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安装结构体的制造方法及其中使用的层叠片材

阅读:829发布:2020-05-08

专利汇可以提供安装结构体的制造方法及其中使用的层叠片材专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及安装结构体的制造方法,其具有以下工序:准备安装部件的工序,该安装部件具有:第1 电路 部件和多个第2电路部件,并且在所述第1电路部件与所述第2电路部件之间形成有空间;准备层叠片材的工序,该层叠片材具有第1热传导层和第2热传导层,所述第1热传导层配置于至少一个最外侧;配置工序,以使所述第1热传导层与所述第2电路部件相对的方式,将所述层叠片材配置于所述安装部件;及密封工序,将所述层叠片材向所述第1电路部件按压,同时进行加热,从而在维持所述空间的同时密封所述第2电路部件,并使所述层叠片材 固化 ,固化后的所述第1热传导层在常温下的厚度方向的热传导率为主面方向的热传导率以上,固化后的所述第2热传导层在常温下的主面方向的热传导率大于厚度方向的热传导率。,下面是安装结构体的制造方法及其中使用的层叠片材专利的具体信息内容。

1.一种安装结构体的制造方法,该方法具备以下工序:
准备安装部件的工序,该安装部件具有:第1电路部件和装载于所述第1电路部件上的多个第2电路部件,并且在所述第1电路部件与所述第2电路部件之间形成有空间;
准备层叠片材的工序,所述层叠片材具有第1热传导层和第2热传导层,所述第1热传导层配置于至少一个最外侧;
配置工序,以使所述第1热传导层与所述第2电路部件相对的方式,将所述层叠片材配置于所述安装部件上;及
密封工序,将所述层叠片材向所述第1电路部件按压,同时加热所述层叠片材,从而在维持所述空间的同时密封所述第2电路部件,并使所述层叠片材固化,固化后的所述第1热传导层在常温下的厚度方向的热传导率为主面方向的热传导率以上,
固化后的所述第2热传导层在常温下的主面方向的热传导率大于厚度方向的热传导率。
2.根据权利要求1中所述的安装结构体的制造方法,其中,固化后的所述第1热传导层在常温下的厚度方向的热传导率为1W/m·K以上。
3.根据权利要求1或2所述的安装结构体的制造方法,其中,固化后的所述第2热传导层在常温下的主面方向的热传导率为1W/m·K以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的安装结构体的制造方法,其中,所述第1热传导层由含有热固性树脂的第1树脂组合物构成,
在密封所述第2电路部件时的温度t下,
所述第1树脂组合物的损耗正切tanδ1为1以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的安装结构体的制造方法,其中,所述第2热传导层由含有热固性树脂的第2树脂组合物构成,
在密封所述第2电路部件时的温度t下,
所述第2树脂组合物的损耗角正切tanδ2大于0.3。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的安装结构体的制造方法,其中,所述安装部件进一步具有:装载于第1电路部件上、可发热的与所述第2电路部件不同的第3电路部件,在所述配置工序中,以与所述第2电路部件及所述第3电路部件相对的方式配置所述第
1热传导层,
在所述密封工序中,所述第2电路部件及所述第3电路部件被密封。
7.一种层叠片材,其用于密封安装部件,该安装部件具有:第1电路部件和装载于所述第1电路部件上的多个第2电路部件,并且在所述第1电路部件与所述第2电路部件之间形成有空间,
所述层叠片材具有:第1热传导层和第2热传导层,
所述第1热传导层配置于至少一个最外侧,
固化后的所述第1热传导层在常温下的厚度方向的热传导率为主面方向的热传导率以上,
固化后的所述第2热传导层在常温下的主面方向的热传导率大于厚度方向的热传导率。
8.根据权利要求7的层叠片材,其中,固化后的所述第1热传导层在常温下的厚度方向的热传导率为1W/m·K以上。
9.根据权利要求7或8所述的层叠片材,其中,固化后的所述第2热传导层在常温下的主面方向的热传导率为1W/m·K以上。
10.根据权利要求7~9中任一项所述的层叠片材,其中,所述第1热传导层由含有热固性树脂的第1树脂组合物构成,
在密封所述第2电路部件时的温度t下,
所述第1树脂组合物的损耗角正切tanδ1为1以下。
11.根据权利要求7~10中任一项所述的层叠片材,其中,所述第2热传导层由含有热固性树脂的第2树脂组合物构成,
在密封所述第2电路部件时的温度t下,
所述第2树脂组合物的损耗角正切tanδ2大于0.3。

说明书全文

安装结构体的制造方法及其中使用的层叠片材

技术领域

[0001] 本发明涉及内部具有空间的安装结构体的制造方法,详细地说,涉及使用层叠片材密封的安装结构体的制造方法及其中使用的层叠片材。

背景技术

[0002] 在装载于电路基板电子零件(电路部件)中,在电子零件与电路基板之间需要留有空间。例如,用于去除手机等的噪声的SAW芯片为了利用在压电基板(压电体)上传播的表面波来过滤所希望的频率,在压电体上的电极与装载SAW芯片的电路基板之间需要留有空间。
[0003] SAW芯片在输入电时会自发热。当SAW芯片的温度因自发热而上升时,将产生频率变动,有接收灵敏度下降的情况。而且,因SAW芯片自身的劣化,有难以长期使用的情况。因此,在密封SAW芯片的树脂片材中掺合热传导性材料,以促进散热(专利文献1及2)。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开2015-35567号公报
[0007] 专利文献2:日本特开2016-784号公报

发明内容

[0008] 发明所要解决的课题
[0009] 但是,如专利文献1及2所述,仅在密封用的树脂片材中掺合热传导性材料,难以使在SAW芯片内部产生的热经由树脂片材快速地散热至基板。伴随着装载有SAW芯片的电子零件的高集成化及高密度化,SAW芯片的散热变得日益重要。
[0010] 用于解决课题的手段
[0011] 鉴于上述情况,本发明的一个方面涉及一种安装结构体的制造方法,该方法具有以下工序:准备安装部件的工序,该安装部件具有:第1电路部件和装载于所述第1电路部件的多个第2电路部件,并且在所述第1电路部件与所述第2电路部件之间形成有空间;准备层叠片材的工序,所述层叠片材具有第1热传导层和第2热传导层,所述第1热传导层配置于至少一个最外侧;配置工序,以使所述第1热传导层与所述第2电路部件相对的方式,将所述层叠片材配置于所述安装部件;及密封工序,将所述层叠片材向所述第1电路部件按压,同时加热所述层叠片材,从而在维持所述空间的同时密封所述第2电路部件,并使所述层叠片材固化,固化后的所述第1热传导层在常温下的厚度方向的热传导率为主面方向的热传导率以上,固化后的所述第2热传导层在常温下的主面方向的热传导率大于厚度方向的热传导率。
[0012] 本发明的另一个方面涉及一种层叠片材,其用于密封安装部件,该安装部件具有:第1电路部件和装载于所述第1电路部件的多个第2电路部件,并且在所述第1电路部件与所述第2电路部件之间形成有空间,所述层叠片材具有:第1热传导层和第2热传导层,所述第1热传导层配置于至少一个最外侧,固化后的所述第1热传导层在常温下的厚度方向的热传导率为主面方向的热传导率以上,固化后的所述第2热传导层在常温下的主面方向的热传导率大于厚度方向的热传导率。
[0013] 根据本发明,安装结构体可被中空密封,并且安装结构体的散热性得以提高。附图说明
[0014] 图1是示意性地表示本发明的一种实施方式涉及的安装结构体的截面图。
[0015] 图2是示意性地表示本发明的一种实施方式涉及的层叠片材的截面图。
[0016] 图3是示意性地表示密封工序中的安装部件的截面图。其中,(a)表示层叠片材固化前的状态,(b)表示层叠片材固化后的状态。
[0017] 图4是通过安装部件或安装结构体的截面来示意性地表示本发明的一种实施方式涉及的制造方法的说明图。

具体实施方式

[0018] 将通过本实施方式涉及的方法所制造的安装结构体的一个例子表示于图1。图1是示意性地表示安装结构体10的截面图。
[0019] 安装结构体10具有:第1电路部件1、装载于第1电路部件1的多个第2电路部件2、以及密封第2电路部件2的密封部件4。在第1电路部件1与第2电路部件2之间形成有空间(内部空间S)。密封部件4用于在维持内部空间S的同时密封第2电路部件2、并且将从第2电路部件2产生的热散出而被设置。此外,在本实施方式中,经由凸起3将第2电路部件2装载于第1电路部件1,但装载于第1电路部件1的装载方法并不限定于此。
[0020] 密封部件4为层叠片材4P的固化物。本发明含有该层叠片材4P。如图2所示,层叠片材4P具有:配置于至少一个最外侧的第1热传导层41P与第2热传导层42P。因此,所得到的密封部件4具有层叠结构,该层叠结构至少具有:第1热传导层41P的固化物层(以下,称作第1固化热传导层41)与第2热传导层42P的固化物层(以下,称作第2固化热传导层42)。层叠片材4P为未固化物或半固化物,第1热传导层41P及第2热传导层42P也分别为未固化物或半固化物。图2是示意性地表示层叠片材4P的截面图。
[0021] 在第1固化热传导层41中,常温(20~30℃)下的厚度方向的热传导率λ1T为主面方向的热传导率λ1S以上。另一方面,在第2固化热传导层42中,常温下的主面方向的热传导率λ2S比厚度方向的热传导率λ2T大。第1固化热传导层41的一个主面(第1内表面)与作为热源的第2电路部件2相对。因此,从第2电路部件2产生的热从第1固化热传导层41的内表面快速地传至其内部,并且从内部快速地传至另一个主面(第1外表面)。传至第1外表面的热被传至与第1外表面接触的第2固化热传导层42的一个主面(第2内表面)。传至第2内表面的热在第2固化热传导层42内部主要沿主面方向移动,从第1固化热传导层41与第1电路部件1的接触部分再传至第1固化热传导层41后,向第1电路部件1散热。
[0022] [层叠片材]
[0023] 在密封工序中,层叠片材4P以第1热传导层41P与第2电路部件2相对的方式而被配置,并朝着第1电路部件1被按压。由此,层叠片材4P密合于第2电路部件2的表面,并且到达至第2电路部件2彼此之间的第1电路部件1的表面。此时,第1热传导层41P及第2热传导层42P中的至少一者宜具有弹性,该弹性为能够维持内部空间S、同时能够密合于第2电路部件
2及第2电路部件2彼此之间的第1电路部件1的表面从而能够密封的程度。在此,从更易提高散热性的方面考虑,层叠片材4P优选具有:具有弹性的第1热传导层41P、和具有可流动的程度的粘性的第2热传导层42P,所述弹性为在密封第2电路部件2时,能够维持内部空间S、同时能够密合于第2电路部件2及第2电路部件2彼此之间的第1电路部件1的表面从而能够密封的程度。
[0024] 参照附图来说明在密封工序之际,通过使第1热传导层41P具有上述弹性,且使第2热传导层42P具有上述粘性,散热性进一步提高的理由。图3(a)及图3(b)是示意性地表示密封工序中的安装部件的截面图。其中,图3(a)表示层叠片材4P固化前的状态,图3(b)表示层叠片材4P固化后的状态。此外,在图3中,为方便,以箭头表示第2热传导层42P的热传导率较高的方向。
[0025] 在密封工序中,对第1电路部件1按压层叠片材4P。此时,具有弹性的第1热传导层41P以沿着第2电路部件2的外形的方式变形。例如,第1热传导层41P在进入第2电路部件2彼此之间之际,弯曲成U字型以落入第2电路部件2彼此之间。此时,第2热传导层42P随着第1热传导层41P的弯曲以U字型流动(图3(a))。因此,例如,第2热传导层42P含有纤维状或鳞片状的热传导性填料时,热传导性填料沿与第2热传导层42P流动的方向相同的方向取向。即,第
2热传导层42P能够在维持向主面方向的高热传导率的状态下,覆盖第2电路部件2的外形。
因此,即使层叠片材4P固化后,覆盖第2电路部件2侧面的第2固化热传导层42仍能够沿着朝向第1电路部件1的方向传导热(图3(b))。而且,由于第1固化热传导层41在厚度方向的热传导率为主面方向的热传导率以上,所以从第2电路部件2产生的热容易从第1固化热传导层
41传导至第2固化热传导层42。之后,该热从第2固化热传导层42再传导至第1固化热传导层
41,从第1固化热传导层41快速地向第1电路部件1散热。
[0026] 而且,在密封工序中对第1电路部件1按压层叠片材4P时,具有粘性的第2热传导层42P进行变形,由此使得第2热传导层42P与具有弹性的第1热传导层41P的密合性进一步提高。此时,掺合至第2热传导层42P中的热传导性填料(以下,称作第2热传导性填料)变得容易与掺合至第1热传导层41P中的热传导性填料(以下,称作第1热传导性填料)接触,第1固化热传导层41与第2固化热传导层42之间的热传导性得以提高。
[0027] 如上所述,第1固化热传导层41与第2固化热传导层42之间的热传导性得以提高,同时从第2电路部件2产生的热经由第2固化热传导层42及第1固化热传导层41快速地散热至第1电路部件1,因此,安装结构体10的散热性变得非常高。
[0028] 以下,详细地说明各层,但本发明并不限定于此。
[0029] (第1热传导层)
[0030] 第1热传导层41P是为了维持内部空间S及第2电路部件2的散热而被设置的。第1热传导层41P优选具有弹性,该弹性为在密封第2电路部件2时能够维持内部空间S、同时能够密合于第2电路部件2及第2电路部件2彼此之间的第1电路部件1的表面的程度。
[0031] 第1固化热传导层41在常温下的厚度方向的热传导率λ1T为主面方向的热传导率λ1S以上。由此,第2电路部件2的热变得容易传至第1固化热传导层41。热传导率λ1T与热传导率λ1S之比:λ1T/λ1S只要为1以上,就没有特别限定,可以为1.2以上,也可以为1.5以上。热传导率λ1T没有特别限定,可以为1W/m·K以上,也可以为3W/m·K以上。热传导率根据JIS A 
1412-2测定。
[0032] 第1热传导层由含有热固性树脂的第1树脂组合物构成。
[0033] 第1树脂组合物在密封第2电路部件2时的温度t下的损耗正切tanδ1可以为1以下,也可以为0.9以下,更可以为0.7以下。损耗角正切tanδ1的下限没有特别限定,例如为0.1。具有如此的损耗角正切tanδ1的第1热传导层41P单独使用就能够维持内部空间,同时能密封第2电路部件2。因此,即使层叠片材4P具有粘性高的第2热传导层42P,仍可维持内部空间S。
[0034] 所谓的“密封第2电路部件2时的温度t”,是在维持内部空间S的状态下,利用层叠片材4P覆盖第2电路部件2的表面时的层叠片材4P的温度。层叠片材4P的温度可替代为密封工序中对层叠片材4P的加热手段的设定温度。层叠片材4P的加热手段为冲压机时,所谓的“加热手段的设定温度”为冲压机的设定温度。层叠片材4P的加热手段为加热第1电路部件1的加热机时,所谓的“加热手段的设定温度”为第1电路部件1的加热机的设定温度。温度t可根据层叠片材4P的材质等而变化,例如,为从室温+15℃(40℃)至200℃之间。具体地,温度t例如为50℃以上且180℃以下。密封第2电路部件2时,层叠片材4P可以为未固化状态,也可以为半固化状态。
[0035] 损耗角正切tanδ1为温度t下的第1树脂组合物的储能剪切模量(G1’)与损耗剪切模量(G1”)之比:G1”/G1’。储能剪切模量G1’及损耗剪切模量G1”可利用根据JIS K 7244的粘弹性测定装置来测定。具体地,储能剪切模量G1’及损耗剪切模量G1”是对直径8mm×1mm的试验片使用粘弹性测定装置(例如,TA Instruments公司制造,ARES-LS2),在频率为1Hz、升温速度为10℃/分钟的条件下测定的。构成第2热传导层42P的第2树脂组合物的损耗角正切tanδ2也相同。
[0036] 温度t下的储能剪切模量G1’可以为1.0×107Pa以下,也可以为1.0×106Pa以下。储能剪切模量G1’的下限没有特别限定,例如可以为1.0×104Pa。只要温度t下的储能剪切模量G1’在该范围内,就变得容易抑制第1热传导层41P在密封工序中向内部空间S侵入,并且变得容易以可密合于第2电路部件2表面及第2电路部件2彼此之间的第1电路部件1表面的程度流动。
[0037] 第1热传导层41P的厚度T1没有特别限定。厚度T1可以为100μm以下,也可以为80μm以下。由此,可变得薄型化,并且变得容易沿厚度方向热传导。另一方面,从容易确保绝缘性的方面、及变得容易维持内部空间S的方面考虑,厚度T1可以为1μm以上,也可以为10μm以上。第1热传导层41P的厚度T1为第1热传导层41P的主面之间的距离。将任意10处的距离平均化,可求得主面之间的距离。也可以同样地求得第2热传导层42P的厚度T2。
[0038] 从绝缘性的观点来看,第1热传导层41P的体积电阻率可以为1×108Ω·cm以上,10
也可以为1×10 Ω·cm以上。
[0039] 第1树脂组合物含有热固性树脂。第1树脂组合物例如含有热固性树脂、固化剂、热塑性树脂、无机填充剂及第1热传导性填料。
[0040] 作为热固性树脂,没有特别限定,可举出:环树脂、(甲基)丙烯酸树脂、树脂、三聚氰胺树脂、树脂、尿素树脂、聚酯树脂、乙烯酯树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、聚酰亚胺树脂等。这些热固性树脂可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。其中,优选环氧树脂
[0041] 密封前的热固性树脂可以为未固化状态,也可以为半固化状态。所谓的“半固化状态”为热固性树脂含有单体和/或低聚物的状态,称作热固性树脂的三维交联结构未充分发展的状态。半固化状态的热固性树脂为在室温(25℃)下不溶解于溶剂、但固化不完全的状态,即所谓的B阶段。
[0042] 环氧树脂没有特别限定,可以使用例如:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、型环氧树脂、脂环式脂肪族环氧树脂、有机羧酸类的缩甘油醚等。这些环氧树脂可以单独使用,也可以组合2种以上使用。环氧树脂可以为预聚物,也可以为如聚醚改性环氧树脂、硅酮改性环氧树脂这样的环氧树脂与其它聚合物的共聚物。其中,优选双酚AD型环氧树脂、萘型环氧树脂、双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂。从耐热性及耐水性优异、且廉价的方面考虑,特别优选双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂。
[0043] 为了调节树脂组合物的粘度,相对于环氧树脂整体,环氧树脂可以含有0.1质量%以上且30质量%以下程度的在分子中具有1个环氧基的单官能环氧树脂。作为这样的单官能环氧树脂,可以使用:苯基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、乙基二乙二醇缩水甘油醚、二环戊二烯缩水甘油醚、2-羟基乙基缩水甘油醚等。这些单官能环氧树脂可以单独使用,也可以组合2种以上使用。
[0044] 树脂组合物含有热固性树脂的固化剂。固化剂没有特别限定,可以使用例如:酚系固化剂(酚醛树脂等)、二氰二胺系固化剂(二氰二胺等)、尿素系固化剂、有机酸酰肼系固化剂、多胺盐系固化剂、胺加合物系固化剂、酸酐系固化剂、咪唑系固化剂等。这些固化剂可以单独使用,也可以组合2种以上使用。固化剂的种类可以根据热固性树脂而适当地选择。其中,从固化时的低排气性、耐湿性、耐热循环性等的方面考虑,优选使用酚系固化剂。
[0045] 固化剂的量因固化剂的种类而异。在使用环氧树脂时,例如,可以使用相对于1当量环氧基,固化剂的官能团的当量数为0.001当量以上、2当量以下、进而当量数为0.005当量以上、1.5当量以下的量的固化剂。
[0046] 此外,二氰二胺系固化剂、尿素系固化剂、有机酸酰肼系固化剂、多胺盐系固化剂、胺加合物系固化剂为潜伏性固化剂。潜伏性固化剂的活性温度为60℃以上,进而可以为80℃以上。另外,活性温度为250℃以下,进而可以为180℃以下。由此,能够得到在活性温度以上迅速固化的树脂组合物。
[0047] 热塑性树脂可作为片材化剂被掺合。通过树脂组合物被片材化,变得容易提高密封工序中的处理性,并且变得容易抑制树脂组合物的下垂等,从而容易维持内部空间S。
[0048] 作为热塑性树脂的种类,可举出例如:丙烯酸树脂、苯氧基树脂、聚烯、聚氨酯、嵌段异氰酸酯、聚醚、聚酯、聚酰亚胺、聚乙烯醇、丁醛树脂、聚酰胺、氯乙烯、纤维素、热塑性环氧树脂、热塑性酚醛树脂等。其中,从作为片材化剂的功能优异的方面考虑,优选丙烯酸树脂。相对于100质量份热固性树脂,热塑性树脂的量可以为5质量份以上、200质量份以下,也可以为10质量份以上、150质量份以下。
[0049] 添加至树脂组合物之际的热塑性树脂的形态没有特别限定。热塑性树脂可以为,例如重量平均粒径为0.01μm以上、200μm以下的粒子,也可以为0.01μm以上、100μm以下的粒子。上述粒子也可以具有核壳结构。此时,核心可以为含有来自例如选自由(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯及(甲基)丙烯酸叔丁酯所组成的组中的至少1个单体的单元的聚合物,也可以为含有来自其它(甲基)丙烯酸酯的单元的聚合物。壳层也可以为例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯或(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸等单官能单体与1,6-己二醇二丙烯酸酯等多官能单体的共聚物。另外,也可以将分散或溶解于溶剂中的高纯度热塑性树脂添加至树脂组合物中。
[0050] 作为树脂组合物中可含的无机填充剂,可举出例如:熔融二氧化硅等二氧化硅、滑石、白、氧化红、碳化硅、氮化(BN)等。其中,从廉价方面考虑,优选熔融二氧化硅。无机填充剂的平均粒径例如为0.01μm以上且100μm以下。相对于100质量份的热固性树脂,无机填充剂的量可以为1质量份以上且5000质量份以下,也可以为10质量份以上且3000质量份以下。平均粒径为体积粒度分布中累积体积为50%时的粒径(D50,以下相同)。
[0051] 作为第1热传导性填料,只要具有热传导性,就没有特别限定,可以具有各向同性的热传导性,也可以具有各向异性的热传导性。作为第1热传导性填料,可举出例如:结晶性二氧化硅、BN、氮化硅、氮化(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氧化镁、氧化锌、金刚石等。这些第1热传导性填料可以单独使用,也可以组合2种以上使用。其中,从热传导性优异的方面考虑,优选BN、Al2O3、AlN,进一步从耐湿性优异的方面考虑,优选BN、Al2O3。另外,也可以使用利用Al2O3或绝缘性的有机化合物进行了表面处理的AlN。
[0052] 第1热传导性填料的形状没有特别限定,例如为粒子状、纤维状、鳞片状。其中,从厚度方向的热传导率容易变为主面方向的热传导率以上的方面考虑,优选为粒子状。纤维状或鳞片状的第1热传导性填料在密封时容易沿主面方向取向。粒子状的第1热传导性填料可以为二次粒子,也可以通过将纤维状或鳞片状填料造粒而得到。作为这样的粒子状的热传导性填料,可举出例如:将鳞片状BN填料凝聚而成的二次粒子、Al2O3粒子、AlN粒子。粒子状的第1热传导性填料的平均粒径没有特别限定,例如为0.01μm以上且100μm以下。
[0053] 所谓的“纤维状或鳞片状”,例如为纵横比为2以上且50以下,优选为5以上且50以下的形状。所谓的“粒子状”,例如为纵横比为1以上且小于2的形状。
[0054] 第1热传导性填料的量没有特别限定,考虑其种类或第1热传导层41P的tanδ1等,适当地设定即可。例如,相对于100质量份热固性树脂,BN、Al2O3或AlN的含量可以分别为1质量份以上且5000质量份以下。在此,如BN这种兼作无机填充剂与热传导性填料而掺合的物质,视为分别作为无机填充剂及热传导性填料而被掺合,计算出各含量即可。
[0055] 第1树脂组合物也可以含有除上述成分以外的第三成分。作为第三成分,可举出:固化促进剂、聚合引发剂、阻燃剂、颜料、硅烷偶联剂触变性赋予剂等。
[0056] 固化促进剂没有特别限定,可举出:改性咪唑系固化促进剂、改性脂肪族多胺系促进剂、改性多胺系促进剂等。固化促进剂优选用作与环氧树脂等树脂的反应产物(加合物)。这些固化促进剂可以单独使用,也可以组合2种以上使用。从保存稳定性的方面考虑,固化促进剂的活性温度可以为60℃以上,更可以为80℃以上。另外,活性温度可以为250℃以下,更可以为180℃以下。在此,所谓的“活性温度”为通过潜伏性固化剂和/或固化促进剂的作用,使热固性树脂的固化急速加速的温度。
[0057] 固化促进剂的量因固化促进剂的种类而异。通常,相对于100质量份环氧树脂,固化促进剂的量可以为0.1质量份以上且20质量份以下,也可以为1质量份以上且10质量份以下。此外,将固化促进剂用作加合物时,固化促进剂的量是指除去除固化促进剂以外的成分(环氧树脂等)后的、固化促进剂的净重的量。
[0058] 聚合引发剂通过光照射和/或加热来显现固化性。作为聚合引发剂,可以使用自由基引发剂、产酸剂、产剂等。具体地,可以使用二苯甲酮系化合物、羟基酮系化合物、偶氮化合物、有机过氧化物、芳香族锍盐、脂肪族锍盐等锍盐等。相对于100质量份环氧树脂,聚合引发剂的量例如可以为0.1质量份以上且20质量份以下,也可以为1质量份以上且10质量份以下。
[0059] (第2热传导层)
[0060] 第2固化热传导层42为用于将从第2电路部件2传至第1固化热传导层41的热扩散至安装结构体(或安装芯片)整体后,传达至第1电路部件1的层。第2固化热传导层42在常温下的主面方向的热传导率λ2S比厚度方向的热传导率λ2T大。此外,也可以在安装结构体(或安装芯片)上设置除第1电路部件1以外的散热手段。由此,传至第1固化热传导层41的热通过上述散热手段将更容易被散出。
[0061] 热传导率λ2T与热传导率λ2S之比:λ2T/λ2S只要小于1,就没有特别限定。比:λ2T/λ2S可以小于0.8,也可以小于0.5。由此,第2电路部件2的热变得容易扩散至安装结构体(或安装芯片)整体,变得容易传导至第1电路部件1。
[0062] 热传导率λ2S没有特别的限定,可以为1W/m·K以上,也可以为3W/m·K以上。第1固化热传导层41在常温下的厚度方向的热传导率λ1T与第2固化热传导层42在常温下的主面方向的热传导率λ2S之比:λ1T/λ2S没有特别限定。其中,从散热效果提高的方面考虑,比:λ1T/λ2S优选为2以下。
[0063] 第2热传导层由含有热固性树脂的第2树脂组合物构成。
[0064] 第2树脂组合物在温度t下的损耗角正切tanδ2可以大于0.3。由此,密封第2电路部件2时,第2热传导层42P变得容易流动,主面方向的热传导率容易变高,同时容易使安装结构体10的密封面变平整。损耗角正切tanδ2的上限没有特别限定,例如可以为10,也可以为8。此外,单独利用这样的第2热传导层42P时,难以在维持内部空间S的同时进行密封。
[0065] 温度t下的第2树脂组合物的储能剪切模量G2’也可以为1.0×103Pa以上。储能剪切模量G2’的上限没有特别限定,例如可以为1.0×107Pa,也可以为1.0×106Pa。若温度t下的储能剪切模量G2’在该范围内,则第2热传导层42P变得容易流动,密封面容易变得平整。
[0066] 第2树脂组合物由热固性树脂及第2热传导性填料构成。第2树脂组合物的构成没有特别限定,也可以为与第1树脂组合物相同的构成。
[0067] 作为第2热传导性填料,只要具有各向异性的热传导性,就没有特别限定,可举出例如:与第1热传导层41P中所含的第1热传导性填料相同的材料。作为第2热传导性填料,可以单独使用具有各向异性的热传导性的填料,也可以将具有各向异性的热传导性的填料与具有各向同性的热传导性的填料组合使用。另外,第2热传导性填料的掺合量与第1热传导性填料相同即可。
[0068] 第2热传导性填料的形状没有特别限定。其中,为提高主面方向的热传导率,优选含有纤维状或鳞片状的填料。作为这样的填料,可举出例如:鳞片状BN。第2热传导性填料中,通过使30质量%以上为纤维状或鳞片状,可更加提高主面方向的热传导率。第2热传导性填料的平均粒径也没有特别限定,例如为0.01μm以上且100μm以下。
[0069] 从散热性更高的方面考虑,优选第1热传导层41P含有选自由鳞片状BN填料凝聚而成的二次粒子、Al2O3粒子、及AlN粒子所组成的组中的至少一种作为第1热传导性填料,第2热传导层42P含有鳞片状BN填料作为第2热传导性填料。其中,优选含有鳞片状BN填料凝聚而成的二次粒子及Al2O3粒子作为第1热传导性填料。
[0070] 粘弹性(即,损耗角正切tanδ)可以通过例如第1树脂组合物和/或第2树脂组合物的组成来调节。例如,通过改变作为片材化剂的热塑性树脂的量或种类,可改变损耗角正切tanδ。其中,若使用苯氧基树脂,则可容易地减小储能剪切模量G2'并增大tanδ。相对于100质量份的热固性树脂,第2树脂组合物中所含的热塑性树脂的量可以为5质量份以上且200质量份以下,也可以为10质量份以上且150质量份以下。
[0071] 第2热传导层42P的厚度T2可以为10μm以上且1400μm以下。由此,密封工序中,变得容易维持内部空间S,并且变得容易使安装结构体10的密封面平整。第2热传导层42P的体积电阻率没有特别限定,例如可以为与第1热传导层41P相同的程度,也可以较小。厚度T2可以为10μm以上且740μm以下。
[0072] 层叠片材4P整体的厚度T没有特别限定,从容易密合于第2电路部件2的表面的方面考虑,可以为11μm以上且1500μm以下,也可以为20μm以上且1000μm以下,也可以为20μm以上且750μm以下。
[0073] 层叠片材4P也可以进一步具有另外的第3层。其中,在一个最外侧配置第1热传导层41P,与第1热传导层41P相邻地配置第2热传导层42P。即,第3层作为另一最外层而被配置。该第3层可以为单层,也可以为多个层的层叠体。
[0074] [安装结构体的制造方法]
[0075] 参照图4说明本实施方式涉及的制造方法。图4是通过安装部件或安装结构体10的截面来示意性地表示本实施方式涉及的制造方法的说明图。
[0076] 安装结构体10可通过以下方法制造,该方法具备:准备安装部件的第1准备工序,该安装部件具有:第1电路部件1和装载于第1电路部件1的多个第2电路部件2,并且在第1电路部件1与第2电路部件2之间形成有内部空间S;准备层叠片材4P的第2准备工序;配置工序,以使层叠片材4P的第1热传导层41P与第2电路部件2相对的方式,将层叠片材4P配置于安装部件;及密封工序,将层叠片材4P向第1电路部件1按压,并加热层叠片材4P,从而在维持内部空间S的同时密封第2电路部件2,并使层叠片材4P固化。而且,也可以进行将所得到的安装结构体10按各第2电路部件2进行切割的单片化工序。
[0077] (第1准备工序)
[0078] 准备具有第1电路部件1与装载于第1电路部件1的多个第2电路部件2的安装部件(图4(a))。第2电路部件2例如经由凸起3而装载于第1电路部件1。因此,在第1电路部件1与第2电路部件2之间形成有内部空间S。
[0079] 第1电路部件1为例如选自由半导体元件、半导体封装、玻璃基板、树脂基板、陶瓷基板及硅基板组成的组中的至少1种。这些第1电路部件也可以为在其表面形成有如ACF(各向异性导电膜)或ACP(各向异性导电膏糊)那样的导电材料层而成的电路部件。树脂基板可以为刚性树脂基板,也可以为柔性树脂基板,可举出例如:环氧树脂基板(例如,玻璃环氧基板)、双来酰亚胺三嗪基板、聚酰亚胺树脂基板、氟树脂基板等。第1电路部件1也可以为在内部具有半导体芯片等的元件内置基板。
[0080] 第2电路部件2例如经由凸起3装载于第1电路部件1。由此,在第1电路部件1与第2电路部件2之间形成有内部空间S。第2电路部件2为需要在维持该内部空间S的状态下密封(中空密封)的电子零件。作为第2电路部件2,可举出例如:RFIC、SAW、传感器芯片(加速度传感器等)、压电振动器芯片、晶体振动器芯片、MEMS装置等。
[0081] 凸起3具有导电性,第1电路部件1与第2电路部件2经由凸起3而被电连接。凸起3的高度没有特别限定,例如可以为5μm以上且150μm以下。凸起3的材料只要具有导电性,就没有特别限定,可举出例如:、金、焊球等。
[0082] 即,安装部件可以具有:各种在第1电路部件1上装载有第2电路部件2的板上芯片(Chip on Board、CoB)结构(包括:晶圆上芯片(Chip on Wafer、CoW)、膜上芯片(Chip on Film、CoF)、玻璃上芯片(Chip on Glass、CoG))、芯片上芯片(Chip on Chip、CoC)结构、封装上芯片(Chip on Package、CoP)结构及堆叠封装(Package on Package、PoP)结构。安装部件也可以为在装载有第2电路部件2的第1电路部件1上进一步层叠第1电路部件1和/或第2电路部件2而成的多层安装部件。
[0083] 安装部件也可以进一步具有装载于第1电路部件并可发热的第3电路部件(未图示出)。即使在装载有发热的第3电路部件的情况下,仍可通过层叠片材4P来促进散热,因此对第2电路部件2的热影响受到抑制。作为第3电路部件,可举出例如:功率放大器
[0084] (第2准备工序)
[0085] 准备具有第1热传导层41P及第2热传导层42P的层叠片材4P(图4(a))。
[0086] 层叠片材4P的制造方法没有特别限定。层叠片材4P可以在分别作成各层后,通过层叠(层压法)而形成,也可以通过依次涂布各层的材料(涂布法)而形成。
[0087] 在层压法中,各层例如通过下述方法形成,该方法包括:分别调制含有上述树脂组合物的溶剂膏糊或无溶剂膏糊(以下,仅统称为膏糊)的工序、及由上述膏糊形成各层的工序(形成工序)。通过该方法,分别形成第1热传导层41P及第2热传导层42P后,依次层叠。膏糊含有预凝胶化剂时,在形成工序之际会进行凝胶化。凝胶化通过以下方法进行:将膏糊薄膜化后,以低于热固性树脂的固化温度(例如,70℃以上且150℃以下)的温度将薄膜加热1分钟以上且10分钟以下。
[0088] 另一方面,在涂布法中,通过上述方法,例如形成第1热传导层41P后,在该第1热传导层41P的表面涂布含有第2树脂组合物的膏糊,形成第2热传导层42P。此时,也可以在形成工序之际进行凝胶化。凝胶化可以在由各膏糊分别形成薄膜后依次实施,也可以在形成薄膜的层叠体后实施。
[0089] 各层(薄膜)例如通过模具、辊涂布机、刮片等形成。此时,优选将膏糊的粘度调节至10mPa·s以上且10000mPa·s以下。在使用溶剂膏糊时,之后也可以在70℃以上且150℃以下干燥1分钟以上且10分钟以下,以除去溶剂。上述凝胶化与除去溶剂可同时实施。
[0090] (配置工序)
[0091] 以使第1热传导层41P与第2电路部件2相对的方式,将层叠片材4P配置于安装部件。在装载有第3电路部件时,在使第1热传导层41P与第2电路部件相对的同时使其与第3电路部件相对。
[0092] 此时,也可以用一片层叠片材4P覆盖多个第2电路部件2、进而第3电路部件。由此,能够一起密封多个第2电路部件2的表面及第2电路部件2彼此之间的第1电路部件1的表面。
[0093] (密封工序)
[0094] 将层叠片材4P向第1电路部件1按压(图4(b))、并加热层叠片材4P。由此,可在维持内部空间S的同时密封第2电路部件2、进而第3电路部件。与第2电路部件2等的密封同时、或在第2电路部件2等被密封后,进行层叠片材4P的固化(图4(c))。
[0095] 层叠片材4P向第1电路部件1的按压例如在将层叠片材4P以低于层叠片材4P中所含的热固性树脂的固化温度的温度进行加热的同时进行(热压)。由此,密封第2电路部件2。此时,层叠片材4P变得容易密合于第2电路部件2的表面,并且容易延展至到达第2电路部件
2彼此之间的第1电路部件1的表面为止,从而第2电路部件2的密封的可靠性得以提高。
[0096] 热压可以在大气压下进行,也可以在减压气氛(例如50Pa以上且50,000Pa以下,优选50Pa以上且3,000Pa以下)下进行。按压时的加热条件没有特别限定,根据按压方法或热固性树脂的种类适当地设定即可。上述加热例如在40℃以上且200℃以下(优选在50℃以上且180℃以下)进行1秒以上且300分钟以下(优选进行3秒以上且300分钟以下)。
[0097] 接着,将层叠片材4P以上述固化温度加热,使层叠片材4P中的热固性树脂固化,形成密封部件4。层叠片材4P的加热(热固性树脂的固化)的条件根据热固性树脂的种类适当地设定即可。热固性树脂的固化例如在50℃以上且200℃以下(优选在120℃以上且180℃以下)进行1秒以上且300分钟以下(优选进行60分钟以上且300分钟以下)。
[0098] 热压与热固性树脂的固化可以分别实施,也可以同时实施。例如,也可以在减压气氛下,以低于层叠片材4P中所含的热固性树脂的固化温度的温度进行热压后,解除减压,在大气压下进一步以高温加热,使热固性树脂固化。或者,也可以在大气压下以低于层叠片材4P中所含的热固性树脂的固化温度的温度进行热压后,进一步以高温加热,使热固性树脂固化。另外,也可以通过在减压气氛下以固化温度进行热压,从而在减压中使热固性树脂固化。
[0099] 通过以上方法,能够得到具有安装部件和密封安装部件的密封部件的安装结构体10,所述安装部件具有:第1电路部件1、及装载于第1电路部件1的多个第2电路部件2。
[0100] (单片化工序)
[0101] 也可以进行将所得到的安装结构体10按每个第2电路部件2进行切割的单片化工序(图4(d))。由此,能够得到芯片等级的安装结构体(安装芯片20)。
[0102] 产业上的可利用性
[0103] 本发明的安装结构体的制造方法能够进行中空密封并赋予高散热性,因此,作为各种安装结构体的制造方法是有用的。另外,该方法中所使用的本发明的层叠片材也适用于各种安装结构体的制造。
[0104] 符号说明
[0105] 10:安装结构体
[0106] 1:第1电路部件
[0107] 2:第2电路部件
[0108] 3:凸起
[0109] 4:密封材料(层叠片材的固化物)
[0110] 41:第1固化热传导层
[0111] 42:第2固化热传导层
[0112] 4P:层叠片材
[0113] 41P:第1热传导层
[0114] 42P:第2热传导层
[0115] 20:安装芯片
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