JP6467689B2 - Hollow structure electronic components - Google Patents
Hollow structure electronic components Download PDFInfo
- Publication number
- JP6467689B2 JP6467689B2 JP2017046957A JP2017046957A JP6467689B2 JP 6467689 B2 JP6467689 B2 JP 6467689B2 JP 2017046957 A JP2017046957 A JP 2017046957A JP 2017046957 A JP2017046957 A JP 2017046957A JP 6467689 B2 JP6467689 B2 JP 6467689B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal conductivity
- chip
- resin
- electronic component
- resin sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 134
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 134
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 34
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 31
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 30
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 30
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims description 26
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 18
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 claims description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 8
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 6
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 42
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 22
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 14
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 11
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- -1 amino epoxy resins Chemical compound 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 5
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N benzoin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- VZXTWGWHSMCWGA-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound NC1=NC=NC(N)=N1 VZXTWGWHSMCWGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one Chemical compound CC(C)(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 244000028419 Styrax benzoin Species 0.000 description 1
- 235000000126 Styrax benzoin Nutrition 0.000 description 1
- 235000008411 Sumatra benzointree Nutrition 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004844 aliphatic epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 125000005233 alkylalcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 229960002130 benzoin Drugs 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 229910002026 crystalline silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical class C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 235000019382 gum benzoic Nutrition 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 239000013034 phenoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229920006287 phenoxy resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000088 plastic resin Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 229920006259 thermoplastic polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
本発明は、バンプにより基板と接続するチップを熱伝導性樹脂シートで、該チップと配線基板との間を中空に保って封止してなる中空構造電子部品に関し、詳細には、放熱量の多い電子部品用チップにも適用可能な高熱伝導性樹脂シートで封止してなる中空構造電子部品に関する。 The present invention relates to a hollow structure electronic component in which a chip connected to a substrate by a bump is sealed with a thermally conductive resin sheet, and the space between the chip and the wiring substrate is kept hollow. The present invention relates to a hollow structure electronic component formed by sealing with a highly heat conductive resin sheet that can be applied to many electronic component chips.
近年、機能素子等のチップがバンプを介して配線基板上に、該チップと配線基板との間を中空に保って封止された電子部品が、携帯電話をはじめとする各種電子機器に多数使用されている。このようなものとして典型的には、例えば、弾性表面波（ＳＡＷ）デバイス、水晶振動子、圧電振動子等がある。このような電子部品は、チップの活性面が樹脂で封止されないようにしなければならず、例えば、ＳＡＷデバイスにおいては、ＳＡＷチップ上にＳＡＷ電極が形成されており、配線基板上に樹脂封止する際に封止樹脂や基板面とＳＡＷ電極とが接触しては性能を発揮できないので、電極面上を中空に保ったまま樹脂封止しなければならない。一方、このような電子部品は小型化が進み、その製造も、基板上に多数の小さなチップ、例えば、ＳＡＷチップ、をフリップチップ接合して配列した所謂ＭＡＰ（モールドアレイパッケージ）において、基板上の多数のチップを一度に一括樹脂封止する方式が主流となっている。 In recent years, electronic components in which chips such as functional elements are sealed on a wiring board via bumps and kept between the chip and the wiring board are used in various electronic devices such as mobile phones. Has been. Typical examples of such a device include a surface acoustic wave (SAW) device, a crystal resonator, and a piezoelectric resonator. In such electronic components, the active surface of the chip must be prevented from being sealed with resin. For example, in a SAW device, a SAW electrode is formed on a SAW chip, and a resin seal is formed on a wiring board. Since the performance cannot be exhibited if the sealing resin or the substrate surface and the SAW electrode come into contact with each other, the resin must be sealed with the electrode surface kept hollow. On the other hand, such electronic components have been miniaturized, and the manufacture of such electronic components is also performed on a substrate in a so-called MAP (mold array package) in which a large number of small chips, for example, SAW chips, are arranged by flip chip bonding. A method in which a large number of chips are encapsulated with resin at once has become the mainstream.
近年、ＳＡＷの延長技術として、送受信機能を有したデュプレクサが増えている。デュプレクサは、ＳＡＷデバイスと比較して動作電流値が高いためチップの発熱が問題となる。一般的に、電子部品においてチップの放熱はバンプを通じて行われるが、ＳＡＷデバイスやデュプレクサのような、バンプ数が少ないチップの場合、バンプを経由した充分な放熱が困難である。そこで、バンプ以外の放熱経路で高効率に放熱することができる中空構造電子部品が望まれる。 In recent years, duplexers having a transmission / reception function are increasing as an extension technique of SAW. Since the duplexer has a higher operating current value than the SAW device, heat generation of the chip becomes a problem. In general, heat dissipation of a chip in an electronic component is performed through bumps. However, in a chip having a small number of bumps such as a SAW device or a duplexer, it is difficult to sufficiently dissipate heat via the bumps. Therefore, a hollow structure electronic component that can dissipate heat with high efficiency through a heat dissipation path other than the bump is desired.
従来、中空構造電子部品の樹脂封止技術としては、例えば、ゲル状硬化性樹脂シートで封止する技術（例えば、特許文献１、２参照。）が知られている。しかしながら、硬化性樹脂として使用されているエポキシ樹脂等は熱抵抗が大きく放熱性が不十分であり、放熱経路として利用できるものではなかった。
Conventionally, as a resin sealing technique of a hollow structure electronic component, for example, a technique of sealing with a gel-like curable resin sheet (for example, see
本発明は、バンプにより基板と接続するチップを有する電子部品であって、放熱量の多いチップにも適用可能で、チップ下への樹脂侵入がなく、しかもチップ上の樹脂の平坦性をも両立できる高熱伝導性樹脂シートで封止してなる中空構造電子部品を提供することを目的とする。 The present invention is an electronic component having a chip that is connected to a substrate by a bump, and can be applied to a chip with a large amount of heat dissipation. There is no resin intrusion under the chip, and the flatness of the resin on the chip is compatible. It aims at providing the hollow structure electronic component formed by sealing with the highly heat conductive resin sheet which can be performed.
本発明は、バンプにより基板と接続するチップを有する電子部品であって、室温において４Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する樹脂シートでチップを、該チップと基板との間を中空に保って、封止してなる中空構造電子部品であり、樹脂シートは、硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を配合してなるか、硬化性樹脂に光ラジカル重合物を配合してなるか、又は、硬化性樹脂に光ラジカル重合性化合物及び光ラジカル発生剤を配合してなる、ゲル状エポキシ樹脂シートである中空構造電子部品であり、積層された複数枚の前記樹脂シートで封止してなり、熱伝導率が互いに異なる少なくとも２枚の前記樹脂シートを含み、熱伝導率が互いに異なる少なくとも２枚の樹脂シートのうち、チップに接する樹脂シートの熱伝導率が他の前記樹脂シートの熱伝導率より高い中空構造電子部品である。
The present invention is an electronic component having a chip connected to a substrate by a bump, and the chip is held with a resin sheet having a thermal conductivity of 4 W / m · K or more at room temperature, and the space between the chip and the substrate is kept hollow. Te, Ri hollow structural electronic component der obtained by encapsulating, resin sheet, or by blending the thermoplastic resin in the curable resin, or by blending the photo-radical polymerization product in the curable resin, or, It is a hollow structure electronic component that is a gel-like epoxy resin sheet formed by blending a photoradical polymerizable compound and a photoradical generator into a curable resin, and is sealed with a plurality of laminated resin sheets, Among at least two resin sheets having different thermal conductivities, the thermal conductivity of the resin sheet in contact with the chip is at least two of the resin sheets having different thermal conductivities. Ru higher hollow structure electronic components der.
上述の構成により、本発明の中空構造電子部品は、バンプ以外の放熱経路として、チップから高熱伝導性樹脂シートを通じて基板に放熱し、配線を通じて基板からマザーボードに放熱されるか、チップから高熱伝導性樹脂シートを経由して電子部品の上表面に放熱される放熱経路を実現でき、放熱量の多い素子においても適用可能である。また、本発明の中空構造電子部品においては、封止樹脂シートはチップ下への樹脂侵入がなく良好な中空封止ができ、しかもチップ上の樹脂の平坦性をも両立できるので、多層高密度実装にも対応することができる。
従って、本発明の中空構造電子部品は、デュプレクサ等の製造に好適に適用することができる。
With the above-described configuration, the hollow structure electronic component of the present invention radiates heat from the chip to the substrate through the high thermal conductive resin sheet as a heat dissipation path other than the bump, and radiates heat from the substrate to the motherboard through the wiring, or from the chip to high thermal conductivity A heat dissipation path that dissipates heat to the upper surface of the electronic component via the resin sheet can be realized, and can be applied to an element with a large amount of heat dissipation. Moreover, in the hollow structure electronic component of the present invention, the sealing resin sheet does not penetrate the resin under the chip and can be satisfactorily sealed with a hollow, and the flatness of the resin on the chip can be compatible. Can also be implemented.
Therefore, the hollow structure electronic component of the present invention can be suitably applied to the manufacture of a duplexer or the like.
本発明において、上記熱伝導性樹脂シートとしては、室温において４Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有するものであれば、基板、チップ等に対して接着性を有する樹脂からなる樹脂シートを使用することができる。なお、シートに異方性の熱伝導率がある場合（例えば、シート広がり方向と厚み方向で熱伝導率が異なる場合など）は、そのなかでもっとも大きい熱伝導率が４Ｗ／ｍ・Ｋ以上であれば良い。熱伝導率は、４Ｗ／ｍ・Ｋ未満であると、チップからの発熱を熱伝導性樹脂シートを通じて十分放熱することができず、チップの動作性能が低下するので不都合である。好ましくは５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。熱伝導率の測定方法としては、簡易的に実際の熱伝導率との差異を低減することができるので、キセノンフラッシュ法が望ましい。測定温度は、もしも温度依存性がある場合は、室温、例えば２５℃での値を用いる。上記熱伝導性は、具体的には、熱伝導性フィラーを含有することで達成することができる。 In the present invention, as the thermally conductive resin sheet, a resin sheet made of a resin having adhesiveness to a substrate, a chip or the like is used as long as it has a thermal conductivity of 4 W / m · K or more at room temperature. can do. When the sheet has anisotropic thermal conductivity (for example, when the thermal conductivity is different between the sheet spreading direction and the thickness direction), the largest thermal conductivity is 4 W / m · K or more. I just need it. If the thermal conductivity is less than 4 W / m · K, the heat generated from the chip cannot be sufficiently radiated through the thermally conductive resin sheet, which is disadvantageous because the operation performance of the chip deteriorates. Preferably, it is 5 W / m · K or more. As a method for measuring the thermal conductivity, the xenon flash method is desirable because the difference from the actual thermal conductivity can be easily reduced. If the measurement temperature has temperature dependence, a value at room temperature, for example, 25 ° C. is used. Specifically, the heat conductivity can be achieved by containing a heat conductive filler.
上記熱伝導性樹脂シートとしては、例えば、硬化性樹脂シート、例えば熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を配合してなるゲル状硬化性樹脂シートが好ましい。上記熱伝導性樹脂シートとしては、また、熱硬化性樹脂と光ラジカル重合性化合物及び光ラジカル発生剤との混合物を用いてなるゲル状硬化性樹脂シートも好ましい。この場合、熱伝導性樹脂シートの熱硬化を行う前に、光照射し、光ラジカル重合性化合物の光ラジカル重合を行う。またゲル状硬化性樹脂シートとしては、予め光ラジカル重合させた光ラジカル重合物と熱硬化性樹脂との混合物も好ましく用いることができる。ゲル状硬化性樹脂シートは、軟化点(粘度が下がって外圧力により変形する温度)〜硬化温度の範囲においてゲル状のものであり、具体的には、本明細書では、硬化温度、例えば４０℃以上における動的粘弾性測定において、ｔａｎδが１以下であるものである。ｔａｎδが１以下であると、硬化加熱時に粘弾性固体の状態を示すため、チップ下への樹脂侵入を抑制でき、精度よく中空封止をすることができる。一方、ｔａｎδが１より大きい場合は、加熱時に流動するため粘弾性固体の状態を保つことができない。ｔａｎδが１以下であるようにするためには、通常、熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を、後述するような手法で配合すればよい。 As the heat conductive resin sheet, for example, a curable resin sheet, for example, a gel curable resin sheet formed by blending a thermoplastic resin with a thermosetting resin is preferable. As the heat conductive resin sheet, a gel-like curable resin sheet formed by using a mixture of a thermosetting resin, a photo radical polymerizable compound, and a photo radical generator is also preferable. In this case, before carrying out thermosetting of the heat conductive resin sheet, it is irradiated with light to carry out photo radical polymerization of the photo radical polymerizable compound. Further, as the gel-like curable resin sheet, a mixture of a photoradical polymer obtained by photoradical polymerization in advance and a thermosetting resin can also be preferably used. The gel-like curable resin sheet is in the form of a gel in a range from a softening point (a temperature at which the viscosity decreases and deforms due to external pressure) to a curing temperature. Specifically, in this specification, a curing temperature, for example, 40 In the dynamic viscoelasticity measurement at a temperature of 0 ° C. or higher, tan δ is 1 or lower. When tan δ is 1 or less, since a viscoelastic solid state is exhibited during curing and heating, resin penetration under the chip can be suppressed, and hollow sealing can be performed with high accuracy. On the other hand, if tan δ is greater than 1, it will not flow in the viscoelastic solid state because it flows during heating. In order to make tan δ be 1 or less, a thermoplastic resin may be usually blended with the thermosetting resin by the method described later.
上記硬化性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、キシレン樹脂、ケイ素樹脂等があげられ、２種類以上を併用してもよい。これらの中で、エポキシ樹脂が、低粘度でフィラーを高充填でき、基板・チップとの接着性を確保し、信頼性・放熱性を高めることができ、また各種熱可塑性樹脂粉末との組合せによりレオロジー特性を調整する上で、望ましい。上記硬化性樹脂は、一般に、それぞれにおける公知の硬化剤及び（又は）硬化促進剤、その他添加剤を使用する。 Specific examples of the curable resin include, for example, epoxy resins, phenoxy resins, phenol resins, unsaturated polyester resins, alkyd resins, urethane resins, melamine resins, urea resins, guanamine resins, polyimide resins, polyamide resins, vinyl ester resins. , Diallyl phthalate resin, xylene resin, silicon resin and the like, and two or more kinds may be used in combination. Among these, epoxy resin has low viscosity and can be highly filled with filler, ensuring adhesion to substrates and chips, improving reliability and heat dissipation, and by combining with various thermoplastic resin powders Desirable in adjusting rheological properties. The curable resin generally uses a known curing agent and / or curing accelerator and other additives.
以下、エポキシ樹脂を例として説明するが、他の硬化性樹脂の場合も、当業者は適宜公知のものを選択することができる。上記エポキシ樹脂の具体例としては、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、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式脂肪族エポキシ樹脂、有機カルボン酸類のグリシジルエーテル、ビフェニル型エポキシ樹脂、アミノエポキシ樹脂、上記エポキシ樹脂のプレポリマーや、ポリエーテル変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂としては、これらのうちの２種類以上を組合せて使用してもよい。これらのうち、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が、経済性・接着性の観点から望ましい。またエポキシ樹脂の数平均分子量は１００〜２００，０００のものを用いることができる。 Hereinafter, an epoxy resin will be described as an example, but those skilled in the art can appropriately select other known curable resins as well. Specific examples of the epoxy resin include, for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, and alicyclic aliphatic epoxy resin. Glycidyl ethers of organic carboxylic acids, biphenyl type epoxy resins, amino epoxy resins, prepolymers of the above epoxy resins, polyether modified epoxy resins, silicone modified epoxy resins, and the like. As the epoxy resin, two or more of these may be used in combination. Among these, bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin are desirable from the viewpoints of economy and adhesiveness. The number average molecular weight of the epoxy resin can be 100 to 200,000.
エポキシ樹脂硬化剤としては、従来から使用されているものが使用可能であり、その具体例としては、例えば、フェノール系硬化剤、ジシアンジアミド系硬化剤、尿素系硬化剤、有機酸ヒドラジド系硬化剤、ポリアミン塩系硬化剤、アミンアダクト系硬化剤等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちではフェノール系硬化剤が、硬化時の低アウトガス性、耐湿性、耐ヒートサイクル性等の点から好ましい。また、ジシアンジアミド系硬化剤、尿素系硬化剤、有機酸ヒドラジド系硬化剤、ポリアミン塩系硬化剤、アミンアダクト系硬化剤が、潜在性硬化剤であり、保存安定性の点から好ましい。 As the epoxy resin curing agent, those conventionally used can be used, and specific examples thereof include, for example, phenol curing agents, dicyandiamide curing agents, urea curing agents, organic acid hydrazide curing agents, Examples include polyamine salt-based curing agents and amine adduct-based curing agents. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, phenol-based curing agents are preferred from the standpoints of low outgassing properties during curing, moisture resistance, heat cycle resistance, and the like. A dicyandiamide curing agent, a urea curing agent, an organic acid hydrazide curing agent, a polyamine salt curing agent, and an amine adduct curing agent are latent curing agents, and are preferable from the viewpoint of storage stability.
上記潜在性硬化剤としては、活性温度が６０℃以上、さらには８０℃以上であるのが好ましい。活性温度の上限としては、２５０℃以下、さらには１８０℃以下であるのが、活性温度以上で速硬化性で、生産性を向上させることができる等の点から好ましい。 The latent curing agent preferably has an activation temperature of 60 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher. The upper limit of the active temperature is preferably 250 ° C. or lower, and more preferably 180 ° C. or lower from the viewpoint of being able to improve productivity at high temperature or higher and fast curability.
上記エポキシ樹脂硬化剤を使用する場合の使用量は、硬化剤の種類によって異なるため一概に規定することはできないが、通常、エポキシ基１当量あたり、硬化剤の官能基の当量数が０．５〜１．５当量、さらには０．７〜１．２当量、とくに０．８〜１．１当量であるのが好ましい。 The amount used when the epoxy resin curing agent is used varies depending on the type of the curing agent, and thus cannot be specified unconditionally. Usually, the number of functional group equivalents of the curing agent is 0.5 per equivalent of epoxy group. -1.5 equivalents, more preferably 0.7-1.2 equivalents, particularly preferably 0.8-1.1 equivalents.
上記硬化促進剤としては、エポキシ樹脂組成物において従来から使用されているものが使用可能であるが、保存安定性の点から、活性温度が６０℃以上、さらには８０℃以上の潜在性硬化促進剤が好ましい。活性温度の上限としては、２５０℃以下、さらには１８０℃以下であるのが、活性温度以上での硬化促進性が高く、生産性を向上させることができる等の点から好ましい。 As the curing accelerator, those conventionally used in epoxy resin compositions can be used. From the viewpoint of storage stability, latent curing acceleration with an active temperature of 60 ° C. or higher, further 80 ° C. or higher is possible. Agents are preferred. The upper limit of the activation temperature is preferably 250 ° C. or less, and more preferably 180 ° C. or less from the viewpoint of high curing acceleration at the activation temperature or more and improvement in productivity.
上記潜在性硬化促進剤の具体例としては、例えば、変性イミダゾール系硬化促進剤、変性脂肪族ポリアミン系促進剤、変性ポリアミン系促進剤等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは変性イミダゾール系硬化促進剤が、活性温度が高く、反応性がよく、純度の高いものが得られやすい等の点から好ましい。 Specific examples of the latent curing accelerator include a modified imidazole curing accelerator, a modified aliphatic polyamine accelerator, a modified polyamine accelerator, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, modified imidazole-based curing accelerators are preferable from the viewpoints of high activity temperature, good reactivity, and high purity.
上記潜在性硬化促進剤を使用する場合の使用量は、潜在性硬化促進剤の種類によって異なるため一概に規定することはできないが、通常、エポキシ樹脂１００重量部あたり、１〜８０重量部、さらには５〜５０重量部であるのが好ましい。 The amount used in the case of using the latent curing accelerator varies depending on the type of the latent curing accelerator and cannot be defined unconditionally, but is usually 1 to 80 parts by weight per 100 parts by weight of the epoxy resin. Is preferably 5 to 50 parts by weight.
上記熱可塑性樹脂としては、加熱により溶融若しくは軟化するもの、又は溶剤を用いる場合は当該溶剤に溶解するものが利用でき、形状としては、粉末状、ペレット、板状、塊状などが使用できるが、好ましくは粉末の熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、合成ゴム(ポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、エチレン−プロピレン共重合体)、ポリ酢酸ビニル、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリアクリル酸アミド、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンオキシド、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリロニトリル、熱可塑性ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上組み合わせて使用してもよい。これらのうちではポリメタクリル酸メチル等のポリメタクリル酸エステルが、シート化性の点から好ましい。 As the thermoplastic resin, those that melt or soften by heating, or those that dissolve in the solvent when using a solvent can be used, and as the shape, powder, pellets, plate, lump, etc. can be used, Preferably, a powdered thermoplastic resin is used. Examples of the thermoplastic resin include polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polystyrene, synthetic rubber (polybutadiene, butadiene-styrene copolymer, polyisoprene, polychloroprene, ethylene-propylene copolymer), polyvinyl acetate, poly ( Examples thereof include (meth) acrylic acid ester, polyacrylic acid amide, polyoxymethylene, polyphenylene oxide, polyester, polyamide, polycarbonate resin, polyacrylonitrile, thermoplastic polyimide, polyvinyl alcohol, and polyvinylpyrrolidone. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, polymethacrylates such as polymethylmethacrylate are preferred from the viewpoint of sheeting.
上記熱可塑性樹脂の軟化温度、分子量等については、一概に規定することはできないが、一般的に、シート化温度と使用するエポキシ樹脂等の硬化性樹脂の反応性の点から、軟化温度は、５０〜１５０℃であるのが好ましく、また、数平均分子量は、３００万以下、さらには１００万以下であるのが好ましい。 The softening temperature, molecular weight, etc. of the thermoplastic resin cannot be generally defined, but generally, from the point of reactivity of the sheet forming temperature and the curable resin such as epoxy resin used, the softening temperature is It is preferable that it is 50-150 degreeC, and it is preferable that a number average molecular weight is 3 million or less, Furthermore, it is preferable that it is 1 million or less.
上記熱可塑性樹脂粉末の平均粒径としては、一次粒径で０．０１〜２００μｍ、さらには０．０１〜１００μｍであるのが、シートの厚さ制御の点から好ましい。上記平均粒径は、レーザー回折・散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置により測定される数基準の平均粒径である。 The average particle diameter of the thermoplastic resin powder is preferably 0.01 to 200 μm, more preferably 0.01 to 100 μm in terms of primary particle diameter from the viewpoint of controlling the thickness of the sheet. The average particle diameter is a number-based average particle diameter measured by a particle size distribution measuring apparatus based on a laser diffraction / scattering method.
上記熱伝導性フィラーとしては、結晶性シリカ、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、ダイアモンド、カーボン、カーボンナノチューブ、金属系フィラー（銅、銀等）等があげられ、その形状としては、通常、粒子状（球状、アスペクト比１以上２未満の楕円体形状、幾何学的形状、不規則形状等）、アスペクト比２以上で、例えば５０以下、好ましくは３０〜５０の繊維形状、板形状等である。上記フィラーは２種類以上使用してもよい。これらのうち、耐湿性・高熱伝導性の観点から、アルミナ、窒化ホウ素が望ましく、高熱伝導性の観点から窒化アルミニウムが望ましい。窒化アルミニウムは耐湿性が充分でないため、表面処理を施したものを用いることが望ましく、例えば、酸化アルミニウム層及び絶縁性を有する有機化合物層などを設けたものなどが利用できる。 Examples of the thermally conductive filler include crystalline silica, boron nitride, silicon nitride, aluminum nitride, alumina, magnesium oxide, zinc oxide, diamond, carbon, carbon nanotube, metal filler (copper, silver, etc.), and the like. The shape is usually particulate (spherical, ellipsoidal shape with an aspect ratio of 1 to less than 2, geometric shape, irregular shape, etc.), with an aspect ratio of 2 or more, for example 50 or less, preferably 30 to 50. Fiber shape, plate shape, and the like. Two or more kinds of the fillers may be used. Of these, alumina and boron nitride are desirable from the viewpoint of moisture resistance and high thermal conductivity, and aluminum nitride is desirable from the viewpoint of high thermal conductivity. Since aluminum nitride does not have sufficient moisture resistance, it is desirable to use a surface-treated one. For example, an aluminum nitride layer and an organic compound layer having an insulating property can be used.
また、シートの異方性熱伝導性を発現させるためには、異方性の熱伝導率を有するフィラーが利用でき、具体的には、原子の配列等により異方性の熱伝導性を有するフィラーや、高アスペクト比を有するフィラー（具体的にはアスペクト比が３以上、より好ましくは５、更に好ましくは８以上を有するフィラー）を挙げることができる。高アスペクト比を有するフィラーの場合、その形状としては、繊維状、板状が好ましい。尚、本明細書では、針、筒等の形状は繊維状に含まれるものとし、燐片等の形状は板状に含まれるものとする。更に好ましくは、繊維状のカーボンナノチューブ又は板状の窒化ホウ素等が望ましく、例えば、窒化ホウ素であれば板状（この場合は燐片状）のものを全フィラー中３０％以上を使用すれば、異なる熱伝導方向において異なる熱伝導率を持たせることが可能で、例えば、１．５倍以上の熱伝導率異方性を発現することが可能である。フィラーは樹脂との界面密着性を維持し、信頼性・熱伝導性を向上させるためにカップリング剤等により表面処理を行うこともできる。 In order to develop the anisotropic thermal conductivity of the sheet, a filler having an anisotropic thermal conductivity can be used. Specifically, the sheet has an anisotropic thermal conductivity depending on the arrangement of atoms and the like. Examples thereof include a filler and a filler having a high aspect ratio (specifically, a filler having an aspect ratio of 3 or more, more preferably 5, more preferably 8 or more). In the case of a filler having a high aspect ratio, the shape is preferably a fiber shape or a plate shape. In the present specification, the shape of needles, cylinders, and the like is included in the fiber shape, and the shape of the flakes and the like is included in the plate shape. More preferably, a fibrous carbon nanotube or a plate-like boron nitride is desirable. For example, if boron nitride is a plate-like (in this case, a piece-like shape), 30% or more of the total filler is used. It is possible to have different thermal conductivities in different thermal conduction directions, and for example, it is possible to develop a thermal conductivity anisotropy of 1.5 times or more. The filler can be surface-treated with a coupling agent or the like in order to maintain interfacial adhesion with the resin and improve reliability and thermal conductivity.
上記熱伝導性フィラーの配合量としては、例えばアルミナの場合には、一般に、樹脂組成物中において７０〜９５重量％、窒化ホウ素の場合には、一般に、樹脂組成物中において４５〜７５重量％、また窒化アルミニウムの場合は、一般に、樹脂組成物中において７０〜９０重量％である。熱伝導性フィラーの配合量が上記範囲未満であると、熱伝導率が４Ｗ／ｍ・Ｋ以上を確保することが難しく、一方、上記範囲を超えると、保護膜の平滑性や基板との接着性が損なわれるおそれがある。また高熱伝導性と基板との接着性を考慮すると、より好ましくは、アルミナは、７５〜９３重量％が好ましく、８０〜９０重量％がより好ましい。また、窒化ほう素は、５５〜７０重量％がより好ましく、窒化アルミニウムは７５〜９３重量％がより好ましい。 For example, in the case of alumina, the amount of the thermally conductive filler is generally 70 to 95% by weight in the resin composition, and in the case of boron nitride, it is generally 45 to 75% by weight in the resin composition. In the case of aluminum nitride, it is generally 70 to 90% by weight in the resin composition. When the blending amount of the thermally conductive filler is less than the above range, it is difficult to ensure a thermal conductivity of 4 W / m · K or more. On the other hand, when it exceeds the above range, the smoothness of the protective film and adhesion to the substrate are difficult. May be impaired. In view of high thermal conductivity and adhesion to the substrate, the alumina is more preferably 75 to 93% by weight, and more preferably 80 to 90% by weight. Further, boron nitride is more preferably 55 to 70% by weight, and aluminum nitride is more preferably 75 to 93% by weight.
上記ゲル状硬化性樹脂シートは、例えば液状又は固状の硬化性組成物（すなわち、硬化性樹脂と硬化剤や硬化促進剤等からなる組成物。以下同様。）とゲル化剤として作用する熱可塑性樹脂との混合物をシート化することにより製造することができる。ゲル化剤とは、樹脂シートの主成分である硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂）は反応を伴わないＡ−ｓｔａｇｅ状でありながら、樹脂組成物全体としてゲル状にすることができるものである。なお、固状の硬化性組成物に対するゲル化剤というのは、加熱し、軟化する条件にした場合にもゲル状にすることができるようにするためのものである。 The gel-like curable resin sheet is, for example, a liquid or solid curable composition (that is, a composition comprising a curable resin, a curing agent, a curing accelerator, and the like; the same applies hereinafter) and heat acting as a gelling agent. It can be manufactured by forming a mixture with a plastic resin into a sheet. The gelling agent is a curable resin (for example, epoxy resin) that is a main component of the resin sheet, which can be gelled as a whole resin composition while being in an A-stage shape without reaction. Note that the gelling agent for the solid curable composition is intended to enable gelation even when heated and softened.
上記ゲル状硬化性樹脂シートを製造する際の液状又は固状の硬化性組成物と熱可塑性樹脂との使用割合は、使用する硬化性組成物の種類と熱可塑性樹脂の種類とによりかわるため一義的に規定することはできないが、一般にエポキシ樹脂１００重量部に対して、熱可塑性樹脂５〜１００重量部、さらには１０〜７０重量部であるのが好ましい。熱可塑性樹脂の量が少なすぎる場合には、シート作成時にシート強度が低下しやすくなり、多すぎる場合には、流動性が低くなり、ヒートプレス時に高圧力が必要となり、チップ破損がおこりやすくなる。 The ratio of the liquid or solid curable composition and the thermoplastic resin used in the production of the gel curable resin sheet varies depending on the type of the curable composition used and the type of the thermoplastic resin. In general, it is preferably 5 to 100 parts by weight, more preferably 10 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin. If the amount of the thermoplastic resin is too small, the sheet strength tends to decrease when the sheet is formed, and if it is too large, the fluidity is low, high pressure is required during heat pressing, and chip breakage is likely to occur. .
上記のごとき液状又は固状の硬化性組成物及び熱可塑性樹脂を配合・保持し、硬化性組成物を熱可塑性樹脂に吸収させるか、又は硬化性組成物と熱可塑性樹脂とを相溶させることにより、ゲル状硬化性組成物を得ることができる。 Mix and hold a liquid or solid curable composition and a thermoplastic resin as described above, and absorb the curable composition into the thermoplastic resin, or make the curable composition and the thermoplastic resin compatible. Thus, a gel-like curable composition can be obtained.
硬化性組成物の熱可塑性樹脂への吸収又は硬化性組成物と熱可塑性樹脂との相溶を促進させるために、加熱するのが好ましい。このとき、硬化性組成物を、例えばロールコーターにより塗工し、そののちゲル化させるために加熱するのが好ましい。この場合の加熱温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上、好ましくは軟化温度以上で、熱可塑性樹脂の溶融開始温度未満、使用する硬化剤及び（又は）潜在性硬化促進剤の活性温度未満の温度であるのが好ましい。通常は、熱可塑性樹脂の軟化温度よりも５〜５０℃、さらには１０〜３０℃高い温度が好ましく、使用する硬化剤及び（又は）潜在性硬化促進剤の活性温度以下の温度であるのが好ましい。加熱時間は、硬化性組成物が熱可塑性樹脂に吸収又は硬化性組成物と熱可塑性樹脂とが相溶し、ゲル化した硬化性組成物が得られるのに充分な時間であればよい。上記加熱温度は、通常、６０〜１５０℃、さらには８０〜１２０℃であり、加熱時間は、０．５〜３０分、さらには１〜１０分であるのが、硬化性組成物が実質的に硬化しない（そののち行なわれるヒートプレスによりゲル状硬化性樹脂シートから形成された封止層でＳＡＷチップを保護することができる）点から好ましい。 In order to promote absorption of the curable composition into the thermoplastic resin or compatibility between the curable composition and the thermoplastic resin, heating is preferably performed. At this time, it is preferable that the curable composition is applied by, for example, a roll coater and then heated for gelation. The heating temperature in this case is not less than the glass transition temperature of the thermoplastic resin, preferably not less than the softening temperature, less than the melting start temperature of the thermoplastic resin, less than the activation temperature of the curing agent used and / or the latent curing accelerator. Preferably it is temperature. Usually, the temperature is preferably 5 to 50 ° C., more preferably 10 to 30 ° C. higher than the softening temperature of the thermoplastic resin, and the temperature is equal to or lower than the active temperature of the curing agent and / or latent curing accelerator used. preferable. The heating time may be sufficient as long as the curable composition is absorbed into the thermoplastic resin or the curable composition and the thermoplastic resin are compatible with each other to obtain a gelled curable composition. The heating temperature is usually 60 to 150 ° C., more preferably 80 to 120 ° C., and the heating time is 0.5 to 30 minutes, further 1 to 10 minutes. (The SAW chip can be protected with a sealing layer formed from a gel-like curable resin sheet by a heat press performed thereafter).
これらの方法で樹脂シートを形成すると、無溶剤系のため、例えば、５０μｍ程度の厚さから１０００μｍという厚い樹脂シートまで製造することができる。溶剤系のものを使用すると、１００μｍ程度の厚さのものまでしか製造することができない。 When the resin sheet is formed by these methods, since it is solventless, for example, a resin sheet having a thickness of about 50 μm to a thick resin sheet of 1000 μm can be manufactured. If a solvent-based material is used, only a material having a thickness of about 100 μm can be produced.
上記説明においては、ゲル状硬化性樹脂シートとして、液状又は固状の硬化性組成物とゲル化剤として作用する熱可塑性樹脂との混合物をシート化したものを使用したが、液状又は固状の硬化性組成物とゲル化剤として作用する光ラジカル重合物を配合してなるか、液状又は固状の硬化性組成物と光ラジカル重合性化合物及び光ラジカル発生剤との混合物を用いてシート化したものを使用してもよい。この場合には、まず、液状又は固状の硬化性組成物と光ラジカル重合性化合物及び光ラジカル発生剤との混合物を調製し、それに光を照射し、光ラジカル重合性化合物を重合させたものが、ゲル状硬化性シートとして使用される。 In the above description, as the gel-like curable resin sheet, a sheet of a mixture of a liquid or solid curable composition and a thermoplastic resin acting as a gelling agent is used. Form a sheet using a mixture of a curable composition and a photo radical polymer that acts as a gelling agent, or a mixture of a liquid or solid curable composition, a photo radical polymerizable compound and a photo radical generator. You may use what you did. In this case, first, a mixture of a liquid or solid curable composition, a photo-radical polymerizable compound and a photo-radical generator is prepared and irradiated with light to polymerize the photo-radical polymerizable compound. Is used as a gel-like curable sheet.
上記光ラジカル重合性化合物としては、例えば、分子内に１個以上の（メタ）アクリロイル基含有化合物、例えば、（メタ）アクリル酸とアルキルアルコール、アルキレンジオール、多価アルコール等とのエステル等、特開平１１−１２５４３号公報の[０００９]〜[００１２]に記載の化合物が挙げられる。 Examples of the photo-radically polymerizable compound include one or more (meth) acryloyl group-containing compounds in the molecule, such as esters of (meth) acrylic acid with alkyl alcohols, alkylene diols, polyhydric alcohols, and the like. Examples thereof include compounds described in [0009] to [0012] of Kaihei 11-12543.
また、上記光ラジカル発生剤としては、例えば、紫外線、電子線等の活性光線の照射を受けてラジカルを発生する化合物であり、従来から使用されている各種のもの、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンゾイン、アセトフェノン等を使用することができる。 Examples of the photo radical generator include compounds that generate radicals upon irradiation with actinic rays such as ultraviolet rays and electron beams, and various conventionally used ones such as 2-hydroxy-2 -Methyl-1-phenylpropan-1-one, benzoin, acetophenone, etc. can be used.
上記光ラジカル発生剤の使用量としては、上記光ラジカル重合性化合物１００重量部あたり０．０１〜１０重量部、さらには０．０５〜５重量部であるのが好ましい。 The amount of the photo radical generator used is preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.05 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the photo radical polymerizable compound.
上記液状又は固状の硬化性組成物と光ラジカル重合物又は光ラジカル重合性化合物及び光ラジカル発生剤との使用割合としては、硬化性組成物１００重量部あたり、光ラジカル重合物、又は、光ラジカル重合性化合物及び光ラジカル発生剤の合計、５〜１００重量部、さらには１０〜３０重量部であるのが好ましい。 As the use ratio of the liquid or solid curable composition and the photo radical polymer or photo radical polymerizable compound and photo radical generator, the photo radical polymer or the light is used per 100 parts by weight of the curable composition. The total of the radical polymerizable compound and the photo radical generator is preferably 5 to 100 parts by weight, more preferably 10 to 30 parts by weight.
上記光ラジカル重合物又は光ラジカル重合性化合物及び光ラジカル発生剤を使用して形成された本発明に使用するゲル状硬化性樹脂シートの厚さは、上記熱可塑性樹脂を使用して形成されたゲル状硬化性樹脂シートの厚さと同じでよい。 The thickness of the gel-like curable resin sheet used in the present invention formed using the photo radical polymer or the photo radical polymerizable compound and the photo radical generator was formed using the thermoplastic resin. It may be the same as the thickness of the gel-like curable resin sheet.
また本発明においては、上記光ラジカル重合性化合物と光ラジカル発生剤を予め重合させて光重合物を作成し、これを液状又は個状の硬化性組成物と混合した混合物を、ゲル状硬化性シートとして用いることもできる。この場合、混合物調製後の光照射は不要である。 In the present invention, the photo-radically polymerizable compound and the photo-radical generator are preliminarily polymerized to prepare a photopolymer, and a mixture obtained by mixing this with a liquid or individual curable composition is converted into a gel curable composition. It can also be used as a sheet. In this case, light irradiation after preparation of the mixture is unnecessary.
樹脂シートは、ロールコーター・印刷機等を用いてコーティングを行い、溶剤系材料においては溶剤を加熱により乾燥させることにより、無溶剤系においては加熱し熱可塑性樹脂をエポキシ樹脂により膨潤させることにより作製することができる。 The resin sheet is prepared by coating using a roll coater / printer, etc., in solvent-based materials, by drying the solvent by heating, and in solvent-free systems, by heating and swelling the thermoplastic resin with the epoxy resin. can do.
なお、本発明では、磁場、電場、応力等の外力を利用して熱伝導性フィラーの配向性を高めることができる。具体的には、繊維形状、板形状等といった高アスペクト比の熱伝導性フィラーを含む組成物をシート化する際に、塗工、押出時のせん断力を利用したり、圧延、延伸といった工程を経ることで、フィラーに配向性を与えることができ、シートの熱伝導率の異方性を高めることができる。塗工の場合をより具体的に説明すると、異方性熱伝導性フィラーの流動性と溶剤濃度によりコーティング時のレオロジー特性を調整し、塗工ヘッドからのせん断力を利用して、繊維形状、板形状等の高アスペクト比の熱伝導性フィラーの配向性を高めることができ、熱伝導率の異方性を高めることができる。 In the present invention, the orientation of the thermally conductive filler can be enhanced by using an external force such as a magnetic field, an electric field, and stress. Specifically, when forming a composition containing a high-aspect-ratio thermally conductive filler such as a fiber shape, a plate shape, etc., a process such as coating, using a shearing force at the time of extrusion, rolling, stretching, etc. By passing, the orientation can be given to the filler, and the anisotropy of the thermal conductivity of the sheet can be increased. More specifically, in the case of coating, the rheological properties at the time of coating are adjusted by the fluidity and solvent concentration of the anisotropic thermally conductive filler, and the fiber shape, using the shearing force from the coating head, The orientation of the thermally conductive filler having a high aspect ratio such as a plate shape can be increased, and the anisotropy of the thermal conductivity can be increased.
このようにして得られるゲル状硬化性樹脂シートは、通常、厚さが５０〜１０００μｍであって、厚さが２５０μｍ程度あるＳＡＷチップ等の保護層をヒートシール法で形成するのに適するものであり、また、低ガラス転移温度、低線膨張率であるため、硬化物を低応力化（低ソリ化）することができるものであり、さらに、原料を高純度化したものである場合には、さらに不純物イオンが少なく、チップ表面の汚染を防ぐことができるものであり、さらに、ゲル状硬化性樹脂シートの弾性率（２５℃）が１０３〜１０９Ｐａ、さらには１０４〜１０８Ｐａで、硬化時の溶融粘度が１０〜１０５Ｐａ・ｓ、さらには１０３〜１０４Ｐａ・ｓであるため、ヒートプレスすることにより、封止層形成前のデバイスにＳＡＷ電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さのぶん隔てられた部分が中空封止部を形成するように封止層を形成することができる。 The gel-like curable resin sheet thus obtained is usually suitable for forming a protective layer such as a SAW chip having a thickness of about 50 to 1000 μm and a thickness of about 250 μm by a heat sealing method. In addition, since it has a low glass transition temperature and a low linear expansion coefficient, it is possible to reduce the stress of the cured product (low warpage), and when the raw material is highly purified Further, there are few impurity ions, and contamination of the chip surface can be prevented. Furthermore, the elastic modulus (25 ° C.) of the gel-like curable resin sheet is 10 3 to 10 9 Pa, and further 10 4 to 10 8. Since the melt viscosity at curing is 10 to 10 5 Pa · s, and further 10 3 to 10 4 Pa · s, the SAW electrode surface and the wiring are formed on the device before the sealing layer is formed by heat pressing. Pa Can be a surface that over emissions are formed to form the sealing layer so that the height sentence spaced portions of the bumps to form a hollow sealing portion.
ゲル状硬化性樹脂シートが異方性の熱伝導性を有する場合は、放熱したい方向に熱伝導率が高まるようにシートを配置することが望ましい。例えば、基板に効率的に放熱したい場合は、シート広がり方向の熱伝導率が高い樹脂シートを用いて封止層を形成すれば良く、また上面に効率的に放熱したい場合は、シート厚み方向の熱伝導率が高い樹脂シートを用いて封止層を形成すれば良い。 When the gel-like curable resin sheet has anisotropic thermal conductivity, it is desirable to dispose the sheet so that the thermal conductivity increases in the direction in which it is desired to dissipate heat. For example, if it is desired to efficiently dissipate heat to the substrate, a sealing layer may be formed using a resin sheet having high thermal conductivity in the sheet spreading direction, and if it is desired to efficiently dissipate heat on the upper surface, The sealing layer may be formed using a resin sheet with high thermal conductivity.
上記ゲル状硬化性樹脂シートの厚さは、配線パターンが形成された基板上にバンプで接続されたチップを覆い、ヒートプレスすることにより封止層を形成することができ、好ましくは該封止層の表面が実質的に平坦になるようにできる点から、封止層の厚みが、チップの厚さ＋バンプの高さ以上、チップの厚さ＋バンプの高さの２倍以下の厚さ、さらにはチップの厚さ＋バンプの高さの１．５倍以下となるようゲル状硬化性樹脂シート厚みを調整することが好ましい。具体的には、例えば、チップの厚さが２００〜４００μｍ、バンプの高さが２０〜８０μｍである場合は、封止層の厚みが２２０〜９６０μｍ、さらには２２０〜７２０μｍであるのが好ましい。このとき、軟化した樹脂シートをチップ裾部にまで確実に行き渡らせて中空封止部を形成させるために、封止部を充填すべき体積を算出し、この体積をもとにゲル状硬化性樹脂シート厚みを設定することが望ましい。 The thickness of the gel-like curable resin sheet is such that a sealing layer can be formed by covering the chip connected with the bump on the substrate on which the wiring pattern is formed, and performing heat pressing. Since the surface of the layer can be made substantially flat, the thickness of the sealing layer is not less than the thickness of the chip + the height of the bump and not more than twice the thickness of the chip + the height of the bump. Furthermore, it is preferable to adjust the thickness of the gel-like curable resin sheet so that it is 1.5 times or less of the thickness of the chip + the height of the bump. Specifically, for example, when the chip thickness is 200 to 400 μm and the bump height is 20 to 80 μm, the sealing layer thickness is preferably 220 to 960 μm, and more preferably 220 to 720 μm. At this time, in order to reliably spread the softened resin sheet to the chip hem and form a hollow sealing part, the volume to be filled in the sealing part is calculated, and the gel-like curable property is calculated based on this volume. It is desirable to set the resin sheet thickness.
封止する方法としては、真空プレス、真空ラミネート等一般的なものを使用でき、また、それに準じた方法であればよい。 As a sealing method, a general method such as a vacuum press or a vacuum laminate can be used, and any method conforming thereto can be used.
上記ゲル状硬化性樹脂シートを使用して、本発明の中空構造電子部品が製造される。このとき、封止層形成前のデバイスにゲル状硬化性樹脂シートを、真空下で仮貼り付けを行なうことが、気泡の除去に有効である。ヒートプレスを真空下で行なうことによっても、気泡の除去を行なうことができる。 The hollow structure electronic component of the present invention is manufactured using the gel-like curable resin sheet. At this time, it is effective for removing bubbles that the gel-like curable resin sheet is temporarily attached to the device before forming the sealing layer under vacuum. Bubbles can also be removed by performing heat pressing under vacuum.
ヒートプレスは、一般には、圧力１００Ｐａ〜１０ＭＰａ、さらには０．０１〜２ＭＰａ、温度２５０℃以下、さらには６０〜１８０℃、とくには１５０℃で、５秒〜３時間、さらには１〜１５分、とくには５分行なわれる。 The heat press is generally performed at a pressure of 100 Pa to 10 MPa, further 0.01 to 2 MPa, a temperature of 250 ° C. or less, more preferably 60 to 180 ° C., particularly 150 ° C., 5 seconds to 3 hours, and further 1 to 15 minutes. , Especially 5 minutes.
本発明で「中空に保って封止」とは、樹脂シートを用いて、チップの内部電極面と配線パターンが形成された面とがバンプの高さの分、隔てられた部分が、中空構造を保つように封止することをいい、熱伝導性が高い樹脂シートを用いてチップと基板を繋ぐことで、チップの発熱を基板へ放熱する経路を確保することができる。 According to the present invention, “sealing and sealing” means that a resin sheet is used, and the portion where the internal electrode surface of the chip and the surface on which the wiring pattern is formed is separated by the height of the bump is a hollow structure It is possible to secure a path for radiating the heat generated by the chip to the substrate by connecting the chip and the substrate using a resin sheet having high thermal conductivity.
本発明の実施形態を具体的に例示して説明すると、基板にチップをフリップチップ接合したＭＡＰ状基板において、図１の（１）に示すように、チップ上面及び側面と基板とを連続的に熱伝導性樹脂シートで覆うことで、中空構造を保つように封止することができる。尚、チップ上面及び側面の全部が熱伝導性樹脂シートで覆われている必要はなく、その一部が露出していても良い。例えば、図２の（２）に示すように、複数のチップを中空封止する場合は、チップの側面の一部が熱伝導性樹脂シートで覆われていない構造をとることもできる（チップの配置によっては、上面のみが熱伝導性樹脂シートで覆われ、側面全部が露出する構造を有することもある。）。また、図２の（３）に示すように、熱伝導性樹脂シートがチップ側面と基板を覆って中空構造を形成して封止し、チップ上面が露出している構造をとることもできる。これは例えば、図１の（１）の態様で中空封止を行った後、表面を研磨し、チップの上面を露出させることで作成できる。また例えば、ヒートプレスにより、チップの厚さ＋バンプの高さの封止膜を形成し、チップ上面と封止膜上面が平坦に連続するような構造とすることでも達成できる。また図２の（３）の態様において、露出したチップ上面、熱伝導性樹脂シート表面及びこれらの接合界面を覆うように、後述の熱伝導層を形成することができる。 An embodiment of the present invention will be specifically illustrated and described. In a MAP-shaped substrate in which a chip is flip-chip bonded to a substrate, as shown in FIG. By covering with a heat conductive resin sheet, it can be sealed so as to maintain a hollow structure. Note that the entire top surface and side surfaces of the chip do not have to be covered with the heat conductive resin sheet, and a part thereof may be exposed. For example, as shown in FIG. 2 (2), when a plurality of chips are sealed in a hollow state, a structure in which a part of the side surface of the chip is not covered with a heat conductive resin sheet can be taken (the chip of the chip). Depending on the arrangement, there may be a structure in which only the upper surface is covered with the heat conductive resin sheet and the entire side surface is exposed. Further, as shown in FIG. 2 (3), a heat conductive resin sheet covers the chip side surface and the substrate, forms a hollow structure and is sealed, and the chip upper surface is exposed. This can be created, for example, by performing hollow sealing in the mode of (1) in FIG. 1 and then polishing the surface to expose the upper surface of the chip. Alternatively, for example, a sealing film having a thickness of the chip and a height of the bump may be formed by heat pressing so that the upper surface of the chip and the upper surface of the sealing film are continuously flat. Further, in the embodiment of (3) in FIG. 2, a heat conductive layer described later can be formed so as to cover the exposed chip upper surface, the surface of the heat conductive resin sheet, and the bonding interface thereof.
本発明の中空構造電子部品においては、一枚の上記熱伝導性樹脂シートで封止してもよく、積層された複数枚の上記熱伝導性樹脂シートを用いて封止してもよい。複数枚の樹脂シートは、予め積層したものを用いて封止してもよく、又は一枚づつ順次封止して積層してもよい。また積層構造は、図２の（４）の態様のように連続的に積層構造が形成されていてもよいし、図２の（５）の態様のように断続的に積層構造が形成されていても良い。 In the hollow structure electronic component of the present invention, it may be sealed with one sheet of the heat conductive resin sheet, or may be sealed with a plurality of stacked layers of the heat conductive resin sheet. The plurality of resin sheets may be sealed using those laminated in advance, or may be sequentially sealed and laminated one by one. Further, the laminated structure may be continuously formed as in the embodiment of (4) in FIG. 2, or the laminated structure is formed intermittently as in the embodiment of (5) in FIG. May be.
積層された複数枚の樹脂シートは、熱伝導率が互いに異なる少なくとも２枚の上記樹脂シートを含むものであることが好ましい。例えば、熱伝導率が互いに異なる２枚のシート、又は２種類の熱伝導率を持つ３枚若しくはそれ以上のシート、３種類の熱伝導率を持つ３枚のシート、又は３種類の熱伝導率を持つ４枚若しくはそれ以上のシート、であってよい。熱伝導率を高くするために熱伝導性フィラーの配合量を多くするとチップ上の平坦性が確保しづらくなるので、熱伝導性フィラーの配合量の少ないシートを封止膜の表面に用いることで、チップ上の平坦性を確保し、しかもチップに接するシートの高熱伝導率を確保することができる。この場合は例えば、積層された複数枚の上記樹脂シートのうち、チップに接する樹脂シートの熱伝導率が積層された他の上記樹脂シートの熱伝導率より高いもの、例えば、少なくとも５Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有するものであるようにすることができる。 The plurality of laminated resin sheets preferably include at least two resin sheets having different thermal conductivities. For example, two sheets having different thermal conductivity, or three or more sheets having two types of thermal conductivity, three sheets having three types of thermal conductivity, or three types of thermal conductivity There may be four or more sheets having Increasing the amount of thermally conductive filler to increase thermal conductivity makes it difficult to ensure flatness on the chip, so use a sheet with less amount of thermally conductive filler on the surface of the sealing film. In addition, the flatness on the chip can be secured, and the high thermal conductivity of the sheet in contact with the chip can be secured. In this case, for example, among the plurality of laminated resin sheets, the thermal conductivity of the resin sheet in contact with the chip is higher than the thermal conductivity of the other laminated resin sheets, for example, at least 5 W / m · It can be made to have a thermal conductivity of K.
また、積層された複数枚の上記樹脂シートは、少なくとも１枚が厚み方向の熱伝導率よりもシートの広がり方向の熱伝導率（すなわち、厚み方向に対する直交方向の熱伝導率。なお、広がり方向においても伝導率の異方性がある場合（例えば、シート長手方向と幅方向で熱伝導率が異なる場合）は、もっとも大きい熱伝導率。）のほうが１．５倍以上、好ましくは１．５〜５倍、より好ましくは２〜４倍、高い熱伝導率（本明細書では「異方性の熱伝導率」という）を有するものであるようにすることができる。この場合において、厚み方向の熱伝導率は、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものであるようにすることができる。そして、少なくともチップに接する樹脂シートは、上記異方性の熱伝導率を有するものとすることにより、チップの放熱を、樹脂シートの厚み方向よりも樹脂シートの広がり方向に効率的に熱伝導をして、樹脂シートから基板への放熱を効率的に行うようにすることができる。 In addition, at least one of the laminated resin sheets has a thermal conductivity in the sheet spreading direction rather than a thermal conductivity in the thickness direction (that is, a thermal conductivity in a direction perpendicular to the thickness direction. Also, when there is anisotropy in conductivity (for example, when the thermal conductivity is different in the sheet longitudinal direction and width direction), the largest thermal conductivity is 1.5 times or more, preferably 1.5. It can be made to have a high thermal conductivity (referred to herein as “anisotropic thermal conductivity”) of ˜5 times, more preferably 2 to 4 times. In this case, the thermal conductivity in the thickness direction can be 2 W / m · K or more. And at least the resin sheet in contact with the chip has the above anisotropic thermal conductivity, so that the heat dissipation of the chip is efficiently conducted in the spreading direction of the resin sheet rather than in the thickness direction of the resin sheet. Thus, heat can be efficiently radiated from the resin sheet to the substrate.
また、本発明の中空構造電子部品の好ましい態様としては、樹脂シートは、チップの側面と基板とを被覆するようにして中空封止部を形成するとともに、チップ上面の少なくとも一部が前記樹脂シートから露出するように、設けられてなり、さらに、露出したチップ上面及び樹脂シートとチップとの接合界面を被覆するように、５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する熱伝導層が形成されてなるものである。上記熱伝導層の熱伝導性は等方性又は異方性のどちらであってもよい。この際、熱伝導層は、上記熱伝導性樹脂シートからなるものであってもよく、又は、金属薄膜からなるものやグラファイトシートなどであってもよい。 Moreover, as a preferable aspect of the hollow structure electronic component of the present invention, the resin sheet forms a hollow sealing portion so as to cover the side surface of the chip and the substrate, and at least a part of the upper surface of the chip is the resin sheet. Further, a thermal conductive layer having a thermal conductivity of 5 W / m · K or more is formed so as to cover the exposed chip upper surface and the bonding interface between the resin sheet and the chip. It will be. The thermal conductivity of the thermal conductive layer may be either isotropic or anisotropic. In this case, the heat conductive layer may be made of the above heat conductive resin sheet, or may be made of a metal thin film or a graphite sheet.
本発明の中空構造電子部品の好ましい態様を製造する方法としては、バンプにより基板と接続するチップを、室温において４Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する樹脂シートで、該チップと基板との間を中空に保って被覆して中空封止した後、該チップ上の被覆樹脂を研磨し、平坦化した表面に、５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する熱伝導層を形成することを特徴とする中空構造電子部品の製造方法を挙げることができる。この場合において、該チップ上の被覆樹脂の研磨を、チップ上面の少なくとも一部を露出させるまで行った表面に、熱伝導層を形成することにより、熱伝導層を通じてチップからの上面への放熱が効率化される。 As a method for producing a preferred embodiment of the hollow structure electronic component of the present invention, a chip connected to a substrate by a bump is a resin sheet having a thermal conductivity of 4 W / m · K or more at room temperature, and the chip and the substrate are After covering and hollow-sealing while keeping the space hollow, the coating resin on the chip is polished, and a thermal conductive layer having a thermal conductivity of 5 W / m · K or more is formed on the flattened surface. And a method for producing a hollow structure electronic component characterized by the following: In this case, the coating resin on the chip is polished until at least a part of the upper surface of the chip is exposed, so that a heat conductive layer is formed on the surface so that heat can be released from the chip to the upper surface through the heat conductive layer. Increased efficiency.
本発明において、上記チップとしては、バンプを有して電子部品を構成するものであれば特に限定されず、電子チップ、ＳＡＷチップ、デュプレクサ素子、水晶発振子、ＭＥＭＳ等を挙げることができる。 In the present invention, the chip is not particularly limited as long as it has bumps and constitutes an electronic component, and examples thereof include an electronic chip, a SAW chip, a duplexer element, a crystal oscillator, and a MEMS.
本発明の中空構造電子部品としては、具体的には、上記チップ等を搭載し、または構成要素とするデバイス、モジュール等を挙げることができる。 Specific examples of the hollow structure electronic component of the present invention include devices, modules, and the like on which the above chip or the like is mounted or used as a component.
以下に実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
実施例１、実施例２、比較例１
以下の配合（重量部）により各成分を２軸混合機により混合して、それぞれ硬化性樹脂シート用組成物１〜３を得た。サーモビューアの温度測定精度向上のためカーボンブラックにより黒色化を行った。尚、硬化性樹脂シート用組成物について動的粘弾性測定を行ったところ、ｔａｎδ（４０℃）は、実施例１は０．８０、実施例２は０．７９、比較例１は０．６４であった。
Example 1, Example 2, Comparative Example 1
Each component was mixed with the following mixing | blending (weight part) with the biaxial mixer, and the compositions 1-3 for curable resin sheets were obtained, respectively. Blackening was performed with carbon black to improve the temperature measurement accuracy of the thermo viewer. In addition, when the dynamic viscoelasticity measurement was performed about the composition for curable resin sheets, tan (delta) (40 degreeC) is 0.80 in Example 1, 0.79 in Example 2, 0.64 in Comparative Example 1. Met.
実施例１
硬化性樹脂シート用組成物１
配合
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８０）１００重量部
フェノールノボラック（水酸基当量１４１）５５重量部
ポリメチルメタクリレート（粉末：平均粒径１μｍ）２０重量部
アルミナ(球状：平均粒径１２μｍ)１５００重量部
硬化促進剤（イミダゾール）１重量部
カーボンブラック１重量部
Example 1
Formulated bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 180) 100 parts by weight Phenol novolak (hydroxyl equivalent 141) 55 parts by weight Polymethyl methacrylate (powder:
実施例２
硬化性樹脂シート用組成物２
配合
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８０）１００重量部
フェノールノボラック（水酸基当量１４１）５５重量部
ポリメチルメタクリレート（粉末：平均粒径１μｍ）２０重量部
窒化ホウ素（菱形板状：アスペクト比１１）２６０重量部
硬化促進剤（イミダゾール）１重量部
カーボンブラック１重量部
Example 2
Curable
Compound bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 180) 100 parts by weight phenol novolak (hydroxyl equivalent 141) 55 parts by weight polymethyl methacrylate (powder:
比較例１
硬化性樹脂シート用組成物３
配合
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８０）１００重量部
フェノールノボラック(水酸基当量１４１)５５重量部
ポリメチルメタクリレート(粉末：平均粒径１μｍ)２０重量部
溶融シリカ（球状：平均粒径８μｍ）１５００重量部
硬化促進剤（イミダゾール）１重量部
カーボンブラック１重量部
Comparative Example 1
Curable
Compound bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 180) 100 parts by weight phenol novolak (hydroxyl equivalent 141) 55 parts by weight polymethyl methacrylate (powder:
テストチップ（発熱測定用ＴＥＧチップ）をセラミック基板にフリップチップ接合し（バンプ＋チップの厚みは４５０μｍ）、これに、各硬化性樹脂シート用組成物をロールコータにより厚さ５００μｍに塗布しシート化した樹脂シートを、０．１ＭＰａ、１２０℃、５分の条件でヒートプレスし、５５０μｍの厚み（基板から封止膜上面までの厚み）の封止層を有する中空構造電子部品を得た。得られた電子部品について、その表面温度を測定した。測定方法は以下のとおり。
発熱測定用ＴＥＧチップにチップ発熱が基準電子部品表面において約８０℃になるように通電を行い、これを基準として、実施例の電子部品温度を表面からサーモビューアを用いて測定した。基準に対する温度差を結果を表１に示した。
A test chip (TEG chip for heat generation measurement) is flip-chip bonded to a ceramic substrate (bump + chip thickness is 450 μm), and each curable resin sheet composition is applied to a thickness of 500 μm with a roll coater to form a sheet. The resin sheet thus obtained was heat-pressed under the conditions of 0.1 MPa, 120 ° C., and 5 minutes to obtain a hollow structure electronic component having a sealing layer having a thickness of 550 μm (a thickness from the substrate to the upper surface of the sealing film). The surface temperature of the obtained electronic component was measured. The measurement method is as follows.
The TEG chip for heat generation measurement was energized so that the chip heat generation was about 80 ° C. on the surface of the reference electronic component, and using this as a reference, the temperature of the electronic component of the example was measured from the surface using a thermo viewer. The temperature difference with respect to the reference is shown in Table 1.
また、各硬化性樹脂シート用組成物をロールコータにより厚さ５００μｍにシート化した樹脂シートの熱伝導率を室温（２５℃）で測定した。測定方法は以下のとおり。結果を表１に示した。
測定方法
シートを積層して１５０℃で１０分プレスした後、１５０℃で３時間後硬化し、研磨することで１０ｍｍ角１ｍｍ厚の試験片を作成した。測定装置はＮＥＴＺＳＣＨ製 ＬＦＡ４４７ Ｎａｎｏ Ｆｌａｓｈ（登録商標）を用いた。（ランプ電圧２７０Ｖ、パルス幅０．１８ｍｓ）
Moreover, the thermal conductivity of the resin sheet obtained by forming each curable resin sheet composition into a thickness of 500 μm using a roll coater was measured at room temperature (25 ° C.). The measurement method is as follows. The results are shown in Table 1.
Measurement Method After laminating the sheets and pressing at 150 ° C. for 10 minutes, the sheet was post-cured at 150 ° C. for 3 hours and polished to prepare a 10 mm square 1 mm thick test piece. As a measuring device, LFA447 Nano Flash (registered trademark) manufactured by NETZSCH was used. (Ramp voltage 270V, pulse width 0.18ms)
これらの結果から、実施例においては、比較例の電子部品よりも表面温度が低く、チップに接する形で配置された熱伝導シートを通して、チップの動作により発生した熱を電子部品表面や基板からより多く放熱できることが実証された。この結果、本発明の電子部品は放熱効率が高いことが示された。 From these results, in the example, the surface temperature is lower than that of the electronic component of the comparative example, and the heat generated by the operation of the chip is transmitted from the surface of the electronic component or the substrate through the heat conductive sheet arranged in contact with the chip. It has been demonstrated that a lot of heat can be dissipated. As a result, it was shown that the electronic component of the present invention has high heat dissipation efficiency.
ａ：熱伝導性樹脂シート
ｂ：チップ
ｃ：中空部分
ｄ：バンプ
ｅ：基板
ｆ：熱伝導層
a: Thermally conductive resin sheet b: Chip c: Hollow part d: Bump e: Substrate f: Thermally conductive layer
Claims (12)
露出したチップ上面及び樹脂シートとチップとの接合界面を被覆するように、５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する熱伝導層が形成されてなる請求項１〜８記載の中空構造電子部品。 The resin sheet is provided so that the side surface of the chip and the substrate are covered to form a hollow sealing portion, and at least a part of the upper surface of the chip is exposed from the resin sheet. top and so as to cover the bonding interface between the resin sheet and the chip, the hollow structure electronic component according to claim 1-8, wherein the thermally conductive layer having a 5W / m · K or more thermal conductivity becomes formed.
The hollow structure electronic component according to claim 9 , wherein the heat conductive layer is made of a graphite sheet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017046957A JP6467689B2 (en) | 2017-03-13 | 2017-03-13 | Hollow structure electronic components |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017046957A JP6467689B2 (en) | 2017-03-13 | 2017-03-13 | Hollow structure electronic components |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011264572A Division JP6119950B2 (en) | 2011-12-02 | 2011-12-02 | Hollow structure electronic components |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018240553A Division JP6757787B2 (en) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Hollow structure electronic components |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017108183A JP2017108183A (en) | 2017-06-15 |
| JP6467689B2 true JP6467689B2 (en) | 2019-02-13 |
Family
ID=59060050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017046957A Active JP6467689B2 (en) | 2017-03-13 | 2017-03-13 | Hollow structure electronic components |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6467689B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI754103B (en) * | 2017-09-29 | 2022-02-01 | 日商長瀨化成股份有限公司 | Manufacturing method of mounting structure and laminated sheet used therefor |
| EP3690932A4 (en) | 2017-09-29 | 2021-02-17 | Nagase ChemteX Corporation | Method for producing mounting structure, and sheet used in same |
| JP6892811B2 (en) * | 2017-10-02 | 2021-06-23 | 富士フイルム株式会社 | Compositions, heat conductive materials, devices with heat conductive layers |
| SG11202003540PA (en) | 2017-10-31 | 2020-05-28 | Nagase Chemtex Corp | Manufacturing method of mounting structure, and sheet therefor |
| JP6718106B2 (en) | 2017-12-14 | 2020-07-08 | ナガセケムテックス株式会社 | Manufacturing method of mounting structure |
| CN108320875A (en) * | 2018-03-21 | 2018-07-24 | 东莞市有辰电子有限公司 | A kind of patch varistors and preparation method thereof |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6992400B2 (en) * | 2004-01-30 | 2006-01-31 | Nokia Corporation | Encapsulated electronics device with improved heat dissipation |
| JP4730652B2 (en) * | 2004-06-02 | 2011-07-20 | ナガセケムテックス株式会社 | Manufacturing method of electronic parts |
| JP2006237238A (en) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Kyocera Corp | High frequency module |
| JP4872587B2 (en) * | 2006-10-12 | 2012-02-08 | 日立化成工業株式会社 | Sealing film and semiconductor device using the same |
| JP2008227334A (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat radiating wiring circuit board |
| US20110103021A1 (en) * | 2008-03-20 | 2011-05-05 | Robert Hendrik Catharina Janssen | Heatsinks of thermally conductive plastic materials |
-
2017
- 2017-03-13 JP JP2017046957A patent/JP6467689B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017108183A (en) | 2017-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6119950B2 (en) | Hollow structure electronic components | |
| JP6467689B2 (en) | Hollow structure electronic components | |
| JP6402763B2 (en) | Multilayer resin sheet, resin sheet laminate, cured multilayer resin sheet and method for producing the same, multilayer resin sheet with metal foil, and semiconductor device | |
| US9659883B2 (en) | Thermally curable resin sheet for sealing semiconductor chip, and method for manufacturing semiconductor package | |
| JP6022546B2 (en) | Curable heat dissipation composition | |
| WO2008010555A1 (en) | Adhesive for electronic components, method for manufacturing semiconductor chip laminate, and semiconductor device | |
| JP2013006893A (en) | High thermal conductivity resin composition, high thermal conductivity cured product, adhesive film, sealing film, and semiconductor device using them | |
| TW201532151A (en) | Production method for semiconductor package | |
| JP2014210909A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| WO2016080116A1 (en) | Semiconductor device production method | |
| WO2010116891A1 (en) | Heat-conductive massive adhesive agent, heat-conductive adhesive sheet and method for producing same | |
| TWI754103B (en) | Manufacturing method of mounting structure and laminated sheet used therefor | |
| JP2016001685A (en) | Electronic device equipment manufacturing method | |
| JP6975547B2 (en) | Manufacturing method of mounting structure and laminated sheet used for it | |
| JP6757787B2 (en) | Hollow structure electronic components | |
| KR101653369B1 (en) | Thermally conductive adhesive composition and thermally conductive adhesive thin sheet therefrom | |
| JP2020198450A (en) | Electronic component of hollow structure | |
| JP6302801B2 (en) | Sealing sheet | |
| WO2016080117A1 (en) | Separator-equipped sealing sheet and semiconductor device production method | |
| JP2019083342A (en) | Sealing sheet with separator, and manufacturing method of semiconductor device | |
| JP2023020205A (en) | Laminate for encapsulating semiconductor element and method for manufacturing semiconductor device | |
| WO2017056994A1 (en) | Thermosetting composition, sheet, and method for manufacturing device | |
| JP2018104648A (en) | Resin sheet |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170314 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171122 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171122 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20180116 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180319 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180803 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180927 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181127 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181225 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6467689 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |