JP7328453B2 - 導電性組成物を用いた電磁波シールドパッケージの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、導電性組成物を用いた電磁波シールドパッケージの製造方法に関する。
携帯電話やタブレット端末等の電子機器においては、小型化、高機能化の要請から複数の半導体チップを一つのパッケージに収め、一つのシステムとして機能させるシステム・イン・パッケージ(SIP)が求められている。
このようなシステム・イン・パッケージでは、電子機器の小型軽量化と高機能化を両立させるため、電子部品の実装密度が高められている。しかしながら、実装密度を高めると、隣接する電子部品間で電磁波の干渉により誤作動を起こすおそれがある。
このような問題に対して、電子部品の誤動作を防止する方法として、封止材によって封止された電子部品間に溝部(トレンチ)を形成し、この溝部を導電性組成物で埋めることで、電子部品と電子部品との間に仕切を設けるようにシールド層を形成する方法(いわゆる、コンパートメントシールド)が知られている。
溝部に導電性組成物を充填させる方法としては、真空印刷工法やディスペンス工法が用いられてきた。ここで、真空印刷工法とは、化学繊維のスクリーンを用いて版を作り、真空下で版を介してインクを擦りつけることにより版の下に設置した被印刷物の印刷面に印刷を行う方法のことをいう。また、ディスペンス工法とは、シリンジ形状のノズル先端から導電性組成物を押し出して塗布する方法のことをいう。
上記の方法により十分なシールド特性を得るためには溝部の底面から上面開口部まで導電性組成物をボイドレスで充填させる必要がある。また、システム・イン・パッケージの低背化などの観点から、溝部から導電性組成物がはみ出さず、封止層とコンパートメントシールド層との表面が平滑であることが求められている。
しかしながら、真空印刷工法を用いた場合、印刷時に導電性組成物が溝部の上面開口部からはみ出すことがあった。一方、ディスペンス工法では、溝部に沿ってディスペンス装置のノズル先端部を水平方向に動かしながら導電性組成物を吐出するが、基板に反りがある場合には、基板とノズル先端部との距離を一定に保つことが難しく、溝に対して一定の吐出量で導電性組成物を充填することが難しい。また、形成された溝部の溝幅や深さには誤差が生じるため、導電性組成物の吐出箇所において必要な充填量にはバラツキがある。そのため、充填した導電性組成物が溝部の上面開口部からはみ出したり、充填量が不足したりすることで、封止層上面と平滑なコンパートメントシールド層を形成するのは困難であった。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、封止層に形成された溝部に対して、溝部の底面から上面開口部までボイドレスに導電性組成物を充填しつつ、硬化させることにより、封止層上面と平滑なコンパートメントシールド層を形成することができる、電磁波シールドパッケージの製造方法を提供することを目的とする。
なお、特許文献1~4には、導電性組成物を塗布する方法が記載されているが、本発明のように、封止層に形成された溝部の上面開口部を覆うように保護膜を形成する方法についての記載はない。
本発明の電磁波シールドパッケージの製造方法は、基板上に複数の電子部品を搭載し、この基板上に封止材を充填して硬化させることにより上記電子部品を封止する封止層を形成する封止工程と、上記複数の電子部品間で上記封止層を切削して溝部を形成する溝形成工程と、上記封止層上面に、少なくとも上記溝部の上面開口部を覆うように保護膜を形成するマスキング工程と、導電性組成物を吐出する装置のノズル先端部を、上記保護膜に突き刺して上記溝部内に挿入し、上記溝部の体積に相当する導電性組成物を、上記溝部内に充填する充填工程と、上記導電性組成物を硬化させることによりコンパートメントシールド層を得る硬化工程を有するものとする。
本発明の電磁波シールドパッケージの製造方法は、上記溝部の末端部に位置する上記保護膜に、空気を抜くための穴が設けられているものであってもよい。
本発明の電磁波シールドパッケージの製造方法は、上記充填工程において、上記溝部の体積に相当する導電性組成物を吐出した後、上記ノズル先端部を上記溝部から引き抜きながら上記溝部に挿入されていたノズル先端部の体積に相当する導電性組成物を吐出するものであってもよい。
本発明の電磁波シールドパッケージの製造方法によれば、シールド性に優れ、封止層上面と平滑なコンパートメントシールド層を有する電磁波シールドパッケージが得られる。
本発明の一実施形態に係る電磁波シールドパッケージの製造方法は上記のとおり、基板上に複数の電子部品を搭載し、この基板上に封止材を充填して硬化させることにより上記電子部品を封止する封止層を形成する封止工程と、上記複数の電子部品間で上記封止層を切削して溝部を形成する溝形成工程と、上記封止層上面に、少なくとも上記溝部の上面開口部を覆うように保護膜を形成するマスキング工程と、導電性組成物を吐出する装置のノズル先端部を、上記保護膜に突き刺して上記溝部内に挿入し、上記溝部の体積に相当する導電性組成物を、上記溝部内に充填する充填工程と、上記導電性組成物を硬化させることによりコンパートメントシールド層を得る硬化工程を有する。
上記封止工程は、特に限定されず、常法に従い実施することができる。ここで使用する封止材は、一般的に使用されているものを使用することができ、特に限定されない。
上記溝形成工程は、特に限定されず、常法に従い実施することができる。従来の真空印刷工法やディスペンス工法では、溝部の上面開口部から導電性組成物がはみ出すのを防止する観点から、溝部の形状として、溝部の底面よりも上面開口部の方が溝幅の広い形状(いわゆる、2段トレンチ)が採用されてきたが、本実施形態の製造方法によれば、これに限定されず、多様な形状を採用することができる。
上記マスキング工程は、少なくとも上記溝部の上面開口部が覆われるように保護膜が形成されていればよい。
保護膜は、導電性組成物の組成や、導電性組成物の硬化温度、導電性組成物を充填する際の装置の設定、充填体積、溝部のデザインに応じて適宜選択すればよい。保護膜の材質としては、一般的に使用されているものを使用することができ、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーンゴム、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリフェニレンサルファイド、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトンなどが挙げられる。このような保護膜としては、例えば、スリーエムジャパン株式会社製「7414」などを用いることができる。
上記充填工程について、図1を用いて説明する。図1は、基板10上にグランド回路11が形成され、基板10及びグランド回路11が封止層12により封止され、封止層12に溝部13が形成されたものを用いて、この溝部13内に導電性組成物15を充填する工程を示す図である。本実施形態においては、円錐台状のノズル先端部16を用いるため、一度に保護膜14に突き刺そうとすると、保護膜14が伸びて、保護膜14とノズル先端部16との間に隙間が生じ、その隙間から導電性組成物15が漏れてしまうおそれがある。そのため、まず、図1(a),(b)に示すように、保護膜14を形成した溝部13に対して、ノズル先端部16を勢いよく押し込み、保護膜14に型をつける。この時の押し込み量や押し込み速度は、ノズル先端部16の形状や、溝部13の形状、保護膜14の種類に応じて適宜調整すればよい。その後、一度ノズル先端部16を基板10から離す。なお、本明細書において「押し込み量」とは、封止層上面と溝部に挿入されたノズル先端部との距離を指す。
次に、図1(c)、(d)に示すように、ノズル先端部16を溝部13に対してゆっくり押し込み、保護膜14に突き刺す。このように2回に分けて押し込むことで、保護膜14とノズル先端部16との間に隙間が生じることなく、ノズル先端部16を保護膜14に突き刺すことができる。この時の押し込み量や押し込み速度は、ノズル先端部16の形状や、溝部13の形状、保護膜14の種類に応じて適宜調整すればよいが、一度目の押し込みよりも押し込み量が大きく、押し込み速度が遅いのが好ましい。
図1(e)に示すように、溝部13の体積に相当する導電性組成物15を吐出する。吐出された導電性組成物15は、溝部13と溝部13の開口部を覆う保護膜14に仕切られた空間の隅々まで充填される。従来のディスペンス工法では、溝部13のアスペクト比(深さ/溝幅)が大きい場合、ボイドレスに導電性組成物15を充填することが困難であったが、本実施形態に係る充填方法によれば、例えば、アスペクト比10~20の溝部13に対してもボイドレスに導電性組成物15を充填することができる。
図1(e)に示すように、導電性組成物15を充填した際、ノズル先端部16の形状や、ノズル先端部16の溝部13に対する押し込み量などによっては、充填した導電性組成物15の表面に、溝部13に挿入されていたノズル先端部16の体積に相当する凹みが生じる場合がある。この場合、必要に応じて図1(f)に示すように、ノズル先端部16を溝部13から引き抜きながら溝部13に挿入されていたノズル先端部16の体積に相当する導電性組成物15を吐出すことで、挿入されていたノズル先端部16の体積に相当する凹みを埋めることができる。
導電性組成物15の吐出に使用する装置は、ディスペンス工法に使用できるものであれば、特に限定されないが、例えば、ノードソンアシムテック社製のディスペンサ「S2-920N-P」にバルブ「DV-8000」を用いたものが挙げられる。導電性組成物15を吐出する際の装置の設定、例えば、バルブ温度や、基板温度は導電性組成物15の組成や粘度などに応じて適宜調整すればよい。
導電性組成物15を吐出する速度(1秒当りの吐出量)は、封止層12に形成された溝部13の形状や、導電性組成物15の粘度などに応じて適宜調整すればよい。
導電性組成物15は、コンパートメントシールド層20の形成に使用されるものであれば特に限定されないが、溶剤を含まないものであることが好ましい。溶剤を含んでいる場合、導電性組成物15の硬化時に、溶剤が揮発し、ボイドが発生するおそれがある。
また、従来のディスペンス工法では、充填性などの観点から導電性組成物の25℃における粘度を600dPa・s以下に調整する必要があったが、本実施形態に係る充填方法によれば、より高い粘度を有する導電性組成物であっても使用することができる。具体的には、使用する装置の種類や、封止層12に形成された溝部13の形状などに応じて適宜調整すればよいが、一般的な目安としては、導電性組成物15の25℃における粘度が、1500dPa・s以下であることが好ましく、1000dPa・s以下であることがより好ましい。1500dPa・s以下である場合、挿入されたノズル先端部16から溝部13に沿って導電性組成物15を流し込むことができ、溝部13への優れた充填性が得られやすい。なお、粘度の測定方法は、JIS K7117-1に準拠し、単一円筒形回転粘度計(いわゆるB型又はBH型粘度計)でローターNo.7を用いて10rpmで測定することができる。単一円筒形回転粘度計で測定可能な粘度であれば、低くとも問題はない。
上記硬化工程は、使用する導電性組成物15に応じて、硬化条件を適宜設定すればよく、特に限定されない。なお、保護膜14は、硬化工程後に剥がすのが好ましい。
本実施形態に係る電磁波シールドパッケージの製造方法によれば、溝部13の隅々までボイドレスに導電性組成物15を充填することができ、溝部13の上面開口部から導電性組成物15のはみ出しや凹みが生じることもなく、導電性組成物15を硬化させることにより、封止層12の上面との段差のない平滑なコンパートメントシールド層20を、研磨などを行うことなく、得ることができる。
また、従来のディスペンス工法で、例えば、放射状に伸びる形状や、S字などの湾曲した形状のように複雑な形状を有する溝部13に対して、導電性組成物15を充填する場合、高い位置精度でノズル先端部16を制御する必要があった。本実施形態に係る電磁波シールドパッケージの製造方法では、従来のディスペンス工法とは異なり、ノズル先端部16を基板10に対して上下に移動させるだけでよく、溝部13に沿って水平方向に移動させる必要がないため、溝部13が、上記のような複雑な形状を有する場合であっても、簡単に導電性組成物15をボイドレスに充填することができ、硬化させることで、優れたシールド性を有し、封止層12の上面と平滑なコンパートメントシールド層20を得ることができる。
<変更例>
上記実施形態においては、ノズル先端部16を2回に分けて押し込むことで、保護膜14とノズル先端部16との間に隙間が生じないように、ノズル先端部16を保護膜14に突き刺す例について説明したが、これに限定されず、予め穴をあけた保護膜14を使用するものであってもよく、また、針などを用いて保護膜14に穴をあける工程を有するものであってもよい。
上記実施形態においては、ノズル先端部16を2回に分けて押し込むことで、保護膜14とノズル先端部16との間に隙間が生じないように、ノズル先端部16を保護膜14に突き刺す例について説明したが、これに限定されず、予め穴をあけた保護膜14を使用するものであってもよく、また、針などを用いて保護膜14に穴をあける工程を有するものであってもよい。
また、ノズル先端部16の形状が円錐台状であるものを使用したため、保護膜14が伸び、保護膜14とノズル先端部16との間に隙間が生じるおそれがあったが、ノズル先端部16の形状によっては、保護膜14とノズル先端部16との間に隙間が生じるおそれがない場合もある。具体的には、ノズル先端部16の形状が、注射針のように、先端部が斜めに切断され、切断面が刃面を有するものが挙げられる。このようなノズルを用いた場合、保護膜14にノズル先端部16を突き刺しやすく、保護膜14とノズル先端部16との間に隙間が生じるおそれもないため、ノズル先端部16を2回に分けて押し込む必要もない。
本発明の電磁波シールドパッケージの製造方法は、溝部13の末端部に位置する保護膜14に、空気を抜くための穴が設けられているものであってもよい。溝部13が封止層12の上面にしか開口しておらず(溝部13が封止層12の側面に連通しておらず)、溝部13の上面開口部が保護膜14によって完全に密閉されている場合であっても、このように保護膜14に空気を抜くための穴が設けられていることにより、導電性組成物15の充填に伴い行き場を失った空気を溝部13の外に排出することができ、導電性組成物15を溝部13の隅々までボイドレスに充填させることができる。
本発明の電磁波シールドパッケージの製造方法は、保護膜14を剥がした後、パッケージ表面に導電性組成物を塗布し、硬化させることで、パッケージ表面にシールド層を形成する工程や、各電子部品のパッケージを個片化させる工程を有するものであってもよい。
具体的には、システム・イン・パッケージの設計に応じて、図2(a)において矢印で示すように、コンパートメントシールド層20が形成されていない電子部品30間で封止層12を切削して溝部を形成し、これらの溝部によって基板10の電子部品30のパッケージを個別化させる。符号Aは、それぞれ個別化したパッケージを示す。溝を構成する壁面からはグランド回路11の少なくとも一部が露出しており、溝の底部は基板10を完全には貫通していない。
次に、図2(b)に示すように、導電性組成物を公知のスプレーガン等によって霧状に噴射し、パッケージ表面にまんべんなく塗布する。次に、加熱して導電性組成物を十分に硬化させ、パッケージ表面にシールド層23を形成させる。導電性組成物を塗布する方法は、スプレー塗布に限定されず、真空印刷工法などの方法であってもよく、また、金属めっき法などにより、シールド層23として金属層を形成してもよい。
次に、図2(c)において矢印で示すように、個片化前のパッケージの溝の底部に沿って基板10をダイシングソー等により切断することにより個片化されたパッケージBが得られる。
図2では、グランド回路11がシールド層23と接続した電磁波シールドパッケージの構成を示したが、グランド回路11がコンパートメントシールド層20と接続した構成や、グランド回路11がコンパートメントシールド層20とシールド層23の両方に接続した構成であってもよい。
なお、図2(a)では、グランド回路11と封止層12とを切削して溝部を形成したが、これに限定されず、封止層12のみを切削して溝部を形成するものであってもよい。このように溝部を形成することで、個片化されたパッケージBの側面からグランド回路11を露出させることができる。
<導電性組成物>
コンパートメントシールド用の好ましい導電性組成物としては、例えば、ダイマー酸型エポキシ樹脂5~20質量部を含む、エポキシ樹脂100質量部に対して、導電性フィラー400~800質量部を含有するものが挙げられる。
コンパートメントシールド用の好ましい導電性組成物としては、例えば、ダイマー酸型エポキシ樹脂5~20質量部を含む、エポキシ樹脂100質量部に対して、導電性フィラー400~800質量部を含有するものが挙げられる。
ダイマー酸型エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂は、分子内にエポキシ基を1個以上有するものであればよく、2種以上を併用することもできる。具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂等が挙げられ、これらの中でも、グリシジルアミン型エポキシ樹脂やグリシジルエーテル型エポキシ樹脂を含有するものが好ましい。
ダイマー酸型エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、特に限定されないが、1500g/eq以下であることが好ましく、20~1000g/eqであることがより好ましい。エポキシ当量が上記範囲内である場合、耐熱性、粘性、密着性のバランスが良い導電性組成物が得られやすい。
ダイマー酸型エポキシ樹脂は、分子内にエポキシ基を1個以上有するエポキシ樹脂であって、ダイマー酸を変性したものであればよく、ダイマー酸のグリシジル変性化合物などが例として挙げられ、2種以上を併用することもできる。このような樹脂としては、例えば、下記一般式(1)、(2)で表されるものを使用できる。
式(1)、(2)中のn1~n5はそれぞれ独立に3~9の整数を表す。
n1は3~9の整数を表し、4~8の整数が好ましく、5~7がより好ましく、7が特に好ましい。n2は3~9の整数を表し、5~9の整数が好ましく、7又は8がより好ましく、7が特に好ましい。n3は3~9の整数を表し、4~8の整数が好ましく、6又は7がより好ましく、6が特に好ましい。n4は3~9の整数を表す。n5は3~9の整数を表し、4~8の整数が好ましく、5又は6がより好ましく、5が特に好ましい。
このようなダイマー酸型エポキシ樹脂を含有することにより、導電性組成物の粘度やチキソトロピックインデックス(TI値)が低くなりやすく、封止層12に形成された溝部13への優れた充填性が得られやすい。
ダイマー酸型エポキシ樹脂のエポキシ当量は、特に限定されないが、80~1500g/eqであることが好ましく、200~1000g/eqであることがより好ましい。エポキシ当量が上記範囲内である場合、耐熱性、粘性、密着性のバランスが良い導電性組成物が得られやすい。
導電性フィラーの含有量は、エポキシ樹脂100質量部に対して、400~800質量部であれば特に限定されないが、450~600質量部であることがより好ましい。上記範囲内である場合、シールド特性や、封止層12に形成された溝部13への充填性に優れた導電性組成物が得られやすい。
導電性フィラーは、銅粉、銀粉、金粉、銀被覆銅粉又は銀被覆銅合金粉であることが好ましく、これらの中から1種を単独で使用することもでき、2種以上を併用してもよく、コスト削減の観点からは、銅粉、銀被覆銅粉、又は銀被覆銅合金粉であることがより好ましい。
銀被覆銅粉は、銅粉と、この銅粉粒子の少なくとも一部を被覆する銀層又は銀含有層とを有するものであり、銀被覆銅合金粉は、銅合金粉と、この銅合金粒子の少なくとも一部を被覆する銀層又は銀含有層とを有するものである。銅合金粒子は、例えば、ニッケルの含有量が0.5~20質量%であり、かつ亜鉛の含有量が1~20質量%であり、残部が銅からなり、残部の銅は不可避不純物を含んでいてもよい。このように銀被覆層を有する銅合金粒子を用いることにより、シールド性、及び耐変色性に優れた電磁波シールドパッケージが得られ易い。
導電性フィラーの形状の例としては、フレーク状(鱗片状)、樹枝状、球状、繊維状、不定形(多面体)等が挙げられるが、抵抗値がより低く、シールド性がより向上したシールド層が得られ、充填性を高める観点から、球状であることが好ましい。
導電性フィラーとしては、平均粒子径1~8μmの導電性フィラーであることが好ましく、平均粒子径4~8μmの導電性フィラー(A)と、導電性フィラー(A)よりも平均粒子径が2μm以上小さい導電性フィラー(B)とを併用することがより好ましい。ここで、平均粒子径とは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した、個数基準の平均粒子径D50(メジアン径)をいう。
導電性フィラー(A)は、平均粒子径が4~8μmであることにより、分散性が良好で凝集が防止でき、パッケージのグランド回路との接続性やシールド特性が良好になりやすい。
導電性フィラー(B)は、導電性フィラー(A)よりも平均粒子径が2μm以上小さいことにより、導電性フィラー(A)同士の間隙を充填することができるため、100MHz~1GHzの電磁波に対するシールド性を向上させ、かつ、低粘度の導電性組成物を得ることができる。
導電性フィラー(A)と導電性フィラー(B)との含有割合((A):(B))は、質量比で97:3~50:50であることが好ましく、95:5~70:30であることがより好ましい。
また、導電性フィラー(A)が球状である場合は、導電性フィラー(A)のタップ密度は3.5~7.0g/cm3であることが好ましい。タップ密度が上記範囲内である場合、シールド層の導電性がより良好となりやすい。
また、導電性フィラー(B)が球状である場合は、導電性フィラー(B)のタップ密度は3.5~7.0g/cm3であることが好ましい。タップ密度が上記範囲内である場合、シールド層の導電性がより良好となりやすい。
好ましい一実施形態に係る導電性組成物は、エポキシ樹脂硬化剤を含有するものであってもよい。エポキシ樹脂硬化剤としては、フェノール系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、カチオン系硬化剤などが挙げられる。これらは1種を単独で使用することもでき、2種以上を併用してもよい。
フェノール系硬化剤としては、例えばフェノールノボラック、ナフトール系化合物等が挙げられる。
イミダゾール系硬化剤としては、例えばイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール、2-エチル-4-メチル-イミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾールが挙げられる。
アミン系硬化剤としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどの脂肪族ポリアミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族ポリアミンなどが挙げられる。
カチオン系硬化剤の例としては、三フッ化ホウ素のアミン塩、P-メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルイオドニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウム、テトラ-n-ブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ-n-ブチルホスホニウム-o,o-ジエチルホスホロジチオエート等に代表されるオニウム系化合物が挙げられる。
硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂100質量部に対して0.3~40質量部であることが好ましく、0.5~35質量部であることがより好ましい。硬化剤の含有量が0.3質量部以上である場合、導電性組成物が十分に硬化し、導電性が良好となって、シールド効果に優れたシールド層が得られやすく、40質量部以下である場合、保存安定性に優れた導電性組成物が得られやすい。
好ましい一実施形態に係る導電性組成物は、消泡剤、増粘剤、粘着剤、充填剤、難燃剤、着色剤等、公知の添加剤を含有するものであってもよい。
以下、本発明の内容を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は以下に限定されるものではない。また、以下において「部」又は「%」とあるのは、特にことわらない限り質量基準とする。
[導電性組成物の調製]
次に示すエポキシ樹脂(a)48質量部、エポキシ樹脂(b)42質量部、ダイマー酸型エポキシ樹脂10質量部、導電性フィラー(A)450質量部、導電性フィラー(B)50質量部、硬化剤(a)6質量部、及び硬化剤(b)11質量部を混合し、導電性組成物を得た。使用した各成分の詳細は以下のとおりである。
次に示すエポキシ樹脂(a)48質量部、エポキシ樹脂(b)42質量部、ダイマー酸型エポキシ樹脂10質量部、導電性フィラー(A)450質量部、導電性フィラー(B)50質量部、硬化剤(a)6質量部、及び硬化剤(b)11質量部を混合し、導電性組成物を得た。使用した各成分の詳細は以下のとおりである。
・エポキシ樹脂(a):グリシジルアミン型エポキシ樹脂、(株)ADEKA製「EP-3905S」、エポキシ当量=95g/eq
・エポキシ樹脂(b):グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、(株)ADEKA製「ED502」、エポキシ当量=320g/eq
・ダイマー酸型エポキシ樹脂:上記式(2)において、n1=7、n2=7、n4=4、n5=5のものを使用した。
・導電性フィラー(A):銀粒子、D50=4μm、球状
・導電性フィラー(B):銀粒子、D50=2μm、球状
・硬化剤(a):イミダゾール系硬化剤、四国化成工業(株)製「2E4MZ」
・硬化剤(b):フェノールノボラック系硬化剤、荒川化学工業(株)製「タマノル758」
・エポキシ樹脂(b):グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、(株)ADEKA製「ED502」、エポキシ当量=320g/eq
・ダイマー酸型エポキシ樹脂:上記式(2)において、n1=7、n2=7、n4=4、n5=5のものを使用した。
・導電性フィラー(A):銀粒子、D50=4μm、球状
・導電性フィラー(B):銀粒子、D50=2μm、球状
・硬化剤(a):イミダゾール系硬化剤、四国化成工業(株)製「2E4MZ」
・硬化剤(b):フェノールノボラック系硬化剤、荒川化学工業(株)製「タマノル758」
上記で得られた導電性組成物の25℃における粘度を、JIS K7117-1に準拠し、単一円筒形回転粘度計(いわゆるB型粘度計)でローターNo.7を用いて10rpmで測定したところ、粘度は780dPa・sであった。
[実施例]
図3に示すサンプル基板を用いて、本発明に係る電磁波シールドパッケージの製造方法により、サンプル1を作製した。サンプル基板としては、基板10上にグランド回路11が形成され、基板10及びグランド回路11が封止層12により封止され、封止層12に溝部13が形成されたものを用いた。
図3に示すサンプル基板を用いて、本発明に係る電磁波シールドパッケージの製造方法により、サンプル1を作製した。サンプル基板としては、基板10上にグランド回路11が形成され、基板10及びグランド回路11が封止層12により封止され、封止層12に溝部13が形成されたものを用いた。
スリーエムジャパン株式会社製の「7414」を上記サンプル基板の溝部13の上面を覆うように貼付した。そして、ノードソンアシムテック社製のディスペンサ「S2-920N-P」、及びバルブ「DV-8000」を用いて、まず、押し込み速度300mm/秒、押し込み量0.05mmでノズル先端部を溝部13に押し込み、0.1秒間維持し、ノズル先端部を溝部13から一度離した。その後、再度、押し込み速度5mm/秒、押し込み量0.08mmでノズル先端部を溝部13に押し込み、保護膜14に突き刺した。次いで、上記で得られた導電性組成物を以下の条件で溝部13へと充填した。
<ディスペンス装置の設定>
吐出量:1.3×10-4cm3/秒
ノズル内径:75μm
サンプル基板とノズル先端部との距離:0.08mm(ノズル先端部は溝部13に挿入)
吐出量:1.3×10-4cm3/秒
ノズル内径:75μm
サンプル基板とノズル先端部との距離:0.08mm(ノズル先端部は溝部13に挿入)
<比較例>
図3に示すサンプル基板を用いて、従来のディスペンス工法により、上記で得られた導電性組成物を溝部13へと充填した。装置は上記実施例と同じものを使用した。装置の設定は以下のとおりである。
図3に示すサンプル基板を用いて、従来のディスペンス工法により、上記で得られた導電性組成物を溝部13へと充填した。装置は上記実施例と同じものを使用した。装置の設定は以下のとおりである。
<ディスペンス装置の設定>
吐出量:1.3×10-4cm3/秒
ノズル内径:75μm
サンプル基板とノズル先端部との距離:0.05mm(ノズル先端部は溝部13に挿入せず)
ノズル送り速度:1.2mm/秒
吐出量:1.3×10-4cm3/秒
ノズル内径:75μm
サンプル基板とノズル先端部との距離:0.05mm(ノズル先端部は溝部13に挿入せず)
ノズル送り速度:1.2mm/秒
得られたサンプル1,2を、80℃で60分間加熱し、さらに160℃で60分間加熱することにより導電性組成物を硬化させた。得られたサンプル1,2について、硬化後に、エクスロン・インターナショナル社製のX線透過装置「Y.Cheetah μHD」を用いて、以下の測定条件にて溝部13を観察し、ボイドの有無を確認した。
実施例では、図4~6に示すとおり、溝部の底面から上面開口部までボイドレスに導電性組成物が充填されており、コンパートメントシールド層20の上面部21は、研磨などを行うことなく、封止層上面と平滑なコンパートメントシールド層20が得られていることがわかる。
一方比較例では、図7,8に示すとおり、コンパートメントシールド層20の上面部21において、導電性組成物が溝部からはみ出し、溝部に対して十分に導電性組成物が充填されず、凹みが生じている。
また、図8,9に示すとおり、コンパートメントシールド層20の底面部22において、導電性組成物が十分に充填されず、ボイドが発生している。図9のX線写真において、コンパートメントシールド層20の上側が上面部21、下側が底面部22を示しており、底面部22が直線状でないことから、底面部22の広範囲にボイドが発生していることがわかる。
10……基板
11……グランド回路
12……封止層
13……溝部
14……保護膜
15……導電性組成物
16……ノズル先端部
20……コンパートメントシールド層
21……コンパートメントシールド層の上面部
22……コンパートメントシールド層の底面部
23……シールド層
30……電子部品
A……基板上で個別化されたパッケージ、
B……個片化されたシールドパッケージ、
11……グランド回路
12……封止層
13……溝部
14……保護膜
15……導電性組成物
16……ノズル先端部
20……コンパートメントシールド層
21……コンパートメントシールド層の上面部
22……コンパートメントシールド層の底面部
23……シールド層
30……電子部品
A……基板上で個別化されたパッケージ、
B……個片化されたシールドパッケージ、
Claims (3)
- 基板上に複数の電子部品を搭載し、この基板上に封止材を充填して硬化させることにより前記電子部品を封止する封止層を形成する封止工程と、
前記複数の電子部品間で前記封止層を切削して溝部を形成する溝形成工程と、
前記封止層上面に、少なくとも前記溝部の上面開口部を覆うように保護膜を形成するマスキング工程と、
導電性組成物を吐出する装置のノズル先端部を、前記保護膜に突き刺して前記溝部内に挿入し、前記溝部の体積に相当する導電性組成物を、前記溝部内に充填する充填工程と、
前記導電性組成物を硬化させることによりコンパートメントシールド層を得る硬化工程
を有する、電磁波シールドパッケージの製造方法。 - 前記溝部の末端部に位置する前記保護膜に、空気を抜くための穴が設けられている、請求項1に記載の電磁波シールドパッケージの製造方法。
- 前記充填工程において、前記溝部の体積に相当する導電性組成物を吐出した後、前記ノズル先端部を前記溝部から引き抜きながら前記溝部に挿入されていた前記ノズル先端部の体積に相当する導電性組成物を吐出する、請求項1又は2に記載の電磁波シールドパッケージの製造方法。
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