CN110462804B - 临时固定基板以及电子部件的临时固定方法 - Google Patents

Abstract

临时固定基板(2)具备：固定面(2a)，其用于粘接多个电子部件并利用树脂模塑进行临时固定；和底面(2b)，其处于固定面的相反侧。在观察临时固定基板(2)的横截面时，临时固定基板按照固定面(2a)从临时固定基板朝上而呈凸状的方式翘曲，并满足式(1)。0.45≤W_3/4/W≤0.55…(1)(将在观察临时固定基板的横截面时的固定面的宽度设为W，将固定面相对于临时固定基板的翘曲的基准面的高度达到固定面相对于基准面的高度的最大值的3/4以上的区域的宽度设为W_3/4。)。

Description

临时固定基板以及电子部件的临时固定方法

技术领域

本发明涉及一种临时固定基板，具备：固定面，用于粘接电子部件并利用树脂模塑进行临时固定；和底面，处于所述固定面的相反侧。

背景技术

已知有在由玻璃或陶瓷形成的支撑基板上粘接由硅等形成的电子部件并进行固定的方法(专利文献1、2、3)。在这些现有技术中，利用热固性树脂将电子部件粘接于支撑基板，并进行冷却，从而得到接合体。该情况下，尝试着通过对支撑基板的翘曲进行调节来减少接合体的翘曲。另外，支撑基板的翘曲通过改变研磨方法、除去加工改性层来进行调节。

另外，在专利文献4中公开了，在将发光二极管设置于蓝宝石基板的表面时，对蓝宝石基板的一个主面以及另一个主面这两者进行抛光研磨后，仅对一个主面利用CMP等进行精密研磨。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-023438

专利文献2：日本特开2010-058989

专利文献3：日本专利5304112

专利文献4：日本特开2016-139751

发明内容

本发明人进行了如下研究：在由玻璃或陶瓷形成的临时固定基板上粘接大量的电子部件，接下来利用树脂模塑将电子部件临时固定。在该过程中，对现有技术中记载的各种支撑基板的适用进行了研究。

但是，发现：在将多个电子部件粘接在临时固定基板上后利用树脂模塑进行临时固定的情况下，产生了特有的问题。即，在临时固定基板上粘接多个电子部件后，浇注液态的树脂模塑剂，接下来通过加热使树脂模塑剂固化从而将多个电子部件固定于树脂模塑中。然后，通过从临时固定基板侧照射紫外线，对树脂模塑和临时固定基板进行分割，由此将多个电子部件与树脂模塑一同从临时固定基板分离。

但是，在将多个电子部件临时固定于树脂模塑中的阶段，产生临时固定状态不良的电子部件，成品率有时会下降。即，将液态的树脂模塑剂浇注至临时固定基板上而供给至电子部件的间隙，在该状态下进行加热而使其固化，但在临时固定基板的例如外周部分所配置的电子部件产生固定不良、或在中心部所配置的电子部件产生固定不良，从而难以得到整体均匀的固定状态。如此，因临时固定基板上的局部的固定不良会导致成品率下降，因此必须解决。

本发明的课题为：在临时固定基板上将多个电子部件固定于树脂模塑内时，抑制因临时固定基板上的部位而导致的模塑不良，提高成品率。

本发明为一种临时固定基板，该临时固定基板具备：固定面，用于粘接多个电子部件并利用树脂模塑进行临时固定；和底面，处于所述固定面的相反侧，所述临时固定基板的特征在于，

在观察临时固定基板的横截面时，临时固定基板按照固定面从临时固定基板朝上而呈凸状的方式翘曲，并满足下述式(1)。

0.45≤W_3/4/W≤0.55…(1)

(在式(1)中，

将在观察所述临时固定基板的所述横截面时的所述固定面的宽度设为W，

将所述固定面相对于所述临时固定基板的翘曲的基准面的高度达到所述固定面相对于所述基准面的高度的最大值的3/4以上的区域的宽度设为W_3/4。)

另外，本发明的特征在于，

准备临时固定基板，将电子部件粘接于临时固定基板的固定面，利用树脂模塑进行临时固定，

所述临时固定基板具备：固定面，用于粘接多个电子部件并利用树脂模塑进行临时固定；和底面，处于固定面的相反侧，在观察临时固定基板的横截面时，临时固定基板按照固定面从临时固定基板朝上而呈凸状的方式翘曲，并满足下述式(1)。

0.45≤W_3/4/W≤0.55…(1)

(在式(1)中，

将在观察所述临时固定基板的所述横截面时的所述固定面的宽度设为W，

将所述固定面相对于所述临时固定基板的翘曲的基准面的高度达到所述固定面相对于所述基准面的高度的最大值的3/4以上的区域的宽度设为W_3/4。)

本发明人对于在临时固定基板上将多个电子部件固定于树脂模塑内时因临时固定基板上的部位而产生模塑不良的原因进行了调查。结果发现，在临时固定基板的边缘部或中心部容易产生模塑不良。并且，在临时固定基板的边缘部产生了模塑不良的情况下，在中心部难以产生模塑不良，在临时固定基板的中心部产生了模塑不良的情况下，在边缘部难以产生模塑不良。

本发明人对这种现象进行研究，结果发现，在临时固定基板上粘接电子部件后浇注液态模塑剂时，容易在局部产生模塑剂的填充不良。然后，着眼于临时固定基板的固定面(设置面)的微细形状。即，通常的临时固定基板按照朝向固定面的方向略微凸起的方式翘曲，该凸状为近似于圆弧的形状。但是发现：通过使在观察临时固定基板的横截面时的固定面的形状为抛物线或近似于抛物线的形状(即通过为满足上述式(1)的形状)，从而难以产生临时固定基板上的电子部件的模塑不良，模塑工序的成品率得到提高，由此完成了本发明。

附图说明

图1是表示将本发明的实施方式的临时固定基板2设置于平台1上的状态的横截面图。

图2是表示临时固定基板2的固定面的俯视图。

图3是表示将比较例的临时固定基板12设置于平台1上的状态的横截面图。

图4中，(a)表示在临时固定基板2的固定面2a设置了粘接剂3的状态，(b)表示将电子部件4粘接于临时固定基板2的固定面2a的状态，(c)表示利用树脂模塑6将电子部件4临时固定的状态。

具体实施方式

在图1中，临时固定基板2的底面2b设置于平台1的表面1a上。临时固定基板的固定面2a设置于底面2b的相反侧。此处，临时固定基板2的厚度为T，但临时固定基板2朝向上侧略微翘曲，固定面2a朝向上侧略呈凸状。其中，在附图中，为了理解而夸张地图示了弯曲。

此处，在本发明中，在观察临时固定基板2的横截面时，临时固定基板按照固定面2a从临时固定基板2向上而呈凸状的方式翘曲，并且固定面2a满足下述式(1)。

0.45≤W_3/4/W≤0.55…(1)

将临时固定基板2设置于平台1的表面1a上。临时固定基板的底面2b与表面1a接触，从而支撑临时固定基板2。在该状态下，临时固定基板按照朝向上方略微凸起的方式翘曲。此处，将在观察临时固定基板2的横截面时的固定面2a的宽度设为W。另外，将通过临时固定基板2的固定面2a和平台1的表面1a的间隔最小的点O且与平台1的表面1a平行的平面设为临时固定基板2的翘曲的基准面R。

并且，对固定面2a相对于基准面R的高度进行测定。此处，将高度0的点设为O、高度最大的点设为P、高度的最大值设为HP。另外，将固定面2a相对于基准面R的高度达到最大值HP的3/4(H_3/4)的点设为P_3/4、将固定面2a相对于基准面R的高度达到最大值HP的3/4(H_3/4)以上的区域的宽度设为W_3/4。

该情况下，通过使W_3/4/W为0.45～0.55，在利用树脂模塑将电子部件固定于临时固定基板上时，可以抑制因部位产生的模塑不良。理由尚不明确，但有如下考虑。固定面的形状为抛物线形状时，W_3/4/W为0.50，因此意味着固定面的形状为抛物线形状或为近似于抛物线的形状。认为：若为这种形状，则在临时固定基板上的电子部件之间浇注液态的模塑剂时，在固定面的整个面适度地配置了模塑剂，难以产生模塑不良。

此处，若W_3/4/W小于0.45，则在临时固定基板的固定面的中心部经常发生模塑不良，因此为0.45以上，进一步优选为0.48以上。另外，若W_3/4/W超过0.55，则在固定面的边缘部经常发生模塑不良，因此为0.55以下，进一步优选为0.52以下。特别优选的是，固定面的形状大致呈抛物线形状。

对于固定面自基准面起的高度的测定方法进行叙述。

如图1所示地将临时固定基板设置于平台1上。并且，如图2所示，将临时固定基板2的固定面2a朝8个方向进行分割。并且，将基准点亦即缺口(notch)作为0°，间隔45°确定一个方向。朝向“0°-180°”、“45°-225°”、“90°-270°”、“135°-315°”这4条线进行测定。具体而言，对各条线分别以1mm间距的等间隔设定各测定点。对于测定点数量，例如在12英寸基板的情况下，每1片基板为1200点(＝300点×4条线)。

在测定固定面自基准面起的高度时，使用激光位移计“(LK-H027K Keyence公司制)”。并且，如参照图1、图2所说明的那样，将高度的最大值设为HP时，对高度达到3/4×P以上的测定点的数量进行测量。并且，将(高度达到3/4×P以上的测定点的数量)/(全部测定点的数量)设为(W_3/4/W)。

需要说明的是，高度达到3/4×P以上的测定点仅连续有9个以下的情况下，作为测定异常点而不包含于“高度达到3/4×P以上的测定点的数量”中。

在本发明中，临时固定基板按照观察横截面时的临时固定基板的固定面朝向与底面相反一侧而呈凸状图形的方式翘曲。此处，凸状图形是指，连结固定面的外侧轮廓线的任意两点的线段在从固定面的轮廓线进行观察时位于临时固定基板的内部。因此，将在固定面设置有凹部的情况或设置有平坦面的情况排除在外。

例如，在图3的临时固定基板12中，在固定面12a的中心部分设置有平坦面13。12b为底面。该情况下，连结固定面的轮廓线的线段并未进入临时固定基板的内部，而是位于平坦面13，因此不能说固定面朝向上侧而呈凸状图形。可知：此时即使是W_3/4/W为0.45～0.55的情况下，也无法得到本发明的效果。进一步，在固定面中设置有凹面的情况下也是同样的。

从本发明的观点出发，临时固定基板的固定面的高度的最大值相对于厚度的比率(HP/T)优选为0.1～0.5，进一步优选为0.125～0.25。另外，厚度T优选为0.3mm～3mm，进一步优选为0.5～1.5。

以下，对在临时固定基板上临时固定电子部件的工艺进行叙述。首先，如图4的(a)所示，在临时固定基板2的固定面2a上设置粘接剂层3。

作为这种粘接剂，可以示例出双面胶带或热熔系粘接剂等。另外，作为将粘接剂层设置于临时固定基板上的方法，可以采用辊涂、喷涂、丝网印刷、旋涂等各种方法。

接下来，如图4的(b)所示，在临时固定基板2上设置大量的电子部件4，使粘接剂层固化从而形成粘接层3A。该固化工序根据粘接剂的性质来进行，但可示例出加热、紫外线照射。

接下来，浇注液态的树脂模塑剂，并使树脂模塑剂固化。由此，如图4的(c)所示，将电子部件4固定于树脂模塑6内。其中，6b是填充电子部件的间隙5的树脂，6a是包覆电子部件的树脂。

作为本发明所使用的模塑树脂，可以举出环氧系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚氨酯系树脂、氨基甲酸酯系树脂等。

接下来，将电子部件以及模塑树脂从临时固定基板分离。该分离方法没有限定。优选的是，可以通过从临时固定基板的底面2b侧照射紫外线，从而将电子部件以及树脂模塑从临时固定基板分离。

临时固定基板的材质没有特别限定，但优选具有机械强度以及对化学试剂的耐久性的基板。在优选的实施方式中，临时固定基板由氧化铝、氮化硅、氮化铝或氧化硅形成。这些材质容易提高致密性，对化学试剂的耐久性高。

在优选的实施方式中，构成临时固定基板的材料为透光性氧化铝。该情况下，优选的是，相对于纯度99.9％以上(优选为99.95％以上)的高纯度氧化铝粉末添加100ppm～300ppm的氧化镁粉末。作为这种高纯度氧化铝粉末，可以示例出大明化学工业株式会社制的高纯度氧化铝粉体。另外，该氧化镁粉末的纯度优选为99.9％以上，平均粒径优选为50μm以下。

另外，在优选的实施方式中，优选的是，相对于氧化铝粉末，添加200～800ppm的氧化锆(ZrO₂)、10～30ppm的三氧化二钇(Y₂O₃)作为烧结助剂。

临时固定基板的成型方法没有特别限定，可以为刮刀法、挤出法、凝胶注模成型法等任意的方法。特别优选的是，使用凝胶注模成型法来制造基底基板。

在优选的实施方式中，制造包含陶瓷粉末、分散介质以及凝胶化剂的浆料，对该浆料进行铸型，使其凝胶化，从而得到成型体。此处，在凝胶成型的阶段，将脱模剂涂布于模具，组装模具，对浆料进行铸型。接下来，在模具内使凝胶固化从而得到成型体，对成型体进行脱模。接下来，对模具进行清洗。

接下来，对凝胶成型体进行干燥，优选在大气中进行预烧，接下来，在氢中进行正式烧成。从烧结体的致密化的观点出发，正式烧成时的烧结温度优选为1700～1900℃，进一步优选为1750～1850℃。

另外，可以在烧成时生成足够致密的烧结体后，进一步以追加的形式实施退火处理从而进行翘曲修正。从防止变形或发生异常颗粒成长、并且促进烧结助剂排出的观点出发，该退火温度优选为烧成时的最高温度±100℃以内，进一步优选最高温度为1900℃以下。另外，退火时间优选为1～6小时。

实施例

制作了如图1或图3所示形态的临时固定基板。

具体而言，首先，混合以下成分制备浆料。

(原料粉末)

(分散介质)

■戊二酸二甲酯 27重量份

■乙二醇 0.3重量份

(凝胶化剂)

■MDI树脂 4重量份

(分散剂)

■高分子表面活性剂 3重量份

(催化剂)

■N，N-二甲氨基己醇 0.1重量份

在室温将该浆料铸型于铝合金制的模具后，在室温放置1小时。接下来，在40℃放置30分钟，进行固化，之后脱模。进一步，在室温、然后在90℃分别放置2小时，得到板状的粉末成型体。

将所得到的粉末成型体在大气中于1100℃预烧(预烧成)之后，在氢：氮＝3：1的气氛中于1750℃进行烧成，之后在相同条件下实施退火处理，得到空白基板。

对所制作的空白基板实施高精度研磨加工。首先，利用绿碳化硅进行双面抛光加工来调整形状后，利用金刚石浆料实施双面抛光加工。金刚石的粒径为3μm。最后，利用SiO₂磨粒和金刚石磨粒仅对单面实施CMP加工，实施清洗，得到12英寸的临时固定基板。

其中，在观察临时固定基板的横截面时的固定面的形状如表1所示进行变更。特别是，在比较例3中设置宽度50mm的平坦面，在比较例4中设置宽度50mm、深度0.1mm的凹部。

需要说明的是，临时固定基板的固定面的形态通过单面CMP的加工条件来控制。

接下来，在临时固定基板上涂布粘接剂(UV剥离带SELFA-SE(积水化学工业公司制)，沿着纵横方向规则地配置7,500个2mm见方的电子部件。接下来，在200℃进行加热而使粘接剂固化。接下来，浇注模塑树脂(R4212-2C(Nagase ChemteX公司制)，通过加热使其固化，利用树脂模塑将电子部件固定。最终，观测模塑状态的优劣，算出模塑工序的成品率。将结果示于表1。

[表1]

	W<sub>3/4</sub>/W	设置面的截面形状	成品率(％)
				实施例1	0.45	凸状图形(抛物线状)	99.5
实施例2	0.50	凸状图形(抛物线状)	99.7
				实施例3	0.55	凸状图形(抛物线状)	99.4
比较例1	0.43	凸状图形	96.0
				比较例2	0.57	凸状图形	95.0
比较例3	0.50	有平坦面	93.0
				比较例4	0.50	有凹部	90.0

在本发明的实施例1～3中，在模塑工序中得到了高成品率。

在比较例1中，固定面的形状朝上而呈凸状图形，但W_3/4/W为0.43，较小，在固定面的中央部分发生模塑不良，成品率下降。

在比较例2中，固定面的形状朝上呈凸状图形，但W_3/4/W为0.57，较大，在固定面的边缘部分发生模塑不良，成品率下降。

比较例3中在固定面的中央部分设置了平坦面，比较例4中设置了凹部，但成品率均下降。

Claims (8)

1.一种临时固定基板，该临时固定基板具备：

固定面，所述固定面用于粘接多个电子部件并利用树脂模塑进行临时固定；和，

底面，所述底面处于所述固定面的相反侧，

所述临时固定基板的特征在于，

将所述临时固定基板设置于平台的表面上，在观察所述临时固定基板的横截面时，所述临时固定基板按照所述固定面从所述临时固定基板朝上而呈凸状的方式翘曲，

将通过所述临时固定基板的所述固定面和所述平台的所述表面的间隔最小的点且与所述平台的所述表面平行的平面设为所述临时固定基板的翘曲的基准面的情况下，

将在观察所述临时固定基板的所述横截面时的所述固定面的宽度设为W，将所述固定面相对于所述临时固定基板的翘曲的基准面的高度达到所述固定面相对于所述基准面的高度的最大值的3/4以上的区域的宽度设为W_3/4时，

满足下述式(1)，

0.45≤W_3/4/W≤0.55…(1)。

2.根据权利要求1所述的临时固定基板，其特征在于，

在观察所述临时固定基板的所述横截面时的所述固定面的形状大致呈抛物线状。

3.根据权利要求1或2所述的临时固定基板，其特征在于，

所述临时固定基板由玻璃、硅或陶瓷形成。

4.根据权利要求3所述的临时固定基板，其特征在于，

所述临时固定基板由透光性氧化铝形成。

5.一种电子部件的临时固定方法，其特征在于，

准备临时固定基板，将所述电子部件粘接于所述临时固定基板的所述固定面，利用树脂模塑进行临时固定，

所述临时固定基板具备：

固定面，所述固定面用于粘接多个电子部件并利用树脂模塑进行临时固定；和，

底面，所述底面处于所述固定面的相反侧，

将所述临时固定基板设置于平台的表面上，在观察所述临时固定基板的横截面时，所述临时固定基板按照所述固定面从所述临时固定基板朝上而呈凸状的方式翘曲，

将通过所述临时固定基板的所述固定面和所述平台的所述表面的间隔最小的点且与所述平台的所述表面平行的平面设为所述临时固定基板的翘曲的基准面的情况下，

将在观察所述临时固定基板的所述横截面时的所述固定面的宽度设为W，将所述固定面相对于所述临时固定基板的翘曲的基准面的高度达到所述固定面相对于所述基准面的高度的最大值的3/4以上的区域的宽度设为W_3/4时，

满足下述式(1)，

0.45≤W_3/4/W≤0.55…(1)。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

在观察所述临时固定基板的所述横截面时的所述固定面的形状大致呈抛物线状。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，

所述临时固定基板由玻璃、硅或陶瓷形成。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述临时固定基板由透光性氧化铝形成。

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