中空密封用树脂片及中空封装体的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及中空密封用树脂片及中空封装体的制造方法。
【背景技术】
[0002] 在电子器件封装体的制作中,代表性的是采用如下顺序:将介由凸块等而固定于 基板等的1个或多个电子器件用密封树脂密封,根据需要以成为电子器件单元的封装体的 方式对密封体进行切割。作为这样的密封树脂,有时使用片状的密封树脂。
[0003] 近年来,与半导体封装体一起,SAW (Surface Acoustic Wave)滤波器、 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)传感器、加速度传感器等被称为MEMS 的微电子器件的开发持续进行。将这些电子器件密封而得到的封装体各自通常具有用于确 保表面弹性波的传播、光学体系的维持、电子器件的可动部件的可动性的中空结构。该中空 结构多以基板与元件之间的空隙的形式设计。在密封时,为了确保可动部件的运转可靠性、 元件的连接可靠性,需要维持中空结构地进行密封。例如,专利文献1中记载了使用凝胶状 的固化性树脂片对功能元件进行中空铸型的技术。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2006-19714号公报
【发明内容】
[0007] 发明要解决的问题
[0008] 关于提供上述中空结构的凸块,考虑到其尺寸越小成本越高的情况、用于上述可 动部件的复杂化、复合化的中空结构的扩大的要求,可以预见今后会采用增加凸块直径来 扩大空隙的对策。在上述专利文献1记载的技术中,作为元件与基板之间的中空结构,直至 宽度数十ym左右的空隙为止,还能够边维持所希望的中空结构边密封电子器件。但是,边 确保中空结构为宽度接近100 ym的空隙边进行密封时,有时会发生树脂流入中空结构等 而难以应对、封装体制作的成品率降低的情况。
[0009] 此外,由于中空结构的扩大和封装体整体的小型化这样的相互矛盾的要求,需要 使芯片(chip)的厚度比现有的更薄。但是,使芯片的厚度变薄时,芯片自身的强度降低而 容易受到基板翘曲的影响,有时封装体的可靠性降低。
[0010] 本发明的目的在于,提供即使中空结构的空隙的宽度为100 ym左右也能够维持 中空结构、而且能够防止封装体翘曲而制作可靠性高的中空封装体的中空密封用树脂片及 中空封装体的制造方法。
[0011] 用于解决问题的方案
[0012] 本发明人等进行了潜心研究,结果发现,通过采用下述方案能够解决上述问题,从 而完成了本发明。
[0013] 即,本发明的中空密封用树脂片以70体积%以上且90体积%以下的含量含有无 机填充剂,
[0014] 通过动态粘弹性测定得到的60~130°C下的最低熔融粘度为2000Pa ? s以上且 20000Pa ? s 以下,
[0015] 在150°C热固化1小时之后的常温(20°C )下的储能模量为lGPa以上且20GPa以 下,
[0016] 在150°C热固化1小时之后的玻璃化转变温度以下的线膨胀系数为5ppm/K以上且 15ppm/K以下。
[0017] 该中空密封用树脂片由于高含量的无机填充剂而使得最低熔融粘度为2000Pa?s 以上且20000Pa*s以下,因此,能够抑制树脂进入中空结构而制造可靠性高的中空封装体。 此外,由于热固化后的储能模量及线膨胀系数分别设定为规定范围,因此,能够确保固化后 的封装体强度,并且在焊接回流工序等中即使施以高温也能防止封装体的翘曲,能够制造 可靠性更高的封装体。需要说明的是,最低熔融粘度、储能模量、玻璃化转变温度及线膨胀 系数的测定方法记载在实施例中。
[0018] 本发明还包含一种中空封装体的制造方法,其包括如下工序:
[0019] 层叠工序,以覆盖配置在被粘物上的1个或多个电子器件的方式边维持前述被粘 物与前述电子器件之间的中空部边将该中空密封用树脂片层叠在前述电子器件上;以及
[0020] 密封体形成工序,使前述中空密封用树脂片固化而形成密封体。
【附图说明】
[0021] 图1是示意性表示本发明的一个实施方式的树脂片的截面图。
[0022] 图2A是示意性表示本发明的一个实施方式的中空封装体的制造方法的一个工序 的图。
[0023] 图2B是示意性表示本发明的一个实施方式的中空封装体的制造方法的一个工序 的图。
[0024] 图2C是示意性表示本发明的一个实施方式的中空封装体的制造方法的一个工序 的图。
【具体实施方式】
[0025] 以下记载实施方式对本发明进行详细说明,但本发明并不限定于这些实施方式。
[0026] 《第1实施方式》
[0027] [中空密封用树脂片]
[0028] 图1是示意性表示本发明的一个实施方式的中空密封用树脂片(以下也简称为 "树脂片"。)11的截面图。树脂片11代表性的是以层叠在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄 膜等支撑体11a上的状态提供。需要说明的是,对于支撑体11a,为了容易进行树脂片11的 剥离,可以实施脱模处理。
[0029] 树脂片11的固化前的通过动态粘弹性测定得到的60~130°C下的最低熔融粘度 为2000Pa ? s以上且20000Pa ? s以下即可,优选为3000Pa ? s以上且15000Pa ? s以下,更 优选为5000Pa ? s以上且lOOOOPa ? s以下。通过将树脂片11的最低熔融粘度设定为上述 范围,能够高效地防止树脂进入中空结构,得到可靠性高的中空封装体。上述最低熔融粘度 小于下限时,有发生树脂进入中空结构的情况、封装体的可靠性降低的担心。另一方面,在 超过上述上限时,有芯片的嵌入性降低而产生空隙的担心。
[0030] 树脂片11在150°C热固化1小时之后的20°C下的储能模量为lGPa以上且20GPa 以下,作为其下限优选为1. 5GPa以上,更优选为2GPa以上。此外,作为该储能模量的上限, 优选为lOGPa以下,更优选为5GPa以下。通过使固化后的储能模量在上述范围,能够确保 封装体的强度。小于上述储能模量的下限时,有封装体强度变得不充分、可靠性降低的担 心。另一方面,在超过上述上限时,面对冲击时变脆、封装体强度变得不充分,此时也有可靠 性降低的担心。
[0031]该密封树脂片在150°C热固化处理1小时之后的玻璃化转变温度优选为70°C以 上,更优选为90°C以上,进一步优选为110°C以上。该密封树脂片通过具备这样的构成,能 够提高耐热性。与此相对,虽然对上述热固化处理后的玻璃化转变温度的上限没有特别限 定,但从减少热固化时的固化收缩的观点考虑,优选为250°C以下,更优选为200°C以下。
[0032] 使树脂片11在150°C热固化1小时之后的玻璃化转变温度以下的线膨胀系数 为5ppm/K以上且15ppm/K以下即可。该线膨胀系数的下限优选为6ppm/K以上,更优选为 7ppm/K以上。该线膨胀系数的上限优选为12ppm/K以下,更优选为9ppm/K以下。通过使规 定的热处理后的热处理物的玻璃化转变温度以下的线膨胀系数在上述范围,即使在封装处 理后对封装体结构实施高温处理,也能够减小树脂片11和特别是具有低线膨胀系数的基 板的线膨胀系数之差,能够防止基板的翘曲等。上述线膨胀系数小于上述下限、或超过上述 上限时,树脂片和基板的线膨胀系数之差变大,有时封装体会发生翘曲。
[0033] 树脂片11优选含有环氧树脂及酚醛树脂。由此,能够获得良好的热固化性。
[0034]作为环氧树脂,没有特别限定。例如可以使用:三苯基甲烷型环氧树脂、甲酚酚醛 清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、改性双酚A型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环 氧树脂、改性双酚F型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、苯氧 基树脂等各种环氧树脂。这些环氧树脂可以单独使用也可以组合使用2种以上。
[0035]从确保环氧树脂的固化后的韧性及环氧树脂的反应性的观点考虑,优选环氧当量 150~250、软化点或熔点为50~130°C的常温下为固态的树脂,其中,从可靠性的观点考 虑,更优选三苯基甲烷型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂。
[0036]酚醛树脂只要是能与环氧树脂之间发生固化反应的树脂就没有特别限定。例如可 以使用:苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂、联苯芳烷基树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、甲 酚酚醛清漆树脂、甲阶酚醛树脂等。这些酚醛树脂可以单独使用,也可以组合使用2种以 上。
[0037]作为酚醛树脂,从与环氧树脂的反应性的观点考虑,优选使用羟基当量为70~ 250、软化点为50~110°C的树脂,其中,从固化反应性高的观点考虑,可以适宜使用苯酚酚 醛清漆树脂。此外,从可靠性的观点考虑,还可以适宜使用苯酚芳烷基树脂、联苯芳烷基树 脂这样的低吸湿性的树脂。
[0038]关于环氧树脂与酚醛树脂