JP6497998B2 - 封止用シートおよびパッケージの製造方法 - Google Patents
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Description
(封止用シート1)
封止用シート1について説明する。
なお、酸価は、JIS K 0070−1992に規定される中和滴定法で測定できる。
なお、重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値である。
また、ガラス転移温度を求める他の方法として、示差走査熱量計(DSC)によって測定される最大熱吸収ピーク時の温度により、アクリルポリマーのガラス転移温度を求める方法もある。具体的には、測定する試料を示差走査熱量計(ティー・エイ・インスツルメント社製の「Q−2000」)を用い、予測される試料のガラス転移温度(予測温度)より約50℃高い温度で10分加熱した後、予測温度より50℃低い温度まで冷却して前処理し、その後、窒素雰囲気下、昇温速度5℃/分にて昇温して吸熱開始点温度を測定し、これをガラス転移温度とする。
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。
熱硬化性組成物11をるつぼに入れ、強熱して熱硬化性組成物11を灰化させる。得られた灰分を純水中に分散させて10分間超音波処理し、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(ベックマンコールター社製、「LS 13 320」;湿式法)を用いて粒度分布(体積基準)を求める。
シリカの比重は通常、2.2g/cm3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、熱硬化性組成物11中のシリカの含有量は、好ましくは60重量%以上、より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは80重量%以上である。一方、熱硬化性組成物11中のシリカの含有量は、好ましくは90重量%以下、より好ましくは85重量%以下である。
すなわち、熱硬化性組成物11中のアルミナの含有量は、好ましくは72重量%以上、より好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは87重量%以上である。一方、熱硬化性組成物11中のアルミナの含有量は、好ましくは95重量%以下、より好ましくは93重量%以下である。
なお、貯蔵弾性率は実施例に記載の方法で測定できる。
なお、Tgは実施例に記載の方法で測定できる。
なお、線膨張係数は実施例に記載の方法で測定できる。
なお、硬化物は、例えば、熱硬化性組成物11を150℃、1時間で加熱することにより得られる。
図5に示すように、パッケージの製造方法は、積層体331を加圧する工程を含む。積層体331が、デバイス実装体302およびデバイス実装体302上に配置された熱硬化性組成物11を備える。積層体331が熱硬化性組成物11上に配置されたセパレーター12をさらに備える。デバイス実装体302が、基板322および基板322に実装された電子デバイス323を備える。積層体331を加圧する工程は、下側加熱板341および上側加熱板342で積層体331を加圧するステップを含む。
図9に示すように、積層体31は下側加熱板41と上側加熱板42の間に配置されている。積層体31は、デバイス実装体2、デバイス実装体2上に配置された熱硬化性組成物11および熱硬化性組成物11上に配置されたセパレーター12を備える。
図14に示すように、変形例1の封止用シート1が、セパレーター12、セパレーター12上に配置された熱硬化性組成物11および熱硬化性組成物11上に配置されたセパレーター13を備える。セパレーター13としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムなどが挙げられる。セパレーター13は、好ましくは離型処理が施されたものである。
変形例2では、熱硬化性組成物11は複数の層を含む多層構造を備える。
実施形態1では、平行平板方式で積層体331を加圧するが、変形例3では、ラミネータを用いて積層体331を加圧する。
熱硬化性シートを作製するために使用した成分について説明する。
エポキシ樹脂:新日鐵化学社製のYSLV−80XY(ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキン当量:200g/eq.、軟化点:80℃)
フェノール樹脂:群栄化学社製のLVR−8210DL(ノボラック型フェノール樹脂、水酸基当量:104g/eq.、軟化点:60℃)
アクリルポリマー:根上工業社製のHME−2006M(カルボキシル基含有のアクリル酸エステル共重合体、重量平均分子量:約60万、Tg:−35℃、酸価:32mgKOH/g)
無機充填剤1:電気化学工業社製のFB−5SDC(球状シリカ、平均粒径5μm)
無機充填剤2:アドマテックス社製のSC220G−SMJ(平均粒径0.5μmのシリカを3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランで表面処理したもの。)
カーボンブラック:三菱化学社製の#20
硬化促進剤:四国化成工業社製の2PHZ−PW(2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール)
加熱オーブンを用いて、150℃、1時間で熱硬化性シートを加熱して硬化させることにより硬化物を得た。
無機充填剤1、無機充填剤2およびカーボンブラックを配合しない点以外は、熱硬化性シートと同様の方法で、観察用シートを作製した。加熱オーブンを用いて、150℃、1時間で観察用シートを加熱して硬化させることにより観察用サンプルを得た。
観察用サンプルを作成した理由は、海島構造を観察するためである。硬化物を観察することにより海島構造を確認できるが、観察用サンプルを観察することにより海島構造を容易に確認できる。
熱硬化性シート、硬化物、観察用サンプルについて、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
熱硬化性シートの切断面をTEMで観察することにより、相分離の有無を確認した。
硬化物から、長さ40mm、幅10mm、厚さ200μmの短冊状の試験片をカッターナイフで切り出した。試験片について、固体粘弾性測定装置(RSAIII、レオメトリックサイエンティフィック(株)製)を用いて、−50℃〜300℃における貯蔵弾性率を測定した。測定条件は、周波数1Hz、昇温速度10℃/minとした。
硬化物から、長さ40mm、幅10mm、厚さ200μmの短冊状の試験片をカッターナイフで切り出した。試験片について、固体粘弾性測定装置(RSAIII、レオメトリックサイエンティフィック(株)製)を用いて、−50℃〜300℃における貯蔵弾性率を測定した。測定条件は、周波数1Hz、昇温速度10℃/minとした。さらに、tanδ(G’’(損失弾性率)/G’(貯蔵弾性率))の値を算出することによりTgを得た。
硬化物から、長さ15mm、幅5mm、厚さ200μmの測定試料を切り出した。測定試料を熱機械分析装置(リガク社製のTMA8310)のフィルム引張測定用治具にセットした後、−50℃〜300℃の温度域で、引張荷重2g、昇温速度5℃/分の条件下におき、50℃〜70℃での膨張率からCTE1を算出した。
観察用サンプルの切断面をTEMで観察することにより、相分離の有無を確認した。
観察用サンプルの切断面をAFMで観察することにより、海相について、熱硬化性樹脂およびアクリルポリマーのうちどちらが主成分であるのかを確認した。島相について、熱硬化性樹脂およびアクリルポリマーのうちどちらが主成分であるのかを確認した。
熱硬化性シートを用いて、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
図15に示すように、アルミナ基板122(京セラ社製のアルミナ基板、縦102mm×横102mm×厚み0.2mm)およびアルミナ基板122上に配置された熱硬化性シート111(縦102mm×横102mm×厚み0.21mm)を有する試験用積層体91を、瞬時真空積層装置(ミカドテクノス社製、VS008−1515)を用いて、90℃、0.2Paの条件で加熱プレスした。加熱プレス後、乾燥機(ESPEC社製のSTH−120)を用いて試験用積層体91を150℃、1時間加熱し、熱硬化性シート111を硬化させた。かかる加熱後に試験用積層体91を室温(25℃)で1時間放置した。図16に示すように、試験用積層体91を机201上に置き、試験用積層体91の角と机201の間の距離301を定規で測定した。
アルミニウム櫛形電極を有する以下の仕様のSAWチップを下記ボンディング条件にてセラミック基板に実装して、セラミック基板およびセラミック基板に実装されたSAWチップを有するSAWチップ実装基板を作製した。SAWチップとセラミック基板との間のギャップ幅は、20μmであった。
チップサイズ:1.2mm角(厚さ150μm)
バンプ材質:Au(高さ20μm)
バンプ数:6バンプ
チップ数:100個(10個×10個)
装置:パナソニック電工(株)製
ボンディング条件:200℃、3N、1sec、超音波出力2W
温度:60℃
加圧力:4MPa
真空度:1.6kPa
プレス時間:1分
2 デバイス実装体
11 熱硬化性組成物
12 セパレーター
13 セパレーター
22 基板
23 SAWチップ
24 突起電極
25 中空部
26 保護部
31 積層体
32 封止体
33 構造体
34 中空パッケージ
41 下側加熱板
42 上側加熱板
322 基板
323 電子デバイス
326 保護部
331 積層体
332 封止体
333 構造体
334 パッケージ
Claims (2)
- シート状をなす熱硬化性組成物を備え、
前記熱硬化性組成物が無機充填剤および残余成分を含み、
前記残余成分がアクリルポリマーを含み、
前記残余成分中の前記アクリルポリマーの含有量は65重量%以上であり、
前記熱硬化性組成物中の前記無機充填剤の含有量は55体積%以上であり、
前記熱硬化性組成物を硬化させることにより得られる硬化物の25℃における貯蔵弾性率は5×107Pa〜5×109Paである封止用シート。 - 基板および前記基板に実装された電子デバイスを備えるデバイス実装体、並びに前記デバイス実装体上に配置されたシート状の熱硬化性組成物を備える積層体を加圧する工程を含み、
前記熱硬化性組成物が無機充填剤および残余成分を含み、
前記残余成分がアクリルポリマーを含み、
前記残余成分中の前記アクリルポリマーの含有量は65重量%以上であり、
前記熱硬化性組成物中の前記無機充填剤の含有量は55体積%以上であり、
前記熱硬化性組成物を硬化させることにより得られる硬化物の25℃における貯蔵弾性率は5×107Pa〜5×109Paである
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