WO2015053149A1 - 電子デバイスパッケージの製造方法及び電子デバイスの封止方法 - Google Patents

電子デバイスパッケージの製造方法及び電子デバイスの封止方法 Download PDF

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WO2015053149A1
WO2015053149A1 PCT/JP2014/076316 JP2014076316W WO2015053149A1 WO 2015053149 A1 WO2015053149 A1 WO 2015053149A1 JP 2014076316 W JP2014076316 W JP 2014076316W WO 2015053149 A1 WO2015053149 A1 WO 2015053149A1
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heat
sealing
film
electronic device
sealing sheet
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PCT/JP2014/076316
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豪士 志賀
豊田 英志
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日東電工株式会社
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    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device package manufacturing method and an electronic device sealing method.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 a resin sheet is disposed on an electronic functional element (such as a SAW filter) mounted on a substrate, and then the electronic functional element mounted on the substrate and the resin sheet are gas-barrier.
  • the method is disclosed in which the inside of the bag is depressurized and the electronic functional element in the bag is then sealed with a resin sheet.
  • This method has the merit that the SAW filter can be sealed under reduced pressure, so that generation of voids can be reduced, and the method can be implemented with a simple pressure reducing device.
  • a step of inserting a laminated structure including a substrate and a resin sheet for sealing disposed on an electronic functional element of the substrate into a bag having gas barrier properties is provided.
  • the resin sheet may come into contact with the inner surface of the bag during insertion, and the resin sheet may be displaced.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an electronic device package manufacturing method and an electronic device sealing method capable of preventing the displacement of the sealing sheet.
  • the present invention includes a first heat-sealing film, a substrate, a mounting substrate including an electronic device mounted on the substrate, a thermosetting sealing sheet, and a second heat-sealing film in this order, and a first Among the heat-sealing film and the second heat-sealing film, a sealed space for accommodating the mounting board and the sealing sheet is formed by heat-sealing the peripheral portion outside the mounting board in a first reduced-pressure atmosphere.
  • the present invention relates to a method for manufacturing an electronic device package, which includes a step and a step of sealing an electronic device with a sealing sheet using a pressure difference generated by increasing the pressure outside the sealed space above the pressure in the sealed space.
  • the first heat-melting film and the second heat-melting film are arranged in this order in the first heat-melting film, the mounting substrate, the sealing sheet, and the second heat-melting film.
  • a peripheral portion outside the mounting substrate is heat-sealed to form a sealed space for accommodating the mounting substrate and the sealing sheet. Since the manufacturing method of the present invention does not require the use of a bag, the sealing sheet can be prevented from being displaced.
  • the softened sealing sheet protrudes to the side of the substrate or the like. Can be prevented.
  • the sealing sheet can follow the unevenness of the mounting substrate.
  • the pressure difference inside and outside the sealed space is used, the electronic device can be sealed with a uniform pressure. Therefore, it becomes easy to seal while securing a hollow portion of a hollow electronic device such as a SAW filter.
  • the first heat-sealing film and / or the second heat-sealing film have a structure in which a resin layer, a metal foil, and a heat-fusible layer are arranged in this order.
  • the first heat-sealing film and the second heat-sealing film can be easily heat-sealed. Further, since the gas barrier property is excellent, the sealed space can be kept airtight. Moreover, since it is excellent in flexibility, the pressure difference inside and outside the sealed space can be used effectively.
  • the first heat-melting film and the mounting substrate disposed on the first heat-melting film are provided.
  • the sealing sheet integrated second heat-bonding film is disposed on the mounting substrate of the laminate in a reduced-pressure atmosphere, it is possible to prevent voids from entering between the sealing sheet and the mounting substrate.
  • the present invention also includes a step of arranging a first heat-sealing film, a substrate and a mounting substrate including an electronic device mounted on the substrate, a thermosetting sealing sheet, and a second heat-sealing film in this order; Among the 1 heat-bonding film and the second heat-bonding film, a sealed space for accommodating the mounting substrate and the sealing sheet is formed by heat-sealing a peripheral portion outside the mounting substrate in a first reduced pressure atmosphere.
  • the present invention relates to a method for encapsulating an electronic device, including a step of encapsulating the electronic device with a sealing sheet using a pressure difference generated by increasing the pressure outside the sealed space above the pressure in the sealed space.
  • FIG. It is the schematic sectional drawing which showed an example of the vacuum heat press apparatus used with the manufacturing method of Embodiment 1.
  • FIG. It is the schematic sectional drawing which showed a mode that the 1st film for thermal fusion, the mounting board
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the first embodiment. It is the schematic sectional drawing which showed a mode that the 1st heat sealing
  • the method for producing an electronic device package of the present invention includes a first heat-bonding film, a substrate, a mounting substrate including an electronic device mounted on the substrate, a thermosetting sealing sheet, and a second heat-bonding film in this order.
  • the mounting substrate and the sealing sheet are obtained by heat-sealing a peripheral portion outside the mounting substrate among the first heat-sealing film and the second heat-sealing film in a first reduced pressure atmosphere.
  • Embodiment 1 (Vacuum heat press) First, the vacuum heat press apparatus (vacuum heating joining apparatus) used with the manufacturing method of Embodiment 1 is demonstrated.
  • a pressurizing cylinder lower plate 2 is disposed on a base 1, and a slide moving table 3 is vacuumed by a slide cylinder 4 on the pressurizing cylinder lower plate 2. It is arranged so as to be movable inside and outside the heat and pressure apparatus.
  • a lower heater plate 5 is thermally insulated above the slide moving table 3, a lower plate member 6 is arranged on the upper surface of the lower heater plate 5, and a substrate table 7 is placed on the upper surface of the lower plate member 6. ing.
  • a plurality of support columns 8 are arranged and erected on the pressure cylinder lower plate 2, and a pressure cylinder upper plate 9 is fixed to the upper end portion of the support column 8.
  • the support column 8 may be erected directly on the base 1.
  • An intermediate moving member (intermediate member) 10 is disposed below the pressure cylinder upper plate 9 through a support column 8, and an upper heater plate 11 is fixed below the intermediate moving member 10 via a heat insulating plate.
  • An upper frame member 12 is airtightly fixed to the outer peripheral portion of the lower surface of the plate 11 and extends downward.
  • a heater frame 13 is fixed inside the upper frame member 12 on the lower surface of the upper heater plate 11.
  • a flat plate 17 is fixed to the inside of the heater frame 13 on the lower surface of the upper heater plate 11.
  • the upper heater plate 11 mainly functions as a heater that softens the sealing sheet 23.
  • the lower heater plate 5 and the heater frame 13 mainly function as a heat sealer for thermally fusing the first heat fusion film 21 and the second heat
  • the heater frame 13 has a frame-shaped heater portion 13a at the lower end portion and a rod 13b extending upward therefrom, a spring is disposed around the rod 13b, and the rod 13b is insulated and fixed to the lower surface of the upper heater plate 11. ing.
  • the frame-shaped heater portion 13a is urged downward by a spring with respect to the rod 13b, and can move upward, so that the shock when the frame-shaped heater portion 13a contacts the substrate table 7 is buffered.
  • the frame-shaped heater portion 13 a at the lower end of the heater frame 13 is heat-sealed by sandwiching the first heat-melting film 21 and the second heat-sealing film 24 between the substrate table 7.
  • a pressure cylinder 14 is disposed on the upper surface of the pressure cylinder upper plate 9, and a cylinder rod 15 of the pressure cylinder 14 passes through the pressure cylinder upper plate 9 and is fixed to the upper surface of the intermediate moving member 10. Accordingly, the intermediate moving member 10, the upper heater plate 11, and the upper frame body 12 can be integrally moved up and down.
  • S is a stopper that restricts the downward movement of the intermediate moving member 10, the upper heater plate 11, and the upper frame 12 by the pressure cylinder 14, and is lowered to a stopper plate on the upper surface of the pressure cylinder 14 body. It comes to contact with.
  • the pressure cylinder 14 is lowered from the state where the upper frame member 12 is pulled up, and the lower end portion of the upper frame member 12 slides in an airtight manner on the stepped portion provided at the outer peripheral end portion of the lower plate member 6, and is once pressurized there.
  • the cylinder 14 is stopped, and in this state, a vacuum partition is formed by the upper heater plate 11, the upper frame member 12, and the lower plate member 6, and a chamber is defined therein.
  • the upper frame member 12 is provided with a vacuum / pressure port 16 for evacuating and pressurizing the chamber.
  • the slide cylinder 4 With the chamber open, the slide cylinder 4, the lower heater plate 5, and the lower plate member 6 can be pulled out to the outside by the slide cylinder 4. In a state where these are pulled out, the first heat-bonding film 21, the mounting substrate 22, the sealing sheet 23, the second heat-bonding film 24, and the like can be arranged on the substrate table 7.
  • the first heat-sealing film 21, the mounting substrate 22, the sealing sheet 23, and the second heat-sealing film 24 are arranged on the substrate table 7 in this order.
  • the mounting substrate 22 includes a substrate 22a and an electronic device 22b mounted on the substrate 22a.
  • Examples of the electronic device 22b include sensors, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), SAW (Surface Acoustic Wave) filters and other electronic devices (hollow electronic devices); semiconductor chips, ICs (integrated circuits), transistors, etc. Semiconductor elements; capacitors; resistors and the like. Especially, it can be used especially suitably for a SAW filter and a semiconductor element.
  • the hollow structure refers to a hollow portion formed between the electronic device 22b and the substrate 22a when the electronic device 22b is mounted on the substrate 22a.
  • the substrate 22a is not particularly limited, and examples thereof include a printed wiring board, a LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) substrate (low temperature co-fired ceramic substrate), a ceramic substrate, a silicon substrate, and a metal substrate.
  • LTCC Low Temperature Co-fired Ceramics
  • the substrate 22a is preferably one that has been subjected to plasma treatment. Argon etc. are mentioned as gas which turns into plasma. Thereby, the reliability of electrical connection can be improved.
  • the sealing sheet 23 is arranged on the surface of the mounting substrate 22 on which the electronic device 22b is mounted.
  • the outer dimensions of the first heat-sealing film 21 and the second heat-sealing film 24 are large enough to cover the mounting substrate 22 and the sealing sheet 23.
  • the first heat fusion film 21 and the second heat fusion film 24 will be described in detail later.
  • the outer dimension of the sealing sheet 23 is a size capable of sealing the electronic device 22b. Specifically, when the first heat sealing film 21 and the second heat sealing film 24 are held airtight between the upper surface of the substrate table 7 and the lower surface of the frame heater 13a, The outer dimension is a size that is not sandwiched between the upper surface of the substrate table 7 and the lower surface of the inner frame member 13a and is a size necessary for sealing the electronic device 22b.
  • the sealing sheet 23 will be described in detail later.
  • evacuation process Next, evacuation is performed to bring the chamber into a reduced pressure state (for example, 500 Pa or less).
  • the sealing sheet 23 is heated and softened.
  • the sealing sheet 23 may be heated before or during evacuation, but preferably after evacuation.
  • Examples of the method for heating the sealing sheet 23 include a method for raising the temperature of the upper heater plate 11 and the lower heater plate 5, a method for raising the temperature of the upper heater plate 11, and a method of raising the temperature of the lower heater plate 5.
  • the heating temperature of the sealing sheet 23 is preferably 50 to 150 ° C.
  • FIG. 3 shows a state where the softened sealing sheet 23 is inclined from the end portion of the upper surface of the electronic device 22b toward the outer end portion of the substrate 22a and reaches the upper surface of the substrate 22a.
  • a sealed space for accommodating the mounting substrate 22 and the sealing sheet 23 is formed by heat-sealing the first heat-sealing film 21 and the second heat-sealing film 24 in a pressed state.
  • the sealed space is a space inside the sealed container formed by heat-sealing the first heat-sealing film 21 and the second heat-sealing film 24.
  • the sealed space and the outside of the sealed space are in a reduced pressure state.
  • gas is introduced into the vacuum chamber through the vacuum / pressurizing port 16, the pressure outside the sealed space is increased from the inside of the sealed space, and the sealing sheet 23 is pressed against the mounting substrate 22.
  • the electronic device package includes a resin portion derived from the mounting substrate 22 and the sealing sheet 23.
  • the electronic device package is accommodated in a sealed container formed by heat-sealing the first heat-melting film 21 and the second heat-melting film 24.
  • the gas is not particularly limited, and examples thereof include air and nitrogen.
  • the gas pressure is not particularly limited, but is preferably atmospheric pressure or higher. By introducing gas, the pressure outside the sealed space can be raised to atmospheric pressure or higher.
  • the flat plate 17 may be lowered and the electronic device package may be pressed through the second heat-bonding film 24 to flatten the electronic device package (see FIG. 6). Thereby, the thickness of the electronic device package can be made uniform.
  • the pressure applied is preferably 0.5 to 20 kgf / cm 2 .
  • thermoset Next, the electronic device package is heated together with the sealed container, and the resin portion derived from the sealing sheet 23 is thermoset.
  • a sealed container containing an electronic device package is put in a sealed container for heating, and then the sealed container is pressurized with a pressure medium filled in the sealed container for heating. And the resin portion derived from the sealing sheet 23 is thermally cured.
  • the sealed container can be pressurized and heated via the pressure medium, when the electronic device 22b is a hollow electronic device such as a SAW filter, the shape and dimensions of the hollow portion can be easily managed.
  • the pressure medium include air, water, and oil.
  • the heating temperature is, for example, 60 ° C to 150 ° C.
  • thermosetting a resin portion derived from the sealing sheet 23 of the electronic device package is also suitable.
  • the sealing sheet 23 is thermosetting.
  • the sealing sheet 23 has a temperature showing a minimum complex viscosity ⁇ * measured at a temperature rising rate of 10 ° C./min, a measurement frequency of 1 Hz and a strain of 5% of 100 to 150 ° C., and a minimum complex viscosity ⁇ * of 30 to 300,000 Pa ⁇ s. Since the temperature showing the lowest complex viscosity ⁇ * is 100 to 150 ° C. and the lowest complex viscosity ⁇ * is 30 Pa ⁇ s or more, the protrusion can be prevented. Since the temperature showing the lowest complex viscosity ⁇ * is 100 to 150 ° C. and the lowest complex viscosity ⁇ * is 300000 Pa ⁇ s or less, the unevenness can be embedded well.
  • the minimum complex viscosity ⁇ * is preferably 100 Pa ⁇ s or more.
  • the lowest complex viscosity ⁇ * is preferably 150,000 Pa ⁇ s or less, more preferably 100,000 Pa ⁇ s or less.
  • the minimum complex viscosity ⁇ * can be controlled by the content of the inorganic filler, the type of the inorganic filler, and the melt viscosity of the organic component.
  • the temperature showing the lowest complex viscosity ⁇ * can be controlled mainly by the type and amount of the curing catalyst.
  • the temperature indicating the lowest complex viscosity ⁇ and the lowest complex viscosity ⁇ * can be measured by the following method.
  • the minimum complex viscosity ⁇ * of the sealing sheet 23 (diameter 8 mm, thickness 500 ⁇ m) is measured using a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (ARES, manufactured by TA Instruments) (measurement conditions) : Temperature rising rate 10 ° C./min, measuring frequency 1 Hz and strain 5%).
  • RATS dynamic viscoelasticity measuring apparatus
  • the sealing sheet 23 preferably contains an epoxy resin or a phenol resin.
  • the epoxy resin is not particularly limited.
  • triphenylmethane type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, modified bisphenol A type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, modified bisphenol F type epoxy resin, dicyclopentadiene type Various epoxy resins such as an epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, and a phenoxy resin can be used. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
  • epoxy resin Although it does not specifically limit as an epoxy resin, From a viewpoint of ensuring the flexibility before hardening and the molding hardness and intensity
  • the phenol resin is not particularly limited as long as it causes a curing reaction with the epoxy resin.
  • a phenol novolac resin, a phenol aralkyl resin, a biphenyl aralkyl resin, a dicyclopentadiene type phenol resin, a cresol novolak resin, a resole resin, or the like is used.
  • These phenolic resins may be used alone or in combination of two or more.
  • phenolic resin those having a hydroxyl equivalent weight of 70 to 250 and a softening point of 50 to 110 ° C. are preferably used from the viewpoint of reactivity with the epoxy resin, and in particular, phenol novolak from the viewpoint of high curing reactivity. Resin can be used suitably. Moreover, the phenol resin which has a biphenyl aralkyl skeleton can be used suitably from the point of the low curvature property of a hardened
  • the total content of the epoxy resin and the phenol resin in the sealing sheet 23 is preferably 5% by weight or more, and more preferably 10% by weight or more. When it is 5% by weight or more, sufficient cured product strength can be obtained.
  • the total content of the epoxy resin and the phenol resin in the sealing sheet 23 is preferably 20% by weight or less, and more preferably 15% by weight or less. When it is 20% by weight or less, the linear expansion coefficient of the cured product is small, and low water absorption is easily obtained.
  • the blending ratio of the epoxy resin and the phenol resin is blended so that the total of hydroxyl groups in the phenol resin is 0.7 to 1.5 equivalents with respect to 1 equivalent of the epoxy group in the epoxy resin from the viewpoint of curing reactivity. It is preferable to use 0.9 to 1.2 equivalents.
  • the sealing sheet 23 contains an inorganic filler.
  • the inorganic filler examples include quartz glass, talc, silica (such as fused silica and crystalline silica), alumina, aluminum nitride, silicon nitride, and boron nitride.
  • silica and alumina are preferable, and silica is more preferable because the linear expansion coefficient can be satisfactorily reduced.
  • Silica is preferably fused silica and more preferably spherical fused silica because it is excellent in fluidity.
  • the average particle size of the inorganic filler is preferably 0.3 ⁇ m or more, more preferably 1 ⁇ m or more, and further preferably 5 ⁇ m or more. It is easy to obtain the flexibility and softness of the sealing sheet 23 as it is 0.3 ⁇ m or more.
  • the average particle size of the inorganic filler is preferably 40 ⁇ m or less, more preferably 30 ⁇ m or less. When it is 40 ⁇ m or less, it is easy to increase the filling rate of the inorganic filler.
  • the average particle diameter can be derived, for example, by using a sample arbitrarily extracted from the population and measuring it using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus.
  • the content of the inorganic filler in the sealing sheet 23 is 60% by volume or more, preferably 65% by volume or more. Since it is 60 vol% or more, a molded product having low water absorption and low warpage can be obtained. On the other hand, the content of the inorganic filler is 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less. Since it is 90 volume% or less, the crack and notch
  • the content of the inorganic filler can be explained by using “wt%” as a unit.
  • the content of silica will be described in units of “% by weight”. Since silica usually has a specific gravity of 2.2 g / cm 3 , the preferred range of the silica content (% by weight) is, for example, as follows. That is, the content of silica in the sealing sheet 23 is preferably 73% by weight or more, and more preferably 77% by weight or more. 94 weight% or less is preferable and, as for content of the silica in the sealing sheet 23, 91 weight% or less is more preferable.
  • the preferred range of the alumina content is, for example, as follows. That is, the content of alumina in the sealing sheet 23 is preferably 83% by weight or more, and more preferably 86% by weight or more. 95 weight% or less is preferable and, as for content of the alumina in the sealing sheet 23, 93 weight% or less is more preferable.
  • the sealing sheet 23 preferably contains a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent is a compound having a hydrolyzable group and an organic functional group in the molecule.
  • hydrolyzable group examples include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as a methoxy group and an ethoxy group, an acetoxy group, and a 2-methoxyethoxy group.
  • a methoxy group is preferable because it easily removes volatile components such as alcohol generated by hydrolysis.
  • organic functional group examples include vinyl group, epoxy group, styryl group, methacryl group, acrylic group, amino group, ureido group, mercapto group, sulfide group, and isocyanate group.
  • a methacryl group is preferable because it suppresses aggregation of the inorganic filler.
  • silane coupling agent examples include vinyl group-containing silane coupling agents such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane; 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyl Epoxy group-containing silane coupling agents such as dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane; p-styryltrimethoxysilane, etc.
  • vinyl group-containing silane coupling agents such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane
  • 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane 3-glycidoxypropylmethyl Epoxy group-containing silane coupling agents such as dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl
  • Styryl group-containing silane coupling agent 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltri Methacrylic group-containing silane coupling agents such as toxisilane; Acrylic group-containing silane coupling agents such as 3-acryloxypropyltrimethoxysilane; N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (Aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, N Amino group-containing silane coupling agents such as phenyl-3-a
  • the content of the silane coupling agent is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic filler.
  • the sealing sheet 23 contains a hardening accelerator.
  • the curing accelerator is not particularly limited as long as it can cure the epoxy resin and the phenol resin, and examples thereof include organophosphorus compounds such as triphenylphosphine and tetraphenylphosphonium tetraphenylborate; 2-phenyl-4, And imidazole compounds such as 5-dihydroxymethylimidazole and 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole. Of these, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole is preferred because good storage stability can be obtained.
  • the content of the curing accelerator is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the total of the epoxy resin and the phenol resin. When it is 0.1 parts by weight or more, curing is completed within a practical time. Further, the content of the curing accelerator is preferably 5 parts by weight or less, more preferably 2 parts by weight or less. When it is 5 parts by weight or less, good storage stability is obtained.
  • the sealing sheet 23 contains a thermoplastic resin (elastomer).
  • Thermoplastic resins include natural rubber, butyl rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, polybutadiene resin, polycarbonate resin, thermoplasticity.
  • a core-shell type acrylic resin having a core layer made of a rubber component and a shell layer made of an acrylic resin is preferable because of dispersibility in an epoxy resin.
  • the rubber component constituting the core-shell type acrylic resin is not particularly limited, and examples thereof include butadiene rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, acrylic rubber, and silicon rubber.
  • the average particle diameter of the core-shell type acrylic resin is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.5 ⁇ m or more. Dispersibility is favorable in it being 0.1 micrometer or more.
  • the average particle diameter of the core-shell type acrylic resin is preferably 200 ⁇ m or less, more preferably 100 ⁇ m or less.
  • seat is favorable in it being 200 micrometers or less.
  • the average particle size can be derived by, for example, using a sample arbitrarily extracted from the population and measuring it using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus.
  • the content of the thermoplastic resin is preferably 1 part by weight or more, more preferably 5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of an organic component (for example, epoxy resin, phenol resin, thermoplastic resin, curing accelerator, etc.). is there. A flexibility is favorable in it being 1 weight part or more. Further, the content of the thermoplastic resin is preferably 50 parts by weight or less, more preferably 40 parts by weight or less. When it is 50 parts by weight or less, fluidity and deformability are good.
  • an organic component for example, epoxy resin, phenol resin, thermoplastic resin, curing accelerator, etc.
  • the sealing sheet 23 may contain a pigment, a flame retardant component, and the like.
  • the pigment is not particularly limited, and examples thereof include carbon black.
  • the content of the pigment in the sealing sheet 23 is preferably 0.01 to 1% by weight.
  • various metal hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, iron hydroxide, calcium hydroxide, tin hydroxide, complex metal hydroxide, phosphazene compounds, and the like can be used.
  • phosphazene compounds are preferred because they are excellent in flame retardancy and strength after curing.
  • the manufacturing method of the sealing sheet 23 is not specifically limited, The method of carrying out the plastic processing of the kneaded material obtained by knead
  • the said each component for example, an epoxy resin, a phenol resin, an inorganic filler, and a hardening accelerator
  • the inorganic filler can be highly filled.
  • a kneaded material is prepared by melt-kneading an epoxy resin, a phenol resin, an inorganic filler, and a curing accelerator by a known kneader such as a mixing roll, a pressure kneader, an extruder, and the obtained kneading.
  • An object is plastically processed into a sheet.
  • the upper limit of the temperature is preferably 140 ° C. or less, and more preferably 130 ° C. or less.
  • the lower limit of the temperature is preferably equal to or higher than the softening point of each component described above, for example, 30 ° C or higher, and preferably 50 ° C or higher.
  • the kneading time is preferably 1 to 30 minutes.
  • the kneading is preferably performed under reduced pressure conditions (under reduced pressure atmosphere), and the pressure under reduced pressure conditions is, for example, 1 ⁇ 10 ⁇ 4 to 0.1 kg / cm 2 .
  • the kneaded material after melt-kneading is preferably subjected to plastic working in a high temperature state without cooling.
  • the plastic working method is not particularly limited, and examples thereof include a flat plate pressing method, a T die extrusion method, a screw die extrusion method, a roll rolling method, a roll kneading method, an inflation extrusion method, a coextrusion method, and a calendering method.
  • the plastic working temperature is preferably not less than the softening point of each component described above, and is 40 to 150 ° C., preferably 50 to 140 ° C., more preferably 70 to 120 ° C. in consideration of the thermosetting property and moldability of the epoxy resin. is there.
  • the thickness of the sealing sheet 23 is not specifically limited, Preferably it is 100 micrometers or more, More preferably, it is 150 micrometers or more. Further, the thickness of the sealing sheet 23 is preferably 2000 ⁇ m or less, more preferably 1000 ⁇ m or less. Within the above range, the electronic device 22b can be satisfactorily sealed.
  • the sealing sheet 23 may have a single layer structure or a multilayer structure in which two or more sealing sheets are laminated, but there is no fear of delamination and the sheet thickness is highly uniform. Therefore, a single layer structure is preferable.
  • First heat fusion film 21 As the first heat-sealing film 21, it is preferable to use a film having gas barrier properties and heat seal properties. For example, as shown in FIG. 7, it is preferable to have a structure in which a resin layer 21a, a metal foil 21b, and a heat-fusible layer 21c are arranged in this order.
  • the resin layer 21a include a polyester film, a polyimide film, and a polyamide film.
  • the metal foil 21b include aluminum foil.
  • Examples of the heat-fusible layer 21c (sealant layer 21c) include a polyethylene film and a polypropylene film.
  • An adhesive layer or the like may be disposed between the resin layer 21a and the metal foil 21b.
  • An adhesive layer or the like may be disposed between the metal foil 21b and the heat-fusible layer 21c.
  • the mounting substrate 22 is provided on the heat-fusible layer 21c. Can be placed.
  • the second heat-sealing film 24 As the second heat-sealing film 24, it is preferable to use a film having gas barrier properties and heat-sealing properties, like the first heat-sealing film 21. Similar to the first heat-sealing film 21, for example, as shown in FIG. 8, it is preferable to have a structure in which a resin layer 24a, a metal foil 24b, and a heat-fusible layer 24c are arranged in this order.
  • the sealing sheet 23 is formed on the heat-fusible layer 24c. Can be placed.
  • the surface of the second heat sealing film 24 is preferably an uneven shape. Thereby, the film 24 for 2nd heat sealing
  • FIG. 1 The surface of the second heat sealing film 24 is preferably an uneven shape.
  • the thickness of the first heat sealing film 21 and the second heat sealing film 24 is not particularly limited, but is preferably 10 to 200 ⁇ m. Within the above range, the electronic device 22b can be satisfactorily sealed.
  • 1 to 6 show the case where one electronic device 22b is mounted on the substrate 22a, the number of the electronic devices 22b is not particularly limited, and may be plural.
  • FIG. 9 shows the case where one mounting substrate 22 is disposed on the first heat-sealing film 21, the number of mounting substrates 22 is not particularly limited, and a plurality of mounting substrates 22 may be provided. For example, 2 to 500. Thereby, a plurality of mounting substrates 22 can be collectively sealed, and productivity can be improved.
  • the pedestal 25 is preferably a flat plate.
  • the pedestal 25 is not particularly limited, and examples thereof include compound wafers such as silicon wafers, SiC wafers, and GaAs wafers, glass wafers, stainless steel (SUS), and 6-4 Alloy.
  • Embodiment 1 instead of the sealing sheet 23 and the second heat-sealing film 24, a sealing sheet-integrated second heat-sealing film 31 described later may be used.
  • the manufacturing method of Embodiment 1 includes, for example, a first heat-bonding film, a mounting substrate including a substrate and an electronic device mounted on the substrate, a thermosetting sealing sheet, and a second heat-bonding film.
  • a first heat-bonding film a mounting substrate including a substrate and an electronic device mounted on the substrate
  • a thermosetting sealing sheet a thermosetting sealing sheet
  • a second heat-bonding film a second heat-bonding film.
  • the surrounding portion outside the mounting substrate is heated in a reduced-pressure atmosphere.
  • the process of forming a sealed space that accommodates the mounting substrate and the sealing sheet by fusing, and the pressure difference generated by increasing the pressure outside the sealed space above the pressure of the sealed space was softened. Sealing the electronic device with a sealing sheet.
  • the sealing sheet can be prevented from being displaced. Moreover, since the manufacturing method of Embodiment 1 can seal an electronic device in the state which covered the sealing sheet and the mounting board
  • the manufacturing method of Embodiment 1 lowers a flat plate from the upper part of the electronic device package obtained by sealing an electronic device with a sealing sheet, if necessary, and passes electrons through the second heat-sealing film.
  • the method further includes pressurizing the device package. Thereby, the thickness of the electronic device package can be made uniform.
  • the manufacturing method of Embodiment 1 further includes a step of thermosetting a resin portion derived from the sealing sheet of the electronic device package, if necessary.
  • the second embodiment uses a sealing sheet-integrated second heat-sealing film 31 in which the second heat-sealing film 24 and the sealing sheet 23 are integrated, and the pressure is reduced after the inside of the vacuum chamber is depressurized.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the body-type second heat sealing film 31 is brought into contact with the mounting substrate 22.
  • an integrated second heat fusion film 31 including a second heat fusion film 24 and a sealing sheet 23 laminated on the second heat fusion film 24 is prepared.
  • peeling force when peeling the second heat fusion film 24 from the sealing sheet 23 is preferably 0.1 N / 20 mm or less.
  • the film 24 for 2nd heat sealing can be favorably peeled from the sealing sheet 23 as it is 0.1 N / 20mm or less.
  • peeling force means the peeling force at the time of peeling the film 24 for 2nd heat sealing
  • the method for fixing the sealing sheet-integrated second heat sealing film 31 to the frame-shaped heater portion 13a is not particularly limited.
  • a gripping means for gripping the sealing sheet-integrated second heat sealing film 31 is provided.
  • melting are mentioned.
  • the gripping means include a clip and a suction hole for gripping the sealing sheet integrated second heat-sealing film 31 by suction.
  • evacuation process In the evacuation step, evacuation is performed and the inside of the chamber is brought into a reduced pressure state (for example, 500 Pa or less).
  • the sealing sheet integrated second heat-sealing film 31 is heated to soften the sealing sheet 23.
  • the sealing sheet-integrated second heat-sealing film 31 may be heated before or during evacuation, but preferably after evacuation.
  • Examples of the method for heating the sealing sheet integrated second heat-sealing film 31 include a method of raising the temperature of the upper heater plate 11 and the lower heater plate 5, a method of raising the temperature of the upper heater plate 11, and the like.
  • the heating temperature of the sealing sheet 23 is preferably 50 to 150 ° C.
  • a sealed space for accommodating the mounting substrate 22 and the sealing sheet 23 is formed by heat-sealing the first heat-sealing film 21 and the second heat-sealing film 24 in a pressed state.
  • the sealed space is a space inside the sealed container formed by heat-sealing the first heat-sealing film 21 and the second heat-sealing film 24.
  • the sealed space and the outside of the sealed space are in a reduced pressure state.
  • gas is introduced into the vacuum chamber through the vacuum / pressurizing port 16, the pressure outside the sealed space is increased from the inside of the sealed space, and the sealing sheet 23 is pressed against the mounting substrate 22.
  • an electronic device package in which the electronic device 22b is sealed with the sealing sheet 23 can be obtained.
  • the electronic device package is accommodated in a sealed container formed by heat-sealing the first heat-melting film 21 and the second heat-melting film 24.
  • the gas is not particularly limited, and examples thereof include air and nitrogen.
  • the gas pressure is not particularly limited, but is preferably atmospheric pressure or higher. By introducing gas, the pressure outside the sealed space can be raised to atmospheric pressure or higher.
  • the flat plate 17 may be lowered, and the electronic device package may be flattened by pressurizing the electronic device package via the second heat-bonding film 24 (see FIG. 15). Thereby, the thickness of the electronic device package can be made uniform.
  • the pressure applied is preferably 0.5 to 20 kgf / cm 2 .
  • thermoset Next, the electronic device package is heated together with the sealed container, and the resin portion derived from the sealing sheet 23 is thermoset.
  • 9 to 14 show the case where one electronic device 22b is mounted on the substrate 22a, the number of the electronic devices 22b is not particularly limited, and may be plural. As in the first embodiment, the number of mounting boards 22 may be plural.
  • the sealing method according to the second embodiment includes, for example, a sealing sheet-integrated second heat on a laminate including a first heat-melting film and a mounting substrate disposed on the first heat-melting film.
  • the step of arranging the first heat fusing film, the mounting substrate, the sealing sheet, and the second heat fusing film in this order, the first heat fusing film, and the second Among the heat-sealing films a step of forming a sealed space for housing the mounting substrate and the sealing sheet by heat-sealing a peripheral portion outside the mounting substrate in a reduced-pressure atmosphere, and a pressure outside the sealed space
  • a step of sealing the electronic device with a softened sealing sheet using a pressure difference generated by increasing the pressure in the sealed space is a sealing sheet-integrated second heat on a laminate including a first heat-melting film and a mounting substrate disposed on the first heat-melting film.
  • the atmospheric pressure in the step of arranging the first heat-fusion film, the mounting substrate, the sealing sheet, and the second heat-fusion film in this order and the atmospheric pressure in the step of forming the sealed space are the same in that the manufacturing method is simplified. Is preferred, but may be different.
  • Embodiment 2 arranges the sealing sheet-integrated second heat-sealing film on the mounting substrate of the laminate in a reduced-pressure atmosphere, so that voids enter between the sealing sheet and the mounting substrate. Can be prevented.
  • the manufacturing method of the second embodiment has the same effect as that of the first embodiment. That is, since the manufacturing method of Embodiment 2 does not need to use a bag, it can prevent the displacement of the sealing sheet. Moreover, since the manufacturing method of Embodiment 1 can seal an electronic device in the state which covered the sealing sheet and the mounting board
  • the manufacturing method of Embodiment 2 lowers the flat plate from above the electronic device package obtained by encapsulating the electronic device with a sealing sheet as necessary, and passes the electron through the second heat-sealing film.
  • the method further includes pressurizing the device package. Thereby, the thickness of the electronic device package can be made uniform.
  • the manufacturing method of Embodiment 1 further includes a step of thermosetting a resin portion derived from the sealing sheet of the electronic device package, if necessary.

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Abstract

 封止シートの位置ずれを防止できる電子デバイスパッケージの製造方法及び電子デバイスの封止方法を提供する。 第1熱融着用フィルム、基板及び基板上に実装された電子デバイスを備える実装基板、熱硬化性の封止シート並びに第2熱融着用フィルムをこの順に配置する工程と、第1熱融着用フィルム及び第2熱融着用フィルムのうち、実装基板より外側の周囲部を第1の減圧雰囲気下で熱融着することにより、実装基板及び封止シートを収容する密閉空間を形成する工程と、密閉空間の外部の圧力を密閉空間の圧力より高めることによって生じた圧力差を利用して、封止シートで電子デバイスを封止する工程とを含む電子デバイスパッケージの製造方法に関する。

Description

電子デバイスパッケージの製造方法及び電子デバイスの封止方法
 本発明は、電子デバイスパッケージの製造方法及び電子デバイスの封止方法に関する。
 電子デバイスの封止方法として、基板上に配置された電子デバイスを封止シートで封止する方法が知られている。
 例えば、特許文献1及び特許文献2は、基板に実装された電子機能素子(SAWフィルタなど)の上に樹脂シートを配置し、次いで基板上に実装された電子機能素子と樹脂シートとをガスバリア性を備えた袋の中に入れ、次いで袋内を減圧し、次いで袋内の電子機能素子を樹脂シートで封止する方法を開示している。この方法は、減圧下でSAWフィルタを封止できるためボイドの発生を低減できる、簡素な減圧装置により実施できるなどのメリットがある。
国際公開WO2005/071731号(国際公開第05/071731号パンフレット) 特許第5223657号公報
 特許文献1及び特許文献2に記載の方法では、基板及び基板の電子機能素子上に配置された封止用の樹脂シートを含む積層構造物をガスバリア性を備えた袋の中に挿入する工程を行う。しかしながら、挿入する際に樹脂シートが袋の内面と接触し、樹脂シートの位置ずれが生じることがある。
 本発明は前記課題を解決し、封止シートの位置ずれを防止できる電子デバイスパッケージの製造方法及び電子デバイスの封止方法を提供することを目的とする。
 本発明は、第1熱融着用フィルム、基板及び基板上に実装された電子デバイスを備える実装基板、熱硬化性の封止シート並びに第2熱融着用フィルムをこの順に配置する工程と、第1熱融着用フィルム及び第2熱融着用フィルムのうち、実装基板より外側の周囲部を第1の減圧雰囲気下で熱融着することにより、実装基板及び封止シートを収容する密閉空間を形成する工程と、密閉空間の外部の圧力を密閉空間の圧力より高めることによって生じた圧力差を利用して、封止シートで電子デバイスを封止する工程とを含む電子デバイスパッケージの製造方法に関する。
 本発明の電子デバイスパッケージの製造方法では、第1熱融着用フィルム、実装基板、封止シート及び第2熱融着用フィルムをこの順に配置した状態で、第1熱融着用フィルム及び第2熱融着用フィルムのうち、実装基板より外側の周囲部を熱融着して、実装基板及び封止シートを収容する密閉空間を形成する。本発明の製造方法は、袋を使用する必要がないので、封止シートの位置ずれを防止できる。
 本発明の電子デバイスパッケージの製造方法では、封止シート及び実装基板を第2熱融着用フィルムで覆った状態で電子デバイスを封止できるため、軟化した封止シートが基板側面などにはみ出すことを防止できる。また、密閉空間の内外の圧力差を利用して、電子デバイスを封止するため、実装基板の凹凸に封止シートを追従させることができる。また、密閉空間の内外の圧力差を利用するため、均一な圧力で電子デバイスを封止できる。よって、SAWフィルタなどの中空型電子デバイスの中空部を確保しながら封止することが容易となる。
 第1熱融着用フィルム及び/又は第2熱融着用フィルムが、樹脂層、金属箔及び熱融着性層がこの順に配置された構造を有することが好ましい。
 これによれば、ヒートシール性に優れるため、第1熱融着用フィルム及び第2熱融着用フィルムを容易に熱融着させることができる。また、ガスバリア性に優れるため、密閉空間を気密に維持できる。また、柔軟性に優れるため、密閉空間の内外の圧力差を有効に利用できる。
 第1熱融着用フィルム、実装基板、封止シート及び第2熱融着用フィルムをこの順に配置する工程では、第1熱融着用フィルム及び第1熱融着用フィルム上に配置された実装基板を備える積層体上に、第2熱融着用フィルム及び第2熱融着用フィルム上に積層された封止シートを備える封止シート一体型第2熱融着用フィルムを第2の減圧雰囲気下で配置することにより、第1熱融着用フィルム、実装基板、封止シート及び第2熱融着用フィルムをこの順に配置することが好ましい。
 これによれば、減圧雰囲気下で、封止シート一体型第2熱融着用フィルムを積層体の実装基板上に配置するため、封止シートと実装基板の間へのボイドの入り込みを防止できる。
 本発明はまた、第1熱融着用フィルム、基板及び基板上に実装された電子デバイスを備える実装基板、熱硬化性の封止シート並びに第2熱融着用フィルムをこの順に配置する工程と、第1熱融着用フィルム及び第2熱融着用フィルムのうち、実装基板より外側の周囲部を第1の減圧雰囲気下で熱融着することにより、実装基板及び封止シートを収容する密閉空間を形成する工程と、密閉空間の外部の圧力を密閉空間の圧力より高めることによって生じた圧力差を利用して、封止シートで電子デバイスを封止する工程とを含む電子デバイスの封止方法に関する。
実施形態1の製造方法で使用する真空熱加圧装置の一例を示した概略断面図である。 基板置台上に、第1熱融着用フィルム、実装基板、封止シート及び第2熱融着用フィルムをこの順に配置した様子を示した概略断面図である。 上ヒータ板、上枠部材及び下板部材によって気密に囲われたチェンバーを形成した様子を示した概略断面図である。 第1熱融着用フィルム及び第2熱融着用フィルムを熱融着する様子を示した概略断面図である。 チェンバー内に導入されたガスの圧力により、封止シートが実装基板に密着した様子を示した概略断面図である。 平板を下降させることにより電子デバイスパッケージを平坦化する様子を示した概略断面図である。 第1熱融着用フィルムの一例を示した概略断面図である。 第2熱融着用フィルムの一例を示した概略断面図である。 実施形態1の変形例を示す概略断面図である。 ヒータ枠体に固定された封止シート一体型第2熱融着用フィルムの下方に、第1熱融着用フィルム及び実装基板が配置された様子を示した概略断面図である。 上ヒータ板、上枠部材及び下板部材によって気密に囲われたチェンバーを形成した様子を示した概略断面図である。 実装基板上に封止シート一体型第2熱融着用フィルムを配置した様子を示した概略断面図である。 第1熱融着用フィルム及び第2熱融着用フィルムを熱融着する様子を示した概略断面図である。 チェンバー内に導入されたガスの圧力により、封止シートが実装基板に密着した様子を示した概略断面図である。 平板を下降させることにより電子デバイスパッケージを平坦化する様子を示した概略断面図である。
 本発明の電子デバイスパッケージの製造方法は、第1熱融着用フィルム、基板及び基板上に実装された電子デバイスを備える実装基板、熱硬化性の封止シート並びに第2熱融着用フィルムをこの順に配置する工程と、第1熱融着用フィルム及び第2熱融着用フィルムのうち、実装基板より外側の周囲部を第1の減圧雰囲気下で熱融着することにより、実装基板及び封止シートを収容する密閉空間を形成する工程と、密閉空間の外部の圧力を密閉空間の圧力より高めることによって生じた圧力差を利用して、封止シートで電子デバイスを封止する工程とを含む。
 以下に実施形態を掲げ、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
 なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
 [実施形態1]
 (真空熱加圧装置)
 まず、実施形態1の製造方法で使用する真空熱加圧装置(真空加熱接合装置)について説明する。
 図1に示すように、真空熱加圧装置においては、基台1上に加圧シリンダ下板2が配置され、加圧シリンダ下板2の上にはスライド移動テーブル3がスライドシリンダ4によって真空熱加圧装置内外を移動可能に配置されている。スライド移動テーブル3の上方には、下ヒータ板5が断熱配置されており、下ヒータ板5の上面には下板部材6が配置され、下板部材6の上面には基板置台7が置かれている。
 加圧シリンダ下板2の上には複数の支柱8が配置立設され、支柱8の上端部には加圧シリンダ上板9が固定されている。支柱8は基台1上に直接立設しても良い。加圧シリンダ上板9の下方には支柱8を通して中間移動部材(中間部材)10が配置されており、中間移動部材10の下方には断熱板を介して上ヒータ板11が固定され、上ヒータ板11の下面の外周部には上枠部材12が気密に固定され下方に延びている。上ヒータ板11の下面で上枠部材12の内方にはヒータ枠体13が固定されている。上ヒータ板11の下面でヒータ枠体13の内方には平板17が固定されている。上ヒータ板11は主に封止シート23を軟化させるヒータとして機能する。下ヒータ板5及びヒータ枠体13は、主に第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24を熱融着するヒートシーラーとして機能する。
 ヒータ枠体13は、下端部の枠状ヒータ部13aとそれから上方に延びるロッド13bとを有し、ロッド13bの周りにはスプリングが配置され、ロッド13bは上ヒータ板11の下面に断熱固定されている。枠状ヒータ部13aはロッド13bに対してスプリングにより下方に付勢され、上方へ移動可能となっており、枠状ヒータ部13aが基板置台7に当接する場合の衝撃を緩衝する。ヒータ枠体13の下端部の枠状ヒータ部13aは、基板置台7との間に第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24を挟んで、熱融着させる。
 加圧シリンダ上板9の上面には加圧シリンダ14が配置され、加圧シリンダ14のシリンダロッド15は加圧シリンダ上板9を通って中間移動部材10の上面に固定され、加圧シリンダ14によって、中間移動部材10と上ヒータ板11と上方枠体12とが上下に一体的に移動可能となっている。図1において、Sは、加圧シリンダ14による中間移動部材10と上ヒータ板11と上方枠体12の下方の移動を規制するストッパーであり、下降して加圧シリンダ14本体の上面のストッパープレートに当接するようになっている。加圧シリンダ14としては、油圧シリンダ、空圧シリンダ、サーボシリンダ等を用いることができる。
 加圧シリンダ14が上枠部材12を引き上げた状態から下降させ、上枠部材12の下端部が下板部材6の外周部端部に設けた段差部に気密に摺動し、そこで一旦加圧シリンダ14を停止させ、その状態で上ヒータ板11と上枠部材12と下板部材6とによって真空隔壁が形成され、内部にチェンバーが画成される。なお、上枠部材12にはチェンバーを真空引きし、加圧するための真空・加圧口16が設けられている。
 チェンバーを開いた状態で、スライドシリンダ4によって、スライド移動テーブル3、下ヒータ板5及び下板部材6を一体として外部に引き出すことができる。これらを引き出した状態で、基板置台7の上に、第1熱融着用フィルム21、実装基板22、封止シート23、第2熱融着用フィルム24などを配置できる。
 次に、実施形態1の製造方法の各工程について説明する。
 (配置工程)
 図2に示すように、基板置台7上に、第1熱融着用フィルム21、実装基板22、封止シート23、第2熱融着用フィルム24をこの順に配置する。
 実装基板22は、基板22a及び基板22a上に実装された電子デバイス22bを備える。
 電子デバイス22bとしては、センサー、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、SAW(Surface Acoustic Wave)フィルタなどの中空構造を有する電子デバイス(中空型電子デバイス);半導体チップ、IC(集積回路)、トランジスタなどの半導体素子;コンデンサ;抵抗などが挙げられる。なかでも、SAWフィルタ、半導体素子に特に好適に使用できる。なお、中空構造とは、電子デバイス22bを基板22aに搭載した際に、電子デバイス22bと基板22aとの間に形成される中空部をいう。基板22aとしては特に限定されず、例えば、プリント配線基板、LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)基板(低温同時焼成セラミック基板)、セラミック基板、シリコン基板、金属基板などが挙げられる。
 基板22aとしては、プラズマ処理を施したものが好ましい。プラズマ化する気体としては、アルゴンなどが挙げられる。これにより、電気的接続の信頼性を向上できる。
 なお、配置工程では、実装基板22の電子デバイス22bが実装された面上に封止シート23を配置する。
 第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24の外形寸法は、実装基板22及び封止シート23を覆うことが可能な大きさである。
 第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24は、後で詳細に説明する。
 封止シート23の外形寸法は、電子デバイス22bを封止可能な大きさである。具体的には、基板置台7の上面と枠状ヒータ部13aの下面との間に第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24を気密に保持した場合に、封止シート23の外形寸法は基板置台7の上面と内方枠部材13aの下面との間に挟まれない大きさであり、かつ電子デバイス22bの封止に必要な大きさである。
 封止シート23は、後で詳細に説明する。
 (チェンバー形成工程)
 図3に示すように、加圧シリンダ14により上ヒータ板11及び上枠部材12を下降させ、上枠部材12の下端部を下板部材6の外縁部の段差に気密に摺動させ、上ヒータ板11、上枠部材12及び下板部材6によって気密に囲われたチェンバーを形成する。チェンバーをした段階で、上ヒータ板11及び上枠部材12の下降を停止する。
 (真空引き工程)
 次いで、真空引きを行い、チェンバー内を減圧状態(例えば、500Pa以下)とする。
 真空引きした後、封止シート23を加熱し、軟化させる。なお、封止シート23の加熱は、真空引き前、真空引き中に行ってもよいが、真空引き後に行うことが好ましい。封止シート23を加熱する方法としては、例えば、上ヒータ板11及び下ヒータ板5を昇温する方法、上ヒータ板11を昇温する方法、下ヒータ板5を昇温する方法などがある。封止シート23の加熱温度は、50~150℃が好ましい。図3では、軟化した封止シート23が電子デバイス22bの上面の端部から基板22aの外周部端部に向かって傾斜し基板22aの上面まで達している様子を示している。
 (密閉空間形成工程)
 図4に示すように、加圧シリンダ14により上ヒータ板11を更に下降させて、ヒータ枠体13の下端部の下面で、第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24を基板置台7の上面に押さえつける。押さえつけた状態で第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24を熱融着することにより、実装基板22及び封止シート23を収容する密閉空間を形成する。密閉空間は、第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24を熱融着することで形成された密閉容器の内部の空間である。なお、真空チェンバー内を減圧状態にした後に密閉空間を形成するため、密閉空間及び密閉空間の外部は減圧状態である。
 (封止工程)
 図5に示すように、真空・加圧口16を通して真空チェンバーにガスを導入して、密閉空間の外部の圧力を密閉空間の内部より高めて、封止シート23を実装基板22に押しつける。これにより、封止シート23で電子デバイス22bが封止された電子デバイスパッケージを得ることができる。電子デバイスパッケージは、実装基板22及び封止シート23に由来する樹脂部分を備える。なお、電子デバイスパッケージは、第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24を熱融着することで形成された密閉容器に収容されている。ガスとしては特に限定されず、空気、窒素などが挙げられる。また、ガス圧力は特に限定されないが、大気圧以上が好ましい。ガス導入により、密閉空間の外部の圧力を大気圧以上に高められる。
 ガス導入後、平板17を下降させて、第2熱融着用フィルム24を介して電子デバイスパッケージを加圧し、電子デバイスパッケージを平坦化してもよい(図6参照)。これにより、電子デバイスパッケージの厚みを均一化できる。加圧する圧力としては、0.5~20kgf/cmが好ましい。
 (硬化工程)
 次いで、密閉容器ごと電子デバイスパッケージを加熱して、封止シート23に由来する樹脂部分を熱硬化させる。
 具体的な方法としては、例えば、電子デバイスパッケージを収容する密閉容器を加熱用密閉容器に入れた後、加熱用密閉容器内に充填された圧力媒体によって密閉容器に圧力を加えた状態で密閉容器を加熱して、封止シート23に由来する樹脂部分を熱硬化する方法がある。この方法では、圧力媒体を介して、密閉容器を加圧及び加熱できるので、電子デバイス22bがSAWフィルタなどの中空型電子デバイスである場合、中空部の形状や寸法の管理が容易である。圧力媒体としては、空気、水、油などが挙げられる。
 加熱温度は、例えば60℃~150℃である。
 他の具体的な方法として、例えば、プレス機によって密閉容器を熱プレスして、電子デバイスパッケージの封止シート23に由来する樹脂部分を熱硬化する方法、大気圧下で密閉容器を加熱して、電子デバイスパッケージの封止シート23に由来する樹脂部分を熱硬化する方法なども好適である。
 (その他の工程)
 密閉容器から電子デバイスパッケージを取り出した後、必要に応じて、電子デバイスパッケージに再配線や、パンプを形成する。また、必要に応じて、電子デバイスパッケージをダイシングしてチップ化してもよい。
 (封止シート23)
 次に、封止シート23について説明する。
 封止シート23は熱硬化性である。
 封止シート23は、昇温速度10℃/分、測定周波数1Hz及び歪み5%で測定した最低複素粘度η*を示す温度が100~150℃であり、最低複素粘度η*が30~300000Pa・sである。最低複素粘度η*を示す温度が100~150℃であり、最低複素粘度η*が30Pa・s以上であるので、はみ出しを防止できる。最低複素粘度η*を示す温度が100~150℃であり、最低複素粘度η*が300000Pa・s以下であるので、凹凸を良好に埋め込むことができる。
 最低複素粘度η*は、好ましくは100Pa・s以上である。また、最低複素粘度η*は、好ましくは150000Pa・s以下、より好ましくは100000Pa・s以下である。
 最低複素粘度η*は、無機充填剤の含有量、無機充填剤の種類、有機成分の溶融粘度によりコントロールできる。
 最低複素粘度η*を示す温度は、主には硬化触媒の種類と量によりコントロールできる。
 最低複素粘度η及び最低複素粘度η*を示す温度は、下記方法で測定できる。
 複素粘度η*の測定方法
 動的粘弾性測定装置(TAインスツルメント社製、ARES)を用いて封止シート23(直径8mm、厚さ500μm)の最低複素粘度η*を測定する(測定条件:昇温速度10℃/分、測定周波数1Hz及び歪み5%)。
 封止シート23は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂を含むことが好ましい。
 エポキシ樹脂としては、特に限定されるものではない。例えば、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などの各種のエポキシ樹脂を用いることができる。これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。
 エポキシ樹脂としては特に限定しないが、硬化前の可とう性及び硬化後の成型物硬度、強度を確保する観点からは、エポキシ当量150~250、軟化点もしくは融点が50~130℃の常温で固形のものが好ましい。なかでも、ビスフェノール型エポキシ樹脂を含むことが好ましく、ビスフェノールF型エポキシ樹脂を含むことがより好ましい。
 フェノール樹脂は、エポキシ樹脂との間で硬化反応を生起するものであれば特に限定されるものではない。例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、レゾール樹脂などが用いられる。これらフェノール樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
 フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂との反応性の観点から、水酸基当量が70~250、軟化点が50~110℃のものを用いることが好ましく、なかでも硬化反応性が高いという観点から、フェノールノボラック樹脂を好適に用いることができる。
また、硬化物の低反り性、低吸水性という点から、ビフェニルアラルキル骨格を有するフェノール樹脂を好適に用いることができる。
 封止シート23中のエポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量は、5重量%以上が好ましく、10重量%以上がより好ましい。5重量%以上であると、充分な硬化物強度が得られる。封止シート23中のエポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量は、20重量%以下が好ましく、15重量%以下がより好ましい。20重量%以下であると、硬化物の線膨張係数が小さく、かつ低吸水性が得られやすい。
 エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、硬化反応性という観点から、エポキシ樹脂中のエポキシ基1当量に対して、フェノール樹脂中の水酸基の合計が0.7~1.5当量となるように配合することが好ましく、より好ましくは0.9~1.2当量である。
 封止シート23は、無機充填剤を含む。
 無機充填剤としては、例えば、石英ガラス、タルク、シリカ(溶融シリカや結晶性シリカなど)、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素などが挙げられる。なかでも、線膨張係数を良好に低減できるという理由から、シリカ、アルミナが好ましく、シリカがより好ましい。シリカとしては、流動性に優れるという理由から、溶融シリカが好ましく、球状溶融シリカがより好ましい。
 無機充填剤の平均粒径は、好ましくは0.3μm以上、より好ましくは1μm以上、さらに好ましくは5μm以上である。0.3μm以上であると、封止シート23の可撓性、柔軟性を得易い。無機充填剤の平均粒径は、好ましくは40μm以下、より好ましくは30μm以下である。40μm以下であると、無機充填剤を高充填率化し易い。
 なお、平均粒径は、例えば、母集団から任意に抽出される試料を用い、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することにより導き出すことができる。
 封止シート23中の無機充填剤の含有量は、60体積%以上であり、好ましくは65体積%以上である。60体積%以上であるので、低吸水性、低反り性の硬化後成型物が得られる。一方、無機充填剤の含有量は、90体積%以下であり、好ましくは85体積%以下である。90体積%以下であるので、硬化前の封止シート23の割れ、欠けを防止できる。
 無機充填剤の含有量は、「重量%」を単位としても説明できる。代表的にシリカの含有量について、「重量%」を単位として説明する。
 シリカは通常、比重2.2g/cmであるので、シリカの含有量(重量%)の好適範囲は例えば以下のとおりである。
 すなわち、封止シート23中のシリカの含有量は、73重量%以上が好ましく、77重量%以上がより好ましい。封止シート23中のシリカの含有量は、94重量%以下が好ましく、91重量%以下がより好ましい。
 アルミナは通常、比重3.9g/cmであるので、アルミナの含有量(重量%)の好適範囲は例えば以下のとおりである。
 すなわち、封止シート23中のアルミナの含有量は、83重量%以上が好ましく、86重量%以上がより好ましい。封止シート23中のアルミナの含有量は、95重量%以下が好ましく、93重量%以下がより好ましい。
 封止シート23は、シランカップリング剤を含むことが好ましい。
 シランカップリング剤は、分子中に加水分解性基及び有機官能基を有する化合物である。
 加水分解性基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基などの炭素数1~6のアルコキシ基、アセトキシ基、2-メトキシエトキシ基等が挙げられる。なかでも、加水分解によって生じるアルコールなどの揮発成分を除去し易いという理由から、メトキシ基が好ましい。
 有機官能基としては、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基、イソシアネート基などが挙げられる。なかでも、無機充填剤の凝集を抑制するという理由から、メタクリル基が好ましい。
 シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなどのビニル基含有シランカップリング剤;2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシ基含有シランカップリング剤;p-スチリルトリメトキシシランなどのスチリル基含有シランカップリング剤;3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどのメタクリル基含有シランカップリング剤;3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのアクリル基含有シランカップリング剤;N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(ビニルベンジル)-2-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有シランカップリング剤;3-ウレイドプロピルトリエトキシシランなどのウレイド基含有シランカップリング剤;3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト基含有シランカップリング剤;ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドなどのスルフィド基含有シランカップリング剤;3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基含有シランカップリング剤などが挙げられる。
 シランカップリング剤の含有量は特に限定されないが、無機充填剤100重量部に対して、0.05~5重量部が好ましい。
 封止シート23は、硬化促進剤を含むことが好ましい。
 硬化促進剤としては、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の硬化を進行させるものであれば特に限定されず、例えば、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートなどの有機リン系化合物;2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾールなどのイミダゾール系化合物;などが挙げられる。なかでも、良好な保存性が得られるという理由から、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。
 硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計100重量部に対して、好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは0.5重量部以上である。0.1重量部以上であると、実用的な時間内で硬化が完了する。また、硬化促進剤の含有量は、好ましくは5重量部以下、より好ましくは2重量部以下である。5重量部以下であると、良好な保存性が得られる。
 封止シート23は、熱可塑性樹脂(エラストマー)を含むことが好ましい。
 熱可塑性樹脂としては、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、6-ナイロンや6,6-ナイロンなどのポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、PETやPBTなどの飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体、メチルメタクリレート-ブタジエン-スチレン共重合体(MBS樹脂)などが挙げられる。特に、エポキシ樹脂への分散性という理由から、ゴム成分からなるコア層とアクリル樹脂からなるシェル層とを有するコアシェル型アクリル樹脂が好ましい。
 コアシェル型アクリル樹脂を構成するゴム成分は特に限定されず、例えば、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、シリコンゴムなどが挙げられる。
 コアシェル型アクリル樹脂の平均粒子径は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.5μm以上である。0.1μm以上であると、分散性が良好である。コアシェル型アクリル樹脂の平均粒子径は、好ましくは200μm以下、より好ましくは100μm以下である。200μm以下であると、作製したシートの平坦性が良好である。
 なお、平均粒子径は、例えば、母集団から任意に抽出される試料を用い、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することにより導き出すことができる。
 熱可塑性樹脂の含有量は、有機成分(例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、熱可塑性樹脂、硬化促進剤など)100重量部に対して、好ましくは1重量部以上、より好ましくは5重量部以上である。1重量部以上であると、可とう性が良好である。また、熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは50重量部以下、より好ましくは40重量部以下である。50重量部以下であると、流動性、変形性が良好である。
 封止シート23には、顔料、難燃剤成分などを含有させてもよい。
 顔料としては特に限定されず、カーボンブラックなどが挙げられる。封止シート23中の顔料の含有量は、0.01~1重量%が好ましい。
 難燃剤組成分としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄、水酸化カルシウム、水酸化スズ、複合化金属水酸化物などの各種金属水酸化物;ホスファゼン化合物などを用いることができる。なかでも、難燃性、硬化後の強度に優れるという理由から、ホスファゼン化合物が好ましい。
 封止シート23の製造方法は特に限定されないが、前記各成分(例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填剤及び硬化促進剤)を混練して得られる混練物をシート状に塑性加工する方法が好ましい。これにより、無機充填剤を高充填できる。
 具体的には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填剤及び硬化促進剤をミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機などの公知の混練機で溶融混練することにより混練物を調製し、得られた混練物をシート状に塑性加工する。混練条件として、温度の上限は、140℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましい。温度の下限は、上述の各成分の軟化点以上であることが好ましく、例えば30℃以上、好ましくは50℃以上である。混練の時間は、好ましくは1~30分である。また、混練は、減圧条件下(減圧雰囲気下)で行うことが好ましく、減圧条件下の圧力は、例えば、1×10-4~0.1kg/cmである。
 溶融混練後の混練物は、冷却することなく高温状態のままで塑性加工することが好ましい。塑性加工方法としては特に制限されず、平板プレス法、Tダイ押出法、スクリューダイ押出法、ロール圧延法、ロール混練法、インフレーション押出法、共押出法、カレンダー成形法などが挙げられる。塑性加工温度としては上述の各成分の軟化点以上が好ましく、エポキシ樹脂の熱硬化性および成形性を考慮すると、例えば40~150℃、好ましくは50~140℃、さらに好ましくは70~120℃である。
 封止シート23の厚さは特に限定されないが、好ましくは100μm以上、より好ましくは150μm以上である。また、封止シート23の厚さは、好ましくは2000μm以下、より好ましくは1000μm以下である。上記範囲内であると、良好に電子デバイス22bを封止できる。
 封止シート23は、単層構造であってもよいし、2以上の封止シートを積層した多層構造であってもよいが、層間剥離のおそれがなく、シート厚の均一性が高いという理由から、単層構造が好ましい。
 (第1熱融着用フィルム21)
 第1熱融着用フィルム21としては、ガスバリア性、ヒートシール性を備えるものを使用することが好ましい。例えば、図7に示すように、樹脂層21a、金属箔21b及び熱融着性層21cがこの順に配置された構造を有するものが好ましい。樹脂層21aとしては、ポリエステル系フィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルムなどが挙げられる。金属箔21bとしては、アルミ箔などが挙げられる。熱融着性層21c(シーラント層21c)としては、ポリエチレン系フィルム、ポリプロピレン系フィルムなどが挙げられる。なお、樹脂層21a及び金属箔21bの間には接着剤層などが配置されていてもよい。金属箔21b及び熱融着性層21cの間には接着剤層などが配置されていてもよい。
 第1熱融着用フィルム21として、樹脂層21a、金属箔21b及び熱融着性層21cがこの順に配置された構造を有するものを使用する場合、熱融着性層21c上に実装基板22を配置できる。
 (第2熱融着用フィルム24)
 第2熱融着用フィルム24としては、第1熱融着用フィルム21と同様に、ガスバリア性、ヒートシール性を備えるものを使用することが好ましい。第1熱融着用フィルム21と同様に、例えば、図8に示すように、樹脂層24a、金属箔24b及び熱融着性層24cがこの順に配置された構造を有するものが好ましい。
 第2熱融着用フィルム24として、樹脂層24a、金属箔24b及び熱融着性層24cがこの順に配置された構造を有するものを使用する場合、熱融着性層24c上に封止シート23を配置できる。
 第2熱融着用フィルム24の表面は、凹凸形状が好ましい。これにより、第2熱融着用フィルム24を封止シート23から良好に剥離できる。
 第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24の厚さは特に限定されないが、好ましくは10~200μmである。上記範囲内であると、良好に電子デバイス22bを封止できる。
 なお、図1~図6では、基板22a上にひとつの電子デバイス22bが実装されている場合を示しているが、電子デバイス22bの個数は特に限定されず、複数であってもよい。
 図1~図6では、第1熱融着用フィルム21上にひとつの実装基板22を配置している場合を示しているが、実装基板22の個数は特に限定されず、複数であってもよく、例えば2~500個である。これにより、複数の実装基板22を一括封止でき、生産性を向上できる。この場合、図9に示すように、第1熱融着用フィルム21上に台座25を配置し、台座25上に複数の実装基板22を配置することが好ましい。これにより、実装基板22の取扱いが容易となる。台座25としては平板形状のものが好ましい。台座25としては、特に限定されないが、シリコンウェハ、SiCウェハ、GaAsウェハ等の化合物ウェハ、ガラスウェハ、ステンレス鋼(SUS)、6-4Alloyなどが挙げられる。
 実施形態1では、封止シート23と第2熱融着用フィルム24に代えて、後述の封止シート一体型第2熱融着用フィルム31を用いてもよい。
 以上のとおり、実施形態1の製造方法は、例えば、第1熱融着用フィルム、基板及び基板上に実装された電子デバイスを備える実装基板、熱硬化性の封止シート並びに第2熱融着用フィルムをこの順に配置する工程と、熱硬化性の封止シートを軟化させる工程と、第1熱融着用フィルム及び第2熱融着用フィルムのうち、実装基板より外側の周囲部を減圧雰囲気下で熱融着することにより、実装基板及び封止シートを収容する密閉空間を形成する工程と、密閉空間の外部の圧力を密閉空間の圧力より高めることによって生じた圧力差を利用して、軟化させた封止シートで電子デバイスを封止する工程とを含む。
 実施形態1の製造方法は、袋を使用する必要がないので、封止シートの位置ずれを防止できる。また、実施形態1の製造方法は、封止シート及び実装基板を第2熱融着用フィルムで覆った状態で電子デバイスを封止できるため、軟化した封止シートが基板側面などにはみ出すことを防止できる。また、密閉空間の内外の圧力差を利用して、電子デバイスを封止するため、実装基板の凹凸に封止シートを追従させることができる。また、密閉空間の内外の圧力差を利用するため、均一な圧力で電子デバイスを封止できる。よって、SAWフィルタなどの中空型電子デバイスの中空部を確保しながら封止することが容易となる。
 実施形態1の製造方法は、必要に応じて、封止シートで電子デバイスを封止することにより得られた電子デバイスパッケージの上方から平板を下降させて、第2熱融着用フィルムを介して電子デバイスパッケージを加圧する工程をさらに含む。これにより、電子デバイスパッケージの厚みを均一化できる。
 実施形態1の製造方法は、必要に応じて、電子デバイスパッケージの封止シートに由来する樹脂部分を熱硬化させる工程をさらに含む。
 [実施形態2]
 実施形態2は、第2熱融着用フィルム24及び封止シート23が一体となった封止シート一体型第2熱融着用フィルム31を用いる点、及び真空チェンバー内を減圧した後に封止シート一体型第2熱融着用フィルム31を実装基板22と接触させる点で、実施形態1と異なる。
 (準備工程)
 まず、第2熱融着用フィルム24及び第2熱融着用フィルム24上に積層された封止シート23を備える一体型第2熱融着用フィルム31を準備する。
 一体型第2熱融着用フィルム31において、封止シート23から第2熱融着用フィルム24を剥離する際の剥離力は、好ましくは0.1N/20mm以下である。0.1N/20mm以下であると、第2熱融着用フィルム24を封止シート23から良好に剥離できる。
 なお、本明細書において、剥離力とは、引っ張り試験機(エー・アンド・デイ製 テンシロン)を用いて、封止シート23から第2熱融着用フィルム24を剥離する際の剥離力をいう(試験片幅:20mm、引っ張り速度:300mm/min、剥離角度180度)。
 (配置工程)
 図10に示すように、基板置台7上に、第1熱融着用フィルム21及び実装基板22をこの順に配置し、次いで枠状ヒータ部13aに封止シート一体型第2熱融着用フィルム31を固定する。これにより、電子デバイス22bと封止シート一体型第2熱融着用フィルム31との間に隙間を設けることができる。なお、枠状ヒータ部13aに封止シート一体型第2熱融着用フィルム31を固定した後に、基板置台7上に第1熱融着用フィルム21及び実装基板22をこの順に配置してもよい。
 枠状ヒータ部13aに封止シート一体型第2熱融着用フィルム31を固定する方法は特に限定されず、例えば、封止シート一体型第2熱融着用フィルム31を把持するための把持手段を備える枠状ヒータ部13aを用い、把持手段で封止シート一体型第2熱融着用フィルム31を把持する方法、枠状ヒータ部13aの下面に粘着剤を介して封止シート一体型第2熱融着用フィルム31を貼り付ける方法などが挙げられる。把持手段としては、クリップ、封止シート一体型第2熱融着用フィルム31を吸引することで把持する吸引孔などが挙げられる。
 (チェンバー形成工程)
 図11に示すように、加圧シリンダ14により上ヒータ板11及び上枠部材12を下降させ、上枠部材12の下端部を下板部材6の外縁部の段差に気密に摺動させ、上ヒータ板11、上枠部材12及び下板部材6によって気密に囲われたチェンバーを形成する。チェンバーをした段階で、上ヒータ板11及び上枠部材12の下降を停止する。
 (真空引き工程)
 真空引き工程では、真空引きを行い、チェンバー内を減圧状態(例えば、500Pa以下)とする。
 真空引きした後、封止シート一体型第2熱融着用フィルム31を加熱し、封止シート23を軟化させる。なお、封止シート一体型第2熱融着用フィルム31の加熱は、真空引き前、真空引き中に行ってもよいが、真空引き後に行うことが好ましい。封止シート一体型第2熱融着用フィルム31を加熱する方法としては、例えば、上ヒータ板11及び下ヒータ板5を昇温する方法、上ヒータ板11を昇温する方法などがある。封止シート23の加熱温度は、50~150℃が好ましい。
 (接触工程)
 図12に示すように、加圧シリンダ14によりヒータ板11を下降させて、実装基板22上に封止シート一体型第2熱融着用フィルム31を配置する。真空チェンバー内を減圧状態とした後に、封止シート23を実装基板22上に配置するため、封止シート23と実装基板22の間へのボイドの入り込みを防止できる。電子デバイスパッケージを連続して封止する場合、真空熱加圧装置内が高温となりボイドが入り込み易いが、本工程では、ボイドの入り込みを防止できるため、連続運転が可能となり、生産性を向上できる。
 (密閉空間形成工程)
 図13に示すように、加圧シリンダ14により上ヒータ板11を更に下降させて、ヒータ枠体13の下端部の下面で、第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24を基板置台7の上面に押さえつける。押さえつけた状態で第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24を熱融着することにより、実装基板22及び封止シート23を収容する密閉空間を形成する。密閉空間は、第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24を熱融着することで形成された密閉容器の内部の空間である。なお、真空チェンバー内を減圧状態にした後に密閉空間を形成するため、密閉空間及び密閉空間の外部は減圧状態である。
 (封止工程)
 図14に示すように、真空・加圧口16を通して真空チェンバーにガスを導入して、密閉空間の外部の圧力を密閉空間の内部より高めて、封止シート23を実装基板22に押しつける。これにより、封止シート23で電子デバイス22bが封止された電子デバイスパッケージを得ることができる。なお、電子デバイスパッケージは、第1熱融着用フィルム21及び第2熱融着用フィルム24を熱融着することで形成された密閉容器に収容されている。ガスとしては特に限定されず、空気、窒素などが挙げられる。また、ガス圧力は特に限定されないが、大気圧以上が好ましい。ガス導入により、密閉空間の外部の圧力を大気圧以上に高められる。
 ガス導入後、平板17を下降させて、第2熱融着用フィルム24を介して電子デバイスパッケージを加圧し、電子デバイスパッケージを平坦化してもよい(図15参照)。これにより、電子デバイスパッケージの厚みを均一化できる。加圧する圧力としては、0.5~20kgf/cmが好ましい。
 (硬化工程)
 次いで、密閉容器ごと電子デバイスパッケージを加熱して、封止シート23に由来する樹脂部分を熱硬化させる。
 (その他の工程)
 密閉容器から電子デバイスパッケージを取り出した後、必要に応じて、電子デバイスパッケージに再配線や、パンプを形成する。また、必要に応じて、電子デバイスパッケージをダイシングしてチップ化してもよい。
 なお、図9~図14では、基板22a上にひとつの電子デバイス22bが実装されている場合を示しているが、電子デバイス22bの個数は特に限定されず、複数であってもよい。また、実施形態1と同様に、実装基板22の個数は複数であってもよい。
 以上のとおり、実施形態2の封止方法は、例えば、第1熱融着用フィルム及び第1熱融着用フィルム上に配置された実装基板を備える積層体上に、封止シート一体型第2熱融着用フィルムを減圧雰囲気下で配置することにより、第1熱融着用フィルム、実装基板、封止シート及び第2熱融着用フィルムをこの順に配置する工程と、第1熱融着用フィルム及び第2熱融着用フィルムのうち、実装基板より外側の周囲部を減圧雰囲気下で熱融着することにより、実装基板及び封止シートを収容する密閉空間を形成する工程と、密閉空間の外部の圧力を密閉空間の圧力より高めることによって生じた圧力差を利用して、軟化させた封止シートで電子デバイスを封止する工程とを含む。
 第1熱融着用フィルム、実装基板、封止シート及び第2熱融着用フィルムをこの順に配置する工程の雰囲気圧力と、密閉空間を形成する工程の雰囲気圧力は、製法を簡素化する点で同じであることが好ましいが、異なっていてもよい。
 実施形態2の製造方法は、減圧雰囲気下で、封止シート一体型第2熱融着用フィルムを積層体の実装基板上に配置するため、封止シートと実装基板の間へのボイドの入り込みを防止できる。
 また、実施形態2の製造方法は、実施形態1と同様の効果も奏する。すなわち、実施形態2の製造方法は、袋を使用する必要がないので、封止シートの位置ずれを防止できる。また、実施形態1の製造方法は、封止シート及び実装基板を第2熱融着用フィルムで覆った状態で電子デバイスを封止できるため、軟化した封止シートが基板側面などにはみ出すことを防止できる。また、密閉空間の内外の圧力差を利用して、電子デバイスを封止するため、実装基板の凹凸に封止シートを追従させることができる。また、密閉空間の内外の圧力差を利用するため、均一な圧力で電子デバイスを封止できる。よって、SAWフィルタなどの中空型電子デバイスの中空部を確保しながら封止することが容易となる。
 実施形態2の製造方法は、必要に応じて、封止シートで電子デバイスを封止することにより得られた電子デバイスパッケージの上方から平板を下降させて、第2熱融着用フィルムを介して電子デバイスパッケージを加圧する工程をさらに含む。これにより、電子デバイスパッケージの厚みを均一化できる。
 実施形態1の製造方法は、必要に応じて、電子デバイスパッケージの封止シートに由来する樹脂部分を熱硬化させる工程をさらに含む。
     1  基台
     2  加圧シリンダ下板
     3  スライド移動テーブル
     4  スライドシリンダ
     5  下ヒータ板
     6  下板部材
     7  基板置台
     8  支柱
     9  加圧シリンダ上板
    10  中間移動部材
    11  上ヒータ板
    12  上枠部材
    13  ヒータ枠体
    13a 枠状ヒータ部
    13b ロッド
    14  加圧シリンダ
    15  シリンダロッド
    16  真空・加圧口
    17  平板
    21  第1熱融着用フィルム
    21a 樹脂層
    21b 金属箔
    21c 熱融着性層
    22a 基板
    22b 電子デバイス
    22  実装基板
    23  封止シート
    24  第2熱融着用フィルム
    24a 樹脂層
    24b 金属箔
    24c 熱融着性層
    25  台座
    31  封止シート一体型第2熱融着用フィルム
     S  ストッパー

Claims (4)

  1.  第1熱融着用フィルム、基板及び基板上に実装された電子デバイスを備える実装基板、熱硬化性の封止シート並びに第2熱融着用フィルムをこの順に配置する工程と、
     前記第1熱融着用フィルム及び前記第2熱融着用フィルムのうち、前記実装基板より外側の周囲部を第1の減圧雰囲気下で熱融着することにより、前記実装基板及び前記封止シートを収容する密閉空間を形成する工程と、
     前記密閉空間の外部の圧力を前記密閉空間の圧力より高めることによって生じた圧力差を利用して、前記封止シートで前記電子デバイスを封止する工程とを含む電子デバイスパッケージの製造方法。
  2.  前記第1熱融着用フィルム及び/又は前記第2熱融着用フィルムが、樹脂層、金属箔及び熱融着性層がこの順に配置された構造を有する請求項1に記載の電子デバイスパッケージの製造方法。
  3.  前記第1熱融着用フィルム、実装基板、封止シート及び第2熱融着用フィルムをこの順に配置する工程では、
     前記第1熱融着用フィルム及び前記第1熱融着用フィルム上に配置された前記実装基板を備える積層体上に、前記第2熱融着用フィルム及び前記第2熱融着用フィルム上に積層された前記封止シートを備える封止シート一体型第2熱融着用フィルムを第2の減圧雰囲気下で配置することにより、前記第1熱融着用フィルム、前記実装基板、前記封止シート及び前記第2熱融着用フィルムをこの順に配置する請求項1又は2に記載の電子デバイスパッケージの製造方法。
  4.  第1熱融着用フィルム、基板及び基板上に実装された電子デバイスを備える実装基板、熱硬化性の封止シート並びに第2熱融着用フィルムをこの順に配置する工程と、
     前記第1熱融着用フィルム及び前記第2熱融着用フィルムのうち、前記実装基板より外側の周囲部を第1の減圧雰囲気下で熱融着することにより、前記実装基板及び前記封止シートを収容する密閉空間を形成する工程と、
     前記密閉空間の外部の圧力を前記密閉空間の圧力より高めることによって生じた圧力差を利用して、前記封止シートで前記電子デバイスを封止する工程とを含む電子デバイスの封止方法。 
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