CN104160492B - 密封用树脂片材制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的密封用树脂片材制造方法廉价地制造用于对搭载于基板上的多个电子元器件进行绝缘密封的密封用树脂片材，抑制气泡混入到密封用树脂片材中。第一工序中，将半固化状态的树脂体(22)配置在由相对的一对按压板(23、25)和设置于外周侧的侧板(24)包围的空间(26)内。第二工序中，将空间(26)内进行抽真空，以低于固化温度的温度对树脂体(22)进行加热，利用按压板(23、25)以0.004mm/秒以上0.06mm/秒以下的按压速度进行按压以使其延展。由此，来制造密封用树脂片材(11)。

Description

密封用树脂片材制造方法

技术领域

本发明涉及用于对搭载于基板上的多个电子元器件进行绝缘密封的密封用树脂片材制造方法。

背景技术

在基板上搭载有多个电子元器件的电子元器件模块为了保护电子元器件不受湿气、外部接触等的影响，形成密封树脂层以使其覆盖基板和电子元器件。该密封树脂层是通过在搭载有电子元器件的基板上载放半固化状态(B阶段)的密封用树脂片材并对所载放的密封用树脂片材进行加热和按压而形成的。

图10(A)至图10(C)是表示使用密封用树脂片材205来制造电子元器件模块200的一般示例的图。如图10(A)所示，在电路基板201上形成有电路图案202，在电路图案202的上方经由导电性粘接剂203搭载有电子元器件204。

如图10(B)所示，在搭载有电子元器件204的电路基板201的上方配置密封用树脂片材205。之后，利用两个平板206将电路基板201和密封用树脂片材205夹住，对密封用树脂片材205进行加热并按压。由此，电子元器件204被埋设于密封用树脂片材205，并且密封用树脂片材205通过加热而固化，成为密封树脂层209。

图10(C)所示的是通过上述过程制造的电子元器件模块200，电子元器件204和电路基板201被固化的密封树脂层209覆盖以使其密封。

至此为止，说明了电子元器件模块200的制造过程。接着，对电子元器件模块200的制造过程中使用的密封用树脂片材205的制造方法进行说明。

上述的密封用树脂片材205的制造方法例如记载于专利文献1(日本专利特开2009-29930号公报)。根据专利文献1，利用图11所示的涂布装置101将液状的树脂组成物102涂布在支承膜103的上表面，将从脱模膜辊104送出的脱模膜105重叠在树脂组成物102的上表面，利用按压辊106来按压树脂组成物102，从而制造密封用树脂片材205。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2009－29930号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，专利文献1所记载的密封用树脂片材205的制造方法中，由于需要涂布装置101、脱模膜辊104、按压辊106等昂贵的设备，因此存在密封用树脂片材205的制造成本变高的问题。

另外，如专利文献1所记载的那样，在支承膜103的上表面涂布液状的树脂组成物102的方法中，由于液状的树脂组成物102浸润扩展，因此难以制造厚度大的密封用树脂片材205。

而且，如专利文献1所记载的那样，在支承膜103的上表面涂布液状的树脂组成物102并重叠脱模膜105的制造方法中，涂布时会在树脂组成物102的内部夹带气泡，会将该气泡封闭在支承膜103与脱模膜105之间。从耐湿性、外部遮断性的观点出发，优选为电子元器件模块200的密封树脂层209中没有气泡混入。为此，优选为在电子元器件模块200的制造过程中所使用的密封用树脂片材205中气泡的混入也较少，但在专利文献1所记载的制造方法中，会在树脂组成物102的内部残留气泡。

本发明要解决的问题是减少上述的关于密封用树脂片材制造方法的问题。

解决技术问题的技术方案

本发明是一种密封用树脂片材制造方法，用于对搭载于基板上的多个电子元器件进行绝缘密封，具有：树脂体配置工序，其中将作为密封用树脂片材的材料的半固化状态的树脂体配置在由相对的一对按压板和设置于按压板的外周侧的侧板包围的空间内；以及延展工序，其中将包围的空间内进行抽真空，并且以低于树脂体的固化温度的温度对树脂体进行加热，且利用按压板以0.004mm/秒以上0.06mm/秒以下的按压速度对树脂体进行按压以使其延展。

优选为，树脂体配置工序中，在树脂体和按压板之间插入实施了脱模处理的保护膜，延展工序中，按压树脂体以使其在保护膜上延展。

或者优选为，对按压板实施脱模处理，延展工序中，按压树脂体以使其在按压板的面方向上延展。

发明效果

根据本发明，能够廉价地制造膜厚较大的密封用树脂片材，而不需要昂贵的设备。另外，能够抑制密封用树脂片材的内部气泡的残留。

附图说明

图1是从正面观察密封用树脂片材11的剖视图。

图2是依次示出本发明的第一实施方式所涉及的密封用树脂片材11的制造工序的图。

图3是图2(C)所示的工序中的按压装置30的简要图。

图4是表示按压时的按压速度与密封用树脂片材11中确认的气泡数之间的关系的图。

图5是表示改变按压板时的按压速度的情况下的密封用树脂片材11的表面的照片。

图6是说明树脂体22延展时的树脂体22的外周附近情况的图。

图7是表示密封用树脂片材11的树脂粘度与厚度偏差之间的关系的图。

图8是表示密封用树脂片材11的温度与粘度之间的关系的图。

图9是依次示出本发明的第二实施方式所涉及的密封用树脂片材11的制造工序的图。

图10是表示使用密封用树脂片材205来制造电子元器件模块200的一般示例的图。

图11是表示现有技术中的密封用树脂片材205的制造方法的图。

具体实施方式

[第一实施方式]

对于在基板上搭载有多个电子元器件的电子元器件模块，使用密封用树脂片材以用于对电子元器件进行绝缘密封。如图1所示，密封用树脂片材11呈平板状，厚度为0.1mm～3.5mm。密封用树脂片材11的材料为绝缘树脂(例如为环氧树脂)，为了提高机械强度，在绝缘树脂中作为填料含有例如氧化硅或氧化铝。

在密封用树脂片材11的两个主面，安装保护膜12以用于保护密封用树脂片材11的表面。保护膜12的材料例如为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PTFE(聚四氟乙烯)等。对于保护膜12的表面，实施利用硅树脂等的脱模处理，在电子元器件模块的制造过程中使用密封用树脂片材11的情况下，剥离保护膜12来使用。

参照图2(A)至图2(E)以及图3，对密封用树脂片材11的制造方法进行说明。

如图2(A)所示，准备有底的圆筒形的模具20，将液态树脂21注入模具20中，并通过热处理使其成为半固化状态，以制造树脂体22。

树脂体22是含有填料的绝缘树脂，成为密封用树脂片材11的材料。半固化状态是指固化反应的中间阶段的状态，也被称为B阶段。为了使液状树脂21成为半固化状态，在为环氧树脂的情况下，以40℃～160℃的温度，利用烘箱加热处理5分钟～120分钟。

树脂体22可使用在60℃的温度下粘度为120Pa·s～1800Pa·s的树脂。此时的粘度是使用TA Instruments公司生产的AR550，在工具尺寸φ8mm、测定厚度550μm、频率1Hz、应变0.1％的条件下测定的值。

如图2(B)所示，准备用于对密封用树脂片材11进行成形的下侧的按压板23，在按压板23的主面的外周侧配置侧板24。侧板24既可为框体，也可以形成环状的方式配置多个板材。同时，在按压板23的主面的、由侧板24包围的区域内配置保护膜12，而且将图2(A)的工序中所制造的树脂体22配置在保护膜12上的中央。

按压板23、侧板24只要是即使按压也可维持形状的材质即可，例如可使用不锈钢、铝。侧板24是用于决定所成形的密封用树脂片材11的厚度的构件，将保护膜12的厚度也考虑在内来进行设定。在保护膜12的厚度为0.05mm的情况下，侧板24的厚度采用0.2mm～3.6mm的范围。

如图2(C)所示，在树脂体22的上方，依次配置另一个保护膜12和上侧的按压板25，以使其与图2(B)的工序中所配置的保护膜12和按压板23相对。由此，成为在由相对的一对按压板23、25和设置于侧方的侧板24包围的空间26中配置有树脂体22的状态。

这里，对密封用树脂片材11的制造工序中使用的按压装置进行说明。图3是图2(C)所示的工序中的按压装置30的简要图。如图3所示，树脂体22和保护膜12配置在由一对按压板23、25和设置于侧方的侧板24包围的空间26内。在该状态下，利用按压装置30对空间26内进行减压，并对树脂体22进行加热、按压。

在按压板25的上侧设置加压板32，在按压板23的下侧设置受压板31。加压板32和受压板31分别内置有加热器33。利用该加热器33，经由按压板23、25对树脂体22进行加热。

另外，设置真空机构38以使其包围加压板32和受压板31。真空机构利用未图示的真空源进行抽真空。侧板24上在水平方向上开有未图示的贯通孔，通过该贯通孔将空间26内也抽真空，以成为减压状态。

在加压板32的上侧连接有加压伺服机构34的驱动轴。通过使加压伺服机构34的驱动轴下降，从而按压加压板32和按压板25，其结果是按压树脂体22。此外，加压伺服机构34设置于顶板36的中央，顶板36固定于支柱37，该支柱37竖立在下方的基底35上。

这里再次参照图2，对密封用树脂片材11的制造方法进行说明。使用上述的按压装置30，如图2(D)所示，使一对按压板23、25朝彼此靠近的方向移动。由此，位于按压板23、25之间的树脂体22沿着保护膜12的面方向延展，对密封用树脂片材11进行成形。

树脂体22延展时的加热温度为低于树脂体22的固化温度的温度(例如40℃～160℃)。由一对按压板23、25和侧板24包围的空间26内的利用减压所形成的压力为5000Pa以下。按压板23、25的按压速度为0.004mm/秒以上0.06mm/秒以下。对于将按压速度设定成该范围的理由，在后面进行阐述。

通过在图2(D)所示的工序中使树脂体22延展，从而将底面积706.5mm²～1962.5mm²、高度5mm～30mm的树脂体22成形为面积16900mm²、厚度0.1mm～3.5mm的密封用树脂片材11。第一实施方式优选为在该范围内应用。

在图2(D)所示的工序之后，解除由按压板23、25所产生的按压力，并且使由按压板23、25和侧板24包围的空间26向大气开放。由此，来制造如图2(E)所示的在两面带有保护膜12的密封用树脂片材11。

图2(D)的工序中，树脂体22在加热的同时延展，但其加热温度是低于树脂体22的固化温度的温度，所成形的密封用树脂片材11也保持半固化状态。因而，在使用密封用树脂片材11的电子元器件模块200的制造过程(参照图10)中，能够在将电子元器件埋设于密封用树脂片材11的同时进行密封。

树脂体22会在多少夹带着一些气泡的状态下延展，但由于此时将空间26内进行抽真空，因此可使向外散出的力作用于夹带的气泡，从而有效地去除气泡。

树脂体22延展时的按压板23、25的按压速度为0.004mm/秒以上0.06mm/秒以下。该按压速度可通过机构加压伺服34准确地设定。通过将按压速度设定成该范围，从而能够减少残留于密封用树脂片材11中的气泡。

图4是表示按压板23、25相对于树脂体22的相对按压速度与密封用树脂片材11中确认的气泡数之间的关系的图。密封用树脂片材1大致通过上述的制造方法来制造。气泡是通过对于制造后的密封用树脂片材11在加热减压环境下(例如温度100℃、压力200Pa)使气泡显著化而测定的。气泡数为密封用树脂片材11的100mm²中存在的直径0.1mm以上大小的气泡数。样本数n＝10。如图4所示，在按压速度为0.09mm/秒以上的情况下，气泡数平均有4个以上，而在按压速度为0.06mm/秒以下的情况下，气泡数稳定变少。

图5(A)至图5(E)是表示改变按压速度时的密封用树脂片材11的表面的照片。各个照片的面积为10000mm²。照片是对于制造后的密封用树脂片材11在加热减压环境下(例如温度100℃、压力200Pa)使气泡显著化后的图。在按压速度为0.45mm/秒、0.225mm/秒的情况下，可在表面识别出较多的气泡，在按压速度为0.06mm/秒、0.009mm/秒、0.004mm/秒的情况下，气泡数减少。

根据上述情况可知，若将按压板23、25的按压速度设定在0.004mm/秒以上0.06mm/秒以下的范围内，则能够减少残留于密封用树脂片材11中的气泡数。此外，作为按压速度下限值的0.004mm/秒设定为加压伺服机构34能够稳定地输出按压力的按压速度。

参照图6，说明树脂体22延展时的树脂体22的外周附近的情况。图6(A)是表示按压速度为0.45mm/秒的情况的图，图6(B)是表示按压速度为0.06mm/秒的情况的图。

如图6(A)和图6(B)所示，树脂体22朝箭头e方向延展时，会在位于保护膜12的界面附近的树脂体22的内部产生漩涡w。图6(A)中，由于按压速度较大，因此未在树脂体22的外周而在稍靠内产生漩涡w。因此，树脂体22的外周附近的气体夹带于漩涡w中而成为气泡b，气泡b残留在树脂体22的内部。与此不同的是，图6(B)中，由于按压速度较小，因此会在树脂体22的外周产生漩涡w。因此，树脂体22的外周附近夹带的气泡b通过树脂体22朝箭头e方向的扩展以及随之产生的漩涡w的移动，而被引导至树脂体22的外周前端。对于被引导至外周前端的气泡b，通过真空机构38(参照图3)的抽真空而作用有朝外部排出的力，可抑制气泡b在树脂体22的内部的残留。

另外，对于第一实施方式中使用的保护膜12的表面实施脱模处理。通过实施脱模处理，从而具有减小保护膜12的表面摩擦力的效果，因此树脂体22延展时的滑动性较好，能够减少气泡b的夹带。而且，保护膜12可在每次制造密封用树脂片材11时进行更换，因此无须考虑脱模处理的劣化，可良好地再现树脂体22延展时的滑动状态。

另外，根据第一实施方式，由于只要准备按压装置30和预定的模具20即可，因此能够不使用昂贵的设备地制造密封用树脂片材11。另外，若使用按压装置30，则能够通过设定侧板24来制造膜厚比较大的密封用树脂片材11。

优选为所制造的密封用树脂片材11的树脂粘度在60℃的温度下为120Pa·s～1800Pa·s。此时的粘度是使用TA Instruments公司生产的AR550，在工具尺寸φ8mm、测定厚度550μm、频率1Hz、应变0.1％的条件下测定的值。密封用树脂片材11的厚度是在密封用树脂片材11的两个主面带有保护膜12的状态下，利用反射型激光位移计从其上方进行测定而得到的值。图7是表示密封用树脂片材11的树脂粘度与厚度偏差之间的关系的图，在密封用树脂片材11的树脂粘度为120Pa·s～1800Pa·s时，密封用树脂片材11的厚度偏差为10μm以下，与此不同的是在树脂粘度为100Pa·s时，厚度偏差为15μm以上，树脂粘度为6000Pa·s时的厚度偏差甚至有20μm以上。此外，密封用树脂片材11的厚度偏差为3σ的数值，样本数n＝20。

另外，图8是表示密封用树脂片材11的温度与粘度之间的关系的一个示例的图。如图8所示，若温度变高则粘度有下降的趋势，在温度为60℃时，粘度为1800Pa·s，而在温度为120℃时，粘度成为20Pa·s。因而，通过提高温度以将树脂的粘度下降至例如20Pa·s，并在密封用树脂片材11固化前使其流动化，从而如图10(C)所示，能够将树脂材料填充到电子元器件与基板之间。

[第二实施方式]

参照图9(A)至图9(E)，对第二实施方式所涉及的密封用树脂片材11的制造方法进行说明。第二实施方式是不使用保护膜12(参照图2)而在按压板23、25之间直接制造密封用树脂片材11的方法。此外，对于与第一实施方式共同的结构、制造条件，省略详细的说明。另外，按压过程中使用的按压装置30与第一实施方式相同，省略说明。

如图9(A)所示，准备有底的圆筒形的模具20，将液态树脂21注入模具20中，并通过热处理使其成为半固化状态，以制造树脂体22。

如图9(B)所示，准备用于对密封用树脂片材11进行成形的下侧的按压板23，在按压板23的主面的外周侧配置侧板24。同时，在按压板23的主面的、由侧板24包围的区域内的中央，配置图9(A)的工序中制造的树脂体22。侧板24是用于决定所成形的密封用树脂片材11的厚度的构件。其中，第二实施方式中，由于不使用保护膜12，因此无需考虑保护膜12的厚度。另外，对于与树脂体22相抵接的按压板23的表面实施利用硅树脂等的脱模处理。

如图9(C)所示，在树脂体22的上方配置上侧的按压板25，以使其与图9(B)中配置的按压板23相对。由此，成为在由相对的一对按压板23、25和设置于侧方的侧板24包围的空间26中配置有树脂体22的状态。另外，对于与树脂体22相抵接的按压板25的表面也实施利用硅树脂等的脱模处理。

如图9(D)所示，通过使一对按压板23、25朝彼此靠近的方向移动，从而位于按压板23、25之间的树脂体22沿着按压板23、25的面方向延展，对密封用树脂片材11进行成形。在树脂体22延展时，树脂体22被加热至低于固化温度的温度。对于由相对的一对按压板23、25和设置于侧方的侧板24包围的空间26进行抽真空。按压板23、25的按压速度为0.004mm/秒以上0.06mm/秒以下。

在图9(D)所示的工序之后，解除按压板23、25所产生的按压力，并且由按压板23、25和侧板24包围的空间26向大气开放。由此，制造如图9(E)所示的密封用树脂片材11。

对于第二实施方式中使用的按压板23、25的表面实施脱模处理。通过实施脱模处理，从而具有减小按压板23、25的表面摩擦力的效果，因此树脂体22延展时的滑动性较好，能够减少气泡的夹带。

根据第二实施方式，能够不使用保护膜12地制造密封用树脂片材11。因此，能够更加廉价地制造密封用树脂片材11。

标号说明

11：密封用树脂片材

12：保护膜

20：模具

21：液状树脂

22：树脂体

23、25：按压板

24：侧板

31：受压板

32：加压板

33：加热器

34：加压伺服机构

35：基底板

36：顶板

37：支柱

38：真空机构

Claims (3)

1.一种密封用树脂片材制造方法，用于对搭载于基板上的多个电子元器件进行绝缘密封，其特征在于，具有：

树脂体配置工序，其中将作为密封用树脂片材的材料的半固化状态的树脂体配置在由相对的一对按压板和设置于所述按压板的外周侧的侧板包围的空间内；以及

延展工序，其中将所述包围的空间内进行抽真空，并且以低于所述树脂体的固化温度的温度对所述树脂体进行加热，且利用所述按压板以0.004mm/秒以上0.06mm/秒以下的按压速度对所述树脂体进行按压以使其延展。

2.如权利要求1所述的密封用树脂片材制造方法，其特征在于，

所述树脂体配置工序中，在所述树脂体和所述按压板之间插入实施了脱模处理的保护膜，

所述延展工序中，按压所述树脂体以使其在所述保护膜的面方向上延展。

3.如权利要求1所述的密封用树脂片材制造方法，其特征在于，

对所述按压板实施脱模处理，

所述延展工序中，按压所述树脂体以使其在所述按压板的面方向上延展。