TWI848147B - 密封用樹脂片材 - Google Patents

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Abstract

本發明之密封用樹脂片材係含有熱固性樹脂、層狀矽酸鹽化合物及熱塑性樹脂，用以對元件進行密封之片材。層狀矽酸鹽化合物之質量相對於熱塑性樹脂之質量之比為0.3以上且2.0以下。

Description

密封用樹脂片材
本發明係關於一種密封用樹脂片材，詳細而言，本發明係關於一種用以對元件進行密封之密封用樹脂片材。
先前，已知使用包含熱固性樹脂之密封用片材，藉由加壓對連接於基板之端子之元件進行密封，其後，使熱固性樹脂熱硬化，自密封用片材形成硬化體(例如參照下述專利文獻1)。
於專利文獻1中，揭示有自晶片之側端緣進入至晶片及基板間之硬化體之進入量為27μm之實施例。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2016-162909號公報
然而，存在對尺寸或設計不同之複數個元件、或尺寸或設計不同之 連接於端子之複數個元件進行密封時，熱固性樹脂之流動性因上述之差異而不同，無法均一地密封全部之複數個元件之情形。
另一方面，有必要確保對元件之優異之密封性。即，有必要被覆元件之周側面，且確實地封閉厚度不同之間隙之周端緣，而確保優異之密封性。
本發明提供一種具有對尺寸或設計不同之元件之優異之密封性，且可降低厚度不同之2個間隙中之硬化體之進入量之密封用樹脂片材。
本發明(1)包含一種密封用樹脂片材，其係含有熱固性樹脂、層狀矽酸鹽化合物及熱塑性樹脂，用以對元件進行密封之密封用樹脂片材，且層狀矽酸鹽化合物之質量A相對於熱塑性樹脂之質量α之比(A/α)為0.3以上且2.0以下。
本發明(2)包含如(1)中記載之密封用樹脂片材，其中層狀矽酸鹽化合物之含有比率B為3質量%以上且7質量%以下。
本發明(3)包含如(1)或(2)中記載之密封用樹脂片材，其中熱塑性樹脂具有-30℃以上且-10℃以下之玻璃轉移溫度Tg。
本發明(4)包含如(1)至(3)中任一項記載之密封用樹脂片材，其中層 狀矽酸鹽化合物之表面經有機成分改性。
本發明(5)包含如(1)至(4)中任一項記載之密封用樹脂片材，其中熱塑性樹脂含有羧基。
本發明之密封用樹脂片材含有熱固性樹脂、層狀矽酸鹽化合物及熱塑性樹脂，且層狀矽酸鹽化合物之質量相對於熱塑性樹脂之質量之比為0.3以上。因此，於將該密封用樹脂片材配置於尺寸或設計不同之複數個元件、進而尺寸或設計不同之連接於端子之複數個元件，對其進行加熱而形成硬化體時，可控制硬化體向該等之間隙之進入量，且均一地密封複數個元件。
又，層狀矽酸鹽化合物之質量相對於熱塑性樹脂之質量之比為2.0以下。因此，確實地被覆元件之周側面，且確實地封閉厚度不同之間隙之周端緣，而具有對元件之優異之密封性。
1:密封用樹脂片材
11:密封用多層樹脂片材
12:第2密封用樹脂片材
21:電子元件
22:基板
23:凸塊
24:元件安裝基板
25:基板之厚度方向一面
26:第1間隙
27:加壓機
28:電子元件之厚度方向另一面
29:端子
30:端子之厚度方向一面
31:密封體
36:第2間隙
41:硬化體
50:電子元件硬化體封裝
61:樣品片材
71:虛設元件
72:玻璃基板
74:虛設元件安裝基板
75:虛設元件之側端緣
79:虛設端子
T0:端子之厚度
T1:凸塊之厚度
T2:第2間隙之厚度
Y1:第1硬化體進入長度
Y2:第2硬化體進入長度
圖1A~圖1D係使用本發明之密封用樹脂片材之一實施方式，密封複數個電子元件，製造電子元件封裝之步驟剖視圖，圖1A係準備密封用樹脂片材之步驟，圖1B係準備電子元件之步驟，圖1C係對密封用樹脂片材進行加壓而形成密封體之步驟，圖1D係對密封體進行加熱而形成硬化體之步驟。
圖2A~圖2B表示具備圖1B所示之電子元件之元件安裝基板，圖2A係俯視圖，圖2B係沿著圖2A中之X-X線之剖視圖。
圖3A~圖3D係使用具備圖1A所示之密封用樹脂片材與第2密封用樹脂片材之密封用多層樹脂片材，密封複數個電子元件，製造電子元件封裝之步驟剖視圖，圖3A係準備密封用多層樹脂片材之步驟，圖3B係準備電子元件之步驟，圖3C係對密封用多層樹脂片材進行加壓而形成密封體之步驟，圖3D係對密封體進行加熱而形成硬化體之步驟。
對本發明之密封用樹脂片材之一實施方式進行說明。
密封用樹脂片材係用以對元件進行密封之樹脂片材，且具有向與厚度方向正交之面方向延伸之大致板形狀(膜形狀)。
密封用樹脂片材之材料含有熱固性樹脂、層狀矽酸鹽化合物及熱塑性樹脂。即，該材料係含有熱固性樹脂、層狀矽酸鹽化合物及熱塑性樹脂之矽酸鹽-樹脂組合物。
作為熱固性樹脂，例如可例舉：環氧樹脂、聚矽氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂等。該等可單獨使用或併用2種以上。
作為熱固性樹脂，較佳可例舉環氧樹脂。再者，環氧樹脂係作為含 有主劑、硬化劑及硬化促進劑之環氧樹脂組合物而製備。
作為主劑，可例舉：例如雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、改性雙酚A型環氧樹脂、改性雙酚F型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂等2官能環氧樹脂、例如苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、三羥基苯基甲烷型環氧樹脂、四酚基乙烷型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂等3官能以上之多官能環氧樹脂等。該等主劑可單獨使用或併用2種以上。作為主劑，較佳可例舉2官能環氧樹脂、更佳可例舉雙酚F型環氧樹脂。
主劑之環氧當量之下限例如為10g/eq.、較佳為100g/eq.。主劑之環氧當量之上限例如為300g/eq.、較佳為250g/eq.。
主劑之軟化點之下限例如為50℃、較佳為70℃、更佳為72℃、進而較佳為75℃。主劑之軟化點之上限例如為130℃、較佳為110℃、更佳為90℃。
若主劑之軟化點為上述之下限以上，則於圖1C所示之步驟中，可使密封用樹脂片材1流動。因此，可實現圖1C所示之步驟之時間縮短、及使圖1C所示之步驟中之密封用樹脂片材1之厚度方向一面變得平坦。
材料中之主劑之比率之下限例如為1質量%、較佳為2質量%。材料中之主劑之比率之上限例如為30質量%、較佳為15質量%。環氧樹脂組合物中之主劑之比率之下限例如為30質量%、較佳為50質量%。環氧樹脂組合 物中之主劑之比率之上限例如為80質量%、較佳為70質量%。
硬化劑係藉由加熱使上述之主劑硬化之潛在性硬化劑。作為硬化劑，例如可例舉苯酚酚醛清漆樹脂等酚樹脂。若硬化劑為酚樹脂，則酚樹脂與主劑一起，其等之硬化體具有較高之耐熱性與較高之耐化學品性。因此，硬化體之密封可靠性優異。
硬化劑之比率係以成為下述之當量比之方式設定。具體而言，相對於主劑中之環氧基1當量，酚樹脂中之羥基之合計之下限例如為0.7當量、較佳為0.9當量。相對於主劑中之環氧基1當量，酚樹脂中之羥基之合計之上限例如為1.5當量、較佳為1.2當量。具體而言，相對於主劑100質量份，硬化劑之含有份數之下限例如為20質量份、較佳為40質量份。相對於主劑100質量份，硬化劑之含有份數之上限例如為80質量份、較佳為60質量份。
硬化促進劑係藉由加熱促進主劑之硬化之觸媒(熱硬化觸媒)。作為硬化促進劑，可例舉：例如有機磷系化合物、例如2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(2PHZ-PW)等咪唑化合物等。較佳可例舉咪唑化合物。相對於主劑100質量份，硬化促進劑之含有份數之下限例如為0.05質量份。相對於主劑100質量份，硬化促進劑之含有份數之上限例如為5質量份。
熱固性樹脂之材料中之含有比率將於下文中闡述。
層狀矽酸鹽化合物於材料(密封用樹脂片材)中分散於熱固性樹脂及熱塑性樹脂(樹脂基質)。又，層狀矽酸鹽化合物係由密封用樹脂片材形成密封體及硬化體(後述)時之流動調整劑。具體而言，係對密封用樹脂片材進行加熱而形成硬化體時降低硬化體之流動性之硬化時流動降低劑。
層狀矽酸鹽化合物係例如具有二維(向面方向)擴展之層堆積於厚度方向而成之結構(三維結構)之矽酸鹽，且被稱為頁矽酸鹽。
具體而言，作為層狀矽酸鹽化合物，可例舉：例如蒙脫石、貝得石、綠脫石、皂石、鋰膨潤石、鋅膨潤石、富鎂蒙脫石等膨潤石、例如高嶺石、例如多水高嶺土、例如滑石、例如雲母等。作為層狀矽酸鹽化合物，就提高與熱固性樹脂之混合性之觀點而言，較佳可例舉膨潤石，更佳可例舉蒙脫石。
層狀矽酸鹽化合物可為表面未經改性之未改性物，又，亦可為表面經有機成分改性之改性物。就獲得與熱固性樹脂及熱塑性樹脂之優異之親和性之觀點而言，層狀矽酸鹽化合物較佳為表面經有機成分改性。具體而言，作為層狀矽酸鹽化合物，可例舉表面經有機成分改性之有機化膨潤石(smectite)、進而較佳為表面經有機成分改性之有機化膨潤土(bentonite)。
作為有機成分，可例舉：銨、咪唑鎓、吡啶鎓、鏻等有機陽離子(鎓離子)。
作為銨，例如可例舉：二甲基二硬脂基銨、二硬脂基銨、十八烷基銨、己基銨、辛基銨、2-己基銨、十二烷基銨、三辛基銨等。作為咪唑鎓，例如可例舉：甲基硬脂基咪唑鎓、二硬脂基咪唑鎓、甲基己基咪唑鎓、二己基咪唑鎓、甲基辛基咪唑鎓、二辛基咪唑鎓、甲基十二烷基咪唑鎓、二(十二烷基)咪唑鎓等。作為吡啶鎓，例如可例舉：硬脂基吡啶鎓、己基吡啶鎓、辛基吡啶鎓、十二烷基吡啶鎓等。作為鏻，例如可例舉：二甲基二硬脂基鏻、二硬脂基鏻、十八烷基鏻、己基鏻、辛基鏻、2-己基鏻、十二烷基鏻、三辛基鏻等。有機陽離子可單獨使用或併用2種以上。較佳可例舉銨、更佳可例舉二甲基二硬脂基銨。
作為有機化層狀矽酸鹽化合物，較佳可例舉表面經銨改性之有機化膨潤石、更佳可例舉表面經二甲基二硬脂基銨改性之有機化膨潤土。
層狀矽酸鹽化合物之平均粒徑之下限例如為1nm、較佳為5nm、更佳為10nm。層狀矽酸鹽化合物之平均粒徑之上限例如為100μm、較佳為50μm、更佳為10μm。再者，層狀矽酸鹽化合物之平均粒徑例如基於藉由雷射散射法中之粒度分佈測定法求出之粒度分佈，作為D50值(累積50%中值徑)而求出。
作為層狀矽酸鹽化合物，可使用市售品。例如作為有機化膨潤土之市售品，使用S-BEN系列(Ho Jun公司製造)等。
層狀矽酸鹽化合物之含有比率將於下文中闡述。
熱塑性樹脂係與層狀矽酸鹽化合物一起降低硬化體之流動性之第2硬化時流動降低劑。又，熱塑性樹脂亦為第2密封時流動提高兼硬化時流動降低劑。
作為熱塑性樹脂，例如可例舉：天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱塑性聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂(6-尼龍或6,6-尼龍等)、苯氧樹脂、丙烯酸系樹脂、飽和聚酯樹脂(PET等)、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。該等熱塑性樹脂可單獨使用或併用2種以上。
作為熱塑性樹脂，就提高與熱固性樹脂之分散性之觀點而言，較佳可例舉丙烯酸系樹脂。
作為丙烯酸系樹脂，例如可例舉使包含具有直鏈或支鏈之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯與其他單體(共聚性單體)之單體成分進行聚合而成之(甲基)丙烯酸酯共聚物(較佳為含有羧基之丙烯酸酯共聚物)等。
作為烷基，例如可例舉：甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、異丁基、戊基、己基等碳數1~6之烷基等。
作為其他單體，可例舉：例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸等含羧基單體、例如丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等含縮水甘油基單體、例如順丁烯二酸酐、伊康酸酐等酸酐單體、例如(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-羥基月桂酯或丙烯酸(4-羥基甲基環己基)-甲酯等含羥基單體、例如苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含磺酸基單體、2-羥基乙基丙烯醯基磷酸酯等含磷酸基單體、例如苯乙烯單體、例如丙烯腈等。該等可單獨使用或併用2種以上。
較佳可例舉含羧基單體、含羥基單體，更佳可例舉含羧基單體。
作為熱塑性樹脂，較佳可例舉含有羧基之熱塑性樹脂、含有羧基及羥基之熱塑性樹脂。
熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度Tg之下限為-70℃、較佳為-50℃、更佳為-30℃。熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度Tg之上限例如為0℃、較佳為-5℃、更佳為-10℃。玻璃轉移溫度Tg為例如藉由Fox式求出之理論值，其具體之算出方法例如記載於日本專利特開2016-175976號公報等中。
若熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度Tg為上述之下限以上，則可確實地降低硬化體向厚度不同之間隙之兩者之進入量。若熱塑性樹脂之玻璃轉移溫 度Tg為上述之上限以下，則可抑制間隙之外側形成未填充部分。
熱塑性樹脂之重量平均分子量之下限例如為10萬、較佳為30萬。熱塑性樹脂之重量平均分子量之上限例如為120萬、較佳為100萬。再者，重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析法(GPC)，基於標準聚苯乙烯換算值而測定。
熱塑性樹脂之含有比率接下來進行說明，調整為可由密封用樹脂片材生成硬化體之程度。
<熱固性樹脂、層狀矽酸鹽化合物及熱塑性樹脂之含有比率等>
層狀矽酸鹽化合物之質量A相對於熱塑性樹脂之質量α之比(A/α)之下限為0.3、較佳為0.5、更佳為0.6、進而較佳為0.7、尤佳為0.9。
又，層狀矽酸鹽化合物之質量A相對於熱塑性樹脂之質量α之比(A/α)之上限為2.0、較佳為1.4、更佳為1.2、進而較佳為1.1、尤佳為1.0。
若層狀矽酸鹽化合物之質量A相對於熱塑性樹脂之質量α之比(A/α)低於上述之下限，則於元件及基板間之間隙之外側形成無硬化體(未形成硬化體)之未填充部分，故而可靠性降低。
另一方面，若層狀矽酸鹽化合物之質量A相對於熱塑性樹脂之質量α之比(A/α)高於上述之上限，則無法降低厚度不同之2個間隙(相當於下述 之第1間隙26、及第2間隙36)中之硬化體之進入量。
材料(密封用樹脂片材)中之層狀矽酸鹽化合物之含有比率B之下限例如為0.1質量%、較佳為1質量%、更佳為2質量%、進而較佳為3質量%、尤佳為4質量%。材料(密封用樹脂片材)中之層狀矽酸鹽化合物之含有比率B之上限例如為25質量%、較佳為15質量%、更佳為10質量%、進而較佳為8質量%。
若層狀矽酸鹽化合物之含有比率B為上述之下限以上，則可降低密封用樹脂片材之流動性，降低間隙中之硬化體之進入量。若層狀矽酸鹽化合物之含有比率B為上述之上限以下，則可使層狀矽酸鹽化合物充分地分散於密封用樹脂片材中，製作具有均一之流動性之密封用樹脂片材。
材料(密封用樹脂片材)中之熱塑性樹脂之比率之下限例如為1質量%、較佳為2質量%。材料中之熱塑性樹脂之比率之上限例如為10質量%、較佳為5質量%。
又，相對於熱塑性樹脂及熱固性樹脂之總量之熱塑性樹脂之比率之下限例如為5質量%、較佳為15質量%。相對於熱塑性樹脂及熱固性樹脂之總量之熱塑性樹脂之比率之上限例如為40質量%、較佳為25質量%。
材料(密封用樹脂片材)中之熱固性樹脂之含有比率之下限例如為5質量%、較佳為15質量%、更佳為17質量%、進而較佳為18質量%。材料(密 封用樹脂片材)中之熱固性樹脂之含有比率之上限例如為30質量%、較佳為25質量%、更佳為20質量%。
<其他成分>
材料可進而添加層狀矽酸鹽化合物以外之無機填料、顏料、矽烷偶合劑、及其他添加劑。
作為無機填料，可例舉：例如原矽酸鹽、島狀矽酸鹽(sorosilicate)、鏈狀矽酸鹽(inosilicate)等層狀矽酸鹽化合物以外之矽酸鹽化合物、例如石英(矽酸)、二氧化矽(矽酸酐)、氮化矽等矽化合物(層狀矽酸鹽化合物以外之矽化合物)等。又，作為無機填料，亦可例舉例如氧化鋁、氮化鋁、氮化硼等。該等可單獨使用或併用2種以上。較佳可例舉層狀矽酸鹽化合物以外之矽化合物、更佳可例舉二氧化矽。
無機填料之形狀並無特別限定，例如可例舉：大致球形狀、大致板形狀、大致針形狀、不定形狀等。較佳可例舉大致球形狀。
無機填料之最大長度之平均值(若為大致球形狀，則與平均粒徑同樣)之上限例如為50μm、較佳為20μm、更佳為10μm。又，無機填料之最大長度之平均值之下限例如為0.1μm、較佳為0.5μm。再者，無機填料之平均粒徑例如基於藉由雷射散射法中之粒度分佈測定法求出之粒度分佈，作為D50值(累積50%中值徑)而求出。
又，無機填料可包含第1填料、及具有比第1填料之最大長度之平均值小之最大長度之平均值之第2填料。
第1填料之最大長度之平均值之下限例如為1μm、較佳為3μm。第1填料之最大長度之平均值之上限例如為50μm、較佳為30μm。
第2填料之最大長度之平均值之上限例如為0.9μm、較佳為0.8μm。第2填料之最大長度之平均值之下限例如為0.01μm、較佳為0.1μm。
第1填料之最大長度之平均值相對於第2填料之最大長度之平均值之比之下限例如為2、較佳為5。第1填料之最大長度之平均值相對於第2填料之最大長度之平均值之比之上限例如為50、較佳為20。
第1填料及第2填料之材料可均相同或不同。
進而，無機填料亦可利用矽烷偶合劑等對其表面局部或整體地進行表面處理。
材料(密封用樹脂片材)中之無機填料之含有比率之下限例如為50質量%、較佳為55質量%、更佳為60質量%、進而較佳為65質量%。材料(密封用樹脂片材)中之無機填料之含有比率之上限例如為90質量%、較佳為85質量%、更佳為80質量%、進而較佳為75質量%。
相對於無機填料100質量份，層狀矽酸鹽化合物之含有份數之下限例如為1質量份、較佳為2質量份、更佳為3質量份、進而較佳為5質量份。相對於無機填料100質量份，層狀矽酸鹽化合物之含有份數之上限例如為25質量份、較佳為20質量份、更佳為15質量份、進而較佳為10質量份。
若無機填料之含有比率及/或含有份數為上述之下限以上，則可使圖1C所示之步驟中之密封用樹脂片材1流動。
於無機填料包含第1填料與第2填料之情形時，材料(密封用樹脂片材)中之第1填料之含有比率之下限於材料中，例如為30質量%、較佳為40質量%。材料(密封用樹脂片材)中之第1填料之含有比率之上限於材料中，例如為60質量%、較佳為50質量%。相對於第1填料100質量份，第2填料之含有份數之下限例如為30質量份、較佳為40質量份、更佳為50質量份。相對於第1填料100質量份，第2填料之含有份數之上限例如為70質量份、較佳為60質量份、更佳為55質量份。
作為顏料，例如可例舉碳黑等黑色顏料。顏料之粒徑之下限例如為0.001μm。顏料之粒徑之上限例如為1μm。顏料相對於材料之比率之下限例如為0.1質量%。顏料之粒徑係利用電子顯微鏡對顏料進行觀察而求出之算術平均直徑。顏料相對於材料之比率之上限例如為2質量%。
作為矽烷偶合劑，例如可例舉含有環氧基之矽烷偶合劑。作為含有環氧基之矽烷偶合劑，可例舉：例如3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽 烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷等3-縮水甘油氧基二烷基二烷氧基矽烷、例如3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷等3-縮水甘油氧基烷基三烷氧基矽烷。較佳可例舉3-縮水甘油氧基烷基三烷氧基矽烷。材料中之矽烷偶合劑之含有比率之下限例如為0.1質量%、較佳為1質量%。材料中之矽烷偶合劑之含有比率之上限例如為10質量%、較佳為5質量%。
為了獲得該密封用樹脂片材，以上述之比率調配上述之各成分，製備材料。較佳為將上述之成分充分地攪拌，使層狀矽酸鹽化合物均一地分散於熱固性樹脂及熱塑性樹脂。
又，視需要進而調配溶劑(甲基乙基酮等酮系等)，製備清漆。其後，將清漆塗佈於未圖示之剝離片材，其後，藉由加熱使之乾燥，製造具有片材形狀之密封用樹脂片材。另一方面，亦可不製備清漆，藉由混練擠出由材料形成密封用樹脂片材。
再者，所形成之密封用樹脂片材為B階段(半硬化狀態)，具體而言，為C階段前之狀態。即，為完全硬化前之狀態。密封用樹脂片材藉由上述之乾燥中之加熱、或擠出混練中之加熱，由A階段之材料形成為B階段片材。
密封用樹脂片材之厚度之下限例如為10μm、較佳為25μm、更佳為50μm。密封用樹脂片材之厚度之上限例如為3000μm、較佳為1000μm、 更佳為500μm、進而較佳為300μm。
繼而，參照圖1A~圖2B，對藉由密封用樹脂片材密封作為元件之一例之電子元件而製造電子元件封裝50之方法進行說明。
再者，於圖2B中，對圖2A之A-A切斷線上視認到之構件進行影線處理而描繪，另一方面，對切斷線上未視認到而自A-A切斷線離開所視認到之構件不進行影線處理而描繪。
於該方法中，如圖1A所示，首先，準備密封用樹脂片材1。密封用樹脂片材1具有於厚度方向相互對向之厚度方向一面及另一面。
另外，如圖1B、圖2A~圖2B所示，準備電子元件21。
如圖2A~圖2B所示，電子元件21包含電子零件，具有向面方向延伸之大致平板形狀(晶片形狀)。於電子元件21之厚度方向另一面28設置有未圖示之電極。再者，電極(未圖示)係相互隔開間隔配置於電子元件21之周端部。電子元件21例如含有公知之電子材料。
電子元件21係以形成厚度不同之2個間隙(第1間隙26及第2間隙36)之方式經由凸塊23安裝於基板22。又，電子元件21及基板22具備於元件安裝基板24。該元件安裝基板24包含第1間隙26、及第2間隙36。
基板22具有向面方向延伸之大致平板形狀。基板22之厚度方向一面25例如平行於電子元件21之厚度方向另一面28。
又，基板22之厚度方向一面25與電子元件21之厚度方向另一面28之長度T2相當於基板22及電子元件21間之第2間隙36之厚度T2。第2間隙36之厚度T2之下限例如為10μm、較佳為30μm。第2間隙36之厚度T2之上限例如為200μm、較佳為100μm。
於基板22之厚度方向一面25設置有與電子元件21之電極(未圖示)電性連接之端子29。
端子29於俯視下沿著電子元件21之周端緣延伸。又，端子29具有特定厚度T0。端子29於面方向相互隔開間隔地配置有複數個。複數個端子29之各者對應於電子元件21之複數個電極(未圖示)之各者而設置。
端子29之厚度T0係基板22之厚度方向一面25與端子29之厚度方向一面30之間之長度。端子29之厚度T0薄於第2間隙36之厚度T2。具體而言，端子29之厚度T0之下限例如為5μm、較佳為15μm。
端子29之厚度T0之上限例如為100μm、較佳為50μm。
端子29經由凸塊23與電子元件21之電極(未圖示)電性連接。
凸塊23與複數個端子29對應地設置有複數個。複數個凸塊23之各者 配置於電子元件21之電極(未圖示)之各者與基板22之端子29之間。作為凸塊23之材料，例如可例舉焊料、金等金屬等。凸塊23之厚度T1相當於下述之第1間隙26之厚度T1。於基板22之厚度方向一面25與電子元件21之厚度方向另一面28平行之情形時，凸塊23之厚度T1相當於自第2間隙36之厚度T2減去端子29之厚度T0所得之值(T2-T0)。具體而言，凸塊23之厚度T1之下限例如為5μm、較佳為15μm。凸塊23之厚度T1之上限例如為100μm、較佳為50μm。
第1間隙26係藉由在電子元件21及端子29間介存凸塊23而形成之間隙(間隙或空腔)。因此，第1間隙26之厚度T1係與凸塊23之厚度T1相同。又，第1間隙26係電子元件21之厚度方向另一面28與端子29之厚度方向一面30之間之空間。再者，第1間隙26於俯視下與電子元件21之側端緣75局部地重疊。詳細而言，第1間隙26係投影於厚度方向時電子元件21及端子29重疊之區域之中將凸塊23除外之區域。
第2間隙36具有厚於第1間隙26之厚度T1之厚度T2。第2間隙36與第1間隙26連通。具體而言，第2間隙36之厚度T2係第1間隙26之厚度T1與端子29之厚度T0之合計厚度。又，第2間隙36係電子元件21之厚度方向另一面28與基板22之厚度方向一面25之間(間隙或空腔)。又，第2間隙36係投影於厚度方向時電子元件21及基板22重疊之區域之中將端子29除外之區域。又，第2間隙36與電子元件21之側端緣75局部地重疊。
第1間隙26之厚度T1相對於第2間隙36之厚度T2之比(T1/T2)之下限 例如為0.1、較佳為0.2。凸塊23之厚度T1相對於基板22及電子元件21間之間隙之厚度T2之比(T1/T2)之上限例如為0.6、較佳為0.5。
第1間隙26及第2間隙36與電子元件21之側端緣75之全部重疊。
繼而，如圖1B所示，將密封用樹脂片材1配置於電子元件21。具體而言，使密封用樹脂片材1之厚度方向另一面與電子元件21之厚度方向一面接觸。
繼而，如圖1C所示，對密封用樹脂片材1及元件安裝基板24進行加壓。具體而言，對密封用樹脂片材1及元件安裝基板24進行熱壓。
例如，藉由具備2個平板之加壓機27，一面於厚度方向夾住密封用樹脂片材1及元件安裝基板24，一面對其等進行加壓。再者，於加壓機27之平板中，例如具備未圖示之熱源。
加壓條件(壓力、時間、進而溫度等)並無特別限定，選擇密封用樹脂片材1可被覆電子元件21之周側面，另一方面，不會損傷元件安裝基板24之條件。更具體而言，加壓條件係以如下方式設定：可使密封用樹脂片材1於電子元件21之周側面之外側流動，被覆電子元件21之周側面，且與俯視下不與電子元件21重疊之基板22之厚度方向一面25及端子29之厚度方向一面30之兩者接觸。
具體而言，加壓壓力之下限例如為0.05MPa、較佳為0.1MPa。加壓壓力之上限例如為10MPa、較佳為5MPa。加壓時間之下限例如為0.3分鐘、較佳為0.5分鐘。加壓時間之上限例如為10分鐘、較佳為5分鐘。
具體而言，加熱溫度之下限例如為40℃、較佳為60℃。加熱溫度之上限例如為100℃、較佳為95℃。
藉由密封用樹脂片材1之加壓，密封用樹脂片材1與電子元件21之外形對應地塑性變形。密封用樹脂片材1之厚度方向另一面變形為與電子元件21之厚度方向一面及周側面、及俯視下不與電子元件21重疊之基板22之厚度方向一面25及端子29之厚度方向一面30對應之形狀。
藉此，密封用樹脂片材1將第1間隙26及第2間隙36之周端緣封閉。藉此，以優異之密封性密封電子元件21。
再者，密封用樹脂片材1一面維持B階段一面發生塑性變形。
藉此，密封用樹脂片材1被覆複數個電子元件21之各自之周側面，且與俯視下不與電子元件21重疊之基板22之厚度方向一面25接觸。
藉此，由密封用樹脂片材1形成(製作)密封電子元件21之密封體31。密封體31之厚度方向一面成為平坦面。
此時，密封體31被容許略微進入至第1間隙26及第2間隙36。
其後，如圖1D所示，對密封體31進行加熱，由密封體31形成硬化體41。
具體而言，將密封體31及元件安裝基板24自加壓機27取出，繼而利用乾燥機於大氣壓下對密封體31及元件安裝基板24進行加熱。
加熱溫度(固化溫度)之下限例如為100℃、較佳為120℃。加熱溫度(固化溫度)之上限例如為200℃、較佳為180℃。加熱時間之下限例如為10分鐘、較佳為30分鐘。加熱時間之上限例如為180分鐘、較佳為120分鐘。
藉由上述之密封體31之加熱，由密封體31形成C階段化(完全硬化)之硬化體41。硬化體41之厚度方向一面成為露出面。
再者，容許略微進入至第1間隙26及第2間隙36之密封體31之端緣進而略微進入至第1間隙26及第2間隙36之內部而形成硬化體41之情況被容許。
並且，該密封用樹脂片材1含有熱固性樹脂、層狀矽酸鹽化合物及熱塑性樹脂，層狀矽酸鹽化合物之質量A相對於熱塑性樹脂之質量α之比(A/α)為0.3以上。因此，將該密封用樹脂片材1配置於尺寸或設計不同之 複數個電子元件21、進而尺寸或設計不同之連接於端子29之複數個電子元件21，對其進行加熱而形成硬化體41時，可控制硬化體41向該等之第1間隙26及第2間隙36之進入量，均一地密封複數個電子元件21。
例如，將該密封用樹脂片材1配置於相對於基板22及端子29形成不同之第1間隙26及第2間隙36之電子元件21，對密封用樹脂片材1(密封體31)進行加熱，如圖1D所示形成硬化體41時，可降低硬化體41向第1間隙26及第2間隙36之兩者之進入量。具體而言，可降低實施例中詳述之第1硬化體進入長度Y1及第2硬化體進入長度Y2(參照圖1D及圖3D)之兩者。
另一方面，層狀矽酸鹽化合物之質量A相對於熱塑性樹脂之質量α之比(A/α)為2.0以下。因此，確實地被覆電子元件21之周側面，且確實地封閉第1間隙26及第2間隙36中之周端緣，即抑制未填充部分之形成，具有對電子元件21之優異之密封性。
又，於該密封用樹脂片材1中，若層狀矽酸鹽化合物之含有比率B之下限為3質量%，則可降低第1硬化體進入長度Y1及第2硬化體進入長度Y2之任一者。若層狀矽酸鹽化合物之含有比率B之上限為7質量%，則可確實地封閉第1間隙26及第2間隙36之端緣。
進而，若熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度Tg為-30℃以上，則可使層狀矽酸鹽化合物充分地分散於密封用樹脂片材中，製作具有均一之流動性之密封用樹脂片材。若熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度Tg為-10℃以下，則可降低 密封用樹脂片材之流動性，降低第1間隙26及第2間隙36中之硬化體之進入量。
若層狀矽酸鹽化合物之表面經有機成分改性，則可使層狀矽酸鹽化合物與熱固性樹脂及熱塑性樹脂良好地親和，因此可確實地降低第1硬化體進入長度Y1及第2硬化體進入長度Y2之兩者。
<密封用多層樹脂片材>
又，如圖3A~圖3D所示，可藉由在厚度方向一側依序具備密封用樹脂片材1與第2密封用樹脂片材12之密封用多層樹脂片材11，密封電子元件21，繼而形成硬化體41。
密封用多層樹脂片材11具備密封用樹脂片材1與配置於其厚度方向一面整個面之第2密封用樹脂片材12。較佳為密封用多層樹脂片材11僅具備密封用樹脂片材1與第2密封用樹脂片材12。
第2密封用樹脂片材12之材料除了不含有層狀矽酸鹽化合物以外，與密封用樹脂片材1之材料同樣。第2密封用樹脂片材12之厚度相對於密封用樹脂片材1之厚度之比率之下限例如為0.5、較佳為1、更佳為2。第2密封用樹脂片材12之厚度相對於密封用樹脂片材1之厚度之比率之上限例如為10、較佳為5。
密封用多層樹脂片材11之厚度之下限例如為50μm、較佳為100 μm、更佳為150μm。密封用多層樹脂片材11之厚度之上限例如為3000μm、較佳為1000μm、更佳為500μm、進而較佳為300μm。
參照圖3A~圖3D，對藉由密封用多層樹脂片材11密封複數個電子元件21，繼而形成硬化體41而製造電子元件硬化體封裝50之方法進行說明。
如圖3A所示，準備密封用多層樹脂片材11。具體而言，將密封用樹脂片材1與第2密封用樹脂片材12進行貼合。
如圖3B所示，準備安裝於基板22之複數個電子元件21。
繼而，以密封用樹脂片材1之厚度方向另一面與電子元件21之厚度方向一面接觸之方式將密封用多層樹脂片材11配置於電子元件21。
如圖3C所示，其後對密封用樹脂片材1及元件安裝基板24進行加壓。
藉由加壓使密封用樹脂片材1流動而進入至鄰接之電子元件21間。另一方面，由於第2密封用樹脂片材12不含有層狀矽酸鹽化合物，故而即便加壓，流動性亦不會提高而仍較低，從而抑制其進入至鄰接之電子元件21間。
藉此，由密封用多層樹脂片材11形成密封複數個電子元件21之密封 體31。
其後，如圖3D所示，對密封體31進行加熱，由密封體31形成硬化體41。
再者，若密封用樹脂片材1以上述之下限以上之比率含有無機填料，且第2密封用樹脂片材12以上述之下限以上之比率含有無機填料，則可藉由其次之圖3C所示之加壓使密封用樹脂片材1與第2密封用樹脂片材12流動。
此時，密封用樹脂片材1與電子元件21接觸，另一方面，相對於密封用樹脂片材1，第2密封用樹脂片材12位於電子元件21之相反側。即，於密封體31中面向第1間隙26及第2間隙36之端緣係由密封用樹脂片材1形成。另一方面，密封體31之厚度方向一面係由第2密封用樹脂片材12形成。
並且，由於密封用多層樹脂片材11具備上述之密封用樹脂片材1，故而可降低硬化體41向第1間隙26及第2間隙36之進入量。
尤其是，若密封用樹脂片材1及第2密封用樹脂片材12含有具有50℃以上且130℃以下之軟化點之環氧樹脂之主劑，則於圖3C所示之步驟中，可使密封用樹脂片材1及第2密封用樹脂片材12流動。因此，可實現圖3C所示之步驟之時間縮短、及使圖3C所示之步驟中之第2密封用樹脂片材12 之厚度方向一面變得平坦。
進而，若密封用樹脂片材1及第2密封用樹脂片材12含有環氧樹脂之主劑，且含有酚樹脂作為硬化劑，則硬化體41具有較高之耐熱性與較高之耐化學品性。因此，硬化體41之密封可靠性優異。
再者，於圖3C所示之步驟中，第2密封用樹脂片材12受到按壓力而流動化，厚度方向一面變得平坦。又，於圖3C所示之步驟中，於密封用多層樹脂片材11中，如上所述，密封用樹脂片材1與第2密封用樹脂片材12一起受到按壓力而軟化流動，追隨電子元件21之外形而變形。於圖3C所示之步驟中，容許密封用樹脂片材1略微進入至第1間隙26及第2間隙36。
並且，於圖3D所示之步驟中，密封用樹脂片材1基於伴隨於升溫之複數黏度η*之降低抑制流動，而抑制向第1間隙26及第2間隙36之過度之進入。即，使包含密封用樹脂片材1之密封用多層樹脂片材11硬化而成之硬化體41可降低硬化體進入長度Y。
變化例
於以下之各變化例中，關於與上述之一實施方式同樣之構件及步驟，標註相同之參考符號，省略其詳細說明。又，各變化例除了特別記載以外，可起到與一實施方式同樣之作用效果。進而，可將一實施方式及其變化例適當組合。
作為不同之間隙，例舉有第1間隙26及第2間隙36，亦可為厚度不同之3種以上之間隙。
又，厚度不同之複數個間隙形成於1個電子元件21，亦可例如厚度不同之複數個間隙之各者形成於複數個電子元件21之各者。具體而言，亦可第1間隙26形成於一個電子元件21，第2間隙36形成於其他電子元件21。
於一實施方式中，以1層之密封用樹脂片材1密封電子元件21。然而，雖未圖示，但亦可以複數個密封用樹脂片材1(之積層體片材)密封電子元件21。
又，密封用多層樹脂片材11中之第2密封用樹脂片材12可為多層。
作為元件之一例，例舉有隔開間隙26配置於基板22之厚度方向一面25之電子元件21，利用密封用樹脂片材1對其進行了密封，雖未圖示，但例如可例舉與基板22之厚度方向一面25接觸之電子元件21，可利用密封用樹脂片材1對其進行密封。
又，作為元件之一例，例舉了電子元件21，亦可例舉半導體元件。
[實施例]
以下例示製備例、比較製備例、實施例及比較例，對本發明進一步進行具體說明。再者，本發明不受製備例、比較製備例、實施例及比較例 任何限定。又，以下之記載中使用之調配比率(含有比率)、物性值、參數等具體數值可替代為上述之「實施方式」中記載之與其等對應之調配比率(含有比率)、物性值、參數等相應記載之上限(定義為「以下」、「未達」之數值)或下限(定義為「以上」、「超過」之數值)。
製備例及比較製備例中使用之各成分如下所示。
層狀矽酸鹽化合物：Ho Jun公司製造之S-BEN NX(表面經二甲基二硬脂基銨改性之有機化膨潤土)
主劑：新日鐵化學公司製造之YSLV-80XY(雙酚F型環氧樹脂，高分子量環氧樹脂，環氧當量200g/eq.，軟化點80℃)
硬化劑：群榮化學公司製造之LVR-8210DL(酚醛清漆型酚樹脂，潛在性硬化劑，羥基當量：104g/eq.，軟化點：60℃)
硬化促進劑：四國化成工業公司製造之2PHZ-PW(2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑)
丙烯酸系樹脂1：根上工業公司製造之HME-2006M，含有羧基之丙烯酸酯共聚物(丙烯酸系聚合物)，重量平均分子量：60萬，玻璃轉移溫度(Tg)：-30℃，固形物成分濃度20質量%之甲基乙基酮溶液
丙烯酸系樹脂2：Nagase ChemteX公司製造之Teisan Resin SG-70L，含有羧基及羥基之丙烯酸酯共聚物(丙烯酸系聚合物)，重量平均分子量90萬，玻璃轉移溫度(Tg)：-10℃，固形物成分濃度12.5質量%之甲基乙基酮溶液
矽烷偶合劑：信越化學公司製造之KBM-403(3-縮水甘油氧基丙基三 甲氧基矽烷)
第1填料：FB-8SM(球狀熔融二氧化矽粉末(無機填料)，平均粒徑7.0μm)
第2填料：以3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(信越化學公司製造之產品名：KBM-503)對Admatechs公司製造之SC220G-SMJ(平均粒徑0.5μm)進行表面處理而成之無機填料。相對於無機填料之100質量份以1質量份之矽烷偶合劑進行表面處理而成之無機粒子。
碳黑：三菱化學公司製造之#20，粒徑50nm
製備例1~製備例6及比較製備例1~比較製備例4
依據表1~表3中記載之調配配方，製備材料之清漆。將清漆塗佈於剝離片材之表面後，於120℃下乾燥2分鐘，製作厚度65μm之密封用樹脂片材1。密封用樹脂片材1為B階段。
製備例7
依據表4中記載之調配配方，製備材料之清漆。將清漆塗佈於剝離片材之表面後，於120℃下乾燥2分鐘，製作厚度195μm之第2密封用樹脂片材12。第2密封用樹脂片材12為B階段。
實施例1~6及比較例1~比較例2
以如表5所示之製備例之組合將密封用樹脂片材與第2密封用樹脂片材進行貼合，製作厚度260μm之密封用多層樹脂片材。
評價
實施下述之步驟A~步驟E，測定第1硬化體進入長度Y1及第2硬化體進入長度Y2。
步驟A：如圖3A所示，由各實施例及各比較例之密封用多層樹脂片材11準備縱10mm、橫10mm、厚260μm之樣品片材61。
步驟B：如圖3B所示，準備虛設元件安裝基板74，其係將縱3mm、橫3mm、厚200μm之虛設元件71經由厚度T1為20μm之凸塊23安裝於玻璃基板72而成者。凸塊23載置於厚度T0為30μm之虛設端子79之厚度方向一面30。該虛設元件安裝基板74包含厚度T1為20μm之第1間隙26與厚度T2為50μm之第2間隙36。
步驟C：如圖3C所示，藉由真空平板加壓，於溫度65℃、壓力0.1MPa、真空度1.6kPa、加壓時間1分鐘之條件下，利用樣品片材61對虛設元件安裝基板74中之虛設元件71進行密封，由樣品片材61形成密封體31。
步驟D：如圖3D所示，於150℃、大氣壓下，藉由1小時加熱使密封體31熱硬化，由密封體31形成硬化體41。
步驟E：如圖3D之放大圖所示，以虛設元件71之側端緣75為基準，測定硬化體41自側端緣75進入至第1間隙26之第1硬化體進入長度Y1、及 硬化體41自側端緣75進入至第2間隙26之第2硬化體進入長度Y2。
然後，依據下述之基準，對第1硬化體進入長度Y1及第2硬化體進入長度Y2進行評價。將結果示於表1。
○：第1硬化體進入長度Y1及第2硬化體進入長度Y2均為0μm以上且20μm以下。
×：第1硬化體進入長度Y1及第2硬化體進入長度Y2均超過30μm或未達0μm。
再者，於評價中，「-」意指形成向較虛設元件71之側端緣75更外側突出之空間(未填充部分)(參照圖3D之粗虛線)。「-」之絕對值相當於該空間之突出長度。
Figure 109123360-A0305-02-0035-1
Figure 109123360-A0305-02-0036-2
Figure 109123360-A0305-02-0037-3
Figure 109123360-A0305-02-0038-4
Figure 109123360-A0305-02-0038-5
再者，上述發明係作為本發明之例示之實施方式而提供，但其僅為單純之例示，不應作限定性解釋。由該技術領域之業者所明確之本發明之變化例包含於下述申請專利範圍中。
[產業上之可利用性]
密封用樹脂片材用於元件之密封。
1:密封用樹脂片材
11:密封用多層樹脂片材
12:第2密封用樹脂片材
21:電子元件
22:基板
23:凸塊
24:元件安裝基板
25:基板之厚度方向一面
26:第1間隙
27:加壓機
28:電子元件之厚度方向另一面
29:端子
30:端子之厚度方向一面
31:密封體
36:第2間隙
41:硬化體
50:電子元件硬化體封裝
61:樣品片材
71:虛設元件
72:玻璃基板
74:虛設元件安裝基板
75:虛設元件之側端緣
79:虛設端子
T0:端子之厚度
T1:凸塊之厚度
T2:第2間隙之厚度
Y1:第1硬化體進入長度
Y2:第2硬化體進入長度

Claims (5)

  1. 一種密封用樹脂片材，其特徵在於，其係含有熱固性樹脂、層狀矽酸鹽化合物及熱塑性樹脂，用以對元件進行密封之密封用樹脂片材，且上述層狀矽酸鹽化合物之質量A相對於上述熱塑性樹脂之質量α之比(A/α)為0.3以上且2.0以下，且上述熱塑性樹脂相對於上述熱塑性樹脂及上述熱固性樹脂之總量之比率之上限為40質量%。
  2. 如請求項1之密封用樹脂片材，其中上述層狀矽酸鹽化合物之含有比率B為3質量%以上且7質量%以下。
  3. 如請求項1或2之密封用樹脂片材，其中上述熱塑性樹脂具有-30℃以上且-10℃以下之玻璃轉移溫度Tg。
  4. 如請求項1或2之密封用樹脂片材，其中上述層狀矽酸鹽化合物之表面經有機成分改性。
  5. 如請求項3之密封用樹脂片材，其中上述層狀矽酸鹽化合物之表面經有機成分改性。
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