TWI838799B - 電子零件搭載基板、電子零件保護片以及電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
本揭示是有關於一種電子零件搭載基板、電子零件保護片以及電子機器。
為了保護搭載於基板上的積體電路(integrated circuit,IC)晶片等電子零件免受對基板的彎折或衝擊的影響,或者保護其免受由溫度變化引起的熱衝擊的影響,而進行如下操作:針對電子零件,利用樹脂來將基板的一部分或整個面被覆保護。近年來,隨著受到保護的電子零件以及基板電路的性能的明顯提高或小型化,對進行被覆保護的材料所要求的保護功能的要求水準不斷提高。
作為對電子零件進行被覆保護的方法,提出了不含溶劑的成形為片狀的具熱熔融性的電子零件保護片來作為代替自先前以來一直進行的保形塗佈的部件。
例如,專利文獻1中揭示了一種電子機器零件用防濕片,其特徵在於包括包含以芳香族乙烯基-共軛二烯系嵌段共聚物為主成分的形成材料的防濕層。
專利文獻2中揭示了一種基板保護用片,其包含烯烴系單量體、乙烯性不飽和羧酸、以及芳香族乙烯性不飽和單量體的接枝共聚物。
專利文獻3以及專利文獻4中揭示了一種片狀樹脂組成物,其包含環氧樹脂、無機填料、阻燃劑。
專利文獻5中揭示了一種搭載結構體的製造方法,其利用包括第一熱傳導層以及第二熱傳導層的積層片來覆蓋搭載零件與基板,該文獻的圖3(b)中揭示了一種製造方法,其利用所述積層片的硬化物將搭載零件與搭載零件之間無間隙地填滿。
專利文獻6中揭示了一種可撓性印刷配線板,其包括表面的平均粗糙度處於特定範圍內的電絕緣層、以及導體層。
專利文獻7中揭示了一種結構,其於可撓性電路體表面被覆熱塑性彈性體,所述可撓性電路體表面具有絕緣膜、形成於絕緣膜上的配線層、以及形成於配線層上的絕緣層。
專利文獻8中揭示了一種電子零件搭載基板,其具有包含導電性填料與黏合劑樹脂的電磁波屏蔽層,且藉由峰度處於特定範圍內的電磁波屏蔽構件來對電子零件進行被覆。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2003-145687號公報
[專利文獻2]日本專利特開2010-06954號公報
[專利文獻3]日本專利特開2011-246596號公報
[專利文獻4]日本專利特開2012-054363號公報
[專利文獻5]日本專利特開2019-021757號公報
[專利文獻6]日本專利特開2008-160151號公報
[專利文獻7]國際公開第2012/147412號
[專利文獻8]國際公開第2020/129985號
如上所述,迄今為止揭示了與藉由各種方法進行被覆保護的電子零件搭載基板有關的發明,但近年來,期望要求性能的水準高且品質更優異的電子零件搭載基板。
積層於電子零件搭載基板上的電子零件保護層為了實現對下層的電子零件或基板進行絕緣被覆的作用,而要求高絕緣性。
另外,為了提高電子零件搭載基板的生產性,有時於大型基板上例如以陣列狀搭載電子零件,並進行按照每個特定的零件分區割斷的切割步驟。於該情況下,於電子零件保護層中要求切割適應性。不具有切割適應性的電子零件保護層會因由切割引起的應力而導致電子零件保護層的切斷面塌邊或產生毛邊。再者,本
說明書中所述的毛邊是指以電子零件保護層的切斷面為基點的電子零件保護層的捲曲。
進而,電子零件搭載基板於被組裝至電子機器中後,於各種溫度環境下使用,因此電子零件保護層會暴露於急劇的溫度變化下,電子零件保護層自身有時會破損。因此,迫切期望耐冷熱循環性優異的電子零件保護層。
電子零件搭載基板由於組裝至電子機器中,因此不允許附著塵土或灰塵。例如,附著有嵌入至電子零件保護層的凹凸中的無法被去除的塵埃的物品於檢查步驟中被判斷為無法實用,有時會被廢棄。因此,期望防污性優異的電子零件保護層。進而,於進行電子零件保護層的品質檢查(角部的裂紋或端部是否流動過度等)的情況下,若電子零件保護層自身未被著色,則無法視認而會漏掉缺陷部位等,從而於檢查精度上存在課題。另一方面,若僅單純地著色為黑色等,則例如於在電子零件中由黑色的密封樹脂密封的晶片上難以識別缺陷部位,其於檢查精度上亦存在課題。
本揭示是鑒於所述課題而成,其第一目的為提供一種具有優異的絕緣性、耐冷熱循環性優異且切割適應性優異的電子零件搭載基板、以及電子零件保護片。另外,第二目的為提供一種具有高防污性、識別性優異的高品質的電子零件保護片以及包括該電子零件保護片的電子零件搭載基板。
本發明者等人進行了努力研究,結果發現藉由使用具有以下特徵的物品(電子零件搭載基板以及電子零件保護片)來解決所述課題,從而完成了本揭示。
[1]:一種電子零件搭載基板,於基板上搭載有電子零件,且所述電子零件由電子零件保護層被覆,所述電子零件搭載基板中,所述電子零件保護層的表面的藉由數式(1)而算出的動態指數(Flop Index,FI)為0.3~80。
(L* 15°、L* 45°、L* 110°分別為相對於電子零件表面的垂線方向而以45°的角度入射的光的自正反射光的偏移角為15°、45°、110°下的由日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)Z8781-4規定的L*a*b*表色系的L*)
[2]:一種電子零件搭載基板,於基板上搭載有電子零件,且所述電子零件由電子零件保護層被覆,所述電子零件搭載基板中,所述電子零件保護層的表面中,
依據國際標準化組織(International Organization for Standardization,ISO)25178-2:2012求出的均方根斜率Sdq為0.0001~5.0。
[3]:如[2]所述的電子零件搭載基板,其特徵在於,
所述電子零件保護層的表面中,依據ISO 25178-2:2012求出的均方根高度Sq為0.01μm~10μm,且滿足下述數式(2)及數式(3)。
y≦195x-0.553 (2)
y≧0.258x (3)
(x:依據ISO 25178-2:2012求出的電子零件保護層的表面的均方根斜率Sdq,y:依據ISO 25178-2:2012求出的電子零件保護層的表面的均方根高度Sq)
[4]:如[1]~[3]中任一項所述的電子零件搭載基板,其特徵在於,所述電子零件保護層的由ISO 5-2規定的360nm~760nm的可見光區域的光密度(OD(optical density)值)為1~6。
[5]:如[1]~[4]中任一項所述的電子零件搭載基板,其特徵在於,所述電子零件保護層的由JIS Z8781-4規定的L*a*b*表色系中的L*值為1~50,且a*值為-10~10,並且b*值為-10~10。
[6]:如[1]~[5]中任一項所述的電子零件搭載基板,其特徵在於,所述電子零件保護層的表面電阻值為1.0×107Ω/□以上。
[7]:如[1]~[6]中任一項所述的電子零件搭載基板,其特徵在於,所述電子零件保護層含有黏合劑樹脂以及粒狀改質劑,所述粒狀改質劑的由JIS K 6217-4規定的鄰苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate,DBP)吸油量為15ml/100g~400ml/100g。
[8]:如[7]所述的電子零件搭載基板,其特徵在於,所述粒狀改質劑包含至少一種碳黑。
[9]:一種電子機器,搭載有如[1]~[8]中任一項所述的電子零件搭載基板。
[10]:一種電子零件保護片,用於被覆搭載於基板上的電子零件,所述電子零件保護片中,使所述電子零件保護片在180℃下加熱60分鐘而成的硬化膜的表面的藉由數式(1)而算出的動態指數(FI)為0.3~80。
(L* 15°、L* 45°、L* 110°分別為相對於電子零件表面的垂線方向而以45°的角度入射的光的自正反射光的偏移角為15°、45°、110°下的由JIS Z8781-4規定的L*a*b*表色系的L*)
[11]:一種電子零件保護片,用於被覆搭載於基板上的電子零件,所述電子零件保護片中,使所述電子零件保護片在180℃下加熱60分鐘而成的硬化膜的表面的依據ISO 25178-2:2012求出的均方根斜率Sdq為0.0001~5.0。
[12]:如[11]所述的電子零件保護片,用於對搭載於基板上的一個電子零件或包含多個電子零件的電子零件群進行被覆保護,所述電子零件保護片的特徵在於,使所述電子零件保護片在180℃下加熱60分鐘而成的硬化膜
的表面中,依據ISO 25178-2:2012求出的均方根高度Sq為0.01μm~10μm,且滿足下述數式(2)及數式(3)。
y≦195x-0.553 (2)
y≧0.258x (3)
(x:依據ISO 25178-2:2012求出的電子零件保護層的表面的均方根斜率Sdq,y:依據ISO 25178-2:2012求出的電子零件保護層的表面的均方根高度Sq)
藉由本揭示的第一態樣的發明,起到可提供一種具有優異的絕緣性、耐冷熱循環性優異且切割適應性優異的電子零件搭載基板、以及電子零件保護片的優異效果。
藉由本揭示的第二態樣的發明,起到可提供一種具有高防污性、識別性優異的高品質的電子零件保護片以及包括該電子零件保護片的電子零件搭載基板的優異效果。
1:基板
2、2a、2b:電子零件
3:電子零件保護層
4:焊料凸塊
5:中空部分
6:電子零件保護片
7:緩衝材
8:導電層
9:接地
10:電子零件搭載基板
11:具有導電層的電子零件搭載基板
12:入射光
13:測定對象表面
20:加熱加壓機
21:一次粒子
22:聚集體
23:空間
31:聚醯亞胺膜
32:陰極電極用梳型信號配線
32':陰極電極連接點
33:陽極電極用梳型信號配線
33':陽極電極連接點
100:搭載基板/電子零件搭載基板
圖1是本實施方式的電子零件搭載基板的示意性剖面圖。
圖2A是對動態指數(FI)測定系統進行說明的圖。
圖2B是對FI測定系統進行說明的圖。
圖2C是對FI測定系統進行說明的圖。
圖3是表示本實施方式的粒狀改質劑的聚集體的一例的圖。
圖4是表示本實施方式的電子零件搭載基板的製造步驟的示意圖。
圖5是本實施方式的具有導電層的電子零件搭載基板的示意性剖面圖。
圖6是本實施方式的試驗基板的示意性剖面圖。
圖7A是用於對水蒸氣蒸騰性試驗的基板進行說明的示意性俯視圖。
圖7B是用於對水蒸氣蒸騰性試驗的基板進行說明的示意性俯視圖。
圖7C是圖7B的VIIC-VIIC切斷部剖面圖。
[第一實施方式]
《電子零件搭載基板》
如圖1所示,第一實施方式的電子零件搭載基板10包括:基板1;一個以上的電子零件2,搭載於基板上;以及電子零件保護層3,對所述電子零件2的一部分或全部與基板1進行被覆保護。電子零件保護層3自電子零件2上表面遍及基板1進行被覆,除了電子零件2的上表面以外,還對因搭載電子零件2而形成的階差部的側面以及基板的至少一部分進行被覆。再者,電子零件保護層3並不限定於以追隨電子零件2的形狀的方式進行被覆的結
構,亦包含以於電子零件2上對電子零件2與基板1進行被覆的方式形成的態樣。
電子零件2可經由焊料凸塊4而與基板電連接,自電子零件延長的連接端子與基板亦可直接連接。於電子零件2經由焊料凸塊4而與基板連接的情況下,如圖1所示,於電子零件2與基板1之間產生中空部分5。電子零件保護層3可以維持所述中空部分5的方式對電子零件2與基板1進行被覆保護,亦可以填埋中空部分5的方式進行被覆保護。電子零件保護層可藉由例如後述的方法來進行製造。
《電子零件保護層》
繼而,對第一實施方式的電子零件保護層進行說明。如上所述,電子零件保護層用於對搭載於基板上的電子零件進行被覆保護。
《均方根高度Sq》
均方根高度Sq(以下,亦稱為Sq)是ISO 25178-2:2012中由下述數式(4)規定的表面性狀參數。A表示定義表面的面積。
均方根高度Sq可藉由如下方式來算出:藉由分析軟體對利用
光學顯微鏡、雷射顯微鏡以及電子顯微鏡中的任一者所獲得的表面形狀的座標資料進行處理。均方根高度Sq表示定義表面上的凹凸高度的均方根,且表示表面粗糙度的標準偏差。
第一實施方式中的電子零件保護層的表面較佳為依據ISO 25178-2:2012求出的均方根高度Sq為0.15μm~1.0μm。藉由電子零件保護層的表面為所述範圍內,於帶電物與電子零件保護層表面接觸時,可於界面維持適度的空隙,因此可改善絕緣性,能夠提高絕緣破壞電壓。另外,藉由電子零件保護層的表面為所述範圍內,可於切割步驟中與刀具在切斷點產生適度的應力集中,從而可更有效地抑制毛邊的產生。
《均方根斜率Sdq》
均方根斜率Sdq(以下,亦稱為Sdq)是ISO 25178-2:2012中由下述數式(5)規定的表面性狀參數。A表示定義表面的面積,x表示x軸方向上的微小位移,y表示y軸方向上的微小位移,z(x,y)表示z軸方向上的微小位移。
均方根斜率Sdq可藉由如下方式來算出:藉由分析軟體對利用光學顯微鏡、雷射顯微鏡以及電子顯微鏡中的任一者所獲得的
表面形狀的座標資料進行處理。均方根斜率Sdq表示定義表面的所有點的斜率的均方根,是表現定義表面上的凹凸的陡峭度的參數。
第一實施方式中的電子零件保護層的表面較佳為依據ISO 25178-2:2012求出的均方根斜率Sdq為0.0001~5。藉由電子零件保護層的表面為所述範圍內,可提高電子零件保護層的防污性。藉由將均方根斜率Sdq設為0.0001以上,可對電子零件保護層賦予適度的凹凸斜率,且可抑制塵土或灰塵的附著。另一方面,藉由將均方根斜率Sdq設為5以下,可抑制微細的塵土或灰塵附著於電子零件保護層的凹凸壁面上。電子零件保護層的均方根斜率Sdq更佳為0.0005~4.5,進而佳為0.001~4,尤佳為0.005~3.5。
《動態指數(FI)》
動態指數(FI)(以下,亦稱為FI)是藉由數式(1)而算出的參數。
將FI測定系統示於圖2A。FI使用明度L*來算出,所述明度L*是相對於測定對象表面13的垂線方向而以45°的入射角照射光(入射光12),利用檢測器檢測以一定的角度反射的光(正反射光)
並加以數值化而得。L*為由JIS Z8781-4規定的L*a*b*表色系中的明度L*,L* 15°、L* 45°、L* 110°分別為於相對於測定對象表面的垂線方向而以45°的角度入射的光的自正反射光的偏移角為15°、45°、110°下觀測到的L*。
FI成為評價測定對象表面的凹凸陡峭度與表面凹凸的秩序性的指標。如圖2B所示,於測定對象表面的凹凸劇烈且無秩序的情況下,入射光12以所有角度反射(散射),因此偵測到的光量的角度依存性變小。其結果,藉由數式(1)而算出的FI的值成為小的值。另一方面,如圖2C所示,於測定對象表面的凹凸平緩且秩序性高的情況下,入射光12以一定的角度被強烈反射,因此偵測到的光量的角度依存性變大。尤其是於所述偏移角為15°、45°、110°下觀測到的光中,15°的光量變大,因此FI成為大的值。
(FI的效果)
第一實施方式中的電子零件保護層表面的FI為0.3~80。藉由FI為所述範圍內,可使電子零件保護層的切割適應性與耐電壓性(絕緣破壞電壓)良好。藉由FI為0.3以上,能夠對電子零件保護層表面的凹凸形狀賦予一定的秩序性。藉由於向電子零件保護層施加電壓時使表面凹凸形狀具有一定的秩序性,能夠抑制產生絕緣破壞的起點,因此耐電壓性(絕緣破壞電壓)提高。另一方面,藉由電子零件保護層表面的FI為80以下,能夠對表面凹凸形狀賦予一定的無秩序性。於凹凸形狀具有高秩序性的表面中,因切斷等而施加的外部應力容易集中於特定部位,但於凹凸
具有一定的無秩序性的情況下,可使該外部應力適當地分散,切割適應性提高。另外,可提高耐冷熱循環性。電子零件保護層表面的FI更佳為1~75,進而佳為3~50,尤佳為5~26。
進而,本發明者進行了努力研究,結果發現藉由將電子零件保護層表面的FI設為5~26,耐冷熱循環性進一步提高。電子零件搭載基板於被組裝至電子機器中後,於各種溫度環境下使用,因此電子零件保護層有時會暴露於急劇的溫度變化下。於電子零件保護層表面的FI為特定的範圍內,且表面凹凸具有一定程度的無秩序性的情況下,能夠適度地分散電子零件保護層相對於急劇的溫度變化的膨脹/收縮所引起的應力,因此可防止於溫度變化時電子零件保護層破損。
[Sq、Sdq、FI的控制方法]
對電子零件保護層表面的均方根高度Sq、均方根斜率Sdq、動態指數(FI)進行控制的方法可應用現有公知的方法作為調整物體的表面形狀的方法,亦可應用各不相同的方法或者亦可應用共通的方法。具體而言,可列舉:使用研磨布紙對表面進行研磨的方法;藉由壓縮空氣將研磨材吹附至電子零件保護層表面的噴丸(shot blast)法;於具有規定的均方根高度Sq、均方根斜率Sdq或FI的載體材上形成作為電子零件保護層的前驅物的電子零件保護片6(參照圖4)並轉印載體材表面的凹凸的方法;對具有規定的均方根高度Sq、均方根斜率Sdq或FI的膜與電子零件保護片6進行壓接並轉印膜表面的凹凸的方法;使電子零件保護層含有粒
子狀物質來對表面凹凸進行控制等方法。作為對電子零件保護層表面的Sq、Sdq、FI進行控制的方法,並不限定於例示的方法,但只要是使電子零件保護層含有粒子狀物質來對表面凹凸進行控制的方法,則亦不需要特別進行前處理/後處理,因此就生產性的觀點而言較佳。
《光密度(OD值)》
光密度(以下,亦省略為OD值)是透過對象物的入射光線的衰減率,且是藉由數式(6)而算出的參數。PI表示特定波長下的入射光量,PT表示特定波長的透過光量。
[數式6]OD(λ)=log 10(PI(λ)/PT(λ)) (6)
光密度(OD值)越大,入射光的衰減率越大,因此可以說對象物的光線遮蔽性良好。如圖1所示,於在電子零件2上積層有電子零件保護層3的結構中,電子零件保護層3的光密度(OD值)越高,光線遮蔽性越高,光不會照射、反射至下層的電子零件2上,電子零件的色彩難以由觀察者觀測到。因此,於電子零件與電子零件保護層的色彩不同的情況下,可根據外觀來判斷於電子零件上積層有電子零件保護層的部分與未積層電子零件保護層的部分。就所述觀點而言,電子零件保護層的由ISO 5-2規定的360nm~760nm(可見光區域)的光密度(OD值)較佳為0.5~6
的範圍內,更佳為1~6,進而佳為2~6的範圍內。
於電子零件保護層中,謀求提高電子零件的邊緣部等的裂紋、電子零件保護層的端部是否流動過度(滲出)等的品質檢驗精度的技術。雖然有將電子零件保護層著色為黑色的方法,但若僅單純地著色為黑色,則例如於在電子零件中由黑色的密封樹脂密封的晶片上難以識別,謀求提高檢查精度的技術。根據第一實施方式的電子零件保護層,藉由將OD值設為所述範圍,可使電子零件保護層自身適度地著色,提高視認性,從而有效地提高檢查精度。
作為提高電子零件保護層的OD值的方法,可例示使用顯示出高吸光特性的黏合劑樹脂的方法、含有使入射光散射的填料的方法。關於後述的粒狀改質劑,亦可獲得所述的入射光的散射效果,藉由對粒狀改質劑的種類及/或量進行控制,能夠將電子零件保護層的OD值設為所期望的範圍。
《L*a*b*值》
第一實施方式的電子零件保護層較佳為由JIS Z8781-4規定的L*a*b*表色系中的L*值為1~50,且a*值為-10~10,並且b*值為-10~10。藉由將L*a*b*值設為所述範圍,與基板的色彩差異變得明確,識別性提高。再者,L*a*b*值是表示顏色空間的座標軸。L*是指明度維度,a*以及b*表示補色維度。L*值越低,a*b*值越接近0,對象面的漆黑性越高,與通常著色的基板的色彩差異越明確。此處,L*為FI測定中的L* 45°。L*值更佳為1~40,進而佳為
1~30。另外,a*值以及b*值更佳為-5~5,進而佳為-3~3。
第一實施方式的電子零件保護層藉由將Sdq、OD值、以及L*a*b*值最佳化,即使於任何顏色的電子零件以及基板上形成電子零件保護層,亦可視認到電子零件保護層,可顯著提高檢查精度。
《電子零件保護層的絕緣性》
就對搭載於電子零件搭載基板上的電子零件或電路等通電材料進行被覆保護的必要性而言,電子零件保護層較佳為具有優異的絕緣性。具體而言,電子零件保護層的表面電阻值較佳為1.0×107Ω/□以上,更佳為1.0×108Ω/□以上,進而佳為1.0×109Ω/□以上。
《黏合劑樹脂》
電子零件保護層包含黏合劑樹脂。黏合劑樹脂成為電子零件保護層的基體。包含後述的粒狀改質劑或其他任意成分。黏合劑樹脂可使用熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂及硬化劑中的任一種或組合使用。
[熱塑性樹脂]
作為熱塑性樹脂,可列舉:聚烯烴系樹脂、乙烯基系樹脂、苯乙烯-丙烯酸系樹脂、二烯系樹脂、萜烯樹脂、石油樹脂、纖維素系樹脂、聚醯胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、液晶聚合物、氟樹脂等。雖無特別限定,但就耐熱性的觀點而言,更佳為聚醯胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、液晶聚合物、氟樹脂。
熱塑性樹脂可單獨使用或併用兩種以上。
[熱硬化性樹脂]
熱硬化性樹脂是具有多個能夠與硬化劑反應的官能基的樹脂。官能基例如可列舉:羥基、酚性羥基、酸酐基、甲氧基甲基、羧基、胺基、環氧基、氧雜環丁基、噁唑啉基、噁嗪基、氮丙啶基、硫醇基、異氰酸酯基、嵌段化異氰酸酯基、嵌段化羧基、矽醇基等。熱硬化性樹脂例如可列舉:丙烯酸樹脂、馬來酸樹脂、聚丁二烯系樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚胺基甲酸酯脲樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、酚系樹脂、醇酸樹脂、胺基樹脂、聚乳酸樹脂、噁唑啉樹脂、苯並噁嗪樹脂、矽酮樹脂、氟樹脂等公知的樹脂。熱硬化性樹脂可單獨使用或併用兩種以上。
該些中,就耐熱性的方面而言,較佳為聚胺基甲酸酯樹脂、聚胺基甲酸酯脲樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂。
[硬化劑]
硬化劑具有多個能夠與熱硬化性樹脂的官能基反應的官能基。硬化劑例如可列舉:環氧化合物、含有酸酐基的化合物、異氰酸酯化合物、氮丙啶化合物、胺化合物、酚化合物、有機金屬化合物等公知的化合物。硬化劑可單獨使用或併用兩種以上。
相對於熱硬化性樹脂100質量份,硬化劑較佳為包含1質量份~50質量份。藉由硬化劑量為1質量份以上,於電子零件
保護層中形成牢固的交聯結構,耐電壓性(絕緣破壞電壓)提高。另一方面,藉由硬化劑量為50質量份以下,可抑制電子零件保護層的過度硬化,於後述的電子零件搭載基板的製造步驟中,於加熱加壓時電子零件保護片6(參照圖4)追隨電子零件的形狀而變形,從而形成無缺陷的電子零件保護層。相對於熱硬化性樹脂100質量份,硬化劑更佳為包含3質量份~45質量份,進而佳為包含5質量份~40質量份。
《粒狀改質劑》
電子零件保護層較佳為包含粒狀改質劑。粒狀改質劑主要出於將電子零件保護層的均方根高度Sq、均方根斜率Sdq、動態指數(FI)設為所期望的範圍的目的來使用。另外,藉由適宜變更粒狀改質劑的種類、添加量,可將電子零件保護層的彈性模數、楊氏模數、壓入硬度等機械性質設為良好的範圍。
粒狀改質劑較佳為由JIS K 6217-4規定的DBP吸油量為15ml/100g~400ml/100g。藉由粒狀改質劑的DBP吸油量為15ml/100g~400ml/100g,可提高切割適應性。推測切割適應性的提高是藉由後述的推測作用而產生,但第一實施方式中的效果的作用機構不受該推測作用的限定。
DBP吸油量是指作為對象的物質可吸收DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)的量,可作為用於掌握後述的粒狀改質劑的聚集體的發展程度的指標。
第一實施方式的粒狀改質劑藉由作為基礎的微小粒子
(以下為一次粒子21)凝聚、黏結或融合而形成二次粒子狀黏結體(以下為聚集體22)。圖3表示粒狀改質劑的聚集體的示意圖。
(推測作用)
以下,示出粒狀改質劑有助於提高電子零件保護層的切割適應性的作用的推測。粒狀改質劑的一次粒子21具有藉由靜電相互作用等多個粒子間相互作用而相互聚集的性質,藉由多個一次粒子21凝聚、黏結或融合而形成聚集體22。於一次粒子凝聚時,一次粒子21不一定被緊密堆積,於聚集體22中產生空間23。
於粒狀改質劑浸漬於油或高分子溶液等液體中時,液體中的低分子或高分子會進入聚集體中的空間23。若進入該空間23的是高分子,則該高分子的分子鏈不會全部進入該空間23,而是分子鏈的一部分進入空間23內。所述現象於高分子中的多個末端產生時,形成多個粒狀改質劑藉由高分子鏈而相連的狀態。藉由於電子零件保護層中大量形成所述現象,從而形成類交聯結構,電子零件保護層的強度提高,抑制切割時的塌邊或毛邊的產生。
該推測作用受到聚集體中的空間的大小的影響。即,聚集體越進一步發展而變大,一次粒子越難以藉由緊密堆積來凝聚,從而形成更寬廣的空間,或形成更多的空間。藉此,粒狀改質劑形成密度更高的類交聯結構,電子零件保護層獲得更高的強度。
作為測量該空間的大小的指標,可使用DBP吸油量。DBP吸油量與作為對象的物質可吸收DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)
的量、即聚集體中的空間的總體積呈正相關關係。DBP吸油量越高,聚集體中的空間越寬廣、越多,於電子零件保護層中形成有密度高的類交聯結構。
以上是利用粒狀改質劑提高電子零件保護層的強度中的推測作用。其中,第一實施方式中的效果的作用機構不受該推測作用的限定。
第一實施方式中使用的粒狀改質劑的由JIS K 6217-4規定的DBP吸油量為15ml/100g~400ml/100g。藉由粒狀改質劑的DBP吸油量為15ml/100g以上,可使聚集體的發展程度充分,產生充分的類交聯效果。其結果,於對積層有電子零件保護層的電子零件搭載基板進行切割加工時,可抑制電子零件保護層的塌邊。另外,藉由粒狀改質劑的DBP吸油量為400ml/100g以下,防止大量的高分子被取入至粒狀改質劑中,抑制高分子不足的區域的產生,於對積層有電子零件保護層的電子零件搭載基板進行切割加工時,可抑制以該缺陷為起點的電子零件保護層的破裂等外觀不良的發生。粒狀改質劑的DBP吸油量更佳為30ml/100g~350ml/100g,進而佳為50ml/100g~250ml/100g。
電子零件保護層100質量%中的粒狀改質劑含有率較佳為1質量%~30質量%。於粒狀改質劑含有率為1質量%以上時,可於電子零件保護層中產生充分的類交聯效果,切割適應性進一步提高。於粒狀改質劑含有率為30質量%以下時,防止大量的高分子被取入至粒狀改質劑中,並抑制電子零件保護層中產生高分
子不足的區域,切割適應性進一步提高。電子零件保護層中的粒狀改質劑含有率進而佳為5質量%~20質量%。
作為粒狀改質劑的例子,只要具有提高電子零件保護層的切割適應性的作用,則並無限制,可列舉:碳黑、碳奈米管、石墨、碳纖維、碳奈米板等碳系粒子;或日本專利特開2018/185938號公報中記載的磷酸三鋰(Li3PO4)、或國際公開2016/021467號公報中記載的二氧化矽等無機粒子等。只要具有聚集作用(aggregation)且能夠測定DBP吸油量,則可使用公知的物質。其中,較佳為使用碳黑。碳黑可包含科琴黑或乙炔黑等進行了特定分類的物質,亦可包含不進行所述般的特定分類的物質。該些粒狀改質劑不會發生如纖維狀的碳奈米管般的纏繞的過度自凝聚,而產生與高分子的牢固的相互作用,因此可均勻地分散於電子零件保護層中,且可抑制切割時的破裂,因此較佳。
就對電子零件保護層賦予絕緣性的觀點而言,粒狀改質劑較佳為體積電阻率為1.0×10-3Ω.cm以上。粒狀改質劑的體積電阻率更佳為1.0×107Ω.cm以上,進而佳為1.0×1013Ω.cm以上。粒狀改質劑中所含的物質的體積電阻率可依據JIS C2141進行測定。體積電阻率的上限並無限定,但通常為1.0×1017Ω.cm以下。
粒狀改質劑可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。藉由併用兩種以上的粒狀改質劑,可互補各自的特性。例如,於使用碳黑(DBP吸油量:100ml/100g,體積電阻率:1.6×10-5Ω.cm)作為第一粒狀改質劑且使用二氧化矽(DBP吸油量:220ml/100
g,體積電阻率:1.6×1016Ω.cm)作為第二粒狀改質劑的情況下,能夠藉由碳黑來提高切割適應性與識別性,藉由二氧化矽來提高切割適應性與絕緣破壞電壓。
《電子零件保護層的厚度》
就兼顧提高絕緣破壞電壓與薄膜化的觀點而言,電子零件保護層的厚度較佳為10μm~1000μm。電子零件保護層的厚度更佳為15μm~500μm,進而佳為20μm~250μm。
《電子零件保護片》
電子零件保護片6是電子零件保護層的前驅物物品,且是具絕緣性的樹脂片。於電子零件保護片包含熱硬化性樹脂的情況下,藉由以規定以上的時間、溫度對電子零件保護片進行加熱來使其發生硬化反應,而成為電子零件保護層。關於電子零件保護片,為了保護表面,亦可於單面或兩面包括剝離性片。另外,亦可預先積層於後述的利用電子零件保護片進行的被覆保護步驟中使用的緩衝材。
《電子零件保護片的製造方法》
電子零件保護片的製造方法並無特別限定,例如可列舉將使形成電子零件保護層的所述黏合劑樹脂等材料溶解於溶媒等中而成的組成物塗佈於剝離片的方法。作為塗佈方法,例如可列舉:凹版塗佈方式、吻合式塗佈方式、模塗方式、唇塗方式、缺角輪塗佈方式、刮刀方式、輥塗方式、刀式塗佈方式、噴霧塗佈方式、棒塗方式、旋塗方式、浸漬塗佈方式或各種印刷方式。
為了實現所期望的厚度,第一實施方式的電子零件保護片亦可積層兩片以上的電子零件保護片。關於如上所述般積層而成的結構物,可僅由電子零件保護片構成,亦可包含具有特定功能的層作為中間層。
《電子零件保護片的用途》
於基板為金屬、樹脂、纖維、陶瓷、玻璃以及導電性矽中的任一種的情況下,第一實施方式的電子零件保護片於實用上均顯示出充分的密接力。作為金屬,可使用鋁、銅、黃銅、不鏽鋼、鐵、鉻等。作為樹脂,可使用環氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烴系接枝聚合物、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。因此,本電子零件保護片亦可較佳地用於極性不同的異種材料間的密接。
第一實施方式的電子零件保護片可較佳地用於各種基板、即剛性基板、撓性印刷電路(Flexible Printed Circuit,FPC)基板等各種基板的保護。
使用第一實施方式的電子零件保護用片的電子零件搭載基板除了配備於液晶顯示器、觸控面板等中以外,亦可配備於筆記型個人電腦(Personal Computer,PC)、行動電話、智慧型手機、平板電腦終端等電子機器中。
《電子零件搭載基板的製造方法》
對使用第一實施方式的電子零件保護片的電子零件搭載基板的製造方法(以下,有時省略為被覆保護方法、被覆方法、保護
方法)進行說明。
第一實施方式的電子零件搭載基板可經由如下步驟來製造:於基板上搭載一個以上的電子零件的步驟(步驟i);準備電子零件保護片的步驟(步驟ii);以電子零件保護片與所述電子零件中高度最高的電子零件相接的方式載置電子零件保護片的步驟(步驟iii,亦稱為臨時黏貼步驟);藉由加熱加壓使所述電子零件保護片沿著各電子零件的形狀變形,並對所述電子零件以及基板的至少一部分進行被覆的步驟(步驟iv);使變形後的電子零件保護片於變形的狀態下硬化而形成電子零件保護層的步驟(步驟v)。經由該些步驟,可獲得利用由第一實施方式的電子零件保護片形成的電子零件保護層進行了被覆保護的電子零件搭載基板。步驟iv與步驟v亦可設為一系列步驟。
以下,關於步驟iii~步驟v,使用圖4對使用了電子零件保護片的基於加熱加壓的電子零件搭載基板的被覆保護方法的一例進行說明。
(步驟iii:電子零件保護片載置步驟)
準備於基板1上藉由焊料凸塊4而搭載有電子零件2a以及電子零件2b的電子零件搭載基板(亦稱為搭載基板)100。電子零件2是半導體晶片、電容器、電晶體、電感器、熱阻器等,經由焊料凸塊4安裝於基板1上。因焊料凸塊4而在電子零件2a、電子零件2b與基板1之間存在間隙。電子零件2a被設計成較電子零件2b高。
繼而,於電子零件2a、電子零件2b的安裝面上載置切成規定尺寸的電子零件保護片6。由於電子零件2a的高度較電子零件2b而言大,因此電子零件保護片6與電子零件2a接觸,並進行臨時黏貼。再者,亦存在電子零件保護片6會彎曲而與電子零件2b接觸的情況(圖4中未圖示)。
再者,亦可於電子零件保護片6上積層緩衝材7。圖4示出使用了緩衝材的例子。緩衝材7可於載置電子零件保護片6之後進行積層,亦可載置預先重疊了電子零件保護片6與緩衝材7的積層體。所述緩衝材7是於加熱加壓時軟化或熔融的材料,且具有促進電子零件保護片6對電子零件2a、電子零件2b的追隨性、以及對電子零件彼此的間隙的追隨性的功能。
緩衝材7例如只要是具有熱塑性的素材,則並無特別限定,但較佳為較加壓時的溫度而言低的熔融溫度以及玻璃轉移點(Tg)。作為較佳例,可例示聚烯烴系膜、氯乙烯膜、聚乙烯醇(polyvinylalcohol,PVA)膜。雖然取決於電子零件2a與電子零件2b之間所形成的槽的深度,但緩衝材的厚度通常為100μm~1mm左右。於積層多個緩衝材7的情況下,較佳為合計厚度處於該範圍內。
再者,第一實施方式所示的電子零件搭載基板是一例,電子零件與基板的結構並無特別限定,於電子零件2a、電子零件2b與基板1之間可存在間隙亦可不存在間隙。所搭載的電子零件的配置位置並無限定。
繼而,藉由利用加熱加壓機20進行加熱加壓,所述電子零件保護片6變形,且以沿著各電子零件的形狀的方式、即以沿著電子零件2a、電子零件2b的上表面與側面的方式發生變形,並追隨電子零件及基板1的至少一部分。緩衝材7因熱而軟化或熔融,從而促進電子零件保護片6對搭載基板100上的電子零件間的凹凸的追隨。
亦較佳為於加熱加壓時在加熱加壓機20與緩衝材7之間介隔剝離性片的方法。剝離性片是對紙或塑膠等基材進行了公知的剝離處理的片。另外,亦可使用鐵氟龍(Teflon)(註冊商標)等極性低的塑膠片。
加熱溫度只要是使電子零件保護片6適度軟化且沿著各電子零件的形狀變形並進入各電子零件彼此的間隙的溫度即可,較佳為100℃~260℃,更佳為120℃~240℃。若溫度過低,則電子零件保護片6向所搭載的各電子零件彼此的間隙的進入性下降。另一方面,若溫度過高,則電子零件保護片6的熱硬化性樹脂的熱硬化反應急速推進,電子零件保護片向所搭載的電子零件間的進入性下降。
進行加熱加壓時的壓力較佳為0.01MPa~10MPa,更佳為0.1MPa~6.0MPa。藉由以所述壓力進行加熱加壓,不會損壞電子零件,埋入性進一步提高。
加熱時間通常為0.5分鐘~30分鐘,較佳為1分鐘~20分鐘的範圍。若加熱時間過短,則電子零件保護片向所搭載的電子零
件間的進入性下降。另一方面,若時間過長,則熱硬化性樹脂容易發生熱分解或氧化,由反應生成物等引起的接著部位的可靠性下降的可能性增加。所述加熱加壓步驟較佳為於真空狀態下進行。
作為加熱加壓的方法,除了使用加熱加壓機以外,亦較佳為積層適度的重量的金屬板以達到規定的壓力並將該積層物投入至烘箱的方法。
另一方面,作為加熱加壓機以外的加熱加壓方法,亦較佳為真空成形法或真空壓空成形。
(步驟v:變形後的電子零件保護片的硬化步驟)
於加熱加壓後在使電子零件保護片6變形的狀態下,進而於150℃~230℃的溫度下加熱10分鐘至60分鐘,藉此使電子零件保護片6中的熱硬化性樹脂熱硬化,形成作為硬化膜的電子零件保護層。電子零件保護層與電子零件及基板牢固地接著,並作為用於防止電子零件因外部的衝擊或擦傷而破損來進行保護的保護層發揮功能。再者,藉由於(步驟iv)的階段將加熱加壓的溫度設為150℃以上,將時間設為30分鐘以上,亦可完成熱硬化而形成被覆保護層。為了防止電子零件間的短路,被覆保護層必須為絕緣體,要求表面電阻值為1×107Ω/□以上。再者,於不使用熱硬化性樹脂而使用熱塑性樹脂的情況下,可省略步驟v。
第一實施方式的電子零件搭載基板中,電子零件保護層可為最外層,亦可進而積層其他功能層。所謂其他功能層,例如是導電層、具有硬塗性、水蒸氣阻擋性、氧阻擋性、熱傳導性、
低介電常數、高介電常數性或耐熱性的功能的層。其中,導電層有時出於保護進行被覆保護的電子零件免受電磁波雜訊的影響的目的來使用。
圖5中示出具有導電層的電子零件搭載基板11的結構例。導電層8形成於電子零件保護層3的上層並連接於接地9。與接地9的連接點可存在於基板1的表面上,亦可存在於基板1的側面。導電層可藉由如下等方法來形成:於電子零件保護層表面上利用濺鍍或鍍敷來形成金屬層、或者於電子零件保護層上積層含有導電性粒子的導電片而形成。
《電子機器》
第一實施方式的電子零件搭載基板較佳為除了配備於液晶顯示器、觸控面板等中以外,亦可配備於筆記型PC、行動電話、智慧型手機、平板電腦終端等電子機器中。
[第二實施方式]
接下來,對與第一實施方式不同的電子零件搭載基板的一例進行說明。再者,於以後的說明中,對於與所述實施方式相同的要素構件,標註相同的符號,並適宜省略其說明。於第二實施方式的電子零件搭載基板中,除了下述另行說明以外,還援用第一實施方式的說明。
《電子零件保護層》
第二實施方式的電子零件保護層與第一實施方式同樣地用於對搭載於基板上的電子零件進行被覆保護。
《均方根高度Sq》
Sq是於ISO 25178-2:2012中由所述數式(4)規定的表面性狀參數。式的說明等援用第一實施方式的說明。
且說,於電子零件搭載基板的製造後到組裝至電子機器中之前的期間,有時會因例如電子零件搭載基板彼此的接觸等而使電子零件保護層產生傷痕。電子零件搭載基板由於組裝於精密機器中,因此經常會藉由目視判斷為電子零件保護層有傷痕而被廢棄。例如,存在此種有傷痕的電子零件搭載基板一律藉由目視判定而判斷為不可實用的情況。但是,廢棄品的一部分是輕微的傷痕,甚至包含實用上無問題的物品。
第二實施方式中的電子零件保護層的表面較佳為依據ISO 25178-2:2012求出的均方根高度Sq為0.01μm~10μm。藉由電子零件保護層的表面為所述範圍內,可對電子零件保護層賦予適度的凹凸。其結果,即使異物與電子零件保護層表面接觸而使其表面受損,因表面整體為凹凸而於外觀上亦不易視認實用上無問題的輕微的傷痕。電子零件保護層的均方根高度Sq更佳為0.05μm~7μm,進而佳為0.1μm~5μm。
《均方根斜率Sdq》
第二實施方式的均方根斜率Sdq的說明除了以下方面以外,還援用第一實施方式的Sdq的說明。
第二實施方式中的電子零件保護層的表面的依據ISO 25178-2:2012求出的均方根斜率Sdq設為0.0001~5。藉由電子
零件保護層的表面為所述範圍內,可提高電子零件保護層的防污性。藉由將均方根斜率Sdq設為0.0001以上,可對電子零件保護層賦予適度的凹凸斜率,且可抑制塵土或灰塵的附著。另一方面,藉由將均方根斜率Sdq設為5以下,可抑制微細的塵土或灰塵附著於電子零件保護層的凹凸壁面上。電子零件保護層的均方根斜率Sdq更佳為0.0005~4.5,進而佳為0.001~4,尤佳為0.005~3.5。
進而,本發明者進行了努力研究,結果發現藉由將電子零件保護層表面的均方根斜率Sdq設為0.005~3.5,水分蒸騰性提高。電子零件搭載基板於被組裝至電子機器中後,於各種溫度環境下使用,因此電子零件保護層有時會暴露於高濕度環境下。於電子零件保護層表面的均方根斜率Sdq為0.005以上的情況下,大氣中的水分附著於電子零件保護層表面而產生的微小水滴不會被表面凹凸阻止而變大,而是迅速蒸發至大氣中。另一方面,於電子零件保護層表面的均方根斜率Sdq為3.5以下的情況下,微小水滴不會被電子零件保護層表面的陡峭的凹凸阻止,而是迅速蒸發至大氣中。
藉由縮短附著於電子零件保護層表面的水滴停留於該表面的時間,能夠抑制水分向電子零件保護層的滲透,抑制水分到達位於電子零件保護層的下層的電子零件而發生短路等不良情況。
第二實施方式的電子零件保護層的表面較佳為依據ISO 25178-2:2012求出的均方根高度Sq為0.01μm~10μm,且滿足
下述數式(2)及數式(3)。
y≦195x-0.553 (2)
y≧0.258x (3)
(x:依據ISO 25178-2:2012求出的電子零件保護層的表面的均方根斜率Sdq,y:依據ISO 25178-2:2012求出的電子零件保護層的表面的均方根高度Sq)
於異物與電子零件保護層表面接觸而使表面受損時,因不易視認到實用上無問題的水準的輕微的傷痕而可削減不需要的廢棄物。其結果,可提高生產性。
《動態指數(FI)》
FI是藉由第一實施方式中描述的數式(1)而算出的參數,測定方法是第一實施方式中說明的JIS Z8781-4,除了以下說明以外,還援用第一實施方式的FI的說明。
(FI的效果)
第二實施方式的電子零件保護層表面的FI較佳為0.3~80。藉由將FI設為所述範圍內,可使電子零件保護層的切割適應性與耐電壓性(絕緣破壞電壓)良好。藉由FI為0.3以上,能夠對電子零件保護層表面的凹凸形狀賦予一定的秩序性。藉由於向電子零件保護層施加電壓時使表面凹凸形狀具有一定的秩序性,能夠抑制產生絕緣破壞的起點,因此耐電壓性(絕緣破壞電壓)提高。另一方面,藉由電子零件保護層表面的FI為80以下,能夠對表面凹凸形狀賦予一定的無秩序性。於凹凸形狀具有高秩序性的表
面中,因切斷等而施加的外部應力容易集中於特定部位,但於凹凸具有一定的無秩序性的情況下,可使該外部應力適當地分散,切割適應性提高。電子零件保護層表面的FI更佳為1~75,進而佳為3~50,尤佳為5~26。
第二實施方式的「Sq、Sdq、FI的控制方法」、「OD值」、「L*a*b*值」援用與第一實施方式的[Sq、Sdq、FI的控制方法]、《光密度(OD值)》、《L*a*b*值》有關的記載。
第二實施方式的「絕緣性」援用第一實施方式的《電子零件保護層的絕緣性》的記載。
第二實施方式的「黏合劑樹脂」、「熱塑性樹脂」、「熱硬化性樹脂」、「硬化劑」援用第一實施方式的《黏合劑樹脂》、[熱塑性樹脂]、[熱硬化性樹脂]、[硬化劑]的記載。
《粒狀改質劑》
電子零件保護層較佳為包含粒狀改質劑。粒狀改質劑主要出於將電子零件保護層的均方根高度Sq、均方根斜率Sdq、動態指數(FI)設為所期望的範圍的目的來使用。另外,藉由適宜變更粒狀改質劑的種類、添加量,可將電子零件保護層的彈性模數、楊氏模數、壓入硬度等機械性質設為良好的範圍。
粒狀改質劑較佳為由JIS K 6217-4規定的DBP吸油量為15ml/100g~400ml/100g。藉由粒狀改質劑的DBP吸油量為15ml/100g~400ml/100g,可提高切割適應性。推測切割適應性的提高是藉由第一實施方式中說明的推測作用而產生。
第二實施方式的粒狀改質劑援用第一實施方式的使用了圖3的說明。第二實施方式的表面改質劑的由JIS K 6217-4規定的DBP吸油量的較佳範圍、電子零件保護層100質量%中的粒狀改質劑含有率、粒狀改質劑的具體例、較佳種類、粒狀改質劑的體積電阻率援用第一實施方式的說明。
第二實施方式的「電子零件保護層的厚度」、「電子零件保護片」、「電子零件保護片的製造方法」及「電子零件保護片的用途」援用第一實施方式的《電子零件保護層的厚度》、《電子零件保護片》、《電子零件保護片的製造方法》及《電子零件保護片的用途》的記載。
第二實施方式的「電子零件搭載基板的製造方法」、「電子機器」援用第一實施方式的《電子零件搭載基板的製造方法》及《電子機器》的記載。
[實施例]
以下,列舉實施例、比較例來對本揭示進行詳細的說明,但本揭示不僅限定於以下的實施例。再者,以下的「份」及「%」分別是基於「質量份」及「質量%」的值。
表1~表7中,例如將「2.2×109」這一指數表述部分記作「2.2×10^9」。
《原料》
以下示出實施例中使用的原料。
<熱硬化性樹脂>
[熱硬化性樹脂1的合成]
於包括攪拌機、溫度計、回流冷卻器、氮導入管、減壓設備的玻璃製燒瓶中裝入對苯二甲酸166份、己二酸146份、3-甲基-1,5-戊二醇212份以及乙二醇25份,一邊流通氮氣一邊進行攪拌,於常壓下緩緩升溫,並於200℃~230℃下反應約8小時,而獲得酸價為43的液狀物。繼而,裝入四正丁氧基鈦0.01份,於進行氮置換後,於密閉下在180℃下攪拌30分鐘。繼而,於230℃、5mmHg下反應2小時,而獲得酸價為1.1、羥基價為114.2、分子量為982、色相為10(美國公共衛生學會(American Public Health Association,APHA)法,以下相同)的聚酯二醇。
繼而,於包括攪拌機、溫度計、回流冷卻器、滴加裝置、氮導入管的反應容器中裝入所述聚酯二醇734份、二羥甲基丙酸23.9份、甲苯二異氰酸酯219份以及甲苯242份,於氮環境下在50℃下反應8小時。於其中加入甲苯1200份,而獲得末端具有異氰酸酯基的胺基甲酸酯預聚物的溶液。
接下來,將所獲得的預聚物的溶液加溫至70℃,一邊保持該溫度,一邊以1小時滴加混合1,3-二胺基丙烷20.0份、苄胺3.1份、2-丙醇600份以及甲苯961份而成的溶液。於滴加結束後在70℃下進一步反應6小時,藉此獲得分子量(Mw)為130000、酸價為10mgKOH/g、Tg為20℃、固體成分為25%的聚胺基甲酸酯系樹脂。
硬化劑1:雙酚A型環氧化合物「jER828」(環氧當量
=189g/eq)三菱化學公司製造
<粒狀改質劑>
.粒狀改質劑1:碳黑「MA100」(平均一次粒徑:24nm,DBP吸油量:100ml/100g,體積電阻率:1.6×10-5Ω.cm)三菱化學公司製造
.粒狀改質劑2:二氧化矽「高矽(Ultrasil)U360」(DBP吸油量:220ml/100g,體積電阻率:1.6×1016Ω.cm)那諾西(NANOCYL)公司製造
<粒狀改質劑的平均一次粒徑>
粒狀改質劑的平均一次粒徑根據自藉由穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope,TEM)放大至5萬倍~100萬倍左右的圖像中可觀察到的20個一次粒子的平均值來求出。再者,於粒狀改質劑的粒子形狀具有1.5以上的平均縱橫比(長軸長度/短軸長度)的情況下,平均一次粒徑是對長軸長度進行平均而求出。
<粒狀改質劑的DBP吸油量>
粒狀改質劑的DBP吸油量依據JIS K 6217-4進行。測定中使用了吸收量測定器(吸收量測定器S-500,朝日總研公司製造)。
《電子零件保護片的製作》
[電子零件保護片的製作]
將100份的熱硬化性樹脂1(固體成分)、15份的硬化劑1、2份的粒狀改質劑1、4份的粒狀改質劑2裝入至容器中,以不揮
發成分濃度成為45質量%的方式加入甲苯:異丙醇(質量比2:1)的混合溶劑並利用分散機攪拌10分鐘,藉此獲得組成物。以乾燥厚度成為40μm的方式使用刮刀將該組成物塗敷於緩衝材上。然後,於100℃下乾燥2分鐘,藉此獲得積層有緩衝材與電子零件保護片的實施例101的積層片。
除了變更表1的調配量以外,藉由與電子零件保護片相同的工作,分別獲得實施例102~實施例108、實施例201~實施例212、實施例301~實施例332以及比較例101、比較例102、比較例201~比較例203、比較例301~比較例304的積層片。表1~表7中示出各例的調配量。
[電子零件搭載基板的製作]
(搭載基板的製作)
準備了於包含環氧玻璃的基板上以5×5個陣列狀搭載有進行了模具密封的電子零件(1000μm×1000μm)的基板。基板的厚度為0.3mm,模具密封厚度、即自基板上表面到模具密封材的頂面為止的高度(零件高度)H為0.7mm。然後,沿著作為零件彼此的間隙的槽進行半切割,而獲得搭載基板(參照圖6)。半切槽深度設為0.8mm(基板的切槽深度為0.1mm),半切槽寬度設為200μm。
將各實施例以及比較例的積層片於8MPa、170℃的條件下於所述搭載基板(以5×5個陣列狀搭載有電子零件的基板)上熱壓接5分鐘,並用手剝離緩衝材。然後,於180℃下進行2
小時固化,基於表1,對需要進行表面的拋光研磨等處理者進行處理,以使Sq、Sdq、FI成為規定的值,而獲得各實施例以及比較例的電子零件搭載基板。
<均方根高度Sq、均方根斜率Sdq的測定>
電子零件保護層的均方根高度Sq以及均方根斜率Sdq藉由以下方法進行測定。首先,針對電子零件搭載基板中的電子零件保護層表面,使用雷射顯微鏡(基恩士(Keyence)公司製造,VK-X100)來獲取測定資料。繼而,將所獲取的測定資料取入至分析軟體(包括ISO 25178表面性狀測量模組「VK-H1XR」的分析應用「VK-H1XA」,均為基恩士(Keyence)公司製造),執行ISO 25178表面性狀測量,算出Sq、Sdq。(條件是S-過濾器:1μm、L-過濾器:0.2mm)。
<動態指數(FI)的測定>
首先,針對電子零件搭載基板中的電子零件保護層表面,使用多角度測色計(畢克(BYK)公司製造,BYK-mac i23mm測定口徑)來測定L* 15°、L* 45°、L* 110°,之後基於數式(1)來算出FI。於光源為D50、視野為2°視野的條件下進行測定。表5-表7中的L*是L* 45°的值。
<光密度(OD值)的測定>
使用愛色麗(X-Rite)公司製造的「361T台式透過濃度計」測定了電子零件搭載基板中的電子零件保護層表面的OD值。
<a*b*的測定>
使用柯尼卡美能達(KONICA MINOLTA)公司製造的「色彩色差計CR-400」測定了電子零件搭載基板中的電子零件保護層表面的a*b*值。
<表面電阻值的測定>
使用日東精工分析科技(Nittoseiko Analytech)公司製造的「海萊斯特(Hiresta)-UX MCP-HT800高電阻電阻率計」測定了電子零件搭載基板中的電子零件保護層的表面電阻值。
《評價》
[絕緣破壞電壓]
將積層有緩衝材與電子零件保護片的積層片的緩衝材改變為剝離性片,製作帶有剝離性片的電子零件保護片。
自帶有剝離性片的電子零件保護片剝離一個剝離性片,與鋁板重疊,於180℃、2MPa的條件下進行10分鐘熱壓後,於180℃下進行2小時固化,藉此製成試驗片。然後,於25℃、50%RH下放置一晚。然後,於相同環境下使用TM650耐電壓試驗器(鶴賀電氣公司製造),測定了耐電壓(絕緣破壞電壓)。
+++:絕緣破壞電壓為2.0kV以上。
++:絕緣破壞電壓為1.5kV以上且小於2.0kV。
+:絕緣破壞電壓為1.0kV以上且小於1.5kV。(實用水準)
NG:絕緣破壞電壓小於1.0kV。
[切割適應性]
使用雷射顯微鏡並藉由以下基準評價了對各實施例以及比較
例的電子零件搭載基板進行單片化步驟(全切割)時的毛邊的發生狀況。
+++:未確認到塌邊以及毛邊。
++:25個經單片化的電子零件搭載基板中小於2個發生塌邊及/或毛邊。
+:25個經單片化的電子零件搭載基板中2個以上且小於5個發生塌邊及/或毛邊。(實用水準)
NG:25個經單片化的電子零件搭載基板中5個以上發生塌邊及/或毛邊。
《評價》
[防污性]
將各實施例以及比較例的電子零件搭載基板投入至塵埃試驗機(DT-1-CF,須賀(suga)試驗機製造),使其暴露於塵埃中60分鐘。作為試驗用粉體,使用了由JIS Z8901規定的11種試驗用粉體(關東壤土(Kanto loam))。
於取出塵埃暴露的試驗樣品後,利用空氣除塵器(air duster)去除堆積的塵埃,逐個觀察5×5個陣列狀的各分區,確認有無殘留塵埃,以如下方式進行評價。
+++:於任意分區中均未發現塵埃殘留。
++:25個分區中1個以上且小於3個發現塵埃殘留。
+:25個分區中3個以上且小於5個發現塵埃殘留。(實用水準)
NG:25個分區中5個以上發現塵埃殘留。
[水分蒸騰性]
水分蒸騰性藉由模擬了電子零件搭載基板的電路基板的洩漏接觸次數進行評價。參照圖7A~圖7C對水分蒸騰性試驗方法進行說明。首先,藉由對厚度12μm的銅箔與厚度25μm聚醯亞胺膜的積層體進行蝕刻處理,如圖7A的平面圖所示,於聚醯亞胺膜31上分別形成線/空間=0.05mm/0.05mm的包括陰極電極連接點32'的陰極電極用梳型信號配線32、以及包括陽極電極連接點33'的陽極電極用梳型信號配線33。
繼而,如圖7B的平面圖所示,將覆蓋陰極電極用梳型信號配線32以及陽極電極用梳型信號配線33並切斷成陰極電極連接點32'附近以及陽極電極連接點33'附近露出的程度的大小的各實施例以及比較例的積層片於8MPa、170℃的條件下熱壓接5分鐘,並用手剝離緩衝材。然後,於180℃下進行2小時固化,基於表1,對需要進行表面的拋光研磨等處理者進行處理,以使Sq、Sdq、FI成為規定的值,而獲得各實施例以及比較例的積層有電子零件保護層3的試驗用配線板。針對所獲得的試樣,於85℃-85%RH(相對濕度)的環境下,於在陽極電極連接點33'連接陽極電極、在陰極電極連接點32'連接陰極電極的基礎上,施加電壓50V並持續500小時。然後,繼續測定經過500小時之前的電阻值變化,並確認洩漏接觸次數。再者,所謂下述「洩漏接觸」是指存在由短路引起的絕緣破壞,電阻瞬間下降而電流流動。評價
基準如以下所示。
+++:無洩漏接觸。
++:存在一次洩漏接觸。
+:存在兩次洩漏接觸。(實用水準)
NG:存在三次以上洩漏接觸。
[識別性]
(試驗單片的製作)
準備了於包含環氧玻璃的基板上以5×5個陣列狀搭載有進行了模具密封的電子零件(1000μm×1000μm)的基板。基板的厚度為0.3mm,模具密封厚度、即自基板上表面到模具密封材的頂面為止的高度(零件高度)H為0.7mm。然後,沿著作為零件彼此的間隙的槽進行半切割,而獲得試驗基板(參照圖6)。半切槽深度設為0.8mm(基板的切槽深度為0.1mm),半切槽寬度設為200μm。將各實施例以及比較例的電子零件保護片於所述試驗基板上於8MPa、170℃的條件下熱壓接5分鐘,並用手剝離緩衝材。然後,於180℃下進行2小時固化,基於表1,對需要進行表面的拋光研磨等處理者進行處理,以使Sq、Sdq、FI成為規定的值,而獲得各實施例以及比較例的電子零件搭載基板。然後,藉由沿著半切槽對所獲得的電子零件搭載基板進行全切割,對於各實施例以及比較例,各獲得25個試驗單片。進而,於不積層電子零件保護片的情況下實施相同的操作,而獲得無電子零件保護層的試驗單片。
(識別性評價)
對於帶有電子零件保護層的試驗單片以及無電子零件保護層的試驗單片,將各1個加以組合來作為一組,將其準備10組。然後,對可識別積層有電子零件保護層的試驗單片與未積層電子零件保護層的試驗單片的組數進行了計數。藉由目視進行觀察並藉由以下基準進行評價。
+++:10組全部可識別。
++:可識別的組數為8組以上且9組以下。
+:可識別的組數為6組以上且小於8組。(實用水準)
NG:可識別的組數小於6組。
[耐冷熱循環性]
藉由與所述[識別性]評價相同的方法製作試驗單片,進行耐冷熱循環性評價。
將帶有電子零件保護層的試驗單片投入至冷熱衝擊裝置(「TSE-11-A」,愛斯佩克(ESPEC)公司製造),於高溫暴露:125℃、15分鐘、低溫暴露:-50℃、15分鐘的暴露條件下實施1000次交替暴露。然後,取出試驗單片,觀察電子零件保護層的外觀,並對破損的試驗單片數進行計數,藉由以下基準進行評價。試驗個數設為各例分別為10個。
+++:破損的試驗單片數為0個。
++:破損的試驗單片數為1個以上且2個以下。
+:破損的試驗單片數為3個以上且5個以下。(實用水準)
NG:破損的試驗單片數為6個以上。
《評價》
[傷痕視認性]
於厚度125μm的聚醯亞胺膜(東麗杜邦(Toray Dupont)公司製造的「卡普頓(Kapton)500H」)上分別載置切成5cm×15cm的各實施例以及比較例的積層片,於180℃、2MPa的條件下進行10分鐘熱壓後,剝離緩衝材,於180℃下進行2小時固化,藉此獲得試驗基板。繼而,對於電子零件保護層,設置於學振式磨損試驗機(測試機產業公司製造)上,於負荷10gf、行程120mm、往返速度10次/min的條件下,使摩擦件往返10次後,藉由目視觀察電子零件保護層表面,並基於以下基準進行評價。
+++:可確認到的傷痕小於10個。
++:可確認到的傷痕為10個以上且小於20個。
+:可確認到的傷痕為20個以上且小於40個。(實用水準)
NG:可確認到的傷痕為40個以上。
[產業上之可利用性]
本揭示的電子零件搭載基板可搭載於電子機器中來使用。本揭示的電子零件保護片可較佳地用作在電子搭載基板中保護電子零件的片。所述保護片不僅可較佳地用作電子零件,亦可較佳地用作用於被覆各種零件的零件保護片。
1:基板
2:電子零件
3:電子零件保護層
4:焊料凸塊
5:中空部分
10:電子零件搭載基板
Claims (8)
- 如請求項1所述的電子零件搭載基板,其中所述電子零件保護層的由國際標準化組織5-2規定的360nm~760nm的光密度(OD值)為1~6。
- 如請求項1所述的電子零件搭載基板,其中所述電子零件保護層的由日本工業標準Z8781-4規定的L*a*b*表色系中的L*值為1~50,且a*值為-10~10,並且b*值為-10~10。
- 如請求項1所述的電子零件搭載基板,其中所述電子零件保護層的表面電阻值為1.0×107Ω/□以上。
- 如請求項1所述的電子零件搭載基板,其中所述電子零件保護層含有黏合劑樹脂以及粒狀改質劑,所述粒狀改質劑的由日本工業標準K 6217-4規定的鄰苯二甲 酸二丁酯吸油量為15ml/100g~400ml/100g。
- 如請求項5所述的電子零件搭載基板,其中所述粒狀改質劑包含至少一種碳黑。
- 一種電子機器,搭載有如請求項1至請求項6中任一項所述的電子零件搭載基板。
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