專利名稱：：密封用熱固化型粘合片材的制作方法
技術領域：
：本發明涉及用于密封芯片(chip)型器件的熱固化型粘合片材，詳細而言，涉及在需要使其表面為中空的器件，例如彈性表面波裝置(SAW器件)、晶體器件、高頻器件、加速度傳感器等所謂中空器件的密封中使用的熱固化型粘合片材。
背景技術：
：以往，半導體元件以及電子部件等的芯片型器件的密封，通過使用了粉末狀環氧樹脂組合物的傳遞成型法，使用液態環氧樹脂組合物或有機硅樹脂等通過封裝法、分配法、印刷法等進行。但是，在這樣的密封方法中，存在需要高價的成型機，或者在必要的部分以外密封樹脂附著這樣的課題，需要更低價且簡便的密封方法。特別是在需要使表面為中空的器件的密封中，在使用了以往的液態密封材料的分配法中，難以抑制密封材料向器件正下方的有效面的流入，進行了在芯片或者基板上設置隔墻從而控制密封材料的流入(例如參照專利文獻1~3)。即使在這樣的手法中，難以對液態密封材料完全地進行流動控制，成為引起收率降低的主要原因。另外，也成為了防礙器件的小型化、低成本化的主要原因。專利文獻l:特開2004-64732號公報專利文獻2:特開2004-56296號公報專利文獻3:特開2005-39331號公報
發明內容如上所述，在以往的中空型器件的樹脂密封中，難以說在控制等方面充分地得到滿足。本發明是鑒于這樣的實際情況而做出的發明，其目的是提供能夠簡便且收率良好地進行中空型器件的密封的密封用熱固化型粘合片材。為了達到上述目的，本發明的密封用熱固化型粘合片材，是用于密封搭栽在基板上的芯片型器件的環氧樹脂組合物制的密封用熱固化型粘合片材，采用在熱固化前的80120'C的溫度范圍的粘度在5x104~5xl06Pa.s范圍內的構成。本發明人為了達到上述目的，對作為密封材料使用的熱固化型粘合片材的物性反復進行了研究。此外，關于密封溫度下的片材固化前的粘度反復進行了深入研究，結果發現，作為熱固化型粘合片材，如果使用具有在熱固化前的80120'C的溫度范圍的粘度在上述特定范圍內的物性的片材，在芯片型器件的密封時，由于具備適度的粘性，因此在使用熱固化型粘合片材的基板上的芯片型器件的密封時可抑制樹脂向芯片型器件下部的侵入，從而完成了本發明。如上所述，本發明的密封用熱固化型粘合片材，是用于密封搭載在基板上的芯片型器件的環氧樹脂組合物制的片材，具有在熱固化前的80120。C的溫度范圍的粘度在5x104~5x106Pa.s的范圍內的物性。因此，在對搭載在基板上的芯片型器件密封時，向芯片型器件的下部的侵入得到抑制，形成并保持基板和芯片型器件之間的中空部分。因此，在使用該密封用熱固化型粘合片材的樹脂密封中，可簡便且收率良好地進行樹脂密封。而且，作為上述環氧樹脂組合物，如果使用含有下述的AE成分的環氧樹脂組合物，則可容易地得到將上述條件下的粘度控制在規定值的密封用熱固化型粘合片材；(A)環氧樹脂、(B)酚醛樹脂、(C)彈性體、(D)無機質填充劑、(E)固化促進劑。另外，如果將作為D成分的無機質填充劑的含量設定為環氧樹脂組合物全體的60~80重量％的比例，則可容易地得到將上述條件下的粘度控制在規定值的密封用熱固化型粘合片材。而且，作為E成分的固化促進劑，如果使用季鑄鹽化合物，則可片材，同時可得到常溫下的保存性也優異的密封用熱固化型粘合片材。圖1是示意地表示使用本發明的密封用熱固化型粘合片材進行密封而成的半導體器件的一例的斷面圖。符號說明1芯片型器件2布線電路基板3芯片型器件的連接用電極部(凸點)4密封樹脂層5中空部分具體實施方式以下對于本發明的實施方式進^亍詳細^兌明。本發明的密封用熱固化型粘合片材，在熱固化前的特定的溫度范圍具有特定的粘度，由環氧樹脂組合物形成，例如使用含有環氧樹脂(A成分)、酚醛樹脂(B成分)、彈性體(C成分)、無機質填充劑(D成分)以及固化促進劑(E成分)的環氧樹脂組合物形成片狀而得到。作為上述環氧樹脂(A成分)，并無特別限定，可使用例如二環戊二烯型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙盼F型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三羥基苯基甲烷型環氧樹脂、萘二酚型環氧樹脂等各種環氧樹脂。這些環氧樹脂可單獨使用也可兩種以上并用。其中，從確保B階(半固化)的柔軟性和固化物的機械強度的觀點考慮，優選萘二酚型環氧樹脂和雙酚A型環氧樹脂的并用系、或者雙酚A型環氧樹脂和三鞋基苯基曱烷型環氧樹脂的并用系。作為上述酚醛樹脂(B成分)，只要是與上述環氧樹脂(A成分)之間產生固化反應的物質，并無特別限定，可使用例如二環戊二烯型酚醛樹脂、苯酚酚醛清漆樹脂、曱酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂等。這些酚醛樹脂可單獨使用也可兩種以上并用。而且，作為上述酚醛樹脂，優選使用羥基當量為70~250、軟化點為50110X:的酚醛樹脂，其中，從固化反應性高的觀點考慮，優選使用苯酚酚醛清漆樹脂。而且，上述環氧樹脂(A成分)和酚醛樹脂(B成分)的配混比例，一般來說，相對于環氧樹脂(A成分)中的環氧基l當量，優選以酚醛樹脂(B成分)中的羥基的合計為0.7~1.5當量進行配混。更優選0.91.2當量。與上述A成分和B成分一起使用的彈性體(C成分)，是賦予環氧樹脂組合物柔軟性以及撓性的物質，只要是實現該作用的物質，其結構并無特別限制，可例舉例如以下的橡膠質聚合物。即，可例舉包含聚丙烯酸酯等各種丙烯酸酯共聚物、丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、異戊二烯橡膠、丙烯腈橡膠等的聚合物。這些物質可單獨使用也可兩種以上并用。作為上述彈性體(C成分)的含量，從賦予柔軟性以及撓性的觀點考慮，優選設定為環氧樹脂組合物的全部有機成分中的1570重量%的范圍，更優選為全部有機成分中的3060重量％。這是因為如果彈性體(C成分)的含量不到下限值，賦予所希望的柔軟性、撓性變得困難，作為粘合片材顯示處理作業性降低的傾向，相反如果含量超過上限值，顯現出作為樹脂密封后(固化后)的成型物(固化物)的強度不足的傾向。作為與上述AC成分一起使用的無機質填充劑(D成分)，并無特別限定，可使用以往公知的各種填充劑。可例舉例如石英玻璃粉末、滑石、二氧化硅粉末(熔融二氧化硅粉末、結晶性二氧化硅粉末等)、氧化鋁粉末、氮化鋁粉末、氮化硅粉末等。這些物質可單獨使用也可兩種以上并用。其中，從能夠降低所得到的固化物的線膨脹系數方面考慮，優選使用上述二氧化硅粉末，在上述二氧化硅粉末中，從高填充性以及高流動性方面考慮，特別優選使用熔融二氧化硅粉末。作為上述熔融二氧化硅粉末，可例舉球狀熔融二氧化珪粉末、破碎熔融二氧化硅粉末。從流動性的觀點考慮，特別優選使用球狀熔融二氧化硅粉末。其中，優選使用平均粒徑為0.230jam的范圍的粉末，特別優選使用0.515um的范圍的粉末。應予說明，上述平均粒徑例如可通過使用激光衍射散射式粒度分布測定裝置對從母集團中任意抽取的試樣的粒度分布進行分析而導出。上述無機質填充劑(D成分)的含量，優選設定為環氧樹脂組合物全體的6080重量％的范圍，特別優選6575重量％。這是因為如果無機質填充劑(D成分)的含量不到下限值，顯現出在熱固化前的上述規定范圍的溫度下的粘度變低，難以得到所希望的物性的傾向，如果超過上限值，顯現出熱固化前的上述規定范圍的溫度下的粘度過度升高，難以得到所希望的物性的傾向。作為與上述AD成分一起使用的固化促進劑(E成分)，只要是能夠促進上述環氧樹脂(A成分)和酚醛樹脂(B成分)的固化反應的固化促進劑，并無特別限定，可例舉以往公知的各種固化促進劑，可使用磷類固化促進劑、胺類固化促進劑等已有的固化促進劑，但特別是通過使用季磷鹽化合物，能夠得到常溫保管性優異的熱固化型粘合片材，故優選。而且，在本發明的密封用熱固化型粘合片材的使用中，從作業性以及品質穩定性的觀點考慮，優選能夠在常溫下進行長期保存，作為可得到這種特性的固化促進劑(E成分)，特別優選使用例如四苯基銬.四苯基硼酸鹽。上述固化促進劑(E成分)的含量，優選設定為環氧樹脂組合物全體的0.1~10重量％的范圍，更優選為0.33重量％，特別優選為0.5~2重量％。應予說明，在本發明中，在含有上述AE成分的上述環氧樹脂組合物中，根據需要可適當配混阻燃劑、以炭黑為代表的顏料等其他添力口劑。作為上述阻燃劑，可例舉例如有機磷化合物、氧化銻、氬氧化鋁或氫氧化鎂等金屬氫氧化物等。這些物質可單獨使用也可2種以上并用。本發明的密封用熱固化型粘合片材，例如可如下進行制造。首先，通過混合各配混成分而調制環氧樹脂組合物，只要是將各配混成分均勻地分散混合的方法，并無特別限定。而且，根據需要將各配混成分溶解于溶劑等中而釆用清漆涂布進行制膜。或者，也可通過直接用捏合機等對各配混成分進行混煉而調制固體樹脂，將這樣得到的固體樹脂擠出為片狀而形成制膜。其中，從能夠簡便地得到厚度均勻的片材的方面考慮，優選使用上述清漆涂布法。對采用上述清漆涂布法的本發明的密封用熱固化型粘合片材的制作進行說明。即，根據常規方法適當混合上述AE成分和根據需要的其他添加劑，使其均勻地溶解或分散在有機溶劑中，調制清漆。接著，將上述清漆涂布在聚酯膜等基材上并使其干燥，得到熱固化型粘合片材。進而用聚酯膜等膜進行貼合，在保持于聚酯膜之間的狀態下巻取熱固化型粘合片材。作為上述有機溶劑，并無特別限制，可例舉以往公知的各種有機溶劑，例如甲基乙基酮、丙酮、二噍烷、二乙基酮、甲苯、醋酸乙酯等。這些有機溶劑可單獨使用也可2種以上并用。另外，有機溶劑中上述AE成分以及其他添加物的總濃度，通常優選為30~60重量％的范圍。上述有機溶劑干燥后的片材的厚度，并無特別限制，但從厚度的均勻性和殘存溶劑量的觀點考慮，通常優選設定在5100jum，更優選為2070ym。這樣得到的本發明的密封用熱固化型粘合片材，也可以根據需要進行層合以達到所希望的厚度而使用。即，本發明的密封用熱固化型粘合片材，可以以單層結構供給使用，也可以作為層合為2層以上的多層結構的層合體供給使用。這樣得到的本發明的密封用熱固化型粘合片材，必須具備在熱固化前的80120'C的溫度范圍的粘度在5x104~5x106pa.s的范圍內的特性。這是因為在上述特性中，如果上述溫度范圍下的粘度不到5xi04Pa's，密封用樹脂容易侵入到芯片型器件下部的中空部分，如果超過5xl06pas，樹脂密封部分和基板的密合性變差。上述熱固化前的8012(TC的溫度范圍的粘度，如下進行測定。即，上述粘度如下得到準備作為測定對象的加熱固化前的密封用熱固化性粘合片材，使用粘彈性測定裝置，在80120X:的測定溫度條件下，對粘度進行測定。使用本發明的密封用熱固化型粘合片材在基板上搭栽的芯片型器件的密封，例如如下進行。即，在基板上的規定位置搭載芯片型器件后，配置密封用熱固化型粘合片材以覆蓋搭載的芯片型器件，在規定的密封條件下，對片材進行加熱固化，由此在將芯片型器件和基板間的空間保持為中空的狀態下對芯片型器件進行樹脂密封。作為上述密封條件，可例舉例如在溫度80100。C、壓力100~500kPa下進行0.55分鐘真空加壓后，向大氣開放，在溫度150190。C下進行30120分鐘加熱。對于這樣得到的半導體器件的構成的一例進行說明。即，如圖l所示，在使設置于芯片型器件1的連接用電極部(凸點)3和設置于布線電路基板2的連接用電極部(沒有圖示)相向的狀態下，在布線電路基板2上搭載有芯片型器件1。此外，在布線電路基板2上形成密封樹脂層4進行樹脂密封，以覆蓋搭載在上述布線電路基板2上的芯片型器件1。應予說明，在成為芯片型器件1和布線電路基板2之間的芯片型器件1的下部，形成中空部分5。應予說明，上述半導體器件中，設置于芯片型器件1的連接用電極部3形成為凸點形狀，但并不特別限定于此，設置于布線電路基板2的連接用電極部也可設置為凸點形狀。上述芯片型器件1和布線電路基板2的空隙之間距離(中空部分5的高度)，可根據上述連接用電極部(凸點)3的大小等進行適當設定，但一般為10100jum左右。另外，上述連接用電極部(凸點)3之間距離，一般優選i殳定為150-500jnm左右。實施例以下對于實施例和比較例一并進行說明。但是，本發明并不限于這些實施例。首先，準備下述所示的各成分。[環氧樹脂a]萘二酚型環氧樹脂(東都化成社制、ESN-355)[環氧樹脂b]雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂社制、工匕。；i一卜828)[環氧樹脂c]三羥基苯基甲烷型環氧樹脂(日本化藥社制、EPPN-501HY)[酚醛樹脂a]酚醛清漆型酚醛樹脂(明和化成社制、H-4)[酚醛樹脂b]酚醛清漆型酚醛樹脂(明和化成社制、DL-65)[丙烯酸樹脂a]丙烯酸共聚物(大力'七少厶亍少夕義社制、^4廿》l^-7SG-70L)[丙烯酸樹脂b]丙烯酸共聚物(六力*七少厶亍少夕義社制、亍4廿7k^ySG-P3)[固化促進劑a]四苯基辨'四苯基硼酸鹽(北興化學社制、TPP-K)[固化促進劑b]三苯膦(北興化學社制、TPP)[二氧化硅粉末]平均粒徑5.5um的球狀熔融二氧化硅粉末(電氣化學工業社制、FB-7SDC)[實施例1~4、比較例12]將后述的表1所示的各成分以該表所示的比例進行分散混合，向其加入有機溶劑(曱基乙基酮)IOO重量份，調制片材涂布用清漆。然后，用37"T涂布器將上述清漆涂布在厚度為50jara的聚酯膜(三菱化學聚酯社制、MRF-50)上并使其千燥，接著用厚度為38pm的聚酯膜(三菱化學聚酯社制、MRX-38)進行貼合，由此在保持于聚酯膜之間的狀態下得到熱固化型粘合片材。然后，使用輥式層合機將上述粘合片材進行層合，由此制成厚度為400jam的熱固化型粘合片材。[粘度]使用k才少卜卩少夕久社制的粘彈性測定裝置ARES,在剪切速度28.0(1/s)、升溫速度5'C/分鐘的條件下對得到的熱固化型粘合片材的各粘度(熱固化前的80'C以及120'C下的各粘度)進行測定。[密封評價]將得到的熱固化型粘合片材進行載置，以在以矩陣狀排列搭載在陶瓷基板上的SAW濾波器芯片(芯片厚度200pm、凸點高度30jum)上進行覆蓋，在溫度IOO'C、壓力300kPa的條件下真空加壓(實現真空度為6.65xl02Pa)1分鐘。向大氣開放后，通過將基板投入到175。C的烘箱中l小時，使熱固化性粘合片材加熱固化。然后，使用切割裝置將封裝件(package)切斷為各個片，對得到的切片進行斷面觀察，觀察有無樹脂向芯片下部的中空部分的侵入以及基板和由熱固化型粘合片材形成的密封樹脂部分的密合性。然后，將確認為樹脂向芯片下部的中空部分的侵入的情況評價為x，將沒有確認侵入的情況評價O。另一方面，關于密合性，將密合充分的情況評價為O，將密合不充分，在切割后的芯片側面在樹脂和陶瓷基板上有間隙的情況評價為x。[耐回流焊(reflow)試驗]進而，將各切片暴露于260°Cx10秒鐘x3次的焊料回流焊條件下，觀察有無熱固化型粘合片材(密封樹脂部分)從基板的剝離。其結果，將沒有產生剝離的情況評價為O,將產生了剝離的情況評價為X[常溫保存性〗將得到的熱固化型粘合片材在20'C下保存6個月后，與上迷同樣地使用k才少卜！/少夕義社制的粘彈性測定裝置ARES對80。C時的固化前的粘度進行測定。其結果，將測定的粘度示于表1，同時將該粘度與先前測定的熱固化前的80'C時的粘度進行比較，將上升率不到20%的情況評價為〇，將上升率為20%以上的情況或者發生固化而不能進行粘度測定的情況評價為x。將上述測定、評價結果一并示于下述表1中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>*:由于已固化，不能測定粘度。由表1的結果可知，滿足上述特定的溫度范圍下的粘度的實施例14的產品，沒有樹脂向芯片下部的侵入，與基板的密合性也充分，也不發生剝離等，耐回流焊性也優異，而且實施例1~3的產品的常溫保存性也優異。應予說明，實施例4的產品，與其他的實施例的產品同樣，在特定的溫度范圍下的粘度范圍內，得到樹脂向芯片下部的侵入、與基板的密合性都良好的結果，但關于常溫保存性，在2ox:下進行保管時發生固化，不能進行粘度的測定。但是，在5'C以下的冷處保存中，粘度變化小，顯示可經受實用的保存穩定性。與其相對，上述特定的溫度范圍下的粘度之外的比較例1、2的產品，其中低于特定的粘度的比較例1的產品，可確認向芯片下部的侵入，耐回流焊性差。另外，超過特定的粘度的比較例2的產品，與基板的密合性不充分。權利要求1.密封用熱固化型粘合片材，其是為了對搭載在基板上的芯片型器件進行密封而使用的環氧樹脂組合物制的密封用熱固化型粘合片材，其特征在于，在熱固化前的80～120℃的溫度范圍的粘度在5×104～5×106Pa·s的范圍內。2.如權利要求1所述的密封用熱固化型粘合片材，其中，上述環氧樹脂組合物含有下述的(A)~(E)成分(A)環氧樹脂、(B)酚醛樹脂、(C)彈性體、(D)無機質填充劑、(E)固化促進劑。3.如權利要求2所述的密封用熱固化型粘合片材，其中，將作為上述(D)成分的無機質填充劑的含量設定為環氧樹脂組合物全體的60~80重量％的比例。4.如權利要求2或3所述的密封用熱固化型粘合片材，其中，作為上述(E)成分的固化促進劑，為季鑄鹽化合物。全文摘要本發明提供能夠簡便且收率良好地進行中空型器件的密封的密封用熱固化型粘合片材。其是對帶有搭載在布線電路基板2上的連接用電極部(凸點)3的芯片型器件1進行密封而使用的環氧樹脂組合物制的密封用熱固化型粘合片材。而且，作為上述密封用熱固化型粘合片材，具有在熱固化前的80～120℃的溫度范圍的粘度在5×10⁴～5×10⁶Pa·s的范圍內的物性。文檔編號C09J161/06GK101307221SQ20081009923公開日2008年11月19日申請日期2008年5月15日優先權日2007年5月17日發明者豐田英志,野呂弘司申請人:日東電工株式會社