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JP3164325U - Uniform body - Google Patents

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JP3164325U
JP3164325U JP2010006057U JP2010006057U JP3164325U JP 3164325 U JP3164325 U JP 3164325U JP 2010006057 U JP2010006057 U JP 2010006057U JP 2010006057 U JP2010006057 U JP 2010006057U JP 3164325 U JP3164325 U JP 3164325U
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pressurizing
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siloxane
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義則 山田
義則 山田
寿一 尾崎
寿一 尾崎
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有限会社ディアックス
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Abstract

【課題】 接合に係る部品を数多く一括して加熱加圧接合するための加圧力均一化体を提供する。【解決手段】 被加圧物を均一な力で押圧する加圧力均一化体であって、加圧力均一化体は熱伝導性の良い硬質基板に加圧面となる高耐熱性樹脂層を有し、高耐熱性樹脂は、付加反応により生成される共有結合で連結し、三次元の立体構造を形成しうる高分子組成物であり、シロキサン(Si−O−Si結合体)による橋かけ構造を有する少なくとも1種の第1の有機珪素ポリマーと、シロキサンによる線状連結構造を有する少なくとも1種の第2の有機珪素ポリマーとを、シロキサン結合により連結させた、分子量が2万から80万である第3の有機珪素ポリマーの1種以上を含有する合成高分子化合物であることを特徴とする。【選択図】図1APROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressurizing force homogenizing body for heating and pressurizing and joining a large number of parts related to joining. A pressurizing uniform body that presses an object to be pressed with a uniform force, the pressurizing uniform body having a highly heat-resistant resin layer serving as a pressurizing surface on a hard substrate having good thermal conductivity. The high heat-resistant resin is a polymer composition that can be linked by a covalent bond generated by an addition reaction to form a three-dimensional structure, and has a crosslinked structure of siloxane (Si—O—Si conjugate). The molecular weight is 20,000 to 800,000, wherein at least one first organosilicon polymer having a siloxane bond and at least one second organosilicon polymer having a linear linking structure with siloxane are linked by a siloxane bond. It is a synthetic polymer compound containing at least one third organosilicon polymer. [Selection] Figure 1A

Description

本考案は一例として加熱加圧により複数の半導体素子を基板に同時に接着したり、複数のパッケージに気密封止用リッドを同時に接合するために使用する加圧力均一化体に関する。  For example, the present invention relates to a pressurizing uniform body used for simultaneously bonding a plurality of semiconductor elements to a substrate by heating and pressing, or for simultaneously bonding a hermetic sealing lid to a plurality of packages.

発熱を伴う半導体素子の実装ではAuSnやAuGeなどの融点の高いAu共晶半田が使用される。Au共晶半田は半導体素子をパッケージ基板に接合したり、パッケージの気密封止を取るためにリッドを接合したりする際に使用される。Au共晶半田は共晶融点で溶液状態となる際に接合面に十分濡れる必要があり、接合面の汚れ、酸化皮膜があると濡れ性が悪くなる。一般には半導体素子やリッドを接合面に擦る(スクラブ)ようにして基板あるいはパッケージに載置し、接合面の酸化皮膜を破ることにより溶液状態のAu共晶半田が十分に濡れるようにしている。スキルを必要とする作業となっている。
一方でこれに代わる接合材として金属ナノ粒子が提案されている(例えば特許文献1)。金属としてはAu、Cu、Agなどがあり、これらの金属ナノ粒子を溶媒に分散させてペーストあるいはスラリーとしたものを接合面に塗布形成し、半導体素子やリッドを基板やパッケージに加熱加圧するだけで接合することができる。超音波やスクラブは不要である。加熱は比較的低温であり200℃〜300℃で接合が可能であると言われている。接合面の清浄は必要であるものの特にスキルを必要とする作業ではない。複数の部品を一括で実装するには均一に加熱し均一に押圧できれば良く、生産性の高い工程が構築できる。
For mounting semiconductor elements that generate heat, Au eutectic solder having a high melting point such as AuSn or AuGe is used. Au eutectic solder is used when a semiconductor element is bonded to a package substrate or when a lid is bonded to hermetically seal the package. The Au eutectic solder needs to be sufficiently wetted to the joint surface when it is in a solution state at the eutectic melting point, and if the joint surface is contaminated or has an oxide film, the wettability deteriorates. In general, a semiconductor element or a lid is placed on a substrate or a package so as to be rubbed (scrubbed) on the bonding surface, and the oxide eutectic film on the bonding surface is broken so that the Au eutectic solder in a solution state is sufficiently wetted. It is work that requires skill.
On the other hand, metal nanoparticles have been proposed as an alternative joining material (for example, Patent Document 1). Examples of metals include Au, Cu, and Ag. These metal nanoparticles are dispersed in a solvent and applied to a bonding surface by applying a paste or slurry, and a semiconductor element or lid is simply heated and pressed onto a substrate or package. Can be joined. No ultrasonic or scrubbing is required. It is said that heating is relatively low temperature and bonding is possible at 200 ° C to 300 ° C. Although cleaning of the joint surface is necessary, it is not a work that requires skill in particular. In order to mount a plurality of parts at once, it is only necessary to uniformly heat and press uniformly, and a process with high productivity can be constructed.

被加圧物に圧力を均一に加える方法として特許文献2で加圧力均一化部材の構造(図7)が提案されている。流動体収容容器13に低融点の金属、あるいは合金14が入れられ、アルミ箔などの薄い金属箔15で封じ込めたものである。低融点の金属類としてインジウム、鉛などを使用し、融点以上の加熱と加圧で被加圧物に押し当てると、被加圧物に凹凸があっても流動体は凹凸に密着し均一に加圧できるとするものである。しかし被加圧物に突起があったり、突起となるような小さな物質があると金属箔を突き破ることになるので金属溶液が流れ出してしまい非常に危険な作業に化してしまう。また流動体収容容器を繰り返し使用するには、金属箔の傷、微小なクラックに十分に注意を払う必要があるのは言うまでもない。それを避けるためには金属箔を十分に厚くすることになるが、そうすると凹凸のある加圧物への密着性が損なわれるため均一な加圧が不十分になる。この構造の流動体収容容器を繰り返し使用することは難しい。  As a method for uniformly applying pressure to an object to be pressurized, Patent Document 2 proposes a structure of a pressure equalizing member (FIG. 7). A low melting point metal or alloy 14 is placed in the fluid container 13 and is sealed with a thin metal foil 15 such as an aluminum foil. When indium, lead, etc. are used as the low melting point metals and pressed against the object to be pressed by heating and pressurization above the melting point, even if the object to be pressed has irregularities, the fluid adheres to the irregularities uniformly. It can be pressurized. However, if there is a protrusion on the object to be pressed or if there is a small substance that becomes a protrusion, the metal foil will be pierced, and the metal solution will flow out, which will be a very dangerous operation. Needless to say, in order to repeatedly use the fluid container, sufficient attention must be paid to scratches and minute cracks on the metal foil. In order to avoid this, the metal foil is made sufficiently thick. However, if this is done, the adhesiveness to the pressed article with unevenness is impaired, and uniform pressurization becomes insufficient. It is difficult to repeatedly use the fluid container with this structure.

特開2006−202938JP 2006-202938 A 特許第4311873号Japanese Patent No. 431873

以上説明したように、従来技術では低融点の金属を容器に収納し加熱により溶液としたものを薄い金属箔で封じ込めた構造を採っているため、安全な作業とは言えず、繰り返しの使用に耐えないものである。  As described above, the conventional technology has a structure in which a low melting point metal is contained in a container and heated to contain a solution in a thin metal foil, so it cannot be said to be a safe operation and can be used repeatedly. It cannot be tolerated.

本考案は、複数の部品とこれに同数の部品の接合、あるいは複数の部品を同時に基板に接合することを目的としたものであり、接合材としては加熱加圧のみで接合ができる金属ナノ粒子接合に好適な加圧力均一化体を提供する。  The purpose of the present invention is to join a plurality of parts and the same number of parts, or to join a plurality of parts to a substrate at the same time. A pressurizing uniform body suitable for joining is provided.

本考案の加圧力均一化体は、加熱加圧機構の付いたプレス装置や基板接合装置に組み込んで使用するものである。具体的には、複数のパッケージがシート状になっているパッケージ基板に複数のリッドを一括接合して気密封止を行う場合、予めピックアンドプレースによりパッケージにリッドを仮止めする。パッケージ基板をプレス装置のテーブルに載置し、加圧力均一化体をこのパッケージ基板に載置して上下駆動する定盤にて押圧していく。なお加圧力均一化体は定盤に取り付けてあっても良い。複数の半導体素子を実装基板に接合する場合も同様に行うことができる。  The pressure equalizing body of the present invention is used by being incorporated in a press apparatus or a substrate bonding apparatus having a heating and pressing mechanism. Specifically, when a plurality of lids are collectively bonded to a package substrate in which a plurality of packages are formed into a sheet shape and hermetic sealing is performed, the lids are temporarily fixed to the packages in advance by pick and place. The package substrate is placed on a table of a press device, and the pressure uniformizing body is placed on the package substrate and pressed by a surface plate that is driven up and down. The pressure uniformizing body may be attached to a surface plate. The same process can be performed when a plurality of semiconductor elements are bonded to the mounting substrate.

加圧力均一化体は熱伝導性の良い硬質基板に加圧面となる高耐熱性樹脂層を有し、高耐熱性樹脂は、付加反応により生成される共有結合で連結し、三次元の立体構造を形成しうる高分子組成物であり、シロキサン(Si−O−Si結合体)による橋かけ構造を有する少なくとも1種の第1の有機珪素ポリマーと、シロキサンによる線状連結構造を有する少なくとも1種の第2の有機珪素ポリマーとを、シロキサン結合により連結させた、分子量が2万から80万である第3の有機珪素ポリマーの1種以上を含有する合成高分子化合物であることを特徴とする。  The pressure uniformizing body has a high heat-resistant resin layer that serves as a pressure surface on a hard substrate with good thermal conductivity, and the high heat-resistant resin is linked by a covalent bond generated by an addition reaction to form a three-dimensional structure. At least one first organosilicon polymer having a crosslinked structure with siloxane (Si—O—Si conjugate) and at least one having a linear linked structure with siloxane A synthetic polymer compound containing at least one third organosilicon polymer having a molecular weight of 20,000 to 800,000, which is linked to the second organosilicon polymer by a siloxane bond. .

特開2006−206721によると、上記合成高分子化合物は200℃で熱硬化しても柔軟性を保ち、その後300℃の温度で長時間放置しても硬化は進まず、さらに400℃の耐熱性があると言われている。代表的な商品としてはナノテクレジンKA−100(ADEKA)として市販されている。以上のように、凹凸のある表面でも十分に接触して加圧することができる。  According to Japanese Patent Laid-Open No. 2006-206721, the above synthetic polymer compound remains flexible even when thermally cured at 200 ° C., and does not proceed even if left at a temperature of 300 ° C. for a long time, and further has a heat resistance of 400 ° C. It is said that there is. A typical product is commercially available as Nanotech Resin KA-100 (ADEKA). As described above, even an uneven surface can be sufficiently brought into contact with pressure.

高耐熱性樹脂層の上にポリイミド樹脂層を形成して加圧面としたことを特徴とする。高耐熱性樹脂(合成高分子化合物)は上述のように柔軟性があるが、ポリイミド樹脂は熱硬化すると硬度が増し弾性体となる。複数の半導体素子を実装基板に実装するモジュールの場合、加圧を必要とする半導体素子は実装基板の面積に対して十分小さくなる。ポリイミド樹脂層を形成することにより、その弾性を利用して小さな被加圧物にも十分に圧力が加えられるようになる。  A polyimide resin layer is formed on the high heat resistant resin layer to form a pressure surface. A high heat resistant resin (synthetic polymer compound) is flexible as described above, but a polyimide resin increases in hardness and becomes an elastic body when cured. In the case of a module in which a plurality of semiconductor elements are mounted on a mounting board, the semiconductor elements that require pressure are sufficiently small relative to the area of the mounting board. By forming the polyimide resin layer, a sufficient pressure can be applied even to a small object to be pressed using its elasticity.

またポリイミド樹脂層は小径の円柱が多数突設させた構造であり、これを加圧面としたことを特徴とするものである。この加圧面は小さな突起が剣山状を成したものである。パッケージにリッドを接合する場合、リッドに傾きがあると位置ズレを起こして接合される可能性がある。この加圧面を使用すると、少なくとも一点押圧により傾きが補正され、パッケージに対するリッドの平行度が出てくると多点押圧されるため、位置ズレは最小に押さえられる。  Further, the polyimide resin layer has a structure in which a large number of small-diameter cylinders are projected, and this is used as a pressure surface. This pressure surface is a sword-like shape with small protrusions. When the lid is joined to the package, if the lid has an inclination, the lid may be displaced and joined. When this pressing surface is used, the inclination is corrected by at least one point pressing, and when the parallelism of the lid with respect to the package comes out, the multipoint pressing is performed, so that the positional deviation is suppressed to the minimum.

さらには硬質基板がキャビティーを有し、前記加圧面がキャビティー内にあることを特徴とするものである。こうすることにより柔軟性のある高耐熱性樹脂は加圧時に横に伸びることが出来ないため被加圧物に効率よく圧力を伝えることができる。  Furthermore, the hard substrate has a cavity, and the pressing surface is in the cavity. By doing so, the flexible high heat-resistant resin cannot be extended laterally at the time of pressurization, so that the pressure can be efficiently transmitted to the object to be pressed.

本考案の効果として、加圧力均一化体に柔軟性のある高耐熱性樹脂を使用することにより平坦性の悪い(凹凸のある)被加圧物に十分に密着し、安全に均一な押圧が可能となる。  As an effect of the present invention, by using a flexible high heat-resistant resin for the pressure uniformizing body, it can sufficiently adhere to a pressed object having poor flatness (with unevenness), and a uniform pressing can be safely performed. It becomes possible.

本考案の実施形態に係る加圧力均一化体の断面図Sectional view of a pressure uniformizing body according to an embodiment of the present invention 本考案の実施形態に係る加圧力均一体の断面図Sectional drawing of the pressurization uniform body which concerns on embodiment of this invention 本考案の実施形態に係る加圧力均一体の断面図Sectional drawing of the pressurization uniform body which concerns on embodiment of this invention 本考案の実施形態に係る加圧力均一化体の断面図Sectional view of a pressure uniformizing body according to an embodiment of the present invention 本考案の実施形態に係る加圧力均一化体の断面図Sectional view of a pressure uniformizing body according to an embodiment of the present invention 本考案の実施形態に係る加圧力均一化体の断面図Sectional view of a pressure uniformizing body according to an embodiment of the present invention パッケージ基板とリッドを示す図Diagram showing package substrate and lid 加熱加圧装置を示す図Diagram showing the heating and pressurizing device 本考案の実施形態に係る加圧力均一化体を使用した接合状態を示す図The figure which shows the joining state using the pressurization equalization body which concerns on embodiment of this invention 従来技術の加圧力均一化体Conventional pressure equalization body

以下、本考案の実施の形態を図に基づいて説明する。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1Aは本考案に係る加圧力均一化体1の断面図を示す。硬質基板2に高耐熱性樹脂を形成し、高耐熱性樹脂3加圧面としたものである。硬質基板2は熱伝導性の良いものが望ましく、アルミニウム、ステンレス、銅合金などの金属板、より好ましくは金属より熱膨張係数の小さなSi単結晶基板、柱状晶Si基板、SiC多結晶基板が好適である。高耐熱性樹脂3には、付加反応により生成される共有結合で連結し、三次元の立体構造を形成しうる高分子組成物であり、シロキサン(Si−O−Si結合体)による橋かけ構造を有する少なくとも1種の第1の有機珪素ポリマーと、シロキサンによる線状連結構造を有する少なくとも1種の第2の有機珪素ポリマーとを、シロキサン結合により連結させた、分子量が2万から80万である第3の有機珪素ポリマーの1種以上を含有する合成高分子化合物がもっとも望ましい。この合成高分子化合物を使用した代表的な高耐熱性樹脂にナノテクレジンKA−100(商標 ADEKA)がある。ナノテクレジンKA−100は400℃の耐熱性があり、長時間の熱処理をしても柔軟性が損なわれず硬化しない特徴を有している(特開2006−206721)。この柔らかいゴム弾性の特徴を利用すると凹凸面に対しも加圧面が十分に接触することができる。なお高耐熱性樹脂層の厚さは加圧しょうとする被加圧物面の凹凸の程度や接合しょうとする部品の高さバラツキによって決めることが好ましい。例えば部品の高さバラツキが数百ミクロンあれば、高耐熱性樹脂層の厚さは1mm程度必要になるし、数十ミクロンであれば樹脂層の厚さは数百ミクロンあれば十分である。  FIG. 1A shows a cross-sectional view of a pressure equalizing body 1 according to the present invention. A high heat resistant resin is formed on the hard substrate 2 to form a high heat resistant resin 3 pressure surface. The hard substrate 2 preferably has good thermal conductivity, and is preferably a metal plate such as aluminum, stainless steel or copper alloy, more preferably a Si single crystal substrate, a columnar Si substrate or a SiC polycrystalline substrate having a smaller thermal expansion coefficient than the metal. It is. The high heat-resistant resin 3 is a polymer composition that can be linked by a covalent bond generated by an addition reaction to form a three-dimensional structure, and has a crosslinked structure of siloxane (Si—O—Si conjugate). A molecular weight of 20,000 to 800,000, wherein at least one first organosilicon polymer having a siloxane bond and at least one second organosilicon polymer having a linear linking structure with siloxane are linked by a siloxane bond. A synthetic polymer compound containing one or more of certain third organosilicon polymers is most desirable. Nanotechresin KA-100 (trademark ADEKA) is a representative high heat resistant resin using this synthetic polymer compound. Nanotech Resin KA-100 has a heat resistance of 400 ° C., and has a characteristic that it does not lose its flexibility even after a long-time heat treatment (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-206721). If this soft rubber elasticity characteristic is utilized, a pressurization surface can fully contact also with an uneven surface. The thickness of the high heat-resistant resin layer is preferably determined by the degree of unevenness of the surface of the object to be pressed to be pressurized and the height variation of the parts to be bonded. For example, if the height variation of the parts is several hundred microns, the thickness of the high heat-resistant resin layer needs to be about 1 mm, and if it is several tens of microns, the thickness of the resin layer is sufficient if it is several hundred microns.

本考案の加圧力均一化体の具体的な適用例を図4に示す。8個のパッケージがシート状になったパッケージ基板9にリッド11がそれぞれ接合される。パッケージの上面にはリッドとの接合材として金属ナノ粒子11が形成され、金属としてはAu、Ag、Cuなどが使用できる。これらの金属ナノ粒子は溶媒に分散させてペースト、あるいはスラリーとしたものが市販されており塗布膜が形成できる。金属ナノ粒子は結合力が高いため有機媒体で被覆して結合力を弱めることも行われる。図5に示すように予めリッド11をパッケージ基板9に載置したものを加熱加圧装置にてプレスする。接合温度は200−350℃、加圧は数十MPaで接合される。これは加熱で溶媒が揮発するのと同時に金属ナノ粒子が互いに結合し始め、やがてバルク化することで接合が完成する。なおパッケージ基板9はチョコレートブレークできるように溝などが形成されており、リッド11の接合が完成した後に割って個品にする。  FIG. 4 shows a specific application example of the pressure equalizing body of the present invention. The lid 11 is joined to the package substrate 9 in which eight packages are formed into a sheet shape. Metal nanoparticles 11 are formed on the upper surface of the package as a bonding material with the lid, and Au, Ag, Cu, or the like can be used as the metal. These metal nanoparticles are commercially available as pastes or slurries dispersed in a solvent, and a coating film can be formed. Since metal nanoparticles have a high binding force, they can be coated with an organic medium to weaken the binding force. As shown in FIG. 5, the lid 11 previously placed on the package substrate 9 is pressed by a heating and pressing device. The bonding temperature is 200 to 350 ° C., and the pressure is several tens of MPa. This is because when the solvent is volatilized by heating, the metal nanoparticles start to bond to each other and eventually become bulky, thereby completing the bonding. The package substrate 9 is formed with a groove or the like so as to be able to break the chocolate, and is divided into individual products after the joining of the lid 11 is completed.

本考案では図1Bの変更も含まれる。これは高耐熱性樹脂層17を硬質基板に分離して形成したものである。図4のパッケージ10にはキャビティー18があり、ここに半導体素子が実装される。分離した高耐熱性樹脂層17の寸法はキャビティー寸法で決めれば良い。  The present invention includes the modification of FIG. 1B. This is formed by separating the high heat resistant resin layer 17 into a hard substrate. The package 10 of FIG. 4 has a cavity 18 on which a semiconductor element is mounted. The dimension of the separated high heat resistant resin layer 17 may be determined by the cavity dimension.

図6には加圧力均一化体1(図1A)を使用した加圧の様子を模式図で示している。高耐熱性樹脂3は柔軟性があるため凹凸のあるパッケージ基板8にほぼ密着して押圧される。しかし加圧を強めていくと高耐熱性樹脂は柔軟性があるために横方向に伸びるようになる。金属ナノ粒子接合では金属の種類によって必要な圧力が異なるので、強い加圧が必要な金属に対しては不十分なケースも想定される。一方で合成高分子化合物の柔軟性は分子量を変えることで調整可能とされているが(特開2006−206721)、本考案の目的に対して得失が生じる可能性もある。本考案では加圧力均一化体に対策を行うことで必要な圧力を確保する。  FIG. 6 is a schematic view showing a state of pressurization using the pressure uniformizing body 1 (FIG. 1A). Since the high heat-resistant resin 3 has flexibility, it is pressed almost in close contact with the uneven package substrate 8. However, as the pressurization is increased, the high heat-resistant resin is extended in the lateral direction due to its flexibility. In metal nanoparticle bonding, the required pressure differs depending on the type of metal, and there are cases where it is insufficient for metals that require strong pressurization. On the other hand, the flexibility of the synthetic polymer compound can be adjusted by changing the molecular weight (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-206721), but there is a possibility that the advantages and disadvantages may arise for the purpose of the present invention. In the present invention, the necessary pressure is secured by taking measures against the pressure uniformizing body.

図1Cは、図1Aの硬質基板2にキャビティーを設け、キャビティー内に高耐熱性樹脂3を形成したものである。キャビティーの寸法をパッケージ基板9の寸法にほぼ適合させることにより、高耐熱性樹脂3の逃げ場が無くなり効率よく加圧することができるようになる。  FIG. 1C shows a structure in which a cavity is provided in the hard substrate 2 of FIG. 1A and a high heat-resistant resin 3 is formed in the cavity. By making the dimensions of the cavities substantially match the dimensions of the package substrate 9, there is no escape space for the high heat-resistant resin 3, and the pressure can be efficiently applied.

別の実施例として図2に示すものがある。これは高耐熱性樹脂3の上にポリイミド樹脂層6を形成したもので、接合に係る被加圧物の面積が小さい場合に有効である。例えば図4に示すパッケージにおいて、接合に係る部品はリッド12になるが、リッドの面積がパッケージの面積よりかなり小さい場合には、高耐熱性樹脂の柔軟性のためリッドに十分な加圧が出来なくなる。ポリイミド樹脂は400℃の耐熱性があり熱硬化により固くなるので、硬質弾性のポリイミド樹脂層6(薄膜、フィルム)を使用することにより十分な加圧を確保することができる。また複数の半導体素子を実装基板に実装するモジュールの形態は種類も含めて多様であり一概に説明することはできないが、共通しているのは半導体素子の面積は実装基板の面積に対して相当小さくなることである。加圧を必要としているのは半導体素子のみであり、実装基板に対して凸状態であるので、ポリイミド樹脂層の硬い弾性を利用することにより圧力を十分に伝えることができる。なおポリイミド樹脂の厚さは凹凸面に接触できるように薄く、かつ凸面への加圧が確保できる厚さに設定すれば良く特に限定されない。即ち被加圧物の具体的な状態で決めるべきものである。ちなみにポリイミド樹脂フィルムは10数μmものが市販されており、この厚さのものは容易に入手可能である。  Another embodiment is shown in FIG. This is the one in which the polyimide resin layer 6 is formed on the high heat resistant resin 3, and is effective when the area of the object to be pressed for bonding is small. For example, in the package shown in FIG. 4, the part to be joined is the lid 12, but when the area of the lid is much smaller than the area of the package, sufficient pressure can be applied to the lid due to the flexibility of the high heat resistance resin. Disappear. Since the polyimide resin has a heat resistance of 400 ° C. and is hardened by thermosetting, sufficient pressurization can be secured by using the hard elastic polyimide resin layer 6 (thin film, film). There are various types of modules for mounting multiple semiconductor elements on a mounting board, including types, and cannot be explained in general. However, the common area is that the area of the semiconductor element is equivalent to the area of the mounting board. It will be smaller. Since only the semiconductor element needs to be pressurized and is convex with respect to the mounting substrate, the pressure can be sufficiently transmitted by utilizing the hard elasticity of the polyimide resin layer. Note that the thickness of the polyimide resin is not particularly limited as long as it is set to a thickness that can be brought into contact with the concavo-convex surface and that can ensure pressurization to the convex surface. That is, it should be determined by the specific state of the object to be pressed. Incidentally, a polyimide resin film having a thickness of several tens of μm is commercially available, and a film having this thickness is easily available.

本考案の他の実施例として図3Aに示すものがある。これは柔軟性のある高耐熱性樹脂層3にポリイミド樹脂から成る小径の円柱8を剣山状に数多く形成したものである。この実施例の効果として、図3Aに示すパッケージ基板9とリッド11において、リッドに傾きが生じる場合に有効である。リッドはピックアンドプレースでパッケージに載置されると、ペーストあるいはスラリーで形成された金属ナノ粒子膜に仮止めされる。仮止めされたリッドの位置は精度良くパッケージに載せられるが、傾きが生じるリッドも出てくる。傾いたリッドに対しては少なくとも一点押圧により傾きが補正され、パッケージ面に平行になるに従って多点押圧で加圧できる。このことが可能な理由として、金属ナノ粒子が粒子結合するには温度と圧力の両方が必要であり温度だけでは粒子結合は完結(バルク化)しないためである。なお小径の円柱を形成するには、予め硬化させた高耐熱性樹脂面に感光性ポリイミド樹脂を塗布し小径パターンをマスク露光し、現像すれば良い。その後熱硬化させる。図3Bも図1Bに対応して同じ効果が得られる。  Another embodiment of the present invention is shown in FIG. 3A. This is made by forming a large number of small-diameter cylinders 8 made of polyimide resin in a sword-like shape on a flexible high heat-resistant resin layer 3. The effect of this embodiment is effective when the lid is inclined in the package substrate 9 and the lid 11 shown in FIG. 3A. When the lid is placed on the package by pick and place, the lid is temporarily fixed to the metal nanoparticle film formed of paste or slurry. The position of the temporarily fixed lid can be accurately placed on the package, but a lid with an inclination also appears. The tilted lid is corrected by at least one point pressing, and can be pressed by multipoint pressing as it becomes parallel to the package surface. The reason why this is possible is that both the temperature and the pressure are required for the particle bonding of the metal nanoparticles, and the particle bonding is not completed (bulked) only by the temperature. In order to form a small-diameter cylinder, a photosensitive polyimide resin is applied to a pre-cured high heat resistant resin surface, a small-diameter pattern is exposed to a mask, and developed. Then, it is cured by heat. 3B also has the same effect as that shown in FIG. 1B.

小径の円柱の寸法については特に規定されない。本考案の対象とする被加圧物は小さなものから大きなものまで幅広く適用可能とするために、その大きさに応じて決めるべきものである。  The dimensions of the small-diameter cylinder are not particularly specified. The object to be pressed which is the subject of the present invention should be determined according to its size in order to be widely applicable from small to large.

以上はパッケージ基板に複数のリッドを一括して接合し気密封止する例を述べたが、高耐熱性樹脂の耐熱性が損なわれない温度で接合、接着が可能である実装は全て適用できるもので、多くの半導体素子を実装基板に一括して接合(接着)するモジュールも例外ではない。  The above has described an example in which a plurality of lids are bonded together and hermetically sealed on the package substrate. However, any mounting that can be bonded and bonded at a temperature at which the heat resistance of the high heat resistant resin is not impaired can be applied. Thus, a module that collectively bonds (adheres) many semiconductor elements to a mounting substrate is no exception.

本考案の加圧力均一化体を使用すれば、被加圧物に凹凸や傾きがあっても十分に加圧でき、生産性が高く安全性の高い工程を構築することができる。  If the pressurization uniform body of the present invention is used, it is possible to sufficiently press the object to be pressed even if there is unevenness or inclination, and it is possible to construct a process with high productivity and high safety.

1、4、7、9 加圧力均一化体
2、5 硬質基板
3 高耐熱性樹脂
6、8 ポリイミド樹脂層
10 パッケージ基板
11 金属ナノ粒子膜
12 リッド
13 加熱加圧装置定盤
14 流動体収容容器
15 低融点金属
16 金属箔
17 分離された高耐熱性樹脂
18 パッケージキャビティー
1, 4, 7, 9 Applied pressure uniform body 2, 5 Hard substrate 3 High heat resistance resin 6, 8 Polyimide resin layer 10 Package substrate 11 Metal nanoparticle film 12 Lid 13 Heating and pressing apparatus surface plate 14 Fluid container 15 Low melting point metal 16 Metal foil 17 Isolated high heat resistant resin 18 Package cavity

Claims (4)

被加圧物を均一な力で押圧する加圧力均一化体であって、前記加圧力均一化体は熱伝導性の良い硬質基板に加圧面となる高耐熱性樹脂層を有し、前記高耐熱性樹脂は、付加反応により生成される共有結合で連結し、三次元の立体構造を形成しうる高分子組成物であり、シロキサン(Si−O−Si結合体)による橋かけ構造を有する少なくとも1種の第1の有機珪素ポリマーと、シロキサンによる線状連結構造を有する少なくとも1種の第2の有機珪素ポリマーとを、シロキサン結合により連結させた、分子量が2万から80万である第3の有機珪素ポリマーの1種以上を含有する合成高分子化合物であることを特徴とする加圧力均一化体。  A pressurizing uniform body that presses an object to be pressed with a uniform force, the pressurizing uniform body having a high heat-resistant resin layer serving as a pressurizing surface on a hard substrate having good thermal conductivity, The heat-resistant resin is a polymer composition that can be linked by a covalent bond generated by an addition reaction to form a three-dimensional structure, and has at least a crosslinked structure of siloxane (Si—O—Si conjugate). A third molecular weight having a molecular weight of 20,000 to 800,000, wherein one kind of first organosilicon polymer and at least one second organosilicon polymer having a linearly linked structure of siloxane are linked by a siloxane bond. A pressurizing force homogenized body, which is a synthetic polymer compound containing at least one organic silicon polymer. 前記高耐熱性樹脂層の上にポリイミド樹脂層を形成して加圧面としたことを特徴とする請求項1に記載の加圧力均一化体。  2. The pressurizing uniform body according to claim 1, wherein a polyimide resin layer is formed on the high heat resistant resin layer to form a pressure surface. 前記ポリイミド樹脂層は小径の円柱が多数突設させた構造であり、これを加圧面としたことを特徴とする請求項2に記載の加圧力均一化体。  The pressure-resisting uniform body according to claim 2, wherein the polyimide resin layer has a structure in which a large number of small-diameter cylinders are protruded and used as a pressing surface. 前記硬質基板がキャビティーを有し、前記加圧面がキャビティー内にあることを特徴とする請求項1から請求項3に記載の加圧力均一化体。  The pressurizing uniform body according to claim 1, wherein the hard substrate has a cavity, and the pressing surface is in the cavity.
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