膜材和使用了它的電子部件以及電子部件的制造方法
【專利摘要】提供一種熱膨脹率小,適合作為電路構(gòu)件之間的接合材料的膜材,和連接可靠性優(yōu)異的電子部件。本發(fā)明的膜材具備基材和配置在所述基材的一側(cè)的主面的膜層,所述膜層含有纖維狀的第一樹脂和未固化或半固化狀態(tài)的熱固性的第二樹脂,所述第一樹脂的線膨脹系數(shù)CF比固化狀態(tài)的所述第二樹脂的線膨脹系數(shù)CR小。
【專利說(shuō)明】
膜材和使用了它的電子部件以及電子部件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及膜材和使用了它的電子部件以及電子部件的制造方法,特別是涉及線 膨脹系數(shù)小的膜材。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為將具有許多連接部位的電路構(gòu)件安裝在其他的電路構(gòu)件上的方法,廣泛采用 的有引線接合法和倒裝法。其中,基于細(xì)距連接和可以使電子設(shè)備輕量化和薄型化這一點(diǎn), 倒裝法受到注目。
[0003] 作為倒裝法,有如下方法:通過(guò)焊料凸點(diǎn)連接電路構(gòu)件彼此,以底部填充對(duì)兩者之 間進(jìn)行密封的方法;經(jīng)由導(dǎo)電性粘接劑連接兩者的方法(專利文獻(xiàn)1等);經(jīng)由ACF (Anisotropic Conductive Film:各向異性導(dǎo)電膜)接合和連接兩者的方法;通過(guò)NCF(Non_ conductive Film:非導(dǎo)電膜)接合兩者,并且由焊料凸點(diǎn)連接兩者的方法等。特別是作為接 合材料,使用ACF或NCF等的膜材的方法,因?yàn)橹圃旃ば蚝?jiǎn)便,所以有用。
[0004] 另外,拾取個(gè)體化的半導(dǎo)體芯片等的電路構(gòu)件,使之與作為支承體的其他電路構(gòu) 件接合時(shí),有使用被稱為管芯連接膜的膜狀的粘接劑的情況(專利文獻(xiàn)2)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本國(guó)特開2008-69316號(hào)公報(bào) [0008] 專利文獻(xiàn)2:日本國(guó)特開2003-261833號(hào)公報(bào) [0009]發(fā)明要解決的課題
[0010] 在構(gòu)成ACF、NCF和管芯連接膜等的樹脂中,通常使用環(huán)氧樹脂等的熱固性樹脂。因 此,電路構(gòu)件之間的接合采用的是熱壓合。例如,將硅制的半導(dǎo)體芯片經(jīng)由含有熱固性樹脂 的膜層,通過(guò)熱壓合而接合于玻璃環(huán)氧基板,制造安裝結(jié)構(gòu)體。但是,在熱壓合后的冷卻工 序中,有安裝結(jié)構(gòu)體發(fā)生翹曲,或各電路構(gòu)件與膜層之間發(fā)生剝離的情況。這是由于各材料 的熱膨脹率不同。若組合使用線熱膨脹系數(shù)不同的材料進(jìn)行加熱和冷卻,則由于熱膨脹率 的差異而產(chǎn)生熱應(yīng)力。熱應(yīng)力容易在各材料之間的界面,特別是界面的端部集中。
[0011] 熱固性樹脂一般與硅、玻璃環(huán)氧基板相比,線膨脹系數(shù)非常大。熱固性樹脂的線膨 脹系數(shù)例如能夠達(dá)到硅的數(shù)十倍。另外,熱固性樹脂的線膨脹系數(shù)例如能夠達(dá)到玻璃環(huán)氧 基板的數(shù)倍。
[0012] 因此,考慮將熱固性樹脂,與線膨脹系數(shù)小的工程塑料和特種工程塑料(以下,統(tǒng) 稱為工程塑料)這樣的樹脂一起使用。通過(guò)使用工程塑料,可期待膜層整體的熱膨脹率變 小。
[0013] 例如為了將環(huán)氧樹脂成形為膜狀,一般使用的方法是,使環(huán)氧樹脂溶解于有機(jī)溶 劑,把該溶液澆鑄在基材上,并除去有機(jī)溶劑的方法(溶液流延法)。但是,工程塑料等耐熱 性優(yōu)異的樹脂,一般來(lái)說(shuō)難以溶解于另外的樹脂(例如,環(huán)氧樹脂等)的溶解所用的通用的 有機(jī)溶劑。因此,含有工程塑料的膜層的均質(zhì)性降低,接合性降低。
[0014] 為了提高膜的均質(zhì)性,考慮使用可使工程塑料溶解的有機(jī)溶劑(例如,N,N_二甲基 乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等)。但是,這些有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)高。因此,作為膜的材料若使用 這些有機(jī)溶劑,則為了除去有機(jī)溶劑,必須以高溫進(jìn)行干燥處理。經(jīng)過(guò)該干燥處理,會(huì)發(fā)生 環(huán)氧樹脂進(jìn)行固化這樣的問(wèn)題。
[0015] 另外,作為環(huán)氧樹脂的固化劑,有使用以聚合物被覆固化成分的潛在性固化劑的 情況。但是,在被覆固化成分的聚合物通過(guò)上述這樣的使工程塑料溶解的有機(jī)溶劑而溶解、 成形為膜之前,會(huì)發(fā)生環(huán)氧樹脂進(jìn)行固化這樣的問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0016] 用于解決課題的手段
[0017] 本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種膜材,其中,具備基材和配置在所述基材的一側(cè)的主 面的膜層,所述膜層含有纖維狀的第一樹脂和未固化或半固化狀態(tài)的熱固性的第二樹脂, 所述第一樹脂的線膨脹系數(shù)CF比固化狀態(tài)的所述第二樹脂的線膨脹系數(shù)CR小。
[0018] 本發(fā)明的另一方面涉及一種膜材,其中,具備基材和配置在所述基材的一側(cè)的主 面的膜層,所述膜層含有纖維狀的第一樹脂和未固化或半固化狀態(tài)的熱固性的第二樹脂, 所述第一樹脂的軟化開始溫度ST1比未固化或半固化狀態(tài)的所述第二樹脂的軟化開始溫度 ST2高,設(shè)所述膜層的厚度為T時(shí),從所述膜層的所述基材側(cè)的表面至0.5T的區(qū)域中的所述 纖維的體積比例VF1o. 5,比從所述膜層的另一側(cè)表面至0.5T的區(qū)域中的所述纖維的體積比 例 VF2q.5大。
[0019] 本發(fā)明的又一方面涉及一種電子部件,其中,具備第一電路構(gòu)件和第二電路構(gòu)件, 所述第二電路構(gòu)件經(jīng)由接合材料而被安裝于第一電路構(gòu)件,所述接合材料含有纖維狀的第 一樹脂和固化狀態(tài)的熱固性的第二樹脂,所述第一樹脂的線膨脹系數(shù)CF比固化狀態(tài)的所述 第二樹脂的線膨脹系數(shù)CR小。
[0020] 本發(fā)明的再一方面涉及一種電子部件的制造方法,其中,包括如下工序:準(zhǔn)備具有 基材和配置在所述基材的一側(cè)的主面的膜層的膜材的工序;以第一電路構(gòu)件與所述膜層對(duì) 置的方式在所述第一電路構(gòu)件上層疊所述膜材的工序;剝離所述基材的工序;以所述膜層 與第二電路構(gòu)件對(duì)置的方式在所述第一電路構(gòu)件上層疊所述第二電路構(gòu)件,將所述第一電 路構(gòu)件和所述第二電路構(gòu)件熱壓合的工序,所述膜層含有纖維狀的第一樹脂和未固化或半 固化狀態(tài)的熱固性的第二樹脂,所述第一樹脂的線膨脹系數(shù)CF比固化狀態(tài)的所述第二樹脂 的線膨脹系數(shù)CR小。
[0021] 發(fā)明效果
[0022] 根據(jù)本發(fā)明,能夠提供熱膨脹率小,適合作為電路構(gòu)件之間的接合材料的膜材。此 外,還能夠提供連接可靠性優(yōu)異的電子部件。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1A是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1和2的膜材的剖面圖。
[0024] 圖1B是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1和2的膜材的剖面圖。
[0025] 圖1C是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的膜材的剖面圖。
[0026] 圖1D是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的膜材的剖面圖。
[0027] 圖1E是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的膜材的剖面圖。
[0028] 圖2是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1和2的電子部件的剖面圖。
[0029] 圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1和2的電子部件的制造方法的剖面圖((a)~ (e))〇
[0030] 圖4是示意性地表示從本發(fā)明的實(shí)施方式1和2的膜材的制造至制造電子部件的工 序的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】 [0031](實(shí)施方式1)
[0032]本發(fā)明的實(shí)施方式1的膜材具備基材和配置在基材的一側(cè)的主面的膜層,膜層含 有纖維狀的第一樹脂和未固化或半固化狀態(tài)的熱固性的第二樹脂,第一樹脂的線膨脹系數(shù) CF比固化狀態(tài)的第二樹脂的線膨脹系數(shù)CR小。由此,膜層的熱膨脹率變小。因此,使用該膜 材得到的電子部件的連接可靠性優(yōu)異。所謂膜材,例如是ACF、NCF、管芯連接膜等。
[0033]膜層的纖維的體積比例VF優(yōu)選為0.01~0.5。由此,膜層的熱膨脹率變得更小,電 子部件的連接可靠性進(jìn)一步提高。
[0034] 設(shè)膜層的厚度為TF時(shí),從膜層的基材側(cè)的表面至0.5TF的區(qū)域中的纖維的體積比 例,與從膜層的另一側(cè)的表面至0.5TF的區(qū)域中的纖維的體積比例也可以不同。特別是優(yōu)選 從膜層的基材側(cè)的表面至0.15TF的區(qū)域中的纖維的體積比例VF〇. 15,與從膜層的另一側(cè)的 表面至0.85TF的區(qū)域中的纖維的體積比例VFo.85不同。這樣的膜材適合作為熱膨脹率不同 的電路構(gòu)件彼此接合的接合材料。
[0035] 膜層所含的纖維的直徑優(yōu)選為lwii以下。這是為了以膜層為接合材料而在電路構(gòu) 件間的接合中使用時(shí),熱壓合時(shí)第二樹脂的流動(dòng)難以受到阻礙。另外,膜層含有導(dǎo)電性材料 時(shí),導(dǎo)電性材料容易移動(dòng),易于確保導(dǎo)通。
[0036]纖維優(yōu)選以無(wú)紡布的形狀包含在膜層中。這是為了使膜層中的纖維的體積比例易 于調(diào)整。另外,關(guān)于柔軟性,因?yàn)椴痪哂蟹较蛐?,所以在熱轉(zhuǎn)印時(shí),也易于順應(yīng)具有凹凸的被 轉(zhuǎn)印體。
[0037]膜層還含有導(dǎo)電性材料時(shí),能夠?qū)⒛幼鳛槟畹膶?dǎo)電性粘接劑,利用于具有相 互對(duì)置的電極的電路構(gòu)件間的連接。
[0038]本發(fā)明的電子部件具備第一電路構(gòu)件和第二電路構(gòu)件,第二電路構(gòu)件經(jīng)由接合材 料安裝在第一電路構(gòu)件上。這時(shí),接合材料含有纖維狀的第一樹脂和固化狀態(tài)的熱固性的 第二樹脂,第一樹脂的線膨脹系數(shù)CF比固化狀態(tài)的第二樹脂的線膨脹系數(shù)CR小。由此,電子 部件的連接可靠性提高。
[0039]第一電路構(gòu)件與第二電路構(gòu)件的線膨脹系數(shù)不同時(shí),設(shè)接合材料的厚度為TJ,優(yōu) 選從接合材料的第一電路構(gòu)件側(cè)的表面至0.5TJ的區(qū)域中的纖維的體積比例VJlo.5,與從接 合材料的第二電路構(gòu)件側(cè)的表面至0.5TJ的區(qū)域中的纖維的體積比例VJ2〇. 5不同。
[0040]例如,第一電路構(gòu)件與接合材料的接觸部分的線膨脹系數(shù)CC1和第二電路構(gòu)件與 接合材料的接觸部分的線膨脹系數(shù)CC2滿足CC1>CC2時(shí),優(yōu)選體積比例VJlo.5和體積比例 VJ2〇.5滿足VJ1 Q.5<VJ2Q.5。這是為了能夠減小各電路構(gòu)件與各電路構(gòu)件接觸的接合材料的 各表面之間的熱膨脹率之差,進(jìn)一步提高電子部件的連接可靠性。
[0041] 第一電路構(gòu)件和第二電路構(gòu)件具有相互對(duì)置的電極時(shí),優(yōu)選接合材料含有導(dǎo)電性 材料。這是為了能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)接合材料,對(duì)置電極間進(jìn)行電連接。
[0042] 本發(fā)明的電子部件的制造方法包括如下工序:準(zhǔn)備具有基材和配置在基材的一側(cè) 的主面的膜層的膜材的工序;以第一電路構(gòu)件與膜層對(duì)置的方式在第一電路構(gòu)件上層疊所 述膜材的工序;剝離基材的工序;以膜層與第二電路構(gòu)件對(duì)置的方式在第一電路構(gòu)件上層 疊第二電路構(gòu)件,并將第一電路構(gòu)件和第二電路構(gòu)件熱壓合的工序。
[0043]這時(shí),轉(zhuǎn)印在第一電路構(gòu)件上的膜層含有纖維狀的第一樹脂和未固化或半固化狀 態(tài)的熱固性的第二樹脂。第一樹脂的線膨脹系數(shù)CF比固化狀態(tài)的第二樹脂的線膨脹系數(shù)CR 小。由此,膜層2整體的熱膨脹率比單獨(dú)含有第二樹脂時(shí)要小。其結(jié)果是,與各電路構(gòu)件的熱 膨脹率之差變小,電子部件的連接可靠性提高。
[0044] 膜材也可以通過(guò)包括如下工序的制造方法制造,即,在基材上使第一樹脂纖維狀 堆積的工序;在基材的堆積有纖維的面涂布第二樹脂的工序。這種情況下,在基材側(cè)大量配 置有纖維。或者,也可以通過(guò)包括如下工序的制造方法制造,即,在基材上涂布第二樹脂的 工序;在基材的涂布有上述液體的面,使第一樹脂纖維狀堆積的工序。這種情況下,在基材 相反側(cè)大量配置有纖維。
[0045] [膜材]
[0046] 以下,一邊參照?qǐng)D1A~1E,一邊說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的膜材的一個(gè)實(shí)施方式。 本實(shí)施方式中,主要對(duì)于膜材是ACF或NCF這樣的作為電路構(gòu)件之間的接合材料被使用的情 況進(jìn)行說(shuō)明。圖1A~1E是示意性地表示本發(fā)明各自不同的一個(gè)實(shí)施方式的膜材的剖面圖。 [0047]膜材10,作為第一電路構(gòu)件和第二電路構(gòu)件的接合材料(例如,ACF、NCF、管芯連接 膜等)使用時(shí),膜層2被熱轉(zhuǎn)印到一側(cè)的電路構(gòu)件上,基材1被剝離。接著,層疊另一側(cè)的電路 構(gòu)件,通過(guò)熱壓合,電路構(gòu)件彼此被接合。
[0048]膜材10具備基材1和配置在基材1的一側(cè)的主面的膜層2。膜層2含有未固化或半固 化狀態(tài)、并且在常溫(例如,20~35°C)下呈固化的狀態(tài)的第二樹脂(熱固性樹脂2R)和纖維 狀的第一樹脂(纖維2F)。所謂半固化狀態(tài)是雖然沒(méi)有完全固化,但喪失了流動(dòng)性的狀態(tài)。所 謂固化是喪失了流動(dòng)性的狀態(tài),例如,如后所述,將含有熱固性樹脂2R的液體涂布在基材1 上時(shí),是該溶液中包含的溶劑的一部分或全部都被除去的狀態(tài)。
[0049]纖維2F具有比固化狀態(tài)的熱固性樹脂2R的線膨脹系數(shù)CR(以下,僅稱為"線膨脹系 數(shù)CR")小的線膨脹系數(shù)CF。因此,將電路構(gòu)件彼此層疊,進(jìn)行熱壓合之后而冷卻的過(guò)程中, 膜層2整體的熱膨脹率比單獨(dú)含有熱固性樹脂2R時(shí)小。因此,由于與電路構(gòu)件的熱膨脹率的 差異而發(fā)生的熱應(yīng)力減少,在電路構(gòu)件和膜層的界面的剝離受到抑制。另外,電子部件的翹 曲也減少。
[0050][膜層]
[0051 ] 纖維2F相對(duì)于膜層2整體的體積比例VF優(yōu)選為0.01~0.5,更優(yōu)選為0.04~0.5。如 果體積比例VF在此范圍,則膜層2的熱膨脹率充分減小,并且膜材柔軟性優(yōu)異。由此,與被轉(zhuǎn) 印體的密接性提高。此外,如果體積比例VF在此范圍,則熱壓合時(shí)難以妨礙熱固性樹脂2R的 流動(dòng)。因此,電路構(gòu)件之間的接合性提高,所得到的電子部件的連接可靠性也提高。
[0052] 線膨脹系數(shù)例如使用熱機(jī)械分析裝置(Thermal Mechanical Analysis :TMA)測(cè) 量。具體來(lái)說(shuō),使膜層2以達(dá)到規(guī)定的厚度(例如,0.5mm)的方式重合,切割成規(guī)定的長(zhǎng)度和 寬度(例如,長(zhǎng)30mmX寬5mm)而制作試料。將所得到的試料的縱長(zhǎng)方向的兩端部分別以拉伸 夾具卡緊,一邊以一定的溫度使之升溫,一邊實(shí)施試料不會(huì)發(fā)生變形的程度的載荷。測(cè)量這 時(shí)的試料的延伸量。
[0053]線膨脹系數(shù)CR沒(méi)有特別限定,但例如優(yōu)選為30~80ppm/°C。另外,固化狀態(tài)的熱固 性樹脂2R的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg,基于連接可靠性這一點(diǎn),優(yōu)選為100~150°C。玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg 根據(jù)DMA法,在升溫溫度2°C/分、頻率1Hz的測(cè)量條件下進(jìn)行測(cè)量(下同)。
[0054]膜層2中,以纖維的形狀含有第一樹脂2Fa。換言之,使纖維狀成形的第一樹脂2Fa 配置在基材1上。因此,不使用用于使第一樹脂2Fa溶解的沸點(diǎn)高的有機(jī)溶劑,就能夠制造膜 材10??傊谟袡C(jī)溶劑的除去工序不需要以高溫進(jìn)行處理,在膜材的制造工序中熱固性樹 脂的固化難以進(jìn)行。因此,在熱轉(zhuǎn)印工序中,膜層2與被轉(zhuǎn)印體(例如,后述的第一電路構(gòu)件) 的密接性不會(huì)受損。其結(jié)果是,電路構(gòu)件之間的接合性提高。
[0055]纖維2F的線膨脹系數(shù)CF只要比線膨脹系數(shù)CR小,則沒(méi)有特別限定。其中,基于連接 可靠性這一點(diǎn),線膨脹系數(shù)CF優(yōu)選為20~70ppm/°C。
[0056]由膜材10接合的第一電路構(gòu)件和第二電路構(gòu)件的線膨脹系數(shù)不同時(shí),優(yōu)選在膜層 2的厚度方向,纖維2F的體積比例在一個(gè)方向上具有梯度。例如,設(shè)膜層2的厚度為TF時(shí),優(yōu) 選從膜層2的基材1側(cè)的表面至0.5TF的區(qū)域中的纖維2F的體積比例VF1 〇. 5,與從膜層2的另 一側(cè)的表面至0.5TF的區(qū)域中的纖維2F的體積比例VF2〇.5不同。以下,從膜層2的基材1側(cè)的 表面至規(guī)定的位置的區(qū)域稱為第一區(qū)域,其余的區(qū)域(包括膜層2的另一側(cè)的表面的第一區(qū) 域以外的區(qū)域)稱為第二區(qū)域。
[0057]在電子部件中,在線膨脹系數(shù)較小的電路構(gòu)件上,以大量含有纖維2F的區(qū)域?qū)χ?的方式層疊膜層2,則各電路構(gòu)件和膜層的熱膨脹率之差變小,熱應(yīng)力減少。
[0058]例如,第一電路構(gòu)件與接合材料的接觸部分的線膨脹系數(shù)CC1和第二電路構(gòu)件與 接合材料的接觸部分的線膨脹系數(shù)CC2滿足CC1>CC2時(shí),如果第一區(qū)域的纖維的體積比例 VF1>第二區(qū)域的纖維的體積比例VF2(參照?qǐng)D1A和1B),則使膜層2的第一區(qū)域與具有較小 的線膨脹系數(shù)CC2的第二電路構(gòu)件對(duì)置而進(jìn)行配置。另外,第一電路構(gòu)件與接合材料的接觸 部分的線膨脹系數(shù)CC1和第二電路構(gòu)件與接合材料的接觸部分的線膨脹系數(shù)CC2滿足CC1> CC2時(shí),如果體積比例¥?1<體積比例VF2(參照?qǐng)D1C~1E),則使膜層2的第一區(qū)域與具有較 大的線膨脹系數(shù)CC1的第一電路構(gòu)件對(duì)置而進(jìn)行配置。
[0059]纖維2F的體積比例,是將相對(duì)于膜材10的主面垂直的截面拍攝成照片,分別求得 膜層2的第一區(qū)域和第二區(qū)域中所含的纖維2F的面積。能夠用其分別除以膜層2的第一區(qū)域 或第二區(qū)域的面積而求得。纖維2F的面積,例如能夠通過(guò)對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行二值化處理,特 定纖維2F占據(jù)的部分并計(jì)算。
[0060] 特別是從熱應(yīng)力的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選從膜層2的基材1側(cè)的表面至0.15TF的第一區(qū)域 中的纖維2F的體積比例VFlo. 15,與從膜層2的另一側(cè)的表面至0.85TF的第二區(qū)域中的纖維 2F的體積比例VF2〇.85不同(參照?qǐng)DIB、1D和1E)。
[0061] 從膜層2由基材1的剝離性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選膜層2的第一區(qū)域中的纖維2F的體積 比例VF1,比膜層2的第二區(qū)域中的纖維2F的體積比例VF2大。這時(shí),體積比例VF1優(yōu)選為0.1 ~0.5,更優(yōu)選為0.1~0.4。體積比例VF2,從密接性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為0~0.1,更優(yōu)選為0 ~0.05。這種情況下,在電子部件中,優(yōu)選以與第一區(qū)域?qū)χ玫姆绞脚渲镁€膨脹系數(shù)較小的 電路構(gòu)件。
[0062] 由膜材10接合的第一電路構(gòu)件和第二電路構(gòu)件的線膨脹系數(shù)為同等程度時(shí),纖維 2F也可以均勻配置在膜層2的內(nèi)部,也可以朝向膜層2的中央部或朝向外側(cè),使纖維2F的體 積比例以變大的方式形成梯度。
[0063] 膜材10在熱固性樹脂2R不發(fā)生固化這樣比較低溫(例如,100°C以下)下被熱轉(zhuǎn)印。 因此,從與被轉(zhuǎn)印體的密接性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選膜層2即使在常溫下也柔軟。
[0064] 膜層2在常溫下的柔軟性,例如由抗拉強(qiáng)度表示??估瓘?qiáng)度能夠使用拉伸試驗(yàn)機(jī)測(cè) 量。具體來(lái)說(shuō),使膜層2以達(dá)到規(guī)定厚度(例如,0.1mm)的方式重合,切割成規(guī)定的長(zhǎng)度和寬 度(例如,長(zhǎng)30mmX寬5mm)而制作試料。將所得到的試料的縱長(zhǎng)方向的兩端部分別用拉伸夾 具卡緊(卡緊間隔20mm),以一定的速度(例如,速度100mm/分)使拉伸夾具分離。試料斷裂時(shí) 的強(qiáng)度作為膜層2的抗拉強(qiáng)度。如此測(cè)量的膜層2的抗拉強(qiáng)度優(yōu)選為10~200mN,更優(yōu)選為20 ~100mN 〇
[0065] 膜層2也可以含有導(dǎo)電性材料3。由此,由膜層2接合的構(gòu)件間(例如,后述的第一電 路構(gòu)件與第二電路構(gòu)件之間)被導(dǎo)通。因此,能夠?qū)⒛?作為用于連接對(duì)置的電極(對(duì)置電 極)彼此的像ACF這樣的膜狀的導(dǎo)電性粘接劑使用。
[0066] 作為導(dǎo)電性材料3,例如可列舉銀粒子、焊料粒子、絕緣性的球狀粒子上鍍覆金屬 的粒子、鎳粒子等。作為用于金屬鍍覆的金屬,例如,可列舉金、銀、鎳-磷合金、鈀等。作為球 狀粒子的材料,可列舉二氧化硅等的無(wú)機(jī)材料、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺 樹脂、聚酰胺、聚酰亞胺、有機(jī)硅樹脂、氟樹脂、聚酯、聚苯硫醚、聚苯醚等耐熱性的樹脂等。 其中,基于導(dǎo)電性這一點(diǎn),作為導(dǎo)電性材料3優(yōu)選使用焊料粒子。
[0067] 導(dǎo)電性材料3的含量沒(méi)有特別限定,但從接合性和導(dǎo)通性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選膜層2 中含有1~10體積%。另外,導(dǎo)電性材料3為粒狀時(shí),其平均粒徑D50沒(méi)有特別限定。其中,從 電路構(gòu)件間的導(dǎo)通性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為1~10M1,更優(yōu)選為2~5wii。還有,所謂平均粒徑 D50,是由激光衍射式的粒度分布測(cè)量裝置求得的體積粒度分布中的中值粒徑(下同)。
[0068] 膜層2的第一區(qū)域與第二區(qū)域的纖維的體積比例不同時(shí),優(yōu)選在體積比例VF小的 區(qū)域大量含有導(dǎo)電性材料3。例如,第一區(qū)域是從膜層2的基材1側(cè)的表面至0.15TF的區(qū)域, 體積比例VF 1 〇. 15 >體積比例VF2〇. 85時(shí)(參照?qǐng)D1B),第一區(qū)域的導(dǎo)電性材料3的體積比例 VPlo.15和第二區(qū)域的導(dǎo)電性材料3的體積比例VP2o. 85,優(yōu)選滿足體積比例VPlo.15<體積比例 VP2o.85。這是為了在上述熱壓合工序中,導(dǎo)電性材料3容易流動(dòng),讓導(dǎo)電性材料容易進(jìn)入到 對(duì)置電極彼此之間。這時(shí),第一區(qū)域中,更優(yōu)選不含導(dǎo)電性材料3。還有,通過(guò)熱壓合工序,導(dǎo) 電性材料3進(jìn)入到處于對(duì)置電極彼此之間的纖維2F之間的空隙,因此,即使對(duì)置電極彼此之 間存在纖維2F,也可確保導(dǎo)通。
[0069] 膜層2中所含的熱固性樹脂2R未特別限定,例如,能夠含有環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹 月旨、聚酰亞胺、酚醛樹脂、有機(jī)硅樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯、不飽和 聚酯等作為主劑。其可以單獨(dú)使用,也可以組合兩種以上使用。其中,基于處理性這一點(diǎn),優(yōu) 選環(huán)氧樹脂。
[0070] 作為環(huán)氧樹脂,例如,可列舉雙酚A型環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧 樹脂、雙酸AD型環(huán)氧樹脂、萘型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族 環(huán)氧樹脂、雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂、聚醚型環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂等。其中,基于接 合性這一點(diǎn),優(yōu)選雙酸A型環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂在常溫可以為液狀,也可以為固體。
[0071]熱固性樹脂2R與固化劑、固化促進(jìn)劑和有機(jī)溶劑等混合,成為膜層2的原料。熱固 性樹脂2R為環(huán)氧樹脂時(shí),作為固化劑,例如可使用酸酐、胺化合物等。作為固化促進(jìn)劑,可使 用咪唑系促進(jìn)劑、磷系固化促進(jìn)劑、鱗鹽系固化促進(jìn)劑、雙環(huán)式脒類、有機(jī)金屬絡(luò)合物、聚胺 的脲化物等。有機(jī)溶劑優(yōu)選具有比所使用的熱固性樹脂的固化溫度低的沸點(diǎn)。作為有機(jī)溶 劑例如優(yōu)選使用甲苯(沸點(diǎn)ll〇°C)、己烷(沸點(diǎn)69°〇、醋酸乙酯(沸點(diǎn)77°〇、甲基乙基酮(沸 點(diǎn)80°C)等。其可以單獨(dú)使用或組合兩種以上使用。
[0072] 膜層2整體的厚度TF優(yōu)選為5~lOOwn,更優(yōu)選為10~30wii。如果膜層2的厚度TF在 此范圍,則柔軟性提高,并且能夠減薄以其作為接合材料而使用的電子部件的厚度。所謂厚 度,就是膜層2的2個(gè)主面之間的距離。
[0073]纖維2F的材質(zhì)(第一樹脂2Fa的種類)沒(méi)有特別限定,但基于耐熱性這一點(diǎn),優(yōu)選使 用工程塑料。工程塑料,一般認(rèn)為是抗拉強(qiáng)度500kg/cm2以上的樹脂,低線膨脹率,強(qiáng)度、耐 沖擊性、耐熱性等優(yōu)異。作為工程塑料例如可列舉聚酰胺(PA)、聚縮醛(P0M)、聚碳酸酯 (卩〇、聚醚醚酮(?££1〇、聚酰胺酰亞胺(?41)、聚砜(?3?)、聚醚砜(?£3)、聚苯硫醚(??3)、聚 四氟乙烯(PTFE)、聚芳酯(PAR)、聚醚酰亞胺(PEI),聚酰亞胺(PI)等。其可以單獨(dú)使用或者 組合兩種以上使用。其中,基于適合電紡絲法這一點(diǎn),第一樹脂2Fa優(yōu)選PES。
[0074] 纖維2F的纖維直徑優(yōu)選低于lwii,更優(yōu)選低于800nm,特別優(yōu)選低于600nm。另外,纖 維2F的纖維直徑優(yōu)選為10nm以上,更優(yōu)選為50nm以上,特別優(yōu)選為200nm以上。這是為了在 以膜層作為接合材料用于電路構(gòu)件間的接合時(shí)的熱壓合中,熱固性樹脂2R的流動(dòng)難以受到 阻礙。此外,如果纖維2F的纖維直徑在此范圍,則膜層2的柔軟性優(yōu)異。另外,膜層2含有粒狀 的導(dǎo)電性材料3時(shí),優(yōu)選纖維2F的纖維直徑比導(dǎo)電性材料3的平均粒徑D50小。這是為了使導(dǎo) 電性材料3的移動(dòng)難以受到纖維2F妨礙,容易確保作為接合材料時(shí)的導(dǎo)通性。
[0075]在此,所謂纖維直徑是纖維的直徑。所謂纖維的直徑,是纖維的相對(duì)于長(zhǎng)度方向垂 直的截面的直徑。這樣的截面不是圓形時(shí),將最大徑視為直徑即可。另外,從膜材10的一側(cè) 的主面的法線方向觀看時(shí),也可以將纖維2F的相對(duì)于長(zhǎng)度方向垂直的方向的寬度視為纖維 2F的直徑。
[0076]纖維2F的膜層2的每單位面積的質(zhì)量,從連接可靠性、還有耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu) 選為0.05~5g/m2,更優(yōu)選為0? 1~lg/m2。
[0077]從接合性的觀點(diǎn)出發(fā),纖維2F例如優(yōu)選以一條以上的纖維2F隨機(jī)重疊(或纏繞)的 纖維的集合體即無(wú)紡布的形狀,包含在膜層2的基材1側(cè)。無(wú)紡布也可以由兩種以上的纖維 2F構(gòu)成。其中,從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選無(wú)紡布中所含的纖維2F為一種。無(wú)紡布的平均厚 度,從接合性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選相對(duì)于膜層的厚度TF為0.05TF~0.2TF。具體來(lái)說(shuō),無(wú)紡布的 平均厚度優(yōu)選為1~3wii。
[0078]所謂平均厚度例如是無(wú)紡布的任意的10處厚度的平均值。所謂厚度,是無(wú)紡布的2 個(gè)主面之間的距離。具體來(lái)說(shuō),無(wú)紡布的厚度,是以上述相同的方式將膜材10的截面拍攝成 照片,從處于膜層2的基材1相反側(cè)的表面上任意的1處地點(diǎn)至基材1引出相對(duì)于該表面垂直 的線時(shí),在與該線重疊的纖維2F之中,將處于最遠(yuǎn)離的位置的2個(gè)纖維2F之間的距離作為無(wú) 紡布的厚度而求得。對(duì)于其他的任意的多處地點(diǎn)(例如,9處地點(diǎn))也同樣計(jì)算無(wú)紡布的厚 度,將使其平均化的數(shù)值作為無(wú)紡布的平均厚度。計(jì)算上述厚度時(shí),也可以使用經(jīng)過(guò)二值化 處理的圖像。
[0079] [基材片]
[0080] 基材1的材質(zhì)未特別限定,例如能夠使用樹脂片、紙片、布片、玻璃纖維片等。其中, 基于處理性這一點(diǎn),優(yōu)選使用樹脂片。作為構(gòu)成樹脂片的樹脂,能夠使用聚丙烯、聚乙烯、聚 酯(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等)等。其中,從 尺寸穩(wěn)定性、耐溶劑性、成本的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯?;?的厚度也沒(méi)有 特別限定,但優(yōu)選為1 〇~100M1,更優(yōu)選為20~50WI1。
[0081] 從轉(zhuǎn)印性的觀點(diǎn)出發(fā),基材1優(yōu)選與膜層2對(duì)置的面被脫模劑涂覆。作為脫模劑,可 列舉有機(jī)硅樹脂、氟系化合物等。
[0082][膜材的制造方法]
[0083]膜材10例如由以下的方法制造。即,膜材10通過(guò)在基材1中,例如以無(wú)紡布的形狀 配置纖維2F后,再層疊膜狀的熱固性樹脂2R的方法來(lái)制造。這種情況下,纖維2F和熱固性樹 脂2R分別能夠?qū)盈B為單獨(dú)的層狀。另外,在基材1中,例如以無(wú)紡布的形狀配置纖維2F之后, 再涂布含有熱固性樹脂2R的液體,接著除去液體中的有機(jī)溶劑,由此可制造膜材10。這種情 況下,纖維2F之間的空隙浸透含有熱固性樹脂2R的液體,無(wú)紡布的一部分或全部埋沒(méi)或浸 漬在含有熱固性樹脂2R的液體中。因此,熱轉(zhuǎn)印時(shí),纖維2F和熱固性樹脂2R的剝離受到抑 制。通過(guò)涂布充分量的熱固性樹脂2R,能夠增大膜層2的第一區(qū)域的纖維2F的體積比例(參 照?qǐng)D1A和1B)。
[0084]膜材10也能夠通過(guò)在基材1上層疊膜狀的熱固性樹脂2R之后,或在基材1上涂布含 有熱固性樹脂2R的液體,并除去液體中的有機(jī)溶劑之后,再將纖維2F例如以無(wú)紡布的形狀 加以配置的方法進(jìn)行制造。這種情況下,纖維2F和熱固性樹脂2R,能夠分別層疊成單獨(dú)的層 狀(參照?qǐng)D1E)。
[0085]另外,通過(guò)在基材1上涂布含有熱固性樹脂2R的液體,并除去液體中的有機(jī)溶劑之 前,將纖維2F例如以無(wú)紡布的形狀加以配置,也可以制造膜材。這種情況下,在纖維2F之間 的空隙浸透含有熱固性樹脂2R的液體,無(wú)紡布的一部分或全部埋沒(méi)在含有熱固性樹脂2R的 液體中。這種情況下,通過(guò)涂布含有充分量的熱固性樹脂2R的液體,能夠減小膜層2的第一 區(qū)域的纖維2F的體積比例(參照?qǐng)D1C和1D)。其中,從膜材的轉(zhuǎn)印性的觀點(diǎn)出發(fā),膜材優(yōu)選通 過(guò)使膜層2的第一區(qū)域的纖維2F的體積比例大這樣的方法制造。
[0086]在基材1或含有熱固性樹脂2R的層(熱固性樹脂層)上,作為以無(wú)紡布的形狀配置 纖維2F的方法,能夠優(yōu)選例示電紡絲法。在電紡絲法中,首先,準(zhǔn)備將含有第一樹脂2Fa的纖 維2F的原料溶解于有機(jī)溶劑的溶液(原料液)。其次,使基材1接地或帶負(fù)電,從噴嘴對(duì)其噴 射施加有正電壓的原料液。在到達(dá)基材1的過(guò)程中,原料液中所含的有機(jī)溶劑揮發(fā),在基材1 或熱固性樹脂層上,第一樹脂2Fa的纖維狀物(纖維2F)呈無(wú)紡布狀堆積。
[0087]涂布含有熱固性樹脂2R的液體的方法,沒(méi)有特別限定。例如,可列舉微型凹版涂布 法、狹縫式涂布法、刮刀式涂布法等。
[0088]特別是優(yōu)選在基材1上配置纖維2F的工序、以及膜狀層疊熱固性樹脂2R或涂布含 有熱固性樹脂2R的液體的(以下,有一并稱為送給熱固性樹脂2R的情況)工序連續(xù)進(jìn)行。這 是為了使制造工序簡(jiǎn)化。
[0089]例如,一邊將卷取成卷的細(xì)長(zhǎng)的基材1在傳送帶上送出,一邊在基材1上配置纖維 2F。一邊在此狀態(tài)下搬送配置有纖維2F的基材1,一邊繼續(xù)進(jìn)行熱固性樹脂2R的送給。根據(jù) 需要,繼續(xù)將基材1搬送至干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行干燥,由此能夠得到膜材。膜材也可以之后卷取成 卷。
[0090] 配置在基材1上的纖維2F具有1M1以下的纖維直徑時(shí),纖維2F容易飛散或切斷。因 此,在纖維2F的配置后,沒(méi)有連續(xù)送給熱固性樹脂2R時(shí),優(yōu)選在纖維2F的配置后,夾住纖維 2F而使保護(hù)片與基材1粘貼在一起。其后,進(jìn)行卷取成卷狀的工序和裁切工序等。保護(hù)片未 特別限定,例如,可使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制的薄片等。
[0091]作為纖維2F的原料液中包含的有機(jī)溶劑,能夠使用N-甲基-2-吡咯烷酮(沸點(diǎn)202 °C),N,N-二甲基甲酰胺(沸點(diǎn)153°C),N,N-二甲基乙酰胺(DMAc,沸點(diǎn)165°C),環(huán)己酮(沸點(diǎn) 156°C)等。其可以單獨(dú)使用,也可以組合多種使用。使第一樹脂2Fa溶解于這些有機(jī)溶劑中, 能夠得到原料液。在原料液中,也可以包含其他的溶劑。原料液的有機(jī)溶劑和第一樹脂2Fa 的混合比率,根據(jù)選定的有機(jī)溶劑的種類和第一樹脂2Fa的種類而有所不同。原料液的有機(jī) 溶劑的比例,例如為60質(zhì)量%至95質(zhì)量%。
[0092]上述有機(jī)溶劑均具有高沸點(diǎn)。但是,如上所述,從噴射原料液之后至在基材1上堆 積纖維2F期間,有機(jī)溶劑揮發(fā),幾乎不會(huì)殘留在基材1上。因此,在形成膜材10的過(guò)程中,不 特別需要除去使纖維2F溶解的有機(jī)溶劑的工序。
[0093][電子部件]
[0094]接著,一邊參照?qǐng)D2,一邊說(shuō)明本發(fā)明的電子部件的一個(gè)實(shí)施方式。圖2是示意性地 表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子部件20的剖面圖。
[0095]電子部件20具備第一電路構(gòu)件5和第二電路構(gòu)件4,第二電路構(gòu)件4經(jīng)由接合材料 而安裝在第一電路構(gòu)件5上。接合材料含有纖維狀的第一樹脂和固化狀態(tài)的第二樹脂,第一 樹脂的線膨脹系數(shù)CF比固化狀態(tài)的第二樹脂的線膨脹系數(shù)CR小。因此,所得到的電子部件 20的連接可靠性優(yōu)異。這樣的接合材料例如由上述膜層2形成。
[0096]所謂固化狀態(tài)的第二樹脂,是熱固性樹脂2R在固化劑和固化促進(jìn)劑作用下而固化 了的狀態(tài)的第二樹脂,含有熱固性樹脂2R、固化劑和固化促進(jìn)劑。換言之,固化狀態(tài)的第二 樹脂,在接合材料之中,占據(jù)的是除去第一樹脂、和在含有導(dǎo)電性材料時(shí)除去導(dǎo)電性材料的 部分。
[0097] 第一電路構(gòu)件5和第二電路構(gòu)件4,例如,是半導(dǎo)體元件、1C和LSI等半導(dǎo)體芯片、其 裸芯片,電子部件模塊、無(wú)源元件(芯片部件)半導(dǎo)體封裝、玻璃基板、樹脂基板、陶瓷墓板和 硅基板。作為樹脂基板,例如可列舉環(huán)氧樹脂基板(例如,玻璃環(huán)氧基板)、氟樹脂基板、雙馬 來(lái)酰亞胺三嗪基板、柔性樹脂基板(例如,聚酰亞胺樹脂基板)等。第一電路構(gòu)件5和第二電 路構(gòu)件4可以相同,也可以不同。
[0098] 即,本發(fā)明的電子部件20,能夠?yàn)槿缦陆Y(jié)構(gòu):圓晶上芯片(CoW:chip on wafer)、膜 上芯片(CoF:chip on film)、玻璃上芯片(CoG:chip on glass)等板上芯片(CoB:chip on board)結(jié)構(gòu);芯片疊加(CoC:chip on chip)結(jié)構(gòu);板上柔性基板(FoB:flexible board on board)結(jié)構(gòu);柔性基板疊加(FoF:flexible board on flexible board)結(jié)構(gòu)。
[0099]第一電路構(gòu)件5和第二電路構(gòu)件4的線膨脹率不同時(shí),作為接合材料,優(yōu)選使用在 膜層2的厚度方向上,纖維2F的體積比例在一個(gè)方向上具有梯度的膜材10 (10A~10E,參照 圖1A~1E)。這種情況下,設(shè)接合材料的厚度為TJ,從接合材料的第一電路構(gòu)件側(cè)的表面至 0.5TJ的區(qū)域中的纖維的體積比例VJl〇.5,與從接合材料的第二電路構(gòu)件側(cè)的表面至0.5TJ 的區(qū)域中的纖維的體積比例VJ2〇.5不同。由此,能夠減小各電路構(gòu)件和各電路構(gòu)件接觸的膜 層2的各表面之間的熱膨脹率之差。其結(jié)果是,各電路構(gòu)件與膜層2的各界面的剝離得到抑 制。
[0100] 例如,第一電路構(gòu)件與接合材料的接觸部分的線膨脹系數(shù)CC1和第二電路構(gòu)件與 接合材料的接觸部分的線膨脹系數(shù)CC2滿足CC1>CC2時(shí),優(yōu)選體積比例VJl〇. 5與體積比例 VJ2o. 5滿足VJlo. 5< VJ2o. 5。具體來(lái)說(shuō),能夠例示第一電路構(gòu)件5是樹脂基板,第二電路構(gòu)件4 是硅制的半導(dǎo)體芯片的情況等。
[0101] 由此,第一電路構(gòu)件5和與之接觸的接合材料的熱膨脹率之差變小,并且第二電路 構(gòu)件和與之接觸的接合材料的熱膨脹率之差也變小。因此,各電路構(gòu)件與膜層的各界面產(chǎn) 生的熱應(yīng)力降低,界面的剝離被抑制。另外,電子部件的翹曲也減少。還有,上述體積比例 VJ,在各電路構(gòu)件具有對(duì)置的電極(6a,6b)時(shí),對(duì)于除了夾在對(duì)置電極之間的區(qū)域以外的區(qū) 域適用。
[0102] 通常,膜材被熱轉(zhuǎn)印到面積大的樹脂基板上之后,配置半導(dǎo)體芯片。因此,若將第 一區(qū)域的纖維的體積比例VF1比第二區(qū)域的纖維的體積比例VF 2大的膜材(例如,膜材10 A和 10B)作為接合材料使用,則轉(zhuǎn)印性也提高。
[0103]第一電路構(gòu)件5和第二電路構(gòu)件4具有相互對(duì)置的電極(6a,6b)時(shí),優(yōu)選接合材料 含有導(dǎo)電性材料。這是因?yàn)槔媒雍喜牧希梢赃M(jìn)行對(duì)置電極間的連接。作為電極的材料, 例如可列舉鋁、鋁合金、銅、銀、金(鍍層)、鎳、碳或其化合物等。電子部件20中包含的導(dǎo)電性 材料,可以是上述導(dǎo)電性材料3,也可以是上述導(dǎo)電性材料3先熔融后再固化的材料。
[0104][電子部件的制造方法]
[0105] -邊參照?qǐng)D3和圖4,一邊具體地說(shuō)明本發(fā)明的電子部件的制造方法的一個(gè)實(shí)施方 式。圖3(a)~(e)是用于說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子部件的制造方法的剖面圖。圖3 中,表示作為膜材而使用膜材10A或10B的情況。圖4是表示從作為細(xì)長(zhǎng)體的基材1展開之后, 至電子部件20的回收的一系列的工序的說(shuō)明圖。
[0106] (1)膜材的準(zhǔn)備工序
[0107] 準(zhǔn)備具有基材和配置在基材的一側(cè)的主面的膜層的膜材。作為這樣的膜材,例如, 可使用上述膜材10。
[0108] 對(duì)于膜材10而言,在上述方法之中,優(yōu)選通過(guò)在基材1上使纖維2F堆積后,連續(xù)在 基材1的堆積有纖維2F的面送給熱固性樹脂2R的方法進(jìn)行制造。這是為了使膜材10的制造 工序簡(jiǎn)化,生產(chǎn)率提高。如此制造的膜材10,根據(jù)需要被裁切成規(guī)定的形狀和大小,層疊于 第一電路構(gòu)件5。
[0109] 以此方法制造膜材10,從而如圖4所示,從基材1的展開至通過(guò)后述的方法制造的 電子部件20的回收,可作為一系列的工序(所謂的輥到輥(Roll to roll)工序)進(jìn)行。圖4中 表示的是制造膜材10A或10B,并用其制造電子部件20的工序。
[0110] 例如,首先,纏繞到供給卷軸30的細(xì)長(zhǎng)的基材1被供給到傳送帶,搬送至纖維堆積 裝置31。在纖維堆積裝置31中,纖維2F被堆積在基材1上。接著,基材1被搬送至樹脂送給裝 置32,熱固性樹脂2R被送給至基材1,形成膜材10A (或10B)。接著,使膜材10A(或10B)反轉(zhuǎn), 搬送至轉(zhuǎn)印裝置34。
[0111] 形成膜材10A(或10B)之后至搬送到轉(zhuǎn)印裝置34之間,配置裁切裝置33。裁切裝置 33在基材1的膜層2上,以使膜層2成為規(guī)定的形狀和大小的方式形成狹長(zhǎng)切口。在形成膜材 10之后至裁切裝置33之間或從裁切裝置33至搬送到轉(zhuǎn)印裝置34之間,也可以具備用于卷取 膜材1 〇的卷軸(未圖示)。由此,消除膜材1 〇的制造工序與電子部件20的制造工序的搬送速 度之差。
[0112] 對(duì)于轉(zhuǎn)印裝置34,另行供給第一電路構(gòu)件5。轉(zhuǎn)印裝置34具備在第一電路構(gòu)件5的 上方升降的升降機(jī)構(gòu)(未圖示)。第一電路構(gòu)件5配置在轉(zhuǎn)印裝置34的規(guī)定的位置,若形成有 狹長(zhǎng)切口的膜材10A(或10B)以與第一電路構(gòu)件5對(duì)置的方式配置,則轉(zhuǎn)印裝置34下降。轉(zhuǎn)印 裝置34具備加熱機(jī)構(gòu)(未圖示),膜層2被熱轉(zhuǎn)印到第一電路構(gòu)件5上。
[0113] 若膜層2被熱轉(zhuǎn)印到第一電路構(gòu)件5上,則基材1被回收卷軸35卷取、回收。另一方 面,層疊有膜層2的第一電路構(gòu)件5上,層疊有第二電路構(gòu)件4,被搬送至熱壓合裝置36。通過(guò) 熱壓合裝置36,第一電路構(gòu)件5和第二電路構(gòu)件4被熱壓合,電子部件20完成。最后,電子部 件20被托盤37回收,一系列的工序結(jié)束。據(jù)此方法,電子部件20的生產(chǎn)率進(jìn)一步提高。
[0114] 制造膜材10C~E時(shí),例如,纖維堆積裝置31和樹脂送給裝置32的位置交替。
[0115] (2)第一電路構(gòu)件的層疊工序
[0116] 在第一電路構(gòu)件5上,以膜層2對(duì)置的方式層疊膜材10A(或10B)。第一電路構(gòu)件5和 第二電路構(gòu)件4分別具有電極(6a,6b)時(shí),也可以使用具有導(dǎo)電性材料3的膜材。
[0117] (3)熱轉(zhuǎn)印和剝離工序
[0118]接著,在第一電路構(gòu)件5上熱轉(zhuǎn)印膜層2。熱轉(zhuǎn)印按如下方式進(jìn)行,將膜材10A(或 10B),以熱固性樹脂2R軟化而沒(méi)有固化的這種程度的低溫,一邊施加例如0.2~0.8MPa左右 的壓力,一邊以1~3秒壓合在第一電路構(gòu)件5上(圖3(b))。溫度條件例如為100°C以下,60~ 90°C。壓合后,基材1被剝離(圖3(c))。
[0119] (4)第二電路構(gòu)件的層疊和熱壓合工序
[0120] 接著,在第一電路構(gòu)件5的層疊有膜層2的面,層疊第二電路構(gòu)件4。這時(shí),第一電路 構(gòu)件5和第二電路構(gòu)件4分別具有電極時(shí),以第一電路構(gòu)件5的電極6b與第二電路構(gòu)件4的電 極6a對(duì)置的方式,層疊第二電路構(gòu)件4(圖3(d))。
[0121] 最后,以膜層2的熱固性樹脂2R固化的溫度,例如一邊施加1~4MPa左右的壓力,一 邊以20~60秒,對(duì)于第一電路構(gòu)件5和第二電路構(gòu)件4進(jìn)行熱壓合,制造電子部件20(圖3 (e))。溫度條件例如為120°C以上,一般為140~200°C。
[0122] 還有,電子部件20的制造方法不限定于此。例如,也可以在熱轉(zhuǎn)印工序之后、第二 電路構(gòu)件的層疊和熱壓合工序之前,包括對(duì)于層疊有膜層2的第一電路構(gòu)件5進(jìn)行劃片的工 序。這種情況下,將經(jīng)由劃片而個(gè)體化的第一電路構(gòu)件5,經(jīng)由膜層2而層疊于第二電路構(gòu) 件,進(jìn)行熱壓合工序。
[0123] 所得到的電子部件20,作為接合材料而具備含有線膨脹系數(shù)小的纖維的膜層2。因 此,接合材料的熱膨脹率比單獨(dú)含有熱固性樹脂2R時(shí)小。其結(jié)果是,因熱應(yīng)力而產(chǎn)生的電路 構(gòu)件與接合材料的剝離被抑制,電子部件20的連接可靠性提高。
[0124] 以下,具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例,但本發(fā)明不受這些實(shí)施例限定。
[0125] [實(shí)施例1]
[0126] (1)膜材的制作
[0127] 將含有PES(第一樹脂2Fa)20質(zhì)量溶液作為原料液使用,通過(guò)電紡絲法, 在具有有機(jī)硅樹脂涂層的基材1(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制,厚度38wn)上使纖維2F無(wú)紡布 狀堆積。纖維2F的纖維直徑為440nm,纖維2F在基材1上堆積0.2g/m 2。無(wú)紡布的平均厚度為 1.4ym〇
[0128] 接著,在堆積有基材1的纖維2F面上,涂布用于形成膜層2的溶液。溶液的組成為, 雙酚A型環(huán)氧樹脂22質(zhì)量% (熱固性樹脂2R,液狀的上述環(huán)氧樹脂和固體的上述環(huán)氧樹脂的 混合物)、母料型咪唑系潛在性固化劑22質(zhì)量%、甲苯20質(zhì)量%、醋酸乙酯20質(zhì)量%、焊料粒 子(平均粒徑D50:4.5wii,熔點(diǎn)139°C) 16質(zhì)量%。接著,使用70~80°C的暖風(fēng)進(jìn)行干燥,得到 膜層2的厚度為20WH,由纖維2F形成的無(wú)紡布的厚度為lwii的膜材。
[0129] 纖維2F的線膨脹系數(shù)CF為56ppm/°C,膜層2的抗拉強(qiáng)度為78mN。另外,由上述的方 法計(jì)算的纖維2F的體積比例VFlo.5為0.09,體積比例VF2〇. 5為0。同樣,體積比例VFl〇.15S 0.62,體積比例VF2〇.85為0.02,纖維2F相對(duì)于膜層2全體的體積比例VF約0.05。另外,導(dǎo)電性 材料3的體積比例VPl〇. 5為0.018,體積比例VP2〇.5為0.023。
[0130] (2)電子部件的制作
[0131] 作為第一電路構(gòu)件5使用玻璃環(huán)氧基板,作為第二電路構(gòu)件4使用硅制1C芯片,作 為接合材料使用上述膜材1 〇,通過(guò)上述方法制作10個(gè)電子部件20。熱轉(zhuǎn)印工序,在80°C的條 件下,以0.5MPa進(jìn)行2秒壓合。在壓合工序中,在180°C的條件下,以IMPa進(jìn)行20秒的熱壓合。 固化狀態(tài)的上述熱固性樹脂2R的線膨脹系數(shù)CR為72ppm/°C,玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg為127°C。對(duì)于 所得到的10個(gè)電子部件20,進(jìn)行以下的耐熱性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。結(jié)果顯示在表1中。
[0132] [實(shí)施例2]
[0133] 使纖維2F的堆積量為0.5g/m2,由纖維2F形成的無(wú)紡布的厚度為3wn,除此以外,均 與實(shí)施例1同樣而得到膜材和10個(gè)電子部件。
[0134] 膜層2的抗拉強(qiáng)度為96mN。另外,由上述的方法計(jì)算的纖維2F的體積比例VF1q.5為 0.27,體積比例VF2〇. 5為0.01。同樣,體積比例VFlo. 15為0.94,體積比例VF2〇. 85為0.11,纖維2F 相對(duì)于膜層2全體的體積比例VF約為0.14。另外,導(dǎo)電性材料3的體積比例VPl〇. 5為0.008,體 積比例VP2q.5為0.032。10個(gè)電子部件20的耐熱性評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果顯示在表1中。
[0135] [比較例1]
[0136] 省略在基材上堆積纖維的工序,作為熱固性樹脂2R,使用液狀的雙酚A型環(huán)氧樹脂 7質(zhì)量%和苯氧基樹脂15質(zhì)量%,除此以外,均與實(shí)施例1同樣而得到膜材和電子部件。膜層 的抗拉強(qiáng)度為48mN。固化狀態(tài)的上述熱固性樹脂2R的線膨脹系數(shù)CR為74ppm/°C,玻璃化轉(zhuǎn) 變點(diǎn)Tg為125°C。電子部件的耐熱性評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果顯示在表1中。
[0137] [評(píng)價(jià)法]
[0138] (1)連接可靠性
[0139] 進(jìn)行熱循環(huán)試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)。試驗(yàn)以40°C保持1小時(shí)后,升溫至125°C保持1小時(shí),以此 為1個(gè)循環(huán),進(jìn)行250個(gè)循環(huán)。測(cè)量試驗(yàn)前后的導(dǎo)通電阻值,計(jì)算電阻變化率(%)。其后,使用 超聲波探傷裝置,確認(rèn)電子部件內(nèi)部的接合材料有無(wú)剝離。1C芯片下面的剝離面積比率為 10 %以上的為剝離NG,統(tǒng)計(jì)10個(gè)中為剝離NG的個(gè)數(shù)。
[0140] 【表1】
[0141]
[0142] (實(shí)施方式2)
[0143] 以下,說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2。還有,只要沒(méi)有特別說(shuō)明,即與實(shí)施方式1同樣。本 發(fā)明的實(shí)施方式2的膜材具備基材和配置在基材的一側(cè)的主面的膜層。膜層含有纖維狀的 第一樹脂和未固化或半固化狀態(tài)的熱固性的第二樹脂,第一樹脂的軟化開始溫度ST1比未 固化或半固化狀態(tài)的第二樹脂的軟化開始溫度ST2高。這種情況下,設(shè)膜層的厚度為T,從膜 層的基材側(cè)的表面至0.5T的區(qū)域中的纖維的體積比例VF1 q.5,比從膜層的另一側(cè)的表面至 0.5T的區(qū)域中的纖維的體積比例VF2〇.5大。由此,膜材的耐熱性和熱轉(zhuǎn)印性提高。所謂膜材, 例如是ACF、NCF、管芯連接膜等。
[0144] 膜層中包含的纖維的直徑優(yōu)選為lwii以下。這是為了在以膜層作為接合材料而用 于電路構(gòu)件間的接合時(shí),難以在熱壓合時(shí)阻礙第二樹脂的流動(dòng)。另外,膜層含有導(dǎo)電性材料 時(shí),導(dǎo)電性材料容易移動(dòng),易確保導(dǎo)通。
[0145] 纖維優(yōu)選以無(wú)紡布狀包含在膜層中。這是為了使膜層的纖維的體積比例容易調(diào) 整。另外,關(guān)于柔軟性,因?yàn)闆](méi)有方向性,所以在熱轉(zhuǎn)印時(shí),也容易順應(yīng)具有凹凸的被轉(zhuǎn)印 體。
[0146] 優(yōu)選從膜層的基材側(cè)的表面至0.15T的區(qū)域中的纖維的體積比例VF1 〇. 15,比從膜 層的另一側(cè)的表面至0.85T的區(qū)域中的纖維的體積比例VF2o.85大。這種情況下,優(yōu)選體積比 例VFlo. 15為0.5~1。由此,膜材的耐熱性和熱轉(zhuǎn)印性進(jìn)一步提高。
[0147] 膜層還含有導(dǎo)電性材料時(shí),能夠?qū)⒛幼鳛槟畹膶?dǎo)電性粘接劑,利用于具有相 互對(duì)置的電極的電路構(gòu)件間的連接。這種情況下,優(yōu)選從膜層的基材側(cè)的表面至〇. 5T的區(qū) 域中的導(dǎo)電性材料的體積比例,比從膜層的另一側(cè)的表面至0.5T的區(qū)域中的導(dǎo)電性材料的 體積比例小。這了為了使導(dǎo)電性材料容易進(jìn)入對(duì)置的電極彼此之間。
[0148] 本發(fā)明的電子部件具備第一電路構(gòu)件和第二電路構(gòu)件,第二電路構(gòu)件經(jīng)由接合材 料而安裝于第一電路構(gòu)件,接合材料含有纖維狀的第一樹脂和固化狀態(tài)的熱固性的第二樹 月旨。這時(shí),第一樹脂的軟化開始溫度ST1比固化狀態(tài)的第二樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高。由 此,電子部件的耐熱性提高。
[0149] 上述的情況下,設(shè)接合材料的厚度為TJ時(shí),從接合材料的第一電路構(gòu)件側(cè)的表面 至0.5TJ的區(qū)域中的纖維的體積比例VJlo.5,能夠比從接合材料的第二電路構(gòu)件側(cè)的表面至 〇. 5TJ的區(qū)域中的纖維的體積比例VJ2o.vJ、。
[0150] 第一電路構(gòu)件和第二電路構(gòu)件具有相互對(duì)置的電極時(shí),優(yōu)選接合材料含有導(dǎo)電性 材料。這是因?yàn)槔媒雍喜牧?,可以進(jìn)行對(duì)置電極間的電連接。
[0151] 本發(fā)明的電子部件的制造方法包括如下工序:準(zhǔn)備具有基材和配置在所述基材的 一側(cè)的主面的膜層的膜材的工序;以第一電路構(gòu)件與膜層對(duì)置的方式在第一電路構(gòu)件上層 疊膜材的工序;剝離基材的工序;以膜層與第二電路構(gòu)件對(duì)置的方式在第一電路構(gòu)件上層 疊第二電路構(gòu)件,并將第一電路構(gòu)件和第二電路構(gòu)件熱壓合的工序。
[0152] 這種情況下,轉(zhuǎn)印到第一電路構(gòu)件的膜層含有纖維狀的第一樹脂和未固化或半固 化狀態(tài)的熱固性的第二樹脂,第一樹脂的軟化開始溫度ST1比未固化或半固化狀態(tài)的第二 樹脂的軟化開始溫度ST2高。設(shè)膜層的厚度為T時(shí),從膜層的基材側(cè)的表面至0.5T的區(qū)域中 的纖維的體積比例VF1q.5,比從膜層的另一側(cè)表面至0.5T的區(qū)域中的纖維的體積比例VF2〇. 5 大。這樣的膜層因?yàn)檗D(zhuǎn)印性優(yōu)異,所以生產(chǎn)率提高。此外,因?yàn)槟拥哪蜔嵝愿?,所以得到?電子部件的耐熱性也提尚。
[0153] 膜材優(yōu)選通過(guò)包括如下工序的制造方法制造,即,在基材上使第一樹脂纖維狀堆 積的工序,和在基材的堆積有纖維的面上涂布第二樹脂的工序。這是為了使膜材的制造工 序得到簡(jiǎn)化,生產(chǎn)率提高。
[0154] [膜材]
[0155] 以下,一邊參照?qǐng)D1A和1B,一邊說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的膜材的一個(gè)實(shí)施方式。 本實(shí)施方式中,主要是對(duì)于膜材被熱轉(zhuǎn)印到電路構(gòu)件上,作為ACF或NCF使用的情況進(jìn)行說(shuō) 明。圖1A和1B是示意性地表示本發(fā)明各自不同的一個(gè)實(shí)施方式的膜材的剖面圖。
[0156] 膜材10具備基材1和配置在基材1的一側(cè)的主面的膜層2。膜層2含有未固化或半固 化狀態(tài)、并且在常溫(例如,20~35°C)下呈固化狀態(tài)的第二樹脂(熱固性樹脂2R)和纖維狀 的第一樹脂(纖維2F)。所謂半固化狀態(tài)是雖然沒(méi)有完全固化,但喪失了流動(dòng)性的狀態(tài)。所謂 固化是喪失了流動(dòng)性的狀態(tài),例如,就是如后所述,將含有熱固性樹脂2R的液體涂布在基材 1上時(shí),該溶液中所含的溶劑的一部分或全部被除去的狀態(tài)。
[0157] 纖維2F具有比膜層2所含的熱固性樹脂2R的軟化開始溫度高的軟化開始溫度ST1 (軟化點(diǎn)ST1)。所謂膜層2所含的熱固性樹脂2R的軟化開始溫度,是未固化或半固化狀態(tài)、并 且在常溫下固化的狀態(tài)的熱固性樹脂2R的軟化開始溫度(以下,僅稱為"熱固性樹脂2R的軟 化點(diǎn)ST2")。軟化點(diǎn)是表示該材料的耐熱性的指標(biāo)之一,可以說(shuō)軟化點(diǎn)高的材料的耐熱性優(yōu) 異。
[0158] 軟化點(diǎn)ST是樹脂開始軟化的溫度,由熱機(jī)械分析裝置(TMA)測(cè)量。具體來(lái)說(shuō),使膜 層2以達(dá)到規(guī)定的厚度(例如,0.5mm)的方式重合,切割成規(guī)定的長(zhǎng)度和寬度(例如,長(zhǎng)30_ X寬5mm)而制作試料。分別用拉伸夾具卡緊所得到的試料的縱長(zhǎng)方向的兩端部,一邊以一 定的溫度使之升溫,一邊施加微小的拉伸載荷。將試料的延伸量急劇變大時(shí)的溫度作為形 成該膜層2的樹脂的軟化開始溫度(軟化點(diǎn)ST)(下同)。
[0159] 熱固性樹脂2R的軟化點(diǎn)ST2沒(méi)有特別限定,但基于轉(zhuǎn)印性這一點(diǎn),優(yōu)選為40~100 °C。只要纖維2F的軟化點(diǎn)ST1比ST2高,則沒(méi)有特別限定。其中,基于耐熱性這一點(diǎn),軟化點(diǎn) ST1優(yōu)選為150~250°C。纖維2F的軟化點(diǎn)ST1的測(cè)量困難(沒(méi)有軟化點(diǎn))時(shí),纖維2F具有比軟 化點(diǎn)ST2高得多的軟化點(diǎn)ST1。
[0160] 膜材10能夠作為要求有耐熱性的電路構(gòu)件彼此的接合材料(例如,ACF、NCF、管芯 連接膜等)使用。這種情況下,膜層2被熱轉(zhuǎn)印到一側(cè)的電路構(gòu)件,基材1被剝離。接著,層疊 另一側(cè)的電路構(gòu)件,通過(guò)熱壓合,電路構(gòu)件彼此被接合。因此,對(duì)于膜材除了耐熱性以外,還 要求有優(yōu)異的轉(zhuǎn)印性。
[0161][膜層]
[0162]膜層2中,軟化點(diǎn)ST高的第一樹脂2Fa以纖維的形狀被含有。換言之,就是使成形為 纖維狀的第一樹脂2Fa配置在基材1上。因此,不使用為了使具有高軟化點(diǎn)的第一樹脂2Fa溶 解的高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑,就能夠制造膜材10。就是說(shuō),在有機(jī)溶劑的除去工序中不需要以高溫 進(jìn)行處理,在膜材的制造工序中,熱固性樹脂的固化難以進(jìn)行。因此,在熱轉(zhuǎn)印工序中,膜層 2和被轉(zhuǎn)印體(例如,后述的第一電路構(gòu)件)的密接性不會(huì)受損。其結(jié)果是,電路構(gòu)件彼此的 接合性提尚。
[0163] 此外,在膜層2的厚度方向,纖維2F的體積比例在一個(gè)方向上具有梯度。就是說(shuō),設(shè) 膜層2的厚度為T時(shí),從膜層2的基材1側(cè)的表面至0.5T的區(qū)域中的纖維2F的體積比例VF1 0.5, 比從膜層2的另一側(cè)的表面至0.5T的區(qū)域中的纖維2F的體積比例VF2q. 5大(參照?qǐng)D1A)。由 此,膜材10轉(zhuǎn)印性優(yōu)異。即,在熱轉(zhuǎn)印工序中,難以軟化的纖維2F在基材1側(cè)更多地配置,因 此膜層2容易從基材1剝離。另一方面,容易軟化的熱固性樹脂2R與被轉(zhuǎn)印體更多地對(duì)置,與 被轉(zhuǎn)印體的密接性進(jìn)一步提高。
[0164] 纖維2F的體積比例,是將相對(duì)于膜材10的主面垂直的截面拍攝成照片,求得從膜 層2的基材1側(cè)的表面至規(guī)定的位置的區(qū)域中包含的纖維2F的面積。通過(guò)將其除以從膜層2 的基材1側(cè)的表面至所述規(guī)定的位置的區(qū)域的面積而求得。纖維2F的面積例如能夠通過(guò)對(duì) 于所拍攝的圖像進(jìn)行二值化處理,特定纖維2F占據(jù)的部分并計(jì)算。
[0165] 特別是,從轉(zhuǎn)印性的觀點(diǎn)出發(fā),從膜層2的基材1側(cè)的表面至0.15T的區(qū)域中的纖維 2F的體積比例VF1 〇. i5,比從膜層2的另一側(cè)的表面至0.85T的區(qū)域中的纖維2F的體積比例 VF2〇. 85大(體積比例VF1 〇. 15 >體積比例VF2〇. 85)(參照?qǐng)D1B)。
[0166] 體積比例VFlo. 15優(yōu)選為0.5~1,更優(yōu)選為0.6~1。由于纖維2F占據(jù)了從膜層2的基 材1側(cè)的表面至0.15T的區(qū)域的大部分,膜層2的剝離性進(jìn)一步提高。另外,從密接性的觀點(diǎn) 出發(fā),體積比例VF2〇. 85優(yōu)選為0~0.4,更優(yōu)選為0~0.2。
[0167] 纖維2F相對(duì)于膜層2全體的體積比例VF,優(yōu)選為0.01~0.5,更優(yōu)選為0.04~0.5。 如果體積比例VF在此范圍,則膜層2具有高耐熱性,并且柔軟性優(yōu)異。由此,與被轉(zhuǎn)印體的密 接性進(jìn)一步提高。此外,作為電路構(gòu)件彼此的接合材料使用時(shí),如果體積比例VF在此范圍, 則熱壓合時(shí)熱固性樹脂2R的流動(dòng)難以受到妨礙。因此,電路構(gòu)件之間的接合性提高。
[0168] 膜材10以熱固性樹脂2R不會(huì)固化這樣比較低的溫度(例如,100°C以下)被熱轉(zhuǎn)印。 因此,從與被轉(zhuǎn)印體的密接性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選膜層2在常溫下也柔軟。
[0169] 膜層2的常溫下的柔軟性,例如由抗拉強(qiáng)度表示??估瓘?qiáng)度能夠使用拉伸試驗(yàn)機(jī)測(cè) 量。具體來(lái)說(shuō),使膜層2以達(dá)到規(guī)定的厚度(例如,0.1mm)的方式重合,切割成規(guī)定的長(zhǎng)度和 寬度(例如,長(zhǎng)30mmX寬5mm)而制作試料。分別用拉伸夾具卡緊所得到的試料的縱長(zhǎng)方向的 兩端部(卡緊間隔20mm),以一定的速度(例如,速度100mm/分)使拉伸夾具分離。將試料斷裂 時(shí)的強(qiáng)度作為膜層2的抗拉強(qiáng)度。如此測(cè)量的膜層2的抗拉強(qiáng)度優(yōu)選為10~200mN,更優(yōu)選為 20~100mN 〇
[0170] 膜層2也可以含有導(dǎo)電性材料3。由此,由膜層2接合的構(gòu)件間(例如,后述的第一電 路構(gòu)件和第二電路構(gòu)件之間)被導(dǎo)通。因此,能夠?qū)⒛?,作為用于連接對(duì)置的電極(對(duì)置 電極)彼此的像ACF這樣的膜狀的導(dǎo)電性粘接劑使用。
[0171] 作為導(dǎo)電性材料3,例如,可列舉銀粒子、焊料粒子、絕緣性的球狀粒子上鍍覆金屬 的粒子、鎳粒子等。作為用于金屬鍍覆的金屬,例如可列舉金、銀、鎳-磷合金、鈀等。作為球 狀粒子的材料,可列舉二氧化硅等無(wú)機(jī)材料、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹 月旨、聚酰胺、聚酰亞胺、有機(jī)硅樹脂、氟樹脂、聚酯、聚苯硫醚、聚苯醚等耐熱性的樹脂等。其 中,基于導(dǎo)電性這一點(diǎn),作為導(dǎo)電性材料3優(yōu)選使用焊料粒子。
[0172] 導(dǎo)電性材料3的含量沒(méi)有特別限定,但從接合性和導(dǎo)通性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選在膜層 2中含1~10體積%。另外,導(dǎo)電性材料3為粒狀時(shí),其平均粒徑D50沒(méi)有特別限定。其中,從電 路構(gòu)件間的導(dǎo)通性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為1~10M1,更優(yōu)選為2~5wii。還有,所謂平均粒徑D50, 是通過(guò)激光衍射式的粒度分布測(cè)量裝置求得的體積粒度分布中的中值粒徑(下同)。
[0173] 優(yōu)選從膜層2的基材1側(cè)的表面至0.5T的區(qū)域中的導(dǎo)電性材料3的體積比例VP 1 〇. 5, 比從膜層2的另一側(cè)的表面至0.5T的區(qū)域中的導(dǎo)電性材料3的體積比例VP2〇.d、。通過(guò)在膜 層2的轉(zhuǎn)印面?zhèn)雀嗟睾袑?dǎo)電性材料3,在熱轉(zhuǎn)印的階段,容易在作為被轉(zhuǎn)印體的電路構(gòu) 件的電極的上方鄰域配置導(dǎo)電性材料3。因此,層疊另一側(cè)的電路構(gòu)件并進(jìn)行熱壓合時(shí),導(dǎo) 電性材料容易進(jìn)入對(duì)置電極彼此之間,導(dǎo)通性進(jìn)一步提高。
[0174] 另外,通過(guò)在纖維2F的體積比例VF少的區(qū)域大量含有導(dǎo)電性材料3,在上述熱壓合 工序中,導(dǎo)電性材料3容易流動(dòng)。因此,導(dǎo)電性材料容易進(jìn)入對(duì)置電極彼此之間。例如,體積 比例VF滿足體積比例VF 1 〇. 15 >體積比例VF2〇. 85的關(guān)系時(shí),優(yōu)選從膜層2的基材1側(cè)的表面至 0.15T的區(qū)域中的導(dǎo)電性材料3的體積比例VP 1 〇. 15,比從膜層2的另一側(cè)的表面至0.8 5T的區(qū) 域中的導(dǎo)電性材料3的體積比例VP2q.85?。w積比例VP1Q. 15<體積比例VP2q.85)。這種情況 下,更優(yōu)選從膜層2的基材1側(cè)的表面至0.15T的區(qū)域中不含導(dǎo)電性材料3。還有,通過(guò)熱壓合 工序,導(dǎo)電性材料3進(jìn)入到處于對(duì)置電極彼此之間的纖維2F之間的空隙中,因此即使在對(duì)置 電極彼此之間存在纖維2F,導(dǎo)通也被確保。
[0175] 膜層2中包含的熱固性樹脂2R未特別限定,例如,能夠以環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹脂、 聚酰亞胺、酚醛樹脂、有機(jī)硅樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、醇酸樹脂、聚氨酯、不飽和聚酯 等作為主劑含有。其可以單獨(dú)使用,也可以組合兩種以上使用。其中,基于處理性這一點(diǎn),優(yōu) 選環(huán)氧樹脂。
[0176] 作為環(huán)氧樹脂,例如可列舉雙酚A型環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹 月旨、雙酸AD型環(huán)氧樹脂、萘型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán) 氧樹脂、雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂、聚醚型環(huán)氧樹脂、有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂等。其中,基于接合 性這一點(diǎn),優(yōu)選雙酸A型環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂在常溫下可以是液狀,也可以是固體。
[0177] 熱固性樹脂2R與熱塑性樹脂、固化劑、固化促進(jìn)劑和有機(jī)溶劑等混合,成為膜層2 的原料。熱塑性樹脂,出于調(diào)整膜層2的粘著性和熔融粘度的目的而混合。作為熱塑性樹脂, 例如優(yōu)選使用苯氧基樹脂、聚氨酯、聚縮醛等。熱固性樹脂2R是環(huán)氧樹脂時(shí),作為固化劑,例 如可使用酸酐、胺化合物等。作為固化促進(jìn)劑,可使用咪唑系促進(jìn)劑、磷系固化促進(jìn)劑、鱗鹽 系固化促進(jìn)劑、雙環(huán)式脒類、有機(jī)金屬絡(luò)合物、聚胺的脲化物等。有機(jī)溶劑優(yōu)選具有比使用 的熱固性樹脂的固化溫度低的沸點(diǎn)。作為有機(jī)溶劑,例如優(yōu)選使用甲苯(沸點(diǎn)11 〇°C )、己烷 (沸點(diǎn)69°C)、醋酸乙酯(沸點(diǎn)77°C)、甲基乙基酮(沸點(diǎn)80°C)等。其可以單獨(dú)使用或組合兩種 以上使用。
[0178] 膜層2整體的厚度T優(yōu)選為5~lOOwii,更優(yōu)選為10~30wii。如果膜層2的厚度T在此 范圍,則柔軟性提高,并且能夠減薄以其作為接合材料而使用的電子部件的厚度。所謂厚 度,是膜層2的兩個(gè)主面之間的距離。
[0179] 第一樹脂2Fa沒(méi)有特別限定,但基于耐熱性這一點(diǎn),優(yōu)選使用工程塑料。工程塑料 一般認(rèn)為是抗拉強(qiáng)度500kg/cm2以上的樹脂,強(qiáng)度、耐沖擊性、耐熱性等優(yōu)異。作為工程塑 料,例如可列舉聚酰胺(PA)、聚縮醛(P0M)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺酰亞胺 (PAI)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚芳酯(PAR)、聚醚酰 亞胺(PEI)、聚酰亞胺(PI)等。其可以單獨(dú)或組合兩種以上使用。其中,基于適合電紡絲法這 一點(diǎn),第一樹脂2Fa優(yōu)選PES。
[0180] 纖維2F的纖維直徑優(yōu)選低于lwii,更優(yōu)選低于800nm,特別優(yōu)選低于600nm。另外,纖 維2F的纖維直徑優(yōu)選為10nm以上,更優(yōu)選為50nm以上,特別優(yōu)選為200nm以上。這是為了以 膜層作為接合材料而用于電路構(gòu)件間的接合時(shí),在熱壓合工序中,不會(huì)阻礙熱固性樹脂的 流動(dòng)。此外,如果纖維2F的纖維直徑在此范圍,則膜層2的柔軟性優(yōu)異。另外,膜層2含有粒狀 的導(dǎo)電性材料3時(shí),優(yōu)選纖維2F的纖維直徑比導(dǎo)電性材料3的平均粒徑D50小。這是為了使導(dǎo) 電性材料3的移動(dòng)難以受到纖維2F的妨礙,易于確保作為接合材料時(shí)的導(dǎo)通性。
[0181]在此,所謂纖維直徑是纖維的直徑。所謂纖維的直徑是纖維的相對(duì)于長(zhǎng)度方向垂 直的截面的直徑。這樣的截面不是圓形時(shí),將最大徑視為直徑即可。另外,從膜材10的一側(cè) 的主面的法線方向觀看時(shí),也可以將纖維2F的相對(duì)于長(zhǎng)度方向垂直的方向的寬度視為纖維 2F的直徑。
[0182] 纖維2F在膜層2的每單位面積中的質(zhì)量,從耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為0.05~5g/ m2,更優(yōu)選為0.1~lg/m 2。
[0183] 從接合性的觀點(diǎn)出發(fā),纖維2F例如優(yōu)選以一條以上的纖維2F隨機(jī)重疊(或纏繞)的 纖維的集合體即無(wú)紡布的形狀,包含在膜層2的基材1側(cè)。無(wú)紡布也可以由兩種以上的纖維 2F構(gòu)成。其中,從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選無(wú)紡布中所含的纖維2F為一種。無(wú)紡布的平均厚 度,從接合性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選相對(duì)于膜層的厚度T為0.05T~0.2T。具體來(lái)說(shuō),無(wú)紡布的平 均厚度優(yōu)選為1~3wii。
[0184] 所謂平均厚度,例如是無(wú)紡布的任意的10處厚度的平均值。所謂厚度是無(wú)紡布的2 個(gè)主面之間的距離。具體來(lái)說(shuō),無(wú)紡布的厚度是以上述相同的方式將膜材10的截面拍攝成 照片,從處于與膜層2的基材1相反側(cè)的表面上任意的1處地點(diǎn)至基材1,引出相對(duì)于該表面 垂直的線時(shí),在與該線重疊的纖維2F之中,將處于最遠(yuǎn)離的位置的2個(gè)纖維2F之間的距離作 為無(wú)紡布的厚度而求得。對(duì)于其他的任意的多處地點(diǎn)(例如,9處地點(diǎn))也同樣計(jì)算無(wú)紡布的 厚度,將使其平均化的數(shù)值作為無(wú)紡布的平均厚度。計(jì)算上述厚度時(shí),也可以使用經(jīng)過(guò)二值 化處理的圖像。
[0185] [基材片]
[0186] 基材1的材質(zhì)未特別限定,例如能夠使用樹脂片、紙片、布片、玻璃纖維片等。其中, 基于處理性這一點(diǎn),優(yōu)選樹脂片。作為構(gòu)成樹脂片的樹脂,能夠使用聚丙烯、聚乙烯、聚酯 (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等)等。其中,從尺 寸穩(wěn)定性、耐溶劑性、成本的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯?;?的厚度也沒(méi)有特 別限定,但優(yōu)選為10~100M1,更優(yōu)選為20~50WI1。
[0187] 從轉(zhuǎn)印性的觀點(diǎn)出發(fā),基材1優(yōu)選與膜層2對(duì)置的面由脫模劑涂覆。作為脫模劑,可 列舉有機(jī)硅樹脂、氟系化合物等。
[0188] [膜材的制造方法]
[0189] 膜材的制造方法與第一實(shí)施方式相同,因此這里省略其說(shuō)明。
[0190] [電子部件]
[0191] 接著,一邊參照?qǐng)D2,一邊說(shuō)明本發(fā)明的電子部件的一個(gè)實(shí)施方式。圖2是示意性地 表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子部件20的剖面圖。
[0192] 電子部件20具備第一電路構(gòu)件5和第二電路構(gòu)件4,第二電路構(gòu)件4經(jīng)由接合材料 被安裝于第一電路構(gòu)件5。接合材料含有纖維狀的第一樹脂和固化狀態(tài)的熱固性的第二樹 月旨。第一樹脂的軟化開始溫度比固化狀態(tài)的第二樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高。就是說(shuō),因?yàn)?接合材料包含具有高軟化點(diǎn)的纖維,所以得到的電子部件20的耐熱性優(yōu)異。還有,玻璃化轉(zhuǎn) 變點(diǎn)Tg通過(guò)DMA法,根據(jù)升溫溫度2°C/分、頻率1Hz的測(cè)量條件測(cè)量(下同)。
[0193] 這樣的接合材料,例如是上述膜層2。纖維2F的軟化點(diǎn)ST1比熱固性樹脂2R的軟化 點(diǎn)ST2高,同時(shí),比固化狀態(tài)的熱固性樹脂2R的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg高。熱固性樹脂2R的玻璃化 轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg沒(méi)有特別限定,但基于連接可靠性這一點(diǎn),優(yōu)選為100~150°C。
[0194] 所謂固化狀態(tài)的熱固性樹脂2R,是熱固性樹脂2R在固化劑和固化促進(jìn)劑作用下而 固化了的狀態(tài)的第二樹脂,含有熱固性樹脂2R、固化劑和固化促進(jìn)劑。換言之,固化狀態(tài)的 熱固性樹脂2R,在接合材料之中,占據(jù)除去纖維2F、和在含有導(dǎo)電性材料時(shí)除去導(dǎo)電性材料 3的部分。
[0195] 作為接合材料,使用上述膜層2時(shí),若設(shè)接合材料的厚度為TJ,則從接合材料的第 一電路構(gòu)件5側(cè)的表面至0.5TJ的區(qū)域中的纖維2F的體積比例VJlo. 5,比從接合材料的第二 電路構(gòu)件4側(cè)的表面至0.5TJ的區(qū)域中的纖維2F的體積比例VJ2〇.d、。還有,各電路構(gòu)件具有 對(duì)置電極(6a,6b)時(shí),對(duì)于除去夾在對(duì)置電極之間的區(qū)域的區(qū)域,計(jì)算上述體積比例VJ。
[0196] 第一電路構(gòu)件5和第二電路構(gòu)件4,例如是半導(dǎo)體元件、1C和LSI等半導(dǎo)體芯片、其 裸芯片、電子部件模塊、無(wú)源元件(芯片部件)半導(dǎo)體封裝、玻璃基板、樹脂基板、陶瓷基板和 硅基板。作為樹脂基板,例如可列舉環(huán)氧樹脂基板(例如,玻璃環(huán)氧基板)、氟樹脂基板、雙馬 來(lái)酰亞胺三嗪基板、柔性樹脂基板(例如,聚酰亞胺樹脂基板)等。第一電路構(gòu)件5和第二電 路構(gòu)件4可以相同,也可以不同。
[0197] 即,本發(fā)明的電子部件20,能夠?yàn)槿缦陆Y(jié)構(gòu):圓晶上芯片(CoW)、膜上芯片(CoF)、玻 璃上芯片(CoG)等板上芯片(CoB)結(jié)構(gòu);芯片疊加(CoC)結(jié)構(gòu);板上柔性基板(FoB)結(jié)構(gòu);柔性 基板疊加(FoF)結(jié)構(gòu)。
[0198] 第一電路構(gòu)件5和第二電路構(gòu)件4具有相互對(duì)置的電極(6a,6b)時(shí),優(yōu)選接合材料 含有導(dǎo)電性材料。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)接合材料,可以進(jìn)地對(duì)置電極間的連接。作為電極的材料, 例如可列舉鋁、鋁合金、銅、銀、金(鍍層)、鎳、碳或其化合物等。電子部件20中包含的導(dǎo)電性 材料,可以是上述導(dǎo)電性材料3,也可以是上述導(dǎo)電性材料3先熔融后再固化的材料。
[0199] [電子部件的制造方法]
[0200] 電子部件的制造方法與第一實(shí)施方式相同,因此這里省略其說(shuō)明。
[0201] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0202]本發(fā)明的膜材因?yàn)楹芯€膨脹系數(shù)小的纖維,所以適合作為用于接合電路構(gòu)件彼 此的接合材料。使用本發(fā)明的膜材接合的電子部件,連接可靠性優(yōu)異。
[0203] 符號(hào)說(shuō)明
[0204] 1:基材,2:膜層,2F:纖維,2R:熱固性樹脂,3:導(dǎo)電性材料,4:第二電路構(gòu)件,5:第 一電路構(gòu)件,6a,6b:電極,10,10A~10D:膜材,20:電子部件,30:供給卷軸,31:纖維堆積裝 置,32:樹脂送給裝置,33:裁切裝置,34:轉(zhuǎn)印裝置,35:回收卷軸,36:熱壓合裝置,37:托盤
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種膜材,其中,具備基材和配置在所述基材的一側(cè)的主面的膜層, 所述膜層含有纖維狀的第一樹脂和未固化或半固化狀態(tài)的熱固性的第二樹脂, 所述第一樹脂的線膨脹系數(shù)CF比固化狀態(tài)的所述第二樹脂的線膨脹系數(shù)CR小。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜材,其中,所述膜層的所述纖維的體積比例VF為0.01~0.5。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜材,其中, 設(shè)所述膜層的厚度為TF時(shí), 從所述膜層的所述基材側(cè)的表面至〇. 5TF的區(qū)域中的所述纖維的體積比例VF1q.5,與從 所述膜層的另一側(cè)表面至0.5TF的區(qū)域中的所述纖維的體積比例VF2〇.5不同。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的膜材,其中,所述纖維的纖維直徑為Ιμπι以下。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜材,其中,所述纖維以無(wú)紡布狀包含在所述膜層中。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜材,其中,從所述膜層的所述基材側(cè)的表面至0.15TF的區(qū)域 中的所述纖維的體積比例VF1Q. 15,與從所述膜層的另一側(cè)的表面至0.85TF的區(qū)域中的所述 纖維的體積比例VF2〇. 85不同。7. 根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的膜材,其中,所述膜層還含有導(dǎo)電性材料。8. -種膜材,其中,具備基材和配置在所述基材的一側(cè)的主面的膜層, 所述膜層含有纖維狀的第一樹脂和未固化或半固化狀態(tài)的熱固性的第二樹脂, 所述第一樹脂的軟化開始溫度ST1比未固化或半固化狀態(tài)的所述第二樹脂的軟化開始 溫度ST2尚, 設(shè)所述膜層的厚度為T時(shí), 從所述膜層的所述基材側(cè)的表面至0.5T的區(qū)域中的所述纖維的體積比例VF1q.5,比從 所述膜層的另一側(cè)表面至0.5T的區(qū)域中的所述纖維的體積比例VF2〇.5大。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的膜材,其中,從所述膜層的所述基材側(cè)的表面至0.15T的區(qū)域 中的所述纖維的體積比例VF1Q. 15,比從所述膜層的另一側(cè)的表面至0.85T的區(qū)域中的所述 纖維的體積比例VF2〇. 85大。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的膜材,其中,所述膜層含有導(dǎo)電性材料, 從所述膜層的所述基材側(cè)的表面至0.5T的區(qū)域中的所述導(dǎo)電性材料的體積比例,比從 所述膜層的另一側(cè)的表面至0.5T的區(qū)域中的所述導(dǎo)電性材料的體積比例小。11. 一種電子部件,其中,具備第一電路構(gòu)件和第二電路構(gòu)件, 所述第二電路構(gòu)件經(jīng)由接合材料而安裝于第一電路構(gòu)件, 所述接合材料含有纖維狀的第一樹脂和固化狀態(tài)的熱固性的第二樹脂, 所述第一樹脂的線膨脹系數(shù)CF比固化狀態(tài)的所述第二樹脂的線膨脹系數(shù)CR小。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子部件,其中, 設(shè)所述接合材料的厚度為TJ時(shí), 從所述接合材料的所述第一電路構(gòu)件側(cè)的表面至0.5TJ的區(qū)域中的所述纖維的體積比 例VJlo.5,與從所述接合材料的所述第二電路構(gòu)件側(cè)的表面至0.5TJ的區(qū)域中的所述纖維的 體積比例VJ2〇.5不同。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子部件,其中, 所述第一電路構(gòu)件與所述接合材料的接觸部分的線膨脹系數(shù)CC1和所述第二電路構(gòu)件 與所述接合材料的接觸部分的線膨脹系數(shù)CC2滿足CC1 >CC2, 所述體積比例V J1 ο. 5和體積比例V J2o. 5滿足V J1 ο. 5 < V J2o. 5。14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子部件,其中, 所述第一電路構(gòu)件和所述第二電路構(gòu)件具有相互對(duì)置的電極, 所述接合材料含有導(dǎo)電性材料。15. -種電子部件的制造方法,其中,包括如下工序: 準(zhǔn)備具備基材和配置在所述基材的一側(cè)的主面的膜層的膜材的工序; 以第一電路構(gòu)件與所述膜層對(duì)置的方式在所述第一電路構(gòu)件上層疊所述膜材的工序; 從所述膜層剝離所述基材的工序; 以所述膜層與第二電路構(gòu)件對(duì)置的方式在所述第一電路構(gòu)件上層疊所述第二電路構(gòu) 件,并對(duì)于所述第一電路構(gòu)件和所述第二電路構(gòu)件進(jìn)行熱壓合的工序, 所述膜層含有纖維狀的第一樹脂和未固化或半固化狀態(tài)的熱固性的第二樹脂, 所述第一樹脂的線膨脹系數(shù)CF比固化狀態(tài)的所述第二樹脂的線膨脹系數(shù)CR小。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子部件的制造方法,其中,所述膜材通過(guò)包括如下工序的 制造方法制造: 在所述基材上使所述第一樹脂以纖維狀堆積的工序; 在所述基材的堆積有所述纖維的面上,涂布所述第二樹脂的工序。17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子部件的制造方法,其中,所述膜材通過(guò)包括如下工序的 制造方法制造: 在所述基材上涂布所述第二樹脂的工序; 在所述基材的涂布有所述第二樹脂的面上,使所述第一樹脂以纖維狀堆積的工序。
【文檔編號(hào)】B32B33/00GK106003935SQ201610028405
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年1月15日
【發(fā)明人】本村耕治
【申請(qǐng)人】松下知識(shí)產(chǎn)權(quán)經(jīng)營(yíng)株式會(huì)社