TWI503900B - 電子裝置之製造方法及電子裝置 - Google Patents

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TWI503900B
TWI503900B TW098137544A TW98137544A TWI503900B TW I503900 B TWI503900 B TW I503900B TW 098137544 A TW098137544 A TW 098137544A TW 98137544 A TW98137544 A TW 98137544A TW I503900 B TWI503900 B TW I503900B
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solder
resin
electronic device
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TW098137544A
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Toru Meura
Hiroki Nikaido
Kenzou Maejima
Yoji Ishimura
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Sumitomo Bakelite Co
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Description

電子裝置之製造方法及電子裝置
本發明係關於電子裝置之製造方法及電子裝置。
半導體裝置係經由進行將支持體的端子與被黏體的端子,例如,半導體元件的端子與其他半導體元件的端子、半導體元件的端子與基板的端子、或基板的端子與其他基板的端子,使用焊錫予以接合,將支持體與被黏體予以電性連接的步驟則可製造。
此時,在使用焊錫進行接合後之支持體與被黏體之間,因為有間隙,因此必須以樹脂的硬化物將間隙埋覆。以往,係於使用焊錫接合後,在支持體與被黏體間的間隙流入流動性的熱硬化性樹脂,其次,經由將樹脂硬化,則可埋覆支持體與被黏體間的間隙。
然而,近年來,實施如下之方法。
首先,在使用焊錫予以接合前,在支持體與被黏體之間,配置含有焊劑的樹脂層。其次,以焊錫熔點以上之溫度加熱,進行焊錫接合。更且,經由進行樹脂層的硬化,以焊錫接合步驟,埋覆支持體與被黏體的間隙。
例如,於特開平3-184695號公報(專利文獻1)中,揭示含有環氧樹脂作為主成分,且含有有機酸或有機酸鹽及焊錫粒子的焊錫膏。又,於特開2001-311005號公報(專利文獻2)中,揭示有一種熱硬化性樹脂片材,其特徵為,將含有環氧系樹脂、酚系樹脂、苯二甲酸二烯丙酯系樹脂、及苯并環丁烯系樹脂所選出之至少一種熱硬化性樹脂、以及焊劑成分的組成物,成形為片狀。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開平3-184695號公報(申請專利範圍)
專利文獻2:日本專利特開2001-311005號公報(申請專利範圍)
但是,在使用如專利文獻1~2所示之先前技術的情形中,具有在硬化後之樹脂層的硬化物中發生空隙(間隙)的問題。
根據本發明,則提供一種電子裝置的製造方法,係將第一電子構件的第一端子、與第二電子構件的第二端子,使用焊錫予以接合,將該第一電子構件與該第二電子構件予以電性連接者,其進行下述步驟;在該第一端子與該第二端子之間,配置具有焊劑作用的樹脂層,得到包含上述第一電子構件、上述第二電子構件、上述樹脂層之積層體的步驟、和將該第一端子與該第二端子予以焊錫接合的焊錫接合步驟、與經由加壓流體一邊將上述積層體加壓,一邊使該樹脂層硬化的加壓硬化步驟。
此處,本發明中,可在實施焊錫接合步驟後,實施加壓硬化步驟,又,亦可在焊錫接合步驟前實施加壓硬化步驟。更且,焊錫接合步驟、與加壓硬化步驟亦可同時實施。
若根據此構成之發明,因將包含第一電子構件、第二電子構件、樹脂層的積層體經由加壓流體予以加壓,因此可提供在樹脂層的硬化物中難以發生空隙且連接可靠性高的電子裝置的製造方法。
若根據本發明,則可提供連接可靠性高之電子裝置的製造方法。
上述之目的、及其他目的、特徵及優點,係根據以下所述之較佳實施形態、及其所附隨的下列圖式可進一步闡明。
以下,根據圖式說明本發明之實施形態。
(第一實施形態)
說明關於本發明之電子裝置之製造方法的概要。
本實施形態之電子裝置之製造方法,係將支持體1(第一電子構件)的第一端體3、與被黏體(第二電子構件) 2的第二端子4,使用焊錫5予以接合,將該支持體1與該被黏體2予以電性連接者,其包含:在該第一端子3與該第二端子4之間,配置具有焊劑作用的樹脂層6,得到包含上述支持體1、上述被黏體2、上述樹脂層6之積層體的步驟;將該第一端子3與該第二端子4,予以焊錫接合的焊錫接合步驟;與經由加壓流體一邊將上述積層體加壓,一邊使該樹脂層6硬化的加壓硬化步驟。
其次,參照圖1~6,說明本實施形態之電子裝置的製造方法。
本實施形態中,係在實施焊錫接合步驟後,實施加壓硬化步驟。
圖1中,支持體1具有第一端子3、和焊錫5,在第一端子3上,鍍敷著焊錫5。又,被黏體2具有第二端子4。其後,於後步驟中,將第一端子3、與第二端子4使用焊錫5予以接合,則可將支持體1與被黏體2予以電性連接。
首先,將第一端子3及焊錫5存在之側的支持體1表面,以具有焊劑作用的樹脂層6被覆,則可在第一端子3與第二端子4之間配置樹脂層6(樹脂層配置步驟)。
其次,如圖2所示般,以第二端子4靠到第一端子3上之方式進行位置對合,其次,如圖3所示般,將第二端子4,埋入樹脂層6,且以第二端子4的前端為接觸至焊錫5之方式,調節支持體1與被黏體2間的距離(位置對合步驟)。
其次,將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以焊錫5之熔點以上的溫度加熱,使焊錫5熔融,縮短第一端子3與第二端子4的距離,並在第一端子3與第二端子4之間形成接合部,進行焊錫接合(圖4)。藉此,使第一端子3與第二端子4經由焊錫5予以接合(焊錫接合步驟)。
其次,如圖5所示般,將支持體1、被黏體2及樹脂層6,設置於加熱爐(容器) 8中,並由加壓流體的導入口9,導入加壓流體10,並將加熱爐8內,一邊以加壓流體10予以加壓,即,將由支持體1、被黏體2及樹脂層6所構成之積層體一邊以加壓流體10予以加壓、一邊以樹脂層6之硬化溫度以上的溫度加熱,使樹脂層6硬化(加壓硬化步驟)。藉此,如圖6所示般,得到樹脂層變成樹脂層6的硬化物,第一端子3與第二端子4使用焊錫5所接合,且支持體1與被黏體2之間被樹脂層6之硬化物所埋覆者。
另外,上述積層體係由加熱爐8內所配置的加熱器所加熱。
如此,本發明之第一實施形態之電子裝置的製造方法中,作為電子裝置之製造方法中將支持體1之第一端子3、與被黏體2之第二端子4,使用焊錫5接合,將支持體1與被黏體2予以電性連接之步驟,係依序進行樹脂層配置步驟、位置對合步驟、焊錫接合步驟、和加壓硬化步驟之電子裝置的製造方法。
作為本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中的支持體1及被黏體2,可列舉表1所示之組合。
使用作為支持體1或被黏體2的基板,可列舉可撓性基板、硬基板、陶瓷基板等。
本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中的支持體1係具有第一端子3,第一端子3的形狀並無特別限制,若為可經由焊錫接合步驟進行焊錫接合的形狀即可,可列舉例如,凸狀者、和凹狀者。又,第一端子3的材質並無特別限制,可列舉金、銅、鎳、鈀、鋁。
本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中的被黏體2係具有第二端子4,第二端子4的形狀並無特別限制,若為可經由焊錫接合步驟進行焊錫接合的形狀即可,可列舉例如,凸狀者、和凹狀者。又,第二端子的材質並無特別限制,可列舉金、銅、鎳、鈀、鋁。
於本發明之第一實施形態之電子裝置的製造方法中,作為第一端子3與第二端子4之接合所用之焊錫5,並無特別限制,可列舉由包含錫、銀、鉛、鋅、鉍、銦及銅所組成群中選出之至少2種以上的合金等。其中,以由包含錫、銀、鉛、鋅及銅所組成群中選出之至少2種以上的合金為佳。本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中的焊錫熔點為110~250℃、較佳為170~230℃。
於圖1~圖6所示之形態例中,焊錫5雖示出為鍍敷於端子上的焊錫鍍敷,但在本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中,焊錫5亦可為利用焊錫球和焊錫膏所形成的焊錫凸塊等。
又,於圖1~圖6所示之形態例中,雖示出於第一端子3上設置焊錫5的形態,但亦可在第二端子4上設置焊錫5,且亦可在第一端子3及第二端子4上分別設置焊錫5。
又,於圖1~圖6所示之形態例中,雖示出第一端子3及第二端子4之數目為2個,但於本發明之第一實施形態之半導體製造裝置中,第一端子3及第二端子4的數目無特別限制。
本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中的樹脂層配置步驟,係在使用焊錫5所接合之第一端子3與第二端子4之間,配置具有焊劑作用之樹脂層6的步驟。
樹脂層配置步驟中具有焊劑作用的樹脂層6並無特別限制,於半導體裝置之製造中,係藉由用以埋覆支持體1與被黏體2之間隙所用之熱硬化性樹脂組成物所形成。
樹脂層配置步驟中具有焊劑作用之樹脂層6於100~200℃中的最低熔融黏度,較佳為1~10000Pa‧s、特佳為1~1000Pa‧s、更且特佳為1~500Pa‧s。具有焊劑作用之樹脂層6於100~200℃中的最低熔融黏度為1Pa‧s以上時,則可抑制在樹脂層6中發生空隙。
另一方面,具有焊劑作用之樹脂層6於100~200℃中的最低熔融黏度為10000Pa‧s以下時,則構成樹脂層6的樹脂組成物流動,且可埋覆樹脂層6中發生的空隙。藉此,可抑制於樹脂層6之硬化物中發生空隙。
最低熔融黏度係例如使用黏彈性測定裝置之Reometer,對薄膜狀態的樣品以10℃/分鐘之升溫速度,給與周波數1Hz之剪切切斷而測定。
樹脂層配置步驟中具有焊劑作用的樹脂層6,係在焊錫接合時,具有除去焊錫5表面之氧化被膜作用的樹脂層。樹脂層6係藉由具有焊劑作用,可在焊錫接合步驟中,除去覆蓋焊錫5表面的氧化被膜,故可進行焊錫接合。為了使樹脂層6具有焊劑作用,必須使樹脂層6含有具有焊劑作用的化合物。作為樹脂層6中所含有之具有焊劑作用的化合物,若為焊錫接合中所用者,則無特別限制,但以具備羧基或酚性羥基之任一者、或者具備羧基及酚性羥基兩者的化合物為佳。
樹脂層6中之具有焊劑作用之化合物的配合量以1~30重量%為佳,且以3~20重量%為特佳。樹脂層6中之具有焊劑作用之化合物的配合量為上述範圍時,則可提高樹脂層6之熔化活性,同時可防止於樹脂層6中殘存熱硬化性樹脂與未反應之具有焊劑作用的化合物。另外,若殘存未反應之具有焊劑作用的化合物,則會發生遷移作用。
又,作為熱硬化性樹脂之硬化劑作用的化合物中,亦有具有焊劑作用的化合物(以下,將此類化合物亦記載為焊劑活性硬化劑)。例如,作為環氧樹脂之硬化劑作用的苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、脂肪族二羧酸、芳香族二羧酸等亦具有焊劑作用。本發明中,含有此種亦作用為焊劑、並且亦作用為熱硬化性樹脂之硬化劑的焊劑活性硬化劑作為熱硬化性樹脂之硬化劑的樹脂層6,係具有焊劑作用的樹脂層。
另外,所謂具備羧基之具有焊劑作用的化合物,係指分子中存在1個以上羧基者,可為液狀或固體。又,所謂具備酚性羥基之具有焊劑作用的化合物,係指分子中存在1個以上酚性羥基者,可為液狀或固體。又,所謂具備羧基及酚性羥基之具有焊劑作用的化合物,係指分子中分別存在1個以上羧基及酚性羥基者,可為液狀或固體。
其中,作為具備羥基之具有焊劑作用的化合物,可列舉脂肪族酸酐、脂環式酸酐、芳香族酸酐、脂肪族羧酸、芳香族羧酸等。
作為具備羧基之具有焊劑作用之化合物中的脂肪族酸酐,可列舉琥珀酸酐、聚己二酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐等。
作為具備羧基之具有焊劑作用之化合物中的脂環式酸酐,可列舉甲基四氫苯二甲酸酐、甲基六氫苯二甲酸酐、甲基海明酸酐、六氫苯二甲酸酐、四氫苯二甲酸酐、三烷基四氫苯二甲酸酐、甲基環己烯二羧酸酐等。
作為具備羧基之具有焊劑作用之化合物中的芳香族酸酐,可列舉苯二甲酸酐、苯偏三酸酐、均苯四甲酸酐、二苯基酮四羧酸酐、乙二醇雙苯偏三酸酯、甘油參苯偏三酸酯等。
作為具備羧基之具有焊劑作用之化合物中的脂肪族羧酸,可列舉下述一般式(1)所示之化合物、和甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、三甲基乙酸己酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、油酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、草酸、丙二酸、琥珀酸等。
HOOC-(CH2 )n -COOH (1)
(式(1)中,n表示0以上20以下之整數。)
作為具備羧基之具有焊劑作用之化合物中的芳香族羧酸,可列舉苯甲酸、苯二甲酸、間苯二酸、對苯二酸、海明酸、苯偏三酸、均苯三酸、1,2,3,4-苯四甲酸、1,2,3,5-苯四甲酸、均苯四甲酸、苯六甲酸、三基酸、二甲苯酸、二甲基苯甲酸、林酸、連三甲苯酸、甲苯甲酸、肉桂酸、水楊酸、2,3-二羥基苯甲酸、2,4-二羥基苯甲酸、龍膽酸(2,5-二羥基苯甲酸)、2,6-二羥基苯甲酸、3,5-二羥基苯甲酸、沒食子酸(3,4,5-三羥基苯甲酸)、1,4-二羥基-2-萘酸、3,5-二羥基-2-萘酸等之萘酸衍生物、酚酞啉、二酚酸等。
此等具備羧基之具有焊劑作用的化合物中,由具有焊劑作用之化合物所具有的活性度、樹脂層硬化時的溢氣發生量、及硬化後之樹脂層的彈性係數和玻璃轉移溫度等平衡良好而言,以上述一般式(1)所示之化合物為佳。上述一般式(1)所示之化合物中,式(1)中的n為3~10的化合物,由可抑制硬化後之樹脂層中之彈性係數增加之同時、可提高支持體1與被黏體2之接黏性而言,為持佳。
上述一般式(1)所示之化合物中,作為式(1)中之n為3~10之化合物,可列舉例如,n=3之戊二酸(HOOC-(CH2 )3 -COOH)、n=4之己二酸(HOOC-(CH2 )4 -COOH)、n=5之庚二酸(HOOC-(CH2 )5 -COOH)、n=8之癸二酸(HOOC-(CH2 )8 -COOH)及n=10之HOOC-(CH2 )10 -COOH等。
作為具備酚性羥基之具有焊劑作用的化合物,可列舉酚類,具體而言,可列舉例如苯酚、鄰-甲酚、2,6-二甲苯酚、對-甲酚、間-甲酚、鄰-乙基苯酚、2,4-二甲苯酚、25-二甲苯酚、間-乙基苯酚、2,3-二甲苯酚、酚、3,5-二甲苯酚、對-第三丁基苯酚、兒茶酚、對-第三戊基苯酚、間苯二酚、對-辛基苯酚、對-苯基苯酚、雙酚A、雙酚F、雙酚AF、聯苯酚、二烯丙基雙酚F、二烯丙基雙酚A、參苯酚、肆苯酚等之含有酚性羥基之單體類、苯酚酚醛清漆樹脂、鄰-甲酚酚醛清漆樹脂、雙酚F酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆樹脂等。
如上述具備羧基或酚性羥基之任一者、或具備羧基及酚性羥基兩者之化合物,係以與環氧樹脂般之熱硬化性樹脂的反應下進行三次元攝入。
因此,由提高硬化後之環氧樹脂之三次元網路形成的觀點而言,作為具有焊劑作用的化合物較佳係具有焊劑作用且作用為環氧樹脂之硬化劑的化合物、即熔化活性硬化劑。作為熔化活性硬化劑,可列舉例如,一分子中,具備可附加至環氧樹脂之2個以上的酚性羥基、與直接結合至顯示焊劑作用(還原作用)之芳香族之1個以上羧基的化合物。作為此種熔化活性硬化劑,可列舉2,3-二羥基苯甲酸、2,4-二羥基苯甲酸、龍膽酸(2,5-二羥基苯甲酸)、2,6-二羥基苯甲酸、3,4-二羥基苯甲酸、沒食子酸(3,4,5-三羥基苯甲酸)等之苯甲酸衍生物;1,4-二羥基-2-萘酸、3,5-二羥基-2-萘酸、3,7-二羥基-2-萘酸等之萘酸衍生物;酚酞啉;及二苯酚酸等,其等可為單獨1種或組合2種以上。
其中,由連接可靠性及樹脂層6成形為膜狀時之膜成形性的觀點而言,以酚酞啉為佳。
又,具有焊劑作用之樹脂層6中,熔化活性硬化劑的配合量以1~30重量%為佳,且以3~20重量%為特佳。樹脂層中之熔化活性硬化劑的配合量為上述範圍時,則可提高樹脂層6之熔化活性,同時可防止於樹脂層6中殘存熱硬化性樹脂與未反應的熔化活性硬化劑。另外,若殘存未反應之熔化活性硬化劑,則有發生遷移的可能性。
具有焊劑作用之樹脂層6的厚度,可根據進行焊錫接合步驟後之支持體1與被黏體2的距離而適當選擇。
於圖1~圖6所示之形態例中,雖表示以樹脂層6覆蓋支持體1之表面,在第一端子3與第二端子4之間配置樹脂層6之要旨,但於本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中,亦可以樹脂層6覆蓋被黏體2之表面,在第一端子3與第二端子4之間配置樹脂層6。
於樹脂層配置步驟中,作為在第一端子3與第二端子4之間配置具有焊劑作用之樹脂層6的方法,可列舉例如,
1. 準備將含有具有焊劑作用之化合物的樹脂組成物成形為薄膜狀的樹脂薄膜,並將此樹脂薄膜積層至支持體1或被黏體2的方法。
2. 準備含有具有焊劑作用之化合物的液狀樹脂組成物,並將此液狀之樹脂組成物,塗佈至支持體1或被黏體2之表面的方法。
3. 準備使含有具有焊劑作用之化合物的樹脂組成物於溶劑中溶解或分散的樹脂清漆,並將此樹脂清漆塗佈至支持體1或被黏體2表面,其次,使樹脂清漆中的溶劑揮發的方法。
另外,方法2之液狀樹脂組成物,不含有溶劑。
本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中的位置對合步驟,係將使用焊錫5所接合之第一端子3與第二端子4的平面方向(圖2中,左右方向及紙面的表裏方向)位置予以對合的步驟。
於圖1~圖6所示之形態例中,示出依使第二端子4靠到第一端子3上之方式對合位置後,將第二端子4埋入樹脂層6,且依使第二端子4的前端為接觸至焊錫5之方式調節支持體1與被黏體2間之距離的情況,但於本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中的位置對合步驟中,若將要接合之第一端子與第二端子之平面方向位置關係對合即可,故第一端子與第二端子不一定必須接觸,且第一端子與第二端子亦可分開。
於本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中的位置對合步驟中,在位置對合後,將第二端子4埋入樹脂層6之情況,係將支持體1、被黏體2及樹脂層6,一邊以50~150℃加熱,一邊將第二端子4埋入樹脂層6亦可。
本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中的焊錫接合步驟,係(1-I) 於第二端子4未接觸焊錫5的狀態下,將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度予以加熱。其後,經由縮短第一端子3與第二端子4的距離,使用焊錫5將第一端子3與第二端子4予以焊錫接合的步驟,或(1-II)首先,將第一端子3與第二端子4透過焊錫5接觸,並將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度予以加熱,使用焊錫5將第一端子3與第二端子4予以焊錫接合的步驟。
(1-II)中,亦可由第一端子3與第二端子4為接觸的狀態,以使第一端子3與第二端子4間之距離進一步縮短之方式利用加壓板等對支持體1、被黏體2及樹脂層6加壓。
於焊錫接合步驟中,支持體1、被黏體2及樹脂層6的加熱溫度,若為第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度即可,且可根據構成焊錫5及端子3、4之金屬而適當選擇,通常為110~250℃、較佳為170~230℃。於焊錫接合步驟中,包含支持體1、被黏體2及樹脂層6之積層體的加熱時間,係根據焊錫5之種類予以適當選擇,通常為1~120秒鐘、較佳為1~30秒鐘。
另外,根據構成焊錫5及端子3、4之金屬的組合,即使為低於焊錫5熔點之溫度,亦可使構成端子的金屬朝向焊錫擴散,形成合金,故可使第一端子3與第二端子4焊錫接合。於是,敘述關於第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度、以及構成焊錫5及端子3、4之金屬的組合。
(a)在於第一端子3及第二端子4上分別設置焊錫5之情況,由於藉由使焊錫5熔融而予以焊錫接合,因此不論構成焊錫5及端子3、4之金屬種類,為了進行焊錫接合,必須將支持體1、被黏體2及樹脂層6加熱至焊錫之熔點以上的溫度。因此,在(a)之情況,所謂第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度,係指焊錫之熔點以上的溫度。
(b)在於第一端子3及第二端子4中,僅於任一者上設置焊錫5,而另一者上未設置焊錫5之情況,且若非焊錫之熔點以上的溫度,則構成未設置焊錫5之端子的金屬不與焊錫形成合金之情況,為了進行焊錫接合,必須將支持體1、被黏體2及樹脂層6加熱至焊錫5之熔點以上的溫度。因此,在(b)之情況,所謂第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度,係指焊錫5之熔點以上的溫度。作為(b)情況之具體例,有如在將鍍敷了錫96.5/銀3.5焊錫(熔點221℃)作為焊錫之銅製的第一端子、與未鍍敷焊錫之銅製的第二端子予以接合之情況,錫96.5/銀3.5焊錫與銅若非為錫96.5/銀3.5焊錫之熔點以上的溫度,則錫96.5/銀3.5焊錫不與銅形成合金,故錫96.5/銀3.5焊錫之熔點以上的溫度,係第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度。
(c)在僅於第一端子3及第二端子4之任一者上設置焊錫5,且於另一者未設置焊錫5之情況,且在低於焊錫5熔點之溫度下,構成未設置焊錫5之端子的金屬將擴散至焊錫中且與焊錫形成合金之情況,支持體1、被黏體2及樹脂層6之加熱溫度即使低於焊錫5之熔點的溫度,亦可焊錫接合因此,在(c)之情況,所謂第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度,係指使構成未設置焊錫5側之端子的金屬擴散至焊錫中,並與焊錫形成合金之溫度以上的溫度。作為(c)情況之具體例,有如將鍍敷錫96.5/銀3.5焊錫(熔點221℃)作為焊錫之銅製的第一端子、與未鍍敷焊錫之金製的第二端子予以接合之情況,即使在低於錫96.5/銀3.5之熔點的溫度下,金亦擴散至錫96.5/銀3.5焊錫中,形成金與錫96.5/銀3.5焊錫的合金,故金在錫96.5/銀3.5焊錫中擴散且引起形成金與錫96.5/銀3.5焊錫之合金之溫度以上的溫度,係為第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度。因此,在將鍍敷了錫96.5/銀3.5焊錫作為焊錫之銅製的第一端子3、與未鍍敷焊錫之金製的第二端子4予以接合之情況,若為25℃左右以上,則引起金朝向焊錫5擴散,可予以焊錫接合,但若考慮接合時間,則焊錫接合時之支持體1、被黏體2及樹脂層6的加熱溫度以110~250℃為佳。
於焊錫接合步驟中,係在構成焊錫5及端子3、4之金屬的組合為上述(a)或(b)時,將(1-I)支持體1、被黏體2及樹脂層6,一邊以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度、即以焊錫之熔點以上的溫度加熱,一邊縮短第一端子3與第二端子4的距離。此時,經由縮短支持體1與被黏體2的距離,則可縮短第一端子3與第二端子4的距離,但在支持體1與被黏體2之間,由於具有硬化前的樹脂層6,故一邊由上下方向壓縮樹脂層6,一邊縮短支持體1與被黏體2的距離,並且可縮短第一端子3與第二端子4的距離。此時壓縮樹脂層6時的壓縮壓力為0.01~10MPa、較佳為0.05~5MPa。另外,壓縮樹脂層6時的壓縮壓力,係為被壓縮部分之樹脂層6每單位面積的荷重。
又,於焊錫接合步驟中,係在構成焊錫及端子之金屬的組合為上述(c)之情況,於位置對合步驟中,第一端子3與第二端子4若透過焊錫5接觸,將(1-II)支持體1、被黏體2及樹脂層6,以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上之溫度加熱,構成不具有焊錫方之端子的金屬係擴散至焊錫中而形成合金,故即使未縮短第一端子3與第二端子4之距離,亦可焊錫連接。例如,以未進行樹脂層6壓縮之焊錫迴焊裝置予以加熱,則可進行焊錫接合。另外,於焊錫接合步驟中,係在構成焊錫和端子之金屬組合為上述(c)之情況,將(1-I)支持體1、被黏體2及樹脂層6,一邊以焊錫5之熔點以上之溫度加熱、一邊縮短第一端子3與第二端子4的距離,藉此亦可進行焊錫接合。因此,在構成焊錫與端子之金屬組合為上述(c)之情況,於焊錫接合步驟,藉由以(1-II)之方法進行焊錫接合,則難以發生支持體的歪斜,因此在硬化物中難以發生空隙(間隙),又,藉由以(1-I)之方法進行焊錫接合,則可更加確實進行焊錫接合。因此,在構成焊錫及端子之金屬組合為上述(c)之情況,於焊錫接合步驟,可適當選擇焊錫接合之方法。
另外,焊錫接合步驟中的加熱溫度若高於樹脂層6的硬化溫度,則即使在焊錫接合步驟,亦使一部分樹脂層6硬化。
本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中的加壓硬化步驟,係經由加壓流體一邊將含有支持體1、被黏體2及樹脂層6的積層體加壓,一邊使含有支持體1、被黏體2及樹脂層6的積層體,以樹脂層6之硬化溫度以上之溫度加熱,使樹脂層6硬化的步驟。
此處,包含支持體1、被黏體2及樹脂層6之積層體的環境氣體壓力,僅比大氣壓提高加壓力部分,因此包含支持體1、被黏體2及樹脂層6的積層體係經由加壓流體,至少由積層體之上面側、兩側面側均等地被直接加壓。
加壓硬化步驟中所謂之加壓流體,係意指用於對上述積層體加壓所用的流體,無特別限制,例如,以氮氣、氬氣、空氣等之氣體為佳,由廉價方面而言,以空氣為特佳。又,作為加壓硬化步驟中的加壓流體,亦可使用液體。
於加壓硬化步驟中,以加壓流體對包含支持體1、被黏體2及樹脂層6之積層體加壓時的加壓力,即圖5所示之加熱烤爐內的壓力為0.1~10MPa、較佳為0.5~5MPa。於加壓硬化步驟中,以加壓流體對包含支持體1、被黏體2及樹脂層6的積層體加壓時的加壓力為0.1MPa以上時,即使樹脂層6中發生空隙,亦可經由加壓將空隙壓壞並以樹脂層6加以埋覆,使樹脂層6之硬化物中難發生空隙(間隙)。又,亦可抑制樹脂層6本身中發生空隙。
另一方面,藉由將對包含支持體1、被黏體2及樹脂層6之積層體加壓時的加壓力定為10MPa以下,則可防止積層體加壓裝置、例如圖5所示之加熱爐的大型化、複雜化。
另外,於本說明書中,所謂以加壓流體加壓,係指將包含支持體1、被黏體2及樹脂層6之積層體的環境氣體壓力提高為僅比大氣壓高出加壓力部分。
即,所謂加壓力10MPa,係表示施加至積層體之壓力比大氣壓更大10MPa。
於加壓硬化步驟中,包含支持體1、被黏體2及樹脂層6之積層體的加熱溫度,若為樹脂層6之硬化溫度以上的溫度即可,可適當選擇,通常為100~250℃、較佳為150~200℃。於加壓硬化步驟中,包含支持體1、被黏體2及樹脂層6之積層體的加熱時間,可根據樹脂層6之種類適當選擇,通常為0.5~3小時、較佳為1~2小時。
於加壓硬化步驟中,作為經由加壓流體一邊加壓,一邊使樹脂層6硬化的方法,可列舉例如,於壓力容器內,設置所加熱之處理對象物(加壓硬化步驟中,為包含支持體1、被黏體2及樹脂層6的積層體),其次,於壓力容器(容器)內,導入加壓流體使壓力容器內的內壓高於大氣壓,一邊以加壓流體對積層體加壓,一邊將處理對象物加熱的方法;更具體而言,係於加熱爐中,設置處理對象物,並於加熱爐內導入加壓用之氣體,使加熱爐內的內壓高於大氣壓,一邊以氣體對積層體加壓,一邊以加熱爐將處理對象物加熱的方法。
進行加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率,較佳為80%以上、特佳為90~100%。進行加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率,可經由適當選擇焊錫接合步驟及加壓硬化步驟之加熱溫度及加熱時間而予以調節。另外,於本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中,進行加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率係根據下列手續求出。
(i)將未進行加熱處理之樹脂層6(即,於樹脂層配置步驟,為在第一端子3與第二端子4所配置之樹脂層),使用差示掃描熱量計(DSC),以測定溫度範圍25~300℃、升溫速度:10℃/分鐘之測定條件加熱,並測定此時之發熱量A1。(ii)準備加入了與焊錫接合步驟及加壓硬化步驟相同熱履歷(加熱溫度、加熱時間)的樹脂層6,並以同樣之測定方法加熱,測定此時之發熱量B1。
(iii)根據下述式(2)算出硬化率C1(%)。
C1(%)={(A1-B1)/A1}×100 (2)
(第二實施形態)
其次,說明關於本發明之第二實施形態之電子構件的製造方法。
本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法,係將支持體1之第一端子3、與被黏體2之第二端子4,使用焊錫5予以接合,將該支持體1與該被黏體2予以電性連接之電子裝置的製造方法,其依序進行:在所接合之該第一端子3與該第二端子4之間,配置具有焊劑作用之樹脂層6的樹脂層配置步驟;進行所接合之該第一端子3與該第二端子4之位置對合的位置對合步驟;經由加壓流體一邊加壓,一邊使該樹脂層6硬化的加壓硬化步驟;與將該第一端子3與該第二端子4焊錫接合的焊錫接合步驟。
本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法中的支持體1、第一端子3、被黏體2、第二端子4、焊錫5、具有焊劑作用之樹脂層6、樹脂層配置步驟及位置對合步驟,因與本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中的支持體1、第一端子3、被黏體2、第二端子4、焊錫5、具有焊劑作用之樹脂層6、樹脂層配置步驟及位置對合步驟相同,故省略說明,以下,針對本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法中的加壓硬化步驟及焊錫接合步驟,參照圖7~圖9加以說明。圖7~圖9示出本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法中之加壓硬化步驟及焊錫接合步驟之形態例的模式剖面圖。
如圖7所示般,將進行了樹脂層配置步驟及位置對合步驟後之支持體1、被黏體2及樹脂層6,設置於加熱爐8內,並由加壓流體之導入口9,導入加壓流體10,將加熱爐8內以加壓流體10加壓,且將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以樹脂層6之硬化溫度以上的溫度加熱,使樹脂層6硬化(加壓硬化步驟)。藉此,使樹脂層6硬化,成為樹脂層的硬化物(圖8)。
其次,如圖9所示般,將支持體1、被黏體2及樹脂層6之硬化物,以焊錫5之熔點以上的溫度加熱,縮短第一端子3與第二端子4的距離,並在第一端子3與第二端子4之間,形成接合部,進行焊錫接合。藉此,第一端子3與第二端子4經由焊錫而接合(焊錫接合步驟)。其次,於焊錫接合步驟中,樹脂層6的硬化物被焊錫5之熔點以上的溫度所加熱,故視硬化率或加熱溫度而進一步被硬化。
如此,本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法,作為電子裝置之製造方法中將支持體1之第一端子3、與被黏體2之第二端子4,使用焊錫5予以接合,將支持體1與被黏體2予以電性連接的步驟,係依序進行樹脂層配置步驟、位置對合步驟、加壓硬化步驟、和焊錫接合步驟之電子裝置的製造方法。
本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法中的加壓硬化步驟,係經由加壓流體一邊加壓,一邊將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以樹脂層6之硬化溫度以上之溫度加熱,使全部或一部分之樹脂層6硬化,以進行樹脂層6之硬化的步驟。
進行加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率,係根據焊錫接合步驟之加熱溫度及加熱時間,或者根據焊錫接合步驟後是否進行後述之非加壓硬化步驟,予以適當選擇。在焊錫接合步驟後進行後述之非加壓硬化步驟時,進行加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率,較佳為1~90%、特佳為5~60%、更佳為10~50%。又,在焊錫接合步驟後未進行後述之非加壓硬化步驟時,進行加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率,較佳為80%以上、特佳為90~100%。而且,加壓硬化步驟中,藉由適當選擇支持體1、被黏體2及樹脂層6的加熱溫度及加熱時間,則可調節進行加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率。另外,於本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法中,進行加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率,可根據下列手續求出。
(i)將未進行加熱處理之樹脂層6(即,在樹脂層配置步驟,為在第一端子3與第二端子4間所配置之樹脂層6),使用差示掃描熱量計(DSC),以測定溫度範圍25~300℃、升溫速度:10℃/分鐘之測定條件加熱,並測定此時之發熱量A2。(ii)準備加入與加壓硬化步驟相同熱履歷(加熱溫度、加熱時間)的樹脂層6,並以同樣之測定方法加熱,測定此時之發熱量B2。(iii)根據下述式(3)算出硬化率C2(%)。
C2(%)={(A2-B2)/A2}×100 (3)
於加壓硬化步驟中,支持體1、被黏體2及樹脂層6之加熱溫度及加熱時間,係如上述根據樹脂層6之硬化物的硬化率為何等程度而適當選擇,加熱溫度若為樹脂層6之硬化溫度以上之溫度即可,通常為100~250℃、較佳為150~200℃,加熱時間通常為0.5~180分鐘、較佳為0.5~60分鐘、特佳為1~30分鐘。
加壓硬化步驟中的加壓流體,係與第一實施形態之加壓硬化步驟中的加壓流體相同。
於加壓硬化步驟中,以加壓流體對包含支持體1、被黏體2及樹脂層6之積層體加壓時的加壓力為0.1~10MPa、較佳為0.5~5MPa。於加壓硬化步驟中,以加壓流體對包含支持體1、被黏體2及樹脂層6之積層體加壓時的加壓力定為0.1MPa以上,即使樹脂層6中發生空隙,亦可經由加壓將空隙壓壞並以樹脂層6加以埋覆,且在樹脂層6之硬化物中難發生空隙(間隙)。又,亦可抑制樹脂層6本身中發生空隙。
另一方面,藉由將以加壓流體對包含支持體1、被黏體2及樹脂層6之積層體加壓時的加壓力定為10MPa以下,則可防止積層體加壓裝置、例如圖5所示之加熱爐的大型化、複雜化。
於加壓硬化步驟中,經由加壓流體一邊加壓,一邊使樹脂層6硬化的方法,與第一實施形態之加壓硬化步驟中,經由加壓流體一邊加壓,一邊使樹脂層6硬化的方法相同。
本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法中的焊錫接合步驟,係為
(2-I) 於第二端子4未接觸焊錫5的狀態下,將包含支持體1、被黏體2及加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6之硬化物的積層體,以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度予以加熱,並縮短第一端子3與第二端子4的距離,使用焊錫5將第一端子3與第二端子4予以焊錫接合的步驟。
(2-II) 將第一端子3與第二端子4透過焊錫5接觸,並將包含支持體1、被黏體2及加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6之硬化物的積層體,以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度加熱,使用焊錫5將第一端子3與第二端子4予以焊錫接合的步驟。
(2-II)中,由於第一端子3與第二端子4為接觸的狀態,故亦可以使第一端子3與第二端子4間的距離進一步縮短之方式以加壓板等對支持體1、被黏體2及樹脂層6加壓。
另外,下述中,於焊錫接合步驟,第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度、及構成焊錫5及端子之金屬的組合(a)、(b)及(c),與第一實施形態之焊錫接合步驟的說明相同。
於焊錫接合步驟中,支持體1、被黏體2及加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6之硬化物的加熱溫度,為第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度,且,以焊錫接合步驟後之樹脂層6之硬化物的硬化率為目的值以上之範圍予以適當選擇,通常為110~250℃、較佳為170~230℃。於焊錫接合步驟中,支持體1、被黏體2及加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6之硬化物的加熱時間,係以焊錫5之種類及進行焊錫接合步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率為目的值以上之範圍予以適當選擇,通常為1秒鐘~20分鐘、較佳為60秒鐘~15分鐘。
焊錫接合步驟中,在構成焊錫5及端子之金屬的組合為上述(a)或(b)之情況,將(2-I)支持體1、被黏體2及加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6的硬化物,一邊以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度、即以焊錫之熔點以上的溫度加熱,一邊縮短第一端子3與第二端子4的距離。此時,經由縮短支持體1與被黏體2的距離,則可縮短第一端子3與第二端子4的距離,但由於在支持體1與被黏體2之間,具有經由加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6的硬化物,故一邊由上下方向將加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6的硬化物壓縮,一邊縮短支持體1與被黏體2的距離,且可縮短第一端子3與第二端子4的距離。此時對加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6之硬化物進行壓縮時的壓縮壓力為0.01~10MPa、較佳為0.05~5MPa。另外,壓縮樹脂層6時的壓縮壓力,係被壓縮部分之樹脂層6之每單位面積的荷重。
又,於焊錫接合步驟中,在構成焊錫5與端子之金屬的組合為上述(c)之情況,於位置對合步驟中,第一端子3與第二端子4若透過焊錫5接觸,將(2-II)支持體1、被黏體2及加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6的硬化物,以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度加熱,構成不具有焊錫5之端子的金屬擴散至焊錫5中形成合金,故即使未縮短第一端子3與第二端子4之距離,亦可焊錫連接。例如,以未進行樹脂層6之硬化物壓縮的焊錫迴焊裝置予以加熱,則可進行焊錫接合。另外,於焊錫接合步驟中,係在構成焊錫5和端子之金屬組合為上述(c)之情況,將(2-I)支持體1、被黏體2及加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6的硬化物,一邊以焊錫5之熔點以上的溫度加熱,一邊縮短第一端子3與第二端子4的距離,亦可進行焊錫接合。而且,在構成焊錫5及端子之金屬組合為上述(c)之情況,於焊錫接合步驟,以(2-II)之方法進行焊錫接合,則難以發生支持體1的歪斜,因此在硬化物中難以發生空隙(間隙),又,以(2-I)之方法進行焊錫接合,則可更加確實地進行焊錫接合。因此,在構成焊錫5及端子之金屬組合為上述(c)之情況,於焊錫接合步驟中,可適當選擇焊錫接合方法。
進行焊錫接合步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率較佳為30%以上、特佳為60%以上。另外,於本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法中,進行焊錫接合步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率,係根據下列手續求出。
(i)將未進行加熱處理之樹脂層6(即,在樹脂層配置步驟,為在第一端子3與第二端子4所配置之樹脂層6),使用差示掃描熱量計(DSC),以測定溫度範圍25~300℃、升溫速度:10℃/分鐘之測定條件加熱,並測定此時之發熱量A3。
(ii)準備加入了與加壓硬化步驟及焊錫接合步驟相同熱履歷(加熱溫度、加熱時間)的樹脂層6,並以同樣之測定方法加熱,測定此時之發熱量B3。(iii)根據下述式(4)算出硬化率C3(%)。
C3(%)={(A3-B3)/A3}×100 (4)
本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法中,視需要於焊錫接合步驟後,可將進行焊錫接合步驟所得之樹脂層6之硬化物中的未硬化份,以大氣壓環境氣體下等之非加壓環境氣體下加熱使其硬化,進行提高樹脂層6之硬化物的硬化率的非加壓硬化步驟,較佳可使樹脂層6之硬化物的硬化率為90%以上。
(第三實施形態)
本發明之第三實施形態之電子裝置之製造方法,係將支持體1的第一端子3、與被黏體2的第二端子4,使用焊錫5予以接合,將該支持體1與該被黏體2予以電性連接之電子裝置的製造方法,其依序進行:在所接合之該第一端子3與該第二端子4之間,配置具有焊劑作用之樹脂層6的樹脂層配置步驟;進行所接合之該第一端子3與該第二端子4之位置對合的位置對合步驟;經由加壓流體一邊加壓,一邊使該樹脂層6硬化的第一加壓硬化步驟;將該第一端子3與該第二端子4焊錫接合的焊錫接合步驟;與經由加壓流體一邊加壓,一邊使該第一加壓硬化步驟所硬化之該樹脂層6進一步硬化的第二加壓硬化步驟。
本發明之第三實施形態之電子裝置之製造方法中的支持體1、第一端子3、被黏體2、第二端子4、焊錫5、具有焊劑作用之樹脂層6、樹脂層配置步驟及位置對合步驟,因與本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中的支持體1、第一端子3、被黏體2、第二端子4、焊錫5、具有焊劑作用之樹脂層6、樹脂層配置步驟及位置對合步驟相同,故省略說明,以下,說明關於本發明之第三實施形態之電子裝置之製造方法中的第一加壓硬化步驟、焊錫接合步驟及第二加壓硬化步驟。
本發明之第三實施形態之電子裝置的製造方法中,作為電子裝置之製造方法中將支持體1的第一端子3、與被黏體2的第二端子4,使用焊錫5予以接合,將支持體1與被黏體2予以電性連接之步驟,係依序進行樹脂層配置步驟、位置對合步驟、第一加壓硬化步驟、焊錫接合步驟、和第二加壓硬化步驟之電子裝置的製造方法。即,本發明之第三實施形態之電子裝置的製造方法,係在焊錫接合前進行了樹脂層6的加壓硬化的情況時,因為所得樹脂層6之硬化物的硬化率低,故即使進行焊錫接合,樹脂層6之硬化率仍比目的硬化率更低時,或者在欲使樹脂層6之硬化物的硬化率更高時,藉由在焊錫接合步驟後,進一步,經由加壓流體一邊加壓一邊進行使樹脂層6硬化之步驟,而使樹脂層6於加壓下硬化至目的硬化率為止的形態。
如此處理下,可確實抑制樹脂層6之硬化物中發生空隙。
本發明之第三實施形態之電子裝置之製造方法中的第一加壓硬化步驟,係經由加壓流體一邊加壓,一邊將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以樹脂層6之硬化溫度以上的溫度加熱,使一部分的樹脂層6硬化,而進行樹脂層6之硬化的步驟。
於本發明之第三實施形態之電子裝置的製造方法中,進行第一加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率可適當選擇,較佳為1~90%、更佳為5~60%、再佳為10~50%。其後,於第一加壓硬化步驟中,適當選擇支持體1、被黏體2及樹脂層6的加熱溫度及加熱時間,則可調節進行第一加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率。另外,於本發明之第三實施形態之電子裝置的製造方法中,進行第一加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率,係以本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法中,進行加壓硬化步驟所得樹脂層6之硬化物之硬化率之求出方法同樣之方法求出。
於第一加壓硬化步驟中,支持體1、被黏體2及樹脂層6的加熱溫度及加熱時間如上述,根據樹脂層6之硬化物的硬化率為何種程度而適當選擇,加熱溫度若為樹脂層6之硬化溫度以上的溫度即可,通常為100~250℃、較佳為150~200℃,加熱時間通常為0.5~60分鐘、較佳為1~30分鐘。
第一加壓硬化步驟中的加壓流體,係與第一實施形態之加壓硬化步驟中的加壓流體相同。
於第一加壓硬化步驟中,以加壓流體對包含支持體1、被黏體2及樹脂層6的積層體加壓時的加壓力為0.1~10MPa、較佳為0.5~5MPa。於第一加壓硬化步驟中,藉由將以加壓流體對包含支持體1、被黏體2及樹脂層6的積層體加壓時的加壓力定為0.1MPa以上,即使於樹脂層6中發生空隙,亦可經由加壓壓壞空隙並且以樹脂層6埋覆,且在樹脂層6之硬化物中難發生空隙(間隙)。又,亦可抑制樹脂層6本身中發生空隙。
另一方面,將以加壓流體對包含支持體1、被黏體2及樹脂層6的積層體加壓時的加壓力定為10MPa以下,則可防止加壓積層體之裝置、例如圖5所示之加熱爐的大型化、複雜化。
於第一加壓硬化步驟中,經由加壓流體一邊加壓,一邊將樹脂層6硬化之方法,係與第一實施形態之加壓硬化步驟中,經由加壓流體一邊加壓,一邊將樹脂層6硬化的方法相同。
本發明之第三實施形態之電子裝置之製造方法中的焊錫接合步驟,係為
(3-I) 於第二端子4未接觸焊錫5的狀態下,將包含支持體1、被黏體2及第一加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6之硬化物的積層體,以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度予以加熱,以縮短第一端子3與第二端子4的距離,使用焊錫5將第一端子3與第二端子4予以焊錫接合的步驟。
或(3-II)將第一端子3與第二端子4透過焊錫5接觸,並將包含支持體1、被黏體2及第一加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6之硬化物的積層體,以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度加熱,使用焊錫5將第一端子3與第二端子4予以焊錫接合的步驟。
(3-II)中,由於第一端子3與第二端子4為接觸的狀態,故亦可依使第一端子3與第二端子4間的距離進一步縮短之方式,以加壓板等對支持體1、被黏體2及樹脂層6加壓。
另外,於焊錫接合步驟中,第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度、以及構成焊錫5及端子之金屬的組合(a)、(b)及(c),與第一實施形態之焊錫接合步驟的說明相同。
於焊錫接合步驟中,支持體1、被黏體2及進行第一加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的加熱溫度,若為第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度即可,可適當選擇,通常為110~250℃、較佳為170~230℃。於焊錫接合步驟中,支持體1、被黏體2及進行第一加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的加熱時間,係根據焊錫種類適當選擇,通常為1秒鐘~20分鐘、較佳為60秒鐘~15分鐘。
焊錫接合步驟中,在構成焊錫5及端子之金屬的組合為上述(a)或(b)之情況,將(3-I)支持體1、被黏體2及第一加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6的硬化物,一邊以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度、即以焊錫5之熔點以上的溫度加熱,一邊縮短第一端子3與第二端子4的距離。此時,經由縮短支持體1與被黏體2的距離,則可縮短第一端子3與第二端子4的距離,但由於在支持體1與被黏體2之間,具有進行第一加壓硬化步驟所得之樹脂層6的硬化物,故一邊由上下方向將進行第一加壓硬化步驟所得之樹脂層6的硬化物壓縮,一邊縮短支持體1與被黏體2的距離,且可縮短第一端子3與第二端子4的距離。此時壓縮樹脂層6時的壓縮壓力為0.01~10MPa、較佳為0.1~1MPa。另外,壓縮樹脂層6時的壓縮壓力,係為被壓縮部分之樹脂層6每單位面積的荷重。
又,於焊錫接合步驟中,在構成焊錫5與端子之金屬的組合為上述(c)之情況,於位置對合步驟中,第一端子3與第二端子4若透過焊錫5接觸,將(3-II)支持體1、被黏體2及第一加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6的硬化物,以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度加熱,構成不具有焊錫5之端子的金屬係擴散至焊錫5中形成合金,故即使未縮短第一端子3與第二端子4之距離,亦可焊錫5連接。例如,以未進行樹脂層6之硬化物壓縮的焊錫5迴焊裝置,予以加熱,則可進行焊錫接合。另外,於焊錫接合步驟中,係在構成焊錫5和端子之金屬組合為上述(c)之情況,將(3-I)支持體1、被黏體2及第一加壓硬化步驟所硬化之樹脂層6的硬化物,一邊以焊錫5之熔點以上之溫度加熱,一邊縮短第一端子3與第二端子4的距離,亦可進行焊錫接合。而且,在構成焊錫5及端子之金屬組合為上述(c)之情況,於焊錫接合步驟,以(3-II)之方法進行焊錫接合,則可難以發生支持體1的歪斜,因此在硬化物中難以發生空隙(間隙),又,以(3-I)之方法進行焊錫接合,則可更加確實地進行焊錫接合。因此,在構成焊錫5及端子之金屬組合為上述(c)之情況,於焊錫接合步驟中,可適當選擇焊錫接合方法。
本發明之第三實施形態之電子裝置之製造方法中的第二加壓硬化步驟,係經由加壓流體一邊加壓,一邊將支持體1、被黏體2及第一加壓硬化步驟所得之樹脂層6的硬化物,以樹脂層6之硬化溫度以上的溫度加熱,使第一加壓硬化所硬化之樹脂層6進一步硬化的步驟。
於第二加壓硬化步驟中,支持體1、被黏體2及進行第一加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的加熱溫度,若為樹脂層6之硬化溫度以上的溫度即可,可適當選擇,通常為100~250℃、較佳為150~200℃。於第二加壓硬化步驟中,支持體1、被黏體2及進行第一加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的加熱時間,係根據樹脂層6之種類,適當選擇,通常為0.5~3小時、較佳為1~2小時。
第二加壓硬化步驟中的加壓流體,係與第一實施形態之加壓硬化步驟中的加壓流體相同。
於第二加壓硬化步驟中,以加壓流體對支持體1、被黏體2及進行第一加壓硬化步驟所得之樹脂層6的硬化物加壓時的加壓力為0.1~10MPa、較佳為0.5~5MPa。於第二加壓硬化步驟中,藉由將以加壓流體對包含支持體1、被黏體2及樹脂層6的積層體加壓時的加壓力定為0.1MPa以上,則即使於樹脂層6中發生空隙,亦可經由加壓壓壞空隙並且以樹脂層6埋覆,且在樹脂層6之硬化物中難發生空隙(間隙)。又,亦可抑制樹脂層6本身中發生空隙。
另一方面,藉由將以加壓流體將包含支持體1、被黏體2及樹脂層6的積層體加壓時的加壓力定為10MPa以下,則可防止加壓積層體之裝置、例如圖5所示之加熱爐的大型化、複雜化。
於第二加壓硬化步驟中,經由加壓流體一邊加壓,一邊將進行第一加壓硬化步驟所得之樹脂層6的硬化物硬化之方法,係與第一實施形態之加壓硬化步驟中,經由加壓流體一邊加壓,一邊將樹脂層6硬化的方法相同。
進行第二加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率較佳為80%以上、特佳為90~100%。另外,於本發明之第三實施形態之電子裝置之製造方法中,進行第二加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率,係根據下列手續求出。
(i)將未進行加熱處理之樹脂層6(即,在樹脂層配置步驟,為在第一端子3與第二端子4所配置之樹脂層6),使用差示掃描熱量計(DSC),以測定溫度範圍25~300℃、升溫速度:10℃/分鐘之測定條件加熱,並測定此時之發熱量A4。(ii)準備加入了與第一加壓硬化步驟、焊錫接合步驟及第二加壓硬化步驟相同熱履歷(加熱溫度、加熱時間)的樹脂層6,並以同樣之測定方法加熱,測定此時之發熱量B4。(iii)根據下述式(5)算出硬化率C4(%)。
C4(%)={(A4-B4)/A4}×100 (5)
(第四實施形態)
本發明之第四實施形態之電子裝置之製造方法,係將支持體1的第一端子3、與被黏體2的第二端子4,使用焊錫5予以接合,將該支持體1與該被黏體2予以電性連接之電子裝置的製造方法,其依序進行:在所接合之該第一端子3與該第二端子4之間,配置具有焊劑作用之樹脂層6的樹脂層配置步驟;進行所接合之該第一端子3與該第二端子4之位置對合的位置對合步驟;經由加壓流體,一邊將包含支持體1、被黏體2、樹脂層6之積層體加壓,一邊同時進行該第一端子3與該第二端子4之焊錫接合、和該樹脂層6之硬化的兼具焊錫接合之加壓硬化步驟。
本發明之第四實施形態之電子裝置之製造方法中之支持體1、第一端子3、被黏體2、第二端子4、焊錫5、具有焊劑作用之樹脂層6、樹脂層配置步驟及位置對合步驟,因為與本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中的支持體1、第一端子3、被黏體2、第二端子4、焊錫5、具有焊劑作用之樹脂層6、樹脂層配置步驟及位置對合步驟相同,故省略說明,以下,說明關於本發明之第四實施形態之電子裝置之製造方法中的兼具焊錫接合步驟之加壓硬化步驟。
本發明之第四實施形態之電子裝置之製造方法,作為將電子裝置之製造方法中之支持體1的第一端子3、與被黏體2的第二端子4,使用焊錫5予以接合,將該支持體1與該被黏體2予以電性連接的步驟,係依序進行樹脂層配置步驟、位置對合步驟、和兼具焊錫接合之加壓硬化步驟之電子裝置的製造方法。
本發明之第四實施形態之電子裝置之製造方法中之兼具焊錫接合之加壓硬化步驟,係為(4-III)於第二端子4未接觸焊錫5的狀態下,經由加壓流體一邊對包含支持體1、被黏體2及樹脂層6的積層體加壓,一邊將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以樹脂層6之硬化溫度以上的溫度加熱,進行樹脂層6的硬化。於此硬化過程中,在用以硬化樹脂層6的加壓環境氣體中,將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度,對上述積層體一邊加熱一邊壓縮。經由壓縮,縮短第一端子3與第二端子4的距離,且同時進行第一端子3與第二端子4之焊錫接合、和樹脂層6之加壓硬化的步驟、或(4-IV)使第一端子3與第二端子4透過焊錫5接觸,經由加壓流體一邊加壓,一邊將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以樹脂層6之加壓硬化及第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度加熱。藉此,將第一端子3與第二端子4的焊錫接合、並與樹脂層6的加壓硬化同時進行的步驟。
(4-IV)中,由於第一端子3與第二端子.4為接觸的狀態,故可依使第一端子3與第二端子4間的距離進一步縮短之方式,於加壓環境氣體下,使用加壓板等對支持體1、被黏體2及樹脂層6加壓亦可。
另外,於兼具焊錫接合之加壓硬化步驟中,第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度、及構成焊錫5及端子之金屬的組合(a)、(b)及(c)、與第一實施形態之焊錫接合步驟之說明相同。
於兼具焊錫接合之加壓硬化步驟中的加壓流體,與第一實施形態之加壓硬化步驟中的加壓流體相同。又,於兼具焊錫接合之加壓硬化步驟中,經由加壓流體一邊加壓,一邊焊錫接合,同時將樹脂層6硬化的步驟,與第一實施形態之加壓硬化步驟中,經由加壓流體一邊加壓,一邊將樹脂層6硬化的方法相同。
於兼具焊錫接合之加壓硬化步驟中,以加壓流體對包含支持體1、被黏體2及樹脂層6之積層體加壓時的加壓力為0.1~10MPa、較佳為0.5~5MPa。於兼具焊錫接合之加壓硬化步驟中,藉由將以加壓流體對支持體1、被黏體2及樹脂層6加壓時的加壓力定為0.1MPa以上,則即使於樹脂層6中發生空隙,亦可經由加壓壓壞空隙並且以樹脂層6埋覆,且在樹脂層6之硬化物中難發生空隙(間隙)。又,亦可抑制樹脂層6本身中發生空隙。
另一方面,於兼具焊錫接合之加壓硬化步驟中,藉由將以加壓流體將支持體1、被黏體2及樹脂層6加壓時的加壓力定為10MPa以下,則可防止加壓積層體之裝置、例如圖5所示之加熱爐的大型化、複雜化。
兼具焊錫接合之加壓硬化步驟中,在構成焊錫5及端子之金屬的組合為上述(a)或(b)之情況,(4-III)經由加壓流體一邊加壓,一邊將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以樹脂層6之硬化溫度以上的溫度加熱,進行樹脂層6的硬化,並在此硬化過程的途中,在用以硬化樹脂層6之加壓環境氣體中,將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上,即一邊以焊錫5之熔點以上的溫度加熱,一邊壓縮,進行縮短第一端子3與第二端子4之距離的操作。此時,經由加壓流體一邊加壓,一邊將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以樹脂層6之硬化溫度以上的溫度加熱,進行樹脂層6硬化時的加熱溫度,若為樹脂層6之硬化溫度以上即可,通常為100~250℃、較佳為150~200℃,又,加熱時間為根據樹脂層6之種類適當選擇,通常為3秒鐘~120分鐘,較佳為10秒鐘~90分鐘。又,於此硬化過程中,在用以硬化樹脂層6之加壓環境氣體中,將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以焊錫5之熔點以上的溫度一邊加熱一邊壓縮,縮短支持體1與被黏體2的距離,則可進行縮短第一端子3與第二端子4之距離的操作,在支持體1與被黏體2之間,因為具有樹脂層6,故由上下方向一邊壓縮樹脂層6,一邊縮短支持體1與被黏體2的距離,且縮短第一端子3與第二端子4的距離。此時壓縮樹脂層6時的壓縮壓力為0.01~10MPa,較佳為0.1~1MPa。另外,壓縮樹脂層6時的壓縮壓力係為被壓縮部分之樹脂層6之每單位面積的荷重。
又,兼具焊錫接合之加壓硬化步驟中,在構成焊錫5及端子之金屬的組合為上述(c)之情況,於配合位置步驟中,第一端子3與第二端子4若透過焊錫5接觸,(4-IV)經由加壓流體一邊加壓,一邊將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以樹脂層6可硬化以及第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度加熱,構成不具有焊錫5之端子的金屬,係擴散至焊錫5中形成合金,故即使未縮短第一端子3與第二端子4之距離,亦可以焊錫5連接,且亦可將樹脂層6加壓硬化。此時,經由加壓流體一邊加壓,一邊將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以樹脂層6可硬化及第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度加熱時的加熱溫度,係為樹脂層6之硬化溫度以上,且若為第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上即可,通常,為110~250℃,較佳為170~230℃,又,加熱時間為根據樹脂層6之種類適當選擇,通常為3秒鐘~120分鐘,較佳為10秒鐘~90分鐘。例如,於加熱爐中,進行位置對合,設置使第一端子3與第二端子4接觸的支持體1、被黏體2及樹脂層6,其次,將加熱爐內,一邊以加壓流體加壓,一邊以樹脂層6可硬化以及第一端子3與第二端子4可焊錫接合之溫度以上的溫度加熱,進行焊錫接合及樹脂層6的加壓硬化。在位置對合後、放入加熱爐前,一邊將支持體1、被黏體2及樹脂層6加熱,一邊於樹脂層6中埋覆第二端子4亦可。較佳係以第二端子4為接觸焊錫5之方式,調節支持體1與被黏體2間的距離。經由第二端子4的前端接觸至焊錫5,使得在兼具焊錫接合之樹脂加壓硬化步驟中,即使樹脂層的熔融黏度高時,亦可確實進行焊錫接合。位置對合後,將第二端子4埋入樹脂層6時,一邊將支持體1、被黏體2及樹脂層6加熱,一邊將第二端子4埋入樹脂層6亦可。加熱溫度並無特別限定,但以40~250℃為佳,且以60~180℃為特佳。將加熱溫度定為上述範圍,可確保樹脂層於後述兼具焊錫接合之加壓硬化步驟中的流動性,故可有效除去焊錫表面的氧化膜。
位置對合後,在將第二端子4埋入樹脂層6時,將支持體1、被黏體2及樹脂層6一邊壓縮,一邊將第二端子4埋入樹脂層6亦可。壓縮之壓力並無特別限定,但以0.001~10MPa為佳,且以0.01~1MPa為特佳。將壓縮壓力定為上述範圍,可確保第一端子3上的焊錫5與第二端子4的接觸面積,故可在後述兼具焊錫接合之樹脂加壓硬化步驟中確實進行焊錫接合。
更且,亦可併用上述之加熱及壓縮。經由併用加熱和壓縮,則可在樹脂層6中輕易埋入第二端子4,可確實使第一端子3上的焊錫5與第二端子4接觸。
另外,在兼具焊錫接合的加壓硬化步驟中,在構成焊錫5及端子之金屬的組合為上述(c)之情況,(4-III)經由加壓流體一邊加壓,一邊將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以樹脂層6之硬化溫度以上的溫度加熱,進行樹脂層6的硬化,並在此硬化過程的途中,在用以硬化樹脂層6之加壓環境氣體中,將支持體1、被黏體2及樹脂層6,以焊錫5之熔點以上的溫度一邊加熱一邊壓縮,縮短第一端子3與第二端子4之距離,進行焊錫接合及樹脂之加壓硬化亦可。而且,在構成焊錫5和端子之金屬的組合為上述(c)之情況,以兼具焊錫接合之加壓硬化步驟,以(4-IV)之方法進行焊錫接合,因為難發生支持體1的歪斜,故在硬化物中難發生空隙(間隙),又,以(4-III)之方法進行焊錫接合,則可更加確實地進行焊錫接合。因此,在構成焊錫5和端子之金屬的組合為上述(c)之情況,於兼具焊錫接合之加壓硬化步驟中,可適當選擇(III)或(IV)之方法。
於兼具焊錫接合之加壓硬化步驟中,作為經由加壓流體一邊加壓,一邊焊錫接合之同時,使樹脂層6硬化的方法,可列舉例如,於圖7中,導入加壓流體10,一邊將加熱爐8內加壓,一邊於加熱爐8中,將支持體1、被黏體2及樹脂層6於加熱過程之途中,以加熱爐8內所設置的加壓機,由被黏體2上施以荷重之方法。具體而言,可列舉於加熱爐8中,設置加壓機,並對此加壓機,安裝支持體1、被黏體2及樹脂層6。其次,導入加壓流體10,將加熱爐8內加壓。其後,以加壓流體10一邊加壓,一邊使加熱爐8內的溫度為樹脂層6之硬化溫度以上的溫度,例如180℃,例如加熱60分鐘,在進行樹脂層6之硬化的期間,例如,於180℃加壓環境氣體下之加熱開始後10分鐘後,於180℃加壓環境氣體中,以加熱爐8內所設置之加壓機,使加壓面的溫度為焊錫5之熔點以上的溫度,例如為230℃,例如由被黏體2上施以荷重15秒鐘,進行焊錫5連接的方法。即,於兼具焊錫接合之加壓硬化步驟中,所謂經由加壓流體一邊加壓,一邊焊錫接合之同時,使樹脂層6硬化,係指在進行樹脂層6硬化之過程的某一處,直接在加熱加壓環境氣體下進行焊錫接合。
可列舉例如以下之(d)~(f)之例示。
(d)一邊經由加壓流體對積層體加壓,一邊升溫至焊錫5與第二端子4可焊錫接合溫度,並保持既定時間,例如於此溫度以上保持5分鐘~180分鐘,使得焊錫5與第二端子4焊錫接合,同時進行樹脂層6之硬化和空隙之排除。
(e)一邊經由加壓流體對積層體加壓,一邊升溫至焊錫5與第二端子4可焊錫接合溫度,並保持既定時間,例如於此溫度以上保持3秒鐘~10分鐘,使得焊錫5與第二端子4焊錫接合,其次,一邊經由加壓流體對積層體加壓,一邊降溫至樹脂層6硬化之溫度,並保持既定時間,例如於此溫度保持5分鐘~180分鐘,進行樹脂層6之硬化和空隙之排除。
(f)一邊經由加壓流體對積層體加壓,一邊升溫至樹脂層6硬化之溫度,並保持既定時間,例如於此溫度保持5分鐘~180分鐘,進行樹脂層6之硬化和空隙之排除,其次,一邊經由加壓流體對積層體加壓,一邊降溫至焊錫5與第二端子4可焊錫接合之溫度,並保持既定時間,例如於此溫度以上保持3秒鐘~10分鐘,使焊錫5與第二端子4焊錫接合。
於上述(e)及(f)中,焊錫5與第二端子4之焊錫接合和樹脂層6之硬化及空隙之排除,雖記載為分別進行,但焊錫5與第二端子4之焊錫接合和樹脂層6之硬化及空隙之排除亦可並行。
作為加壓流體,可使用與上述各實施形態相同者,例如以氮氣、氬氣、空氣等之氣體為佳,且較廉價,且以可防止支持體1及被黏體2之氧化的非氧化性氣體、例如氮氣為特佳。
進行兼具焊錫接合之加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率,較佳為80%以上、特佳為90~100%。另外,於本發明之第四實施形態之電子裝置的製造方法中,進行兼具焊錫接合之加壓硬化步驟所得之樹脂層6之硬化物的硬化率,係根據下列手續求出。
(i)將未進行加熱處理之樹脂層6(即,在以樹脂層配置步驟,為在第一端子3與第二端子4所配置之樹脂層6),使用差示掃描熱量計(DSC),以測定溫度範圍25~300℃、升溫速度:10℃/分鐘之測定條件加熱,並測定此時之發熱量A5。(ii)準備加入了與兼具焊錫接合之加壓硬化步驟相同熱履歷(加熱溫度、加熱時間)的樹脂層6,並以同樣之測定方法加熱,測定此時之發熱量B5。(iii)根據下述式(6)算出硬化率C5(%)。
C5(%)={(A5-B5)/A5}×100 (6)
本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法中,於加壓硬化步驟中,因為以加壓流體一邊加壓,一邊使樹脂層6硬化,使得樹脂層6中的空隙(間隙)被壓壞,進行樹脂的硬化,故在硬化物中難發生空隙(間隙)。因為可抑制硬化物中發生空隙,因此將電子裝置在焊錫熔點以上加熱時,可抑制鄰接之端子彼此間短路,並且可抑制以空隙作為起點所發生的膨脹。
更且,亦可防止以空隙為起點,於樹脂層6中發生裂痕。
更且,加壓硬化步驟中,經由加壓流體,對包含支持體1、被黏體2及樹脂層6的積層體,由全方向均等加以壓力,故可防止樹脂層6的熔融物由支持體1與被黏體2的間隙滲出至周圍。
又,第一實施形態中,因為在樹脂層6硬化的前段僅第一端子3與第二端子4焊錫接合,故可防止焊錫5朝向第二端子4的沾濡擴大,被硬化的樹脂層6所抑制。
同樣地,本發明之第二實施形態之電子裝置的製造方法、本發明之第三實施形態之電子裝置的製造方法、本發明之第四實施形態之電子裝置的製造方法中,因為一邊以加壓流體對積層體加壓,一邊進行樹脂層6的硬化,故樹脂層6中的空隙(間隙)被壓壞,並且進行樹脂的硬化,因此在硬化物中難發生空隙(間隙),又,經由加壓流體,對支持體1、被黏體2及樹脂層6,由全方向均等加以壓力,因此可防止樹脂層6的熔融物,由支持體1與被黏體2的間隙往周圍滲出。
第二實施形態中,係在進行第一端子3與第二端子4的配合位置後,使樹脂層6硬化,將第一端子3、與第二端子4予以焊錫接合,因此可確實防止第一端子3與第二端子4位置偏移。
又,如第二實施形態般,在焊錫接合前使樹脂層6硬化而進行焊錫接合時,可防止樹脂層6內發泡,並且發生空隙。
第三實施形態中,係將樹脂層6一邊加壓一邊硬化至某程度後,進行焊錫接合,並再度將樹脂層6一邊加壓一邊硬化,因此可確保焊錫5朝向第二端子4的沾濡擴大,並且可抑制空隙的發生。
更且,如第四實施形態般,一邊將樹脂層6加壓加熱,一邊在第一端子3與第二端子4接合時亦加壓,則亦可確保焊錫5朝向第二端子4的沾濡擴大,並可抑制空隙的發生。
如第四實施形態般,同時實施樹脂層6之硬化、和第一端子3與第二端子4的接合,可縮短製造時間。
又,第四實施形態中,係在將第一端子3與第二端子4接合時,對積層體加壓。以加壓提高樹脂層6的密度,減低體積,則可對壓黏第一端子3及第二端子4的方向作用力。更且,將第一端子3及第二端子4接合時,經由流體將積層體加壓,可抑制樹脂層6發泡所造成的樹脂流動,且可減低第一端子3及第二端子4間的偏移。
另外,上述之第一實施形態~第四實施形態中,係在樹脂層6硬化時經由流體對積層體4加壓。在將積層體以加壓板等予以夾持並加壓之情況中,並無法抑制樹脂層6發生空隙,但藉由流體對積層體加壓,則由樹脂層6的上下左右施加壓力,抑制空隙的發生。
(樹脂層6)
其次,說明關於本發明之第一~第四實施形態之電子裝置之製造方法所用之形成具有焊劑作用之樹脂層6的樹脂組成物。另外,各成分可為一種化合物,且亦可組合使用數種化合物。
形成具有焊劑作用之樹脂層6的樹脂組成物(以下,亦記載為本發明之樹脂組成物),係包含具有焊劑作用之化合物及熱硬化性樹脂。另外,本發明之樹脂組成物中,亦可含有亦可作用為熱硬化性樹脂之硬化劑的熔化活性硬化劑作為具有焊劑作用之化合物。
本發明之樹脂組成物可為固體狀之樹脂組成物,且亦可為液狀之樹脂組成物。
作為本發明之樹脂組成物中所含有的熱硬化性樹脂,並無特別限定,可列舉例如,環氧樹脂、丁烷樹脂、酚樹脂、(甲基)丙烯酸酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、苯二甲酸二烯丙酯樹脂、順丁烯二醯亞胺樹脂等,其中亦以環氧樹脂為佳。環氧樹脂係由硬化性和保存性、硬化物之耐熱性、耐濕性、耐藥品性等優良而言,為較適合使用。
本發明之樹脂組成物中所含有的環氧樹脂,可為室溫下固形之環氧樹脂、與室溫下液狀之環氧樹脂中之任一者,且亦可為兩者。本發明之樹脂組成物係藉由含有環氧樹脂,則可進一步提高樹脂層6之熔融舉動的設計自由度。
本發明之樹脂組成物中所含有的環氧樹脂中,作為室溫下固形之環氧樹脂並無特別限定,可列舉例如,雙酚A型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、環氧丙基胺型環氧樹脂、環氧丙基酯型環氧樹脂、三官能環氧樹脂、四官能環氧樹脂等。更具體而言,可列舉包含固形三官能環氧樹脂與甲酚酚醛清漆型環氧樹脂兩者,其可為單獨1種或者組合2種以上。
本發明之樹脂組成物中所含有的環氧樹脂中,作為室溫下液狀之環氧樹脂並無特別限定,可列舉雙酚A型環氧樹脂及雙酚F型環氧樹脂等,其可為單獨1種或者組合2種以上。室溫下液狀之環氧樹脂的環氧當量較佳為150~300,更佳為160~250,再佳為170~220。藉此,可防止樹脂層6之硬化物中的收縮率變大,並確實防止半導體裝置發生曲翹,同時可確實防止與聚醯亞胺樹脂的反應性降低。
本發明之樹脂組成物中,熱硬化性樹脂的配合量為樹脂組成物之構成材料的25~75重量%為佳,且以45~70重量%為特佳。經由使樹脂組成物中之熱硬化性樹脂的配合量為上述範圍,則可在使熱硬化性樹脂硬化時,取得良好之硬化性,同時可設計樹脂層6之良好的熔融舉動。
又,在本發明之樹脂組成物中,較佳係含有具有焊劑作用之化合物以外的硬化劑。藉此,可更加提高熱硬化性樹脂的硬化性。
作為本發明之樹脂組成物中所含有的硬化劑,並無特別限定,可列舉例如,酚類、胺類、硫醇類。在本發明之樹脂組成物為含有環氧樹脂作為熱硬化性樹脂時,硬化劑較佳為酚類。在本發明之樹脂組成物為含有環氧樹脂作為熱硬化性樹脂時,經由使硬化劑為酚類,則可在樹脂層6中,取得與環氧樹脂之良好的反應性,更且,可取得此樹脂層6中所含之環氧樹脂硬化時之低尺寸變化及硬化後之適切的物性(例如,耐熱性、耐濕性等)。
在本發明之樹脂組成物為含有環氧樹脂作為熱硬化性樹脂時,作為硬化劑所含有的酚類並無特別限定,但以具有2個以上可與環氧樹脂反應之官能基者為佳。藉此,可達到提高樹脂層6中環氧樹脂之硬化物的特性(例如,耐熱性、耐濕性等)。
作為此種具有2個以上可與環氧樹脂反應之官能基的酚類,具體可列舉例如,雙酚A、四甲基雙酚A、二烯丙基雙酚A、聯酚、雙酚F、二烯丙基雙酚F、參苯酚、肆苯酚、苯酚酚醛清漆類、甲酚酚醛清漆類等,其中,以苯酚酚醛清漆類及甲酚酚醛清漆類為佳。藉此,可使樹脂層6之熔融黏度為適當,且可提高與環氧樹脂之反應性。更且,可使樹脂層6中之環氧樹脂之硬化物特性(例如,耐熱性、耐濕性等)更加優良。
作為本發明之樹脂組成物中所含有的硬化劑,於使用苯酚酚醛清漆類之情況,本發明之樹脂組成物中,硬化劑的配合量以樹脂組成物之構成材料的5~30重量%為佳,且以10~25重量%為特佳。經由使樹脂組成物中之硬化劑配合量為上述範圍,則可在樹脂層6中,使熱硬化性樹脂確實地硬化,同時於樹脂層6中,可防止熱硬化性樹脂與未反應之硬化劑殘存,可適當防止此殘存物存在所發生的遷移作用。
另外,在本發明之樹脂組成物中所含有之熱硬化性樹脂為環氧樹脂時,苯酚酚醛清漆樹脂的配合量,亦可依相對於環氧樹脂之當量比予以規定。具體而言,苯酚酚醛清漆類相對於環氧樹脂之當量比,以0.5~1.2為佳,以0.6~1.1為特佳,且以0.7~0.98為更佳。經由使苯酚酚醛清漆樹脂相對於環氧樹脂之配合量為上述範圍,則在樹脂層6中,可使熱硬化性樹脂確實硬化,同時於樹脂層6中,可防止熱硬化性樹脂與未反應之硬化劑殘存,可適當防止此殘存物存在所發生的遷移作用。
本發明之樹脂組成物中,除了上述硬化劑以外,可進一步含有例如熔點為150℃以上之咪唑化合物作為硬化促進劑。如此,可確實進行樹脂層6的硬化,且可提高半導體裝置的信賴性。作為此類熔點為150℃以上之咪唑化合物,可列舉2-苯基羥基咪唑、2-苯基-4-甲基羥基咪唑等。另外,咪唑化合物之熔點上限並無特別限制,例如可根據樹脂層6之硬化時的加熱溫度適當設定。
在本發明之樹脂組成物為含有此類咪唑化合物作為硬化促進劑時,樹脂組成物中之硬化劑的配合量,係以樹脂組成物之構成材料的0.005~10重量%為佳,且以0.01~5重量%為特佳。經由使樹脂組成物中之硬化劑的配合量為上述範圍,則可進一步有效發揮作為熱硬化性樹脂之硬化促進劑的機能,並且於樹脂層6中,可提高熱硬化性樹脂之硬化性,同時於樹脂層6中,於焊錫5熔融之溫度中樹脂層6的熔融黏度不致變得過高,可取得良好的焊錫接合體。
另外,如上述之硬化促進劑可為單獨1種或2種以上之組合。
又,本發明之樹脂組成物中除了具有焊劑作用之化合物及熱硬化性樹脂以外,亦可適當含有偶合劑、和用以提高具有焊劑作用之化合物活性的熔劑活性劑、用以提高樹脂相溶性、安定性、作業性等各種特性的各種添加劑。
本發明之樹脂組成物係經由含有偶合劑,則可更加提高樹脂層6對於支持體1及被黏體2的密合性。
作為偶合劑,可列舉環氧矽烷偶合劑、含有芳香族之胺基矽烷偶合劑般之矽烷偶合劑等,其可為單獨1種或組合2種以上。
本發明之樹脂組成物中,矽烷偶合劑之配合量係以樹脂組成物之構成材料的0.01~5重量%為佳。
在本發明之樹脂組成物為液狀之情況,係將本發明之樹脂組成物直接塗佈至支持體1或被黏體2。又,在本發明之樹脂組成物為固體狀之情況,係將本發明之樹脂組成物溶解或分散於溶劑中,作成樹脂清漆,並且將此樹脂清漆塗佈至支持體1或被黏體2。
在將本發明之樹脂組成物作成樹脂清漆使用時,其溶劑並無特別限定,較佳係相對於如上述之樹脂組成物的構成材料呈惰性,可列舉例如,丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、DIBK(二異丁基酮)、環己酮、DAA(雙丙酮醇)等之酮類、苯、二甲苯、甲苯等之芳香族烴類、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇等之醇類、甲基賽珞蘇、乙基賽珞蘇、丁基賽珞蘇、甲基賽珞蘇醋酸酯、乙基賽珞蘇醋酸酯、BCSA(丁基賽珞蘇醋酸酯)等之賽珞蘇系、NMP(N-甲基-2-吡咯啶酮)、THF(四氫呋喃)、DMF(二甲基甲醯胺)、DBE(二元酸酯)、EEP(3-乙氧基丙酸酯)、DMC(碳酸二甲酯)等。又,樹脂清漆中,溶劑之含量係以使溶劑中混合之固形成分含量為10~60重量%的份量為佳。
又,亦可藉由將本發明之樹脂組成物成形為薄膜狀,作成薄膜狀樹脂層6,並將此薄膜狀樹脂層6積層至支持體1或被黏體2等,而進行樹脂層6配置步驟。將本發明之樹脂組成物成形為薄膜狀而使用時,本發明之樹脂組成物中除了具有焊劑作用之化合物及熱硬化性樹脂以外,較佳係進一步含有薄膜形成性樹脂。本發明之樹脂組成物係經由含有薄膜形成性樹脂,則可將薄膜狀的樹脂層6確實地作成薄膜狀。
作為此種薄膜形成性樹脂,可列舉例如,(甲基)丙烯酸系樹脂、苯氧基樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、矽氧烷改性聚醯亞胺樹脂、聚丁二烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚合體、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚合體、聚縮醛樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯醇縮乙醛樹脂、丁基橡膠、氯丁二烯橡膠、聚醯胺樹脂、丙烯腈-丁二烯共聚合體、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸共聚合體、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合體、聚醋酸乙烯酯、尼龍等,其中以(甲基)丙烯酸系樹脂、苯氧基樹脂為佳。經由應用(甲基)丙烯酸系樹脂或苯氧基樹脂,則可兼顧薄膜成形性和對於支持體1及被黏體2之密合性。薄膜形成性樹脂可為單獨1種或組合2種以上。
另外,於薄膜形成性樹脂中,所謂(甲基)丙烯酸系樹脂,係意指(甲基)丙烯酸及其衍生物之聚合體、或(甲基)丙烯酸及其衍生物與其他單體的共聚合體。此處,以(甲基)丙烯酸等標示時,意指丙烯酸或甲基丙烯酸。
作為薄膜形成性樹脂所用之丙烯酸系樹脂,具體可列舉聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸-2-乙基己酯等之聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯等之聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚丙烯醯胺、丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯-丙烯腈共聚合體、丙烯腈-丁二烯共聚合體、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸共聚合體、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合體、丙烯腈-苯乙烯共聚合體、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合體、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈共聚合體、甲基丙烯酸甲酯-α-甲基苯乙烯共聚合體、丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯-丙烯腈-2-羥乙基甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸共聚合體、丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯-丙烯腈-2-羥乙基甲基丙烯酸酯-丙烯酸共聚合體、丙烯酸丁酯-丙烯腈-2-羥乙基甲基丙烯酸酯共聚合體、丙烯酸丁酯-丙烯腈-丙烯酸共聚合體、丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯-丙烯腈共聚合體、丙烯酸乙酯-丙烯腈-N,N-二甲基丙烯醯胺共聚合體等。其中以丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯-丙烯腈共聚合體、丙烯酸乙酯-丙烯腈-N,N-二甲基丙烯醯胺為佳。
另外,作為薄膜形成性樹脂所用之丙烯酸系樹脂,經由使用具有腈基、環氧基、羥基、羧基等之官能基的單體共聚合而成的(甲基)丙烯酸系樹脂,則可提高薄膜狀之樹脂層6對於支持體1及被黏體2的密合性、以及與熱硬化性樹脂等的相溶性。於此種(甲基)丙烯酸系樹脂中,上述具有官能基之單體的使用量並無特別限定,係相對於(甲基)丙烯酸系樹脂之全重量,以0.1~50莫耳%左右為佳,且以0.5~45莫耳%左右為更佳,以1~40莫耳%左右為再佳。經由設定在此類範圍內,則可使支持體1及被黏體2的密合性優良,並可適當防止薄膜狀之樹脂層6的黏著力過強,可達到作業性提高。
上述丙烯酸系樹脂的重量平均分子量,以例如1000以上100萬以下,以3000以上90萬以下為佳。經由使上述丙烯酸系樹脂的重量平均分子量為上述範圍,則可更加提高樹脂組成物之成膜性,同時可確保硬化時的流動性。
又,作為薄膜形成性樹脂,於使用苯氧基樹脂時,以數量平均分子量5000~15000的苯氧基樹脂為佳。經由使用此種數量平均分子量的苯氧基樹脂,則可抑制薄膜狀樹脂層6的流動性,且薄膜狀之樹脂層6的厚度可為均勻。
苯氧基樹脂之骨架並無特別限定,可列舉例如,雙酚A型、雙酚F型、聯苯骨架型等。其中以飽和吸水率為1%以下的苯氧基樹脂為佳。藉此,可抑制起因於薄膜狀樹脂層6之發泡和剝離等之發生。
另外,飽和吸水率係將苯氧基樹脂加工成25μm厚之薄膜,並於100℃環境氣體中乾燥1小時(絕乾狀態),更且,將此薄膜放置於40℃、90%RH環境氣體之恆溫高濕層中,測定24小時重量變化,並使用重量變化飽和時的重量,根據下述式(7)則可算出。
飽和吸水率(%)={(飽和時的重量一絕乾時的重量)/絕乾時的重量}×100 (7)
又,作為薄膜形成性樹脂,於使用聚醯亞胺樹脂時,可列舉重複單位中具有醯亞胺鍵者作為聚醯亞胺樹脂。作為此種聚醯亞胺樹脂,可列舉例如,使二胺與酸二酐反應,並將所得之聚醯胺酸加熱、進行脫水閉環所得者。作為二胺,可列舉作為芳香族二胺之3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、4,6-二甲基-間-苯二胺、2,5-二甲基-對-苯二胺、矽氧烷二胺之1,3-雙(3-胺丙基)-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷等,其可為單獨1種或組合2種以上。又,作為酸二酐,可列舉3,3,4,4’-聯苯四羧酸、苯均四酸二酐、4,4’-羥基二苯二甲酸二酐等。另外,此種聚醯亞胺樹脂可於後述之溶劑中呈可溶者,且亦可為不溶者,但以可溶於溶劑者為佳。經由聚醯亞胺樹脂於溶劑中可溶,則可提高與溶液材料所含之構成材料的相溶解性,因此操作上優良。尤其是矽氧烷改性聚醯亞胺樹脂因可溶於各式各樣的溶劑故為較佳使用。
又,薄膜形成性樹脂亦可為市售品。
更且,在將本發明之樹脂組成物成形為薄膜狀供使用時,本發明之樹脂組成物中,在不損害效果之範圍下,可含有各種可塑劑、安定劑、無機填充劑、抗靜電劑和顏料等之添加劑。
在將本發明之樹脂組成物成形為薄膜狀供使用時,於本發明之樹脂組成物中,薄膜形成性樹脂的配合量係以樹脂組成物之構成材料的5~45重量%為佳。經由使本發明之樹脂組成物中之薄膜形成性樹脂的配合量為上述範圍,則可抑制薄膜狀樹脂層6的成膜性降低,並且可抑制硬化後之薄膜狀樹脂層6中的彈性率增加。其結果,可更加提高薄膜狀樹脂層6與支持體1及被黏體2的密合性。更且,可抑制薄膜狀樹脂層6之熔融黏度的增加。
在將本發明之樹脂組成物成形為薄膜狀供使用時,本發明之樹脂組成物為含有熱硬化性樹脂,作為此類熱硬化性樹脂並無特別限定,但以含有環氧樹脂為佳。環氧樹脂係指具有環氧基之單體、低聚物及聚合物之任一者。作為環氧樹脂之具體例,可列舉例如苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等之酚醛清漆型環氧樹脂;雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂等之雙酚型環氧樹脂;氫醌型環氧樹脂;聯苯型環氧樹脂;茋型環氧樹脂;三苯酚甲烷型環氧樹脂;含有三核之環氧樹脂;二環戊二烯改性酚型環氧樹脂;萘酚型環氧樹脂、及具有伸苯基及/或伸聯苯基骨架之苯酚芳烷基型環氧樹脂、具有伸苯基及/或伸聯苯基骨架之萘酚芳烷基型環氧樹脂等之芳烷基型環氧樹脂、其他三官能以上之環氧樹脂等。
在將本發明之樹脂組成物成形為薄膜狀供使用時,於本發明之樹脂組成物為含有環氧樹脂的情況,本發明之樹脂組成物所含有之環氧樹脂含量並無特別限定,以10~90重量%為佳,且以20~80重量%為特佳。經由使樹脂組成物所含有之環氧樹脂的含量為上述範圍,則可兼顧薄膜狀樹脂層6之硬化後的低線膨脹係數和靭性。
將本發明之樹脂組成物成形為薄膜狀供使用時,於本發明之樹脂組成物為含有環氧樹脂的情況,本發明之樹脂組成物所含有之環氧樹脂的軟化點若與薄膜形成性樹脂具有相溶性者,則無特別限定,以40~100℃為佳,且以50~90℃為特佳。設為上述下限值以上,則可減低薄膜狀樹脂層6的黏性,因此可提高薄膜狀樹脂層6的作業性。又,設為上述上限值以下,則可抑制薄膜狀樹脂層6的熔融黏度上升。
在將本發明之樹脂組成物成形為薄膜狀供使用時,於本發明之樹脂組成物為含有環氧樹脂的情況,本發明之樹脂組成物並無特別限定,但以含有硬化劑為佳。此種硬化劑若作用為環氧樹脂之硬化劑者即可,可適當選擇。具體可列舉二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、間伸二甲苯二胺等之脂肪族聚胺、二胺基二苯基甲烷、間-伸苯基二胺、二胺基二苯基碸等之芳香族聚胺、雙氰胺、含有有機二醯肼等之聚胺化合物等之胺系硬化劑、六氫苯二甲酸酐、甲基四氨苯二甲酸酐等之脂肪族酸酐、苯偏三酸酐、苯均四酸酐、二苯酮四羧酸等之芳香族酸酐等之酸酐系硬化劑、苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基(包含伸苯基、伸聯苯骨架)樹脂、萘酚芳烷基(包含伸苯基、伸聯苯骨架)樹脂、三苯酚甲烷樹脂、二環戊二烯型酚樹脂、雙(單或二-第三丁基苯酚)丙烷、亞甲基雙(2-丙烯基)苯酚、伸丙基雙(2-丙烯基)苯酚、雙[(2-丙烯氧基)苯基]甲烷、雙[(2-丙烯氧基)苯基]丙烷、4,4’-(1-甲基亞乙基)雙[2-(2-丙烯基)苯酚]、4,4’-(1-甲基亞乙基)雙[2-(1-苯基乙基)苯酚]、4,4’-(1-甲基亞乙基)雙[2-甲基-6-羥甲基苯酚]、4,4’-(1-甲基亞乙基)雙[2-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚]、4,4’-(1-甲基四亞癸基)雙酚等之酚系硬化劑等。
在將本發明之樹脂組成物成形為薄膜狀供使用時,於本發明之樹脂組成物為含有環氧樹脂的情況,本發明之樹脂組成物中,硬化劑的含量係計算環氧樹脂之環氧當量與硬化劑之當量比而求出。在硬化劑為酚樹脂之情況,環氧樹脂之環氧當量與硬化劑之官能基的當量比以0.5~1.5為佳,且以0.7~1.3為特佳。設為上述範圍,則可兼顧薄膜的耐熱性和保存性。
在將本發明之樹脂組成物成形為薄膜狀供使用時,於本發明之樹脂組成物為含有環氧樹脂的情況,本發明之樹脂組成物亦可含有硬化促進劑。此種硬化促進劑若為促進環氧樹脂與硬化劑之硬化反應者即可,可適當選擇。具體可列舉咪唑類、1,8-二吖雙環(5,4,0)十一碳烯等之胺系觸媒、三苯膦和四取代鏻與多官能酚化合物之鹽等之磷化合物。其中亦以兼顧了薄膜狀樹脂層6之速硬化性、保存性、半導體元件上之鋁墊腐蝕性的咪唑類、磷化合物為佳。
在將本發明之樹脂組成物成形為薄膜狀供使用時,於本發明之樹脂組成物為含有環氧樹脂的情況,本發明之樹脂組成物中,硬化促進劑的含量以0.001~10重量%為佳,且以0.01~5重量%為特佳。設為上述範圍,則可保持薄膜狀樹脂層6之速硬化性及保存性、硬化後之物性平衡。
作為硬化促進劑之咪唑類,以熔點為150℃以上的咪唑化合物為佳,可列舉例如2-苯基羥基咪唑、2-苯基-4-甲基羥基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等。
作為硬化促進劑之磷化合物中,亦以薄膜狀樹脂層6之速硬化性、對於半導體元件之鋁墊的腐蝕性、以及薄膜狀樹脂層6之保存性優良的四取代鏻與多官能酚化合物之鹽為特佳。
四取代鏻與多官能酚化合物之鹽並非為單純的混合物,而為具有鹽構造、超分子構造等構造的化合物。四取代鏻與多官能酚化合物之鹽的四取代鏻,由薄膜之硬化性與保存性之平衡而言,係以磷原子配位四個烷基和芳香族化合物的化合物為佳。
四取代鏻的取代基並無特別限定,可為彼此相同或相異,具有經取代或未取代之芳基或烷基作為取代基的四取代鏻離子,對於熱和水解呈安定且較佳。作為具體的四取代鏻,可例示四苯基鏻、四甲苯基鏻、四乙基苯基鏻、四甲氧基苯基鏻、四萘基鏻、四苄基鏻、乙基三苯基鏻、正丁基三苯基鏻、2-羥乙基三苯基鏻、三甲基苯基鏻、甲基二乙基苯基鏻、甲基二烯丙基苯基鏻、四-正-丁基鏻等,其中以四苯基鏻由薄膜之速硬化性與保存性的平衡方面而言為佳。
所謂四取代鏻與多官能酚化合物之分子化合物的多官能酚化合物,係具有酚性羥基者且其至少一個羥基的氫脫離變成酚鹽型的化合物,具體可列舉羥基苯化合物、聯苯酚化合物、雙酚化合物、羥基萘化合物、苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂等。
作為多官能酚化合物,可列舉例如,雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)甲烷(通稱四甲基雙酚F)、4,4’-磺醯二苯酚及4,4’-異亞丙基二苯酚(通稱雙酚A)、雙(4-羥苯基)甲烷、雙(2-羥苯基)甲烷、(2-羥苯基)(4-羥苯基)甲烷及其中之雙(4-羥苯基)甲烷、雙(2-羥苯基)甲烷、(2-羥苯基)(4-羥苯基)甲烷之三種混合物(例如,本州化學工業(股)製、雙酚F-D)等之雙酚類、1,2-苯二醇、1,3-苯二醇、1,4-苯二醇等之二羥基苯類、1,2,4-苯三醇等之三羥基苯類、1,6-二羥基萘等之二羥基萘類之各種異構物、2,2’-聯苯酚、4,4’-聯苯酚等之聯苯酚類之各種異構物等之化合物,以速硬化性與保存性平衡優良之1,2-二羥基萘、4,4’-磺醯二苯酚為佳。
將本發明之樹脂組成物成形為薄膜狀供使用時,此種薄膜狀樹脂層6係例如將具有焊劑作用之化合物及熱硬化性樹脂、視需要與薄膜形成性樹脂、和其他成分溶解於溶劑中,調製薄膜狀之樹脂層6形成用材料(液狀材料),其後,將此薄膜狀之樹脂層6形成用材料,塗佈至聚酯片等之已施以剝離處理的基材上,並以既定之溫度,除去溶劑,乾燥則可取得。
另外,作為調製薄膜狀樹脂層6形成用材料所用之溶劑,可列舉例如,丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、DIBK(二異丁基酮)、環己酮、DAA(雙丙酮醇)等之酮類、苯、二甲苯、甲苯等之芳香族烴類、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇等之醇類、甲基賽珞蘇、乙基賽珞蘇、丁基賽珞蘇、甲基賽珞蘇醋酸酯、乙基賽珞蘇醋酸酯、BCSA(丁基賽珞蘇醋酸酯)等之賽珞蘇系、NMP(N-甲基-2-吡咯啶酮)、THF(四氫呋喃)、DMF(二甲基甲醯胺)、DBE(二元酸酯)、EEP(3-乙氧基丙酸乙酯)、DMC(碳酸二甲酯)等。
又,薄膜狀樹脂層6的厚度(平均)並無特別限定,以3~100μm左右為佳,且以5~50μm為更佳。
本發明為根據如下之發明。
[1] 一種電子構件之製造方法,係將支持體的第一端子、與被黏體的第二端子,使用焊錫予以接合,將該支持體與該被黏體予以電性連接者,其特徵為依序進行:在所接合之該第一端子與該第二端子之間,配置具有焊劑作用之樹脂層的樹脂層配置步驟;進行所接合之該第一端子與該第二端子之位置對合的位置對合步驟;使該第一端子與該第二端子進行焊錫接合的焊錫接合步驟;與經由加壓流體一邊加壓,一邊使該樹脂層硬化的加壓硬化步驟。
[2] 一種電子構件之製造方法,係將支持體的第一端子、與被黏體的第二端子,使用焊錫予以接合,將該支持體與該被黏體予以電性連接者,其特徵為依序進行:在所接合之該第一端子與該第二端子之間,配置具有焊劑作用之樹脂層的樹脂層配置步驟;進行所接合之該第一端子與該第二端子之位置對合的位置對合步驟;經由加壓流體一邊加壓,一邊使該樹脂層硬化的加壓硬化步驟;與使該第一端子與該第二端子,焊錫接合的焊錫接合步驟。
[3] 一種電子構件之製造方法,係將支持體的第一端子、與被黏體的第二端子,使用焊錫予以接合,將該支持體與該被黏體予以電性連接者,其特徵為依序進行:在所接合之該第一端子與該第二端子之間,配置具有焊劑作用之樹脂層的樹脂層配置步驟;進行所接合之該第一端子與該第二端子之位置對合的位置對合步驟;經由加壓流體一邊加壓,一邊使該樹脂層硬化的第一加壓硬化步驟;使該第一端子與該第二端子進行焊錫接合的焊錫接合步驟;與經由加壓流體一邊加壓、一邊使該第一加壓硬化步驟所硬化之該樹脂層進一步硬化的第二加壓硬化步驟。
[4] 一種電子構件之製造方法,係將支持體的第一端子、與被黏體的第二端子,使用焊錫予以接合,將該支持體與該被黏體予以電性連接者,其特徵為依序進行:在所接合之該第一端子與該第二端子之間,配置具有焊劑作用之樹脂層的樹脂層配置步驟;進行所接合之該第一端子與該第二端子之位置配合的配合位置步驟;與經由加壓流體一邊加壓,一邊同樣進行該第一端子與該第二端子之焊錫接合、與該樹脂層之硬化的兼具焊錫接合之加壓硬化步驟。
[5] 如[1]~[4]中任一項記載之電子構件之製造方法,其中,上述加壓流體為氣體。
[6] 如[1]~[5]中任一項記載之電子構件之製造方法,其中,上述加壓流體為空氣。
[7] 如[1]~[4]中任一項記載之電子構件之製造方法,其中,將處理對象物設置於壓力容器內,並經由上述加壓流體將該壓力容器內一邊加壓,一邊將該處理對象物加熱,以進行上述加壓硬化步驟、上述第一加壓硬化步驟、上述第二加壓硬化步驟或上述兼具焊錫接合之加壓硬化步驟。
[8] 如[1]~[7]中任一項記載之電子構件之製造方法,其中,於上述加壓硬化步驟、上述第一加壓硬化步驟、上述第二加壓硬化步驟或上述兼具焊錫接合之加壓硬化步驟中,上述加壓流體的加壓力為0.1~10MPa。
[9] 如[1]~[8]中任一項記載之電子構件之製造方法,其中,上述樹脂層配置步驟中所配置之上述樹脂層於100~200℃中的最低熔融黏度為1~1000Pa‧s。
[10] 如[1]~[9]中任一項記載之電子構件之製造方法,其中,上述樹脂層為包含熱硬化性樹脂。
[11] 如[1]~[10]中任一項記載之電子構件之製造方法,其中,上述樹脂層為包含具有至少1個以上酚性羥基的樹脂(A)、與作用為其硬化劑的樹脂(B)。
[12] 一種電子構件,其特徵為以如[1]~[11]中任一項記載之製造方法所製造。
實施例
以下,根據實施例及比較例進一步詳細說明本發明,但本發明並不限定於此。
(支持體)
作為支持體,係使用已形成電路圖案的電路基板(作為核心材,住友Becklite(股)公司製、編號ELC-4785GS、熱膨脹係數(Tg以下) XY方向:11ppm、Z方向:16ppm),且於電路基板使用在第一端子上形成了焊錫5凸塊(Sn96.5Ag3.5)者。
(被黏體)
作為被黏體,係使用在被黏體的第二端子上具有Au凸塊的半導體晶片(尺寸縱15×橫15×厚度0.725mm)。
另外,上述支持體之第一端子與被黏體之第二端子的數目為100組。
[實施例1] (薄膜狀樹脂層之製作)
將作為環氧樹脂之甲酚酚醛清漆型環氧樹脂EOCN-102070(日本化藥(股)公司製) 45重量份、作為苯酚酚醛清漆樹脂之PR-53467(住友Becklite(股)公司製) 10重量份、作為丙烯酸橡膠之SG-708-6(Nagase Chemtex(股)公司製) 20重量份、作為丙烯酸聚合物之UC-3900(東亞合成(股)公司製) 10重量份、作為具有焊劑作用之化合物之酚酞啉(東京化成(股)公司製) 15重量份、作為矽烷偶合劑之KBM-303(信越Silicone(股)公司製) 0.5重量份、和作為咪唑化合物之2P4MZ(四國化成(股)公司製) 0.01重量份,溶解於丙酮,製作清漆狀之樹脂組成物。
將上述所得之清漆狀樹脂組成物,使用刮刀塗敷器(comma coater)於聚酯片(基材)上塗佈,並以上述丙酮揮發之溫度100℃乾燥3分鐘,取得於基材上形成之厚度35μm的薄膜狀樹脂層(a)。
(電子裝置之製作)
將基材上所形成之薄膜狀樹脂層(a),對電路基板之焊錫5凸塊形成面,使用輥式層合器,以溫度:120℃、速度50cm/分鐘之條件予以層合,其次,剝離基材(樹脂層配置步驟)。
其次,將電路基板的第一端子與半導體晶片的第二端子以相對向之方式對合位置,並以倒裝晶片黏合器(澁谷工業(股)公司製DP-200)以80℃、0.05MPa,進行7秒鐘加熱壓縮,取得積層體(位置對合步驟)。
其次,以平板加壓機(System開發(股)公司製MSA-2)以230℃、0.2MPa將積層體加熱壓縮5秒鐘,將電路基板的焊錫凸塊(第一端子)與半導體晶片的Au凸塊(第二端子)接合(焊錫接合步驟)。
其次,於市售之加壓對應型爐中以空氣將爐內部以加壓力0.5MPa加壓(將積層體以0.5MPa加壓),並以180℃加熱60分鐘(加壓硬化步驟(1)),製作電子裝置。
(電子裝置之評價)
針對實施例1所得之電子裝置,進行以下之評估。共同示出評估項目和內容,所得之結果示於表1。
1 導通連接之測定
針對所得之電子裝置,以數碼萬用計測定任意選擇之鄰接2處之焊錫接合部的連接電阻。其次,其他9點係任意選擇鄰接2處的焊錫接合部,同樣地測定連接電阻,並且進行合計10點之導通連接的測定。各符號如下。
○:10點全部得到導通之情況
╳:即使1點亦有導通不良之情況
2 支持體與被黏體間之硬化物中有無微細空隙
將所得之電子裝置切斷,並將硬化物的剖面予以研磨。其次,將支持體、被黏體及鄰接之2個焊錫接合部所圍住的部分,任意選擇10處,並以金屬顯微鏡觀察各部分有無微細空隙。各符號如下。
○:10處全部未觀察到微細空隙之情況
╳:即使1點亦觀察到微細空隙之情況
[實施例2] (電子裝置之製作及評估)
除了將焊錫接合步驟中的加熱壓縮時間由5秒鐘變更成15秒鐘以外,同實施例1製作電子裝置,並實施評估。
[實施例3] (電子裝置之製作及評估)
除了將焊錫接合步驟中的加熱壓縮時間由5秒鐘變更成115秒鐘以外,同實施例1製作電子裝置,並實施評估。
[實施例4] (薄膜狀樹脂層之製作)
將作為環氧樹脂之雙酚A型環氧樹脂EPICLON-840S(大日本油墨化學(股)公司製) 45重量份、作為苯酚酚醛清漆樹脂之PR-53467(住友Becklite(股)公司製) 15重量份、作為苯氧基樹脂之YP-50(東都化成(股)公司製) 25重量份、作為具有焊劑作用之化合物之酚酞啉(東京化成(股)公司製) 15重量份、作為矽烷偶合劑之KBM-303(信越Silicone(股)公司製) 0.5重量份、和作為咪唑化合物之2P4MZ(四國化成(股)公司製) 0.01重量份,溶解於丙酮,製作清漆狀之樹脂組成物。
將上述所得之清漆狀樹脂組成物,使用刮刀塗敷器塗佈於聚酯片(基材)上,並以上述丙酮揮發之溫度100℃乾燥3分鐘。取得於基材上形成之厚度35μm的薄膜狀樹脂層(b)。
(電子裝置之製作及評估)
於樹脂層配置步驟中,除了使用薄膜狀樹脂層(b)代替薄膜狀樹脂層(a)以外,同實施例2製作電子裝置,並實施評估。
[實施例5] (薄膜狀樹脂層之製作)
以實施例4同樣之方法,取得薄膜狀樹脂層(b)。
(電子裝置之製作及評估)
將基材上所形成之薄膜狀樹脂層(b),對電路基板之形成有焊錫5凸塊之面,使用輥式層合器,以溫度:120℃、速度50cm/分鐘之條件予以層合,其次,剝離基材(樹脂層配置步驟)。
將電路基板的第一端子與半導體晶片的第二端子以相對向之方向對合位置,並以倒裝晶片黏合器(澁谷工業(股)公司製DP-200)以80℃、0.05MPa,進行加熱壓縮7秒鐘,取得積層體(位置對合步驟)。
其次,於市售之加壓對應型爐中以空氣將爐內部以加壓力0.5MPa加壓(將積層體以0.5MPa加壓),並以180℃加熱60分鐘(加壓硬化步驟)。
其次,以平板加壓機(System開發(股)公司製MSA-2)以230℃、0.2MPa將積層體加熱壓縮15秒鐘,進行焊錫接合(焊錫接合步驟),製作電子裝置。
其次,實施與實施例1同樣之評估。
[實施例6] (薄膜狀樹脂層之製作)
以實施例4同樣之方法,取得薄膜狀樹脂層(b)。
(電子裝置之製作及評估)
將基材上所形成之薄膜狀樹脂層(b),對電路基板之形成有焊錫5凸塊之面,使用輥式層合器,以溫度:120℃、速度50cm/分鐘之條件予以層合,其次,剝離基材。
將電路基板的第一端子與半導體晶片的第二端子以相對向之方式對合位置,並以倒裝晶片黏合器(澁谷工業(股)公司製DP-200)以80℃、0.05MPa,進行加熱壓縮7秒鐘,取得積層體(位置對合步驟)。
其次,於市售之加壓對應型爐中以空氣將爐內部以加壓力0.5MPa加壓(將積層體以0.5MPa加壓),並以120℃、加熱5分鐘(第一加壓硬化步驟)。
其次,以平板加壓機(System開發(股)公司製MSA-2)以230℃、0.2MPa將積層體加熱壓縮15秒鐘,進行焊錫接合(焊錫接合步驟)。
其次,於第一加壓硬化步驟所用之市售之加壓對應型爐中以空氣將爐內部以加壓力0.5MPa加壓(將積層體以0.5MPa加壓),並以180℃、加熱60分鐘(第二加壓硬化步驟),製作電子裝置。
其次,實施與實施例1同樣之評估。
[實施例7] (薄膜狀樹脂層之製作)
以實施例4同樣之方法,取得薄膜狀樹脂層(b)。
(電子裝置之製作及評估)
將基材上所形成之薄膜狀樹脂層(b),對電路基板之形成有焊錫5凸塊之面,使用輥式積層器,以溫度:120℃、速度50cm/分鐘之條件予以層合,其次,剝離基材。
將電路基板的第一端子與半導體晶片的第二端子以相對向之方式對合位置,並以倒裝晶片黏合器(澁谷工業(股)公司製DP-200)以80℃、0.05MPa,進行加熱壓縮7秒鐘,取得積層體(位置對合步驟)。
其次,於市售之加壓對應型爐內設置平板加壓機,並於平板加壓機中,安裝上述積層體,並以空氣將爐內部以加壓力0.5MPa加壓(將積層體以0.5MPa加壓),並以180℃開始加熱。於180℃之加熱開始後,於經過5分鐘之時點,於180℃、加壓力0.5MPa之加壓環境氣體中,以加壓對應型爐內設置之平板加壓機,使加壓面的溫度為230℃,以0.2MPa、進行加熱壓縮15秒鐘。其後,亦接著於180℃、加壓力0.5MPa之加壓環境氣體下加熱,由180℃之加熱開始進行60分鐘加熱(兼具焊錫接合之加壓硬化步驟),製作電子裝置。
其次,實施與實施例1同樣之評估。
另外,表1中,記載以230℃、0.2MPa實施15秒鐘焊錫接合,但於此焊錫接合步驟中,亦進行樹脂層的硬化。
[實施例8] (液狀樹脂組成物之製作)
將作為環氧樹脂之雙酚F型環氧樹脂EXA-830LVP(大日本油墨化學(股)公司製)70重量份、作為苯酚酚醛清漆樹脂之PR-53467(住友Becklite(股)公司製)20重量份、作為具有焊劑作用之化合物之酚酞啉(東京化成(股)公司製)10重量份、和作為咪唑化合物之2P4MZ(四國化成(股)公司製) 0.5重量份,以三根輥予以混合製作液狀之樹脂組成物(c)。
(電子裝置之製作及評估)
除了取代將薄膜狀樹脂層(b)在電路基板之形成有焊錫凸塊5之面上進行層合,改為對電路基板之形成有焊錫5凸塊之面,將液狀樹脂組成物(c)以厚度35μm塗佈,而形成樹脂層以外,同實施例2製作電子裝置,並實施評估。
[實施例9] (樹脂清漆之製作)
將作為環氧樹脂之甲酚酚醛清漆型環氧樹脂EOCN-1020-70(日本化藥(股)公司製) 50重量份、作為苯酚酚醛清漆樹脂之PR-53467(住友Becklite(股)公司製) 25重量份、作為具有焊劑作用之化合物之酚酞啉(東京化成(股)公司製) 25重量份、和作為咪唑化合物之2P4MZ(四國化成(股)公司製) 0.2重量份,溶解於乙二醇單丁醚醋酸酯並製作固形份濃度80%之清漆,並將所得之清漆以三根輥混合,製作樹脂清漆(d)層。
(電子裝置之製作及評估)
除了取代在電路基板之形成有焊錫5凸塊之面上積層薄膜狀樹脂層(b),改為對電路基板之形成有焊錫5凸塊之面,將樹脂清漆(d)以厚度35μm塗佈,更且,以100℃乾燥10分鐘使溶劑揮發,而形成樹脂層以外,同實施例2製作電子裝置,並實施評估。
[實施例10] (薄膜狀樹脂層之製作)
以實施例1同樣之方法,取得薄膜狀樹脂層(a)。
(電子裝置之製作及評估)
將基材上所形成之薄膜狀樹脂層(a),對電路基板之形成有焊錫5凸塊之面,使用輥式積層器,以溫度:120℃、速度50cm/分鐘之條件予以層合,其次,剝離基材(樹脂層配置步驟)。
將電路基板的第一端子與半導體晶片的第二端子以相對向之方式對合位置,並以倒裝晶片黏合器(澁谷工業(股)公司製DP-200)以80℃、0.05MPa,進行7秒鐘加熱壓縮,取得積層體(位置對合步驟)。
其次,於市售之加壓對應型爐中以空氣將爐內部以加壓力0.5MPa加壓(將積層體以0.5MPa加壓),並以180℃加熱60分鐘(加壓硬化步驟)。
其次,使用迴焊裝置(大和製作所股份有限公司製NRY325-5Z)加熱,進行焊錫接合(焊錫接合步驟),製作電子裝置。即,未壓縮並予以加熱,而進行焊錫接合。此時,加熱條件為以150~180℃ 90秒鐘,其次,以220℃ 45秒鐘。
其次,實施與實施例1同樣之評估。
[實施例11] (薄膜狀樹脂層之製作)
以實施例1同樣之方法,取得薄膜狀樹脂層(a)。
(電子裝置之製作及評估)
將基材上所形成之薄膜狀樹脂層(a),對電路基板之形成有焊錫凸塊之面,使用輥式積層器,以溫度:120℃、速度50cm/分鐘之條件予以層合,其次,剝離基材(樹脂層配置步驟)。
其次,將電路基板的第一端子與半導體晶片的第二端子以相對向之方式對合位置,並以倒裝晶片黏合器(澁谷工業(股)公司製DP-200)以80℃、0.05MPa,進行7秒鐘加熱壓縮,取得積層體(位置對合步驟)。
其次,於市售之加壓對應型爐中以空氣將爐內部以加壓力0.5MPa加壓(將積層體以0.5MPa加壓),並以230℃、加熱60分鐘(焊錫接合及樹脂加壓硬化步驟),製作電子裝置。
[實施例12] (薄膜狀樹脂層之製作)
以實施例1同樣之方法,取得薄膜狀樹脂層(a)。
(電子裝置之製作及評估)
將基材上所形成之薄膜狀樹脂層(a),對電路基板之形成有焊錫凸塊之面,使用輥式層合器,以溫度:120℃、速度50cm/分鐘之條件予以層合,其次,剝離基材(樹脂層配置步驟)。
其次,將電路基板的第一端子與半導體晶片的第二端子以相對向之方式對合位置,並以倒裝晶片黏合器(澁谷工業(股)公司製DP-200)以80℃、0.05MPa,進行7秒鐘加熱壓縮,取得積層體(位置對合步驟)。
其次,於市售之加壓對應型爐中以空氣將爐內部以加壓力0.5MPa加壓(將積層體以0.5MPa加壓),並以230℃加熱0.5分鐘,其後,以加壓力0.5MPa加壓(將積層體以0.5MPa加壓),並以180℃、加熱60分鐘(焊錫接合及樹脂加壓硬化步驟),製作電子裝置。
[比較例1] (薄膜狀樹脂層之製作)
以實施例1同樣之方法,取得薄膜狀樹脂層(a)。
(電子裝置之製作及評估)
將基材上所形成之薄膜狀樹脂層(a),對電路基板之形成有焊錫凸塊之面,使用輥式層合器,以溫度:120℃、速度50cm/分鐘之條件予以層合,其次,剝離基材。
其次,將電路基板的第一端子與半導體晶片的第二端子以相對向之方式對合位置,並以倒裝晶片黏合器(澁谷工業(股)公司製DP-200)以80℃、0.05MPa,進行7秒鐘加熱壓縮。
其次,以平板加壓機(System開發(股)公司製MSA-2)以230℃、0.2MPa加熱壓縮5秒鐘,將電路基板的焊錫凸塊與半導體晶片的Au凸塊接合(焊錫接合)。
其次,於市售之爐中,於大氣壓下(非加壓硬化,未經由加壓流體進行加壓、加壓力:0MPa),以180℃、加熱60分鐘,製作電子裝置。其次,實施與實施例1同樣之評估。
[比較例2] (電子裝置之製作及評估)
除了於焊錫接合中的加熱壓縮時間由5秒鐘變更成15秒鐘以外,同比較例1製作電子裝置,並實施評估。
[比較例3] (電子裝置之製作及評估)
除了於焊錫接合中的加熱壓縮時間由5秒鐘變更成115秒鐘以外,同比較例1製作電子裝置,並實施評估。
[比較例4] (薄膜狀樹脂層之製作)
以實施例4同樣之方法,取得薄膜狀樹脂層(b)。
(電子裝置之製作及評估)
將基材上所形成之薄膜狀樹脂層(b),對電路基板之形成有焊錫凸塊之面,使用輥式層合器,以溫度:120℃、速度50cm/分鐘之條件予以層合,其次,剝離基材。
將電路基板的第一端子與半導體晶片的第二端子以相對向之方式對合位置,並以倒裝晶片黏合器(澁谷工業(股)公司製DP-200)以80℃、0.05MPa,進行7秒鐘加熱壓縮。
其次,於市售之爐中,於大氣壓下(非加壓硬化,未經由加壓流體進行加壓、加壓力:0MPa),以180℃、加熱60分鐘。
其次,以平板加壓機(System開發(股)公司製MSA-2)以230℃、0.2MPa加熱壓縮15秒鐘,進行焊錫接合,製作電子裝置。
其次,實施與實施例1同樣之評估。
[比較例5] (薄膜狀樹脂層之製作)
以實施例1同樣之方法,取得薄膜狀樹脂層(a)。
(電子裝置之製作及評估)
將基材上所形成之薄膜狀樹脂層(a),對電路基板之形成有焊錫凸塊之面,使用輥式層合器,以溫度:120℃、速度50cm/分鐘之條件予以層合,其次,剝離基材。
將電路基板的第一端子與半導體晶片的第二端子以相對向之方式對合位置,並以倒裝晶片黏合器(澁谷工業(股)公司製DP-200)以80℃、0.05MPa,進行7秒鐘加熱壓縮。
其次,於市售之爐中,於大氣壓下(非加壓硬化,未經由加壓流體進行加壓、加壓力:0MPa),以180℃、加熱60分鐘。
其次,使用迴焊裝置(大和製作所股份有限公司製NRY325-5Z)加熱,進行焊錫接合,製作電子裝置。即,未壓縮並予以加熱,而進行焊錫接合。此時,加熱條件為以150~180℃ 90秒鐘,其次,以220℃ 45秒鐘。
其次,實施與實施例1同樣之評估。
[比較例6]
除了未加壓積層體,實施焊錫接合及樹脂硬化步驟以外,同實施例11。
[比較例7]
除了未加壓積層體,實施焊錫接合及樹脂硬化步驟以外,同實施例12。
實施例1~12中,均為導通連接良好,又,未發生微細空隙。
相對地,比較例1~7中,發生微細空隙,並且發生導通不良。
又,若比較實施例4、6、7之電子裝置與實施例5之電子裝置,則可知實施例4、6、7之電子裝置比實施例5之電子裝置,焊錫的濕潤擴展性良好。
又,實施例4~7之電子裝置,於有無上述微細空隙之測定中,均無微細空隙,但在確認全部端子間有無微細空隙時,實施例4之電子裝置中,可確認到發生非常小的微細空隙。實施例5~7之電子裝置中,均未發生微細空隙。但於實施例4所確認的微細空隙,比在比較例1~7所確認者更小,且為無實用上問題的大小。又,實施例4所確認之微細空隙數亦較比較例1~7少,且無實用上問題。
又,於實施例1~12中,係將樹脂層硬化時之樹脂層加壓力定為0.5MPa,但即使加壓力定為10MPa之情況,亦取得相同之效果。
更且,實施例1~12之具有焊劑作用的樹脂層均為含有環氧樹脂,但在含有其他熱硬化性樹脂(丁烷樹脂等)代替環氧樹脂之情況中,亦與實施例1~12同樣,確認到可抑制空隙的發生。
另外,上述實施例1~12所使用之樹脂層於100℃~200℃中的最低熔融黏度為2Pa‧s。
最低熔融黏度係使用黏彈性測定裝置Rheometer,對薄膜狀態的樣品以10℃/分鐘的升溫速度,提供周波數1Hz的剪切切斷而予以測定。
另外,於樹脂層為液狀樹脂組成物的情況中,係將溶劑乾燥作成薄膜狀進行測定。
[實施例13] (薄膜狀樹脂層之製作)
將作為環氧樹脂之甲酚酚醛清漆型環氧樹脂EOCN-102070(日本化藥(股)公司製) 45重量份、作為苯酚酚醛清漆樹脂之PR-53467(住友Becklite(股)公司製) 15重量份、作為苯氧基樹脂之YP-50(東都化成(股)公司製) 15重量份、作為具有焊劑作用之化合物之酚酞啉(東京化成(股)公司製) 15重量份、作為矽烷偶合劑之KBM-303(信越Silicone(股)公司製) 1.0重量份、和作為咪唑化合物之2P4MZ(四國化成(股)公司製) 0.05重量份,溶解於丙酮,更且,添加10重量份填充劑(Adomatix公司製、SE6050、平均粒徑2μm),製作清漆狀之樹脂組成物。
將上述所得之清漆狀樹脂組成物,使用刮刀塗敷器於聚酯片(基材)上塗佈,並以上述丙酮揮發之溫度100℃乾燥3分鐘,取得於基材上形成之厚度35μm的薄膜狀樹脂層。
(電子裝置之製作)
使用基材上所形成之薄膜狀樹脂層,且同實施例1製作電子裝置。
(電子裝置之評估)
對於實施例1所得之電子裝置,進行與實施例1同樣之評估。
[實施例14] (薄膜狀樹脂層之製作)
除了於實施例13之樹脂層中,添加填充劑(Adomatix公司製、SE6050、平均粒徑2μm),且清漆狀之樹脂組成物的添加量為30重量份以外,製作與實施例13同樣之樹脂層。
其後,與實施例13同樣製作電子裝置,並進行與實施例1同樣之評估。
[實施例15] (薄膜狀樹脂層之製作)
除了於實施例13之樹脂層中,添加填充劑(Adomatix公司製、SE6050、平均粒徑2μm),且清漆狀之樹脂組成物的添加量為60重量份以外,製作與實施例13同樣之樹脂層。
其後,與實施例13同樣製作電子裝置,並進行與實施例1同樣之評估。
實施例13~15所使用之樹脂層組成示於表6。
實施例13所使用之樹脂層於100℃~200℃中的最低熔融黏度為5Pa‧s。實施例14所使用之樹脂層於100℃~200℃中的最低熔融黏度為100Pa‧s。實施例15所使用之樹脂層於100℃~200℃中的最低熔融黏度為3300Pa‧s。
最低熔融黏度係使用黏彈性測定裝置Rheometer,對薄膜狀態的樣品以10℃/分鐘的升溫速度,提供周波數1Hz的剪切切斷而予以測定。
實施例13~15中,均未發生微細空隙及導通不良。
又,如實施例13~15般,相較於實施例1使用最低熔融黏度高的樹脂層者,可更加確實抑制微細空隙的發生。
1...支持體
2...被黏體
3...第一端子
4...第二端子
5...焊錫
6...樹脂層
8...加熱爐
9...導入口
10...加壓流體
圖1為示出本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法之形態例的模式性剖面圖。
圖2為示出本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法之形態例的模式性剖面圖。
圖3為示出本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法之形態例的模式性剖面圖。
圖4為示出本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法之形態例的模式性剖面圖。
圖5為示出本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法之形態例的模式性剖面圖。
圖6為示出本發明之第一實施形態之電子裝置之製造方法之形態例的模式性剖面圖。
圖7為示出本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法之加壓硬化步驟及焊錫接合步驟之形態例的模式性剖面圖。
圖8為示出本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法之加壓硬化步驟及焊錫接合步驟之形態例的模式性剖面圖。
圖9為示出本發明之第二實施形態之電子裝置之製造方法之加壓硬化步驟及焊錫接合步驟之形態例的模式性剖面圖。
1...支持體
2...被黏體
3...第一端子
4...第二端子
5...焊錫

Claims (10)

  1. 一種電子裝置之製造方法,係將第一電子構件的第一端子、與第二電子構件的第二端子,使用焊錫予以接合,並將該第一電子構件與該第二電子構件予以電性連接者,其特徵為,在上述第一端子或第二端子上設置上述焊錫,並進行:在該第一端子與該第二端子之間,配置具有焊劑作用之薄膜狀之樹脂層,得到包含上述第一電子構件、上述第二電子構件、上述樹脂層之積層體的步驟;將該第一端子與該第二端子予以焊錫接合的焊錫接合步驟;與經由加壓流體將上述積層體一邊加壓,一邊使該樹脂層硬化的加壓硬化步驟;上述樹脂層包含具有焊劑作用之化合物;使用黏彈性測定裝置以10℃/分鐘之升溫速度、給予周波數1Hz之剪切切斷所測定之上述樹脂層於100~200℃中的最低熔融黏度為1~10000Pa.s;上述加壓硬化步驟係在加熱裝置內進行上述樹脂層的硬化;獲得積層體的上述步驟係在上述加熱裝置外,在上述第一端子與上述第二端子之間配置上述具有焊劑作用之熱硬化性樹脂層後,將上述第一電子構件、上述第二電子構件、上述樹脂層一邊加熱一邊夾持並加壓而構成上述積層體; 上述加壓硬化步驟係在上述加熱裝置內搬送上述積層體,並進行上述樹脂層的熱硬化。
  2. 如申請專利範圍第1項之電子裝置之製造方法,其中,實施上述加壓硬化步驟後,再度經由加壓流體,將上述積層體一邊加壓,一邊將上述樹脂層進一步硬化。
  3. 如申請專利範圍第1項之電子裝置之製造方法,其中,經由上述加壓流體,將上述積層體一邊加壓,一邊將上述第一端子與第二端子予以焊錫接合,同時使上述樹脂層硬化,並實施上述焊錫接合步驟、與上述加壓硬化步驟。
  4. 如申請專利範圍第1項之電子裝置之製造方法,其中,於上述加壓硬化步驟中,係將上述積層體設置於容器內,並於上述容器內導入上述加壓流體,將上述積層體加壓。
  5. 如申請專利範圍第1項之電子裝置之製造方法,其中,上述加壓流體為氣體。
  6. 如申請專利範圍第5項之電子裝置之製造方法,其中,上述加壓流體為空氣。
  7. 如申請專利範圍第1項之電子裝置之製造方法,其中,於上述加壓硬化步驟中,經由上述加壓流體,將0.1MPa以上、10MPa以下之壓力加壓至上述積層體。
  8. 如申請專利範圍第1項之電子裝置之製造方法,其中,上述樹脂層為包含熱硬化性樹脂。
  9. 如申請專利範圍第1項之電子裝置之製造方法,其中, 上述樹脂層為包含具有至少一個以上之酚性羥基的樹脂(A)、與作用為其硬化劑的樹脂(B)。
  10. 一種電子裝置,其特徵為藉由申請專利範圍第1項之製造方法所製造。
TW098137544A 2008-11-06 2009-11-05 電子裝置之製造方法及電子裝置 TWI503900B (zh)

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