JP2024058583A - 封止シートおよび電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子装置の薄型化を図ることができながら、封止した電子部品が透けることを抑制することができる封止シート、および、その封止シート用いて電子部品を封止した電子装置を提供する。【解決手段】封止シート１は、基板１１と電子部品１２との間が中空となるように、電子部品１２を封止する。封止シート１は、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、無機充填材と、カーボンブラックとを含有する封止樹脂層２を備え、カーボンブラックの平均一次粒子径が、７０ｎｍ以上であり、無機充填材を除く封止樹脂層２中の、カーボンブラックの配合割合が、４質量％以上、１０質量％以下であり、封止試験によって測定された厚み比が、３０％以下である。【選択図】図２

Description

本発明は、封止シート、および、電子装置に関する。

従来、電子デバイスと基板との間が中空となるように、封止シートで電子デバイスを封止して、中空型電子デバイスパッケージを得ることが知られている（例えば、下記特許文献１参照。）。

特開２０１９－０４６９３０号公報

特許文献１に記載されるような封止シートを用いた電子装置において、さらなる薄型化が要求されている。しかし、封止シートを薄型化すると、電子部品が透けるという不具合がある。

本発明は、電子装置の薄型化を図ることができながら、封止した電子部品が透けることを抑制することができる封止シート、および、その封止シート用いて電子部品を封止した電子装置を提供する。

本発明［１］は、基板と基板に実装される電子部品との間に間隔が隔てられ、その間隔が中空となるように、電子部品を封止するための封止シートであって、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、無機充填材と、カーボンブラックとを含有する封止樹脂層を備え、カーボンブラックの平均一次粒子径が、７０ｎｍ以上であり、無機充填材を除く封止樹脂層中の、カーボンブラックの配合割合が、４質量％以上、１０質量％以下であり、下記第１ステップから第４ステップからなる封止試験によって測定された厚み比が、３０％以下である、封止シートを含む。

第１ステップ：ガラス基板と、第１方向において３００μｍ間隔で３つ並び、かつ、第１方向と直交する第２方向において３００μｍ間隔で３つ並ぶ合計９つのダミーチップであって、１辺が１ｍｍの正方形であり、厚みが２００μｍであり、高さ５０μｍのバンプを介してガラス基板に接合された９つのダミーチップと、を備えるダミー基板を準備する。
第２ステップ：９つのダミーチップの上に、厚みＴ_１の１つの封止樹脂層を載せて、真空ラミネータを用いて、真空度１．６ｋＰａ、温度６５℃、かつ、圧力０．１ＭＰａで４０秒間、封止樹脂層を９つのダミーチップに向けて加圧し、ダミー基板に封止樹脂層が積層された積層体を得る。
第３ステップ：積層体を、大気圧下、１５０℃で１時間加熱し、封止樹脂層を硬化させる。
第４ステップ：厚みＴ_１を１００％としたときの、９つのダミーチップのそれぞれの上の封止樹脂層の硬化物の厚みＴ_２の割合（厚み比）を測定する。

本発明［２］は、９０℃での封止樹脂層の粘度が、４３０ｋＰａ・ｓ以下である、[１]の封止シートを含む。

本発明［３］は、９０℃での封止樹脂層の粘度が、１００ｋＰａ・ｓ以上である、[１]または[２]の封止シートを含む。

本発明［４］は、波長４５０ｎｍにおける、透過率が０．５％以下であり、波長５５０ｎｍにおける、透過率が１．５％以下であり、波長６５０ｎｍにおける、透過率が２．７％以下である、[１]～[３]のいずれか１つの封止シートを含む。

本発明［５］は、封止樹脂層中の無機充填材の配合割合が、７０質量％以上、９０質量％以下である、[１]～[４]のいずれか１つの封止シートを含む。

本発明［６］は、基板と、基板に実装される電子部品と、基板と電子部品との間に間隔が隔てられ、その間隔が中空となるように、電子部品を封止する封止層とを備え、封止層は、[１]～[５]のいずれか１つの封止シートの封止樹脂層の硬化物である、電子装置を含む。

本発明の封止シートによれば、カーボンブラックの平均一次粒子径が、７０ｎｍ以上であり、無機充填材を除く封止樹脂層中の、カーボンブラックの配合割合が、４質量％以上、１０質量％以下であり、上記第１ステップから第４ステップからなる封止試験によって測定された厚み比が、３０％以下である。
そのため、電子部品を封止したときに、電子部品の上の封止樹脂層の硬化物の厚みを薄くでき、かつ、封止した電子部品が透けることを抑制することができる。
その結果、電子装置の薄型化を図ることができ、意匠性の優れた電子装置を得ることができる。

図１は、本発明の一実施形態としての封止シートを用いて製造される、本発明の一実施形態としての電子装置の断面図である。 図２は、封止シートの断面図である。 図３は、封止試験に用いるダミー基板の斜視図である。 図４Ａから図４Ｃは、封止試験を説明するための説明図であって、図４Ａは、第２ステップにおいて、封止樹脂層をダミーチップの上に置いた状態を示し、図４Ｂは、第２ステップにおいて、真空ラミネータを用いて封止樹脂層をダミーチップに向けて加圧した状態を示し、図４Ｃは、第３ステップを示す。

＜電子装置＞
図１を参照して、本発明の一実施形態としての封止シート１を用いて製造される、本発明の一実施形態としての電子装置１０について説明する。電子装置１０は、基板１１と、電子部品１２と、封止層１３とを備える。

[基板]
基板１１は、例えば、リジッド基板である。基板１１は、図示しない回路パターンを有する。回路パターンは、電子部品１２と接続される端子と、端子から延びる配線とを有する。

[電子部品]
電子部品１２は、複数のバンプＢを介して、基板１１にフリップチップ実装される。電子部品１２は、例えば、基板１１に対して複数設けられてもよい。複数の電子部品１２のそれぞれは、互いに間隔が隔てられる。電子部品１２が基板１１に実装された状態で、電子部品１２は、基板１１から離れて配置される。電子部品１２が基板１１に実装された状態で、複数のバンプＢは、基板１１と電子部品１２との間に配置される。電子部品１２として、例えば、撮像素子、表面弾性波（ＳＡＷ）デバイス、および、ＩＣチップが挙げられる。

電子部品１２は、図示しない電極を有する。電極は、バンプＢを介して、端子に電気的に接続される。

バンプＢは、電子装置１０に備えられる。バンプＢは、１つの電子部品１２に対して複数設けられてもよい。複数のバンプＢは、互いに間隔が隔てられる。バンプＢの材料としては、例えば、金属が挙げられる。

[封止層]
封止層１３は、基板１１に実装された電子部品１２を封止する。本実施形態では、封止層１３は、基板１１と電子部品１２との間の空間を残した状態で、電子部品１２を封止する。基板１１と電子部品１２との間の空間を残した状態で、電子部品１２を封止することを、中空封止と定義する。中空封止により、電子部品１２の基板１１側の表面Ｓ１に封止層１３を接触させないで、電子部品１２を封止できる。

＜封止シート＞
図２から図４Ｃを参照して、本発明の一実施形態としての封止シート１について説明する。

図２に示す封止シート１は、上記した電子装置１０（図１参照）の製造において、電子部品１２（図１参照）の封止に用いられる。具体的には、封止シート１は、基板１１と電子部品１２との間に間隔が隔てられ、その間隔が中空となるように電子部品１２を封止するために用いられる。電子部品１２は、例えば、真空ラミネータを用いて封止される。封止シート１は、封止樹脂層２を備える。封止シート１は、必要により、剥離ライナー３を備える。封止シート１は、剥離ライナー３を備えず、封止樹脂層２のみから構成されてもよい。

[封止樹脂層]
封止樹脂層２は、熱硬化性を有する。封止樹脂層２は、半硬化状態（Ｂステージ状態）である。封止樹脂層２は、加熱されることにより軟化し、その後、硬化する。電子装置１０の封止層１３（図２参照）は、封止樹脂層２の硬化物（完全硬化状態、Ｃステージ状態）である。

[封止樹脂層の物性]
封止樹脂層２の厚みは、限定されない。封止樹脂層２の厚みは、例えば、電子部品１２の厚みよりも薄い。封止樹脂層２の厚みは、電子部品１２の厚みよりも厚くてもよい。

封止樹脂層２の厚みは、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、５０μｍ以上、また、例えば、１０００μｍ以下、好ましくは、５００μｍ以下である。

９０℃における封止樹脂層２の粘度（以下、９０℃粘度と記載する）は、例えば、５００ｋＰａ・ｓ以下、好ましくは、４５０ｋＰａ・ｓ以下、より好ましくは、４３０ｋＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは、４００ｋＰａ・ｓ以下、とりわけ好ましくは、３５０ｋＰａ・ｓ以下、最も好ましくは、３３０ｋＰａ・ｓ以下である。

９０℃粘度が上記上限値以下であれば、電子部品１２を封止するときに、電子部品１２の上の封止樹脂層２を、加熱により軟化させ、加圧により容易に薄く延ばすことができる。そのため、電子部品１２の基板１１とは反対側の表面Ｓ２の上の封止層１３の厚みＴ（図１参照）を薄くできる。

９０℃粘度は、例えば、５０ｋＰａ・ｓ以上、好ましくは、１００ｋＰａ・ｓ以上、より好ましくは、１４０ｋＰａ・ｓ以上、さらに好ましくは、１７０ｋＰａ・ｓ以上、とりわけ好ましくは、２００ｋＰａ・ｓ以上、最も好ましくは、２６０ｋＰａ・ｓ以上であり、さらには、３００ｋＰａ・ｓ以上が好適である。

９０℃粘度が上記下限値以上であれば、電子部品１２を封止するときに、軟化した封止樹脂層２が基板１１上で過度に拡がることを抑制できる。

９０℃粘度の測定方法は、後の実施例で説明する。

なお、電子部品１２の表面Ｓ２の上の封止層１３の厚みＴをどの程度薄くできるかは、以下の封止試験によって測定できる「厚み比」によって評価できる。

封止試験は、第１ステップから第４ステップからなる。
まず、図３に示すように、第１ステップでは、ダミー基板Ｄを準備する。ダミー基板Ｄは、ガラス基板Ｓと、９つのダミーチップＣとを備える。９つのダミーチップＣは、第１方向において３００μｍ間隔で３つ並び、かつ、第１方向と直交する第２方向において３００μｍ間隔で３つ並ぶ。９つのダミーチップＣのそれぞれは、１辺が１ｍｍの正方形であり、厚みが２００μｍである。９つのダミーチップＣのそれぞれは、高さ５０μｍのバンプＢを介してガラス基板Ｓに接合されている。
次いで、図３および図４Ａに示すように、第２ステップでは、９つのダミーチップＣの上に、厚みＴ_１（１００μｍ）の１つの封止樹脂層２を載せる。そして、真空ラミネータを用いて、真空度１．６ｋＰａ、温度６５℃、かつ、圧力０．１ＭＰａで４０秒間、封止樹脂層２を９つのダミーチップＣに向けて加圧する。
これにより、図４Ｂに示すように、ダミー基板Ｄに封止樹脂層２が積層された積層体２０を得る。
次いで、図４Ｃに示すように、第３ステップでは、積層体２０を、大気圧下、１５０℃で１時間加熱し、封止樹脂層２を硬化させる。
そして、第４ステップでは、熱プレスする前の封止樹脂層２の厚みＴ_１を１００％としたときの、９つのダミーチップＣのそれぞれの上の封止樹脂層２の硬化物（封止層１３）の厚みＴ_２（図４Ｃ参照）の割合（以下、厚み比と記載する。）を測定する。
なお、第４ステップでは、得られた試験片の総厚みＴ_０を測定し、測定された総厚みＴ_０から、ガラス基板Ｓの厚みＴ_Ｓと、ダミーチップＣの厚み（２００μｍ）と、バンプＢの高さ（５０μｍ）とを差し引いた値を、厚みＴ_２とする。

厚み比は、３０％以下、好ましくは、３０％未満、より好ましくは、２８％以下、さらに好ましくは、２６％以下である。

厚み比が上記上限値以下であれば、電子部品１２の表面Ｓ２の上の封止層１３の厚みＴ（図１参照）を薄くでき、電子装置１０の薄型化を図ることができる。

厚み比は、例えば、５％以上、好ましくは、１０％以上である。

厚み比が上記下限値以上であれば、電子部品１２の表面Ｓ２（図１参照）を確実に被覆することができる。

封止シート１の波長４５０ｎｍにおける透過率は、例えば、０．６％未満、好ましくは、０．５％以下、より好ましくは、０．３％以下である。また、例えば、０．０％超過、好ましくは、０．１％以上である。

封止シート１の波長５５０ｎｍにおける透過率は、例えば、２．１％未満、好ましくは、１．５％以下、より好ましくは、１．０％以下、さらに好ましくは、０．５％以下である。また、例えば、０．０％超過、好ましくは、０．１％以上である。

封止シート１の波長６５０ｎｍにおける透過率は、例えば、４．９％未満、好ましくは、３．０％以下、より好ましくは、２．７％以下、さらに好ましくは、２．０％以下、とりわけ好ましくは、１．０％以下である。また、例えば、０．０％超過、好ましくは、０．１％以上、より好ましくは、０．３％以上である。

上記した各波長における透過率は、封止シート１の厚みを２０μｍに設定して、測定した値である。

上記した各波長における、封止シート１の透過率が、上記下限値以下であれば、封止した電子部品１２が透けることを抑制することができ、電子装置１０の意匠性が優れる。

透過率の測定方法は、後の実施例で説明する。

封止樹脂層２は、樹脂成分と、無機充填材と、カーボンブラックとを含有する。封止樹脂層２は、必要により、添加剤を含有する。

＜樹脂成分＞
樹脂成分は、封止層１３（図１参照）の母体樹脂になる成分である。樹脂成分は、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂とを含有する。つまり、封止樹脂層２は、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂とを含有する。樹脂成分は、必要により、熱可塑性樹脂、および、シランカップリング剤を含有する。樹脂成分は、好ましくは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、熱可塑性樹脂、および、シランカップリング剤のみからなる。

封止樹脂層２中の樹脂成分の配合割合は、例えば、１３．５０質量％以上、好ましくは、１４．００質量％以上、より好ましくは、１４．５０質量％以上である。

封止樹脂層２中の樹脂成分の配合割合が上記下限値以上であれば、９０℃粘度を上記上限値以下に調節できる。

封止樹脂層２中の樹脂成分の配合割合は、例えば、３０質量％以下、好ましくは、２５質量％以下、より好ましくは、２０質量％以下である。

封止樹脂層２中の樹脂成分の配合割合が上記上限値以下であれば、封止樹脂層２中の無機充填材の量を確保できる。

[エポキシ樹脂]
エポキシ樹脂は、封止層１３（図１参照）に剛性を付与する。

エポキシ樹脂としては、例えば、２つのエポキシ基を有する２官能エポキシ樹脂、および、３つ以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ樹脂が挙げられる。２官能エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、および、ビフェニル型エポキシ樹脂が挙げられる。多官能エポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、および、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂は、単独で使用または２種以上を併用することができる。エポキシ樹脂として、好ましくは、２官能エポキシ樹脂、さらに好ましくは、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が挙げられる。

エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、１００ｇ/ｅｑ以上、好ましくは、１５０ｇ/ｅｑ以上である。エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、５００ｇ/ｅｑ以下、好ましくは、２５０ｇ/ｅｑ以下である。

樹脂成分中のエポキシ樹脂の配合割合は、例えば、４５質量％以上、好ましくは、５０質量％以上であり、また、例えば、６０質量％以下、好ましくは、５５質量％以下である。

封止樹脂層２中のエポキシ樹脂の配合割合は、例えば、６．０質量％以上、好ましくは、７．０質量％以上、より好ましくは、７．５質量％以上であり、また、例えば、１２質量％以下、好ましくは、１０質量％以下である。

なお、上記した厚み比と、後述するカーボンブラックの粒径および配合割合とを満たす封止樹脂層２を得ることができれば、エポキシ樹脂の種類および配合割合は、上記した例示および数値範囲に限定されない。

[フェノール樹脂]
フェノール樹脂は、エポキシ樹脂を硬化させる硬化剤として機能する。フェノール樹脂として、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂、および、フェノール－アラルキル樹脂が挙げられる。フェノール樹脂は、単独で使用または２種以上を併用することができる。フェノール樹脂として、好ましくは、ノボラック型フェノール樹脂、および／または、トリフェニルメタン型フェノール樹脂、より好ましくは、それらの併用が挙げられる。

フェノール樹脂の平均水酸基当量は、例えば、５０ｇ/ｅｑ以上、好ましくは、８０ｇ/ｅｑ以上である。フェノール樹脂の平均水酸基当量は、例えば、２５０ｇ/ｅｑ以下、好ましくは、１５０ｇ/ｅｑ以下である。

ノボラック型フェノール樹脂、および、トリフェニルメタン型フェノール樹脂を併用する場合に、ノボラック型フェノール樹脂１００質量部に対するトリフェニルメタン型フェノール樹脂の割合は、例えば、３００質量部以上、好ましくは、３５０質量部以上、より好ましくは、４００質量部以上であり、また、例えば、５００質量部以下、好ましくは、４５０質量部以下である。

エポキシ樹脂１００質量部に対するフェノール樹脂の割合は、例えば、４０質量部以上、好ましくは、５０質量部以上であり、また、例えば、６５質量部以下、好ましくは、５５質量部以下である。

樹脂成分中のフェノール樹脂の配合割合は、例えば、２０質量％以上、好ましくは、２５質量％以上であり、また、例えば、３５質量％以下、好ましくは、３０質量％以下である。

封止樹脂層２中のフェノール樹脂の配合割合は、例えば、３．５質量％以上、好ましくは、４．０質量％以上であり、また、例えば、６．０質量％以下、好ましくは、５．５質量％以下である。

なお、上記した厚み比と、後述するカーボンブラックの粒径および配合割合とを満たす封止樹脂層２を得ることができれば、フェノール樹脂の種類および配合割合は、上記した例示および数値範囲に限定されない。

[熱可塑性樹脂]
熱可塑性樹脂は、封止層１３（図１参照）に柔軟性（および熱可塑性）を付与する。

熱可塑性樹脂としては、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－アクリル酸共重合体、エチレン－アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂、および、スチレン－イソブチレン－スチレンブロック共重合体が挙げられる。熱可塑性樹脂は、単独で使用または２種以上を併用できる。

エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と、熱可塑性樹脂との相溶性を確保する観点から、熱可塑性樹脂として、好ましくは、アクリル樹脂が挙げられる。

アクリル樹脂としては、例えば、直鎖または分岐のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルと、その他のモノマー（共重合性モノマー）とを含むモノマー成分を重合してなる（メタ）アクリル酸エステルコポリマーが挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルコポリマーとしては、例えば、カルボキシル基含有アクリル酸エステルコポリマー、および、ヒドロキシル基含有アクリル酸エステルコポリマーが挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルコポリマーとして、好ましくは、カルボキシル基含有アクリル酸エステルコポリマーが挙げられる。

（メタ）アクリル酸アルキルエステルのアルキル基として、例えば、炭素数１～６のアルキル基が挙げられる。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｔ－ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、および、ヘキシル基が挙げられる。

共重合性モノマーとしては、例えば、カルボキシル基含有モノマー、酸無水物モノマー、グリシジル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、およびアクリロニトリルが挙げられる。カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、およびクロトン酸が挙げられる。酸無水物モノマーとしては、例えば、無水マレイン酸、および無水イタコン酸が挙げられる。グリシジル基含有モノマーとしては、例えば、グリシジルアクリレート、およびグリシジルメタクリレートが挙げられる。水酸基含有モノマーとしては、例えば、２－ヒドロキシエチルアクリレート、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、４－ヒドロキシブチルアクリレート、４－ヒドロキシブチルメタクリレート、６－ヒドロキシヘキシルアクリレート、６－ヒドロキシヘキシルメタクリレート、８－ヒドロキシオクチルアクリレート、８－ヒドロキシオクチルメタクリレート、１０－ヒドロキシデシルアクリレート、１０－ヒドロキシデシルメタクリレート、１２－ヒドロキシラウリルアクリレート、および、１２－ヒドロキシラウリルメタクリレートが挙げられる。スルホン酸基含有モノマーとしては、例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、２－メタクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、アクリルアミドプロパンスルホン酸、メタクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピルアクリレート、スルホプロピルメタクリレート、アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸およびメタクリロイルオキシナフタレンスルホン酸が挙げられる。リン酸基含有モノマーとしては、例えば、２－ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートが挙げられる。共重合性モノマーは、１種のみで使用されてもよく、２種以上が併用されてもよい。共重合性モノマーとして、好ましくは、カルボキシル基含有モノマーが挙げられる。

熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、例えば、－７０℃以上である。熱可塑性樹脂のガラス転移温度は、例えば、０℃以下、好ましくは－５℃以下である。
熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）については、下記のＦｏｘの式に基づき求められるガラス転移温度（理論値）を用いることができる。Ｆｏｘの式は、ポリマーのガラス転移温度Ｔｇと、当該ポリマーを構成するモノマーのホモポリマーのガラス転移温度Ｔｇｉとの関係式である。
Ｆｏｘの式 １／（２７３＋Ｔｇ）＝Σ［Ｗｉ／（２７３＋Ｔｇｉ）］
上記Ｆｏｘの式において、Ｔｇはポリマーのガラス転移温度（℃）を表し、Ｗｉは当該ポリマーを構成するモノマーｉの重量分率を表し、Ｔｇｉは、モノマーｉから形成されるホモポリマーのガラス転移温度（℃）を示す。
ホモポリマーのガラス転移温度については文献値を用いることができ、例えば、「Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」（第４版，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ， Ｉｎｃ．， １９９９年）および「新高分子文庫７ 塗料用合成樹脂入門」（北岡協三著，高分子刊行会，1995年）には、各種のホモポリマーのガラス転移温度が挙げられている。
また、ホモポリマーのガラス転移温度は、特開２００７－５１２７１号公報に記載されている方法によって求めることもできる。

熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、例えば、１０万以上、好ましくは、５０万以上であり、また、例えば、１５０万以下、好ましくは、１００万以下である。熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトフラフィー（ＧＰＣ）により、標準ポリスチレン換算値に基づいて測定される。

熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂およびフェノール樹脂の総量）１００質量部に対する熱可塑性樹脂の割合は、例えば、１１質量部以上、好ましくは、１３質量部以上、より好ましくは、１５質量部以上、また、例えば、２４質量部以下、好ましくは、２２質量部以下、より好ましくは、２０質量部以下である。

樹脂成分中の熱可塑性樹脂の配合割合は、例えば、１０質量％以上、好ましくは、１２質量％以上、より好ましくは、１４質量％以上であり、また、例えば、２０質量％以下、好ましくは、１８質量％以下、より好ましくは、１６質量％以下である。

封止樹脂層２中の熱可塑性樹脂の配合割合は、例えば、１．５質量％以上、好ましくは、１．７質量％以上、より好ましくは、１．９質量％以上であり、また、例えば、３．５質量％以下、好ましくは、３．２質量％以下、より好ましくは、３．０質量％以下である。

なお、上記した厚み比と、後述するカーボンブラックの粒径および配合割合とを満たす封止樹脂層２を得ることができれば、熱可塑性樹脂の種類および配合割合は、上記した例示および数値範囲に限定されない。

[シランカップリング剤]
シランカップリング剤としては、例えば、エポキシ基を含有するシランカップリング剤が挙げられる。エポキシ基を含有するシランカップリング剤としては、例えば、グリシドキシアルキルジアルキルジアルコキシシラン、および、グリシドキシアルキルトリアルコキシシランが挙げられる。エポキシ基を含有するシランカップリング剤として、好ましくは、グリシドキシアルキルトリアルコキシシランが挙げられる。グリシドキシアルキルトリアルコキシシランとしては、例えば、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、および、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。グリシドキシアルキルトリアルコキシシランとして、好ましくは、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。

無機充填材１００質量部に対するシランカップリング剤の割合は、例えば、０．１質量部以上、好ましくは、１質量部以上である。また、例えば、１０質量部以下、好ましくは、５質量部以下である。

樹脂成分中のシランカップリング剤の配合割合は、例えば、３質量％以上、好ましくは、５質量％以上、より好ましくは、７質量％以上である。また、例えば、１５質量％以下、好ましくは、１０質量％以下である。

封止樹脂層２中のシランカップリング剤の配合割合は、例えば、０．８質量％以上、好ましくは、１．０質量％以上、より好ましくは、１．１質量％以上であり、また、例えば、２．０質量％以下、好ましくは、１．５質量％以下、より好ましくは、１．３質量％以下である。

＜無機充填材＞
無機充填材は、封止樹脂層２（および封止層１３）の強度を向上させる。無機充填材として、例えば、ケイ素化合物、ケイ酸塩化合物が挙げられる。ケイ素化合物として、例えば、シリカおよび窒化ケイ素が挙げられる。また、ケイ酸塩化合物として、例えば、層状ケイ酸塩化合物が挙げられる。

層状ケイ酸塩化合物としては、例えば、スメクタイト、カオリナイト、ハロイサイト、タルク、および、マイカが挙げられる。スメクタイトとしては、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、および、スチーブンサイトが挙げられる。層状ケイ酸塩化合物として、好ましくは、スメクタイトが挙げられ、より好ましくは、モンモリロナイトが挙げられる。

層状ケイ酸塩化合物は、表面が変性されていない未変性物であってもよく、また、表面が有機成分により変性された変性物でもよい。好ましくは、層状ケイ酸塩化合物は、表面が有機成分により変性されている。具体的には、層状ケイ酸塩化合物として、表面が有機成分で変性された有機スメクタイト、好ましくは、表面が有機成分で変性された有機ベントナイトが挙げられる。

有機層状ケイ酸塩化合物として、好ましくは、表面がアンモニウムで変性された有機スメクタイト、より好ましくは、表面がジメチルジステアリルアンモニウムで変性された有機ベントナイトが挙げられる。

層状ケイ酸塩化合物としては、市販品を用いることができる。例えば、有機ベントナイトの市販品として、エスベンシリーズ（ホージュン社製）などが用いられる。

また、無機充填材として、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、および、窒化ホウ素も挙げられる。無機充填材は、単独で使用または２種以上を併用できる。

無機充填材として、例えば、シリカ、および／または、有機ベントナイトが挙げられ、より好ましくは、それらの併用が挙げられる。

シリカおよび有機ベントナイトを併用する場合、シリカ１００質量部に対する有機ベントナイトの割合は、例えば、１．０質量部以上、好ましくは、１．５質量部以上、より好ましくは、１．８質量部以上であり、また、例えば、３．０質量部以下、好ましくは、２．５質量部以下である。

無機充填材の形状としては、例えば、略球形状、略板形状、略針形状および不定形状が挙げられる。無機充填材の形状として、好ましくは、略球形状が挙げられる。

無機充填材の平均粒子径（略球形状でない場合、最大長さの平均値）は、シリカおよび有機ベントナイトの平均粒子径であり、例えば、１μｍ以上であり、また、例えば、２０μｍ以下、好ましくは、１５μｍ以下である。

封止樹脂層２中の無機充填材の配合割合は、例えば、９０質量％以下、好ましくは、８５質量％以下である。封止樹脂層２中の樹脂成分の配合割合が上記上限値以下であれば、９０℃粘度の低減を図ることができる。

封止樹脂層２中の無機充填材の配合割合は、例えば、７０質量％以上、好ましくは、７５質量％以上、より好ましくは、７８質量％以上、さらに好ましくは、８０質量％以上である。封止樹脂層２中の無機充填材の配合割合が上記下限値以上であれば、封止樹脂層２（および封止層１３）の強度を向上できる。

＜カーボンブラック＞
カーボンブラックは、黒色顔料であり、封止した電子部品１２が透けることを抑制できる。

カーボンブラックの平均一次粒子径は、７０ｎｍ以上であり、また、例えば、１００ｎｍ以下、好ましくは、８０ｎｍ以下である。カーボンブラックの平均一次粒子径が上記した下限以上であれば、後述するカーボンブラックの配合割合において、封止した電子部品１２が透けることを抑制できる。なお、カーボンブラックの平均一次粒子径は、カーボンブラックを電子顕微鏡で観察して求めた算術平均径である。具体的には、カーボンブラックを分散媒に分散させた分散試料を調製し、この分散試料を適当な倍率に設定した電子顕微鏡で撮影し、撮影した画像上の直径および倍率に基づいて、一次粒子径を算出する。この操作を繰り返して、ランダムに１０００個のカーボンブラックの一次粒子径を算出し、それらの平均値を、平均一次粒子径とする。各カーボンブラックの一次粒子径は、画像解析によって、算出してもよい。

無機充填材を除く、封止樹脂層２中の、カーボンブラックの配合割合は、４質量％以上、好ましくは、６質量％以上であり、また、１０質量％以下である。封止樹脂層２におけるカーボンブラックの含有割合が上記した下限以上であれば、上記カーボンブラックの平均一次粒子径において、封止した電子部品１２が透けることを抑制できる。封止樹脂層２におけるカーボンブラックの含有割合が上記した上限以下であれば、封止樹脂層２の流動性が向上し、電子部品１２に対する埋め込み性を確保することができる。

封止樹脂層２中の、カーボンブラックの配合割合は、例えば、０．３質量％以上、好ましくは、０．５質量％以上、より好ましくは、０．７質量％以上であり、また、例えば、２．４質量％未満、好ましくは、２．０質量％以下、より好ましくは、１．２質量％以下である。

＜添加剤＞
添加剤としては、例えば、硬化促進剤が挙げられる。

[硬化促進剤]
硬化促進剤は、加熱によって、熱硬化性樹脂の硬化を促進する触媒（熱硬化触媒）である。硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール系硬化促進剤、リン系硬化促進剤、および、ウレア系硬化促進剤が挙げられる。硬化促進剤として、好ましくは、ウレア系硬化促進剤が挙げられる。

これらは、単独で使用または２種以上を併用することができる。

イミダゾール系硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール化合物が挙げられる。イミダゾール化合物としては、例えば、２－フェニル－４，５－ジヒドロキシメチルイミダゾール、２－フェニル－４－メチル－５－ヒドロキシメチルイミダゾールが挙げられる。

リン系硬化促進剤としては、有機リン化合物が挙げられる。有機リン化合物としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリブチルホスフィン、およびメチルジフェニルホスフィンが挙げられる。

ウレア系硬化促進剤としては、例えば、芳香族ウレア化合物と、脂肪族ウレア化合物とが挙げられる。ウレア系硬化促進剤としては、好ましくは、脂肪族ウレア化合物が挙げられる。

芳香族ウレア化合物として、例えば、ジメチルアミノ基と芳香族基とを有するウレア化合物が挙げられる。ジメチルアミノ基と芳香族基とを有する芳香族ウレア化合物として、例えば、トルエンジイソシアネートとジメチルアミンとの反応生成物が挙げられる。

脂肪族ウレア化合物として、例えば、ジメチルアミノ基と脂肪族基とを有するウレア化合物が挙げられる。ジメチルアミノ基と脂肪族基とを有する脂肪族ウレア化合物として、イソホロンジイソシアネートとジメチルアミンとの反応生成物が挙げられる。

樹脂成分１００質量部に対する硬化促進剤の割合は、例えば、０．２質量部以上、好ましくは、０．３質量部以上、より好ましくは、０．４質量部以上であり、また、例えば、１．０質量部以下、好ましくは、０．７質量部以下である。

[封止シートの製造]
封止シート１を製造するには、まず、上記した各成分を上記した割合で配合して、熱硬化性樹脂組成物（Ａステージ）を調製する。好ましくは、上記した成分を十分に攪拌する。必要により、溶媒（メチルエチルケトンなどのケトン系など）をさらに配合して、ワニスを調製する。

次いで、ワニスを、はく離ライナー３に塗布し、その後、加熱により乾燥させる。これにより、はく離ライナー３の上に封止樹脂層２（Ｂステージ）が形成される。以上により、封止シート１が製造される。

なお、ワニスを調製せず、熱硬化性樹脂組成物を混練・押出成形することにより、封止樹脂層２を形成することもできる。

封止樹脂層２の厚みを確保するために、複数の封止樹脂層２を積層する（貼り合わせる）こともできる。

[電子装置の製造方法]
電子装置の製造方法は、例えば、準備工程、および、封止工程、を備える。

｛準備工程｝
準備工程では、上記した封止樹脂層と、電子部品付きの基板とをそれぞれ準備する（図４Ａ参照）。

｛封止工程｝
封止工程では、封止樹脂層を使用して、電子部品付きの基板における電子部品を封止する（図４Ｂ参照）。封止工程は、例えば、プレス工程および加熱工程を備える。プレス工程および加熱工程は、順に実施される。また、封止工程においてプレス工程および加熱工程を同時に実施してもよい。

｛プレス工程｝
プレス工程では、まず、封止樹脂層と電子部品付きの基板とを、プレス（図示せず）を用いて加圧する。加圧の際、必要により、封止樹脂層を加熱する。このとき、封止樹脂層は、電子部品の外形に対応して塑性変形する。これによって、封止樹脂層は、電子部品を被覆する。

｛加熱工程｝
その後、電子部品付きの基板および封止樹脂層を加熱する。これにより、封止樹脂層は、熱硬化して、封止樹脂層の硬化体（Ｃステージ）を形成する（図４Ｃ参照）。

これにより、上記した電子装置が製造される。

＜作用効果＞
本発明の封止シート１によれば、カーボンブラックの平均一次粒子径が、７０ｎｍ以上であり、無機充填材を除く封止樹脂層２中の、カーボンブラックの配合割合が、４質量％以上、１０質量％以下であり、厚み比が、３０％以下である。
そのため、電子部品１２を封止したときに、電子部品１２の上の封止樹脂層２の硬化物の厚みを薄くでき、かつ、封止した電子部品１２が透けることを抑制できる。
その結果、電子装置１０の薄型化を図ることができ、意匠性の優れた電子装置１０を得ることができる。

以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限（「以下」、「未満」として定義されている数値）または下限（「以上」、「超過」として定義されている数値）に代替することができる。

実施例および比較例で使用する各成分を以下に示す。

（１）エポキシ樹脂
２官能エポキシ樹脂（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、製品名：ＹＳＬＶ－８０ＸＹ、新日鐵化学社製、エポキシ当量１９１ｇ／ｅｑ）
（２）フェノール樹脂
フェノール樹脂Ａ（ノボラック型フェノール樹脂、製品名：ＬＶＲ－８２１０ＤＬ、群栄化学社製、水酸基当量１０４ｇ／ｅｑ）
フェノール樹脂Ｂ（トリフェニルメタン型フェノール樹脂、製品名：ＴＰＭ－１００、群栄化学工業社製、水酸基当量９８ｇ／ｅｑ）
（３）熱可塑性樹脂
カルボキシル基含有アクリル酸エステルコポリマー（製品名：ＨＭＥ－２００６Ｍ、根上工業社製、固形分濃度８０質量％のメチルエチルケトン溶液、重量平均分子量：約６０万、ガラス転移温度：－３０℃）
（４）シランカップリング剤
３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（製品名：ＫＢＭ－４０３、信越化学社製）
（５）硬化促進剤
ウレア系硬化促進剤（脂肪族ウレア化合物、製品名：Ｕ－ＣＡＴ ３５１３Ｎ、サンアプロ社製）
（６）無機充填材
シリカ（製品名：２０ＳＭ－Ｃ４、アドマテックス社製、球状シリカ粉末、平均粒子径１．８μｍ、最大粒子径１０μｍ）
有機ベントナイト（製品名：エスベンＮＸ、ホージュン社製、表面がジメチルジステアリルアンモニウムで変性された有機ベントナイト）
（７）顔料
カーボンブラック（製品名：＃５、三菱化学社製、平均一次粒子径：７６ｎｍ）
カーボンブラック（製品名：＃２６００、三菱化学社製、平均一次粒子径：１３ｎｍ）
（８）溶剤
メチルエチルケトン

実施例１
表１に記載される処方に従って、各成分および溶剤を配合および混合して、封止樹脂組成物（ワニス）を調製した。
なお、表１および表２において、「熱可塑性樹脂」の配合割合は、固形分換算値であり、溶剤は、ワニスの固形分濃度が７０質量％以上９０質量％以下となるように配合した。
次いで、表面がシリコーン離型処理されているポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）からなるはく離ライナーの表面に、封止樹脂組成物を塗布した。
次いで、塗布された封止樹脂組成物を１２０℃で２分間加熱乾燥し、はく離ライナーの表面に厚み５０μｍの封止樹脂層を形成した。形成された封止樹脂層は、半硬化状態（Ｂステージ状態）である。
次いで、２枚の封止樹脂層を９０℃で貼り合わせて、厚み１００μｍの封止樹脂層からなる封止シートを製造した。なお、封止シートも、Ｂステージ状態であった。

実施例２～実施例５、および、比較例１～比較例５
実施例１と同様の手順に基づいて、封止シートを製造した。但し、表１の記載に基づいて、封止シートの処方を変更した。

＜評価＞
[外観]
各実施例および各比較例において、封止試験の第３ステップ後の封止樹脂層の硬化体を、目視により、真上から観察した。外観に関して、次の基準で評価した。その結果を表１に示す。
｛基準｝
◎：ダミーチップは透けず、非常に隠蔽できている
〇：ダミーチップは透けず、隠蔽できている
×：ダミーチップが透けて見え、隠蔽できていない

[透過率]
各実施例および各比較例において、封止シートの厚さが２０μｍになるように、封止樹脂組成物を塗布し、測定用のサンプルを作製した。次いで、作製したサンプルを用いて、４５０ｎｍ、５５０ｎｍおよび６５０ｎｍの波長の光に対する透過率（％）を測定した。透過率の測定には、紫外可視近赤外分光光度計Ｖ－６７０ＤＳ（日本分光社製）を用い、測定波長範囲は１９０～８００ｎｍとした。その結果を表１に示す。

[９０℃粘度]
各実施例および各比較例で得られた封止樹脂層を、厚さが１ｍｍになるように複数積層し、直径８ｍｍの円形状に打ち抜いて、測定用のサンプルを作製した。

次いで、レオメーター（商品名「ＨＡＡＫＥ ＭＡＲＳ ＩＩＩ」、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を使用し、レオメーターの加熱用の熱プレートと、熱プレートに対して平行に配置されるパラレルプレート（直径８ｍｍ）との間に、サンプルを挟み、プレート間ギャップを０.８ｍｍとした。また、その他の条件を、周波数１Ｈｚ、歪み値０.００５％、温度９０℃とし、サンプルの粘度を測定した。その結果を表１に示す。

[厚み比]
下記第１ステップから第４ステップからなる封止試験によって、各実施例および各比較例で得られた封止樹脂層の厚み比を測定した。なお、厚み比は下記の式で算出した。その結果を表１に示す。
厚み比（％）＝封止樹脂層の硬化物の厚みＴ_２（μｍ）／封止樹脂層の厚み（硬化前）Ｔ_１（μｍ）×１００
Ｔ_２＝試験片の総厚みＴ_０－ガラス基板の厚みＴ_Ｓ－｛ダミーチップの厚み（２００μｍ）｝－｛バンプの高さ（５０μｍ）｝

第１ステップ：ガラス基板と、第１方向において３００μｍ間隔で３つ並び、かつ、第１方向と直交する第２方向において３００μｍ間隔で３つ並ぶ合計９つのダミーチップであって、１辺が１ｍｍの正方形であり、厚みが２００μｍであり、高さ５０μｍのバンプを介してガラス基板に接合された９つのダミーチップと、を備えるダミー基板を準備する。
第２ステップ：９つのダミーチップの上に、厚みＴ_１（１００μｍ）の１つの封止樹脂層を載せて、真空ラミネータを用いて、真空度１．６ｋＰａ、温度６５℃、かつ、圧力０．１ＭＰａで４０秒間、封止樹脂層を９つのダミーチップに向けて加圧し、ダミー基板に封止樹脂層が積層された積層体を得る。
第３ステップ：積層体を、大気圧下、１５０℃で１時間加熱し、封止樹脂層を硬化させる。
第４ステップ：厚みＴ_１を１００％としたときの、９つのダミーチップのそれぞれの上の封止樹脂層の硬化物の厚みＴ_２の割合（厚み比）を測定する。なお、得られた試験片の総厚みＴ_０を測定し、測定された総厚みＴ_０から、ガラス基板の厚みＴ_Ｓと、ダミーチップの厚み（２００μｍ）と、バンプの高さ（５０μｍ）とを差し引いた値を、厚みＴ_２とする。

[レーザーマーク性]
各実施例および各比較例において、上記第３ステップ後の封止樹脂層の硬化体上に、レーザーによりマーキングして、マークを付与した。その後、マークを、デジタルマイクロスコープ（キーエンス社製、ＶＨＸ－２０００）により光学的に識別した。レーザーマーク性に関して次の基準で評価した。その結果を表１に示す。
｛基準｝
〇：マークした箇所とマークしていない箇所のコントラストがはっきりしており、視認しやすい
×：マークした箇所とマークしていない箇所のコントラストがはっきりしておらず、視認しにくい

[埋め込み性]
各実施例および各比較例において、封止試験の第２ステップ後、ガラス基板とダミーチップとの間における、封止樹脂層の侵入具合を観察した。埋め込み性に関して、次の基準で評価した。その結果を表１に示す。
なお、ダミーチップの側面を基準として、ガラス基板とダミーチップとの間に、封止樹脂層が侵入した場合、封止樹脂層が侵入した長さを侵入長さとし、侵入長さが５０μｍ超過の場合を、過侵入とした。また、ダミーチップの側面を基準として、ダミーチップの側面より外側に突出した空間を形成した場合、その突出した空間の長さを突出長さとし、突出長さが５０μｍ超過の場合を、未充填とした。

｛基準｝
○：未充填および過侵入なく、中空封止できている
×：未充填または過侵入により、中空封止できていない

１ 封止シート
２ 封止樹脂層
１０ 電子装置
１２ 電子部品
１３ 封止層

Claims (6)

1. 基板と前記基板に実装される電子部品との間に間隔が隔てられ、前記間隔が中空となるように、前記電子部品を封止するための封止シートであって、
   エポキシ樹脂と、
   フェノール樹脂と、
   無機充填材と、
   カーボンブラックと
   を含有する封止樹脂層を備え、
   前記カーボンブラックの平均一次粒子径が、７０ｎｍ以上であり、
   前記無機充填材を除く前記封止樹脂層中の、前記カーボンブラックの配合割合が、４質量％以上、１０質量％以下であり、
   下記第１ステップから第４ステップからなる封止試験によって測定された厚み比が、３０％以下である、封止シート。
   第１ステップ：ガラス基板と、第１方向において３００μｍ間隔で３つ並び、かつ、第１方向と直交する第２方向において３００μｍ間隔で３つ並ぶ合計９つのダミーチップであって、１辺が１ｍｍの正方形であり、厚みが２００μｍであり、高さ５０μｍのバンプを介して前記ガラス基板に接合された９つのダミーチップと、を備えるダミー基板を準備する。
   第２ステップ：前記９つのダミーチップの上に、厚みＴ_１の１つの前記封止樹脂層を載せて、真空ラミネータを用いて、真空度１．６ｋＰａ、温度６５℃、かつ、圧力０．１ＭＰａで４０秒間、前記封止樹脂層を前記９つのダミーチップに向けて加圧し、前記ダミー基板に前記封止樹脂層が積層された積層体を得る。
   第３ステップ：前記積層体を、大気圧下、１５０℃で１時間加熱し、前記封止樹脂層を硬化させる。
   第４ステップ：前記厚みＴ_１を１００％としたときの、前記９つのダミーチップのそれぞれの上の前記封止樹脂層の硬化物の厚みＴ_２の割合（厚み比）を測定する。
2. ９０℃での前記封止樹脂層の粘度が、４３０ｋＰａ・ｓ以下である、請求項１に記載の封止シート。
3. ９０℃での前記封止樹脂層の粘度が、１００ｋＰａ・ｓ以上である、請求項１に記載の封止シート。
4. 波長４５０ｎｍにおける、透過率が０．５％以下であり、
   波長５５０ｎｍにおける、透過率が１．５％以下であり、
   波長６５０ｎｍにおける、透過率が２．７％以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の封止シート。
5. 前記封止樹脂層中の、前記無機充填材の配合割合が、７０質量％以上、９０質量％以下である、請求項１に記載の封止シート。
6. 基板と
   前記基板に実装される電子部品と、
   前記基板と前記電子部品との間に間隔が隔てられ、前記間隔が中空となるように、前記電子部品を封止する封止層と
   を備え、
   前記封止層は、請求項１～３のいずれか一項に記載の封止シートの前記封止樹脂層の硬化物である、電子装置。