TW201903977A - 安裝結構體之製造方法及用於其之片材 - Google Patents

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Abstract

本發明課題在於，即使在如高溫高濕偏壓試驗之環境下，也能抑制從片材產生離子性不純物。 其解決手段為一種安裝結構體之製造方法，具備下列步驟：準備安裝構件之步驟，該安裝構件具備第1電路構件及多個搭載在前述第1電路構件的第2電路構件，並且在前述第1電路構件與前述第2電路構件之間形成有空間；準備片材之步驟，該片材含有熱硬化性樹脂、硬化劑、熱可塑性樹脂及無機充填劑；將前述片材以與前述第2電路構件相對向的方式配置在前述安裝構件上之步驟；及密封步驟，將前述片材壓上前述第1電路構件並將前述片材加熱，在維持前述空間的情況下將前述第2電路構件予以密封；並且，前述熱可塑性樹脂中所含氯化物離子、鈉離子與鉀離子之合計以質量基準計為30ppm以下。

Description

安裝結構體之製造方法及用於其之片材
本發明為一種安裝結構體之製造方法，詳細上係涉及一種經密封之安裝結構體之製造方法及用於密封安裝構件之片材。
發明背景 在搭載於電路基板上的電子零件(電路構件)之中，有時必須在其與電路基板之間留下空間。譬如，用來除去行動電話等之雜訊的SAW晶片，為了利用在壓電基板(壓電體)上傳遞之表面波來過濾所求頻率，在壓電體上之電極與搭載有SAW晶片之電路基板之間就必須留有空間。在將這種內部具有空間(內部空間)之安裝構件予以密封時，有時會使用片狀的密封材(以下稱作片材)。
針對密封材會要求低透濕性。因為如果有水分附著於電路構件上，可能會產生短路或腐蝕。此外，針對密封材還要求曝露在高溫及/或高濕下時，離子性不純物之產生量少。因為離子性不純物可能會引發用於安裝結構體的金屬遷移(migration)。若是如上述具有內部空間的安裝構件，更容易讓源自密封材的離子性不純物滯留在內部空間內。所以更力求抑制離子性不純物產生。專利文獻1中揭示了一種在特定條件下可萃取之離子性不純物量較少的片材。
在專利文獻1中係依照壓力鍋試驗(Pressure Cooker Test、PCT)所定的條件，對片材進行離子性不純物之溶出試驗，而前述壓力鍋試驗係用以評估經樹脂密封之安裝結構體等的耐濕性所開發。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本特開2014-209563號公報
發明概要 發明欲解決之課題 近年，作為安裝結構體之耐濕性試驗常採用高溫高濕偏壓試驗。在該試驗中，係在高溫及高濕度下對試料施加恆定的偏電壓，所以可用來當作假設在實體機台下使用時的評估。因此，又比PCT更容易引發離子性不純物溶出所造成的問題。如專利文獻1，在依照PCT所定的條件下從片材於水中溶出總量為10ppm以上之離子時，在高溫高濕偏壓試驗之條件下，容易產生絕緣不良、安裝結構體遭受腐蝕等而導致故障。尤其，氯化物離子、鈉離子、鉀離子等容易引發腐蝕，所以管理該等之總量便相當重要。近年有以高密度安裝電路構件之傾向，所以特別容易引發上述之遷移或腐蝕。因此，減少來自密封材之離子性不純物極為重要。
用以解決課題之手段 有鑑於上述要點，本發明之一面向涉及一種安裝結構體之製造方法，具備下列步驟：準備安裝構件之步驟，該安裝構件具備第1電路構件及多個搭載在前述第1電路構件的第2電路構件，並且在前述第1電路構件與前述第2電路構件之間形成有空間；準備片材之步驟，該片材含有熱硬化性樹脂、硬化劑、熱可塑性樹脂及無機充填劑；將前述片材以與前述第2電路構件相對向的方式配置在前述安裝構件上之步驟；及密封步驟，將前述片材壓上前述第1電路構件並將前述片材加熱，在維持前述空間的情況下將前述第2電路構件予以密封；並且，前述熱可塑性樹脂中所含氯化物離子、鈉離子與鉀離子之合計以質量基準計為30ppm以下。
本發明之另一面向涉及一種片材，其含有熱硬化性樹脂、硬化劑、熱可塑性樹脂及無機充填劑；並且前述熱可塑性樹脂中所含氯化物離子、鈉離子及鉀離子之合計以質量基準計為30ppm以下。
發明效果 根據本發明，可使用熱可塑性樹脂中所含氯化物離子、鈉離子及鉀離子之量極少的片材來密封安裝結構體，因此即使在如高溫高濕偏壓試驗之環境下，也能抑制從片材產生離子性不純物的情況。因此，可製得可靠性高的安裝結構體。
用以實施發明之形態 於圖1顯示利用本實施形態之方法製造的安裝結構體一例。圖1係示意顯示安裝結構體10之截面圖。 安裝結構體10具備第1電路構件1、多個第2電路構件2及用以密封第2電路構件2的密封材4，該第2電路構件2係譬如透過凸塊3而搭載於第1電路構件1上。於第1電路構件1與第2電路構件2之間形成有空間(內部空間S)。
密封材4為片材的硬化物。本發明包含該片材。片材含有熱硬化性樹脂、硬化劑、熱可塑性樹脂及無機充填劑。
片材中可摻混熱可塑性樹脂作為片化劑(譬如預膠化劑)。熱可塑性樹脂若被置於高溫及/或高濕下，其結構上比其他原料(尤其是熱硬化性樹脂)更容易產生離子性不純物。所以，為了減低從含有熱可塑性樹脂作為原料之片材產生的離子性不純物，抑制熱可塑性樹脂中所含可能產生作為離子性不純物之原因元素(譬如離子化傾向高的元素)的離子(以下稱為原因離子)量便相當重要。
此時，理想上並非是抑制從熱可塑性樹脂可能溶出水中之原因離子量(以下稱作溶出離子量)，而是抑制熱可塑性樹脂中所含原因離子之絕對量。譬如，習知係嘗試於片材中摻混離子捕捉劑，以捕捉溶出離子。但，利用離子捕捉劑捕捉溶出離子，很難將離子性不純物抑制到符合本實施形態的等級。又，被離子捕捉劑捕捉的溶出離子有可能再次被解放。而且，以該方法必須因應原因離子之極性及種類摻合多種離子捕捉劑。故而片材之製作變繁雜，有可能損害片材的功能。惟，本實施形態不限制使用離子捕捉劑。
在本實施形態中，著眼在合成熱可塑性樹脂時使用之觸媒等中所含且容易殘留在熱可塑性樹脂中的鈉離子(Na離子)、鉀離子(K離子)及氯化物離子(Cl離子)，而採用已將該等原因離子之絕對量減至極低等級的熱可塑性樹脂。藉此，即使在如高溫高濕偏壓試驗之環境下，也能抑制從片材產生離子性不純物所造成的遷移及腐蝕等問題。尤其，當安裝結構體具有含鋁電極時，藉由減低Cl離子之絕對量，可輕易地抑制遷移及腐蝕。藉由減低熱可塑性樹脂中所含原因離子之絕對量，能戲劇性地減低從片材溶出之溶出離子量。
[片材] 片材係密封第2電路構件2之構件，由含有熱硬化性樹脂、硬化劑、熱可塑性樹脂及無機充填劑之熱硬化性樹脂組成物構成。
密封前之熱硬化性樹脂可為未硬化狀態亦可為半硬化狀態。半硬化狀態係熱硬化性樹脂含有單體及/或寡聚物的狀態，即熱硬化性樹脂的三維交聯結構不夠發達的狀態。半硬化狀態之熱硬化性樹脂係處在所謂的B階段，即在室溫(25℃)下不溶於溶劑但硬化不完全的狀態。
熱硬化性樹脂並無特別限定，可舉如環氧樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂、聚矽氧樹脂、脲樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、乙烯酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、酞酸二烯丙酯樹脂、聚醯亞胺樹脂等。該等可單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。其中又以環氧樹脂為佳。
環氧樹脂並無特別限定，譬如可使用雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂、加氫雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、苯酚酚醛型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、脂環式脂肪族環氧樹脂、有機羧酸類的環氧丙基醚等。該等可單獨使用或可將2種以上組合使用。環氧樹脂可為預聚物，亦可為聚醚改質環氧樹脂、聚矽氧改質環氧樹脂等環氧樹脂與其他聚合物的共聚物。其中又宜為雙酚AD型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、加氫雙酚A型環氧樹脂及/或雙酚F型環氧樹脂。尤其，在耐熱性及耐水性優異且低價的觀點下，以加氫雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂為宜。
環氧樹脂為了調節樹脂組成物之黏度，可相對於環氧樹脂整體含有0.1~30質量%左右的1官能環氧樹脂，該1官能環氧樹脂於分子中具有1個環氧基。這類的1官能環氧樹脂可使用苯基環氧丙基醚、2-乙基己基環氧丙基醚、甲基二乙二醇環氧丙基醚、二環戊二烯環氧丙基醚、2-羥乙基環氧丙基醚等。該等可單獨使用或可將2種以上組合使用。
環氧樹脂中所含Na離子、K離子及Cl離子的合計絕對量(總絕對量)宜為300ppm以下，且250ppm以下較佳。環氧樹脂中所含總絕對量若在該範圍內，即使在如高溫高濕偏壓試驗之環境下，也可輕易抑制源自片材之離子性不純物所造成的遷移及腐蝕。另，絕對量係以質量基準計所算出(以下皆同)。
熱硬化性樹脂組成物含有熱硬化性樹脂之硬化劑。硬化劑並無特別限定，譬如可使用酚系硬化劑(酚樹脂等)、二氰二胺系硬化劑(二氰二胺等)、脲系硬化劑、有機酸醯肼系硬化劑、聚胺鹽系硬化劑、胺加成物系硬化劑、酸酐系硬化劑、咪唑系硬化劑等。該等可單獨使用或可將2種以上組合使用。硬化劑之種類可因應熱硬化性樹脂適當選擇。其中，從硬化時之低排氣性、耐濕性、耐熱循環性等觀點來看，又宜使用酚系硬化劑。
硬化劑之量因硬化劑種類而異。譬如在使用環氧樹脂時，宜使用以每1當量環氧基計，硬化劑之官能基當量數為0.001~2當量且更宜為0.005~1.5當量之量的硬化劑。
另，二氰二胺系硬化劑、脲系硬化劑、有機酸醯肼系硬化劑、聚胺鹽系硬化劑、胺加成物系硬化劑為潛伏性硬化劑。潛伏性硬化劑的活性溫度宜為60℃以上，更宜為80℃以上。又，活性溫度宜為250℃以下，更宜為180℃以下。藉此可製得可在活性溫度以上迅速硬化的熱硬化性樹脂組成物。
熱硬化性樹脂組成物含有原因離子之絕對量少的熱可塑性樹脂(以下稱作高純度熱可塑性樹脂)。高純度熱可塑性樹脂可作為片化劑摻混。使熱硬化性樹脂組成物片化，可提升密封步驟中之處理性，同時可抑制熱硬化性樹脂組成物的垂流等，較容易維持內部空間S。
高純度熱可塑性樹脂只要原因離子之絕對量少並無特別限定。高純度熱可塑性樹脂之種類可舉如丙烯酸樹脂、聚烯烴、聚胺甲酸乙酯、封端異氰酸酯、聚醚、聚酯、聚醯亞胺、聚乙烯醇、丁醛樹脂、聚醯胺、氯乙烯、纖維素、熱可塑性環氧樹脂、熱可塑性酚樹脂等。其中，在作為片化劑之功能優異且合成法上容易減低原因離子之絕對量的觀點下，以丙烯酸樹脂為佳。高純度熱可塑性樹脂之量於每100質量份熱硬化性樹脂，宜為5~200質量份，且10~100質量份尤佳。
高純度熱可塑性樹脂添加至熱硬化性樹脂組成物時的形態並無特別限定。高純度熱可塑性樹脂譬如可為重量平均粒徑0.01~200μm且宜為0.01~100μm的粒子。上述粒子可具有內核外殼結構。此時，內核譬如可為含有源自選自於由(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯及(甲基)丙烯酸三級丁酯所構成群組中之至少1個單體之單元的聚合物，亦可為含有源自其他(甲基)丙烯酸酯之單元的聚合物。外殼層譬如可為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯或(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸等單官能單體與1,6-己二醇二丙烯酸酯等多官能單體的共聚物。又，亦可將已分散或溶解於溶劑中的高純度熱可塑性樹脂添加至熱硬化性樹脂組成物。
高純度熱可塑性樹脂中所含Na離子、K離子及Cl離子的合計絕對量(總絕對量)為30ppm以下。所以，即使在如高溫高濕偏壓試驗之環境下，也極少會發生源自片材之離子性不純物所造成的遷移及腐蝕情形。總絕對量宜為20ppm以下，且15ppm以下較佳。
其中，高純度熱可塑性樹脂中所含Cl離子之絕對量宜為15ppm以下，且8ppm以下較佳。高純度熱可塑性樹脂中所含Na離子之絕對量宜為10ppm以下，且5ppm以下較佳。高純度熱可塑性樹脂中所含K離子之絕對量宜為5ppm以下，且2ppm以下較佳。尤其，高純度熱可塑性樹脂中所含Cl離子之絕對量若在該範圍內，便更可輕易抑制安裝結構體具有含鋁電極時的遷移及腐蝕。
各原因離子之絕對量可藉由下列方法定量。 Cl離子譬如可利用燃燒離子層析法定量。在燃燒離子層析法中係使用燃燒分解裝置等使高純度熱可塑性樹脂燃燒，而將燃燒氣體保持或吸收至吸收液中。將該吸收液進行離子層析分析，即可定量出Cl離子。燃燒溫度譬如為900~1000℃。吸收液則譬如可使用添加有溴(Br)作為內部標準物質的離子交換水。
Na離子及K離子可利用高頻感應耦合電漿(ICP)發光分光分析法定量。在進行ICP發光分光分析之前，亦可對高純度熱可塑性樹脂施行灰化等前處理做成經鹽酸溶解之物並以此作為試料。灰化方法並無特別限定，可為乾式法亦可為濕式法。其中，就簡單方法的觀點，以乾式法為宜。乾式法中之加熱溫度無特別限定，譬如為500℃左右。
絕對量極少時，溶出離子量(溶出離子濃度)也會降低。譬如，將高純度熱可塑性樹脂(在粒子的情況下，為100網篩(平均粒徑150μm以下)之樹脂粒子)100g浸漬於2氣壓、20小時且121℃之離子交換水1000g中時，上述離子交換水中所含Cl離子、Na離子及K離子的合計溶出離子濃度(總溶出離子濃度)可能在20ppm以下。總溶出離子濃度宜為10ppm以下。高純度熱可塑性樹脂中之總溶出離子量若在該範圍內，即使在如高溫高濕偏壓試驗之環境下，也可輕易抑制源自片材之離子性不純物所造成的遷移及腐蝕。平均粒徑係在體積粒度分布之累積體積50%時的粒徑(D50，以下皆同)。另，溶出離子濃度係以質量基準計所算出(以下皆同)。
其中，Na離子在高純度熱可塑性樹脂中的溶出離子濃度宜為10ppm以下，且5ppm以下較佳。K離子在高純度熱可塑性樹脂中的溶出離子濃度宜為5ppm以下，且2ppm以下較佳。Cl離子在高純度熱可塑性樹脂中的溶出離子濃度宜為10ppm以下，且5ppm以下較佳。
在此，上述溶出離子濃度可藉由以粒狀或液狀而非片狀的高純度熱可塑性樹脂作為試料之方法來定量。所以，上述溶出離子濃度可當作高純度熱可塑性樹脂中所含各原因離子的絕對量。溶出離子量可利用ICP發光分光分析法或離子層析來分析上述離子交換水而求出。後述片材溶出離子量亦同。
高溫高濕偏壓試驗亦稱HHBT試驗(high temperature and high humidity bias test)，係在高溫、高濕條件下對模擬安裝結構體10之TEG(Test Element Group)基板施加偏電壓(譬如3~100V)來進行。
在本實施形態中，即使將安裝結構體10放置在溫度85℃、相對濕度85%、偏電壓6V之條件下，也能抑制安裝結構體10之遷移及腐蝕。即，可維持密封材4(亦即硬化後之片材)的絕緣性。譬如，將安裝結構體10放置在上述環境下之後所測得的密封材4之絕緣電阻值為1×108 Ω・cm以上。絕緣電阻值若在該範圍內，可充分抑制第2電路構件2短路的情況。密封材4之絕緣電阻值為1×1010 Ω・cm以上較佳。上述絕緣電阻值亦可將硬化後之片材單體放置在上述環境下之後再行測定。
熱硬化性樹脂組成物含有無機充填劑。無機充填劑可舉如熔融二氧化矽等二氧化矽、碳酸鈣、鈦白、碳化矽、氮化硼、氧化鋁、氮化鋁等。其中，在離子性不純物較少的觀點下以熔融二氧化矽為宜。無機充填劑之平均粒徑譬如為0.01~100μm。無機充填劑之量於每100質量份熱硬化性樹脂，宜為1~5000質量份，且10~3000質量份較佳。
熱硬化性樹脂組成物亦可含有上述以外的第三成分。第三成分可舉如硬化促進劑、聚合引發劑、離子捕捉劑、阻燃劑、顏料、矽烷耦合劑、觸變性賦予劑等。熱硬化性樹脂組成物亦可含有高純度熱可塑性樹脂以外的熱可塑性樹脂，不過其量宜少。譬如，高純度熱可塑性樹脂以外之熱可塑性樹脂之量於每100質量份熱硬化性樹脂，宜低於50質量份，且20質量份以下較佳。
硬化促進劑並無特別限定，可舉如改質咪唑系硬化促進劑、改質脂肪族多胺系促進劑、改質多胺系促進劑等。硬化促進劑宜作為與環氧樹脂等樹脂之反應生成物(加成物)使用。該等可單獨使用或可將2種以上組合使用。從保存安定性的觀點來看，硬化促進劑之活性溫度宜為60℃以上，更宜為80℃以上。又，活性溫度宜為250℃以下，更宜為180℃以下。在此，活性溫度係藉由潛伏性硬化劑及/或硬化促進劑的作用使熱硬化性樹脂急速加快硬化的溫度。
硬化促進劑之量因硬化促進劑種類而異。通常每100質量份環氧樹脂，宜為0.1~20質量份，且1~10質量份較佳。另，將硬化促進劑作為加成物使用時，硬化促進劑之量表示硬化促進劑以外之成分(環氧樹脂等)除外的硬化促進劑之淨重。
聚合引發劑係利用光照射及/或加熱使硬化性顯現。聚合引發劑可使用自由基產生劑、酸產生劑、鹼產生劑等。具體上可使用二苯基酮系化合物、羥基酮系化合物、偶氮化合物、有機過氧化物、芳香族鋶鹽、脂肪族鋶鹽等鋶鹽等。於每100質量份環氧樹脂，聚合引發劑之量宜為0.1~20質量份，且1~10質量份較佳。
片材厚度並無特別限定，譬如為1~1500μm。片材厚度若在該範圍內，便可輕易抑制第2電路構件2短路的情況。此外，可輕易維持內部空間，並可同時確保足以密封第2電路構件2的強度。片材厚度較宜為10~1000μm，且20~500μm尤佳。片材亦可為積層有多數層的積層體。另在密封步驟之際可輕易維持內部空間S的觀點下，片材(片材為積層體時則至少與第2電路構件2相對向之層)在密封第2電路構件2時之溫度t下的耗損正切tanδ宜為1以下。
密封第2電路構件2時的溫度t係在維持內部空間S之狀態下，以積層片4P被覆第2電路構件2表面時的積層片4P之溫度。積層片4P之溫度可代替成在密封步驟中加熱手段對積層片4P的設定溫度。積層片4P之加熱手段為壓機時，加熱手段的溫度指壓機之設定溫度。積層片4P的加熱手段為加熱第1電路構件1的加熱機時，加熱手段之溫度則為第1電路構件1之加熱機的設定溫度。溫度t可視積層片4P之材質等變更，譬如為室溫+15℃(40℃)至200℃之間。具體上，溫度t譬如為50~180℃。在密封第2電路構件2時，積層片4P可為未硬化狀態亦可為半硬化狀態。
片材含有高純度熱可塑性樹脂作為片化劑。所以，片材整體中所含之可能作為離子性不純物產生的原因離子之量(片材絕對量)也極少。譬如，Na離子、K離子及Cl離子的片材絕對量(總片材絕對量)合計以質量基準計可能為25ppm以下，可能為15ppm以下。此時，Cl離子的片材絕對量以質量基準計宜為10ppm以下，且9ppm以下較佳，7ppm以下尤佳。Na離子的片材絕對量以質量基準計宜為10ppm以下，且5ppm以下較佳。K離子的片材絕對量以質量基準計宜為5ppm以下，且2ppm以下較佳。片材絕對量可利用與高純度熱可塑性樹脂之絕對量同樣的方法來定量。
片材絕對量極少時，當然可從片材溶出至水中中離子量(片材溶出離子量(濃度))亦少。譬如，將片材經粉碎而得的100網篩(平均粒徑150μm以下)之粒子100g浸漬於2氣壓、20小時且121℃之離子交換水1000g中時，上述離子交換水中所含Cl離子、Na離子及K離子的合計片材溶出離子濃度(總片材溶出離子濃度)可能在15ppm以下。總片材溶出離子濃度宜為10ppm以下，且8ppm以下較佳。上述片材溶出離子量也不是直接以片材本身，而是以片材經粉碎之粒子作為試料來進行定量。所以，上述片材溶出離子濃度可當作片材中所含各原因離子的絕對量(即，上述的片材絕對量)。亦即，上述片材溶出離子濃度若在該範圍內，即使在如高溫高濕偏壓試驗之環境下，也能抑制安裝結構體遷移及腐蝕等。
其中，Na離子的片材溶出離子濃度宜為8ppm以下，且3ppm以下較佳。K離子的片材溶出離子濃度宜為3ppm以下，且1ppm以下較佳。Cl離子的片材溶出離子濃度宜為7ppm以下，且5ppm以下較佳。
[安裝結構體之製造方法] 對照圖2說明本實施形態之製造方法。圖2係以安裝構件或安裝結構體10之截面，示意顯示本實施形態之製造方法的說明圖。
安裝結構體10可藉由具備下列步驟之方法製得：第1準備步驟，準備安裝構件，該安裝構件具備第1電路構件1及多個第2電路構件2，並且在第1電路構件1與第2電路構件2之間形成有內部空間S，前述第2電路構件2係藉由譬如凸塊3而搭載在第1電路構件1；第2準備步驟，準備含有高純度熱可塑性樹脂之片材4P；配置步驟，以與第2電路構件2相對向的方式將片材4P配置於安裝構件上；及密封步驟，將片材4P壓上第1電路構件1，並將片材4P予以加熱，在維持內部空間S的同時將第2電路構件2予以密封。此外亦可進行單片化步驟，係將製得之安裝結構體10就每一個第2電路構件2進行切割。
(第1準備步驟) 準備具備第1電路構件1及多個搭載在第1電路構件1上之第2電路構件2的安裝構件(圖2(a))。第2電路構件2係譬如透過凸塊3而搭載在第1電路構件1上。所以，於第1電路構件1與第2電路構件2之間形成有內部空間S。
第1電路構件1係譬如選自於由半導體元件、半導體封裝件、玻璃基板、樹脂基板、陶瓷基板及矽基板所構成群組中之至少1種。該等第1電路構件亦可於其表面形成有如ACF(異向性導電薄膜)或ACP(異向性導電糊)之導電材料層。樹脂基板可為剛性樹脂基板亦可為撓性樹脂基板，舉例如環氧樹脂基板(譬如玻璃環氧基板)、雙馬來亞醯胺三吖基板、聚醯亞胺樹脂基板、氟樹脂基板等。第1電路構件1亦可為在內部具有半導體晶片等之內嵌零件基板。
第2電路構件2係透過凸塊3而搭載在第1電路構件1上。藉此，可於第1電路構件1與第2電路構件2之間形成內部空間S。第2電路構件2係必須在維持該內部空間S之狀態下予以密封(中空密封)的電子零件。第2電路構件2可舉如RFIC、SAW、感測晶片(加速度感測器等)、壓電振盪器晶片、晶體振盪器晶片、MEMS器件等。
凸塊3具有導電性，且第1電路構件1與第2電路構件2係透過凸塊3而電連接。凸塊3的高度無特別限定，譬如為40~70μm即可。凸塊3之材料同樣只要具有導電性並無特別限定，舉例如焊球等。
亦即，安裝構件可具有在各種第1電路構件1上搭載有第2電路構件2的晶片直接封裝(CoB)結構(包含晶片堆疊晶圓(CoW)、晶粒軟膜接合(CoF)、覆晶玻璃(CoG))、疊層晶片(CoC)結構、晶片封裝(CoP)結構及層疊封裝(PoP)結構。安裝構件亦可為多層安裝構件，即在搭載有第2電路構件2之第1電路構件1上進一步積層第1電路構件1及/或第2電路構件2。
(第2準備步驟) 準備含有高純度熱可塑性樹脂的片材4P(圖2(a))。 片材4P之製造方法無特別限定。片材4P譬如可利用包含下列步驟之方法來形成：調製含有上述熱硬化性樹脂組成物之溶劑糊料或無溶劑糊料(以下僅總稱為糊料)之步驟及薄膜形成步驟，該薄膜形成步驟係從上述糊料形成薄膜。於薄膜形成步驟之後，可視需求進行膠化步驟，即將所得薄膜予以膠化。
薄膜譬如可使用模具、輥塗機、刮刀等，將糊料塗覆於剝離性基材上來形成。此時，宜將糊料塗覆時之黏度調整成10~10000mPa・s。使用溶劑糊料時，亦可於其後在70~150℃下乾燥1~10分鐘，去除溶劑。糊料含有預膠化劑時，會於薄膜形成步驟後進行膠化步驟。膠化步驟係在低於熱硬化性樹脂之硬化溫度(譬如70~150℃)下將薄膜加熱1~10分鐘來進行。膠化步驟與溶劑之去除可同時實施。
(配置步驟) 將片材4P以與第2電路構件2相對向的方式配置於安裝構件上(圖2(b))。 此時，亦可以一片片材4P被覆多個第2電路構件2。藉此，可將片材4P整個以與多個第2電路構件2之表面及第2電路構件2彼此之間的第1電路構件1之表面相對向的方式作配置。片材4P為積層體時，係使密封第2電路構件2時之溫度t下的耗損正切tanδ為1以下之層與第2電路構件2相對向。
(密封步驟) 將片材4P壓上第1電路構件1，並同時將片材4P加熱使其硬化。藉此可維持內部空間S並同時將第2電路構件2密封(圖2(c))。
片材4P對第1電路構件1之壓接譬如可在加熱片材4P的同時進行(熱壓)。藉此，片材4P可與第2電路構件2表面密接，並且可輕易地伸展至第2電路構件2彼此之間的第1電路構件1之表面，進而可提高各第2電路構件2密封的可靠性。熱壓可在大氣壓下進行，亦可在減壓環境(譬如0.001~0.05MPa)下進行。壓接時的加熱條件無特別限定，視壓接方法或熱硬化性樹脂種類適當設定即可。上述加熱譬如可在40~200℃(宜為50~180℃)下進行1秒~300分鐘(宜為3秒~300分鐘)。
接著將片材4P加熱，使片材4P中之熱硬化性樹脂硬化而形成密封材4。藉此可密封第2電路構件2。片材4P之加熱(熱硬化性樹脂之硬化)條件視熱硬化性樹脂種類適當設定即可。熱硬化性樹脂之硬化譬如可在50~200℃(宜為120~180℃)下進行1秒~300分鐘(宜為60分鐘~300分鐘)。
熱壓與熱硬化性樹脂之硬化可個別實施亦可同時實施。譬如，可在減壓環境下以低於片材4P中所含熱硬化性樹脂之硬化溫度進行熱壓後，解除減壓，在大氣壓下進一步以高溫加熱，使熱硬化性樹脂硬化。或可在大氣壓下，以低於片材4P中所含熱硬化性樹脂之硬化溫度進行熱壓後，進一步以高溫加熱，使熱硬化性樹脂硬化。亦可在減壓環境下，以硬化溫度予以熱壓而在減壓中使熱硬化性樹脂硬化。
(單片化步驟) 亦可進行單片化步驟，係將製得之安裝結構體10就每一個第2電路構件2進行切割(圖2(d))。藉此可製得晶片等級的安裝結構體(安裝晶片20)。
實施例 以下根據實施例更具體說明本發明。惟，以下的實施例非用以限定本發明。
＜實施例1＞ (1)製作片材 調製下列熱硬化性樹脂組成物而製得片材A(厚度200μm、溫度t(100℃)下之tanδ：0.9)。 環氧樹脂A(熱硬化性樹脂：商品名LX01、Osaka Soda Co., Ltd.製、雙酚A型環氧樹脂)：100質量份 伸聯苯基型苯酚酚醛(酚系硬化劑)：110質量份 丙烯酸樹脂A(高純度熱可塑性樹脂：商品名SG-700AS、Nagase ChemteX Co.製)：80份 熔融二氧化矽(無機充填劑：球狀、平均粒徑25μm)：1100質量份 2-苯基咪唑(硬化促進劑)：2質量份
於表1列出使用之丙烯酸樹脂A中的Na離子、K離子及Cl離子之絕對量及溶出離子量。片材A中之Na離子、K離子及Cl離子的片材絕對量及片材溶出離子量亦合併列於表1。
丙烯酸樹脂A中所含Cl離子之絕對量的定量係利用燃燒層析法進行。 燃燒條件(Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.製、燃燒分解裝置AQF-2100H) 燃燒溫度：900~1000℃ 氧流量：400ml/分鐘 氬流量：200ml/分鐘 吸收液：離子交換水(內部標準：Br) 吸收液量：10ml 離子層析設定條件(Thermo Fisher Scientific Inc.製、離子層析儀ICS-3000) 檢測器：導電度 移動相：2.7mol/l碳酸鉀 流量：1.5ml/分鐘 管柱溫度：35℃ 測定量：250μl
丙烯酸樹脂A中所含Na離子及K離子之絕對量的定量係將丙烯酸樹脂A1g進行灰化處理後，以溶解於鹽酸水溶液之水溶液當作試料使用，利用ICP發光分光分析法進行。灰化處理係以電爐將丙烯酸樹脂A在550℃下加熱120分鐘。
丙烯酸樹脂A中之各溶出離子的定量係將液狀丙烯酸樹脂A100g浸漬於2氣壓、20小時且121℃之離子交換水1000g中後，利用離子層析分析離子交換水所得。
另，環氧樹脂A中所含Na離子、K離子與Cl離子之總絕對量為116ppm。環氧樹脂A中所含各原因離子之絕對量係以與丙烯酸樹脂A中所含各原因離子之絕對量同樣的方式來定量。
片材A中所含Cl離子之片材絕對量除了使用將片材A粉碎所得粒子(100網篩)作為試料以外，係以與丙烯酸樹脂A中所含Cl離子之絕對量的定量同樣方式來定量。
片材A中所含Na離子及K離子之片材絕對量的定量除了使用將片材A粉碎所得粒子(100網篩)作為試料以外，係以與丙烯酸樹脂A中所含Na離子及K離子之絕對量的定量同樣方式來定量。
片材A中之各溶出離子的定量除了使用將片材A粉碎所得粒子(100網篩)作為試料以外，係以與丙烯酸樹脂A中之溶出離子的定量同樣方式來定量。
(2)製作安裝結構體 將具備鋁製櫛形電極的第2電路構件透過焊球(凸塊)搭載於矽基板(第1電路構件)上後，進行加熱及冷卻而製得安裝構件。以片材被覆製得之安裝構件的第2電路構件側後，在減壓環境(0.01MPa)下熱壓(溫度100℃、1分鐘)，然後在150℃下使其硬化180分鐘進行密封而製得安裝結構體A。安裝結構體A中之密封材的電阻值(初始電阻值)為3×1016 Ω・cm。
(3)高溫高濕偏壓試驗 將安裝結構體A放置在85℃、相對濕度85%、偏電壓6V之條件下500小時。然後測定安裝結構體A之密封材的電阻值。又，從可見櫛形電極之截面的位置裁切安裝結構體A，以電子顯微鏡(500倍)觀察，確認櫛形電極有無腐蝕。結果合併列於表1。
＜實施例2＞ 使用環氧樹脂B(商品名LX02F、Osaka Soda Co., Ltd.製、雙酚F型環氧樹脂)來替代環氧樹脂A，且將硬化劑設為125份，除此以外以與實施例1同樣方式製作片材B及安裝結構體B，並進行評估。結果列於表1。另，環氧樹脂B中所含Na離子、K離子與Cl離子之總絕對量為135ppm，安裝結構體B中之密封材的初始電阻值為3×1016 Ω・cm。
＜實施例3＞ 使用50重量份之丙烯酸樹脂B(高純度熱可塑性樹脂：商品名SG-600TEA、Nagase ChemteX Co.製、丙烯酸樹脂)替代丙烯酸樹脂A，除此以外以與實施例1同樣方式製作片材C及安裝結構體C，並進行評估。結果列於表1。另，安裝結構體C中之密封材的初始電阻值為3×1016 Ω・cm。
＜比較例1＞ 除了使用有別於丙烯酸樹脂A之丙烯酸樹脂a(商品名F320、日本ZEON(股)製)以外，以與實施例1同樣方式製作片材a及安裝結構體a，並進行評估。結果列於表1。另，安裝結構體a中之密封材的初始電阻值為2×1016 Ω・cm。
[表1]
在實施例1~3中係使用原因離子之絕對量較少的高純度熱可塑性樹脂，即使將安裝結構體放置在高溫高濕偏壓試驗所規定的環境下，也不見櫛形電極腐蝕。而且密封材之電阻值均維持在高水平。
在實施例2中，熱硬化性樹脂採用了純度比實施例1更低的環氧樹脂。但，從片材B溶出之溶出離子量與實施例1之片材A大致相同，從而可知熱可塑性樹脂中所含原因離子的絕對量會大幅影響遷移及腐蝕的發生。
產業上之可利用性 本發明之安裝結構體即使在高溫高濕下也不易產生離子性不純物，故可用在各種用途上。
1‧‧‧第1電路構件
2‧‧‧第2電路構件
3‧‧‧凸塊
4‧‧‧密封材(片材之硬化物)
4P‧‧‧片材
10‧‧‧安裝結構體
20‧‧‧安裝晶片
S‧‧‧內部空間
圖1係示意顯示本發明一實施形態之安裝結構體的截面圖。 圖2係以安裝構件或安裝結構體之截面，示意顯示本發明一實施形態之製造方法的說明圖。

Claims (11)

  1. 一種安裝結構體之製造方法，具備下列步驟： 準備安裝構件之步驟，該安裝構件具備第1電路構件及多個搭載在前述第1電路構件的第2電路構件，並且在前述第1電路構件與前述第2電路構件之間形成有空間； 準備片材之步驟，該片材含有熱硬化性樹脂、硬化劑、熱可塑性樹脂及無機充填劑； 將前述片材以與前述第2電路構件相對向的方式配置在前述安裝構件上之步驟；及 密封步驟，將前述片材壓上前述第1電路構件並將前述片材加熱，在維持前述空間的情況下將前述第2電路構件予以密封； 並且，前述熱可塑性樹脂中所含氯化物離子、鈉離子與鉀離子之合計以質量基準計為30ppm以下。
  2. 如請求項1之安裝結構體之製造方法，其中前述熱可塑性樹脂中所含前述氯化物離子以質量基準計為15ppm以下，前述熱可塑性樹脂中所含前述鈉離子以質量基準計為10ppm以下，且前述熱可塑性樹脂中所含前述鉀離子以質量基準計為5ppm以下。
  3. 如請求項1或2之安裝結構體之製造方法，其中前述熱可塑性樹脂為丙烯酸樹脂。
  4. 如請求項1至3中任一項之安裝結構體之製造方法，其中前述片材含有相對於熱硬化性樹脂100質量份為5~200質量份之前述熱可塑性樹脂，且前述片材中所含氯化物離子、鈉離子與鉀離子之合計以質量基準計為25ppm以下。
  5. 如請求項1至4中任一項之安裝結構體之製造方法，其中硬化後的前述片材在溫度85℃、相對濕度85%、偏電壓6V之條件下進行高溫高濕偏壓試驗之後，其絕緣電阻值為1×108 Ω・cm以上。
  6. 一種單片化安裝結構體之製造方法，具備單片化步驟，其係將由如請求項1之製造方法製得的安裝結構體，就每一個前述第2電路構件進行切割而予以單片化。
  7. 一種片材，含有熱硬化性樹脂、硬化劑、熱可塑性樹脂及無機充填劑；並且前述熱可塑性樹脂中所含氯化物離子、鈉離子及鉀離子之合計以質量基準計為30ppm以下。
  8. 如請求項7之片材，其中前述熱可塑性樹脂中所含前述氯化物離子以質量基準計為15ppm以下，前述熱可塑性樹脂中所含前述鈉離子以質量基準計為10ppm以下，且前述熱可塑性樹脂中所含前述鉀離子以質量基準計為5ppm以下。
  9. 如請求項7或8之片材，其中前述熱可塑性樹脂為丙烯酸樹脂。
  10. 如請求項7至9中任一項之片材，其含有相對於熱硬化性樹脂100質量份為5~200質量份之前述熱可塑性樹脂，且前述片材中所含氯化物離子、鈉離子與鉀離子之合計以質量基準計為25ppm以下。
  11. 如請求項7至10中任一項之片材，其在溫度85℃、相對濕度85%、偏電壓6V之條件下進行高溫高濕偏壓試驗後的絕緣電阻值為1×108 Ω・cm以上。
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