制造电子器件的方法及电子器件转让专利

申请号 : CN200980144260.3

文献号 : CN102204420B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 和布浦徹二阶堂广基前岛研三石村阳二

申请人 : 住友电木株式会社

摘要 :

根据本发明,提供了一种制造电子器件的方法,该电子器件包括具有第一端子的第一电子组件和具有第二端子的第二电子组件,其中通过使用焊剂将所述第一端子与所述第二端子连接而将所述第一电子组件与所述第二电子组件电连接,所述方法包括:在所述第一端子和所述第二端子之间提供具有熔剂作用的树脂层,以获得包含所述第一电子组件、所述第二电子组件以及所述树脂层的层压板,其中在所述第一端子或所述第二端子上提供焊剂;焊接所述第一端子和所述第二端子;以及在使用加压流体压制所述层压板的同时固化所述树脂层。

权利要求 :

1.一种制造电子器件的方法,该电子器件包括具有第一端子的第一电子组件和具有第二端子的第二电子组件,其中通过使用焊剂将所述第一端子与所述第二端子连接而将所述第一电子组件与所述第二电子组件电连接,所述方法包括:在所述第一端子和所述第二端子之间提供具有熔剂作用的膜状树脂层,所述膜状树脂层包含具有熔剂作用的化合物,以获得包含所述第一电子组件、所述第二电子组件以及所述树脂层的层压板,其中在所述第一端子或所述第二端子上提供焊剂;

焊接所述第一端子和所述第二端子;以及

在使用加压流体压制所述层压板的同时固化所述树脂层,

其中所述膜状树脂层在100°C至200°C的最小熔融粘度在1Pa·s至10000Pa·s的范围内,所述最小熔融粘度通过粘弹性测量仪器测量,该测量是通过在10°C/分钟的温度增加速率下施加1Hz的剪切频率。

2.根据权利要求1所述的制造电子器件的方法,其中,在对所述树脂层进行所述固化之后,在通过所述加压流体压制所述层压板的同时进一步固化所述树脂层。

3.根据权利要求1所述的制造电子器件的方法,其中,在通过所述加压流体压制所述层压板并固化所述树脂层的同时焊接所述第一端子和所述第二端子,以对所述第一端子和所述第二端子进行所述焊接并对所述树脂层进行所述固化。

4.根据权利要求1所述的制造电子器件的方法,其中,在对所述树脂层进行所述固化中,将所述层压板置于容器中,并将所述加压流体引入所述容器中以压制所述层压板。

5.根据权利要求1所述的制造电子器件的方法,其中,所述加压流体是气体。

6.根据权利要求5所述的制造电子器件的方法,其中,所述加压流体是空气。

7.根据权利要求1所述的制造电子器件的方法,其中,在对所述树脂层进行所述固化中,通过所述加压流体将等于或大于0.1MPa且等于或小于10MPa的压力施加于所述层压板。

8.根据权利要求1所述的制造电子器件的方法,其中,所述树脂层包含热固性树脂。

9.根据权利要求1所述的制造电子器件的方法,其中,所述树脂层包含具有至少一个酚羟基的树脂(A)和用作所述树脂(A)的固化剂的树脂(B)。

10.根据权利要求1所述的制造电子器件的方法,其中,所述具有熔剂作用的化合物是包含羧基和酚羟基中的一者或二者的化合物。

11.根据权利要求1所述的制造电子器件的方法,其中,所述具有熔剂作用的化合物是在一个分子中具有至少两个酚羟基和直接与芳香部分连接的至少一个羧基的表现熔剂作用的化合物。

12.根据权利要求1所述的制造电子器件的方法,其中,所述具有熔剂作用的化合物是选自以下的至少一种化合物:2,3-二羟基苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、龙胆酸、2,6-二羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、没食子酸、1,4-二羟基-2-萘甲酸、3,5-二羟基-2-萘甲酸、

3,7-二羟基-2-萘甲酸、酚酞啉以及双酚酸。

13.一种由权利要求1所述的制造方法制造的电子器件。

说明书 :

制造电子器件的方法及电子器件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种制造电子器件的方法及电子器件。

背景技术

[0002] 半导体器件是通过实施使用焊剂接合支持体端子和被粘体(adherend)端子以电连接所述支持体和所述被粘体的工艺而制造的,所述支持体端子和所述被粘体端子例如半导体元件端子和另一半导体元件端子、半导体元件端子和基板端子或基板端子和另一基板端子。
[0003] 在该种情况下,由于在使用焊剂接合之后于支持体和被粘体之间存在间隙,有必要使用树脂的固化产物来填充间隙。在相关技术中,在使用焊剂接合之后,具有流动性的热固性树脂流入支持体和被粘体之间的间隙,并且固化该树脂以填充支持体与被粘体之间的间隙。
[0004] 然而,最近几年,采用了下述方法。
[0005] 首先,在使用焊剂接合之前,在支持体和被粘体之间配置具有熔剂(flux)的树脂层。然后,在等于或高于焊剂的熔点的温度下加热树脂层以进行焊接。另外,固化树脂层以进行焊接步骤并填充支持体与被粘体之间的间隙。
[0006] 例如,未审查的日本专利公布文本第3-184695号(专利文献1)公开了具有作为主要组分的环氧树脂并包含有机酸或有机酸盐和焊剂颗粒的焊剂糊料。未审查的日本专利公布第2001-311005号(专利文献2)公开了一种热固性树脂片,其中,以片状形成含有选自基于环氧的树脂、基于酚的树脂、基于邻苯二甲酸二烯丙酯的树脂和基于苯并环丁烯的树脂的至少一种热固性树脂以及熔剂组分的组合物。
[0007] 专利文献1:日本公开专利公布第3-184695号(权利要求);
[0008] 专利文献2:日本公开专利公布第2001-311005号(权利要求)。

发明内容

[0009] 然而,当使用专利文献1和2中公开的技术时,在固化之后的树脂层固化产物中出现孔隙。
[0010] 根据本发明,提供了一种制造电子器件的方法,该电子器件包括具有第一端子的第一电子组件和具有第二端子的第二电子组件,其中通过使用焊剂将所述第一端子与所述第二端子连接而将所述第一电子组件与所述第二电子组件电连接,所述方法包括:在所述第一端子和所述第二端子之间提供具有熔剂作用的树脂层,以获得包含所述第一电子组件、所述第二电子组件以及所述树脂层的层压板,其中在所述第一端子或所述第二端子上提供焊剂;焊接所述第一端子和所述第二端子;以及在使用加压流体压制所述层压板的同时固化所述树脂层。
[0011] 根据本发明,在进行焊接之后,可进行树脂的固化。另外,在进行焊接之前,可进行树脂的固化。焊接和树脂的固化可同时进行。
[0012] 根据本发明的上述结构,通过加压流体压制包含第一电子组件、第二电子组件以及树脂层的层压板。因此,可提供一种制造电子器件的方法,所述电子器件中在树脂层的固化产物中不太可能出现孔隙且连接可靠性高。
[0013] 根据本发明,提供了一种制造具有高连接可靠性的电子器件的方法。

附图说明

[0014] 从下文结合附图对某些优选实施方式的描述,本发明的上述和其他目的、优点以及特点将更明显。
[0015] 图1是示意性描述根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法的一个实例的横断面视图。
[0016] 图2是示意性描述根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法的一个实例的横断面视图。
[0017] 图3是示意性描述根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法的一个实例的横断面视图。
[0018] 图4是示意性描述根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法的一个实例的横断面视图。
[0019] 图5是示意性描述根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法的一个实例的横断面视图。
[0020] 图6是示意性描述根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法的一个实例的横断面视图。
[0021] 图7是示意性描述根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法中压制/固化步骤和焊接步骤的一个实例的横断面视图。
[0022] 图8是示意性描述根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法中压制/固化步骤和焊接步骤的一个实例的横断面视图。
[0023] 图9是示意性描述根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法中压制/固化步骤和焊接步骤的一个实例的横断面视图。

具体实施方式

[0024] 下文中,将参照附图描述本发明的示例性实施方式。
[0025] (第一实施方式)
[0026] 将描述根据本发明的一种制造电子器件的方法的概述。
[0027] 根据第一实施方式制造电子器件的方法使用焊剂5接合支持体1(第一电子组件)的第一端子3和被粘体(第二电子组件)2的第二端子4以电连接支持体1和被粘体2。所述方法包括:在第一端子3和第二端子4之间配置具有熔剂作用的树脂层6以获得包括支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的步骤;焊接第一端子3和第二端子4的焊接步骤;以及在使用加压流体压制层压板的同时固化树脂层6的压制/固化步骤。
[0028] 接下来,将参照图1至6描述根据该实施方式制造电子器件的方法。
[0029] 在该实施方式中,在实施固化步骤之后,实施压制/固化步骤。
[0030] 在图1中,支持体1包括第一端子3和焊剂5,第一端子3上通过电镀形成焊剂5。被粘体2包括第二端子4。在接下来的步骤中,通过焊剂5将第一端子3和第二端子4相互接合以电连接支持体1和被粘体2。
[0031] 首先,使用具有熔剂作用的树脂层6覆盖其上形成第一端子3和焊剂5的支持体1的表面。以该方式,在第一端子3和第二端子4之间配置树脂层6(树脂层配置步骤)。
[0032] 然后,如图2所示,对准被粘体,使得第二端子4位于第一端子3上方。然后,如图3所示,调整支持体1和被粘体2之间的间距,使得第二端子4嵌入树脂层6,并且第二端子
4的前端与焊剂5接触(对准步骤)。
[0033] 然后,在等于或高于焊剂5的熔点的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6。然后,熔化焊剂5,第一端子3和第二端子4之间的间距减小,并且在第一端子3和第二端子
4之间形成接合部分,由此进行焊接(图4)。以该方式,通过焊剂5将第一端子3和第二端子4相互接合(焊接步骤)。
[0034] 然后,如图5所示,将支持体1、被粘体2以及树脂层6置于加热炉(容器)8中,并通过加压流体供料口9将加压流体10引入加热炉。然后,在通过加压流体10将压力施加至加热炉8的内部的同时,即,在使用加压流体10对支持体1、被粘体2以及树脂6的层压板进行压制的同时,在等于或高于树脂层6的固化温度的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂6,由此固化树脂层6(压制/固化步骤)。以该方式,如图6所示,树脂层变成树脂层6的固化产物,且第一端子3和第二端子4通过焊剂5相互接合。另外,使用树脂层6的固化产物填充支持体1和被粘体2之间的间隙。
[0035] 通过在加热炉8中提供的加热器对层压板进行加热。
[0036] 这样,根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法顺序地实施树脂层配置步骤、对准步骤、焊接步骤以及压制/固化步骤,所述压制/固化步骤是使用焊剂5接合支持体1的第一端子3和被粘体2的第二端子4以电连接支持体1和被粘体2的步骤。
[0037] 在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中,作为实例,给出表1所示的支持体1和被粘体2的组合。
[0038] 表1
[0039]支持体 被粘体
基板 半导体芯片
基板 基板
半导体芯片 半导体芯片
其上固定有半导体元件的晶片 半导体芯片
其上固定有半导体元件的晶片 其上固定有半导体元件的晶片
[0040] 例如,使用挠性基板、刚性基板或陶瓷基板作为支持体1或被粘体2。
[0041] 在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中,支持体1包括第一端子3。第一端子3的形状并非特别受限,但第一端子3可具有任何形状,只要可在焊接步骤中进行焊接。例如,第一端子3可具有凸形或凹形。形成第一端子3的材料并非特别受限,但第一端子3可由例如金、铜、镍、钯或铝制成。
[0042] 在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中,被粘体2包括第二端子4。第二端子4的形状并非特别受限,但第二端子4可具有任何形状,只要可在焊接步骤中进行焊接。例如,第二端子4可具有凸形或凹形。形成第二端子4的材料并非特别受限,但第二端子4可由例如金、铜、镍、钯或铝制成。
[0043] 在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中,用于接合第一端子3和第二端子4的焊剂5并非特别受限,但可由例如包含选自锡、银、铅、锌、铋、铟以及铜中的至少两种金属的合金制成。优选的是,第二端子由包含选自上述材料中的锡、银、铅、锌以及铜的至少两种金属的合金制成。在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中,焊剂的熔点在110℃至250℃的范围内,优选在170℃至230℃的范围内。
[0044] 在图1至6中所示的实例中,焊剂5是通过电镀形成于端子上的焊剂层。然而,在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中,焊剂5可以是例如使用焊剂糊形成的焊球或焊凸(solder bump)。
[0045] 在图1至6中所示的实例中,在第一端子3上提供焊剂5。然而,可在第二端子4上提供焊剂5,或可在第一端子3和第二端子4上均提供焊剂5。
[0046] 在图1至6中所示的实例中,第一端子3的数目和第二端子4的数目为2。然而,在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中,第一端子3的数目和第二端子4的数目并非特别受限。
[0047] 在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法的树脂配置步骤中,在通过焊剂5相互接合的第一端子3和第二端子4之间配置具有熔剂作用的树脂层6。
[0048] 在树脂层配置步骤中,形成具有熔剂作用的树脂层6的材料并非特别受限,但树脂层6是由热固性树脂组合物制成,所述热固性树脂组合物在半导体器件的制造中用于填充支持体1和被粘体2之间的间隙。
[0049] 在树脂层配置步骤中,具有熔剂作用的树脂层6在100℃至200℃的温度下的最小熔融粘度优选在1Pa·s至10000Pa·s的范围内,更优选在1Pa·s至1000Pa·s的范围内,最优选在1Pa·s至500Pa·s的范围内。当具有熔剂作用的树脂层6在100℃至200℃的温度下的最小熔融粘度等于或大于1Pa·s时,可防止树脂层6中出现孔隙。
[0050] 另一方面,当具有熔剂作用的树脂层6在100℃至200℃的温度下的最小熔融粘度等于或小于10000Pa·s时,形成树脂层6的树脂组合物流动以填充树脂层6中形成的孔隙。以该方式,可防止树脂层6的固化产物中出现孔隙。
[0051] 最小熔融粘度通过例如流变计(粘弹性测量仪器)测量,该测量是通过在10℃/分钟的温度增加速率下向膜状样品施加1Hz的剪切频率。
[0052] 在树脂层配置步骤中,具有熔剂作用的树脂层6在焊接过程中具有去除焊剂5表面上的氧化物膜的功能。由于树脂层6具有熔剂作用,在焊接步骤中去除覆盖焊剂5的表面的氧化物膜,这使得可进行焊接。由于树脂层6具有熔剂作用,树脂层6需要包含具有熔剂作用的化合物。具有熔剂作用且包含在树脂层6中的化合物并非特别受限,但可以使用任何化合物,只要其可用于焊接。优选包含羧基和酚羟基中的一者或二者的化合物。
[0053] 树脂层6中具有熔剂作用的化合物的含量优选在1wt%至30wt%的范围内,更优选在3wt%至20wt%的范围内。当树脂层6中具有熔剂作用的化合物的含量在上述范围内时,可改进树脂层6的熔剂活性且防止不与热固性树脂反应的具有熔剂作用的化合物存留在树脂层6中。另外,当不与热固性树脂反应的具有熔剂作用的化合物存留时,出现迁移。
[0054] 另外,用作热固性树脂的固化剂的化合物的实例包括具有熔剂作用的化合物(也被称为具有熔剂活性的固化剂)。例如,用作环氧树脂的固化剂的苯酚线型酚醛树脂、甲酚线型酚醛树脂、脂肪族二元羧酸以及芳香族二元羧酸也具有熔剂作用。在本发明中,含有这样的不仅可用作熔剂而且可用作热固性树脂的固化剂的具有熔剂活性的固化剂的树脂层6是具有熔剂作用的树脂层。
[0055] 另外,含有羧基的具有熔剂作用的化合物是指其中至少一个羧基存在于分子中的化合物,其可为液体或固体。另外,含有酚羟基的具有熔剂作用的化合物是指其中至少一个酚羟基存在于分子中的化合物,其可为液体或固体。另外,含有羧基和酚羟基的具有熔剂作用的化合物是指其中至少一个羧基和至少一个酚羟基存在于分子中的化合物,其可为液体或固体。
[0056] 其中,含有羧基的具有熔剂作用的化合物的实例包括脂肪族酸酐、脂环族酸酐、芳香族酸酐、脂肪族羧酸以及芳香族羧酸。
[0057] 与含有羧基的具有熔剂作用的化合物相关的脂肪族酸酐的实例包括无水琥珀酸、聚己二酸酐、聚壬二酸酐以及聚癸二酸酐。
[0058] 与含有羧基的具有熔剂作用的化合物相关的脂环族酸酐的实例包括甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基腐植酸酐(methylhimic anhydride)、六氢邻苯二酸酐、四氢邻苯二酸酐、三烷基四氢邻苯二酸酐以及甲基环己烯二羧酸酐。
[0059] 与含有羧基的具有熔剂作用的化合物相关的芳香族酸酐的实例包括邻苯二酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、苯甲酮四羧酸酐、乙二醇双偏苯三酸酯以及丙三醇偏苯三酸酯。
[0060] 与含有羧基的具有熔剂作用的化合物相关的脂肪族羧酸的实例包括由下式1表示的化合物、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、新戊酸、辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、油酸、富马酸、马来酸、草酸、丙二酸以及琥珀酸:
[0061] HOOC-(CH2)n-COOH (1)
[0062] (通式1中,n表示等于或大于0且等于或小于20的整数)。
[0063] 与含有羧基的具有熔剂作用的化合物相关的芳香族羧酸的实例包括苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、连苯三酸、偏苯三酸、苯均三酸、偏苯四酸、连苯四酸、均苯四甲酸、苯六甲酸、tolic acid、二甲基苯甲酸、2,3-二甲基苯甲酸、3,5-二甲基苯甲酸、2,3,4-三甲基苯甲酸(prehnitylic acid)、甲苯酸、肉桂酸、水杨酸、2,3-二羟基苯甲酸、
2,4-二羟基苯甲酸、龙胆酸(2,5-二羟基苯甲酸)、2,6-二羟基苯甲酸、3,5-二羟基苯甲酸、没食子酸(3,4,5-三羟基苯甲酸)、诸如1,4-二羟基-2-萘甲酸和3,5-二羟基-2-萘甲酸的萘甲酸衍生物、酚酞啉以及双酚酸。
[0064] 在含有羧基的具有熔剂作用的化合物中,从具有熔剂作用的化合物的活性程度、树脂层固化过程中产生的除气(outgases)量、固化之后树脂层的弹性模量以及玻璃转化温度之间良好的平衡的角度来看,由通式1表示的化合物是优选的。另外,在由通式1表示的化合物中,从可抑制固化后树脂层中弹性模量的增加和可改进被粘体2对于支持体1的粘着的角度来看,其中n是3至10的通式1化合物是特别优选的。
[0065] 其中n是3至10的通式1 表示的化合物 的实例包括n=3的 戊二酸 (HOOC-(CH2)3-COOH)、n = 4 的 己 二 酸 (HOOC-(CH2)4-COOH)、n = 5 的 庚 二酸 (HOOC-(CH2)5-COOH)、n = 8 的 癸 二 酸 (HOOC-(CH2)8-COOH) 以 及 n = 10 的HOOC-(CH2)10-COOH。
[0066] 含有酚羟基的具有熔剂作用的化合物的实例包括酚,其具体实例包括含有酚羟基的单体,包括苯酚、邻甲酚、2,6-二甲酚、对甲酚、间甲酚、邻乙基苯酚、2,4-二甲酚、2,5-二甲酚、间乙基苯酚、2,3-二甲酚、三甲酚、3,5-二甲酚、对叔丁基苯酚、邻苯二酚、对叔戊基苯酚、间苯二酚、对辛基苯酚、对苯基苯酚、双酚A、双酚F、双酚AF、双苯酚、二烯丙基双酚F、二烯丙基双酚A、三苯酚、四苯酚、苯酚线型酚醛树脂、邻甲酚线型酚醛树脂、双酚F线型酚醛树脂以及双酚A线型酚醛树脂。
[0067] 如上所述的含有羧基或酚羟基或羧基和酚羟基二者的化合物,被三维地引入到与诸如环氧树脂的热固性树脂的反应中。
[0068] 出于该原因,从在固化之后改进环氧树脂的三维结构形成的角度来看,具有熔剂作用和用作环氧树脂的固化剂的化合物,即,具有熔剂活性的固化剂是优选的。具有熔剂活性的固化剂的实例包括在一个分子中具有能够被添加至环氧树脂的至少两个酚羟基和直接与芳香部分(moiety)连接的至少一个羧基的表现熔剂作用(还原作用)的化合物。具有熔剂活性的固化剂的实例包括苯甲酸衍生物,例如2,3-二羟基苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、龙胆酸(2,5-二羟基苯甲酸)、2,6-二羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸以及没食子酸(3,4,5-三羟基苯甲酸);萘甲酸衍生物,例如1,4-二羟基-2-萘甲酸、3,5-二羟基-2-萘甲酸以及3,7-二羟基-2-萘甲酸;酚酞啉;以及双酚酸。这些可单独使用或其两种或更多种可组合使用。
[0069] 这些化合物中,从在膜状树脂6形成过程中的接合可靠性和膜形成性的角度来看,酚酞是优选的。
[0070] 另外,具有熔剂作用的树脂层6中具有熔剂作用的熔剂活性固化剂的掺入量优选为1wt%至30wt%,更优选为3wt%至20wt%。当树脂层中具有熔剂活性的固化剂的掺入量在上述范围内时,可以改善树脂层6的熔剂作用,并且防止热固性树脂和未反应的具有熔剂活性的固化剂残留在树脂层6中。另外,如果未反应的具有熔剂活性的固化剂存留,可出现迁移。
[0071] 基于焊接步骤之后支持体1和被粘体2之间的间距,合适地选择具有熔剂作用的树脂层6的厚度。
[0072] 在图1至6中所示的实例中,树脂层6覆盖待配置在第一端子3和第二端子4之间的支持体1的表面。在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中,树脂层6可覆盖待配置在第一端子3和第二端子4之间的被粘体2的表面。
[0073] 在树脂层配置步骤中,作为在第一端子3和第二端子4之间配置具有熔剂作用的树脂层6的方法,例如可使用下述方法:
[0074] 1.制备由包含具有熔剂作用的化合物的树脂组合物制成的膜状树脂膜并且将所述树脂膜层压在支持体1或被粘体2上的方法;
[0075] 2.制备包含具有熔剂作用的化合物的液体树脂组合物并且使用所述液体树脂组合物涂覆支持体1或被粘体2的表面的方法;
[0076] 3.制备其中将包含具有熔剂作用的化合物的树脂组合物溶于或分散于溶剂中的树脂清漆、使用所述树脂清漆涂覆支持体1或被粘体2的表面以及使所述树脂清漆中的溶剂挥发的方法。
[0077] 方法2中的液体树脂组合物不包含溶剂。
[0078] 在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中,对准步骤以平面方向(图2中的平面的左-右方向和前-后方向)对准相互之间通过焊剂5接合的第一端子3和第二端子4的位置。
[0079] 在图1至6所示的实例中,在将第一端子3和第二端子4进行对准以使得相互相对之后,调整支持体1和被粘体2之间的间距,使得第二端子4嵌入树脂层6并且第二端子4的前端与焊剂5接触。然而,在根据本发明的第一实施方式制造电子器件的方法的对准步骤中,可以以任何方式以平面方向将待相互接合的第一端子和第二端子进行对准。因此,不需要使第一端子和第二端子相互接触,而是第一端子和第二端子可相互分离。
[0080] 在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法的对准步骤中,当在对准之后将第二端子4嵌入树脂层6中时,可在50℃至150℃的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6的同时将第二端子4嵌入树脂层6中。
[0081] 根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法的焊接步骤是下述步骤:
[0082] (1-I)在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6,而不使第二端子4与焊剂5接触。然后,降低第一端子3和第二端子4之间的间距,并且通过焊剂5使第一端子3和第二端子4相互接合;或
[0083] (1-II)第一端子3和第二端子4与嵌入其间的焊剂5相互接触,并且在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度下,加热支持体1、被粘体2以及树脂层6,由此使用焊剂5接合第一端子3和第二端子4。
[0084] 在(1-II)中,可以在使第一端子3与第二端子4接触的情况下,通过例如压板压制支持体1、被粘体2以及树脂层6,使得第一端子3和第二端子4之间的间距减小。
[0085] 在焊接步骤中,支持体1、被粘体2以及树脂层6的加热温度可等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度,并且根据形成焊剂5和端子3和4的金属材料而合适地选择。通常,加热温度在110℃至250℃的范围内,优选在170℃至230℃的范围内。在焊接步骤中,包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加热时间根据焊剂5的种类而合适地选择。加热时间通常在1秒至120秒的范围内,优选在1秒至30秒的范围内。
[0086] 根据形成焊剂5和端子3和4的金属材料的组合,将形成端子的金属材料扩散至焊剂中以在甚至低于焊剂5的熔点的温度下形成合金。因此,可使用焊剂接合第一端子3和第二端子4。接下来,将描述等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度和形成焊剂5和端子3和4的金属材料的组合。
[0087] (a)当在第一端子3和第二端子4各自之上提供焊剂5时,熔化焊剂5以接合端子。因此,为了不管形成焊剂5和端子3和4的金属材料种类而进行焊接,需要在等于或高于焊剂的熔点的温度下加热支持体1、被粘体以及树脂层6。因此,在(a)的情况下,等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度等于或高于焊剂的熔点。
[0088] (b)在其中仅于第一端子3和第二端子4任何一者之上提供焊剂5且在另一端子上不提供焊剂5的结构中,当形成其上不提供焊剂5的端子的金属材料在低于焊剂的熔点的温度下不与焊剂形成合金时,需要在等于或高于焊剂5的熔点的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6,以进行焊接。因此,在(b)的情况下,等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度等于或高于焊剂5的熔点。作为(b)的实例,当使用包含锡96.5/银3.5的焊剂(熔点:221℃)对第一铜端子进行电镀并将第一铜端子与未使用焊剂电镀的第二铜端子相互接合时,在低于包含锡96.5/银3.5的焊剂的熔点的温度下,包含锡96.5/银3.5的焊剂和铜不形成包含锡96.5/银3.5的焊剂和铜的合金。因此,等于或高于可焊接第一端子和第二端子的温度的温度等于或高于包含锡96.5/银3.5的焊剂的熔点。
[0089] (c)在其中仅于第一端子3和第二端子4任何一者之上提供焊剂5且在另一端子上不提供焊剂5的结构中,当在低于焊剂5的熔点的温度下使形成其上不提供焊剂5的端子的金属材料扩散至焊剂中并且与焊剂形成合金时,甚至可在低于焊剂5的熔点的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6时进行焊接。因此,在(c)的情况下,等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度等于或高于使形成其上不提供焊剂5的端子的金属材料扩散至焊剂并与焊剂形成合金的温度。作为(c)的实例,当使用包含锡96.5/银3.5的焊剂(熔点:221℃)对第一铜端子进行电镀并将第一铜端子与未使用焊剂电镀的第二金端子相互接合时,在低于包含锡96.5/银3.5的焊剂的熔点的温度下使金扩散至包含锡96.5/银3.5的焊剂中并形成金与包含锡96.5/银3.5的焊剂的合金。因此,等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度等于或高于使金分散至包含锡96.5/银3.5的焊剂并形成金与包含锡96.5/银3.5的焊剂的合金的温度。当使用包含锡96.5/银3.5的焊剂对第一铜端子3进行电镀并将第一铜端子3与未使用焊剂电镀的第二金端子4相互接合时,在约25℃的温度下使金扩散至焊剂5中,并且可进行焊接。然而,考虑到接合时间,优选的是,在焊接过程中在110℃至250℃的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6。
[0090] 在焊接步骤中,当形成焊剂5与端子3和4的金属材料的组合是(a)或(b)时,(1-I)在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度(即,等于或高于焊剂的熔点的温度)下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6的同时第一端子3和第二端子4之间的间距减小。在该情况下,支持体1和被粘体2之间的间距减小,由此第一端子3和第二端子4之间的间距减小。然而,由于在支持体1和被粘体2之间提供未被固化的树脂层6,在以垂直方向压制树脂层6的同时支持体1和被粘体2之间的间距减小。结果是第一端子3和第二端子4之间的间距减小。在该情况下,施加于树脂层6的压力在0.01MPa至10MPa的范围内,优选在0.05MPa至5MPa的范围内。施加于树脂层6的压力是树脂层6(受压制部分)每单位面积的载荷。
[0091] 在焊接步骤中,在其中形成焊剂和端子的金属材料的组合是(c)的情况下,当在对准步骤中第一端子3和第二端子4与嵌入其间的焊剂5相互接触时,(1-II)在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6,然后使形成其上不提供焊剂的端子的金属材料扩散至焊剂中以形成合金。因此,可以在不减小第一端子3和第二端子4之间的间距的情况下进行焊接。例如,可以通过使用不压制树脂层6的焊剂反流设备加热支持体、被粘体以及树脂层而进行焊接。在焊接步骤中,当形成焊剂和端子的金属材料的组合是(c)时,(1-I)在等于或高于焊剂5的熔点的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6的同时第一端子3和第二端子4之间的间距减小,由此进行焊接。当在焊接步骤中形成焊剂和端子的金属材料的组合是(c)时,通过方法(1-II)进行焊接以防止支持体弯曲。因此,在固化的产物中不太可能出现孔隙。当通过方法(1-I)进行焊接时,可以可靠地进行焊接。因此,当焊接步骤中形成焊剂和端子的金属材料的组合是(c)时,可合适地选择焊接方法。
[0092] 当焊接步骤的加热温度高于树脂层6的固化温度时,在焊接步骤中对树脂层6的一部分进行固化。
[0093] 在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中,压制/固化步骤在使用加压流体压制包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板同时在等于或高于树脂层6的固化温度的温度下加热包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板,由此固化树脂层6。
[0094] 由于包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的气压比大气压高于对应于压力的值,通过加压流体从层压板的至少上端面和两个侧面而直接和均匀地压制包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板。
[0095] 在压制/固化步骤中,加压流体表示用于压制层压板的流体,且其并非特别受限。例如,加压流体优选是气体,例如氮气、氩气或空气,并且在成本方面更优选是空气。另外,在压制/固化步骤中,液体可用作加压流体。
[0096] 在压制/固化步骤中,针对包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加压流体的压力,即图5中所示的加热炉的内部压力,在0.1MPa至10MPa的范围内,更优选在0.5MPa至5MPa的范围内。在压制/固化步骤中,当针对包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加压流体的压力等于或大于0.1MPa时,甚至在树脂层6中形成孔隙时也可使用压力破坏树脂层6中的孔隙以将其埋于树脂层6中。因此,在树脂层6的固化产物中不太可能出现孔隙。另外,可防止在树脂层6中出现孔隙。
[0097] 另一方面,当针对包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加压流体的压力等于或小于10MPa时,可防止用于压制层压板的设备(例如,图5中所示的加热炉)的尺寸增加并防止该设备的结构复杂化。
[0098] 在说明书中,使用加压流体压制表示将包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的气压增加至比大气压高出对应于压力的值。
[0099] 也就是说,10MPa的压力表示施加于层压板的压力比大气压高出10MPa。
[0100] 在压制/固化步骤中,可在等于或高于树脂层6的固化温度的温度下加热包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板。合适地选择层压板的加热温度。加热温度通常在100℃至250℃的范围内,优选在150℃至200℃的范围内。在压制/固化步骤中,可根据树脂层6的种类合适地选择包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加热时间。加热时间通常在0.5小时至小时的范围内,优选在1小时至2小时的范围内。
[0101] 在压制/固化步骤中,作为在使用加压流体压制层压板的同时固化树脂层6的方法,可使用例如下述方法:该方法包括将待加热的物体(在压制/固化步骤中,包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板)置于高压容器中,将加压流体引入高压容器(容器)中以将高压容器的内部压力增加至高于大气压,并且在使用加压流体压制层压板的同时加热该物体,具体地,该方法包括将物体置于加热炉中,将气体引入加热炉中以将加热炉的内部压力增加至高于大气压,并且在使用气体压制层压板的同时使用加热炉加热该物体。
[0102] 在压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率优选等于或大于80%,更优选在90%至100%的范围内。通过合适地选择焊接步骤和压制/固化步骤中的加热温度和加热时间而调整压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率。在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中,如下所述计算压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率。
[0103] (i)在25℃至300℃的测量温度范围内和10℃/分钟的温度增加速率的测量条件下,通过差示扫描量热计(DSC)对尚未经受加热过程的树脂层6(即,在树脂层配置步骤中于第一端子3和第二端子4之间配置的树脂层)进行加热,并测量此时所产生的热量A1。
[0104] (ii)制备具有与焊接步骤和压制/固化步骤中相同的加热史(加热温度和加热时间)的树脂层6,将其通过相同的测量方法加热,并测量所产生的热量B1。
[0105] (iii)通过下述表达式2计算固化率C1(%):
[0106] C1(%)={(A1-B1)/A1}×100 (2)
[0107] (第二实施方式)
[0108] 接下来,将描述根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法。
[0109] 根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法使用焊剂5接合支持体1的第一端子3和被粘体2的第二端子4以电连接支持体1和被粘体2。该制造电子器件的方法顺序地进行在待相互接合的第一端子3和第二端子4之间配置具有熔剂作用的树脂层6的树脂层配置步骤,将待相互接合的第一端子3和第二端子4进行对准的对准步骤,在使用加压流体压制支持体和被粘体的同时固化树脂层6的压制/固化步骤,以及使用焊剂接合第一端子3和第二端子4的焊接步骤。
[0110] 在根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法中,支持体1、第一端子3、被粘体2、第二端子4、焊剂5、具有熔剂作用的树脂层6、树脂层配置步骤以及对准步骤与根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中的支持体1、第一端子3、被粘体2、第二端子4、焊剂5、具有熔剂作用的树脂层6、树脂层配置步骤以及对准步骤相同,其说明不再重复。下文将参照图7至9描述根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法的压制/固化步骤和焊接步骤。图7至9是示意性描述根据本发明第二实施方式制造电子器件的压制/固化步骤和焊接步骤的修改方式的横断面视图。
[0111] 如图7所示,在进行树脂层配置步骤和对准步骤之后,将支持体1、被粘体2以及树脂层6置于加热炉8中,并通过加压流体供料口9将加压流体10引入加热炉中以使用加压流体10压制加热炉8的内部。然后,在等于或高于树脂层6的固化温度的温度下,加热支持体1、被粘体2以及树脂层6,由此固化树脂层6(压制/固化步骤)。以该方式,树脂层6被固化并成为树脂层的固化产物(图8)。
[0112] 然后,如图9所示,在等于或高于焊剂5的熔点的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6的固化产物的同时,第一端子3和第二端子4之间的间距减小,并在第一端子3和第二端子4之间形成接合部分,由此进行焊接。以该方式,通过焊剂将第一端子3和第二端子4相互接合(焊接步骤)。在焊接步骤中,由于在等于或高于焊剂5的熔点的温度下加热树脂层6的固化产物,根据固化率或加热温度而进一步固化树脂层6的固化产物。
[0113] 这样,根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法顺序地进行树脂层配置步骤、对准步骤、压制/固化步骤以及焊接步骤,所述焊接步骤为使用焊剂5接合支持体1的第一端子3和被粘体2的第二端子4以电连接支持体1和被粘体2的步骤。
[0114] 在根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法中,压制/固化步骤在使用加压流体压制支持体1、被粘体2以及树脂层6的同时在等于或高于树脂层6的固化温度的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6,以便固化树脂层6的一部分或整个树脂层6。以该方式,固化树脂层6。
[0115] 根据焊接步骤中的加热温度和加热时间或根据在焊接步骤之后是否进行下文描述的非压制/固化步骤,合适地选择压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率。当在焊接步骤之后进行下文描述的非压制/固化步骤时,压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率优选在1%至90%的范围内,更优选在5%至60%的范围内,最优选在10%至50%的范围内。当在焊接步骤之后不进行下文描述的非压制/固化步骤时,压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率优选等于或高于80%,更优选在90%至100%的范围内。在压制/固化步骤中,可通过合适地选择支持体1、被粘体2以及树脂层6的加热温度和加热时间而调整压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率。在根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法中,如下计算压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率。
[0116] (i)在25℃至300℃的测量温度范围内和10℃/分钟的温度增加速率的测量条件下,通过差示扫描量热计(DSC)对未经受加热过程的树脂层6(即,在树脂层配置步骤中于第一端子3和第二端子4之间配置的树脂层6)进行加热,并测量此时所产生的热量A2。
[0117] (ii)制备具有与压制/固化步骤中相同的加热史(加热温度和加热时间)的树脂层6,将其通过相同的测量方法加热,并测量此时所产生的热量B2。
[0118] (iii)通过下述表达式3计算固化率C2(%):
[0119] C2(%)={(A2-B2)/A2}×100 (3)
[0120] 在如上所述的压制/固化步骤中,根据树脂层6的固化产物的固化率而合适地选择支持体1、被粘体2以及树脂层6的加热温度和加热时间。加热温度可等于或高于树脂层6的固化温度。加热温度通常在100℃至250℃的范围内,优选在150℃至200℃的范围内。
加热时间通常在0.5分钟至180分钟的范围内,优选在0.5分钟至60分钟的范围内,更优选在1分钟至30分钟的范围内。
[0121] 用于压制/固化步骤的加压流体与用于根据第一实施方式的压制/固化步骤的相同。
[0122] 在压制/固化步骤中,针对包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加压流体的压力在0.1MPa至10MPa的范围内,优选在0.5MPa至5MPa的范围内。在压制/固化步骤中,当针对包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加压流体的压力等于或大于0.1MPa时,甚至在树脂层6中形成孔隙时也可使用压力破坏树脂层6中的孔隙以将其埋于树脂层6中。结果是在树脂层6的固化产物中不太可能出现孔隙。另外,可防止在树脂层6中出现孔隙。
[0123] 另一方面,当针对包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加压流体的压力等于或小于10MPa时,可防止用于压制层压板的设备(例如,图5中所示的加热炉)的尺寸增加并防止该设备的结构复杂化。
[0124] 在压制/固化步骤中,在使用加压流体压制层压板的同时固化树脂层6的方法与根据本发明第一实施方式的压制/固化步骤中所用的在使用加压流体压制层压板的同时固化树脂层6的方法相同。
[0125] 根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法的焊接步骤为如下步骤:
[0126] (2-I)在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度下加热包含支持体1、被粘体2以及压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的层压板的同时,第一端子3和第二端子4之间的间距减小,而不使第二端子4与焊剂5接触,由此使用焊剂5接合第一端子3和第二端子4;或
[0127] (2-II)第一端子3和第二端子4与置于其间的焊剂5相互接触,并且在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度下,加热包含支持体1、被粘体2以及压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的层压板,由此使用焊剂5接合第一端子3和第二端子4。
[0128] 在(2-II)中,可用例如压制板压制支持体1、被粘体2以及树脂层6,使第一端子3与第二端子4接触,使得第一端子3和第二端子4之间的间距进一步减小。
[0129] 在接下来的说明中,在焊接步骤中,等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度以及形成焊剂5和端子的金属材料的组合(a)、(b)和(c)与根据第一实施方式的焊接步骤中的那些相同。
[0130] 在焊接步骤中,支持体1、被粘体2以及压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的加热温度等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度,并且在其中于焊接步骤之后树脂层6的固化产物的固化率等于或大于目标值的范围内合适地选择。加热温度通常在110℃至250℃的范围内,优选在170℃至230℃的范围内。在焊接步骤中,根据焊剂5的种类和在焊接步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率等于或大于目标值的范围内合适地选择支持体1、被粘体2以及压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的加热时间。加热时间通常在1秒至20分钟的范围内,优选在60秒至15分钟的范围内。
[0131] 在焊接步骤中,当形成焊剂5和端子的金属材料的组合是(a)或(b)时,(2-I)在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度(即,等于或高于焊剂熔点的温度)下加热支持体1、被粘体2以及压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的同时第一端子3和第二端子4之间的间距减小。在该情况下,支持体1和被粘体2之间的间距减小,由此第一端子3和第二端子4之间的间距减小。然而,由于在支持体1和被粘体2之间提供压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物,在以垂直方向压制压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物时,支持体1和被粘体2之间的间距减小。结果是第一端子3和第二端子4之间的间距减小。在该情况下,施加于压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的压力在0.01MPa至10MPa的范围内,优选在0.05MPa至5MPa的范围内。施加于树脂层6的压力为树脂层6(受压制部分)每单位面积的的载荷。
[0132] 在焊接步骤中,在其中形成焊剂和端子的金属材料的组合是(c)的情况下,当在对准步骤中第一端子3和第二端子4与置于其间的焊剂5相互接触时,(2-II)在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度下加热支持体1、被粘体2以及压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物,然后使形成其上不提供焊剂的端子的金属材料扩散至焊剂5中以形成合金。因此,可以在不降低第一端子3和第二端子4之间的间距的情况下进行焊接。例如,可以通过使用不压制树脂层6的固化产物的焊剂反流设备加热支持体、被粘体以及树脂层以进行焊接。在焊接步骤中,当形成焊剂5和端子的金属材料的组合是(c)时,(2-I)在等于或高于焊剂5的熔点的温度下加热支持体1、被粘体2以及压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的同时第一端子3和第二端子4之间的间距减小,由此进行焊接。当在焊接步骤中形成焊剂5和端子的金属材料的组合是(c)时,通过方法(2-II)进行焊接以防止支持体1弯曲。因此,在固化的产物中不太可能出现孔隙。当通过方法(2-I)进行焊接时,可以可靠地进行焊接。因此,当焊接步骤中形成焊剂5和端子的金属材料的组合是(c)时,可合适地选择焊接方法。
[0133] 焊接步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率优选等于或大于30%,更优选等于或大于60%。在根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法中,如下计算焊接步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率。
[0134] (i)在25℃至300℃的测量温度范围内和10℃/分钟的温度增加速率的测量条件下,通过差示扫描量热计(DSC)对尚未经受加热过程的树脂层6(即,在树脂层配置步骤中于第一端子3和第二端子4之间配置的树脂层6)进行加热,并测量此时所产生的热量A3。
[0135] (ii)制备具有与压制/固化步骤和焊接步骤中相同的加热史(加热温度和加热时间)的树脂层6,将其通过相同的测量方法加热,并测量此时所产生的热量B3。
[0136] (iii)通过下述表达式4计算固化率C3(%):
[0137] C3(%)={(A3-B3)/A3}×100 (4)
[0138] 在根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法中,如果需要的话,在焊接步骤之后,可进行在非加压气氛中(例如在大气压下)对待固化的于焊接步骤中获得的树脂层6的固化产物的未固化部分进行加热由此增加树脂层6的固化产物的固化率的非压制/固化步骤。优选地,可增加树脂层6的固化产物的固化率至等于或大于90%。
[0139] (第三实施方式)
[0140] 根据本发明第三实施方式制造电子器件的方法使用焊剂5接合支持体1的第一端子3和被粘体2的第二端子4以电连接支持体1和被粘体2。该制造电子器件的方法顺序地进行在待相互接合的第一端子3和第二端子4之间配置具有熔剂作用的树脂层6的树脂层配置步骤,对准待相互接合的第一端子3和第二端子4的对准步骤,在使用加压流体压制支持体和被粘体的同时固化树脂层6的第一压制/固化步骤,使用焊剂接合第一端子3和第二端子4的焊接步骤,以及在使用加压流体压制支持体和被粘体的同时固化第一压制/固化步骤中固化的树脂层6的第二压制/固化步骤。
[0141] 在根据本发明第三实施方式制造电子器件的方法中,支持体1、第一端子3、被粘体2、第二端子4、焊剂5、具有熔剂作用的树脂层6、树脂层配置步骤以及对准步骤与根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中的支持体1、第一端子3、被粘体2、第二端子4、焊剂5、具有熔剂作用的树脂层6、树脂层配置步骤以及对准步骤相同,其说明不再重复。下文将描述根据本发明第三实施方式制造电子器件的方法的第一压制/固化步骤、焊接步骤以及第二压制/固化步骤。
[0142] 根据本发明第三实施方式制造电子器件的方法顺序地进行树脂层配置步骤、对准步骤、第一压制/固化步骤、焊接步骤以及第二压制/固化步骤,所述第二压制/固化步骤是使用焊剂5接合支持体1的第一端子3和被粘体2的第二端子4以电连接支持体1和被粘体2的步骤。即,在根据本发明第三实施方式制造电子器件的方法中,当在焊接之前压制和固化树脂层6时,所获得的树脂层6的固化产物的固化率降低。因此,当即使进行焊接树脂层6的固化率还低于目标值时,或为了进一步增加树脂层6的固化产物的固化率,在焊接步骤之后再进行使用加压流体压制支持体和被粘体的同时固化树脂层6的步骤,由此在压力下增加树脂层6的固化率至目标值。
[0143] 以该方式,可以可靠地防止在树脂层6的固化产物中出现孔隙。
[0144] 根据本发明第三实施方式制造电子器件的方法中的第一压制/固化步骤在使用加压流体压制支持体1、被粘体2以及树脂层6的同时在等于或高于树脂层6的固化温度的温度下对它们进行加热,由此固化树脂层6的一部分。以该方式,固化树脂层6。
[0145] 在根据本发明第三实施方式制造电子器件的方法中,合适地选择在第一压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率。树脂层6的固化产物的固化率优选在1%至90%的范围内,更优选在5%至60%的范围内,最优选在10%至50%的范围内。在第一压制/固化步骤中,通过合适地选择支持体1、被粘体2以及树脂层6的加热温度和加热时间,可调整第一压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率。在根据本发明第三实施方式制造电子器件的方法中,通过与根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法中用于计算压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率相同的方法计算第一压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率。
[0146] 在如上所述的第一压制/固化步骤中,根据树脂层6的固化产物的固化率而合适地选择支持体1、被粘体2以及树脂层6的加热温度。加热温度可等于或高于树脂层6的固化温度。加热温度通常在100℃至250℃的范围内,优选在150℃至200℃的范围内。加热时间通常在0.5分钟至60分钟的范围内,优选在1分钟至30分钟的范围内。
[0147] 用于第一压制/固化步骤中的加压流体与用于根据第一实施方式的压制/固化步骤的相同。
[0148] 在第一压制/固化步骤中,针对包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加压流体的压力在0.1MPa至10MPa的范围内,优选在0.5MPa至5MPa的范围内。在第一压制/固化步骤中,当针对包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加压流体的压力等于或大于0.1MPa时,甚至在树脂层6中形成孔隙时也可使用压力破坏树脂层6中的孔隙以将其埋于树脂层6中。结果是在树脂层6的固化产物中不太可能出现孔隙。另外,可防止在树脂层6中出现孔隙。
[0149] 另一方面,当针对包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加压流体的压力等于或小于10MPa时,可防止用于压制层压板的设备(例如,图5中所示的加热炉)的尺寸增加并防止该设备的结构复杂化。
[0150] 在第一压制/固化步骤中,在使用加压流体压制层压板的同时固化树脂层6的方法与第一实施方式的压制/固化步骤中在使用加压流体压制层压板的同时固化树脂层6的方法相同。
[0151] 根据本发明第二实施方式制造电子器件的方法的焊接步骤为如下步骤:
[0152] (3-I)在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度下加热包含支持体1、被粘体2以及第一压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的层压板的同时,第一端子3和第二端子4之间的间距减小,而不使第二端子4与焊剂5接触,由此使用焊剂5接合第一端子3和第二端子4;或
[0153] (3-II)第一端子3和第二端子4与置于其间的焊剂5相互接触,并且在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度下,加热包含支持体1、被粘体2以及第一压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的层压板,由此使用焊剂5接合第一端子3和第二端子4。
[0154] 在(3-II)中,可通过例如压制板压制支持体1、被粘体2以及树脂层6,使第一端子3与第二端子4接触,使得第一端子3和第二端子4之间的间距进一步降低。
[0155] 在焊接步骤中,等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度以及形成焊剂5和端子的金属材料的组合(a)、(b)和(c)与根据第一实施方式的焊接步骤中的那些相同。
[0156] 在焊接步骤中,支持体1、被粘体2以及第一压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的加热温度可等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度,并且可合适地选择。加热温度通常在110℃至250℃的范围内,优选在170℃至230℃的范围内。在焊接步骤中,根据焊剂5的种类合适地选择支持体1、被粘体2以及第一压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的加热时间。加热时间通常在1秒至20分钟的范围内,优选在60秒至15分钟的范围内。
[0157] 在焊接步骤中,当形成焊剂5和端子的金属材料的组合是(a)或(b)时,(3-I)在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度(即,等于或高于焊剂5的熔点的温度)下加热支持体1、被粘体2以及第一压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的同时第一端子3和第二端子4之间的间距减小。在该情况下,支持体1和被粘体2之间的间距减小,由此第一端子3和第二端子4之间的间距减小。然而,由于在支持体1和被粘体2之间提供第一压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物,在以垂直方向压制第一压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物时支持体1和被粘体2之间的间距减小。结果是第一端子3和第二端子4之间的间距减小。在该情况下,施加于树脂层6的压力在
0.01MPa至10MPa的范围内,优选在0.1MPa至1MPa的范围内。施加于树脂层6的压力为树脂层6(受压制部分)每单位面积的载荷。
[0158] 在焊接步骤中,在其中形成焊剂5和端子的金属材料的组合是(c)的情况下,当在对准步骤中第一端子3和第二端子4与置于其间的焊剂5相互接触时,(3-II)在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度下加热支持体1、被粘体2以及第一压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物,然后使形成其上不提供焊剂5的端子的金属材料扩散至焊剂中以形成合金。因此,可以在不降低第一端子3和第二端子4之间的间距的情况下使用焊剂5进行连接。例如,可以通过使用不压制树脂层6的固化产物的用于焊剂5的焊剂反流设备加热支持体、被粘体以及树脂层以进行焊接。在焊接步骤中,当形成焊剂5和端子的金属材料的组合是(c)时,(3-I)在等于或高于焊剂5的熔点的温度下加热支持体1、被粘体2以及第一压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的同时第一端子3和第二端子4之间的间距减小,由此进行焊接。当在焊接步骤中形成焊剂5和端子的金属材料的组合是(c)时,通过方法(3-II)进行焊接以防止支持体1弯曲。因此,在固化的产物中不太可能出现孔隙。当通过方法(3-I)进行焊接时,可以可靠地进行焊接。因此,当焊接步骤中形成焊剂5和端子的金属材料的组合是(c)时,可合适地选择焊接方法。
[0159] 根据本发明第三实施方式制造电子器件的方法中的第二压制/固化步骤在使用加压流体压制支持体1、被粘体2以及第一压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的同时在等于或高于树脂层6的固化温度的温度下对它们进行加热,由此进一步固化第一压制/固化步骤中固化的树脂层6。
[0160] 在第二压制/固化步骤中,支持体1、被粘体2以及第一压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的加热温度可等于或高于树脂层6的固化温度,并且可合适地选择。加热温度通常在100℃至250℃的范围内,优选在150℃至200℃的范围内。在第二压制/固化步骤中,可根据树脂层6的种类合适地选择支持体1、被粘体2以及第一压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物的加热时间。加热时间通常在0.5小时至3小时的范围内,优选在1小时至2小时的范围内。
[0161] 用于第二压制/固化步骤的加压流体与用于根据第一实施方式的压制/固化步骤的相同。
[0162] 在第二压制/固化步骤中,针对支持体1、被粘体2以及第一压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的加压流体的压力在0.1MPa至10MPa的范围内,更优选在0.5MPa至5MPa的范围内。在第二压制/固化步骤中,当针对包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加压流体的压力等于或大于0.1MPa时,甚至在树脂层6中形成孔隙时也可使用压力破坏树脂层6中的孔隙以将其埋于树脂层6中。因此,在树脂层6的固化产物中不太可能出现孔隙。另外,可防止在树脂层6中出现孔隙。
[0163] 另一方面,当针对包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加压流体的压力等于或小于10MPa时,可防止用于压制层压板的设备(例如,图5中所示的加热炉)的尺寸增加并防止该设备的结构复杂化。
[0164] 在第二压制/固化步骤中,在使用加压流体压制层压板的同时固化第一压制/固化步骤中获得的树脂层6的方法与在根据第一实施方式的压制/固化步骤中使用加压流体压制层压板的同时固化树脂层6的方法相同。
[0165] 第二压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率优选等于或大于80%,更优选在90%至100%的范围内。在根据本发明第三实施方式制造电子器件的方法中,如下所述计算第二压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率。
[0166] (i)在25℃至300℃的测量温度范围内和10℃/分钟的温度增加速率的测量条件下,通过差示扫描量热计(DSC)对尚未经受加热过程的树脂层6(即,在树脂层配置步骤中于第一端子3和第二端子4之间配置的树脂层6)进行加热,并测量此时所产生的热量A4。
[0167] (ii)制备具有与第一压制/固化步骤、焊接步骤以及第二压制/固化步骤中相同的加热史(加热温度和加热时间)的树脂层6,将其通过相同的测量方法加热,并测量此时所产生的热量B4。
[0168] (iii)通过下述表达式5计算固化率C4(%):
[0169] C4(%)={(A4-B4)/A4}×100 (5)
[0170] (第四实施方式)
[0171] 根据本发明第四实施方式制造电子器件的方法使用焊剂5接合支持体1的第一端子3和被粘体2的第二端子4以电连接支持体1和被粘体2。该制造电子器件的方法顺序地进行在待相互接合的第一端子3和第二端子4之间配置具有熔剂作用的树脂层6的树脂层配置步骤,对准待相互接合的第一端子3和第二端子4的对准步骤,在使用加压流体压制包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的同时焊接第一端子3和第二端子4并固化树脂层6的焊接和压制/固化步骤。
[0172] 在根据本发明第四实施方式制造电子器件的方法中,支持体1、第一端子3、被粘体2、第二端子4、焊剂5、具有熔剂作用的树脂层6、树脂层配置步骤以及对准步骤与根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中的支持体1、第一端子3、被粘体2、第二端子4、焊剂5、具有熔剂作用的树脂层6、树脂层配置步骤以及对准步骤相同,其说明不再重复。下文将描述根据本发明第四实施方式制造电子器件的方法的焊接和压制/固化步骤。
[0173] 根据本发明第四实施方式制造电子器件的方法顺序地进行树脂层配置步骤、对准步骤、压制/固化步骤以及焊接和压制/固化步骤,所述焊接和压制/固步骤是使用焊剂5接合支持体1的第一端子3和被粘体2的第二端子4以电连接支持体1和被粘体2的步骤。
[0174] 根据本发明第四实施方式制造电子器件的方法的焊接和压制/固化步骤为以下步骤:
[0175] (4-III)在通过加压流体压制包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的同时,在等于或高于树脂层6的固化温度的温度下对支持体1、被粘体2以及树脂层6进行加热,而不使第二端子4与焊剂5接触,由此固化树脂层6。在固化过程中,在压制层压板的同时在用于固化树脂层6的加压气氛下在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6。第一端子3和第二端子4之间的间距通过压制而减小,在同一时间对第一端子3和第二端子4进行焊接并对树脂层6进行压制/固化;或
[0176] (4-IV)第一端子3和第二端子4与置于其间的焊剂5相互接触,并且在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度下,加热支持体1、被粘体2以及第一压制/固化步骤中固化的树脂层6的固化产物,由此在同一时间对第一端子3和第二端子4进行焊接并对树脂层6进行压制/固化。
[0177] 在(4-IV)中,可在使第一端子3与第二端子4接触的情况下,通过例如压板压制支持体1、被粘体2以及树脂层6,使得第一端子3和第二端子4之间的间距进一步减小。
[0178] 在焊接和压制/固化步骤中,等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度以及形成焊剂5和端子的组合(a)、(b)和(c)与根据第一实施方式的焊接步骤中的那些相同。
[0179] 用于焊接和压制/固化步骤的加压流体与用于根据第一实施方式的压制/固化步骤的相同。在焊接和压制/固化步骤中,在使用加压流体压制层压板的同时焊接和固化树脂层6的方法与根据第一实施方式的压制/固化步骤中使用加压流体压制层压板的同时固化树脂层6的方法相同。
[0180] 在焊接和压制/固化步骤中,针对包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板的加压流体的压力在0.1MPa至10MPa的范围内,优选在0.5MPa至5MPa的范围内。在焊接和压制/固化步骤中,当针对支持体1、被粘体2以及树脂层6的加压流体的压力等于或大于0.1MPa时,甚至在树脂层6中形成孔隙时也可使用压力破坏树脂层6中的孔隙以将其埋于树脂层6中。因此,在树脂层6的固化产物中不太可能出现孔隙。另外,可防止在树脂层6中出现孔隙。
[0181] 另一方面,在焊接和压制/固化步骤中,当针对支持体1、被粘体2以及树脂层6的加压流体的压力等于或小于10MPa时,可防止用于压制层压板的设备(例如,图5中所示的加热炉)的尺寸增加并防止该设备的结构复杂化。
[0182] 在焊接和压制/固化步骤中,当形成焊剂5和端子的金属材料的组合是(a)或(b)时,(4-III)在等于或高于树脂层6被固化时的树脂层6的固化温度的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6。在固化过程中,在用于固化树脂层6的加压气氛中在等于或高于可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度(即,等于或高于焊剂5的熔点的温度)下加热支持体1、被粘体2和树脂层6的同时对它们进行压制。以该方式,第一端子3和第二端子4之间的间距降低。在该情况下,当在通过加压流体压制支持体1、被粘体2以及树脂层6并且固化树脂层6的同时在等于或高于树脂层6的固化温度的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6时,加热温度可等于或高于树脂层6的固化温度。加热温度通常在
100℃至250℃的范围内,优选在150℃至200℃的范围内。另外,根据树脂层6的种类合适地选择加热时间。加热时间通常在3秒至120分钟的范围内,优选在10秒至90分钟的范围内。在固化过程中,在用于固化树脂层6的加压气氛中在等于或高于焊剂5的熔点的温度下加热支持体1、被粘体2和树脂层6的同时对它们进行压制,且支持体1和被粘体2之间的间距降低。由此,第一端子3和第二端子4之间的间距减小。然而,由于在支持体1和被粘体2之间提供树脂层6,在以垂直方向压制树脂层6时支持体1和被粘体2之间的间距减小。以该方式,第一端子3和第二端子4之间的间距降低。在该情况下,施加于树脂层
6的压力在0.01MPa至10MPa的范围内,优选在0.1MPa至1MPa的范围内。施加于树脂层6的压力是树脂层6(受压制部分)每单位面积的载荷。
[0183] 在焊接和压制/固化步骤中,在其中形成焊剂和端子的金属材料是(c)的情况下,当在对准步骤中第一端子3和第二端子4与置于其间的焊剂5相互接触时,(4-IV)在通过加压流体压制支持体1、被粘体2以及树脂层6的同时在等于或高于可固化树脂层6并且可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层6,然后使形成其上不提供焊剂5的端子的金属材料扩散至焊剂5中以形成合金。因此,可以在不降低第一端子3和第二端子4之间的间距的情况下使用焊剂5进行连接并压制和固化树脂层6。在该情况下,当在通过加压流体压制支持体1、被粘体2以及树脂层6的同时在等于或高于可固化树脂层6并且可焊接第一端子3和第二端子4的温度的温度下对它们进行加热时,加热温度可等于或高于树脂层6的固化温度和可焊接第一端子3和第二端子4的温度。加热温度通常在100℃至250℃的范围内,优选在170℃至230℃的范围内。另外,通过树脂层6的种类合适地选择加热时间。加热时间通常在3秒至120分钟的范围内,优选在10秒至90分钟的范围内。例如,可将支持体1、被粘体2以及树脂层6置于加热炉中,使得对准第一端子3和第二端子4,并使之相互接触。然后,在通过加压流体压制支持体1、被粘体2以及树脂层6的同时在等于或高于可固化树脂层6和可焊接第一端子3和第二端子4的温度下在加热炉中对支持体1、被粘体2以及树脂6进行加热。以该方式,可进行焊接和压制/固化树脂层6。在对准之后,可在加热支持体1、被粘体2以及树脂层6的同时将第二端子4嵌入树脂层6中,然后将层压板放入加热炉中。优选的是,调整支持体1和被粘体
2之间的间距,使得第二端子4与焊剂5接触。由于第二端子4的前端与焊剂5接触,当树脂层的熔融粘度高时可在焊接和压制/固化步骤中可靠地进行焊接。当在对准之后将第二端子4嵌入树脂层6时,可在加热支持体1、被粘体2以及树脂层6的同时将第二端子4嵌入树脂层6中。加热温度并非特别受限,优选在40℃至250℃的范围内,更优选在60℃至
180℃的范围内。当加热温度在上述范围内时,可确保下文描述的焊接和树脂压制/固化步骤中树脂的熔化性。因此,可有效去除焊剂表面上的氧化物膜。
[0184] 当在对准之后将第二端子4嵌入树脂层6时,可在压制支持体1、被粘体2以及树脂层6的同时将第二端子4嵌入树脂层6。压力并非特别受限,优选在0.001MPa至10MPa的范围内,更优选在0.01MPa至1MPa的范围内。当压力处于上述范围内时,可确保第一端子3上的焊剂5和第二端子4之间的接触面积。因此,可以可靠地在下文描述的焊接和树脂压制/固化步骤中进行焊接。
[0185] 另外,上述加热和压制可同时进行。当同时进行加热和压制时,容易将第二端子4嵌入树脂层6,并可容易地使第一端子3上的焊剂5与第二端子4接触。
[0186] 在焊接和压制/固化步骤中,当形成焊剂5和端子的金属材料的组合是(c)时,(4-III)在通过加压流体压制支持体1、被粘体2以及树脂层6的同时在等于或高于树脂层6的固化温度的温度下对它们进行加热,并固化树脂层6。在固化过程中,在用于固化树脂层6的加压气氛中在等于或高于焊剂5的熔点的温度下加热支持体1、被粘体2以及树脂层
6的同时对它们进行压制,且第一端子3和第二端子4之间的间距降低。以该方式,可对树脂进行焊接和压制以及固化。当形成焊剂5和端子的金属材料的组合是(c)时,在焊接和压制/固化步骤中通过方法(4-IV)进行焊接,且不太可能出现支持体1的弯曲。因此,在固化的产物中不太可能出现孔隙。另外,当通过方法(4-III)进行焊接时,可以可靠地进行焊接。因此,当形成焊剂5和端子的金属材料的组合是(c)时,在焊接和压制/固化步骤中可合适地选择方法(III)或(IV)。
[0187] 作为在焊接和压制/固化步骤中(例如图7中)在同一时间使用加压流体进行压制并固化树脂层6而进行焊接的方法,例示了以下方法:该方法包括引入加压流体10,并在加热炉8中进行压制的同时在加热炉8中加热支持体1、被粘体2以及树脂层6的过程中使用提供于加热炉8中的压力从上端面对被粘体2施加载荷。具体地,在加热炉8中提供压力,并使支持体1、被粘体2以及树脂层6与压力接触。然后,引入加压流体10以增加加热炉8的内部压力。然后,在通过加压流体10压制的同时在等于或高于树脂层6的固化温度的温度(例如,180℃)下在加热炉8中将支持体1、被粘体2以及树脂层6加热60分钟,由此固化树脂层6。在固化过程中,例如,在加压气氛中在180℃下加热10分钟之后,具有在等于或高于焊剂5的熔点的温度(例如230℃)下加热的压力表面并且在加热炉8中提供的压力在加压气氛中在例如180℃下经15秒从上端面将载荷施加至被粘体2,由此使用焊剂5进行连接。即,在焊接和压制/固化步骤中,在固化树脂层6的过程中,在加热和加压气氛中使用加压流体压制层压板的同时对树脂层6进行焊接和固化。
[0188] 下文作为实例给出(d)至(f)。
[0189] (d)在通过加压流体压制层压板的同时,焊剂5和第二端子4的温度增加至可焊接焊剂5和第二端子4的值,并维持该温度持续预定的时间段,例如5分钟至180分钟。以该方式,进行焊剂5和第二端子4的接合、树脂层6的固化以及孔隙的去除。
[0190] (e)在通过加压流体压制层压板的同时,焊剂5和第二端子4的温度增加至可焊接焊剂5和第二端子4的值,并维持该温度持续预定的时间段,例如3秒至10分钟,由此接合焊剂5和第二端子4。然后,在通过加压流体压制层压板的同时,温度降至固化树脂层6的值,并维持该温度持续预定的时间段,例如5分钟至180分钟。以该方式,进行树脂层6的固化和孔隙的去除。
[0191] (f)在通过加压流体压制层压板的同时,温度增加至固化树脂层6的值,并维持该温度持续预定的时间,例如5分钟至180分钟,由此固化树脂层6和去除孔隙。然后,在通过加压流体压制层压板的同时,焊剂5和第二端子4的温度增加至可焊接焊剂5和第二端子4的值,并维持该温度持续预定的时间段,例如3秒至10分钟,由此接合焊剂5和第二端子4。
[0192] 在(e)和(f)中,焊剂5和第二端子4之间的接合、树脂层6的固化以及孔隙的去除各自进行。然而,焊剂5和第二端子4之间的接合、树脂层6的固化以及孔隙的去除可同时进行。
[0193] 可使用与上述各实施方式中的相同的加压流体。加压流体优选是气体,例如氮气、氩气或空气。特别地,优选廉价的且防止支持体1和被粘体2氧化的非氧化性气体,例如氮气。
[0194] 在焊接和压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率优选等于或大于80%,更优选在90%至100%的范围内。在根据本发明第四实施方式制造电子器件的方法中,如下计算焊接和压制/固化步骤中获得的树脂层6的固化产物的固化率。
[0195] (i)在25℃至300℃的测量温度范围内和10℃/分钟的温度增加速率的测量条件下,通过差示扫描量热计(DSC)对尚未经受加热过程的树脂层6(即,在树脂层配置步骤中于第一端子3和第二端子4之间配置的树脂层6)进行加热,并测量此时所产生的热量A5。
[0196] (ii)制备具有与焊接和压制/固化步骤中相同的加热史(加热温度和加热时间)的树脂层6,将其通过相同的测量方法加热,并测量此时所产生的热量B5。
[0197] (iii)通过下述表达式6计算固化率C5(%):
[0198] C5(%)={(A5-B5)/A5}×100 (6)
[0199] 在根据本发明第一实施方式制造电子器件的方法中,在压制/固化步骤中,在通过加压流体压制层压板的同时固化树脂层6,使得树脂层6中的孔隙被压碎,并继续进行树脂的固化。因此,在固化产物中不太可能出现孔隙。可防止固化产物中出现孔隙。因此,当在等于或高于焊剂的熔点的温度下加热电子器件时,防止邻近端子之间短路或源于孔隙的膨胀。
[0200] 另外,可防止树脂层6中出现源于孔隙的裂缝。
[0201] 在压制/固化步骤中,通过加压流体以所有方向将压力均匀地施加于包含支持体1、被粘体2以及树脂层6的层压板。因此,可防止树脂层6的熔化材料从支持体1和被粘体2之间的间隙流至边缘。
[0202] 在第一实施方式中,在固化树脂层6之前,焊接第一端子3和第二端子4。因此,固化的树脂层6不防止焊剂5扩散至第二端子4。
[0203] 在根据本发明第二、第三以及第四实施方式制造电子器件的方法中,在通过加压流体压制层压板的同时固化树脂层6。树脂层6中的孔隙被压碎,并且继续树脂的固化。因此,在固化产物中不太可能出现孔隙。另外,通过加压流体以所有方向将压力均匀地施加至支持体1、被粘体2以及树脂层6。因此,可防止树脂层6的熔化材料从支持体1和被粘体2之间的间隙流至边缘。
[0204] 在第二实施方式中,在将第一端子3和第二端子4相互对准之后,固化树脂层6并焊接第一端子3和第二端子4。因此,可以可靠地防止第一端子3和第二端子4之间的位置偏移。
[0205] 如在第二实施方式中那样,在焊接之前,固化树脂层6。因此,可防止在进行焊接时由树脂层6中的发泡而导致出现孔隙。
[0206] 在第三实施方式中,在对树脂层6进行压制的同时进行少许固化之后,进行焊接并在压制的同时再次固化树脂层6。因此,可在确保焊剂5扩散至第二端子4的同时防止出现孔隙。
[0207] 如在第四实施方式中的那样,也在压制和加热树脂层6的同时将第一端子3和第二端子4相互接合时进行压制。因此,可在确保焊剂5扩散至第二端子4的同时防止出现孔隙。
[0208] 如在第四实施方式中的那样,树脂层6的固化与第一端子3和第二端子4的接合同时进行。因此,可减少制造时间。
[0209] 在第四实施方式中,当将第一端子3和第二端子4相互接合时,压制层压板。压制使得能够增加树脂层6的密度并减少树脂层6的体积。因此,能够以压制第一端子3和第二端子4的方向施加压力。当将第一端子3和第二端子4相互接合时,通过流体压制层压板。因此,可防止由树脂层6发泡导致的树脂流动,由此减少第一端子3和第二端子4之间的位置偏移。
[0210] 在第一至第四实施方式中,当固化树脂层6时,通过流体压制层压板4。当通过例如压板压制层压板时,难以防止树脂层6中出现孔隙。然而,当通过流体压制层压板时,在其垂直和水平方向将压力施加至树脂层6,使得能够防止出现孔隙。
[0211] (树脂层6)
[0212] 接下来,将描述用于根据本发明第一至第四实施方式制造电子器件的方法的形成具有熔剂作用的树脂层6的树脂组合物。各组分可以是一种化合物或多种化合物的组合。
[0213] 形成具有熔剂作用的树脂层6的树脂组合物(下文也称为本发明的树脂组合物)包括具有熔剂作用的化合物和热固性树脂。本发明的树脂组合物可包括作为具有熔剂作用的化合物的熔剂活化性固化剂,该熔剂活化性固化剂用作热固性树脂的固化剂。
[0214] 本发明的树脂组合物可以是固体树脂组合物或液体树脂组合物。
[0215] 包含在本发明的树脂组合物中的热固性树脂并非特别受限,但其实例包括环氧树脂、环氧丙烷树脂、酚醛树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂以及马来酰亚胺树脂。其中,环氧树脂是优选的。环氧树脂适合使用,原因是其在固化产物中具有优异的固化性、保存性以及耐热性、耐湿性、耐化学性等。
[0216] 包含在本发明的树脂组合物中的环氧树脂可以是在室温下为固体的环氧树脂或在室温下为液体的树脂,或者是二者。通过将环氧树脂并入本发明的树脂组合物中,可进一步改善树脂层6的熔化行为的设计中的挠性。
[0217] 在包含在本发明的树脂组合物中的环氧树脂中,在室温下为固体的环氧树脂并非特别受限,但其实例包括双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚线型酚醛型环氧树脂、甲酚线型酚醛型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、三官能环氧树脂以及四官能环氧树脂,更具体地,含有固体三官能环氧树脂和甲酚线型酚醛型环氧树脂二者的那些。这些可以单独使用或其两种或更多种组合使用。
[0218] 在包含在本发明的树脂组合物中的环氧树脂中,在室温下为液体的环氧树脂并非特别受限,但其实例包括双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂,这些可单独使用或其两种或更多种组合。在室温下为液体的环氧树脂的环氧当量优选为150至300,更优选为160至250,甚至更优选为170至220。这些范围防止树脂层6的固化产物的收缩率增加,由此可靠地防止半导体器件处于弯曲的状态,并可靠地防止聚酰亚胺树脂的反应性下降。
[0219] 基于树脂组合物的组成材料,本发明的树脂组合物中该热固性树脂的掺入量优选为25wt%至75wt%,更优选为45wt%至70wt%。处于上述范围内的树脂组合物中热固性树脂的掺入量可在热固性树脂的固化过程中提供良好的固化性,并允许设计树脂层6的有利的熔化行为。
[0220] 另外,除了具有熔剂作用的化合物以外,本发明的树脂组合物中还优选含有固化剂。这可进一步改进热固性树脂的固化性。
[0221] 本发明的树脂组合物中包含的固化剂并非特别受限,但其实例包括酚、胺以及硫醇。当环氧树脂作为热固性树脂包含在本发明的树脂组合物中时,固化剂优选是酚。当本发明的树脂组合物包含作为热固性树脂的环氧树脂时,通过使用酚作为固化剂,对于树脂层6可获得环氧树脂的良好反应性,以及进一步地,在对包含在树脂层6中的环氧树脂固化之后可获得固化过程中的低二维改变和合适的物理特性(例如,耐热性和耐湿性)。
[0222] 当本发明的树脂组合物包含作为热固性树脂的环氧树脂时,作为固化剂包含的酚并非特别受限,但优选具有两个或更多个能够与环氧树脂反应并可促进树脂层6中环氧树脂的固化产物特性(例如,耐热性和耐湿性)的改进的官能团的那些。
[0223] 具有两个或更多个能够与环氧树脂反应的官能团的酚的具体实例包括双酚A、四甲基双酚A、二烯丙基双酚A、双苯酚、双酚F、二烯丙基双酚F、三苯酚、四苯酚、苯酚线型酚醛树脂以及甲酚线型酚醛树脂,其中优选苯酚线型酚醛树脂和甲酚线型酚醛树脂。这些可提供树脂层6的显著合适的熔融粘度,并改善与环氧树脂的反应性,另外,提供树脂层6中环氧树脂的固化产物的优异特性(例如,耐热性和耐湿性)。
[0224] 当使用苯酚线型酚醛树脂作为包含在本发明的树脂组合物中的固化剂时,基于树脂组合物的组成材料,本发明的树脂组合物中的固化剂的掺入量优选为5wt%至30wt%,更优选为10wt%至25wt%。通过将树脂组合物中固化剂的掺入量调整在上述范围内,可以可靠地固化用于树脂层6的热固性树脂,并且防止热固性树脂和未反应的固化剂存留在树脂层6中。因此,可优选防止因存在这些残留物而导致出现迁移。
[0225] 另外,当包含在本发明的树脂组合物中的热固性树脂是环氧树脂时,苯酚线型酚醛树脂的掺入量可定义为基于环氧树脂的当量。具体地,基于环氧树脂的苯酚线型酚醛树脂当量优选为0.5至1.2,更优选为0.6至1.1,最优选为0.7至0.98。通过将基于环氧树脂的苯酚线型酚醛树脂掺入量调整至上述范围内,可以可靠地固化用于树脂层6的热固性树脂,并防止热固性树脂和未反应的固化剂存留在树脂层6中,由此,可合适地防止因存在残留物而导致出现迁移。
[0226] 除了上述固化剂以外,本发明的树脂组合物可进一步包含例如作为固化促进剂的熔点为150℃或更高的咪唑化合物。由此,可以可靠地对树脂层6进行固化,由此可增加半导体器件的可靠性。熔点为150℃或更高的咪唑化合物的实例包括2-苯基-羟基咪唑和2-苯基-4-甲基羟基咪唑。另外,咪唑化合物的熔点的上限并非特别受限,但合适地设定为例如对应于树脂层6固化过程中的加热温度。
[0227] 当本发明的树脂组合物包含作为固化促进剂的这样的咪唑化合物时,基于树脂组合物的组成材料,树脂组合物中固化剂的掺入量优选为0.005wt%至10wt%,更优选为0.01wt%至5wt%。通过将树脂组合物中固化剂的掺入量调整至上述范围内,固化剂可更有效地用作热固性树脂的固化促进剂以改善用于树脂层6的热固性树脂的固化性,并且树脂层6的熔融粘度在树脂层6中的焊剂5的熔化温度下不会那么高,由此使得可获得有利的焊剂连接结构。
[0228] 另外,如上所述的固化促进剂可单独使用或其两种或更多种组合使用。
[0229] 另外,除了具有熔剂作用的化合物和热固性树脂之外,本发明的树脂组合物可合适地包含偶联剂、用于增加具有熔剂作用的化合物的活性的熔剂激活剂、以及用于改善树脂的各种特性(例如兼容性、稳定性以及可操作性)的各种添加剂。
[0230] 通过将偶联剂并入本发明的树脂组合物中,可进一步增加树脂层6与支持体1和被粘体2的粘着性。
[0231] 偶联剂的实例包括硅烷偶联剂,例如环氧硅烷偶联剂和含有芳香族基团的氨基硅烷偶联剂。这些可单独使用或其两种或更多种组合使用。
[0232] 基于树脂组合物的组成材料,本发明的树脂组合物中的硅烷偶联剂的掺入量优选为0.01wt%至5wt%。
[0233] 当本发明的树脂组合物是液体时,可将本发明的树脂组合物涂覆至支持体1或被粘体2上。另外,当本发明的树脂组合物是固体时,将本发明的树脂组合物溶于或分散于溶剂中以提供树脂清漆,并可将树脂清漆涂覆至支持体1或被粘体2上。
[0234] 当本发明的树脂组合物用作树脂清漆时,溶剂并非特别受限,但优选对于树脂组合物的上述组成材料为惰性的溶剂。溶剂的实例包括酮类(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二异丁基酮(DIBK)、环己酮以及二丙酮醇(DAA))、芳香烃类(例如苯、二甲苯以及甲苯)、醇类(例如甲醇、乙醇、异丙醇以及正丁醇)、基于溶纤剂的物质(例如甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙酸甲基溶纤剂、乙酸乙基溶纤剂以及乙酸丁基溶纤剂(BCSA))、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)、二元酯(DBE)、3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)以及碳酸二甲酯(DMC)。另外,树脂清漆中的溶剂含量优选在使得混合在溶剂中的固体含量可为10wt%至60wt%的范围内。
[0235] 另外,可将本发明的树脂组合物形成为膜状树脂层6,并且可将膜状树脂层6层压在支持体1或被粘体2上。以该方式,配置树脂层6。当本发明的树脂组合物以膜状形成时,除了具有熔剂作用的化合物和热固性树脂以外,本发明的树脂组合物优选还包含成膜树脂。通过将成膜树脂并入本发明的树脂组合物中,可以以膜状可靠地制造树脂层6。
[0236] 成膜树脂的实例包括(甲基)丙烯酸树脂、苯氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、硅氧烷改性的聚酰亚胺树脂、聚丁二烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、聚缩醛树脂、聚乙烯缩丁醛树脂、聚乙烯缩醛树脂、丁基橡胶、氯丁二烯橡胶、聚酰胺树脂、丙烯腈-丁二烯共聚合物、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙酸乙烯酯以及尼龙,其中优选(甲基)丙烯酸树脂和苯氧树脂。通过应用(甲基)丙烯酸树脂或苯氧树脂,成膜特性可以与支持体1和被粘体2的粘着性相容。成膜树脂可单独使用或其两种或更多种组合使用。
[0237] 另外,与成膜树脂有关的(甲基)丙烯酸树脂表示(甲基)丙烯酸和其衍生物的聚合物或(甲基)丙烯酸或其衍生物与另一单体的共聚物。在该方面,当描述(甲基)丙烯酸等时,表示丙烯酸或甲基丙烯酸。
[0238] 用作成膜树脂的丙烯酸树脂的具体实例包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯(例如,聚甲基丙烯酸酯、聚乙基丙烯酸酯、聚丁基丙烯酸酯以及2-乙基己基-聚丙烯酸酯)、聚甲基丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙基丙烯酸乙酯以及聚甲基丙烯酸丁酯)、聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚丙烯酰胺、丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯-α-甲基苯乙烯共聚物、丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯-丙烯腈-甲基丙烯酸2-羟乙基酯-甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯-丙烯腈-甲基丙烯酸2-羟乙基酯-丙烯酸共聚物、丙烯酸丁酯-丙烯腈-甲基丙烯酸2-羟乙基酯共聚物、丙烯酸丁酯-丙烯腈-丙烯酸共聚物、丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯-丙烯腈共聚物以及丙烯酸乙酯-丙烯腈-N,N-二甲基丙烯酰胺共聚物。其中,丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯-丙烯腈共聚物和丙烯酸乙酯-丙烯腈-N,N-二甲基丙烯酰胺为最优选的。
[0239] 另外,当其中具有诸如氰基、环氧基、羟基以及羧基的官能团的单体被共聚化的甲基(丙烯酸)树脂用作作为成膜树脂的丙烯酸树脂时,膜状树脂层6与支持体1和被粘体2的粘着性以及与热固性树脂等的相容性可得到改善。关于(甲基)丙烯酸树脂,基于(甲基)丙烯酸树脂的总重量,具有官能团的单体的使用量并非特别受限,但优选为0.1mol%至50mol%,更优选为0.5mol%至45mol%,甚至更优选为1mol%至40mol%。通过将使用量调整至上述范围内,支持体1和被粘体2的粘着性可以是优良的,同时可合适地防止膜状树脂层6的粘性太强,并可促进可操作性的改善。
[0240] 丙烯酸树脂的重均分子量并非特别受限,但例如等于或大于1000且等于或小于1000000,优选等于或大于3000且等于或小于900000。当丙烯酸树脂的重均分子量处于上述范围内时,树脂组合物的成膜特性可进一步改善,同时可在固化过程中可靠地保持流动性。
[0241] 另外,当苯氧树脂用作成膜树脂时,优选具有5000至15000的数均分子量的苯氧树脂。通过使用具有该数均分子量的苯氧树脂,可以抑制膜状树脂层6的流动性,并可以使膜状树脂层6的厚度平均化。
[0242] 苯氧树脂的骨架并非特别受限,但其实例包括双酚A型、双酚F型以及联苯基骨架型。其中,优选具有1%或更小饱和吸水率的苯氧树脂,其可抑制膜状树脂层6导致的泡沫、剥落等。
[0243] 另外,关于饱和吸水率,加工苯氧树脂以形成具有25μm厚度的膜,将该膜在100℃的气氛下干燥1小时(绝对干燥),接下来,将膜置于40℃和90%RH气氛下的高湿度恒温区中,每24小时测量一次重量改变,使用饱和度改变时的重量,可根据下文的表达式7计算饱和吸水率:
[0244] 饱和吸水率(%)={(饱和时的重量)-(绝对干燥时的重量)/(绝对干燥时的重量)}×100 (7)
[0245] 另外,当聚酰亚胺树脂用作成膜树脂时,聚酰亚胺树脂的实例包括在重复单位中具有酰胺键的那些。聚酰亚胺树脂的实例包括通过使二胺与酸二酐反应并加热所获得的聚酰胺酸以导致脱水和闭环而获得的那些。二胺的实例包括诸如3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、4,6-二甲基-间苯二胺以及2,5-二甲基-对苯二胺的芳香族二胺,诸如1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷之类的硅氧烷二胺,这些可以单独使用或其两种或更多种组合使用。另外,酸二酐的实例包括3,3,4,4’-联苯四羧酸、均苯四酸二酐以及4,4’-氧双邻苯二甲酸二酐。另外,聚酰亚胺树脂可溶于或不溶于下文描述的溶剂中,但优选溶于溶剂中的那些。当聚酰亚胺树脂溶于溶剂中时,包含在溶液材料中的组成性材料的相溶解度被改善,因此,可操作性优良。特别地,优选使用硅氧烷改性的聚酰亚胺树脂,原因是它可溶于多种溶剂。
[0246] 另外,成膜树脂可为可商购的产品。
[0247] 另外,当将本发明的树脂组合物形成为膜且使用时,它可以以不有害地影响本发明的效果的范围包含各种添加剂,例如增塑剂、稳定剂、无机填料、抗静电剂以及颜料。
[0248] 当将本发明的树脂组合物形成为膜并使用时,本发明的树脂组合物中成膜树脂的掺入量优选为树脂组合物的组成性材料的5wt%至45wt%。通过将本发明的树脂组合物中成膜树脂的掺入量调整至上述范围内,可抑制膜状树脂层6的成膜特性减弱,同时可抑制固化之后膜状树脂层6的弹性模量增加。结果是可进一步改善膜状树脂层6与支持体1和被粘体2的粘着性。另外,可抑制膜状树脂层6的熔融粘度增加。
[0249] 当使本发明的树脂组合物形成为膜并使用时,它含有热固性树脂。热固性树脂并非特别受限,但优选为含有环氧树脂的热固性树脂。环氧树脂是指具有环氧基的单体、寡聚体以及聚合物中的任一种。环氧树脂的具体实例包括线型酚醛型环氧树脂(例如苯酚线型酚醛型环氧树脂和甲酚线型酚醛型环氧树脂);双酚型环氧树脂(例如双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂);氢醌型环氧树脂;联苯型环氧树脂;二苯乙烯型环氧树脂;三酚甲烷型环氧树脂;含三嗪核的环氧树脂;双环戊二烯改性的酚型环氧树脂;萘酚型环氧树脂以及芳烷基环氧树脂(例如具有亚苯基和/或亚联苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂,和具有亚苯基和/或亚联苯基骨架的萘酚芳烷基型环氧树脂);以及其他三官能或更高级的环氧树脂。
[0250] 当使本发明树脂组合物形成为膜并使用时(其中本发明的树脂组合物含有环氧树脂),本发明的树脂组合物中包含的环氧树脂的含量并非特别受限,但优选为10wt%至90wt%,更优选为20wt%至80wt%。通过将树脂组合物中包含的环氧树脂的含量调整至上述范围内,固化后的膜状树脂层6的线性膨胀的低系数可与韧性相容。
[0251] 当使本发明的树脂组合物形成为膜并使用时(其中本发明的树脂组合物含有环氧树脂),本发明的树脂组合物中包含的环氧树脂的软化点并非特别受限,只要环氧树脂与成膜树脂具有相容性,但优选为40至100℃,更优选为50至90℃。通过将软化点调整至不低于低限,可减小膜状树脂层6的粘性,因此,可改善膜状树脂层6的可操作性。另外,通过将软化点调整至不高于上限,可抑制膜状树脂层6的熔融粘度增加。
[0252] 当使本发明的树脂组合物形成为膜并使用时(其中本发明的树脂组合物含有环氧树脂),本发明的树脂组合物并非特别受限,但优选包含固化剂。固化剂合适地选自用作环氧树脂的固化剂的那些。其具体实例包括基于胺的固化剂,包括脂肪族多胺(例如二亚乙基三胺、三亚乙基四胺以及间苯二甲胺);芳香族多胺(例如二氨基二苯甲烷,间苯二胺以及二氨基二苯砜);诸如双氰胺的多胺化合物;以及有机酸二酰肼;基于酸酐的固化剂,包括脂肪族酸酐(例如六氢邻苯二甲酸酐和甲基四氢邻苯二甲酸酐),芳香族酸酐(例如,偏苯三酸酐、均苯四酸酐、二苯甲酮四羧酸酐);以及基于酚的固化剂,例如苯酚线型酚醛树脂,甲酚线型酚醛树脂,苯酚芳烷基(包含亚苯基或亚联苯基骨架)树脂、萘酚芳烷基(包含亚苯基或亚联苯基骨架)树脂,三酚甲烷树脂,双环戊二烯型酚醛树脂,双(单-或二-叔丁基苯酚)丙烷,亚甲基双(2-丙烯基)苯酚,亚丙基双(2-丙烯基)苯酚,双[(2-丙烯基氧)苯基]甲烷,双[(2-丙烯基氧)苯基]丙烷,4,4’-(1-甲基乙叉基)双[2-(2-丙烯基)苯酚],4,4’′-(1-甲基乙叉基)双[2-(1-苯基乙基)苯酚],4,4’-(1-甲基乙叉基)双[2-甲基-6-羟甲基苯酚],4,4’-(1-甲基乙叉基)双[2-甲基-6-(2-丙烯基)苯酚]以及4,4’-(1-甲基四癸叉基)双苯酚。
[0253] 当使本发明的树脂组合物形成为膜并使用时(其中本发明的树脂组合物含有环氧树脂),本发明的树脂组合物中固化剂的含量可通过计算环氧树脂的环氧当量和固化剂的当量比而确定。当固化剂是酚醛树脂时,环氧树脂的环氧当量和固化剂的官能团的当量比优选为0.5至1.5,更优选为0.7至1.3。通过将当量比调整至上述范围内,膜的耐热性和保存性可相互相容。
[0254] 当使本发明的树脂组合物形成为膜并使用时(其中本发明的树脂组合物含有环氧树脂),本发明的树脂组合物可包含固化促进剂。这样的固化促进剂合适地选自能够加速环氧树脂与固化剂的固化反应的那些。其具体实例包括基于胺的催化剂(例如咪唑),1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一碳烯,以及磷化合物(例如三苯基膦以及与多官能酚化合物的四取代鏻盐)。其中,优选咪唑和磷化合物,其在膜状树脂层6的快速固化性和保存性与半导体元件对铝垫的腐蚀性之间具有相容性。
[0255] 当使本发明的树脂组合物形成为膜并使用时(其中本发明的树脂组合物含有环氧树脂),本发明的树脂组合物中固化促进剂的含量优选为0.001wt%至10wt%,更优选为0.01wt%至5wt%。通过将含量调整至上述范围内,可维持膜状树脂层6的快速固化性和保存性与固化之后物理特性之间的平衡。
[0256] 当咪唑用作固化促进剂时,优选熔点为150℃或更高的咪唑化合物,其实例包括2-苯基羟基咪唑、2-苯基-4-甲基羟基咪唑以及2-苯基-4-甲基咪唑。
[0257] 在作为固化促进剂的磷化合物中,特别优选多官能酚化合物的四取代鏻盐,其在膜状树脂层6的快速固化性、半导体元件对铝垫的腐蚀性以及膜状树脂层6的保存性方面表现优异。
[0258] 多官能酚化合物的四取代鏻盐并非简单的混合物,而是具有诸如盐结构或超分子结构的结构。根据膜固化性和保存性之间的平衡,多官能酚化合物的四取代鏻盐的四取代鏻优选是其中磷原子被烷基或芳基四配位的化合物。
[0259] 四取代鏻的取代基并非特别受限,可相互相同或不同。优选具有取代的或非取代的芳基或烷基的四取代鏻离子,原因是它对于加热或水解稳定。四取代鏻的具体实例包括四苯基鏻、四甲苯基鏻、四乙基苯基鏻、四甲氧基苯基鏻、四萘基鏻、四苄基鏻、乙基三苯基鏻、正丁基三苯基鏻、2-羟乙基三苯基鏻、三甲基苯基鏻、甲基二乙基苯基鏻、甲基二芳基苯基鏻,以及四正丁基鏻。其中,根据膜的快速固化性和保存性之间的平衡,优选四苯基鏻。
[0260] 四取代鏻和多官能酚化合物的分子化合物中的多官能酚化合物是指其中酚羟基中的至少一个羟基失去氢以形成酚盐型化合物的酚化合物。其具体实例包括羟基苯化合物,双苯酚化合物,双酚化合物,羟基萘化合物,苯酚线型酚醛树脂以及苯酚芳烷基树脂。
[0261] 多官能酚化合物的实例包括双酚,例如双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)甲烷(通用名:四甲基双酚-F)、4,4’-磺酰基双苯酚和4,4’-异丙叉基双苯酚(通用名:双酚-A)、双(4-羟基苯基)甲烷、双(2-羟基苯基)甲烷以及(2-羟基苯基)(4-羟基苯基)甲烷,以及其中三种化合物的混合物,双(4-羟基苯基)甲烷、双(2-羟基苯基)甲烷以及(2-羟基苯基)(4-羟基苯基)甲烷(例如,来自本州化学工业株式会社的双酚F-D);二羟基苯,例如1,2-苯二醇、1,3-苯二醇以及1,4-苯二醇;三羟基苯,例如1,2,4-苯三酚;二羟基萘的各种异构体,例如1,6-二羟基萘及其异构体;以及双苯酚的各种异构体,例如2,2’-双苯酚和4,4’-双苯酚,其中,优选1,2-二羟基萘和4,4’-磺酰基双酚,它们在快速固化性和保存性之间的平衡方面表现良好。
[0262] 当使本发明的树脂组合物形成为膜并使用时,膜状树脂层6的制备可通过例如下述步骤:将具有熔剂作用的化合物和热固性树脂以及必要时成膜树脂或其他组分溶于溶剂中而制备用于形成膜状树脂层6的材料(液体材料),然后将用于形成膜状树脂层6的材料涂覆在经过剥离处理的基板(例如聚酯片)上,在预定温度下去除溶剂,然后干燥残留物。
[0263] 另外,用于制备用于形成膜状树脂层6的材料的溶剂的实例包括酮类(例如,丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、DIBK(二异丁基酮)、环己酮以及DAA(二丙酮醇))、芳香烃(例如苯、二甲苯以及甲苯)、醇类(例如甲醇、乙醇、异丙醇以及正丁醇)、基于溶纤剂的物质(例如甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙酸甲基溶纤剂、乙酸乙基溶纤剂以及BCSA(乙酸丁基溶纤剂))、NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)、THF(四氢呋喃)、DMF(二甲基甲酰胺)、DBE(二元酯)、EEP(3-丙氧基丙酸乙酯)以及DMC(碳酸二甲酯)。
[0264] 另外,膜状树脂层6的厚度(平均)并非特别受限,但优选为约3至100μm,更优选为约5至50μm。
[0265] 本发明基于下列内容。
[0266] [1]一种制造电子组件的方法,所述方法使用焊剂接合支持体的第一端子和被粘体的第二端子以电连接所述支持体和所述被粘体,所述方法包括:
[0267] 树脂层配置步骤,在待相互接合的第一端子和第二端子之间配置具有熔剂作用的树脂层;
[0268] 对准步骤,将待相互接合的第一端子和第二端子对准;
[0269] 焊接步骤,焊接第一端子和第二端子;
[0270] 压制/固化步骤,在使用加压流体进行压制的同时固化树脂层。
[0271] [2]一种制造电子组件的方法,所述方法使用焊剂接合支持体的第一端子和被粘体的第二端子以电连接支持体和被粘体,所述方法包括:
[0272] 树脂层配置步骤,在待相互接合的第一端子和第二端子之间配置具有熔剂作用的树脂层;
[0273] 对准步骤,将待相互接合的第一端子和第二端子对准;
[0274] 压制/固化步骤,在使用加压流体进行压制的同时固化树脂层;以及
[0275] 焊接步骤,焊接第一端子和第二端子。
[0276] [3]一种制造电子组件的方法,所述方法使用焊剂接合支持体的第一端子和被粘体的第二端子以电连接所述支持体和所述被粘体,所述方法包括:
[0277] 树脂层配置步骤,在待相互接合的第一端子和第二端子之间配置具有熔剂作用的树脂层;
[0278] 对准步骤,将待相互接合的第一端子和第二端子对准;
[0279] 第一压制/固化步骤,在使用加压流体进行压制的同时固化树脂层;
[0280] 焊接步骤,焊接第一端子和第二端子;以及
[0281] 第二压制/固化步骤,在使用加压流体进行压制的同时固化在第一压制/固化步骤中固化的树脂层。
[0282] [4]一种制造电子组件的方法,所述方法使用焊剂接合支持体的第一端子和被粘体的第二端子以电连接所述支持体和所述被粘体,所述方法包括:
[0283] 树脂层配置步骤,在待相互接合的第一端子和第二端子之间配置具有熔剂作用的树脂层;
[0284] 对准步骤,将待相互接合的第一端子和第二端子对准;
[0285] 焊接和压制/固化步骤,同时进行对第一端子和第二端子的焊接以及在使用加压流体进行压制的同时固化树脂层。
[0286] [5]根据[1]至[4]中任一项所述制造电子组件的方法,其中所述加压流体是气体。
[0287] [6]根据[1]至[5]中任一项所述制造电子组件的方法,其中所述加压流体是空气。
[0288] [7]根据[1]至[4]中任一项所述制造电子组件的方法,其中所述压制/固化步骤、第一压制/固化步骤、第二压制/固化步骤或焊接和压制/固化步骤通过将加工中的物体置于压力容器中,并在使用加压流体增加压力容器的内部压力的同时加热所述加工中的物体来进行。
[0289] [8]根据[1]至[7]中任一项所述制造电子组件的方法,其中在所述压制/固化步骤、第一压制/固化步骤、第二压制/固化步骤或焊接和压制/固化步骤中,所述加压流体的压力在0.1MPa至10MPa的范围内。
[0290] [9]根据[1]至[8]中任一项所述制造电子组件的方法,其中在所述树脂层配置步骤中配置的树脂层在100℃至200℃的温度下的最小熔融粘度在1Pa·s至1000Pa·s的范围内。
[0291] [10]根据[1]至[9]中任一项所述制造电子组件的方法,其中所述树脂层包含热固性树脂。
[0292] [11]根据[1]至[10]中任一项所述制造电子组件的方法,其中所述树脂层包含具有至少一个酚羟基的树脂(A)和用作树脂(A)的固化剂的树脂(B)。
[0293] [12]一种根据[1]至[11]中任一项所述的制造方法制造的电子组件。
[0294] 实施例
[0295] 下文中,将基于实施例和对比实施例详细描述本发明。然而,本发明并不限于此。
[0296] (支持体)
[0297] 使用其上形成有电路图的电路基板(用作核心材料,由住友电木株式会社制造,具有部件编号ELC-4785GS,在X-Y方向具有11ppm的热膨胀系数(Tg或更小),在Z方向具有16ppm的热膨胀系数)作为支持体,并在电路基板的第一端子上形成焊剂5(锡96.5/银3.5)的凸块。
[0298] (被粘体)
[0299] 使用半导体芯片(尺寸:15mm长,15mm宽,以及0.725mm厚)作为被粘体,其中所述被粘体的第二端子具有Au凸块。
[0300] 支持体的第一端子的数目和被粘体的第二端子的数目各自为100。
[0301] [实施例1]
[0302] (膜状树脂层的制造)
[0303] 将如下材料溶于丙酮中以产生清漆树脂组合物:45重量份作为环氧树脂的甲酚线型酚醛型环氧树脂EOCN-102070(由日本化药株式会社制造),10重量份作为苯酚线型酚醛树脂的PR-53467(由住友电木株式会社制造),20重量份作为丙烯酸橡胶的SG-708-6(由Nagase Chemtex Corporation制造),10重量份作为丙烯酸聚合物的UC-3900(由东亚合成株式会社制造),15重量份作为具有熔剂作用的化合物的酚酞啉(由东京化成工业株式会社制造),0.5重量份作为硅烷偶联剂的KBM-303(由Shin-Etsu Silicon Co.,Ltd.制造),以及0.01重量份作为咪唑化合物的2P4MZ(由四国化成株式会社制造)。
[0304] 通过刮刀式涂布机将所获得的清漆树脂组合物涂覆在聚酯片(基底)上,并在100℃下干燥,在此温度下挥发丙酮3分钟以获得在基底上形成的具有35μm厚度的膜状树脂层(a)。
[0305] (电子器件的制造)
[0306] 通过滚式层压机在120℃的温度和50cm/分钟的速度的条件下将基底上形成的膜状树脂层(a)层压在其上形成焊剂5凸块的电路基板表面上。然后,基底剥落(树脂层配置步骤)。
[0307] 然后,对准电路基板和半导体芯片,使得电路基板的第一端子面对半导体芯片的第二端子,并在80℃和0.05MPa下通过倒装芯片焊接机(由涩谷工业株式会社制造的DP-200)加热和压制7秒以获得层压板(对准步骤)。
[0308] 然后,将层压板在230℃和0.2MPa下通过压片机(由System Development Corporation制造的MSA-2)加热和压制5秒,以接合电路基板的焊剂凸块(第一端子)和半导体芯片的Au凸块(第二端子)(焊接步骤)。
[0309] 然后,在可商购的压力响应性炉中于180℃加热层压板60分钟,同时使用空气将0.5MPa的压力施加于炉内部(在0.5MPa压制层压板)(压制/固化步骤(1))以制造电子器件。
[0310] (电子器件的评价)
[0311] 如下评价实施例1中获得的电子器件。评价的项目连同内容以及所获得的结果示于表1。
[0312] 1.电连接的测量
[0313] 通过数字万用表测量任意选自所获得的电子器件的两个邻近的焊接部分的连接电阻。然后,从另外九个点中任意选择两个邻近的焊接部分,通过相同方法测量其连接电阻。即,在总共10个点测量电连接。各符号的含义如下:
[0314] O:在所有10个点均获得电连接;以及
[0315] X:在所有10个点均未获得电连接。
[0316] 2.支持体和被粘体之间的固化产物中是否存在微孔隙
[0317] 切割所获得的电子器件,并抛光固化产物的横断面。然后,任意选择被支持体、被粘体以及两个邻近的焊接部分包围的10个部分,并使用金相显微照相仪以观察各部分是否存在微孔隙。各符号的含义如下:
[0318] O:从所有10个部分均观察到微孔隙:以及
[0319] X:从所有10个部分均未观察到孔隙。
[0320] [实施例2]
[0321] (电子器件的制造和评价)
[0322] 除了焊接步骤中的加热和压制时间从5秒改为15秒之外,通过与实施例1中相同的方法制造电子器件,然后对其进行评价。
[0323] [实施例3]
[0324] (电子器件的制造和评价)
[0325] 除了焊接步骤中的加热和压制时间从5秒改为115秒之外,通过与实施例1中相同的方法制造电子器件,然后对其进行评价。
[0326] [实施例4]
[0327] (膜状树脂层的制造)
[0328] 将如下材料溶于丙酮中以产生清漆树脂组合物:45重量份作为环氧树脂的双酚A环氧树脂EPICLON-840S(由大日本油墨化学公司制造),15重量份作为苯酚线型酚醛树脂的PR-53467(由住友电木株式会社制造),25重量份作为苯氧树脂的YP-50(由东都化成株式会社制造),15重量份作为具有熔剂作用的化合物的酚酞啉(由东京化成工业株式会社制造),0.5重量份作为硅烷偶联剂的KBM-303(由Shin-Etsu Silicon Co.,Ltd.制造),以及0.01重量份作为咪唑化合物的2P4MZ(由四国化成株式会社制造)。
[0329] 通过刮刀式涂布机将所获得的清漆树脂组合物涂覆在聚酯片(基底)上,并在100℃下干燥,在此温度下挥发丙酮3分钟以获得在基底上形成的具有35μm厚度的膜状树脂层(b)。
[0330] (电子器件的制造和评价)
[0331] 除了在树脂配置步骤中使用膜状树脂层(b)代替膜状树脂层(a)之外,通过与实施例2中相同的方法制造电子器件,并然后对其进行评价。
[0332] [实施例5]
[0333] (膜状树脂层的制造)
[0334] 通过与实施例4中相同的方法获得膜状树脂层(b)。
[0335] (电子器件的制造和评价)
[0336] 通过滚式层压机在120℃的温度和50cm/分钟的速度的条件下将基底上形成的膜状树脂层(b)层压在其上形成焊剂5凸块的电路基板表面上。然后,基底剥落(树脂层配置步骤)。
[0337] 然后,对准电路基板和半导体芯片,使得电路基板的第一端子面对半导体芯片的第二端子,并在80℃和0.05MPa下通过倒装芯片焊接机(由涩谷工业株式会社制造的DP-200)加热和压制7秒以获得层压板(对准步骤)。
[0338] 然后,在可商购的压力响应性炉中于180℃加热层压板60分钟,同时使用空气将0.5MPa的压力施加于炉内部(在0.5MPa压制层压板)(压制/固化步骤)。
[0339] 然后,将层压板在230℃和0.2MPa下通过压片机(由System Development Corporation制造的MSA-2)加热和压制15秒,以进行焊接(焊接步骤),由此制造电子器件。
[0340] 然后,通过与实施例1中相同的方法评价电子器件。
[0341] [实施例6]
[0342] (膜状树脂层的制造)
[0343] 通过与实施例4中相同的方法获得膜状树脂层(b)。
[0344] (电子器件的制造和评价)
[0345] 通过滚式层压机在120℃的温度和50cm/分钟的速度的条件下将基底上形成的膜状树脂层(b)层压在其上形成焊剂5凸块的电路基板表面上。然后,基底剥落。
[0346] 然后,对准电路基板和半导体芯片,使得电路基板的第一端子面对半导体芯片的第二端子,并在80℃和0.05MPa下通过倒装芯片焊接机(由涩谷工业株式会社制造的DP-200)加热和压制7秒以获得层压板(对准步骤)。
[0347] 然后,在可商购的压力响应性炉中于120℃加热层压板5分钟,同时使用空气将0.5MPa的压力施加于炉内部(在0.5MPa压制层压板)(第一压制/固化步骤)。
[0348] 然后,在230℃和0.2MPa下通过压片机(由System Development Corporation制造的MSA-2)加热和压制层压板15秒,以进行焊接(焊接步骤)。
[0349] 然后,在用于第一压制/固化步骤的可商购压力响应性炉中于180℃加热层压板60分钟,同时使用空气将0.5MPa的压力施加于炉内部(在0.5MPa压制层压板)(第二压制/固化步骤),以制造电子器件。
[0350] 然后通过与实施例1中相同的方法评价电子器件。
[0351] [实施例7]
[0352] (膜状树脂层的制造)
[0353] 通过与实施例4中相同的方法获得膜状树脂层(b)。
[0354] (电子器件的制造和评价)
[0355] 通过滚式层压机在120℃的温度和50cm/分钟的速度的条件下将基底上形成的膜状树脂层(b)层压在其上形成焊剂5凸块的电路基板表面上。然后,基底剥落。
[0356] 然后,对准电路基板和半导体芯片,使得电路基板的第一端子面对半导体芯片的第二端子,并在80℃和0.05MPa下通过倒装芯片焊接机(由涩谷工业株式会社制造的DP-200)加热和压制7秒以获得层压板(对准步骤)。
[0357] 然后,将压片机安装在可商购的压力响应性炉中,并将层压板与压片机连接。然后开始在180℃加热层压板,同时使用空气将0.5MPa的压力施加于炉内部(在0.5MPa压制层压板)。在180℃下加热5分钟之后,通过安装在压力响应性炉中且具有温度为230℃的压力表面的压片机在压力为0.5MPa的加压气氛中在180℃和0.2MPa下加热和压制层压板15秒。然后,从在180℃加热开始继续在压力为0.5MPa的加压气氛中在180℃加热60分钟(焊接和压制/固化步骤),以制造电子器件。
[0358] 然后通过与实施例1中相同的方法评价电子器件。
[0359] 表1中,在230℃和0.2MPa下进行焊接15秒。在焊接步骤中,还对树脂层进行固化。
[0360] [实施例8]
[0361] (液体树脂组合物的制备)
[0362] 通过三辊混合如下材料以制备液体树脂组合物(c):70重量份作为环氧树脂的双酚F环氧树脂EXA-830LVP(由大日本油墨化学公司制造),20重量份作为苯酚线型酚醛树脂的PR-53467(由住友电木株式会社制造),10重量份作为具有熔剂作用的化合物的酚酞啉(由东京化成工业株式会社制造),以及0.5重量份作为咪唑化合物的2P4MZ(由四国化成株式会社制造)。
[0363] (电子器件的制造和评价)
[0364] 除了将具有35μm厚度的液体树脂组合物(c)涂覆至其上形成焊剂5凸块的电路基板的表面上以形成树脂层来取代在其上形成焊剂5凸块的电路基板的表面上层压膜状树脂层(b)之外,通过与实施例2中相同的方法制造电子器件。然后,评价电子器件。
[0365] [实施例9]
[0366] (树脂清漆的制备)
[0367] 将如下材料溶于乙二醇单丁醚乙酸酯中以制备具有80%固体含量浓度的清漆:50重量份作为环氧树脂的甲酚线型酚醛型环氧树脂EOCN-1020-70(由日本化药株式会社制造),25重量份作为苯酚线型酚醛树脂的PR-53467(由住友电木株式会社制造),25重量份作为具有熔剂作用的化合物的酚酞啉(由东京化成工业株式会社制造),0.2重量份作为咪唑化合物的2P4MZ(由四国化成株式会社制造)。通过三辊混合所获得的清漆制备树脂漆层(d)。
[0368] (电子器件的制造和评价)
[0369] 除了将具有35μm厚度的树脂清漆(d)涂覆至其上形成焊剂5凸块的电路基板的表面上并在100℃下干燥10分钟以挥发溶剂,由此形成树脂层来取代将膜状树脂层(b)层压在其上形成焊剂5凸块的电路基板的表面上之外,通过与实施例2中相同的方法制造电子器件。然后,评价电子器件。
[0370] [实施例10]
[0371] (膜状树脂层的制造)
[0372] 通过与实施例1中相同的方法获得膜状树脂层(a)。
[0373] (电子器件的制造和评价)
[0374] 通过滚式层压机在120℃的温度和50cm/分钟的速度的条件下将基底上形成的膜状树脂层(a)层压在其上形成焊剂5凸块的电路基板表面上。然后,基底剥落(树脂层配置步骤)。
[0375] 然后,对准电路基板和半导体芯片,使得电路基板的第一端子面对半导体芯片的第二端子,并在80℃和0.05MPa下通过倒装芯片焊接机(由涩谷工业株式会社制造的DP-200)加热和压制7秒以获得层压板(对准步骤)。
[0376] 然后,在可商购的压力响应性炉中于180℃加热层压板60分钟,同时使用空气将0.5MPa的压力施加于炉内部(在0.5MPa压制层压板)(压制/固化步骤)。
[0377] 然后,通过反流设备(由株式会社大和制作所制造的NRY325-5Z)加热层压板,并进行焊接(焊接步骤),由此制造电子器件。即,在不压制的情况下加热层压板进行焊接。在该情况下,在150℃至180℃的温度下进行加热90秒,然后在220℃的温度下进行加热45分钟。
[0378] 然后,通过与实施例1中相同的方法评价电子器件。
[0379] [实施例11]
[0380] (膜状树脂层的制造)
[0381] 通过与实施例1中相同的方法获得膜状树脂层(a)。
[0382] (电子器件的制造和评价)
[0383] 通过滚式层压机在120℃的温度和50cm/分钟的速度的条件下将基底上形成的膜状树脂层(a)层压在其上形成焊剂凸块的电路基板表面上。然后,基底剥落(树脂层配置步骤)。
[0384] 然后,对准电路基板和半导体芯片,使得电路基板的第一端子面对半导体芯片的第二端子,并在80℃和0.05MPa下通过倒装芯片焊接机(由涩谷工业株式会社制造的DP-200)加热和压制7秒以获得层压板(对准步骤)。
[0385] 然后,在可商购的压力响应性炉中在230℃下加热层压板60分钟,同时使用空气将0.5MPa的压力施加于炉内部(在0.5MPa压制层压板)(焊接和压制/固化步骤),以制造电子器件。
[0386] [实施例12]
[0387] (膜状树脂层的制造)
[0388] 通过与实施例1中相同的方法获得膜状树脂层(a)。
[0389] (电子器件的制造和评价)
[0390] 通过滚式层压机在120℃的温度和50cm/分钟的速度的条件下将基底上形成的膜状树脂层(a)层压在其上形成焊剂凸块的电路基板表面上。然后,基底剥落(树脂层配置步骤)。
[0391] 然后,对准电路基板和半导体芯片,使得电路基板的第一端子面对半导体芯片的第二端子,并在80℃和0.05MPa下通过倒装芯片焊接机(由涩谷工业株式会社制造的DP-200)加热和压制7秒以获得层压板(对准步骤)。
[0392] 然后,在可商购的压力响应性炉中在230℃下加热层压板0.5分钟,同时使用空气将0.5MPa的压力施加于炉内部(在0.5MPa压制层压板)。然后,在180℃下加热层压板60分钟,同时施加0.5MPa的压力(在0.5MPa压制层压板)(焊接和压制/固化步骤),以制造电子器件。
[0393] [对比实施例1]
[0394] (膜状树脂层的制造)
[0395] 通过与实施例1中相同的方法获得膜状树脂层(a)。
[0396] (电子器件的制造和评价)
[0397] 通过滚式层压机在120℃的温度和50cm/分钟的速度的条件下将基底上形成的膜状树脂层(a)层压在其上形成焊剂凸块的电路基板表面上。然后,基底剥落。
[0398] 然后,对准电路基板和半导体芯片,使得电路基板的第一端子面对半导体芯片的第二端子,并在80℃和0.05MPa下通过倒装芯片焊接机(由涩谷工业株式会社制造的DP-200)加热和压制7秒。
[0399] 然后,将电路基板和半导体芯片在230℃和0.2MPa下通过压片机(由System Development Corporation制造的MSA-2)加热和压制5秒,以接合电路基板的焊剂凸块和半导体芯片的Au凸块(焊接)。
[0400] 然后,在可商购的炉中在大气压下于180℃加热电路基板和半导体芯片60分钟(非压制/固化;不使用加压流体施加压力,压力:0Mpa),以制造电子器件。然后,通过与实施例1中相同的方法评价电子器件。
[0401] [对比实施例2]
[0402] (电子器件的制造和评价)
[0403] 除了焊接中的加热和压制时间从5秒改至15秒之外,通过与对比实施例1中相同的方法制造电子器件,然后通过与对比实施例1中相同的方法评价。
[0404] [对比实施例3]
[0405] (电子器件的制造和评价)
[0406] 除了焊接中的加热和压制时间从5秒改至115秒之外,通过与对比实施例1中相同的方法制造电子器件,然后通过与对比实施例1中相同的方法评价。
[0407] [对比实施例4]
[0408] (膜状树脂层的制造)
[0409] 通过与实施例4中相同的方法获得膜状树脂层(b)。
[0410] (电子器件的制造和评价)
[0411] 通过滚式层压机在120℃的温度和50cm/分钟的速度的条件下将基底上形成的膜状树脂层(b)层压在其上形成焊剂凸块的电路基板表面上。然后,基底剥落。
[0412] 然后,对准电路基板和半导体芯片,使得电路基板的第一端子面对半导体芯片的第二端子,并在80℃和0.05MPa下通过倒装芯片焊接机(由涩谷工业株式会社制造的DP-200)加热和压制7秒。
[0413] 然后,在可商购的炉中在大气压下于180℃加热电路基板和半导体芯片60分钟(非压制/固化;不使用加压流体施加压力,压力:0Mpa)。
[0414] 然后,将电路基板和半导体芯片在230℃和0.2MPa下通过压片机(由System Development Corporation制造的MSA-2)加热和压制15秒,以进行焊接,从而制造电子器件。
[0415] 然后通过与实施例1中相同的方法评价电子器件。
[0416] [对比实施例5]
[0417] (膜状树脂层的制造)
[0418] 通过与实施例1中相同的方法获得膜状树脂层(a)。
[0419] (电子器件的制造和评价)
[0420] 通过滚式层压机在120℃的温度和50cm/分钟的速度的条件下将基底上形成的膜状树脂层(a)层压在其上形成焊剂凸块的电路基板表面上。然后,基底剥落。
[0421] 然后,对准电路基板和半导体芯片,使得电路基板的第一端子面对半导体芯片的第二端子,并在80℃和0.05MPa下通过倒装芯片焊接机(由涩谷工业株式会社制造的DP-200)加热和压制7秒。
[0422] 然后,在可商购的炉中在大气压下于180℃加热电路基板和半导体芯片60分钟(非压制/固化;不使用加压流体施加压力,压力:0Mpa)。
[0423] 然后,通过反流设备(由株式会社大和制作所制造的NRY325-5Z)加热电路基板和半导体芯片,并进行焊接,由此制造电子器件。即,在不压制的情况下加热电路基板和半导体芯片以进行焊接。在该情况下,在150℃至180℃的温度下进行加热90秒,然后在220℃的温度下进行加热45分钟。
[0424] 然后通过与实施例1中相同的方法评价电子器件。
[0425] [对比实施例6]
[0426] 除了在不将压力施加至层压板的情况下进行焊接和树脂固化步骤之外,对比实施例6与实施例11相同。
[0427] [对比实施例7]
[0428] 除了在不将压力施加至层压板的情况下进行焊接和树脂固化步骤之外,对比实施例7与实施例12相同。
[0429]
[0430]
[0431]
[0432]
[0433] 在实施例1至12的所有实施例中,获得了良好的电连接并且未出现微孔隙。
[0434] 相比之下,在对比实施例1至7中,出现微孔隙并且电连接中具有缺陷。
[0435] 从对于根据实施例4、6以及7的电子器件与根据实施例5的电子器件之间的比较可以看出,根据实施例4、6以及7中的电子器件中焊剂的扩散要优于根据实施例5的电子器件。
[0436] 在是否存在微孔隙的测量中,在根据实施例4至7的所有电子器件中未出现微孔隙。然而,检查了在所有端子之间是否存在微孔隙,检查结果显示在根据实施例4的电子器件中出现非常小的微孔隙。在根据实施例5至7的所有电子器件中,未出现微孔隙。然而,实施例4中出现的微孔隙要小于对比实施例1至7中出现的微孔隙,且其尺寸不导致实际应用中的任何问题。另外,实施例4中出现的微孔隙的数目低于对比实施例1至7中出现的微孔隙的数目,这不导致实际应用中的任何问题。
[0437] 在实施例1至12中,当固化树脂层时,将0.5MPa的压力施加于树脂层。然而,当施加10MPa的压力时,获得了相同的效果。
[0438] 在实施例1至12的所有实施例中,具有熔剂作用的树脂层包含环氧树脂。然而,证实了当树脂层包含不同于环氧树脂的热固性树脂时(例如,环氧丙烷树脂),防止了孔隙的出现,这与实施例1至12相似。
[0439] 用于实施例1至12的树脂层在100℃至200℃的最小熔融粘度为2Pa·s。
[0440] 通过流变计(其为粘弹性测量仪器)测量最小熔融粘度,该测量是通过在10℃/分钟的温度增加速率下将1Hz的剪切频率施加于膜状样品上。
[0441] 当树脂层是液体树脂组合物时,干燥溶剂以形成树脂膜,然后测量树脂膜的最小熔融粘度。
[0442] 实施例13
[0443] (膜状树脂层的制造)
[0444] 将如下材料溶于丙酮中:45重量份作为环氧树脂的甲酚线型酚醛型环氧树脂EOCN-102070(由日本化药株式会社制造),15重量份作为苯酚线型酚醛树脂的PR-53467(由住友电木株式会社制造),15重量份作为苯氧树脂的YP-50(由东都化成株式会社制造),15重量份作为具有熔剂作用的化合物的酚酞啉(由东京化成工业株式会社制造),1.0重量份作为硅烷偶联剂的KBM-303(由Shin-Etsu Silicon Co.,Ltd.制造),以及0.05重量份作为咪唑化合物的2P4MZ(由四国化成株式会社制造);并添加10重量份填充剂(Admatechs Co.,Ltd.制造的SE6050;平均粒径:2μm)以生成清漆树脂组合物。
[0445] 通过刮刀式涂布机将所获得的清漆树脂组合物涂覆在聚酯片(基底)上,并在100℃下干燥,在此温度下挥发丙酮3分钟以在基底上获得具有35μm厚度的膜状树脂层。
[0446] (电子器件的制造)
[0447] 通过与实施例1中相同的方法将基底上形成的膜状树脂层用于制造电子器件。
[0448] (电子器件的评价)
[0449] 通过与实施例1中相同的方法评价实施例1中获得的电子器件。
[0450] 实施例14
[0451] (膜状树脂层的制造)
[0452] 除了将填充剂(Admatechs Co.,Ltd.制造的SE6050;平均粒径:2μm)添加至根据实施例13的树脂层,并且添加30重量份的清漆树脂组合物之外,通过与实施例13中相同的方法制造树脂层。
[0453] 然后,通过与实施例13中相同的方法制造电子器件,并通过与实施例1中相同的方法评价。
[0454] 实施例15
[0455] (膜状树脂层的制造)
[0456] 除了将填充剂(Admatechs Co.,Ltd.制造的SE6050;平均粒径:2μm)添加至根据实施例13的树脂层,并且添加60重量份的清漆树脂组合物之外,通过与实施例13中相同的方法制造树脂层。
[0457] 然后,通过与实施例13中相同的方法制造电子器件,并通过与实施例1中相同的方法评价。
[0458] 用于实施例13至15的树脂层的组合物示于表6。
[0459] 表6
[0460]
[0461] 实施例13中使用的树脂层在100℃至200℃的最小熔融粘度是5Pa·s。实施例14中使用的树脂层在100℃至200℃的最小熔融粘度是100Pa·s。实施例15中使用的树脂层在100℃至200℃的最小熔融粘度是3300Pa·s。
[0462] 通过流变计(其为粘弹性测量仪器)测量最小熔融粘度,该测量是通过在10℃/分钟的温度增加速率下将1Hz的剪切频率施加于膜状样品上。
[0463] 在实施例13至15中,电连接中未出现微孔隙和缺陷。
[0464] 在实施例13至15中(其中,使用了最小熔融粘度大于实施例1中的树脂层),可以可靠地防止出现微孔隙。