電子部品の封止方法
【課題】簡便かつ歩留り良く行なうことのできる電子部品の封止方法を提供する。
【解決手段】基板上に実装された電子部品を熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆し、加熱硬化する電子部品の封止方法であって、
硬化前の１００℃における溶融粘度が０．１〜５０Ｐａ・ｓであり、基板上のレジスト膜に対する硬化後の接触角が２０〜１００度である熱硬化性樹脂組成物からなるシートで前記電子部品を被覆し、電子部品と基板との接触部周辺を密閉して電子部品と基板との間に隙間を形成させることを特徴とする電子部品の封止方法である。
【解決手段】基板上に実装された電子部品を熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆し、加熱硬化する電子部品の封止方法であって、
硬化前の１００℃における溶融粘度が０．１〜５０Ｐａ・ｓであり、基板上のレジスト膜に対する硬化後の接触角が２０〜１００度である熱硬化性樹脂組成物からなるシートで前記電子部品を被覆し、電子部品と基板との接触部周辺を密閉して電子部品と基板との間に隙間を形成させることを特徴とする電子部品の封止方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の封止方法に関する。より詳しくは、本発明は、基板上に配置された半導体、抵抗、ダイオード、コンデンサー等の電子部品や弾性表面波装置（ＳＡＷデバイス）、水晶デバイス、高周波デバイス、加速度センサー等の中空デバイスを熱硬化性樹脂組成物からなるシートの硬化物で封止する電子部品の封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品等の封止は、粉末状エポキシ樹脂組成物を用いたトランスファー成形法、液状エポキシ樹脂組成物やシリコーン樹脂等を用いてポッティング法、ディスペンス法、印刷法等により行なわれてきた。しかしながら、このような封止方法では、高価な成形機を要したり、必要な部分以外に封止樹脂が付着したりして不良品につながるケースがあり、より安価で煩雑な工程を要しない封止方法が切望されていた。
簡易的な方法として、封止材料である熱硬化性樹脂、好ましくはエポキシ樹脂からなる薄板状樹脂シートを、基板面上に実装された半導体全面を覆うように被せたのちに加熱して、その薄板状樹脂シートを軟化させて粘性と粘着力を持たせることで、その薄板状樹脂シートを上記半導体と上記基板面に接着させ、その加熱処理後に上記軟化した薄板状樹脂シートが硬化することで上記半導体を封止する方法が開示されている（特許文献１、２等参照）。
特許文献１および２に記載の技術は、シート状の封止用樹脂を用いて電子部品を封止する技術であるが、この技術においては、封止用樹脂の硬化物に反りやねじれが発生しやすいという問題点や、電子部品細部への樹脂の充填不良によるボイドが発生しやすいという問題点があった。これは、特許文献１および２においては、用いられるエポキシ樹脂の種類や性状を全く把握しておらず、適切な封止条件の選定が難しいためであると推察される。
【０００３】
また、電子部品と基板との間に隙間を形成させる必要のあるデバイスの封止において、従来の液状封止材料を用いたディスペンス法では、デバイス直下のアクティブ面への封止材料の流入を抑制することが困難であるため、チップあるいは基板上にダムを設け封止材料の流入を制御することが行なわれている（例えば、特許文献３〜５参照）。このような手法においては、液状封止材料の流動を完全に制御することは困難であり、歩留り低下を引き起こす要因となっていた。また、デバイスの小型化、低コスト化を妨げる要因にもなっていた。
このような問題を解決するために、例えば、封止用熱硬化型接着シートを用いて、中空型デバイスを封止する方法が提案されている（特許文献６参照）。
しかしながら、上記封止用熱硬化型接着シートを用いた中空型デバイスの封止では、中空部分への封止樹脂の流入を完全に阻止することは出来るものの、基板と電子部品との間に形成された隙間を完全に封止することができない。又、前記中空部分に、加熱溶融された樹脂の一部を充填した状態で電子部品をシート封止すること、すなわち、中空部分への溶融樹脂の充填性を調節することは困難であり、封止は満足のいくものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２５８２５号公報
【特許文献２】特開２００３−２４９５１０号公報
【特許文献３】特開２００４−６４７３２号公報
【特許文献４】特開２００４−５６２９６号公報
【特許文献５】特開２００５−３９３３１号公報
【特許文献６】特開２００８−２６０８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、基板上に実装された電子部品や中空デバイス（本発明では、これも電子部品とみなして説明する）を熱硬化性樹脂組成物からなるシートで封止することによって、簡便かつ歩留り良く行なうことのできる電子部品の封止方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成するために、電子部品の封止方法について研究を重ねた。その結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、以下
（１）基板上に実装された電子部品を熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆し、加熱硬化する電子部品の封止方法であって、
硬化前の１００℃における溶融粘度が０．１〜５０Ｐａ・ｓであり、基板上のレジスト膜に対する硬化後の接触角が２０〜１００度である熱硬化性樹脂組成物からなるシートで前記電子部品を被覆し、電子部品と基板との接触部周辺を密閉して電子部品と基板との間に隙間を形成させることを特徴とする電子部品の封止方法、
(２)加熱硬化された前記シートの一部を前記隙間に充填させる上記（１）記載の電子部品の封止方法、
（３）８０〜１５０℃下で、前記シートを流動化させた後、さらに１００〜１８０℃下にて、０．５〜２時間加熱して流動化した同シートを硬化させ上記（１）または（２）に記載の電子部品の封止方法、
（４）前記シートが、
（Ａ）液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、（Ｂ）軟化点が９５℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂、（Ｃ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｄ）無機フィラー及び（Ｅ）難燃剤を必須成分として含む熱硬化性樹脂組成物からなり、前記（Ａ）／（Ｂ）の質量比が１０／９０〜３０／７０であり、かつ前記（Ｄ）の含有量が同熱硬化性樹脂組成物全量の２０〜８０質量％である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の電子部品の封止方法および
（５）前記隙間が２００μｍ以下である上記（１）〜（４）のいずれかに記載の電子部品の封止方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電子部品の封止方法は、基板と電子部品との間に形成された隙間を熱硬化性樹脂組成物からなるシートによる封止を行うにあたり、同隙間部分においてボイドの発生がなく、電子部品と基板との間に形成された隙間を所望の形状に封止する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は基板と実装された電子部品との間に形成された隙間周辺を封止材料で密閉または隙間を充填した状態を示した一例の断面模式図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は異常な封止状態を示した断面模式図である。
【図３】フロー性試験の状態を示すイメージ図である。
【図４】接触角試験の状況を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の電子部品の封止方法における実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
本発明の電子部品の封止方法は下記のようにして行うことができる。
基板上に実装された電子部品を熱硬化性樹脂組成物からなるシート（以下、シート状熱硬化性樹脂組成物と称する場合がある）で被覆し、８０〜１５０℃程度、好ましくは１００〜１５０℃の温度に加熱して、同シートを流動化させた後、さらに１００〜１８０℃程度の温度にて、０．５〜２時間程度加熱して流動化した同シートを硬化させて電子部品と基板との間に形成された隙間周辺を密閉または隙間を充填することができる。その断面模式図の一例を図１（ａ）〜（ｅ）に示す。各図において、１は熱硬化性樹脂組成物からなるシート、２および３は電子部品（２は、たとえば、チップ型デバイス、３はたとえば、バンプ）、４は基板である。
本発明において、密閉とは図１（ａ）、（ｃ）または（ｄ）のように電子部品と基板との間に形成された隙間が維持された状態を言い、充填とは図１（ｂ）や（e）のように同隙間に熱硬化性樹脂組成物が充満して隙間がなくなった状態を言う。したがって、本発明の電子部品の封止方法という表現は、具体的には密閉方法または充填方法を意味し、封止は、具体的には密閉または充填を意味する。
【００１０】
ここで前記熱硬化性樹脂組成物からなるシートの物性値は以下の通りである。
すなわち、１００℃における溶融粘度が０．１〜５０Ｐａ・ｓ、基板上のレジスト膜に対する熱硬化性樹脂組成物からなるシートの硬化後の接触角が２０〜１００度である。基板と電子部品との間に形成された隙間への熱硬化性樹脂組成物からなるシートによる封止を行うにあたり、シートがこのような溶融粘度および接触角を有することにより、熱硬化性樹脂組成物により密閉または充填された部分にボイドの発生がなく、所望の形状となるように電子部品を封止することができる。
電子部品が中空デバイスの場合、部品下面に隙間を確保する必要があるため前記溶融粘度は特に２〜４０Ｐａ・ｓが望ましく、又半導体や抵抗などの電子部品では隙間を充填する必要があるため、０．３〜１．５Ｐａ・ｓが望ましい。
１００℃における溶融粘度が０．１未満であると、電子部品と基板との間に形成された隙間周辺を密閉した状態で電子部品をシートで封止できるが、溶融した樹脂組成物の流動性が高くなって封止すべき範囲からはみ出す〔図２（ａ）参照〕。一方、５０Ｐａ・ｓを越えると電子部品と基板との間に形成された隙間周辺または隙間が完全に密閉または充填できない部分が生ずる〔図２（ｂ）参照〕。
図２（ａ）および図２（ｂ）は異常な封止状態を示した断面模式図である。
【００１１】
基板上のレジスト膜に対する熱硬化性樹脂組成物からなるシートの硬化後の接触角が２０度未満であると、電子部品と基板との間に形成された隙間周辺を密閉した状態で電子部品をシートで封止できるが溶融した樹脂の流動性が高くなって密閉すべき範囲からはみ出す〔図２（ａ）参照〕。一方、１００度を超えると、電子部品と基板との間に形成された隙間周辺を完全に密閉できない部分が生ずる〔図２（ｂ）参照〕。
電子部品が中空デバイスの場合、基板と電子部品との間に隙間を確保する必要があるため、前記接触角は特に４０〜１００度が望ましく、又半導体や抵抗などの電子部品では隙間が完全に充填される必要があるため２０〜４０度が望ましい。
ここで、溶融粘度は同熱硬化性樹脂組成物からなるシートの切片について、レオメーター（Ｒｈｅｎｅｍｅｔｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製、ＡＲＥＳ）において、２５ｍｍφのパラレルプレートを使用して、１００℃定温下、歪み５０％（最大）、角速度５０ｒａｄ／秒の下で、３分後の粘度を求めたものである。
又硬化後の接触角とは、熱硬化性樹脂組成物からなるシートの切片をエポキシ系ソルダーレジストを塗布したＦＲ−４基板にのせ、熱硬化性樹脂組成物からなるシートの切片が完全硬化した後の硬化物と基板のソルダーレジスト面との角度を求めたものである〔図４参照〕。図４は接触角試験の状況を示すイメージ図である。
【００１２】
また、本発明の方法は実装された基板と電子部品との間に形成された隙間が２００μｍ以下のものに好ましく適用できる。
なお、本発明の熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆する方法を電子部品のひとつである弾性表面波素子に適用した場合、弾性表面波素子は素子両端に外部接続用電極を有しており、この外部接続用電極と配線基板の表面に形成されている配線パターンとがハンダ等で接続され、回路を形成するように配線基板上に実装される。そのとき、配線基板の表面と弾性表面波素子の配線基板に対向する面との間には隙間が形成されており、素子表面に電子機能部を有している。本発明における熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆すれば、この電子機能部が熱硬化性樹脂組成物に接触したり、配線基板に接触したりせず、素子の機能が阻害されない〔図１（ｄ）参照〕。この弾性表面波素子と同様に電子機能部を有する素子としては、水晶振動子等の圧電素子、高周波回路を形成する回路素子、受光素子等のセンサ素子等が挙げられる。
【００１３】
図１（ｅ）に示すように、必要に応じて、溶融した樹脂組成物を電子部品下面（隙間）全体に行き渡らせることを目的として、前記隙間の下部の搭載基板に孔を設けてもよい。前記孔を通じて減圧下で充填を行ってもよい。また基板の孔の数は複数でも構わない。こうすることで隙間部分全面を隙間なく充填して封止することができる。
なお、図１（ｂ）のように、基板４に孔がない場合でも、シートの被覆の仕方を工夫、たとえば、シートの上部から一方向を開放（たとえば、図２において、紙面の手前側または向こう側の一箇所を開放）して空気の逃げ道を形成させるように被覆して上部から押さえ付けて空気を逃がしながら、かつ、シートの一部を隙間に入り込ませながら硬化させたり、減圧下で硬化させることにより隙間部分全体が実質的に充填された状態になるように封止することができる。シートの被覆の仕方は任意であり、電子部品全体を被覆しても良いし、一箇所を開放するように被覆しても良い。
ただし、圧電素子等の機械的圧力に対して弱い電子部品の場合は上部から押さえ付ける方式は好ましくない。
また、本封止方法では、熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆された電子部品の低背化及び上面の平滑化を目的として、０．５ＭＰａ以下の低い圧力でプレス成形や熱ラミネート成形して、電子部品に熱硬化性樹脂組成物からなるシートを仮接着する工程を行うことが好ましい。
このとき、ラミネート条件としては、例えば、温度範囲３０〜１８０℃、加熱加圧ロール０．１〜５ｍ／分の速度で通過させることにより良好な仮接着体が得られる。
【００１４】
〔熱硬化性樹脂組成物からなるシートの作製〕
本発明の封止方法で使用する熱硬化性樹脂組成物からなるシートの調製方法に特に制限はないが、例えば下記のようにして調製することができる。
まず、前述した（Ａ）液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、（Ｂ）軟化点が９５℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂、（Ｃ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｄ）無機フィラー及び（Ｅ）難燃剤からなる必須成分、並びに必要に応じて用いられる各種任意成分を高速混合機などにより、均一に混合したのち、ニーダー、二本ロール、連続混練装置などで十分混練する。混練温度としては５０〜１１０℃程度が好ましい。このようにして得られた熱硬化性樹脂組成物を冷却後、成形機にて５０〜１００℃程度の温度、圧力０．５〜１．５ＭＰａ程度の条件でプレスして、熱硬化性樹脂組成物からなるシートを作製する。
前記熱硬化性樹脂組成物からなるシートの厚さは、通常０．１〜２．０ｍｍ程度、好ましくは０．１〜１．０ｍｍである。
【００１５】
本発明の封止方法で用いられる熱硬化性樹脂組成物からなるシートの組成においては、（Ａ）成分として用いられる液状ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、一分子中に２個以上のエポキシ基を有する液状のビスフェノール型化合物であればよく、特に制限はないが、例えばビスフェノールＡ型及びビスフェノールＦ型が好適である。
このうち、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましく用いられ、その具体的例としては、ダウケミカル社製の「ＤＥＲ３８３Ｊ」、三菱化学社製の「８０７」（エポキシ当量１７０）、三井化学社製の「Ｒ１４０Ｐ」（エポキシ当量１８８）などが使用される。
なお、本発明において、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂とは、２５℃において液状を呈するビスフェノール型エポキシ樹脂を指す。
【００１６】
（Ｂ）成分として用いられる軟化点が９５℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂としては、例えば、ビフェニル骨格含有アラルキル型エポキシ樹脂の混合物やジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂の混合物などが挙げられる。
当該軟化点が９５℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂の市販品としては、日本化薬社製の「ＮＣ３０００（軟化点５７℃）」、「ＮＣ３０００Ｈ（軟化点７０℃）」、東都化成社製の「ＹＤＣＮ７０４（軟化点９０℃）」などが好ましく使用される。
本発明における軟化点は、ＪＩＳ Ｋ２２０７に基づいて、規定の環に試料を充填し、水浴またはグリセリン浴中で水平に支え、試料の中央に規定の球を置いて浴温を毎分５℃の速さで上昇させ、球を包み込んだ試料が環台の底板に接触した時に読み取った温度である。
本発明において、（Ａ）液状ビスフェノール型エポキシ樹脂と、（Ｂ）軟化点が９５℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂を併用することで、すなわち融点の異なる２種類のエポキシ樹脂を配合することで、室温でシート状、高温で液状の挙動を示すシート状の熱硬化性樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物からなるシート）を得ることができる。
【００１７】
本発明においては、前記（Ａ）／（Ｂ）の質量比は１０／９０〜３０／７０の範囲にあることが好ましい。液状エポキシ樹脂が、上記範囲より少ないか又は固形状エポキシ樹脂の軟化点が９５℃を超えるとシートに割れまたは欠けが発生し好ましくない。
また、液状エポキシ樹脂が上記範囲より多いか又は固形状エポキシ樹脂の軟化点が低すぎると、シートが形成されにくくなる。このような観点から、（Ａ）／（Ｂ）の質量比は１５／８５〜２５／７５の範囲であることがより好ましく、また固形状エポキシ樹脂の軟化点の下限は、通常４０℃程度である。
【００１８】
（Ｃ）成分として用いられるエポキシ樹脂用硬化剤としては、特に制限はなく、従来エポキシ樹脂の硬化剤として使用されているものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができ、例えばアミン系、フェノール系、酸無水物系などが挙げられる。アミン系硬化剤としては、例えばジシアンジアミドや、ｍ−フェニレンジアミンなどの芳香族ジアミン等が好ましく挙げられる。
このエポキシ樹脂用硬化剤の使用量は、硬化性及び硬化樹脂物性のバランスなどの点から、前記（Ａ）および（Ｂ）成分のエポキシ樹脂に対する当量比で、通常０．５〜１．５当量比程度、好ましくは０．７〜１．３当量比の範囲で選定される。
本発明の封止方法で使用する熱硬化性樹脂組成物からなるシートにおいては、本発明の効果が損なわれない範囲で、必要に応じて、エポキシ樹脂用硬化促進剤を含有させることができる。
このエポキシ樹脂用硬化促進剤としては、特に制限はなく、従来エポキシ樹脂の硬化促進剤として使用されているものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。例えば、芳香族ジメチルウレア、脂肪族ジメチルウレア等のウレア類などを例示することができる。
このエポキシ樹脂用硬化促進剤の使用量は、硬化促進性及び硬化樹脂物性のバランスなどの点から、上記（Ａ）、（Ｂ）成分の両エポキシ樹脂の合計量１００質量部に対し、通常０．１〜１０質量部程度、好ましくは０．４〜５質量部の範囲で選定される。
【００１９】
（Ｄ）成分として用いられる無機フィラーとしては特に制限はなく、例えば溶融シリカ、球状シリカなどのシリカ類；アルミナなど、通常用いられているものを使用することができる。
当該無機フィラーの質量平均粒子径は、製造時の作業性及び隙間への熱硬化性樹脂組成物の充填効率の観点から、４〜３０μｍの範囲にあることが好ましい。なお、この質量平均粒子径は、レーザ回折散乱方式（例えば、島津製作所製、装置名：ＳＡＬＤ−３１００）により測定された値である。
当該無機フィラーとしては、球状シリカが好ましく、例えば電気化学工業社製の「ＦＢ−９５９（質量平均粒子径：２５μｍ）」などが好適である。
当該無機フィラーの含有量は、熱硬化性樹脂組成物全量に基づき、２０〜８０質量％であることが好ましい。この含有量が２０質量％未満では、シート状熱硬化性樹脂組成物を用いて電子部品を封止する際、溶融した樹脂の流動性が高くなって封止すべき範囲からはみ出したり〔図２（ａ）参照〕、硬化物に反りや、ねじれが発生しやすい。一方８０質量％を超えると、シートに割れや欠けが発生したり、溶融時の流動性が低下し、隙間に未充填箇所が発生〔図２（ｂ）参照〕したりするため好ましくない。
【００２０】
（Ｅ）成分として用いられる難燃剤としては特に制限はなく、例えばリン化合物や、金属水和物などを用いることができる。
リン化合物としては、例えば（ａ）ホスファゼン化合物、（ｂ）９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイドや、その誘導体、（ｃ）リン酸エステル化合物、（ｄ）リン酸エステルアミドなどがある。
金属水和物としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが用いられ、水酸化アルミニウム化合物としては、例えば、昭和電工社製の「Ｈ４２Ｍ」が好ましく使用される。
本発明においては、前記難燃剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その含有量は、難燃剤の種類にもよるが、難燃性及び他の物性のバランスの面から、樹脂組成物全量に基づき、５〜５０質量％であることが好ましく、より好ましくは、１０〜４０質量％、さらに好ましくは１０〜３５質量％である。
【００２１】
〔他の任意成分〕
本発明の封止方法で使用される熱硬化性樹脂組成物においては、他の任意成分として、本発明の効果を阻害しない範囲で、シリコーンゴムやシリコーンゲルなどの粉末、シリコーン変性エポキシ樹脂やフェノール樹脂、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体のような熱可塑性樹脂などの低応力化剤；ｎ−ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、スチレンオキサイド、ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエンジエポキシド、フェノール、クレゾール、ｔ−ブチルフェノールなどの粘度降下用希釈剤；ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーンオイルなどの濡れ向上剤や消泡剤等を適宜含有させることができる。
【００２２】
本発明の封止方法によれば、熱硬化性樹脂組成物からなるシートで電子部品を被覆し、加熱することで容易に電子部品を封止することができるため封止工程を簡略化して製造を簡便に行うことができる。さらに電子部品と基板との間に形成された隙間への樹脂の充填を行なうにあたり、同部分のボイドの発生もなく、加熱硬化後所望の形状に電子部品を封止することが出来、かつ、硬化物の反りやねじれが少ない上、難燃性にも優れたものである。また、大掛かりな設備を必要とせずに電子機能部を有する電子部品の機能を阻害することなく封止することができるため、製造コストの低減を図ることができる。
【実施例】
【００２３】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各例における諸特性は、以下に示す方法に従って求めた。
（１）ゲルタイム
ＪＩＳ Ｃ ２１０５の試験管法に準拠して、１００℃のオイルバス中でシート状熱硬化性樹脂組成物がゲルになるまでの時間を測定した。
（２）シート特性
次の判定基準で評価した。
○：室温で柔軟であり、１８０度折り曲げ時、割れ及び欠けが発生せず、かつ液状でない。
×：シート化が不可能。
（３）溶融時の流動性
６ｍｍ口、厚さ０．５ｍｍのチップをＦＲ−４基板上に設置したものを用意し、その上に９ｍｍ口に切り出した樹脂からなるシートをのせ、１００℃２時間硬化させ、埋め込み性を目視にて確認し、下記の判定基準で評価した。
○：樹脂によりチップが埋め込まれている
×：樹脂が十分に溶融・流動せず、基板／樹脂間にチップから外部に至る空隙がある
（４）溶融粘度
レオメーター〔Ｒｈｅｎｅｍｅｔｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製、ＡＲＥＳ〕にて測定（１００℃）した。すなわち同熱硬化性樹脂からなるシート片（２５ｍｍφ）について、２５ｍｍφのパラレルプレートを使用して、１００℃定温下、歪み５０％（最大）、角速度５０ｒａｄ／秒の下で、３分後の粘度を求めたものである。
＜硬化物＞
（５）硬化後の接触角
ＦＲ−４基板〔４５ｍｍ×３０ｍｍ、レジスト塗布済み、レジスト：太陽インキ社製、「ＰＳＲ−４０００ Ｇ２４Ｋ 緑」〕上に熱硬化性樹脂組成物からなるシートを０．０５ｇ載せ、１００℃、２時間硬化後、接触角計〔協和界面科学（株）製接触角計ＣＤ−Ａ〕により樹脂と基板の接触角を測定した（図４参照）。
（６）フロー性
ＦＲ−４基板（４５ｍｍ×３０ｍｍ）上に塗布されたレジスト〔太陽インキ社製、「ＰＳＲ−４０００ Ｇ２４Ｋ 緑」〕膜上に高さ５０μｍのスペーサーを四隅に有したカバーガラスを載せた治具に、同カバーガラス端部に小片化した熱硬化性樹脂からなるシート（３０ｍｍ×２０ｍｍ）を設置し、１００℃で２時間加熱して流動化した樹脂組成物を硬化させた後、端部からの侵入距離を計測した（図３参照）。
図３はフロー性試験の状況を示すイメージ図である。
（７）ガラス転移点
ＴＭＡ／ＳＳ１５０〔セイコーインスツルメンツ社製〕において、室温から２００℃まで昇温（昇温スピード１０℃／分）して、ガラス転移点を測定した。
（８）難燃性
ＵＬ９４に準拠して、試験片厚み１．６ｍｍで難燃性を評価した。
【００２４】
（実施例１〜５）
表１に示す配合組成の各原料をニーダーに仕込み、７５℃で１時間撹拌混合して、各熱硬化性樹脂組成物を調製した。次いで、各樹脂組成物それぞれを３０℃に冷却後、成形機により、７０℃、１．０ＭＰａの条件でプレス成形して厚さ０．５ｍｍのシートとし、熱硬化性樹脂組成物からなる各シートを作製した。
基板上に実装された電子部品を上記シートで被覆した後、常圧下で、１００℃の温度に２時間加熱して、同シートを流動化させた後、さらに１５０℃の温度にて、１時間程度加熱して流動化した同樹脂組成物を硬化させるという条件により電子部品と基板との間に形成された隙間を保持しながら電子部品をシートにより封止することができた。
図１（ａ）〜（ｄ）は基板上に実装された電子部品を熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆し、封止した状態を示した断面模式図である。図１（ｅ）は孔を設けた基板上に実装された電子部品に熱硬化性樹脂組成物からなるシートを被覆し、基板と実装された電子部品との間に形成された隙間を封止材料で充填した状態を示した断面模式図である。
【００２５】
（比較例１、２）
表１記載の所定のものとした以外は、実施例と同様の操作を行った。
図２（ａ）および（ｂ）は熱硬化性樹脂組成物からなるシート中の樹脂の流動性が適切でないことによる異常な封止状態を示す断面模式図である。
各例における諸特性の評価結果を表１に示す。
【００２６】
実施例および比較例で使用した各成分は以下の通りである。
１．液状ビスフェノール型エポキシ樹脂
（１）ＤＥＲ３８３Ｊ：ダウケミカル社製のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１９０）
（２）８０７：三菱化学社製のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１７０）
２．軟化点９５℃以下の固形状エポキシ樹脂
（１）ＮＣ３０００：日本化薬社製のビフェニル骨格含有多官能型エポキシ樹脂（エポキシ当量：２８５、軟化点：５７℃）
（２）ＮＣ３０００Ｈ：日本化薬社製のビフェニル骨格型エポキシ樹脂（エポキシ当量：２９０、軟化点：７０℃）
３．硬化剤
（１）ＤＩＣＹ：日本カーバイド社製のジシアンジアミド
（２）ＥＨ−４３７０Ｓ：ＡＤＥＫＡ社製の変性脂肪族ポリアミン
４．触媒
Ｕ−ＣＡＴ３５０２Ｔ：サンアプロ社製の芳香族ジメチルウレア
５．無機フィラー
ＦＢ−９５９：電気化学工業社製の球状シリカ（質量平均粒子径：２５μｍ）
６．難燃剤
Ｈ４２Ｍ：昭和電工社製の水酸化アルミニウム（粒子径：１．５μｍ）
７．レジスト
ＰＳＲ−４０００ Ｇ２４Ｋ 緑：太陽インキ社製のエポキシ系レジスト
表１と図１から分かるように、実施例のすべてにおいて、溶融粘度を樹脂組成で調節し、熱硬化性樹脂からなるシートにより各種所望の形状に封止でき、かつ、難燃性の項目も良好である。これに対し、比較例１、２のように、レジスト膜に対する硬化後の接触角が２０〜１００度の範囲外にあるものは、それぞれ溶融樹脂が流れすぎたり、溶融時の流動性が劣って電子部品と基板との間に形成された隙間が完全に密閉できなかった。その断面図を図２（ａ）および（ｂ）に示す。
【００２７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の電子部品の封止方法は、簡易な操作により電子部品を熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆することにより、加熱溶融時、電子部品と基板との間に形成された隙間への樹脂の充填性を調節出来、かつ、加熱硬化後、同部分のボイドの発生もなく所望の形状に電子部品を封止する方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１：熱硬化性樹脂組成物からなるシート
２：電子部品（たとえば、チップ型デバイス）
３：電子部品（たとえば、バンプ）
４：基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の封止方法に関する。より詳しくは、本発明は、基板上に配置された半導体、抵抗、ダイオード、コンデンサー等の電子部品や弾性表面波装置（ＳＡＷデバイス）、水晶デバイス、高周波デバイス、加速度センサー等の中空デバイスを熱硬化性樹脂組成物からなるシートの硬化物で封止する電子部品の封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品等の封止は、粉末状エポキシ樹脂組成物を用いたトランスファー成形法、液状エポキシ樹脂組成物やシリコーン樹脂等を用いてポッティング法、ディスペンス法、印刷法等により行なわれてきた。しかしながら、このような封止方法では、高価な成形機を要したり、必要な部分以外に封止樹脂が付着したりして不良品につながるケースがあり、より安価で煩雑な工程を要しない封止方法が切望されていた。
簡易的な方法として、封止材料である熱硬化性樹脂、好ましくはエポキシ樹脂からなる薄板状樹脂シートを、基板面上に実装された半導体全面を覆うように被せたのちに加熱して、その薄板状樹脂シートを軟化させて粘性と粘着力を持たせることで、その薄板状樹脂シートを上記半導体と上記基板面に接着させ、その加熱処理後に上記軟化した薄板状樹脂シートが硬化することで上記半導体を封止する方法が開示されている（特許文献１、２等参照）。
特許文献１および２に記載の技術は、シート状の封止用樹脂を用いて電子部品を封止する技術であるが、この技術においては、封止用樹脂の硬化物に反りやねじれが発生しやすいという問題点や、電子部品細部への樹脂の充填不良によるボイドが発生しやすいという問題点があった。これは、特許文献１および２においては、用いられるエポキシ樹脂の種類や性状を全く把握しておらず、適切な封止条件の選定が難しいためであると推察される。
【０００３】
また、電子部品と基板との間に隙間を形成させる必要のあるデバイスの封止において、従来の液状封止材料を用いたディスペンス法では、デバイス直下のアクティブ面への封止材料の流入を抑制することが困難であるため、チップあるいは基板上にダムを設け封止材料の流入を制御することが行なわれている（例えば、特許文献３〜５参照）。このような手法においては、液状封止材料の流動を完全に制御することは困難であり、歩留り低下を引き起こす要因となっていた。また、デバイスの小型化、低コスト化を妨げる要因にもなっていた。
このような問題を解決するために、例えば、封止用熱硬化型接着シートを用いて、中空型デバイスを封止する方法が提案されている（特許文献６参照）。
しかしながら、上記封止用熱硬化型接着シートを用いた中空型デバイスの封止では、中空部分への封止樹脂の流入を完全に阻止することは出来るものの、基板と電子部品との間に形成された隙間を完全に封止することができない。又、前記中空部分に、加熱溶融された樹脂の一部を充填した状態で電子部品をシート封止すること、すなわち、中空部分への溶融樹脂の充填性を調節することは困難であり、封止は満足のいくものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２５８２５号公報
【特許文献２】特開２００３−２４９５１０号公報
【特許文献３】特開２００４−６４７３２号公報
【特許文献４】特開２００４−５６２９６号公報
【特許文献５】特開２００５−３９３３１号公報
【特許文献６】特開２００８−２６０８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、基板上に実装された電子部品や中空デバイス（本発明では、これも電子部品とみなして説明する）を熱硬化性樹脂組成物からなるシートで封止することによって、簡便かつ歩留り良く行なうことのできる電子部品の封止方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成するために、電子部品の封止方法について研究を重ねた。その結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、以下
（１）基板上に実装された電子部品を熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆し、加熱硬化する電子部品の封止方法であって、
硬化前の１００℃における溶融粘度が０．１〜５０Ｐａ・ｓであり、基板上のレジスト膜に対する硬化後の接触角が２０〜１００度である熱硬化性樹脂組成物からなるシートで前記電子部品を被覆し、電子部品と基板との接触部周辺を密閉して電子部品と基板との間に隙間を形成させることを特徴とする電子部品の封止方法、
(２)加熱硬化された前記シートの一部を前記隙間に充填させる上記（１）記載の電子部品の封止方法、
（３）８０〜１５０℃下で、前記シートを流動化させた後、さらに１００〜１８０℃下にて、０．５〜２時間加熱して流動化した同シートを硬化させ上記（１）または（２）に記載の電子部品の封止方法、
（４）前記シートが、
（Ａ）液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、（Ｂ）軟化点が９５℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂、（Ｃ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｄ）無機フィラー及び（Ｅ）難燃剤を必須成分として含む熱硬化性樹脂組成物からなり、前記（Ａ）／（Ｂ）の質量比が１０／９０〜３０／７０であり、かつ前記（Ｄ）の含有量が同熱硬化性樹脂組成物全量の２０〜８０質量％である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の電子部品の封止方法および
（５）前記隙間が２００μｍ以下である上記（１）〜（４）のいずれかに記載の電子部品の封止方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電子部品の封止方法は、基板と電子部品との間に形成された隙間を熱硬化性樹脂組成物からなるシートによる封止を行うにあたり、同隙間部分においてボイドの発生がなく、電子部品と基板との間に形成された隙間を所望の形状に封止する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は基板と実装された電子部品との間に形成された隙間周辺を封止材料で密閉または隙間を充填した状態を示した一例の断面模式図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は異常な封止状態を示した断面模式図である。
【図３】フロー性試験の状態を示すイメージ図である。
【図４】接触角試験の状況を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の電子部品の封止方法における実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
本発明の電子部品の封止方法は下記のようにして行うことができる。
基板上に実装された電子部品を熱硬化性樹脂組成物からなるシート（以下、シート状熱硬化性樹脂組成物と称する場合がある）で被覆し、８０〜１５０℃程度、好ましくは１００〜１５０℃の温度に加熱して、同シートを流動化させた後、さらに１００〜１８０℃程度の温度にて、０．５〜２時間程度加熱して流動化した同シートを硬化させて電子部品と基板との間に形成された隙間周辺を密閉または隙間を充填することができる。その断面模式図の一例を図１（ａ）〜（ｅ）に示す。各図において、１は熱硬化性樹脂組成物からなるシート、２および３は電子部品（２は、たとえば、チップ型デバイス、３はたとえば、バンプ）、４は基板である。
本発明において、密閉とは図１（ａ）、（ｃ）または（ｄ）のように電子部品と基板との間に形成された隙間が維持された状態を言い、充填とは図１（ｂ）や（e）のように同隙間に熱硬化性樹脂組成物が充満して隙間がなくなった状態を言う。したがって、本発明の電子部品の封止方法という表現は、具体的には密閉方法または充填方法を意味し、封止は、具体的には密閉または充填を意味する。
【００１０】
ここで前記熱硬化性樹脂組成物からなるシートの物性値は以下の通りである。
すなわち、１００℃における溶融粘度が０．１〜５０Ｐａ・ｓ、基板上のレジスト膜に対する熱硬化性樹脂組成物からなるシートの硬化後の接触角が２０〜１００度である。基板と電子部品との間に形成された隙間への熱硬化性樹脂組成物からなるシートによる封止を行うにあたり、シートがこのような溶融粘度および接触角を有することにより、熱硬化性樹脂組成物により密閉または充填された部分にボイドの発生がなく、所望の形状となるように電子部品を封止することができる。
電子部品が中空デバイスの場合、部品下面に隙間を確保する必要があるため前記溶融粘度は特に２〜４０Ｐａ・ｓが望ましく、又半導体や抵抗などの電子部品では隙間を充填する必要があるため、０．３〜１．５Ｐａ・ｓが望ましい。
１００℃における溶融粘度が０．１未満であると、電子部品と基板との間に形成された隙間周辺を密閉した状態で電子部品をシートで封止できるが、溶融した樹脂組成物の流動性が高くなって封止すべき範囲からはみ出す〔図２（ａ）参照〕。一方、５０Ｐａ・ｓを越えると電子部品と基板との間に形成された隙間周辺または隙間が完全に密閉または充填できない部分が生ずる〔図２（ｂ）参照〕。
図２（ａ）および図２（ｂ）は異常な封止状態を示した断面模式図である。
【００１１】
基板上のレジスト膜に対する熱硬化性樹脂組成物からなるシートの硬化後の接触角が２０度未満であると、電子部品と基板との間に形成された隙間周辺を密閉した状態で電子部品をシートで封止できるが溶融した樹脂の流動性が高くなって密閉すべき範囲からはみ出す〔図２（ａ）参照〕。一方、１００度を超えると、電子部品と基板との間に形成された隙間周辺を完全に密閉できない部分が生ずる〔図２（ｂ）参照〕。
電子部品が中空デバイスの場合、基板と電子部品との間に隙間を確保する必要があるため、前記接触角は特に４０〜１００度が望ましく、又半導体や抵抗などの電子部品では隙間が完全に充填される必要があるため２０〜４０度が望ましい。
ここで、溶融粘度は同熱硬化性樹脂組成物からなるシートの切片について、レオメーター（Ｒｈｅｎｅｍｅｔｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製、ＡＲＥＳ）において、２５ｍｍφのパラレルプレートを使用して、１００℃定温下、歪み５０％（最大）、角速度５０ｒａｄ／秒の下で、３分後の粘度を求めたものである。
又硬化後の接触角とは、熱硬化性樹脂組成物からなるシートの切片をエポキシ系ソルダーレジストを塗布したＦＲ−４基板にのせ、熱硬化性樹脂組成物からなるシートの切片が完全硬化した後の硬化物と基板のソルダーレジスト面との角度を求めたものである〔図４参照〕。図４は接触角試験の状況を示すイメージ図である。
【００１２】
また、本発明の方法は実装された基板と電子部品との間に形成された隙間が２００μｍ以下のものに好ましく適用できる。
なお、本発明の熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆する方法を電子部品のひとつである弾性表面波素子に適用した場合、弾性表面波素子は素子両端に外部接続用電極を有しており、この外部接続用電極と配線基板の表面に形成されている配線パターンとがハンダ等で接続され、回路を形成するように配線基板上に実装される。そのとき、配線基板の表面と弾性表面波素子の配線基板に対向する面との間には隙間が形成されており、素子表面に電子機能部を有している。本発明における熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆すれば、この電子機能部が熱硬化性樹脂組成物に接触したり、配線基板に接触したりせず、素子の機能が阻害されない〔図１（ｄ）参照〕。この弾性表面波素子と同様に電子機能部を有する素子としては、水晶振動子等の圧電素子、高周波回路を形成する回路素子、受光素子等のセンサ素子等が挙げられる。
【００１３】
図１（ｅ）に示すように、必要に応じて、溶融した樹脂組成物を電子部品下面（隙間）全体に行き渡らせることを目的として、前記隙間の下部の搭載基板に孔を設けてもよい。前記孔を通じて減圧下で充填を行ってもよい。また基板の孔の数は複数でも構わない。こうすることで隙間部分全面を隙間なく充填して封止することができる。
なお、図１（ｂ）のように、基板４に孔がない場合でも、シートの被覆の仕方を工夫、たとえば、シートの上部から一方向を開放（たとえば、図２において、紙面の手前側または向こう側の一箇所を開放）して空気の逃げ道を形成させるように被覆して上部から押さえ付けて空気を逃がしながら、かつ、シートの一部を隙間に入り込ませながら硬化させたり、減圧下で硬化させることにより隙間部分全体が実質的に充填された状態になるように封止することができる。シートの被覆の仕方は任意であり、電子部品全体を被覆しても良いし、一箇所を開放するように被覆しても良い。
ただし、圧電素子等の機械的圧力に対して弱い電子部品の場合は上部から押さえ付ける方式は好ましくない。
また、本封止方法では、熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆された電子部品の低背化及び上面の平滑化を目的として、０．５ＭＰａ以下の低い圧力でプレス成形や熱ラミネート成形して、電子部品に熱硬化性樹脂組成物からなるシートを仮接着する工程を行うことが好ましい。
このとき、ラミネート条件としては、例えば、温度範囲３０〜１８０℃、加熱加圧ロール０．１〜５ｍ／分の速度で通過させることにより良好な仮接着体が得られる。
【００１４】
〔熱硬化性樹脂組成物からなるシートの作製〕
本発明の封止方法で使用する熱硬化性樹脂組成物からなるシートの調製方法に特に制限はないが、例えば下記のようにして調製することができる。
まず、前述した（Ａ）液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、（Ｂ）軟化点が９５℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂、（Ｃ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｄ）無機フィラー及び（Ｅ）難燃剤からなる必須成分、並びに必要に応じて用いられる各種任意成分を高速混合機などにより、均一に混合したのち、ニーダー、二本ロール、連続混練装置などで十分混練する。混練温度としては５０〜１１０℃程度が好ましい。このようにして得られた熱硬化性樹脂組成物を冷却後、成形機にて５０〜１００℃程度の温度、圧力０．５〜１．５ＭＰａ程度の条件でプレスして、熱硬化性樹脂組成物からなるシートを作製する。
前記熱硬化性樹脂組成物からなるシートの厚さは、通常０．１〜２．０ｍｍ程度、好ましくは０．１〜１．０ｍｍである。
【００１５】
本発明の封止方法で用いられる熱硬化性樹脂組成物からなるシートの組成においては、（Ａ）成分として用いられる液状ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、一分子中に２個以上のエポキシ基を有する液状のビスフェノール型化合物であればよく、特に制限はないが、例えばビスフェノールＡ型及びビスフェノールＦ型が好適である。
このうち、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましく用いられ、その具体的例としては、ダウケミカル社製の「ＤＥＲ３８３Ｊ」、三菱化学社製の「８０７」（エポキシ当量１７０）、三井化学社製の「Ｒ１４０Ｐ」（エポキシ当量１８８）などが使用される。
なお、本発明において、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂とは、２５℃において液状を呈するビスフェノール型エポキシ樹脂を指す。
【００１６】
（Ｂ）成分として用いられる軟化点が９５℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂としては、例えば、ビフェニル骨格含有アラルキル型エポキシ樹脂の混合物やジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂の混合物などが挙げられる。
当該軟化点が９５℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂の市販品としては、日本化薬社製の「ＮＣ３０００（軟化点５７℃）」、「ＮＣ３０００Ｈ（軟化点７０℃）」、東都化成社製の「ＹＤＣＮ７０４（軟化点９０℃）」などが好ましく使用される。
本発明における軟化点は、ＪＩＳ Ｋ２２０７に基づいて、規定の環に試料を充填し、水浴またはグリセリン浴中で水平に支え、試料の中央に規定の球を置いて浴温を毎分５℃の速さで上昇させ、球を包み込んだ試料が環台の底板に接触した時に読み取った温度である。
本発明において、（Ａ）液状ビスフェノール型エポキシ樹脂と、（Ｂ）軟化点が９５℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂を併用することで、すなわち融点の異なる２種類のエポキシ樹脂を配合することで、室温でシート状、高温で液状の挙動を示すシート状の熱硬化性樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物からなるシート）を得ることができる。
【００１７】
本発明においては、前記（Ａ）／（Ｂ）の質量比は１０／９０〜３０／７０の範囲にあることが好ましい。液状エポキシ樹脂が、上記範囲より少ないか又は固形状エポキシ樹脂の軟化点が９５℃を超えるとシートに割れまたは欠けが発生し好ましくない。
また、液状エポキシ樹脂が上記範囲より多いか又は固形状エポキシ樹脂の軟化点が低すぎると、シートが形成されにくくなる。このような観点から、（Ａ）／（Ｂ）の質量比は１５／８５〜２５／７５の範囲であることがより好ましく、また固形状エポキシ樹脂の軟化点の下限は、通常４０℃程度である。
【００１８】
（Ｃ）成分として用いられるエポキシ樹脂用硬化剤としては、特に制限はなく、従来エポキシ樹脂の硬化剤として使用されているものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができ、例えばアミン系、フェノール系、酸無水物系などが挙げられる。アミン系硬化剤としては、例えばジシアンジアミドや、ｍ−フェニレンジアミンなどの芳香族ジアミン等が好ましく挙げられる。
このエポキシ樹脂用硬化剤の使用量は、硬化性及び硬化樹脂物性のバランスなどの点から、前記（Ａ）および（Ｂ）成分のエポキシ樹脂に対する当量比で、通常０．５〜１．５当量比程度、好ましくは０．７〜１．３当量比の範囲で選定される。
本発明の封止方法で使用する熱硬化性樹脂組成物からなるシートにおいては、本発明の効果が損なわれない範囲で、必要に応じて、エポキシ樹脂用硬化促進剤を含有させることができる。
このエポキシ樹脂用硬化促進剤としては、特に制限はなく、従来エポキシ樹脂の硬化促進剤として使用されているものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。例えば、芳香族ジメチルウレア、脂肪族ジメチルウレア等のウレア類などを例示することができる。
このエポキシ樹脂用硬化促進剤の使用量は、硬化促進性及び硬化樹脂物性のバランスなどの点から、上記（Ａ）、（Ｂ）成分の両エポキシ樹脂の合計量１００質量部に対し、通常０．１〜１０質量部程度、好ましくは０．４〜５質量部の範囲で選定される。
【００１９】
（Ｄ）成分として用いられる無機フィラーとしては特に制限はなく、例えば溶融シリカ、球状シリカなどのシリカ類；アルミナなど、通常用いられているものを使用することができる。
当該無機フィラーの質量平均粒子径は、製造時の作業性及び隙間への熱硬化性樹脂組成物の充填効率の観点から、４〜３０μｍの範囲にあることが好ましい。なお、この質量平均粒子径は、レーザ回折散乱方式（例えば、島津製作所製、装置名：ＳＡＬＤ−３１００）により測定された値である。
当該無機フィラーとしては、球状シリカが好ましく、例えば電気化学工業社製の「ＦＢ−９５９（質量平均粒子径：２５μｍ）」などが好適である。
当該無機フィラーの含有量は、熱硬化性樹脂組成物全量に基づき、２０〜８０質量％であることが好ましい。この含有量が２０質量％未満では、シート状熱硬化性樹脂組成物を用いて電子部品を封止する際、溶融した樹脂の流動性が高くなって封止すべき範囲からはみ出したり〔図２（ａ）参照〕、硬化物に反りや、ねじれが発生しやすい。一方８０質量％を超えると、シートに割れや欠けが発生したり、溶融時の流動性が低下し、隙間に未充填箇所が発生〔図２（ｂ）参照〕したりするため好ましくない。
【００２０】
（Ｅ）成分として用いられる難燃剤としては特に制限はなく、例えばリン化合物や、金属水和物などを用いることができる。
リン化合物としては、例えば（ａ）ホスファゼン化合物、（ｂ）９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイドや、その誘導体、（ｃ）リン酸エステル化合物、（ｄ）リン酸エステルアミドなどがある。
金属水和物としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが用いられ、水酸化アルミニウム化合物としては、例えば、昭和電工社製の「Ｈ４２Ｍ」が好ましく使用される。
本発明においては、前記難燃剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その含有量は、難燃剤の種類にもよるが、難燃性及び他の物性のバランスの面から、樹脂組成物全量に基づき、５〜５０質量％であることが好ましく、より好ましくは、１０〜４０質量％、さらに好ましくは１０〜３５質量％である。
【００２１】
〔他の任意成分〕
本発明の封止方法で使用される熱硬化性樹脂組成物においては、他の任意成分として、本発明の効果を阻害しない範囲で、シリコーンゴムやシリコーンゲルなどの粉末、シリコーン変性エポキシ樹脂やフェノール樹脂、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体のような熱可塑性樹脂などの低応力化剤；ｎ−ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、スチレンオキサイド、ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエンジエポキシド、フェノール、クレゾール、ｔ−ブチルフェノールなどの粘度降下用希釈剤；ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーンオイルなどの濡れ向上剤や消泡剤等を適宜含有させることができる。
【００２２】
本発明の封止方法によれば、熱硬化性樹脂組成物からなるシートで電子部品を被覆し、加熱することで容易に電子部品を封止することができるため封止工程を簡略化して製造を簡便に行うことができる。さらに電子部品と基板との間に形成された隙間への樹脂の充填を行なうにあたり、同部分のボイドの発生もなく、加熱硬化後所望の形状に電子部品を封止することが出来、かつ、硬化物の反りやねじれが少ない上、難燃性にも優れたものである。また、大掛かりな設備を必要とせずに電子機能部を有する電子部品の機能を阻害することなく封止することができるため、製造コストの低減を図ることができる。
【実施例】
【００２３】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各例における諸特性は、以下に示す方法に従って求めた。
（１）ゲルタイム
ＪＩＳ Ｃ ２１０５の試験管法に準拠して、１００℃のオイルバス中でシート状熱硬化性樹脂組成物がゲルになるまでの時間を測定した。
（２）シート特性
次の判定基準で評価した。
○：室温で柔軟であり、１８０度折り曲げ時、割れ及び欠けが発生せず、かつ液状でない。
×：シート化が不可能。
（３）溶融時の流動性
６ｍｍ口、厚さ０．５ｍｍのチップをＦＲ−４基板上に設置したものを用意し、その上に９ｍｍ口に切り出した樹脂からなるシートをのせ、１００℃２時間硬化させ、埋め込み性を目視にて確認し、下記の判定基準で評価した。
○：樹脂によりチップが埋め込まれている
×：樹脂が十分に溶融・流動せず、基板／樹脂間にチップから外部に至る空隙がある
（４）溶融粘度
レオメーター〔Ｒｈｅｎｅｍｅｔｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製、ＡＲＥＳ〕にて測定（１００℃）した。すなわち同熱硬化性樹脂からなるシート片（２５ｍｍφ）について、２５ｍｍφのパラレルプレートを使用して、１００℃定温下、歪み５０％（最大）、角速度５０ｒａｄ／秒の下で、３分後の粘度を求めたものである。
＜硬化物＞
（５）硬化後の接触角
ＦＲ−４基板〔４５ｍｍ×３０ｍｍ、レジスト塗布済み、レジスト：太陽インキ社製、「ＰＳＲ−４０００ Ｇ２４Ｋ 緑」〕上に熱硬化性樹脂組成物からなるシートを０．０５ｇ載せ、１００℃、２時間硬化後、接触角計〔協和界面科学（株）製接触角計ＣＤ−Ａ〕により樹脂と基板の接触角を測定した（図４参照）。
（６）フロー性
ＦＲ−４基板（４５ｍｍ×３０ｍｍ）上に塗布されたレジスト〔太陽インキ社製、「ＰＳＲ−４０００ Ｇ２４Ｋ 緑」〕膜上に高さ５０μｍのスペーサーを四隅に有したカバーガラスを載せた治具に、同カバーガラス端部に小片化した熱硬化性樹脂からなるシート（３０ｍｍ×２０ｍｍ）を設置し、１００℃で２時間加熱して流動化した樹脂組成物を硬化させた後、端部からの侵入距離を計測した（図３参照）。
図３はフロー性試験の状況を示すイメージ図である。
（７）ガラス転移点
ＴＭＡ／ＳＳ１５０〔セイコーインスツルメンツ社製〕において、室温から２００℃まで昇温（昇温スピード１０℃／分）して、ガラス転移点を測定した。
（８）難燃性
ＵＬ９４に準拠して、試験片厚み１．６ｍｍで難燃性を評価した。
【００２４】
（実施例１〜５）
表１に示す配合組成の各原料をニーダーに仕込み、７５℃で１時間撹拌混合して、各熱硬化性樹脂組成物を調製した。次いで、各樹脂組成物それぞれを３０℃に冷却後、成形機により、７０℃、１．０ＭＰａの条件でプレス成形して厚さ０．５ｍｍのシートとし、熱硬化性樹脂組成物からなる各シートを作製した。
基板上に実装された電子部品を上記シートで被覆した後、常圧下で、１００℃の温度に２時間加熱して、同シートを流動化させた後、さらに１５０℃の温度にて、１時間程度加熱して流動化した同樹脂組成物を硬化させるという条件により電子部品と基板との間に形成された隙間を保持しながら電子部品をシートにより封止することができた。
図１（ａ）〜（ｄ）は基板上に実装された電子部品を熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆し、封止した状態を示した断面模式図である。図１（ｅ）は孔を設けた基板上に実装された電子部品に熱硬化性樹脂組成物からなるシートを被覆し、基板と実装された電子部品との間に形成された隙間を封止材料で充填した状態を示した断面模式図である。
【００２５】
（比較例１、２）
表１記載の所定のものとした以外は、実施例と同様の操作を行った。
図２（ａ）および（ｂ）は熱硬化性樹脂組成物からなるシート中の樹脂の流動性が適切でないことによる異常な封止状態を示す断面模式図である。
各例における諸特性の評価結果を表１に示す。
【００２６】
実施例および比較例で使用した各成分は以下の通りである。
１．液状ビスフェノール型エポキシ樹脂
（１）ＤＥＲ３８３Ｊ：ダウケミカル社製のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１９０）
（２）８０７：三菱化学社製のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１７０）
２．軟化点９５℃以下の固形状エポキシ樹脂
（１）ＮＣ３０００：日本化薬社製のビフェニル骨格含有多官能型エポキシ樹脂（エポキシ当量：２８５、軟化点：５７℃）
（２）ＮＣ３０００Ｈ：日本化薬社製のビフェニル骨格型エポキシ樹脂（エポキシ当量：２９０、軟化点：７０℃）
３．硬化剤
（１）ＤＩＣＹ：日本カーバイド社製のジシアンジアミド
（２）ＥＨ−４３７０Ｓ：ＡＤＥＫＡ社製の変性脂肪族ポリアミン
４．触媒
Ｕ−ＣＡＴ３５０２Ｔ：サンアプロ社製の芳香族ジメチルウレア
５．無機フィラー
ＦＢ−９５９：電気化学工業社製の球状シリカ（質量平均粒子径：２５μｍ）
６．難燃剤
Ｈ４２Ｍ：昭和電工社製の水酸化アルミニウム（粒子径：１．５μｍ）
７．レジスト
ＰＳＲ−４０００ Ｇ２４Ｋ 緑：太陽インキ社製のエポキシ系レジスト
表１と図１から分かるように、実施例のすべてにおいて、溶融粘度を樹脂組成で調節し、熱硬化性樹脂からなるシートにより各種所望の形状に封止でき、かつ、難燃性の項目も良好である。これに対し、比較例１、２のように、レジスト膜に対する硬化後の接触角が２０〜１００度の範囲外にあるものは、それぞれ溶融樹脂が流れすぎたり、溶融時の流動性が劣って電子部品と基板との間に形成された隙間が完全に密閉できなかった。その断面図を図２（ａ）および（ｂ）に示す。
【００２７】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の電子部品の封止方法は、簡易な操作により電子部品を熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆することにより、加熱溶融時、電子部品と基板との間に形成された隙間への樹脂の充填性を調節出来、かつ、加熱硬化後、同部分のボイドの発生もなく所望の形状に電子部品を封止する方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１：熱硬化性樹脂組成物からなるシート
２：電子部品（たとえば、チップ型デバイス）
３：電子部品（たとえば、バンプ）
４：基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に実装された電子部品を熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆し、加熱硬化する電子部品の封止方法であって、
硬化前の１００℃における溶融粘度が０．１〜５０Ｐａ・ｓであり、基板上のレジスト膜に対する硬化後の接触角が２０〜１００度である熱硬化性樹脂組成物からなるシートで前記電子部品を被覆し、電子部品と基板との接触部周辺を密閉して電子部品と基板との間に隙間を形成させることを特徴とする電子部品の封止方法。
【請求項２】
加熱硬化された前記シートの一部を前記隙間に充填させる請求項１記載の電子部品の封止方法。
【請求項３】
８０〜１５０℃下で、前記シートを流動化させた後、さらに１００〜１８０℃下にて、０．５〜２時間加熱して流動化した同シートを硬化させる請求項１または２に記載の電子部品の封止方法。
【請求項４】
前記シートが、
（Ａ）液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、（Ｂ）軟化点が９５℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂、（Ｃ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｄ）無機フィラー及び（Ｅ）難燃剤を必須成分として含む熱硬化性樹脂組成物からなり、前記（Ａ）／（Ｂ）の質量比が１０／９０〜３０／７０であり、かつ前記（Ｄ）の含有量が同熱硬化性樹脂組成物全量の２０〜８０質量％である請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品の封止方法。
【請求項５】
前記隙間が２００μｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記載の電子部品の封止方法。
【請求項１】
基板上に実装された電子部品を熱硬化性樹脂組成物からなるシートで被覆し、加熱硬化する電子部品の封止方法であって、
硬化前の１００℃における溶融粘度が０．１〜５０Ｐａ・ｓであり、基板上のレジスト膜に対する硬化後の接触角が２０〜１００度である熱硬化性樹脂組成物からなるシートで前記電子部品を被覆し、電子部品と基板との接触部周辺を密閉して電子部品と基板との間に隙間を形成させることを特徴とする電子部品の封止方法。
【請求項２】
加熱硬化された前記シートの一部を前記隙間に充填させる請求項１記載の電子部品の封止方法。
【請求項３】
８０〜１５０℃下で、前記シートを流動化させた後、さらに１００〜１８０℃下にて、０．５〜２時間加熱して流動化した同シートを硬化させる請求項１または２に記載の電子部品の封止方法。
【請求項４】
前記シートが、
（Ａ）液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、（Ｂ）軟化点が９５℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂、（Ｃ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｄ）無機フィラー及び（Ｅ）難燃剤を必須成分として含む熱硬化性樹脂組成物からなり、前記（Ａ）／（Ｂ）の質量比が１０／９０〜３０／７０であり、かつ前記（Ｄ）の含有量が同熱硬化性樹脂組成物全量の２０〜８０質量％である請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品の封止方法。
【請求項５】
前記隙間が２００μｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記載の電子部品の封止方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−５４３６３（Ｐ２０１２−５４３６３Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９５０５４（Ｐ２０１０−１９５０５４）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（３９００２２４１５）京セラケミカル株式会社 (424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（３９００２２４１５）京セラケミカル株式会社 (424)
【Ｆターム（参考）】
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