TW201523810A - 中空封閉用樹脂薄片、及中空封裝的製造方法 - Google Patents

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yusaku Shimizu
Takashi Habu
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Abstract

本發明係關於一種中空封閉用樹脂薄片，其為含有68體積%以上含有量之無機填充劑，對於無機填充劑之粒度分布，超過所製造之中空封裝的中空部之寬度者為10體積%以上90體積%以下，使用於基板複數個晶片成倒裝晶片連接之測試基板，於測試基板上配置中空封閉用樹脂薄片後，自中空封閉用樹脂薄片側以70℃，壓力1kgf/cm2，真空度10Torr施予加壓時，構成中空封閉用樹脂薄片的材料對晶片間之進入速度A、與構成中空封閉用樹脂薄片的材料對間隙之進入速度B的比A/B為5以上。

Description

中空封閉用樹脂薄片、及中空封裝的製造方法
本發明係關於中空封閉用樹脂薄片、及中空封裝的製造方法。
於電子裝置封裝之製作中，作為代表性者，採用介著顛簸等固定於基板等將1或複數個電子裝置以封閉樹脂進行封裝，視必要將封裝體切片成電子裝置單位之封裝的步驟。作為如此封閉樹脂，可使用薄片狀封裝樹脂。
近年來，與半導體封裝同時，SAW(Surface Acoustic Wave)濾器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)傳感器、加速度傳感器等稱為MEMS之微小電子裝置的開發正被進行者。封閉這些電子裝置之封裝欲確保各一般表面彈性波之傳播或光學系之維持、電子裝置的可動構件之可動性而具有中空結構。該中空結構為，於基板與元件之間設有空隙者為多。於進行封閉時，欲確保可動構件之驅動信賴性或元件的連接信賴性，必須在維持中空結構下進行封閉。例如，專利文獻1 中記載的將使用凝膠狀硬化性樹脂薄片之功能元件作為中空模具之技術。
〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]特開2006-19714號公報
作為上述封裝之製造方法，層合中空封閉用樹脂薄片成如包覆配置於被著體上之1或複數個電子裝置，其後使中空封閉用樹脂薄片進行熱硬化之方法可舉出。對於如此製造方法，可將電子裝置適當地埋入中空封閉用樹脂薄片中，且於上述空隙因不會流入構成封閉用樹脂薄片之材料而較佳。
本發明係有鑑於上述課題所得者，其目的為提供一種可將電子裝置適當地埋入中空封閉用樹脂薄片，且於被著體與電子裝置之間的空隙，難流入構成封閉用樹脂薄片之材料的中空封閉用樹脂薄片、及中空封裝的製造方法。
本案發明者等藉由採用下述構成，發現可解決前述課題，而完成本發明。
即，本發明係為使用於以下中空封裝的製造方法之中空封閉用樹脂薄片，該中空封裝的製造方法為含有以下步驟者，欲覆蓋配置餘被著體上的1或複數個電子裝置，將中空封閉用樹脂薄片於前述電子裝置上一邊維持前述被著體與前述電子裝置之間的中空部，一邊進行層合之層合步驟、及使前述中空封閉用樹脂薄片硬化後形成封裝體之封裝體形成步驟；將無機填充劑以68體積%以上之含有量下含有，藉由雷射衍射散射法所測定之前述無機填充劑的粒度分布中，超過前述中空部的寬度者為10體積%以上90體積%以下，使用於基板上複數晶片經倒裝晶片連接的測試基板，前述晶片間之距離為100μm，且前述基板與前述晶片之間隙(中空差距)為20μm者，於前述測試基板上，配置前述中空封閉用樹脂薄片後，自前述中空封閉用樹脂薄片側施予70℃，壓力1kgf/cm2，真空度10Torr之加壓時，構成前述中空封閉用樹脂薄片之材料對晶片間之進入速度A、與構成前述中空封閉用樹脂薄片之材料對前述間隙之進入速度B的比A/B為5以上者。
依據前述構成，粒徑超過前述中空部寬度的無機填充劑與粒徑為前述中空部寬度以下之無機填充劑的雙方混在著。因此，大大小小的無機填充劑密緻地被填充。又，具有如此粒度分布之無機填充劑以68體積%以 上之多含有量下含有。因此，對於中空部附近之樹脂(構成含有無機填充劑之中空封閉用樹脂薄片的材料全體)，賦予使流動規律的作用(擬觸變)，可有效率地防止對中空部之樹脂進入。其結果，維持中空結構下，可高產量下製作中空封裝。
又，因前述比A/B為5以上，故對於前述層合步驟，可將電子裝置適當地埋入中空封閉用樹脂薄片裡，且於被著體與電子裝置之間的空隙，可使構成封閉用樹脂薄片之材料的流入變的困難。
對於前述構成，以120℃中有機樹脂成分的黏度為1Pa．s以上者為佳。
120℃中之有機樹脂成分的黏度為1Pa．s以上時，因有機樹脂成分(除無機填充劑之有機樹脂成分)的黏度為高，故僅有機樹脂成分可抑制對前述中空部之污染。
對於前述構成，中空封閉用樹脂薄片全體的60~150℃中之硬化前的最低動態黏度以5萬Pa．s以上100萬Pa．s以下者為佳。
中空封閉用樹脂薄片全體的60~150℃中之硬化前的最低動態黏度在5萬Pa．s以上100萬Pa．s以下時，可使構成中空封閉用樹脂薄片之材料全體藉由前述中空部而變的流入困難。
又，本發明為中空封裝之製造方法，其含有以下步驟者； 欲覆蓋配置餘被著體上之1或複數個電子裝置，將中空封閉用樹脂薄片於前述電子裝置上一邊維持前述被著體與前述電子裝置之間的中空部，一邊進行層合之層合步驟、與使前述中空封閉用樹脂薄片硬化後形成封閉體之封閉體形成步驟。
前述中空封閉用樹脂薄片為，含有68體積%以上含有量的無機填充劑，對於藉由雷射衍射散射法所測定之前述無機填充劑的粒度分布中，超過前述中空部寬度者為10體積%以上90體積%以下，使用於基板上複數晶片成倒裝晶片連接之測試基板，前述晶片間之距離為100μm，且前述基板與前述晶片之間隙為20μm者，於前述測試基板上配置前述中空封閉用樹脂薄片後，自前述中空封閉用樹脂薄片側施予70℃，壓力1kgf/cm2，真空度10Torr之加壓時，構成前述中空封閉用樹脂薄片之材料對晶片間之進入速度A、與構成前述中空封閉用樹脂薄片之材料對前述間隙之進入速度B的比A/B為5以上。
所謂前述構成為，中空封閉用樹脂薄片中，混在粒徑超過前述中空部寬度的無機填充劑與粒徑為前述中空部寬度以下之無機填充劑的雙方。
因此，大大小小的無機填充劑密緻地被填充。又，具 有如此粒度分布之無機填充劑以68體積%以上之多含有量下含有。因此，對於中空部附近之樹脂(構成含有無機填充劑之中空封閉用樹脂薄片的材料全體)，賦予使流動規律的作用(擬觸變)，可有效率地防止對中空部之樹脂進入。其結果，維持中空結構下，可高產量下製作中空封裝。
又，因前述比A/B為5以上，故對於前述層合步驟，可將電子裝置適當地埋入中空封閉用樹脂薄片裡，且於被著體與電子裝置之間的空隙，可使構成封閉用樹脂薄片之材料的流入變的困難。
11‧‧‧中空封閉用樹脂薄片
11a‧‧‧支持體
13‧‧‧SAW晶片
15‧‧‧封閉體
18‧‧‧中空封裝
50‧‧‧測試基板
[圖1]表示有關本發明之一實施形態的樹脂薄片模式截面圖。
[圖2A]表示使用於說明測試基板之正面模式圖。
[圖2B]表示使用於說明如何求得比A/B之圖。
[圖2C]表示使用於說明如何求得比A/B之圖。
[圖2D]表示使用於說明如何求得比A/B之圖。
[圖3]表示無機填充劑之含有量，與於截面SEM畫像中之無機填充劑的占有面積之相關性圖表。
[圖4A]表示有關本發明之一實施形態的中空封裝之製造方法的一步驟模式圖。
[圖4B]表示有關本發明之一實施形態的中空封裝之製 造方法的一步驟模式圖。
[圖4C]表示有關本發明之一實施形態的中空封裝之製造方法的一步驟模式圖。
[圖5]表示有關實施例2之中空封閉用樹脂薄片的截面SEM觀察像。
以下揭示實施形態，對本發明做詳細說明，但本發明並未受限於此等實施形態。
〔中空封閉用樹脂薄片〕
圖1為有關本發明之一實施形態的中空封閉用樹脂薄片(以下亦可僅稱為「樹脂薄片」)11的模式截面圖。樹脂薄片11為，代表性地於聚乙烯對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等支持體11a上經層合的狀態下提供。且因於支持體11a，容易進行樹脂薄片11之剝離，故亦可施予離型處理。
圖2A為欲說明測試基板之正面模式圖。
如圖2A所示，測試基板50為於基板52複數晶片54經倒裝晶片連接而構成。晶片54為藉由顛簸56於基板52連接倒裝晶片。晶片54間之距離為100μm，基板52與晶片54之間隙58為20μm。
樹脂薄片11為，在測試基板50上配置樹脂薄片11後，自樹脂薄片11側施予70℃，壓力 1kgf/cm2，真空度10Torr之加壓時，對構成樹脂薄片11之材料(以下亦稱為「樹脂」)的晶片54間之進入速度A，與對樹脂的間隙58之進入速度B的比A/B為5以上，以8以上為佳，叫以10以上為較佳。又，前述比A/B越大越佳，但例如為300以下。前述比A/B因在5以上，故可將電子裝置適宜地埋入樹脂薄片11，且可使於被著體與電子裝置之間的空隙之構成樹脂薄片11之材料的流入變的困難。
以下具體說明比A/B之求得方法。
圖2B~圖2D為說明欲求得比A/B之方法的圖。
首先如圖2B所示，於測試基板50上配置樹脂薄片11。其次如圖2C所示，自樹脂薄片11側施予70℃，壓力1kgf/cm2，真空度10Torr的加壓。此時樹脂藉由壓力進入晶片54間。此時測定樹脂先端的進行方向之速度。將此作為進入速度A。且，進入速度A在構成樹脂薄片11之材料到達基板52為止的範圍內進行測定。此後若繼續加壓，如圖2D所示，樹脂到達基板52。此後，繼續保持加壓狀態，測定樹脂先端之進行方向的速度。具體測定樹脂先端往間隙58方向之速度。將此作為進入速度B。此後算出比A/B。
樹脂薄片11以含有環氧樹脂、及酚樹脂者為佳。藉此，可得到良好熱硬化性。
作為環氧樹脂，並無特別限定。例如可使用三苯基甲烷型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯 基型環氧樹脂、變性雙酚A型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、變性雙酚F型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯氧基樹脂等各種環氧樹脂。這些環氧樹脂可單獨下使用，亦可併用2種以上。
由確保環氧樹脂之硬化後的韌性及環氧樹脂之反應性的觀點來看，以環氧當量150~250、軟化點或者熔點為50~130℃之在常溫為固形者為佳，其中亦由成型性及信賴性之觀點來看，以雙酚F型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、聯苯基型環氧樹脂等為較佳。
酚樹脂僅為在與環氧樹脂之間產生硬化反應者即可，並無特別限定。例如可使用苯酚酚醛清漆樹脂、酚芳烷基樹脂、聯苯基芳烷基樹脂、二環戊二烯型酚樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、可熔酚醛樹脂等。這些酚樹脂可單獨下使用，亦可併用2種以上。
作為酚樹脂，由與環氧樹脂之反應性的觀點來看，使用羥基當量為70~250，軟化點為50~110℃者為佳，其中亦由硬化反應性高且便宜的觀點來看，使用苯酚酚醛清漆樹脂為佳。又，由信賴性之觀點來看，使用如酚芳烷基樹脂或聯苯基芳烷基樹脂之低吸濕性者亦佳。
環氧樹脂與酚樹脂之配合比例由硬化反應性之觀點來看，對於環氧樹脂中之環氧基1當量而言，添加至酚樹脂中之羥基合計為0.7~1.5當量時為佳，較佳為0.9~1.2當量。
樹脂薄片11中之環氧樹脂及酚樹脂的合計含有量之下限以2.0重量%以上為佳，以3.0重量%以上為較佳。若為2.0重量%以上時，可得到對於電子裝置、基板等之良好接著力。另一方面，上述合計含有量之上限以20重量%以下為佳，以15重量%以下為較佳。若在20重量%以下時，可減低樹脂薄片之吸濕性。
樹脂薄片11含有熱塑性樹脂者為佳。藉此，可提高所得之中空封閉用樹脂薄片的耐熱性、可撓性、強度。
作為熱塑性樹脂，可舉出天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯戊二烯橡膠、乙烯-乙酸乙烯基共聚物、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、熱塑性聚醯亞胺樹脂、6-尼龍或6,6-尼龍等聚醯胺樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸樹脂、PET或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-苯乙烯嵌段共聚物等。這些熱塑性樹脂可單獨下，或併用2種以上。其中亦由可容易得到可撓性，與環氧樹脂之分散性良好的觀點來看以丙烯酸樹脂為佳。
作為前述丙烯酸樹脂，並無特別限定，以碳數30以下，特別可舉出將具有碳數4~18的直鏈或者分支烷基之丙烯酸或甲基丙烯酸的酯之1種或2種以上作為成分之聚合物(丙烯酸共聚物)等。作為前述烷基，例如可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、t-丁基、異 丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、環己基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基或十二烷基等。
前述丙烯酸樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)以50℃以下為佳，以-70~20℃為較佳，以-50~0℃為更佳。藉由在50℃以下，可提高樹脂薄片11之黏度與可撓性。藉由提高樹脂薄片11之黏度與可撓性，可有效率地防止對中空部(參考圖4A之中空部14)的樹脂進入。
前述丙烯酸樹脂之中，以重量平均分子量為5萬以上者為佳，以10萬~200萬者為較佳，以30萬~160萬者為更佳。在上述數值範圍內時，可進一步提高樹脂薄片11之黏度與可撓性。且，重量平均分子量為藉由GPC(凝膠．滲透．層析法)進行測定，由聚苯乙烯換算所算出之值。
又，作為形成前述聚合物之其他單體，並無特別限定，例如可舉出如丙烯酸、甲基丙烯酸、羧基乙基丙烯酸酯、羧基戊基丙烯酸酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸或者巴豆酸等含有羧基之單體、如馬來酸酐或者衣康酸酐等酸酐單體、如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯或者(4-羥基甲基環己基)-甲基丙烯酸酯等含有 羥基之單體、如苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯基-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯醯基丙烷磺酸、磺酸丙基(甲基)丙烯酸酯或者(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含有磺酸基之單體、或如2-羥基乙基丙烯醯磷酸酯等含有燐酸基之單體。其中由與環氧樹脂進行反應，可提高樹脂薄片11的黏度之觀點來看，包含含有羧基之單體、含有縮水甘油基(環氧基)之單體、含有羥基之單體中至少一種為佳。
樹脂薄片11中之熱塑性樹脂的含有量以0.2重量%以上為佳，以0.5重量%以上為較佳。上述含有量若在0.2重量%以上時，可得到樹脂薄片之柔軟性、可撓性。樹脂薄片11中之熱塑性樹脂的含有量以10重量%以下為佳，以5重量%以下為較佳。若在10重量%以下時，對於電子裝置或基板之樹脂薄片的接著性為良好。
樹脂薄片11中含有68體積%以上含有量之無機填充劑。上述含有量以72體積%以上為佳，以75體積%以上為較佳。又，上述含有量以91體積%以下為佳，以88體積%以下為較佳。又，樹脂薄片11在截面SEM畫像中之無機填充劑的占有面積以50%以上者為佳，以60%以上90%以下者為較佳，以65%以上80%以下者為更佳。藉由將無機填充劑的含有量在上述範圍時，可適當地賦予對中空結構附近中之樹脂的擬觸變而維持中空結構的同時，降低硬化後之線膨脹係數而防止封裝的翹曲，可得到高信賴性之中空封裝。且，無機填充劑為複數種粒子的混合物 時，該混合物之含有量滿足上述範圍。
且，本發明者們確認到無機填充劑之含有量與截面SEM畫像中之無機填充劑的占有面積之相關性。圖3表示無機填充劑的含有量與截面SEM畫像中之無機填充劑的占有面積之相關圖。
作為無機填充劑，為使用二氧化矽，藉由雷射衍射散射法測定之粒度分布中，超過20μm者為42體積%(20μm以下者為58體積%)者。製作出依序變更該無機填充劑之含有量的樣品，對各樣品求得截面SEM畫像中之無機填充劑的占有面積，並使用此製圖。如圖3所示得知，對於該無機填充劑，無機填充劑的含有量與截面SEM畫像中之無機填充劑的占有面積顯示良好相關性。
無機填充劑的含有量亦可將「重量%」作為單位而說明。對於作為代表性的二氧化矽、或者氧化鋁之含有量，以「重量%」作為單位而說明。二氧化矽一般為比重2.2g/cm3，故二氧化矽之含有量(重量%)的較佳範圍如下所示。即，樹脂薄片11中之二氧化矽的含有量以83重量%以上為佳，以85重量%以上為較佳。樹脂薄片11中之二氧化矽的含有量以95重量%以下為佳，以93重量%以下為較佳。
氧化鋁因一般比重為3.9g/cm3，故氧化鋁之含有量(重量%)的較佳範圍如以下所示。即，樹脂薄片11中之氧化鋁的含有量以89重量%以上為佳，以91重量%以上為較佳。樹脂薄片11中之氧化鋁的含有量以97重 量%以下為佳，以96重量%以下為較佳。
在樹脂薄片11中，藉由雷射衍射散射法所測定之前述無機填充劑的粒度分布中，超過製造之中空封裝的中空部之寬度者為10體積%以上90體積%以下之範圍，以15體積%以上85體積%以下之範圍為佳，以20體積%以上80體積%以下之範圍為較佳。具體為，例如將所製造之中空封裝的中空部寬度設定為20μm時，對於前述無機填充劑的粒度分布，超過20μm者為10體積%以上90體積%以下之範圍，以15體積%以上85體積%以下之範圍為佳，以20體積%以上80體積%以下之範圍為較佳。藉由無機填充劑之雷射衍射散射法的粒度分布因符合上述特定關係時，可得到於中空結構附近中之無機填充劑的高填充狀態，藉此對樹脂賦予擬觸變，對封閉時的中空結構之樹脂進入可適當地受到控制。且無機填充劑為複數種之粒子混合物時，該混合物之粒度分布為符合上述關係。
無機填充劑的形狀並無特別限定，可為球狀(含橢圓體狀)、多面體狀、多角柱狀、扁平形狀、不定形狀等任意形狀，由在中空結構附近之高填充狀態的達成或適度之流動性的觀點來看，以球狀為佳。
無機填充劑並無特別限定，可使用過去公知之各種填充劑，例如可舉出石英玻璃、滑石、二氧化矽(熔融二氧化矽或結晶性二氧化矽等)、氧化鋁、氮化鋁、氮化矽、氮化硼之粉末。這些可單獨使用，亦可併用 2種以上。其中亦由可良好地降低線膨脹係數之理由來看，以二氧化矽、氧化鋁為佳，以二氧化矽為較佳。
作為二氧化矽，以二氧化矽粉末為佳，以熔融二氧化矽粉末為較佳。作為熔融二氧化矽粉末，可舉出球狀熔融二氧化矽粉末、破碎熔融二氧化矽粉末，但由流動性之觀點來看，以球狀熔融二氧化矽粉末為佳。
無機填充劑為使用平均粒徑50μm以下範圍者為佳，以使用0.1~30μm範圍者為較佳，以使用0.5~25μm範圍者為特佳。且，平均粒徑係依據實施例中之粒度分布測定的程序而求得D50。
樹脂薄片11以含有硬化促進劑者為佳。
作為硬化促進劑，僅為可進行環氧樹脂與酚樹脂之硬化者即可，並無特別限定，例如可舉出三苯基次膦、四苯基鏻四苯基硼酸酯等有機磷系化合物；2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑等咪唑系化合物等。其中由容易提高反應性良好之硬化物的Tg之理由來看以咪唑系化合物為佳。
硬化促進劑的含有量對於環氧樹脂及酚樹脂之合計100重量份而言以0.1~5重量份為佳。
樹脂薄片11在對中空成型性不產生壞影響的程度下，視必要可含有難燃劑成分。藉此，可減低因零件短路或發熱等引起起火時的燃燒擴大。作為難燃劑組成分，例如可使用氫氧化鋁、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之各種金屬氫氧化 物；磷腈系難燃劑等。
樹脂薄片11可含有矽烷偶合劑。作為矽烷偶合劑並無特別限定，可舉出3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷等。
樹脂薄片11中之矽烷偶合劑的含有量以0.1~3重量%為佳。若在0.1重量%以上時，可提高硬化後之樹脂薄片的硬度之同時，可降低吸水率。另一方面，若上述含有量在3重量%以下時，可抑制漏氣之產生。
樹脂薄片11以含有顏料者為佳。作為顏料並無特別限定，可舉出碳黑等。
樹脂薄片11中之顏料的含有量以0.1~2重量%為佳。若在0.1重量%以上時，可得到良好標識性。若在2重量%以下時，可確保硬化後之樹脂薄片的強度。
且，樹脂組成物中可視需要除上述各成分以外可適宜地添加其他添加劑。
樹脂薄片11以在120℃中之有機樹脂成分(除無機填充劑以外的有機樹脂成分)的黏度以1Pa．s以上者為佳，以3Pa．s以上100Pa．s以下者為較佳，以5Pa．s以上50Pa．s以下者為更佳。於120℃中之有機樹脂成分的黏度若在1Pa．s以上時，因有機樹脂成分之黏度為高黏度，故可抑制僅有機樹脂成分對中空部造成的污染。
樹脂薄片11全體在60~150℃中之硬化前最低動態黏度以5萬Pa．s以上100萬Pa．s以下為佳，以8萬Pa．s以上80萬Pa．s以下為較佳，以10萬Pa．s以上 60萬Pa．s以下為更佳。樹脂薄片11全體在60~150℃中之硬化前的最低動態黏度若在5萬Pa．s以上50萬Pa．s以下時，可使構成樹脂薄片11之材料全體難藉由中空部流入。
〔中空封閉用樹脂薄片之製造方法〕
樹脂薄片11係可由於適當溶劑中溶解並分散使用於形成樹脂薄片11之樹脂等而調製出塗漆，將該塗漆塗布於支持體11a上至所定厚度而形成塗布膜後，將該塗布膜在所定條件下進行乾燥而形成。作為塗布方法並無特別限定，例如可舉出輥塗布、屏幕塗布、凹版塗布等。又，作為乾燥條件，例如可在乾燥溫度70~160℃以乾燥時間1~30分鐘的範圍內進行。又，於分離器上塗布塗漆形成塗布膜後，可在前述乾燥條件下使塗布膜乾燥後形成樹脂薄片11。其後，於支持體11a上將樹脂薄片11與分離器同時貼合。樹脂薄片11中特別含有熱塑性樹脂(丙烯酸樹脂)、環氧樹脂、酚樹脂時，將這些所有溶解於溶劑後，進行塗布並乾燥。藉此，可提高樹脂薄片11之黏度，可抑制樹脂成分進入中空部。作為溶劑可舉出甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲苯等。
樹脂薄片11之厚度並無特別限定，例如為100~2000μm。若在上述範圍內時，可良好封閉電子裝置。
樹脂薄片11可為單層結構，亦可為層合2層 以上的樹脂薄片之多層結構，但由無須顧慮層間剝離，且薄片厚度之均勻性高，容易低吸濕化等理由來看，以單層結構為佳。
且，樹脂薄片11若為多層結構時，僅銜接電子裝置之層必須符合下述(1)~(3)的條件，(1)含有含有量為68體積%以上之無機填充劑、(2)對於前述無機填充劑之前述粒度分布，超過前述中空部寬度者為10體積%以上90體積%以下、(3)前述比A/B為5以上。其他層可無須符合上述(1)~(3)之條件。因銜接電子裝置之層若符合上述(1)~(3)的條件，可有效率地防止對中空部之樹脂進入。
樹脂薄片11使用於SAW(Surface Acoustic Wave)濾器；壓力傳感器、振動傳感器等之MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)；LSI等之IC、晶體管等半導體；電容器；電阻；CMOS傳感器等電子裝置的封閉。其中亦以使用於必須中空封閉之電子裝置(具體為SAW濾器、MEMS)的封閉上為更佳，特別為使用於SAW濾器之封閉上為佳。
〔中空封裝之製造方法〕
圖4A~圖4C各表示有關本發明之一實施形態的中空封裝之製造方法的一步驟模式圖。作為中空封閉方法並無特別限定，可以過去的公知方法進行封閉。例如可舉出欲覆蓋被著體上之電子裝置，將未硬化的樹脂薄片11於基 板上維持中空結構下進行層合(載置)，其次使樹脂薄片11硬化而封閉之方法等。作為被著體並無特別限定，例如可舉出印刷配線基板、陶瓷基板、矽基板、金屬基板等。在本實施形態中，將於印刷配線基板12上搭載之SAW晶片13藉由樹脂薄片11進行中空封裝後製作出中空封閉。
(SAW晶片搭載基板準備步驟)
在SAW晶片搭載基板準備步驟中，準備複數的SAW晶片13搭載之印刷配線基板12(參照圖4A)。SAW晶片13係可由將形成所定梳狀電極的壓電結晶以公知方法進行切片成為各別片化後形成。在SAW晶片13對印刷配線基板12之搭載中，可使用倒裝晶片焊接機或芯片焊接機等公知裝置。SAW晶片13與印刷配線基板12介著顛簸等突起電極13a而以電氣性連接。又，SAW晶片13與印刷配線基板12之間，欲不阻礙在SAW濾器表面之表面彈性波的傳播，而維持中空部14。SAW晶片13與印刷配線基板12之間的距離(中空部之寬度)可適宜地設定，一般為10~100μm之程度。
(封閉步驟)
在封閉步驟中，欲覆蓋SAW晶片13，對印刷配線基板12層合樹脂薄片11，將SAW晶片13以樹脂薄片11進行樹脂封閉(參照圖4B)。樹脂薄片11係作為由外部 環境而保護SAW晶片13及附帶的要素之封閉樹脂而發揮其功能。
將樹脂薄片11層合於印刷配線基板12上之方法並無特別限定，可藉由熱壓或層合等公知方法進行。作為熱壓條件，溫度例如為40~150℃，較佳為50~120℃，壓力例如為0.1~10MPa，較佳為0.5~8MPa，時間例如為0.3~10分鐘，較佳為0.5~5分鐘。又，若考慮到樹脂薄片11對SAW晶片13及印刷配線基板12之密著性及追隨性的提高，在減壓條件下(例如0.01~5kPa)下進行加壓為佳。
因樹脂薄片11為(1)含有含有量為68體積%以上的無機填充劑、(2)對於前述無機填充劑之前述粒度分布，超過前述中空部的寬度者為10體積%以上90體積%以下、(3)前述比A/B為5以上，故對中空部14之樹脂進入受到抑制。
(封閉體形成步驟)
封閉體形成步驟中，將樹脂薄片11進行熱硬化處理後形成封閉體15(參照圖4B)。作為熱硬化處理之條件，加熱溫度較佳為100℃以上，更佳為120℃以上。另一方面，加熱溫度之上限較佳為200℃以下，更佳為180℃以下。加熱時間較佳為10分鐘以上，更佳為30分鐘以上。另一方面，加熱時間之上限較佳為180分鐘以下，更佳為120分鐘以下。又，視必要亦可施予加壓，較佳為 0.1MPa以上，更佳為0.5MPa以上。另一方面，上限較佳為10MPa以下，較佳為5MPa以下。
(切片步驟)
繼續可進行封閉體15之切片(參照圖4C)。藉此可得到在SAW晶片13單位之中空封裝18。
(基板實際安裝步驟)
視必要進行以下步驟，該步驟為對於中空封裝18形成再配線及顛簸，將此實際安裝於另外基板(無圖示)之基板實際安裝步驟。於對中空封裝18之基板的實際安裝，可使用倒裝晶片焊接機或芯片焊接機等公知裝置。
〔實施例〕
以下舉出該發明之較佳實施例而做詳細說明。但，該實施例所記載之材料或添加量等並無特別限定之記載，該發明範圍並未受限於此等內容。
對於實施例所使用的成分做說明。
環氧樹脂：新日鐵化學(股)製的YSLV-80XY(雙酚F型環氧樹脂、環氧當量200g/eq.、軟化點80℃)
酚樹脂：群榮化學製的LVR8210DL(酚醛清漆型酚樹脂、羥基當量104g/eq.、軟化點60℃)
熱塑性樹脂：含有羧基之丙烯酸酯共聚物、重量平均分子量：約60萬、玻璃轉移溫度(Tg)：-35℃)
無機填充劑：電氣化學工業製的FB-9454FC(平均粒徑19μm)
碳黑：三菱化學公司製的#20
硬化促進劑：四國化成工業公司製的2PHZ-PW(2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑)
〔實施例、及比較例〕
依據表1所記載的添加比，將各成分溶解並分散於作為溶劑之甲基乙基酮中，得到濃度90重量%之塗漆。將該塗漆塗布於以聚矽氧離型處理後厚度成38μm之聚乙烯對苯二甲酸乙二醇酯薄膜所成的離型處理薄膜上後，在110℃進行5分鐘乾燥。藉此，得到厚度65μm之薄片。將該薄片經4層層合後製作出厚度260μm之中空封閉用樹脂薄片。
(無機填充劑之粒度分布的測定)
將實施例及比較例之各中空封閉用樹脂薄片放入坩堝中，在大氣環境下，以700℃進行2小時強熱後使其灰化。將所得之灰分分散於純水中，進行10分鐘超音波處理，使用雷射衍射散射式粒度分布測定裝置(Beckman Coulter公司製之「LS 13 320」；濕式法)，求得粒度分布(體積基準)。且，作為中空封閉用樹脂薄片之組成，除無機填充劑以外皆為有機成分，因藉由上述強熱處理後實質上所有有機成分皆燒滅，故可將所得之灰分視為無機 填充劑而進行測定。結果如表1所示。
(中空封閉用樹脂薄片之最低動態黏度的測定)
測定中空封閉用樹脂薄片於60~150℃中之熱硬化前的最低動態黏度。動態黏度為使用TA Instruments公司製黏彈性測定裝置ARES，藉由平行板方法進行測定所得之值。更詳細為，在差距1μm，轉動板直徑8mm，頻率數0.1Hz，變形0.1%，昇溫速度10℃/分鐘的條件下，測定在50℃至170℃的範圍之黏度，此時所得之最低黏度作為最低動態黏度。結果如表1所示。
(120℃中之有機樹脂成分的黏度測定)
作成中空封閉用樹脂薄片之填充物以外的有機組成物之均勻混合物，將此使用流變儀(HAAKELeo stress6000)，以剪斷速度1(1/s)測定其黏度。結果如表1所示。
(比A/B之測定)
首先準備於玻璃基板(邊長30mm，厚度1mm)複數矽晶片(邊長3mm，厚度200μm)經倒裝晶片連接的測試基板。晶片藉由顛簸(顛簸徑100μm，高度20μm)於基板成倒裝晶片連接。晶片間之距離為100μm，基板與晶片之間隙(中空差距)為20μm。其次於測試基板上，配置實施例與比較例之中空封閉用樹脂薄片(參照圖2B)。 其次自中空封閉用樹脂薄片側施予70℃，壓力1kgf/cm2，真空度10Torr之加壓(參照圖2C)。測定此時的樹脂先端的進行方向之速度。將此作為進入速度A。更具體為，每加壓2秒取出測試基板，自玻璃基板側將樹脂(構成封閉用樹脂薄片之材料)的進入先端部以附有計測高度功能之光學顯微鏡進行觀察，測定進入量(自晶片上端部至樹脂進入先端的距離)。至於玻璃基板之樹脂先端所到達之平均速度作為進入速度A。樹脂到達玻璃基板後(參照圖2D)，直接繼續施予加壓，測定樹脂之先端的進行方向之速度。具體為測定對樹脂之先端的間隙方向之速度。更具體為與進入速度A同樣地，每加壓2秒後取出測試基板，測定樹脂的先端對間隙方向之進入量。樹脂到達玻璃基板後，重複進行5次每2秒加壓之測定，將該平均速度作為進入速度B。但，樹脂先端自晶片邊緣對內部浸入50μm時，在此時點結束測定，樹脂到達玻璃基板後，直到對內部浸入50μm的時間點的平均速度作為進入速度B。其後，算出比A/B。結果如表1所示。
(對封裝中空部之樹脂進入性評估)
將形成鋁梳狀電極之以下型態的SAW晶片在下述黏接條件下，製作出實際安裝於陶瓷基板之SAW晶片實際安裝基板。SAW晶片與陶瓷基板之間的差距寬為20μm。
<SAW晶片>
晶片尺寸：邊長1.2mm(厚度150μm)
顛簸材質：Au(高度20μm)
顛簸數：6顛簸
晶片數：100個(10個×10個)
<黏接條件>
裝置：Panasonic電工(股)製
黏接條件：200℃、3N、1sec、超音波輸出2W
於所得之SAW晶片實際安裝基板上，在以下所示加熱加壓條件下，將各中空封閉用樹脂薄片藉由真空加壓進行貼附。
<貼附條件>
溫度：60℃
加壓力：4MPa
真空度：1.6kPa
加壓時間：1分鐘
於大氣壓開放後，在熱風乾燥機中，以150℃，1小時的條件下將中空封閉用樹脂薄片熱硬化，得到封閉體。劈開所得之封閉體的基板、封閉樹脂界面，藉由KEYENCE公司製之商品名「數位顯微鏡」(200倍)，測定對SAW晶片與陶瓷基板之間的中空部之樹脂進入量。樹脂進入量為測定自SAW晶片的端部對中空部進入之樹脂的最大到達距離，將此作為樹脂進入量。樹脂進入 量若在20μm以下時，評估為「○」，若超過20μm時，評估為「×」。結果如表1所示。
(中空封閉用樹脂薄片截面之SEM觀察)
將有關製作之實施例2的中空封閉用樹脂薄片在150℃進行1小時熱硬化後徐徐冷卻至室溫後，將所得之硬化物以刀具切斷。將截面以Buehler製自動研磨裝置進行研磨，將研磨後之截面由SEM(2000倍)觀察。圖5表示有關實施例2之中空封閉用樹脂薄片的截面SEM觀察像。圖5中之SEM觀察像在樣品為擴大縱270μm×橫270μm部分者。SEM觀察像中之顏色較淡的部分(非黑色部分)為無機填充劑。其次將顏色較淡的部分所占面積使用畫像處理軟體WinROOF(三谷商事公司製)，由模式法進行二值化處理而求得。其結果為73.5%。
11‧‧‧中空封閉用樹脂薄片
11a‧‧‧支持體

Claims (4)

  1. 一種中空封閉用樹脂薄片，其特徵為使用於含有以下步驟之中空封裝的製造方法者，該步驟為，欲覆蓋配置於被著體上的1或複數個電子裝置，將中空封閉用樹脂薄片於前述電子裝置上，維持前述被著體與前述電子裝置之間的中空部下進行層合之層合步驟、及硬化前述中空封閉用樹脂薄片而形成封閉體之封閉體形成步驟；該中空封閉用樹脂薄片為含有68體積%以上含有量之無機填充劑，對於藉由雷射衍射散射法所測定之前述無機填充劑的粒度分布，超過前述中空部之寬度者為10體積%以上90體積%以下，使用於基板複數個晶片成倒裝晶片連接之測試基板，前述晶片間之距離為100μm，且前述基板與前述晶片之間隙為20μm者；於前述測試基板上配置前述中空封閉用樹脂薄片後，自前述中空封閉用樹脂薄片側以70℃，壓力1kgf/cm2，真空度10Torr施予加壓時，構成前述中空封閉用樹脂薄片的材料對晶片間之進入速度A、與構成前述中空封閉用樹脂薄片的材料對前述間隙之進入速度B的比A/B為5以上者。
  2. 如請求項1之中空封閉用樹脂薄片，其為在120℃中之有機樹脂成分的黏度為1Pa．s以上者。
  3. 如請求項1或2之中空封閉用樹脂薄片，其中中空封閉用樹脂薄片全體在60~150℃中之硬化前的最低動態黏度為5萬Pa．s以上100萬Pa．s以下。
  4. 一種中空封裝的製造方法，其特徵為含有欲被覆配置於被著體上的1或複數個電子裝置，將中空封閉用樹脂薄片於前述電子裝置上，維持前述被著體與前述電子裝置之間的中空部下進行層合之層合步驟、及硬化前述中空封閉用樹脂薄片而形成封閉體之封閉體形成步驟；前述中空封閉用樹脂薄片為含有68體積%以上含有量之無機填充劑，對於藉由雷射衍射散射法所測定之前述無機填充劑的粒度分布，超過前述中空部之寬度者為10體積%以上90體積%以下，使用於基板複數個晶片成倒裝晶片連接之測試基板，前述晶片間之距離為100μm，且前述基板與前述晶片之間隙為20μm者；於前述測試基板上配置前述中空封閉用樹脂薄片後，自前述中空封閉用樹脂薄片側以70℃，壓力1kgf/cm2，真空度10Torr施予加壓時，構成前述中空封閉用樹脂薄片的材料對晶片間之進入速度A、與構成前述中空封閉用樹脂薄片的材料對於前述間隙之進入速度B的比A/B為5以上者。
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