TW201513278A - 電子元件密封用樹脂薄片及電子元件封裝體之製造方法 - Google Patents

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Eiji Toyoda
Jun Ishii
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Abstract

本發明係提供能將電子元件的熱釋放於基板的電子元件密封用樹脂薄片及電子元件封裝體之製造方法。 本發明乃有關於一種電子元件密封用樹脂薄片，係具備有第1樹脂層及第2樹脂層，其中，前述第1樹脂層的熱傳導率為1W/mK以上。

Description

電子元件密封用樹脂薄片及電子元件封裝體之製造方法 發明領域
本發明係關於電子元件密封用樹脂薄片及電子元件封裝體之製造方法。
發明背景
習知，就電子元件封裝體之製造方法已知有將固定於基板等之上的1或複數電子元件利用密封樹脂施行密封的方法。此種密封樹脂已知有例如熱硬化性樹脂薄片(例如參照專利文獻1)。
先行技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本專利特開2006-19714號公報
發明概要
智慧型手機等所使用之電子元件因高速運作，故電子元件及其周邊容易呈高溫(容易發生熱點)。若電子元件呈高溫，便會有運作不穩定、或電子元件的特性劣化之情形。
然而，專利文獻1並未針對熱點的消除進行檢討，專利文獻1所記載的熱硬化性樹脂薄片並無法消除熱點。
本發明之目的在於解決前述課題，提供能將電子元件的熱釋放於基板的電子元件密封用樹脂薄片及電子元件封裝體之製造方法。
本發明乃關於一種電子元件密封用樹脂薄片，其具備有第1樹脂層與第2樹脂層，且前述第1樹脂層的熱傳導率為1W/mK以上。
藉由利用本發明的電子元件密封用樹脂薄片將電子元件予以密封，便可使電子元件的熱經由高熱傳導率的第1樹脂層釋放於基板，甚至可釋放於框體。所以能消除熱點。
本發明的電子元件密封用樹脂薄片中，高熱傳導率的第1樹脂層係負責將電子元件的熱釋放於基板的作用，而無須提高第2樹脂層的熱傳導率。即，無須將成為切割刀遭磨損原因的氧化鋁等熱傳導粒子，摻合於樹脂薄片全體中。所以，亦可減輕切割刀之磨損。又，可降低成本。
前述第1樹脂層宜含有熱傳導粒子，且前述第1樹脂層中的前述熱傳導粒子含量宜為60~85體積%。若熱傳導粒子的含量在前述範圍內，便可提高第1樹脂層1的熱傳導率又獲得對電子元件與基板的良好濕潤性及接著性。
前述熱傳導粒子宜為氧化鋁及/或氮化硼。藉 此，可獲得良好的熱傳導性與良好的流動性。
前述熱傳導粒子含量在30體積%以下的樹脂層，宜形成於前述第1樹脂層預定切割的部分。熱傳導粒子(特別是氧化鋁)非常硬，成為切割刀磨損的原因，但藉由將熱傳導粒子含量較少或未含熱傳導粒子的樹脂層設置於第1樹脂層預定切割的部分，便可減輕切割刀之磨損。
本發明亦關於一種電子元件封裝體之製造方法，係包括以下步驟：以前述第1樹脂層接觸到電子元件的方式，利用前述電子元件密封用樹脂薄片將前述電子元件予以密封。
藉此所獲得的電子元件封裝體中，因為高熱傳導率的第1樹脂層接觸電子元件，故可將電子元件所生成的熱釋放於基板。
1‧‧‧第1樹脂層
2‧‧‧第2樹脂層
11‧‧‧樹脂薄片
12‧‧‧基板
13‧‧‧電子元件
13a‧‧‧突起電極
14‧‧‧中空部
15、16‧‧‧電子元件封裝體
17‧‧‧凸塊
18‧‧‧基板
31‧‧‧樹脂層
41‧‧‧黏著薄片
42‧‧‧支撐體
43‧‧‧黏著劑層
51‧‧‧密封體
52‧‧‧再配線
53‧‧‧凸塊
61‧‧‧電子元件封裝體
101‧‧‧樹脂薄片
圖1係實施形態1的樹脂薄片之截面示意圖。
圖2係搭載有電子元件之基板的截面示意圖。
圖3係顯示利用實施形態1之樹脂薄片密封電子元件的樣態之示意圖。
圖4係顯示切割電子元件封裝體後的樣態之示意圖。
圖5係顯示將晶片狀電子元件封裝體安裝於基板上的樣態之示意圖。
圖6係顯示將電子元件固定於黏著薄片上的樣態之示意圖。
圖7係顯示利用樹脂薄片密封電子元件的樣態之示意 圖。
圖8係顯示已將黏著薄片從密封體上剝離的樣態之示意圖。
圖9係顯示經研削後的密封體截面之示意圖。
圖10係顯示在密封體上形成有再配線與凸塊的樣態之示意圖。
圖11係顯示將密封體切割後的樣態之示意圖。
圖12(a)係實施形態2的樹脂薄片之截面示意圖。圖12(b)係示意仰視圖。
用以實施發明之形態
以下揭示實施形態，針對本發明進行詳細說明，惟本發明並不僅侷限於該等實施形態。
[實施形態1]
圖1所示係實施形態1的樹脂薄片11之截面示意圖。樹脂薄片11係由第1樹脂層1與第2樹脂層2積層的構造。另外，在樹脂薄片11的雙面亦可設有聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜等支撐體。為使從樹脂薄片11上的剝離較容易實施，亦可對支撐體施行脫模處理。
第1樹脂層1的熱傳導率係達1W/mK以上。因為達1W/mK以上，因而可將電子元件的熱經由高熱傳導率的第1樹脂層釋放於基板。第1樹脂層1的熱傳導率宜為3W/mK以上。第1樹脂層1的熱傳導率上限並無特別的限定，例如15W/mK以下。
另外，第1樹脂層1宜呈電絕緣性。
第1樹脂層1宜含有熱傳導粒子。藉此，可將熱傳導率設計為達1W/mK以上。
熱傳導粒子並無特別的限定，可舉例如：氧化鋁(alumina)、氧化鋅、氧化鎂、氮化硼、氫氧化鎂、氮化鋁、碳化矽等電絕緣性者。該等係可單獨使用或併用2種以上。其中從熱傳導率高、能獲得良好流動性的理由來看，以氧化鋁、氮化硼為佳。
熱傳導粒子的熱傳導率只要能對第1樹脂層1賦予熱傳導性即無特別的限定，但以12W/mK以上為佳，15W/mK以上較佳，25W/mK以上尤佳。若達12W/mK以上，便可輕易地對第1樹脂層1賦予達1W/mK以上的熱傳導性。熱傳導粒子的熱傳導率係例如在200W/mK以下。
熱傳導粒子的粒子形狀並無特別的限定，可舉例如：球狀、橢圓球體狀、扁平形狀、針狀、纖維狀、碎片狀、尖銳狀、線圈狀等。該等形狀之中，就分散性優異、能提升填充率的觀點而言，以球狀為佳。
第1樹脂層1中的熱傳導粒子含量在55體積%以上為佳，在60體積%以上較佳。若達55體積%以上，便可提高第1樹脂層1的熱傳導率。另一方面，熱傳導粒子的含量在83體積%以下為佳，在70體積%以下較佳。若在83體積%以下，便可防止第1樹脂層1中的接著成分相對性減少，俾可確保對電子元件與基板的濕潤性及接著性。
熱傳導粒子含量亦可以「重量%」為單位進行說 明。相關代表性的氧化鋁含量係以「重量%」為單位進行說明。
因為通常氧化鋁係比重3.9g/cm3，因而氧化鋁含量(重量%)的較佳範圍係例如以下。
即，第1樹脂層1中的氧化鋁含量在83重量%以上為佳，8在6重量%以上較佳。第1樹脂層1中的氧化鋁含量在95重量%以下為佳，在90重量%以下較佳。
第1樹脂層1中，當將熱傳導粒子總量設為100體積%時，利用熱傳導粒子的雷射繞射散射法所測定之粒度分佈，宜滿足以下關係。
超過100μm：1體積%以下
10μm以下：30體積%以上且70體積%以下
1μm以下：10體積%以上
該粒度分佈中，粒徑超過100μm的粒子比率係在1體積%以下，且宜在0.5體積%以下，在0.3體積%以下較佳。另外，粒徑超過100μm的粒子比率下限宜在0.01體積%以上。粒徑在10μm以下的粒子比率係30體積%以上且70體積%以下，並以35體積%以上且65體積%以下為佳，在40體積%以上且60體積%以下較佳。又，粒徑在1μm以下的粒子比率係10體積%以上，並以13體積%以上為佳，15體積%以上較佳。另外，粒徑在1μm以下的粒子比率上限宜為40體積%以下。藉由粒度分佈具有上述特定關係，便可對中空構造附近的樹脂賦予類凝滯(dilatancy)作用，俾可在密封時抑制樹脂太容易進入中空構造中。粒度分佈係使用從母群 中任意抽樣的試料，且使用雷射繞射散射式粒度分佈測定裝置進行測定便可導出。
第1樹脂層1宜含有環氧樹脂。
環氧樹脂並無特別的限定。可使用例如：三苯甲烷型環氧樹脂、甲酚酚醛型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、改質雙酚A型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、改質雙酚F型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、酚酚醛型環氧樹脂、苯氧樹脂等各種環氧樹脂。該等環氧樹脂係可單獨使用、亦可併用2種以上。
從確保環氧樹脂反應性的觀點來看，以環氧當量150~250、軟化點或熔點為50~130℃且常溫下呈固態者為佳。其中從可靠度的觀點來看，則三苯甲烷型環氧樹脂、甲酚酚醛型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂較佳。
第1樹脂層1宜含有酚樹脂。
酚樹脂係在與環氧樹脂間會產生硬化反應之前提下，其餘並無特別的限定。可使用例如：酚酚醛樹脂、酚芳烷基樹脂、聯苯芳烷樹脂、雙環戊二烯型酚樹脂、甲酚酚醛樹脂、酚醛樹脂等。該等酚樹脂係可單獨使用、亦可併用2種以上。
從與環氧樹脂間之反應性的觀點來看，宜使用羥基當量70~250且軟化點為50~110℃者作為酚樹脂，其中從硬化反應性高的觀點來看，宜使用酚酚醛樹脂。又，從可靠度的觀點來看，則以酚芳烷基樹脂、聯苯芳烷樹脂之類的低吸濕性者宜於使用。
第1樹脂層1中的環氧樹脂與酚樹脂之合計含量宜為5重量%以上。若達5重量%以上，便可良好地獲得對電子元件、基板等的接著力。第1樹脂層1中的環氧樹脂及酚樹脂合計含量宜為20重量%以下。若在20重量%以下，便可抑低吸濕性。
從硬化反應性的觀點來看，環氧樹脂與酚樹脂的摻合比例宜以相對於環氧樹脂中的環氧基1當量，酚樹脂中的羥基合計為0.7~1.5當量的方式摻合，較佳為0.9~1.2當量。
第1樹脂層1宜含有熱可塑性樹脂。
熱可塑性樹脂係可例如：天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱可塑性聚醯亞胺樹脂；6-尼龍、6,6-尼龍等聚醯胺樹脂；苯氧樹脂、丙烯酸樹脂；PET、PBT等飽和聚酯樹脂；聚醯胺醯亞胺樹脂、氟樹脂、苯乙烯-異丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS樹脂)等。該等熱可塑性樹脂係可單獨使用、亦可併用2種以上。
第1樹脂層1中的熱可塑性樹脂含量宜為1重量%以上。若達1重量%以上，便可賦予柔軟性、可撓性。第1樹脂層1中的熱可塑性樹脂含量宜為10重量%以下。若在10重量%以下，便可良好地獲得對電子元件、基板等的接著力。
第1樹脂層1宜含有硬化促進劑。
硬化促進劑係在能使環氧樹脂與酚樹脂進行硬化之前提下，其餘並無特別的限定，可例如：三苯膦、四苯鏻四苯基硼酸鹽等有機磷系化合物；2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑等咪唑系化合物等。
相對於環氧樹脂及酚樹脂合計100重量份，硬化促進劑含量宜為0.1~5重量份。
第1樹脂層1係除前述成分以外，亦可適當含有密封樹脂製造時一般所使用的摻合劑，例如二氧化矽等。
第1樹脂層1係可利用一般的製法進行製作。例如使前述各成分溶解或分散於溶劑(例如甲乙酮、醋酸乙酯等)之中而製備得塗佈液，再將塗佈液塗佈於基材隔板上之後，使塗佈膜乾燥。藉此便可製作第1樹脂層1。
第1樹脂層1的厚度在200μm以下為佳，在100μm以下較佳。若在100μm以下，便可減輕切割刀磨損。又，第1樹脂層1的厚度在40μm以上為佳，在50μm以上較佳。若達40μm以上，便可形成與凸塊等電氣配線並聯的熱電路(熱傳導路徑)。
第2樹脂層2的熱傳導率並無特別的限定，但宜低於第1樹脂層1的熱傳導率。藉此，可輕易地將電子元件的熱釋放於基板。
第2樹脂層2的熱傳導率在3W/mK以下為佳，在1W/mK以下較佳。又，第2樹脂層2的熱傳導率下限並無特別的限定，例如0.5W/mK以上。
第2樹脂層2可為電絕緣性、亦可非為電絕緣性， 但以電絕緣性為佳。
第2樹脂層2宜含有環氧樹脂。環氧樹脂可適於使用第1樹脂層1中所說明者。
第2樹脂層2宜含有酚樹脂。酚樹脂可適於使用第1樹脂層1中所說明者。
第2樹脂層2中的環氧樹脂及酚樹脂合計含量在2重量%以上為佳。若達2重量%以上，便可獲得充分的硬化物強度。第2樹脂層2中的環氧樹脂及酚樹脂合計含量在20重量%以下為佳，在10重量%以下較佳。若在20重量%以下，便可減小硬化物的線膨脹係數，並可低吸濕化。
環氧樹脂與酚樹脂的摻合比例，從硬化反應性的觀點來看，宜以相對於環氧樹脂中的環氧基1當量，酚樹脂中的羥基合計為0.7~1.5當量的方式摻合，較佳為0.9~1.2當量。
第2樹脂層2宜含有熱可塑性樹脂。熱可塑性樹脂係可適於使用第1樹脂層1中所說明者。
第2樹脂層2中的熱可塑性樹脂含量在0.5重量%以上為佳，在1重量%以上較佳。若達0.5重量%以上，便可獲得良好的可撓性。第2樹脂層2中的熱可塑性樹脂含量在3.5重量%以下為佳。若在3.5重量%以下，便可獲得良好的流動性。
第2樹脂層2宜含有填充劑。
填充劑並無特別的限定，以無機填充材為佳。無機填充材係可舉例如：石英玻璃、滑石、二氧化矽(熔融二 氧化矽、結晶性二氧化矽等)、氧化鋁、氮化鋁、氮化矽、氮化硼等。其中從能良好地減小線膨脹係數之理由來看，以二氧化矽、氧化鋁為佳，且二氧化矽更佳。作為二氧化矽，從流動性優異的理由來看，以熔融二氧化矽為佳，且球狀熔融二氧化矽更佳。
填充劑的平均粒徑在1μm以上為佳，在5μm以上較佳。若達1μm以上，便可輕易獲得樹脂薄片的可撓性、柔軟性。填充劑的平均粒徑在40μm以下為佳，在30μm以下較佳。若在40μm以下，填充劑便可輕易地高填充率化。
另外，平均粒徑係例如使用從母群中任意抽樣的試料，且使用雷射繞射散射式粒度分佈測定裝置進行測定便可導出。
填充劑最好經利用矽烷偶合劑施行處理(前處理)。藉此，可提升與樹脂間之濕潤性，俾可提高填充劑的分散性。
矽烷偶合劑係分子中具有水解性基及有機官能基的化合物。
水解性基係可舉例如：甲氧基、乙氧基等碳數1~6之烷氧基；乙醯氧基、2-甲氧乙氧基等。其中，從容易除去因水解而產生的醇等揮發成分之理由來看，以甲氧基為佳。
有機官能基係可列舉如：乙烯基、環氧基、苯乙烯基、甲基丙烯基、丙烯基、胺基、脲基、硫醇基、硫化物基(sulfide group)、異氰酸酯基等。其中，從容易與環氧 樹脂、酚樹脂產生反應的理由來看，以環氧基為佳。
矽烷偶合劑係可例如：乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷等含乙烯基之矽烷偶合劑；2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷等含環氧基之矽烷偶合劑；p-苯乙烯基三甲氧基矽烷等含苯乙烯基之矽烷偶合劑；3-甲基丙烯醯氧丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基三乙氧基矽烷等含甲基丙烯基之矽烷偶合劑；3-丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷等含丙烯基之矽烷偶合劑；N-2-(胺基乙基)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺丙基三甲氧基矽烷、N-(乙烯基苄基)-2-胺基乙基-3-胺丙基三甲氧基矽烷等含胺基之矽烷偶合劑；3-脲丙基三乙氧基矽烷等含脲基之矽烷偶合劑；3-硫醇基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-硫醇基丙基三甲氧基矽烷等含硫醇基之矽烷偶合劑；雙(三乙氧基矽烷基丙基)四硫醚等含硫化物基之矽烷偶合劑；3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等含異氰酸酯基之矽烷偶合劑等等。
利用矽烷偶合劑處理填充劑的方法並無特別的限定，可例如：使填充劑與矽烷偶合劑在溶劑中混合的濕 式法、在氣相中對填充劑與矽烷偶合劑施行處理的乾式法等。
矽烷偶合劑的處理量並無特別的限定，但以相對於未處理的填充劑100重量份，令矽烷偶合劑為0.1~1重量份來施行處理為佳。
第2樹脂層2中的填充劑含量在70體積%以上為佳，在74體積%以上較佳。若達70體積%以上，便可設計降低線膨脹係數。另一方面，填充劑含量在90體積%以下為佳，在85體積%以下較佳。若在90體積%以下，便可良好地獲得柔軟性、流動性、接著性。
填充劑的含量亦可以「重量%」為單位進行說明。相關代表性的二氧化矽含量係以「重量%」為單位進行說明。
因為通常二氧化矽係比重2.2g/cm3，因而二氧化矽含量(重量%)的較佳範圍係例如以下。
即，第2樹脂層2中的二氧化矽含量在81重量%以上為佳，在84重量%以上較佳。第2樹脂層2中的二氧化矽含量在94重量%以下為佳，在91重量%以下較佳。
因為通常氧化鋁係比重3.9g/cm3，因而氧化鋁含量(重量%)的較佳範圍係例如以下。
即，第2樹脂層2中的氧化鋁含量在88重量%以上為佳，在90重量%以上較佳。第2樹脂層2中的氧化鋁含量在97重量%以下為佳，在95重量%以下較佳。
第2樹脂層2宜含有硬化促進劑。硬化促進劑係可 適於使用第1樹脂層1中所說明者。
相對於環氧樹脂及酚樹脂合計100重量份，硬化促進劑的含量宜為0.1~5重量份。
第2樹脂層2係除前述成分之外，尚可適當含有密封樹脂製造時一般所使用的摻合劑，例如：阻燃劑成分、顏料、矽烷偶合劑等。
阻燃劑成分係可使用例如：氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鐵、氫氧化鈣、氫氧化錫、複合化金屬氫氧化物等各種金屬氫氧化物；磷腈化合物等。其中從阻燃性、硬化後強度優異的理由來看，以磷腈化合物為佳。
顏料並無特別的限定，可例如碳黑等。
第2樹脂層2之製造方法並無特別的限定，較佳方法係將由前述各成分(例如環氧樹脂、酚樹脂、熱可塑性樹脂、填充劑及硬化促進劑)進行捏合而獲得的捏合物，施行塑性加工呈薄片狀。藉此可使填充劑呈高填充，並可降低設計線膨脹係數。
具體而言，將環氧樹脂、酚樹脂、熱可塑性樹脂、填充劑及硬化促進劑，利用混合輥、加壓式捏揉機、擠出機等公知捏合機施行熔融捏合而製備得捏合物，再將所獲得捏合物施行塑性加工呈薄片狀。就捏合條件而言，溫度的上限在140℃以下為佳，在130℃以下較佳。溫度的下限宜為上述各成分的軟化點以上，例如30℃以上，在50℃以上較佳。捏合的時間宜為1~30分鐘。又，捏合宜在減壓條件下(減壓環境下)實施，減壓條件下的壓力例如為 1×10-4~0.1kg/cm2。
經熔融捏合後的捏合物最好在未冷卻情況下，直接依高溫狀態施行塑性加工。塑性加工方法並無特別的限制，可例如：平板壓合法、T型模頭擠出法、螺紋模擠出法、輥軋法、輥輪捏合法、吹脹擠出法、共擠出法、軋延成形法等。塑性加工溫度宜為上述各成分的軟化點以上，若考慮環氧樹脂的熱硬化性及成形性，則例如為40~150℃，且以50~140℃為佳，70~120℃較佳。
第2樹脂層2的厚度並無特別的限定，但以20μm以上為佳，且50μm以上較佳。又，第2樹脂層2的厚度在2000μm以下為佳，在1000μm以下較佳。若在上述範圍內，便可將電子元件良好地密封。
第1樹脂層1的熱傳導率/第2樹脂層2的熱傳導率(第1樹脂層1的熱傳導率相對於第2樹脂層2的熱傳導率之比)，在2以上為佳，在3以上較佳。若達2以上，便可將電子元件的熱有效地釋放於基板。第1樹脂層1的熱傳導率/第2樹脂層2的熱傳導率之值上限並無特別的限定，例如10以下。
第1樹脂層1的厚度/第2樹脂層2的厚度(第1樹脂層1的厚度相對於第2樹脂層2的厚度之比)，在10以下為佳，在5以下較佳。若在10以下，便可將電子元件的熱有效地釋放於基板，並可減輕切割刀磨損。第1樹脂層1的厚度/第2樹脂層2的厚度宜在1以上。若達1以上，便可減輕電子元件封裝體的翹曲現象。
另外，圖1所示係第1樹脂層1為單層的情況，惟第1樹脂層1並不僅侷限於此，亦可為複數層。又，圖1所示係第2樹脂層2為單層的情況，惟第2樹脂層2並不僅侷限於此，亦可為複數層。
樹脂薄片11係使用於電子元件的密封。電子元件係可例如：感測器、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微機電系統)、SAW(Surface Acoustic Wave，表面聲波)濾波器等具有中空構造的電子元件(中空型電子元件)；半導體晶片、IC(積體電路)、電晶體等半導體元件；電容器；電阻等。另外，所謂「中空構造」係指將電子元件搭載於基板時，在電子元件與基板之間所形成的中空部。
密封方法並無特別的限定，可例如：利用樹脂薄片11覆蓋在基板上所搭載電子元件的方法、利用樹脂薄片11覆蓋在黏著薄片上所搭載電子元件的方法等。基板並無特別的限定，可例如：印刷電路板、陶瓷基板、矽基板、金屬基板、半導體晶圓等。
另外，從確保熱傳導路徑的觀點來看，使第1樹脂層1接觸到電子元件之事係屬重要。
[電子元件封裝體之製造方法]
例如，藉由施行以下的步驟便可獲得電子元件封裝體。以下的步驟一般稱為「晶片堆疊晶圓(COW)製程」。
(電子元件搭載基板準備步驟)
電子元件搭載基板準備步驟係準備已搭載複數電子元件13的基板12(參照圖2)。電子元件13對基板12的搭載時， 係可使用覆晶黏晶機、黏晶機等公知裝置。通常，電子元件13與基板12係電氣式耦接。圖2所示係電子元件13與基板12經由凸塊等突起電極13a進行電氣式耦接的例。
另外，當電子元件13係表面聲波濾波器(SAW filter)等中空型電子元件的情況下，在電子元件13與基板12之間維持中空部(中空構造)14。此時，電子元件13與基板12間的距離一般係15~50μm程度。
(密封步驟)
密封步驟係以第1樹脂層1接觸基板12及電子元件13的方式，將樹脂薄片11積層於基板12上，再利用樹脂薄片11密封電子元件13(參照圖3)。藉此，獲得電子元件13被樹脂密封的電子元件封裝體15。
將樹脂薄片11積層於基板12上的方法並無特別的限定，可利用熱沖壓、層壓機等公知方法實施。就熱沖壓條件而言，溫度例如為40~100℃，且以50~90℃為佳，壓力例如為0.1~10MPa，且以0.5~8MPa為佳，時間例如為0.3~10分鐘，且以0.5~5分鐘為佳。又，若考慮提升樹脂薄片11對電子元件13及基板12的密接性及追蹤性，最好在減壓條件下(例如0.1~5kPa)施行沖壓。
(熱硬化步驟)
視需要對電子元件封裝體15的樹脂薄片11施行熱硬化。
就熱硬化處理的條件而言，加熱溫度在100℃以上為佳，在120℃以上較佳。另一方面，加熱溫度的上限在 200℃以下為佳，在180℃以下較佳。加熱時間在10分鐘以上為佳，在30分鐘以上較佳。另一方面，加熱時間的上限在180分鐘以下為佳，在120分鐘以下較佳。又，視需要亦可施行加壓，在0.1MPa以上為佳，在0.5MPa以上較佳。另一方面，上限在10MPa以下為佳，在5MPa以下較佳。
(研削步驟)
視需要研削電子元件封裝體15的樹脂薄片11。研削方法係可例如使用高速旋轉砥石的研磨法等。
(配線層形成步驟)
視需要研削電子元件封裝體15的基板12。研削方法係可例如使用高速旋轉砥石的研磨法等。其次，視需要在電子元件封裝體15中形成介層窗(Via)。接著，視需要在電子元件封裝體15上形成再配線。接著，視需要在再配線上形成凸塊。
(切割步驟)
視需要施行電子元件封裝體15的切割(參照圖4)。藉此便可獲得晶片狀的電子元件封裝體16。
(基板安裝步驟)
視需要在電子元件封裝體15或電子元件封裝體16上形成再配線及凸塊17，再將其安裝於基板18上(參照圖5)。
(雷射標記步驟)
雷射標記係可依任意時序對電子元件封裝體15或電子元件封裝體16實施。例如可對熱硬化前的電子元件封裝體15施行雷射標記，亦可對熱硬化後的電子元件封裝體15施 行雷射標記，亦可對電子元件封裝體16施行雷射標記。
電子元件封裝體15及電子元件封裝體16中，因為高熱傳導率的第1樹脂層1接觸到電子元件13，因而可將由電子元件13所產生的熱釋放於基板12等(例如基板12、基板18、框體等)。所以可消除熱點。
[電子元件封裝體之製造方法]
例如即便依照以下步驟仍可獲得電子元件封裝體。以下步驟頗適用於Fan-out(扇出)型晶圓級封裝體(WLP)之製造。
(將電子元件固定於黏著薄片的步驟)
首先，在黏著薄片41上固定複數電子元件13(參照圖6)。此時，視需要以電子元件13的電路形成面與黏著薄片41相對向之方式配置固定。在電子元件13的固定時可使用覆晶黏晶機、黏晶機等公知裝置。
黏著薄片41通常係具備有：支撐體42、以及在支撐體42上積層的黏著劑層43。
黏著劑層43並無特別的限定，但基於可輕易剝離的理由，通常使用熱剝離性黏著劑層、放射線硬化型黏著劑層等。支撐體42的材料並無特別的限定。可例如：SUS等金屬材料；聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醚酮、聚醚碸等塑膠材料等等。
(密封步驟)
密封步驟中，以第1樹脂層1接觸到黏著薄片41及電子元件13的方式，在黏著薄片41上積層樹脂薄片11，再利用 樹脂薄片11密封電子元件13(參照圖7)。藉此便可獲得電子元件13被樹脂密封的密封體51。
將樹脂薄片11積層於黏著薄片41上的方法並無特別的限定，可利用熱沖壓、層壓機等公知方法實施。
(熱硬化步驟)
視需要對密封體51施行熱硬化(對密封體51的樹脂薄片11施行熱硬化)。
(剝離步驟)
其次，從密封體51上剝離黏著薄片41(參照圖8)。剝離方法並無特別的限定，最好將使黏著劑層43的黏著力降低之後才剝離。例如當黏著劑層43係熱剝離性黏著劑層的情況，便加熱黏著劑層43而使黏著劑層43的黏著力降低之後才剝離。
(研削步驟)
其次，視需要研削密封體51的樹脂薄片11(參照圖9)。研削方法係可例如使用高速旋轉砥石的研磨法等。
(配線層形成步驟)
其次，利用半添加法等，在密封體51上形成再配線52(參照圖10)。
然後，在密封體51已形成有再配線52之一面上，形成聚醯亞胺、聚苯并唑(PBO)等絕緣層。絕緣層係例如可藉由積層乾膜光阻等薄膜而形成。
其次，施行在再配線52上形成凸塊53的凸塊加工。凸塊加工係可利用焊料球、焊料鍍敷等公知方法實施。
(切割步驟)
亦可對由電子元件13、第1樹脂層1及再配線52等要件構成的密封體51施行切割(參照圖11)。依上述可獲得在晶片區域的外側有拉出配線的電子元件封裝體61。另外，亦可在未切割情況下，直接將密封體51使用為電子元件封裝體。
(基板安裝步驟)
要將電子元件封裝體61安裝於基板上。
(雷射標記步驟)
雷射標記係可依任意時序對密封體51或電子元件封裝體61實施。例如可對熱硬化前的密封體51施行雷射標記，亦可對熱硬化後的密封體51施行雷射標記，亦可對電子元件封裝體61施行雷射標記。
在電子元件封裝體61中，因為高熱傳導率的第1樹脂層1接觸到電子元件13，因而可將由電子元件13所產生的熱釋放於基板等(例如基板、框體等)。所以可消除熱點。另外，由電子元件13所產生的熱可經由第1樹脂層1、再配線52及凸塊53等傳導於基板。
電子元件封裝體61係頗適用於封裝體層疊(PoP)、系統級封裝體(SiP)、多晶片封裝體(MCP)等安裝方法。另外，封裝體層疊(PoP)時，藉由採用穿孔導通(through mold via，TMV)便可良好地釋放熱。
(變化例)
實施形態1中，針對具備有第1樹脂層1、以及在第1樹脂層1上配置之第2樹脂層2的樹脂薄片11進行說明。變化例 1中，樹脂薄片係具備有：第1樹脂層1、在第1樹脂層1上配置的第3層、以及在第3層上配置的第2樹脂層2。變化例2中，樹脂薄片係具備有：第1樹脂層1、在第1樹脂層1上配置的第2樹脂層2、以及在第2樹脂層2上配置的第3層。第3層係最好為例如含樹脂層、金屬層等。第3層係可為單層、亦可為複數層。
[實施形態2]
圖12的(a)係實施形態2的樹脂薄片101之截面示意圖。(b)為其示意仰視圖。除熱傳導粒子含量較少或未含熱傳導粒子的樹脂層31，係形成於第1樹脂層1預定切割的部分(預定切割部分)之外，其餘樹脂薄片101均與實施形態1的樹脂薄片11同樣。
熱傳導粒子(特別是氧化鋁)非常硬，成為切割刀磨損的原因，但因為樹脂薄片101係在預定切割部分設有樹脂層31，因而可減輕切割刀磨損。又，第1樹脂層1中，因為除樹脂層31以外的部分均屬於高熱傳導率，因而可將電子元件的熱釋放於基板。
樹脂層31中的熱傳導粒子含量係30體積%以下，並以0體積%為佳。因為在30體積%以下，故可減輕切割刀磨損。
樹脂層31宜含有環氧樹脂。環氧樹脂係可適於使用第1樹脂層1中所說明者。
樹脂層31宜含有酚樹脂。酚樹脂係可適於使用第1樹脂層1中所說明者。
環氧樹脂與酚樹脂的摻合比例，從硬化反應性的觀點來看，宜以相對於環氧樹脂中的環氧基1當量，酚樹脂中的羥基合計為0.7~1.5當量的方式摻合，較佳為0.9~1.2當量。
樹脂層31宜含有熱可塑性樹脂。熱可塑性樹脂係可適於使用第1樹脂層1中所說明者。
樹脂層31宜含有填充劑。填充劑係可適於使用第2樹脂層2中所說明者。
樹脂層31宜含有硬化促進劑。硬化促進劑係可適於使用第1樹脂層1中所說明者。
在第1樹脂層1的預定切割部分形成樹脂層31之方法並無特別的限定，例如從第1樹脂層1去除預定切割部分的樹脂層而設計空間，再於空間中填充入為形成樹脂層31用的溶液，經使乾燥便可形成樹脂層31。
(變化例)
實施形態2中，針對具備有第1樹脂層1、以及在第1樹脂層1上配置之第2樹脂層2的樹脂薄片101進行說明。變化例1中，樹脂薄片係具備有：第1樹脂層1、在第1樹脂層1上配置的第3層、以及在第3層上配置的第2樹脂層2。變化例2中，樹脂薄片係具備有：第1樹脂層1、在第1樹脂層1上配置的第2樹脂層2、以及在第2樹脂層2上配置的第3層。第3層係最好為例如含樹脂層、金屬層等。第3層係可為單層、亦可為複數層。
[實施例]
以下，針對本發明較佳實施例例示性詳細說明。惟，本實施例中所記載的材料與摻合量在無特別聲明的前提下，本發明的範圍並不僅侷限於該等而已。
首先，針對實施例所使用的成分進行說明。
針對為製作第1樹脂層而使用的成分進行說明。
環氧樹脂：新日鐵化學(股)製YSLV-80XY(雙酚F型環氧樹脂、環氧當量200g/eq.軟化點80℃)
酚樹脂：明和化成公司製MEH-7851-SS(具聯苯芳烷骨架的酚樹脂、羥基當量203g/eq.軟化點67℃)
熱可塑性樹脂：三菱嫘縈公司製METABLEN C-132E(MBS樹脂、平均粒徑120μm)
熱傳導粒子：電氣化學工業製DAB-45SI(氧化鋁、d50 19.9μm、熱傳導率30W/mK)
阻燃劑：伏見製藥所製FP-100(磷腈化合物)
硬化促進劑：四國化成工業公司製2PHZ-PW(2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑)
針對為製作第2樹脂層而使用的成分進行說明。
環氧樹脂：新日鐵化學(股)製YSLV-80XY(雙酚F型環氧樹脂、環氧當量200g/eq.軟化點80℃)
酚樹脂：明和化成公司製MEH-7851-SS(具聯苯芳烷骨架的酚樹脂、羥基當量203g/eq.軟化點67℃)
熱可塑性樹脂：三菱嫘縈公司製METABLEN C-132E(MBS樹脂、平均粒徑120μm)
填充劑：電氣化學工業公司製FB-9454FC(熔融球狀二 氧化矽、平均粒徑20μm)
矽烷偶合劑：信越化學公司製KBM-403(3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)
矽烷偶合劑處理填充劑：電氣化學工業公司製FB-9454FC(熔融球狀二氧化矽、平均一次粒徑20μm)，經利用信越化學公司製KBM-403(3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)施行處理過者(以相對於87.9重量份之FB-9454FC，KBM-403為0.5重量份之比例進行處理)
碳黑：三菱化學公司製# 20
阻燃劑：伏見製藥所製FP-100(磷腈化合物)
硬化促進劑：四國化成工業公司製2PHZ-PW(2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑)
[實施例、參考例及比較例]
(第1樹脂層之製作)
根據表1所記載的摻合比，摻合各成分，在其中添加與各成分總量同量的甲乙酮，而製備得清漆。所獲得清漆利用間歇滾筒塗佈機，塗佈於厚度50μm的聚酯薄膜A(三菱化學聚酯公司製、MRF-50)之剝離處理面上，使乾燥。接著，使厚度38μm的聚酯薄膜B(三菱化學聚酯公司製、MRF-38)之剝離處理面貼合於乾燥後的清漆上，而製得第1樹脂層(第1樹脂層的厚度70μm)。
製備除表3所記載熱傳導粒子量之外，其餘均與第1樹脂層同樣的清漆。從第1樹脂層中除去預定切割部分的樹脂層而設計空間後，在空間中填充入清漆，藉由使其 乾燥，便在第1樹脂層的預定切割部分形成樹脂層。
即，第1樹脂層中，預定切割部分的樹脂層、與預定切割部分以外的樹脂層間僅就熱傳導粒子量不同而已。
[表1]
(第2樹脂層之製作)
根據表2所記載的摻合比，摻合各成分，利用輥輪捏合機依60~120℃、10分鐘、減壓條件下(0.01kg/cm2)施行熔融捏合而製備得捏合物。接著，所獲得捏合物利用平板壓合法形成薄片狀，便製得第2樹脂層(第2樹脂層的厚度130μm)。
[表2]
(樹脂薄片之製作)
在剝離第1樹脂層的聚酯薄膜A之後，使用輥貼面壓機在第2樹脂層上積層第1樹脂層。依此便製得在第2樹脂層上積層第1樹脂層的樹脂薄片。
(評價)
針對第1樹脂層、第2樹脂層及樹脂薄片施行以下的評價。結果如表3所示。
(熱傳導率)
樣品(第1樹脂層及第2樹脂層)在乾燥機內於175℃下施行熱處理1小時，而使熱硬化。然後，利用TWA法(溫度波形分析(Temperature wave analysis)、測定裝置：ai-Phase Mobile、ai-Phase(股)製)，測定樣品的熱擴散率α(m2/s)。其次，利用DSC法測定樣品的比熱Cp(J/g‧℃)。比熱測定係使用SII Nano Technology(股)製DSC6220，在升溫速度10℃/min、溫度20~300℃條件下實施，根據所獲得實驗數據，利用JIS手冊(比熱容測定方法K-7123)計算出。更，測定樣品的比重。
根據熱擴散率α、比熱Cp及比重的值，從下式計算出熱傳導率。
[數1]熱傳導率(W/m‧K)=熱擴散率(m2/s)×比熱(J/g‧℃)×比重(g/m3)
[切割刀之磨損壽命]
在表面聲波濾波器(晶片厚度200μm、凸塊高度20μm) 呈矩陣狀排列的陶瓷基板上積層樹脂薄片，在溫度100℃、壓力300kPa的條件下施行1分鐘真空沖壓(到達真空度6.65×102Pa)。開放大氣後，藉由將表面聲波濾波器封裝體投入130℃烤箱中3小時，而使樹脂薄片硬化。然後，使用切割裝置將表面聲波濾波器封裝體予以單片化。經切割後，利用切割裝置(DFD6361、DISCO公司製)的接觸式刀刃對位功能，測定求取切割刀的磨損量。將磨損量未滿30μm的情況評為「○」，將磨損量達30μm以上的情況評為「×」。
[柔軟性‧可撓性]
當在溫度25℃下，於直徑30mm不銹鋼製管上捲繞樹脂薄片時，將樹脂薄片有發生龜裂(裂痕)的情況評為「×」，將沒有發生龜裂(裂痕)的情況評為「○」。
[熱擴散性(熱點面積)]
在表面聲波濾波器(晶片厚度200μm、凸塊高度20μm)呈矩陣狀排列的陶瓷基板上積層樹脂薄片，於溫度100℃、壓力300kPa條件下施行1分鐘真空沖壓(到達真空度6.65×102Pa)。開放大氣後，藉由將表面聲波濾波器封裝體投入130℃烤箱中3小時，而使樹脂薄片硬化。然後，使用切割裝置將表面聲波濾波器封裝體予以單片化。
經單片化的表面聲波濾波器使用表面聲波濾波器試驗裝置施行驅動試驗。針對驅動中的表面聲波濾波器使用紅外線熱像儀測定表面聲波濾波器表面的溫度分佈(熱點)。然後，將熱點部溫度相較於封裝體表面最低溫度部，並將未滿+10℃的情況評為「○」，將熱點面積達+10℃以上的情況 評為「×」。
[對元件及基板的接著性]
將元件切斷為5mm×5mm的單片，並將該單片配置於樹脂薄片表面上，於溫度100℃、壓力300kPa條件下施行1分鐘真空沖壓(到達真空度6.65×102Pa)。然後，藉由投入130℃烤箱中3小時而使樹脂薄片硬化。經硬化後，使用Dage公司製萬能式黏結強度試驗機(Dage4000)，測定元件的剪切接著力。
將基板切斷為5mm×5mm的單片，並將該單片配置於樹脂薄片表面上，於溫度100℃、壓力300kPa條件下施行1分鐘真空沖壓(到達真空度6.65×102Pa)。然後，藉由投入130℃烤箱中3小時而使樹脂薄片硬化。經硬化後，使用Dage公司製萬能式黏結強度試驗機(Dage4000)，測定基板的剪切接著力。
將元件的剪切接著力達8MPa以上、且基板的剪切接著力達8MPa以上的情況評為「○」。將元件的剪切接著力或基板的剪切接著力未滿8MPa的情況評為「×」。
[表3]
1‧‧‧第1樹脂層
2‧‧‧第2樹脂層
11‧‧‧樹脂薄片

Claims (5)

  1. 一種電子元件密封用樹脂薄片，係具備有第1樹脂層及第2樹脂層；其中，前述第1樹脂層的熱傳導率為1W/mK以上。
  2. 如請求項1之電子元件密封用樹脂薄片，其中前述第1樹脂層含有熱傳導粒子；前述第1樹脂層中的前述熱傳導粒子含量係55~83體積%。
  3. 如請求項2之電子元件密封用樹脂薄片，其中前述熱傳導粒子係氧化鋁及/或氮化硼。
  4. 如請求項1之電子元件密封用樹脂薄片，其中前述熱傳導粒子含量在30體積%以下的樹脂層，係形成於前述第1樹脂層預定被切割的部分。
  5. 一種電子元件封裝體之製造方法，係包括以下步驟：以前述第1樹脂層接觸到電子元件的方式，利用如請求項1至4中任一項之電子元件密封用樹脂薄片，將前述電子元件予以密封。
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