密封用樹脂片材制造方法

密封用樹脂片材制造方法
【專利摘要】本發明的密封用樹脂片材制造方法廉價地制造用于對搭載于基板上的多個電子元器件進行絕緣密封的密封用樹脂片材，抑制氣泡混入到密封用樹脂片材中。第一工序中，將半固化狀態的樹脂體(22)配置在由相對的一對按壓板(23、25)和設置于外周側的側板(24)包圍的空間(26)內。第二工序中，將空間(26)內進行抽真空，以低于固化溫度的溫度對樹脂體(22)進行加熱，利用按壓板(23、25)以0.004mm/秒以上0.06mm/秒以下的按壓速度進行按壓以使其延展。由此，來制造密封用樹脂片材(11)。
【專利說明】密封用樹脂片材制造方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及用于對搭載于基板上的多個電子元器件進行絕緣密封的密封用樹脂 片材制造方法。

【背景技術】
[0002] 在基板上搭載有多個電子元器件的電子元器件模塊為了保護電子元器件不受濕 氣、外部接觸等的影響，形成密封樹脂層以使其覆蓋基板和電子元器件。該密封樹脂層是通 過在搭載有電子元器件的基板上載放半固化狀態（B階段）的密封用樹脂片材并對所載放 的密封用樹脂片材進行加熱和按壓而形成的。
[0003] 圖10 (A)至圖10 (C)是表示使用密封用樹脂片材205來制造電子元器件模塊200 的一般示例的圖。如圖10(A)所示，在電路基板201上形成有電路圖案202,在電路圖案202 的上方經由導電性粘接劑203搭載有電子元器件204。
[0004] 如圖10(B)所示，在搭載有電子元器件204的電路基板201的上方配置密封用樹 脂片材205。之后，利用兩個平板206將電路基板201和密封用樹脂片材205夾住，對密封 用樹脂片材205進行加熱并按壓。由此，電子元器件204被埋設于密封用樹脂片材205,并 且密封用樹脂片材205通過加熱而固化，成為密封樹脂層209。
[0005] 圖10(C)所示的是通過上述過程制造的電子元器件模塊200,電子元器件204和電 路基板201被固化的密封樹脂層209覆蓋以使其密封。
[0006] 至此為止，說明了電子元器件模塊200的制造過程。接著，對電子元器件模塊200 的制造過程中使用的密封用樹脂片材205的制造方法進行說明。
[0007] 上述的密封用樹脂片材205的制造方法例如記載于專利文獻1(日本專利特開 2009-29930號公報）。根據專利文獻1，利用圖11所示的涂布裝置101將液狀的樹脂組成 物102涂布在支承膜103的上表面，將從脫模膜輥104送出的脫模膜105重疊在樹脂組成 物102的上表面，利用按壓輥106來按壓樹脂組成物102,從而制造密封用樹脂片材205。 現有技術文獻 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本專利特開2009 - 29930號公報


【發明內容】
發明所要解決的技術問題
[0009] 然而，專利文獻1所記載的密封用樹脂片材205的制造方法中，由于需要涂布裝置 101、脫模膜輥104、按壓輥106等昂貴的設備，因此存在密封用樹脂片材205的制造成本變 高的問題。
[0010] 另外，如專利文獻1所記載的那樣，在支承膜103的上表面涂布液狀的樹脂組成物 102的方法中，由于液狀的樹脂組成物102浸潤擴展，因此難以制造厚度大的密封用樹脂片 材 205。
[0011] 而且，如專利文獻1所記載的那樣，在支承膜103的上表面涂布液狀的樹脂組成物 102并重疊脫模膜105的制造方法中，涂布時會在樹脂組成物102的內部夾帶氣泡，會將該 氣泡封閉在支承膜103與脫模膜105之間。從耐濕性、外部遮斷性的觀點出發，優選為電子 元器件模塊200的密封樹脂層209中沒有氣泡混入。為此，優選為在電子元器件模塊200 的制造過程中所使用的密封用樹脂片材205中氣泡的混入也較少，但在專利文獻1所記載 的制造方法中，會在樹脂組成物102的內部殘留氣泡。
[0012] 本發明要解決的問題是減少上述的關于密封用樹脂片材制造方法的問題。 解決技術問題的技術方案
[0013] 本發明是一種密封用樹脂片材制造方法，用于對搭載于基板上的多個電子元器件 進行絕緣密封，具有：樹脂體配置工序，其中將作為密封用樹脂片材的材料的半固化狀態的 樹脂體配置在由相對的一對按壓板和設置于按壓板的外周側的側板包圍的空間內；以及延 展工序，其中將包圍的空間內進行抽真空，并且以低于樹脂體的固化溫度的溫度對樹脂體 進行加熱，且利用按壓板以0. 〇〇4mm/秒以上0. 06mm/秒以下的按壓速度對樹脂體進行按壓 以使其延展。
[0014] 優選為，樹脂體配置工序中，在樹脂體和按壓板之間插入實施了脫模處理的保護 膜，延展工序中，按壓樹脂體以使其在保護膜上延展。
[0015] 或者優選為，對按壓板實施脫模處理，延展工序中，按壓樹脂體以使其在按壓板的 面方向上延展。 發明效果
[0016] 根據本發明，能夠廉價地制造膜厚較大的密封用樹脂片材，而不需要昂貴的設備。 另外，能夠抑制密封用樹脂片材的內部氣泡的殘留。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是從正面觀察密封用樹脂片材11的剖視圖。 圖2是依次示出本發明的第一實施方式所涉及的密封用樹脂片材11的制造工序的圖。 圖3是圖2(C)所示的工序中的按壓裝置30的簡要圖。 圖4是表示按壓時的按壓速度與密封用樹脂片材11中確認的氣泡數之間的關系的圖。 圖5是表示改變按壓板時的按壓速度的情況下的密封用樹脂片材11的表面的照片。 圖6是說明樹脂體22延展時的樹脂體22的外周附近情況的圖。 圖7是表示密封用樹脂片材11的樹脂粘度與厚度偏差之間的關系的圖。 圖8是表示密封用樹脂片材11的溫度與粘度之間的關系的圖。 圖9是依次示出本發明的第二實施方式所涉及的密封用樹脂片材11的制造工序的圖。 圖10是表示使用密封用樹脂片材205來制造電子元器件模塊200的一般示例的圖。 圖11是表示現有技術中的密封用樹脂片材205的制造方法的圖。

【具體實施方式】
[0018] [第一實施方式] 對于在基板上搭載有多個電子元器件的電子元器件模塊，使用密封用樹脂片材以用于 對電子元器件進行絕緣密封。如圖1所示，密封用樹脂片材11呈平板狀，厚度為0. 1_? 3.5mm。密封用樹脂片材11的材料為絕緣樹脂（例如為環氧樹脂），為了提高機械強度，在 絕緣樹脂中作為填料含有例如氧化硅或氧化鋁。
[0019] 在密封用樹脂片材11的兩個主面，安裝保護膜12以用于保護密封用樹脂片材11 的表面。保護膜12的材料例如為PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯）、PTFE(聚四氟乙烯）等。 對于保護膜12的表面，實施利用硅樹脂等的脫模處理，在電子元器件模塊的制造過程中使 用密封用樹脂片材11的情況下，剝離保護膜12來使用。
[0020] 參照圖2(A)至圖2(E)以及圖3,對密封用樹脂片材11的制造方法進行說明。
[0021] 如圖2 (A)所示，準備有底的圓筒形的模具20,將液態樹脂21注入模具20中，并通 過熱處理使其成為半固化狀態，以制造樹脂體22。
[0022] 樹脂體22是含有填料的絕緣樹脂，成為密封用樹脂片材11的材料。半固化狀態 是指固化反應的中間階段的狀態，也被稱為B階段。為了使液狀樹脂21成為半固化狀態， 在為環氧樹脂的情況下，以40°C?160°C的溫度，利用烘箱加熱處理5分鐘?120分鐘。
[0023] 樹脂體22可使用在60°C的溫度下粘度為120Pa *s?1800Pa *s的樹脂。此時的 粘度是使用TA Instruments公司生產的AR550,在工具尺寸Φ 8mm、測定厚度550 μ m、頻率 1Hz、應變0. 1%的條件下測定的值。
[0024] 如圖2(B)所示，準備用于對密封用樹脂片材11進行成形的下側的按壓板23,在 按壓板23的主面的外周側配置側板24。側板24既可為框體，也可以形成環狀的方式配置 多個板材。同時，在按壓板23的主面的、由側板24包圍的區域內配置保護膜12,而且將圖 2(A)的工序中所制造的樹脂體22配置在保護膜12上的中央。
[0025] 按壓板23、側板24只要是即使按壓也可維持形狀的材質即可，例如可使用不銹 鋼、鋁。側板24是用于決定所成形的密封用樹脂片材11的厚度的構件，將保護膜12的厚 度也考慮在內來進行設定。在保護膜12的厚度為0. 05mm的情況下，側板24的厚度采用 0. 2mm?3. 6mm的范圍。
[0026] 如圖2(C)所示，在樹脂體22的上方，依次配置另一個保護膜12和上側的按壓板 25,以使其與圖2(B)的工序中所配置的保護膜12和按壓板23相對。由此，成為在由相對 的一對按壓板23、25和設置于側方的側板24包圍的空間26中配置有樹脂體22的狀態。
[0027] 這里，對密封用樹脂片材11的制造工序中使用的按壓裝置進行說明。圖3是圖 2 (C)所示的工序中的按壓裝置30的簡要圖。如圖3所示，樹脂體22和保護膜12配置在由 一對按壓板23、25和設置于側方的側板24包圍的空間26內。在該狀態下，利用按壓裝置 30對空間26內進行減壓，并對樹脂體22進行加熱、按壓。
[0028] 在按壓板25的上側設置加壓板32,在按壓板23的下側設置受壓板31。加壓板32 和受壓板31分別內置有加熱器33。利用該加熱器33,經由按壓板23、25對樹脂體22進行 加熱。
[0029] 另外，設置真空機構38以使其包圍加壓板32和受壓板31。真空機構利用未圖示 的真空源進行抽真空。側板24上在水平方向上開有未圖示的貫通孔，通過該貫通孔將空間 26內也抽真空，以成為減壓狀態。
[0030] 在加壓板32的上側連接有加壓伺服機構34的驅動軸。通過使加壓伺服機構34 的驅動軸下降，從而按壓加壓板32和按壓板25,其結果是按壓樹脂體22。此外，加壓伺服 機構34設置于頂板36的中央，頂板36固定于支柱37,該支柱37堅立在下方的基底35上。
[0031] 這里再次參照圖2,對密封用樹脂片材11的制造方法進行說明。使用上述的按壓 裝置30,如圖2 (D)所示，使一對按壓板23、25朝彼此靠近的方向移動。由此，位于按壓板 23、25之間的樹脂體22沿著保護膜12的面方向延展，對密封用樹脂片材11進行成形。
[0032] 樹脂體22延展時的加熱溫度為低于樹脂體22的固化溫度的溫度（例如40°C? 160°C )。由一對按壓板23、25和側板24包圍的空間26內的利用減壓所形成的壓力為 5000Pa以下。按壓板23、25的按壓速度為0. 004mm/秒以上0. 06mm/秒以下。對于將按壓 速度設定成該范圍的理由，在后面進行闡述。
[0033] 通過在圖2(D)所示的工序中使樹脂體22延展，從而將底面積706. 5mm2? 1962. 5mm2、高度5mm?30mm的樹脂體22成形為面積16900mm2、厚度0. 1mm?3. 5mm的密 封用樹脂片材11。第一實施方式優選為在該范圍內應用。
[0034] 在圖2(D)所示的工序之后，解除由按壓板23、25所產生的按壓力，并且使由按壓 板23、25和側板24包圍的空間26向大氣開放。由此，來制造如圖2(E)所示的在兩面帶有 保護膜12的密封用樹脂片材11。
[0035] 圖2(D)的工序中，樹脂體22在加熱的同時延展，但其加熱溫度是低于樹脂體22 的固化溫度的溫度，所成形的密封用樹脂片材11也保持半固化狀態。因而，在使用密封用 樹脂片材11的電子元器件模塊200的制造過程（參照圖10)中，能夠在將電子元器件埋設 于密封用樹脂片材11的同時進行密封。
[0036] 樹脂體22會在多少夾帶著一些氣泡的狀態下延展，但由于此時將空間26內進行 抽真空，因此可使向外散出的力作用于夾帶的氣泡，從而有效地去除氣泡。
[0037] 樹脂體22延展時的按壓板23、25的按壓速度為0. 004mm/秒以上0. 06mm/秒以下。 該按壓速度可通過機構加壓伺服34準確地設定。通過將按壓速度設定成該范圍，從而能夠 減少殘留于密封用樹脂片材11中的氣泡。
[0038] 圖4是表不按壓板23、25相對于樹脂體22的相對按壓速度與密封用樹脂片材11 中確認的氣泡數之間的關系的圖。密封用樹脂片材1大致通過上述的制造方法來制造。 氣泡是通過對于制造后的密封用樹脂片材11在加熱減壓環境下（例如溫度l〇〇°C、壓力 200Pa)使氣泡顯著化而測定的。氣泡數為密封用樹脂片材11的100mm 2中存在的直徑0. 1mm 以上大小的氣泡數。樣本數η = 10。如圖4所示,在按壓速度為0.09mm/秒以上的情況下， 氣泡數平均有4個以上，而在按壓速度為0. 06mm/秒以下的情況下，氣泡數穩定變少。
[0039] 圖5㈧至圖5(E)是表示改變按壓速度時的密封用樹脂片材11的表面的照片。各 個照片的面積為10000mm 2。照片是對于制造后的密封用樹脂片材11在加熱減壓環境下（例 如溫度l〇〇°C、壓力200Pa)使氣泡顯著化后的圖。在按壓速度為0. 45mm/秒、0. 225mm/秒 的情況下，可在表面識別出較多的氣泡，在按壓速度為〇. 〇6mm/秒、0. 009mm/秒、0. 0004mm/ 秒的情況下，氣泡數減少。
[0040] 根據上述情況可知，若將按壓板23、25的按壓速度設定在0. 004mm/秒以上 0. 06mm/秒以下的范圍內，則能夠減少殘留于密封用樹脂片材11中的氣泡數。此外，作為按 壓速度下限值的〇. 〇〇4mm/秒設定為加壓伺服機構34能夠穩定地輸出按壓力的按壓速度。
[0041] 參照圖6,說明樹脂體22延展時的樹脂體22的外周附近的情況。圖6 (A)是表示 按壓速度為〇. 45mm/秒的情況的圖，圖6(B)是表示按壓速度為0. 06mm/秒的情況的圖。
[0042] 如圖6 (A)和圖6 (B)所示，樹脂體22朝箭頭e方向延展時，會在位于保護膜12的 界面附近的樹脂體22的內部產生漩渦w。圖6(A)中，由于按壓速度較大，因此未在樹脂體 22的外周而在稍靠內產生漩渦w。因此，樹脂體22的外周附近的氣體夾帶于漩渦w中而成 為氣泡b，氣泡b殘留在樹脂體22的內部。與此不同的是，圖6(B)中，由于按壓速度較小， 因此會在樹脂體22的外周產生漩渦w。因此，樹脂體22的外周附近夾帶的氣泡b通過樹脂 體22朝箭頭e方向的擴展以及隨之產生的漩渦w的移動，而被引導至樹脂體22的外周前 端。對于被引導至外周前端的氣泡b，通過真空機構38(參照圖3)的抽真空而作用有朝外 部排出的力，可抑制氣泡b在樹脂體22的內部的殘留。
[0043] 另外，對于第一實施方式中使用的保護膜12的表面實施脫模處理。通過實施脫模 處理，從而具有減小保護膜12的表面摩擦力的效果，因此樹脂體22延展時的滑動性較好， 能夠減少氣泡b的夾帶。而且，保護膜12可在每次制造密封用樹脂片材11時進行更換，因 此無須考慮脫模處理的劣化，可良好地再現樹脂體22延展時的滑動狀態。
[0044] 另外，根據第一實施方式，由于只要準備按壓裝置30和預定的模具20即可，因此 能夠不使用昂貴的設備地制造密封用樹脂片材11。另外，若使用按壓裝置30,則能夠通過 設定側板24來制造膜厚比較大的密封用樹脂片材11。
[0045] 優選為所制造的密封用樹脂片材11的樹脂粘度在60°C的溫度下為120Pa · s? 1800Pa*s。此時的粘度是使用TA Instruments公司生產的AR550,在工具尺寸Φ8ι?πι、測 定厚度550 μ m、頻率1Hz、應變0. 1 %的條件下測定的值。密封用樹脂片材11的厚度是在密 封用樹脂片材11的兩個主面帶有保護膜12的狀態下，利用反射型激光位移計從其上方進 行測定而得到的值。圖7是表示密封用樹脂片材11的樹脂粘度與厚度偏差之間的關系的 圖，在密封用樹脂片材11的樹脂粘度為120Pa · s?1800Pa · s時，密封用樹脂片材11的 厚度偏差為10 μ m以下,與此不同的是在樹脂粘度為lOOPa *s時，厚度偏差為15 μ m以上， 樹脂粘度為6000Pa *s時的厚度偏差甚至有20 μ m以上。此外，密封用樹脂片材11的厚度 偏差為3 σ的數值，樣本數η = 20。
[0046] 另外，圖8是表示密封用樹脂片材11的溫度與粘度之間的關系的一個示例的圖。 如圖8所示，若溫度變高則粘度有下降的趨勢，在溫度為60°C時，粘度為1800Pa *s，而在溫 度為120°C時，粘度成為20Pa *s。因而，通過提高溫度以將樹脂的粘度下降至例如20Pa *s， 并在密封用樹脂片材11固化前使其流動化，從而如圖10(C)所示，能夠將樹脂材料填充到 電子元器件與基板之間。
[0047] [第二實施方式] 參照圖9(A)至圖9(E)，對第二實施方式所涉及的密封用樹脂片材11的制造方法進行 說明。第二實施方式是不使用保護膜12 (參照圖2)而在按壓板23、25之間直接制造密封用 樹脂片材11的方法。此外，對于與第一實施方式共同的結構、制造條件，省略詳細的說明。 另外，按壓過程中使用的按壓裝置30與第一實施方式相同，省略說明。
[0048] 如圖9 (A)所示，準備有底的圓筒形的模具20,將液態樹脂21注入模具20中，并通 過熱處理使其成為半固化狀態，以制造樹脂體22。
[0049] 如圖9(B)所示，準備用于對密封用樹脂片材11進行成形的下側的按壓板23,在按 壓板23的主面的外周側配置側板24。同時，在按壓板23的主面的、由側板24包圍的區域 內的中央，配置圖9(A)的工序中制造的樹脂體22。側板24是用于決定所成形的密封用樹 脂片材11的厚度的構件。其中，第二實施方式中，由于不使用保護膜12,因此無需考慮保護 膜12的厚度。另外，對于與樹脂體22相抵接的按壓板23的表面實施利用硅樹脂等的脫模 處理。
[0050] 如圖9(C)所示，在樹脂體22的上方配置上側的按壓板25,以使其與圖9(B)中配 置的按壓板23相對。由此，成為在由相對的一對按壓板23、25和設置于側方的側板24包 圍的空間26中配置有樹脂體22的狀態。另外，對于與樹脂體22相抵接的按壓板25的表 面也實施利用硅樹脂等的脫模處理。
[0051] 如圖9(D)所示，通過使一對按壓板23、25朝彼此靠近的方向移動，從而位于按壓 板23、25之間的樹脂體22沿著按壓板23、25的面方向延展，對密封用樹脂片材11進行成 形。在樹脂體22延展時，樹脂體22被加熱至低于固化溫度的溫度。對于由相對的一對按 壓板23、25和設置于側方的側板24包圍的空間26進行抽真空。按壓板23、25的按壓速度 為0. 004mm/秒以上0. 06mm/秒以下。
[0052] 在圖9(D)所示的工序之后，解除按壓板23、25所產生的按壓力，并且由按壓板23、 25和側板24包圍的空間26向大氣開放。由此，制造如圖9(E)所示的密封用樹脂片材11。
[0053] 對于第二實施方式中使用的按壓板23、25的表面實施脫模處理。通過實施脫模處 理，從而具有減小按壓板23、25的表面摩擦力的效果，因此樹脂體22延展時的滑動性較好， 能夠減少氣泡的夾帶。
[0054] 根據第二實施方式，能夠不使用保護膜12地制造密封用樹脂片材11。因此，能夠 更加廉價地制造密封用樹脂片材11。 標號說明
[0055] 11 :密封用樹脂片材 12 :保護膜 20 :模具 21 :液狀樹脂 22 :樹脂體 23、25 :按壓板 24 :側板 31 :受壓板 32 :加壓板 33 :加熱器 34 :加壓伺服機構 35 :基底板 36 :頂板 37 :支柱 38 :真空機構
【權利要求】
1. 一種密封用樹脂片材制造方法，用于對搭載于基板上的多個電子元器件進行絕緣密 封，其特征在于，具有 ： 樹脂體配置工序，其中將作為密封用樹脂片材的材料的半固化狀態的樹脂體配置在由 相對的一對按壓板和設置于所述按壓板的外周側的側板包圍的空間內；以及 延展工序，其中將所述包圍的空間內進行抽真空，并且以低于所述樹脂體的固化溫度 的溫度對所述樹脂體進行加熱，且利用所述按壓板以0. 〇〇4mm/秒以上0. 06mm/秒以下的按 壓速度對所述樹脂體進行按壓以使其延展。
2. 如權利要求1所述的密封用樹脂片材制造方法，其特征在于， 所述樹脂體配置工序中，在所述樹脂體和所述按壓板之間插入實施了脫模處理的保護 膜， 所述延展工序中，按壓所述樹脂體以使其在所述保護膜的面方向上延展。
3. 如權利要求1所述的密封用樹脂片材制造方法，其特征在于， 對所述按壓板實施脫模處理， 所述延展工序中，按壓所述樹脂體以使其在所述按壓板的面方向上延展。
【文檔編號】H01L21/56GK104160492SQ201380011555
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年2月25日 優先權日:2012年3月1日
【發明者】勝部彰夫, 北山裕樹, 井田有彌, 渡部浩司 申請人:株式會社村田制作所