專利名稱：多芯片安裝用緩沖膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多芯片安裝(mult1-chip packaging)用緩沖膜以及使用該緩沖膜來制造多芯片模塊的方法。
背景技術(shù)：
以往，經(jīng)由 絕緣性粘接劑或各向異性導(dǎo)電性粘接劑通過焊頭(bonding head)進(jìn)行加熱加壓，將多個LED元件等芯片元件一起連接于基板。但是，由于芯片元件間的高度的差異或不均以及芯片元件或基板上形成的布線厚度或凸點(bump)高度的差異或不均，施加于各個芯片元件的熱量和壓力存在差異，其結(jié)果是，可能會產(chǎn)生未被充分地加熱加壓的芯片元件和被過度地加熱加壓的芯片元件。前者可能會發(fā)生連接不良，后者可能會發(fā)生芯片兀件的破損等。因此，通過焊頭進(jìn)行連接操作時，為了消除芯片元件間的高度的差異或不均等，提出了在基板和焊頭之間配置作為緩沖材料的耐熱性橡膠狀彈性體、經(jīng)由耐熱性橡膠狀彈性體在基板上對芯片元件加熱加壓的技術(shù)方案?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平10-256311號公報。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題
但是，像專利文獻(xiàn)I中公開的那樣使用橡膠狀彈性體作為緩沖層時，雖然各芯片元件的連接強(qiáng)度良好，但存在如下問題:在加熱加壓頭的作用下，緩沖層以在基板平面方向上鋪開的方式發(fā)生變形，伴隨著該變形而發(fā)生芯片元件的排列偏差，有時連接可靠性下降。本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有的問題，在多芯片安裝時不會發(fā)生排列偏差，可確保良好的連接可靠性。用于解決課題的手段
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過使用將耐熱性樹脂層和柔軟性樹脂層層疊而成的結(jié)構(gòu)的緩沖材料作為多芯片安裝時使用的緩沖材料，可達(dá)到上述目的，從而完成了本發(fā)明；所述耐熱性樹脂層是將會配置在芯片元件側(cè)的耐熱性樹脂層，是不超過規(guī)定的線膨脹系數(shù)的比較難以變形的耐熱性樹脂層，所述柔軟性樹脂層是將會配置在焊頭側(cè)的柔軟性樹脂層，是由顯示出規(guī)定的肖氏A硬度的材料形成的比較容易變形的柔軟性樹脂層。S卩，本發(fā)明提供一種多芯片安裝用緩沖膜，該緩沖膜是具有耐熱性樹脂層和形成于其上的柔軟性樹脂層的多芯片安裝用緩沖膜，其特征在于，耐熱性樹脂層具有80ppm/°C以下的線膨脹系數(shù)，柔軟性樹脂層由以JIS-K6253為基準(zhǔn)的肖氏A硬度為10 80的樹脂材料形成。此外，本發(fā)明提供一種多芯片模塊的制造方法，該多芯片模塊是經(jīng)由粘接劑通過焊頭在基板上對多個芯片元件加熱加壓來進(jìn)行多芯片安裝而成的多芯片模塊，其特征在于，包括以下工序㈧ (C):
工序(A):將多個芯片兀件經(jīng)由粘接劑排列在基板上，進(jìn)行臨時粘貼的工序；
工序(B):在芯片元件和焊頭之間配置所述多芯片安裝用緩沖膜，使其耐熱性樹脂層處于芯片元件側(cè)的工序；
工序(C):隔著多芯片安裝用緩沖膜通過焊頭加熱加壓，從而將多個芯片元件與基板連接的工序。發(fā)明效果
本發(fā)明的多芯片安裝用緩沖膜具有將耐熱性樹脂層和柔軟性樹脂層層疊而成的結(jié)構(gòu)；所述耐熱性樹脂層是將會配置在芯片元件側(cè)的耐熱性樹脂層，是不超過規(guī)定的線膨脹系數(shù)的比較難以變形的耐熱性樹脂層，所述柔軟性樹脂層是將會配置在焊頭側(cè)的柔軟性樹脂層，是由顯示出規(guī)定的肖氏A硬度的材料形成的比較容易變形的柔軟性樹脂層。因此，在多芯片安裝中，通過焊頭對緩沖膜加熱加壓時，由于與芯片元件相接觸的耐熱性樹脂層難以變形，因此其結(jié)果是能抑制芯片元件的排列偏差。另一方面，由于與焊頭相接觸的柔軟性樹脂層容易變形，因此可消除芯片元件的高度的差異或不均等，對多個芯片元件分別進(jìn)行良好的加熱加壓，確保良好的連接可靠性。


圖1是本發(fā)明的多芯片安裝用緩沖膜的簡要剖視圖。圖2是本發(fā)明的多芯片模塊制造方法的說明圖。圖3是以單晶片處理方式使用多芯片安裝用緩沖膜的本發(fā)明的多芯片模塊制造方法的說明圖。圖4是以卷對卷方式(roll-to-roll)使用多芯片安裝用緩沖膜的本發(fā)明的多芯片模塊制造方法的說明圖。圖5是本發(fā)明的多芯片模塊制造方法的說明圖。圖6是通過本發(fā)明的多芯片模塊制造方法而得的多芯片模塊的簡要剖視圖。圖7A是光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑中使用的光反射性導(dǎo)電粒子的簡要剖視圖。圖7B是光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑中使用的光反射性導(dǎo)電粒子的簡要剖視圖。
具體實施例方式下面，參照附圖來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是具有耐熱性樹脂層I和形成于其上的柔軟性樹脂層2的多芯片安裝用緩沖膜10的剖視圖。 構(gòu)成本發(fā)明的多芯片安裝用緩沖膜10的耐熱性樹脂層I在多芯片安裝時配置在芯片元件側(cè)，為了有效地抑制排列偏差，在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下的溫度區(qū)域內(nèi)具有80ppm/°C以下、優(yōu)選20 50ppm/°C的線膨脹系數(shù)。如果在線膨脹系數(shù)的優(yōu)選范圍的下限以上，則可充分地消除芯片元件等的高度的差異或不均。如果在線膨脹系數(shù)的優(yōu)選范圍的上限以下，則可更好地抑制排列偏差。作為這樣的耐熱性樹脂層1，可例舉聚酰亞胺樹脂膜(例如宇部興產(chǎn)株式會社(宇部興産)的二一 C P 〃々7 -25S等)、聚酯樹脂膜(例如帝人株式會社(帝人)的f 4
卜口 > Λ等)、聚氯乙烯樹脂膜(例如太平化學(xué)制品株式會社(太平化學(xué)製品)的工口 > CB3005)等、聚烯烴樹脂膜(Tech-JAM株式會社(f\ A )的SAN8041
等)或氟樹脂膜(日東電工株式會社(日東電工)的二 7卜π > (聚四氟乙烯))等。作為耐熱性樹脂層I的層厚，如果過厚，則無法充分地消除芯片元件等的高度的差異或不均，因此優(yōu)選為200 μ m以下，更優(yōu)選為10 50 μ m。如果在該層厚的優(yōu)選范圍的下限以上，則可更有效地抑制排列偏差，如果在優(yōu)選范圍的上限以下，則可充分地消除芯片元件等的高度的差異或不均。構(gòu)成本發(fā)明的多芯片安裝用緩沖膜10的柔軟性樹脂層2在多芯片安裝時配置在焊頭側(cè)，由以JIS-K6253為基準(zhǔn)的肖氏A硬度為10 80、優(yōu)選為40 75的樹脂材料形成。肖氏A硬度如果在該范圍內(nèi)，則可充分地消除芯片元件等的高度的差異或不均。作為這樣的樹脂材料，優(yōu)選例舉有機(jī)硅樹脂材料。更優(yōu)選例舉陰離子活性聚合性的有機(jī)硅樹脂組合物。具體可例舉硅酮(信越有機(jī)硅株式會社(信越U — )的KE-1281、X-32-2020，邁圖公司(MOMENTIVE 社)的 XE13-C1822 等)、二甲基硅酮(信越有機(jī)硅株式會社的KER-2600、KER-2500等)。作為柔軟性樹脂層2的層厚，如果過薄，則無法充分地消除芯片元件等的高度的差異或不均，無法獲得良好的連接可靠性，因此優(yōu)選為10 μ m以上，更優(yōu)選為40 60 μ m。如果在該層厚的優(yōu)選范圍的下限以上，則可充分地消除芯片元件等的高度的差異或不均，如果在優(yōu)選范圍的上限以下，則可確保良好的連接可靠性。以上所述的多芯片安裝用緩沖膜10中，也可以在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)在耐熱性樹脂層I和柔軟性樹脂層2之間設(shè)置其它樹脂層。本發(fā)明的多芯片安裝用緩沖膜10可通過如下方法制造:在膜狀的耐熱性樹脂層I上通過常規(guī)方法涂布用于形成柔軟性樹脂層2的樹脂材料，進(jìn)行干燥(或聚合)。本發(fā)明的多芯片安裝用緩沖膜10可優(yōu)選應(yīng)用于多芯片模塊的制造方法，該多芯片模塊是經(jīng)由粘接劑使用焊頭在基板上對多個芯片元件加熱加壓來進(jìn)行多芯片安裝而成的多芯片模塊。該多芯片模塊的制造方法包括以下工序(A) (C):
<工序㈧>
首先，將芯片元件經(jīng)由粘接劑排列在基板上，進(jìn)行臨時粘貼。具體而言，如圖2所示，在由不銹鋼等構(gòu)成的公知的熱壓接用的平臺21上配置形成有配線22和凸點23的基板24，經(jīng)由粘接劑25以倒裝方式排列芯片元件26，進(jìn)行臨時粘貼。對于芯片元件26的排列操作及臨時粘貼操作本身沒有特別限制，可采用現(xiàn)有的多芯片模塊的制造方法中的排列操作及臨時粘貼操作。作為可以用于本發(fā)明的制造方法的芯片元件26，可例舉IC元件、LED(發(fā)光二極管)元件等。作為形成有配線22和凸點23的基板24，可例舉玻璃基板、塑料基板、陶瓷基板等，該基板具有由各種金屬材料或ITO等透明電極材料等通過印刷法、干鍍法、濕鍍法、光刻法等形成的配線以及通過蒸鍍法、鍍敷法、印刷法、焊接法(釘頭凸點(Stud bump))等形成的金凸點(gold bump)、焊錫凸點(solder bump)等凸點。作為粘接劑25，可使用公知的絕緣性粘接糊料(NCP)和薄膜(NCF)、各向異性導(dǎo)電糊料(ACP)和薄膜(ACF)。特別是芯片元件26為LED元件時，作為粘接劑25，從生產(chǎn)性等的角度考慮優(yōu)選使用各向異性導(dǎo)電粘接劑(ACP、ACF)，從提高光的取出效率的角度考慮，特別優(yōu)選各向異性導(dǎo)電粘接劑本身顯示出光反射性。這樣的具有光反射性的各向異性導(dǎo)電粘接劑優(yōu)選含有光反射性針狀絕緣粒子。在工序(C)的說明之后再對其詳細(xì)情況進(jìn)行說明。<工序⑶>
接著，如圖3所示，在芯片元件26和優(yōu)選具有金屬壓接面且具有加熱器的焊頭27之間配置本發(fā)明的多芯片安裝用緩沖膜10。此時，多芯片元件安裝用緩沖膜10的耐熱性樹脂層I處于芯片元件26偵U。這里，多芯片安裝用緩沖膜10可以如圖3所示以單晶片處理方式使用，但優(yōu)選如圖4所示以卷對卷方式使用。如果是卷對卷方式，則多芯片安裝用緩沖膜10的交換操作變得容易，可提聞生廣性。< 工序(C) >
接著，如圖5所示，對于多個芯片元件26，隔著多芯片安裝用緩沖膜10通過焊頭27對基板24加熱加壓。加熱加壓結(jié)束后，可以得到圖6所示的多芯片模塊50。如上所述，對可以優(yōu)選用作粘接劑25的具有光反射性的各向異性導(dǎo)電粘接劑進(jìn)行詳細(xì)說明。芯片元件為LED元件時可以優(yōu)選使用的粘接劑是光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑，含有熱固性樹脂組合物、導(dǎo)電粒子、長寬比在規(guī)定范圍內(nèi)的光反射性針狀絕緣粒子。通過使用針狀的粒子作為光反射性絕緣粒子，可防止各向異性導(dǎo)電粘接劑發(fā)生開裂，得到高連接
可靠性。熱固性樹脂組合物含有球狀粒子時，如果樹脂組合物的伸縮性隨著溫度變化而降低(變硬)，則容易因為熱固性樹脂組合物(或其固化物)的內(nèi)部應(yīng)力而在球狀粒子和熱固性樹脂組合物的界面上發(fā)生開裂。如果光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑發(fā)生開裂，則會損害連接可靠性。因此，光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑需要具有優(yōu)良的強(qiáng)韌性，如上所述，通過在熱固性樹脂組合物中添加長寬比在規(guī)定范圍內(nèi)的針狀的光反射性絕緣粒子，可賦予各向異性導(dǎo)電粘接劑以高強(qiáng)韌性。其原因在于，在熱固性樹脂組合物中，各自在隨機(jī)方向上配置的針狀的光反射性絕緣粒子本身容易撓曲且容易彎曲，因此可將伴隨溫度變化而產(chǎn)生的熱固性樹脂組合物的內(nèi)部應(yīng)力傳遞和吸收至針狀晶體中，可抑制該內(nèi)部應(yīng)力向熱固性樹脂組合物的傳遞。因此，含有光反射性針狀絕緣粒子的光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑可以發(fā)揮出優(yōu)良的強(qiáng)韌性，即使熱固性樹脂組合物因溫度變化而伸縮，也可抑制開裂的發(fā)生和粘接面的剝離。這樣的光反射性針狀絕緣粒子優(yōu)選由呈白色的針狀無機(jī)化合物形成，將入射至光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑的光反射至外部。由于光反射性針狀絕緣粒子本身呈白色，因此可減小對可見光的反射特性的波長依賴性，可高效地反射可見光。這樣的光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑由于含有由呈白色且具有長寬比在規(guī)定范圍內(nèi)的針狀形狀的無機(jī)化合物形成的粒子(下面將其稱為“白色針狀無機(jī)粒子”)，因而可抑制對從發(fā)光元件出射的光的反射率的降低，維持發(fā)光元件的發(fā)光效率，并且可防止開裂等，得到高連接可靠性。作為白色針狀無機(jī)粒子，可例舉例如氧化鋅晶須、氧化鈦晶須、鈦酸鉀晶須、鈦酸晶須等鈦酸鹽晶須、硼酸鋁晶須、硅灰石(高嶺土硅酸鹽的針狀晶體)等針狀形狀的無機(jī)化合物。晶須是通過特殊制法生長成針狀的晶體，由于晶體結(jié)構(gòu)沒有錯亂，因此具有富有彈力性、不易變形的優(yōu)點。這些無機(jī)化合物在可見光區(qū)域內(nèi)呈白色，因此對可見光的反射特性的波長依賴性小，且容易反射可見光。其中，氧化鋅晶須的白色度高，且即使在擔(dān)心固化后的各向異性導(dǎo)電粘接劑中的熱固性樹脂組合物的固化物的光劣化的情況下對于光劣化也沒有催化性，因此特別優(yōu)選。

白色針狀無機(jī)粒子由具有單根針狀形狀的晶體(單針狀晶體)構(gòu)成的情況下，其纖維直徑(短方向粒徑)優(yōu)選為5μπι以下。由單針狀晶體構(gòu)成的白色針狀無機(jī)粒子的長寬比優(yōu)選大于10且小于35，特別優(yōu)選大于10且小于20。白色針狀無機(jī)粒子的長寬比大于10時，可充分地傳遞和吸收熱固性樹脂組合物的內(nèi)部應(yīng)力。白色針狀無機(jī)粒子的長寬比小于35時，針狀的晶體不易折斷，并且能均勻地分散在熱固性樹脂組合物中。其長寬比小于20時，可進(jìn)一步提高在熱固性樹脂組合物中的分散性。如上所述，通過將長寬比大于10且小于35的白色針狀無機(jī)粒子添加至熱固性樹脂組合物中，可提高熱固性樹脂組合物的強(qiáng)韌性，因此即使光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑伸縮，也可抑制粘接面的剝離和開裂的發(fā)生。作為白色針狀無機(jī)粒子，也可以使用例如f卜’ ^ K (注冊商標(biāo))之類的、具有四面體的中心部和頂點彼此結(jié)合而成的形狀等多根針狀形狀的晶體(多針狀晶體)來代替上述單針狀晶體。多針狀晶體的白色針狀無機(jī)粒子與單針狀晶體的白色針狀無機(jī)粒子相t匕，在導(dǎo)熱性大方面更有優(yōu)勢，但多針狀晶體與單針狀晶體相比是體積更大的晶體結(jié)構(gòu)，因此需要注意在熱壓接時不要讓針狀部分對基板或元件的接合部件造成損傷。針狀白色無機(jī)粒子例如也可以是經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的粒子。針狀白色無機(jī)粒子用硅烷偶聯(lián)劑處理后，可提高在熱固性樹脂組合物中的分散性。因此，可以使經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的針狀白色無機(jī)粒子在短時間內(nèi)均勻地混合在熱固性樹脂組合物中。白色針狀無機(jī)粒子的折射率(JIS K7142)優(yōu)選大于熱固性樹脂組合物的固化物的折射率(JIS 1(7142)，更優(yōu)選至少大0.02左右。其原因在于，如果折射率之差小，則它們的界面上的反射效率降低。即，作為白色針狀無機(jī)粒子，即使是具有光反射性和絕緣性的無機(jī)粒子，也不能使用SiO2這樣的折射率在所使用的熱固性樹脂組合物的折射率以下的粒子。白色針狀無機(jī)粒子在光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑中的摻入量如果過少，則有無法實現(xiàn)足夠的光反射的傾向，另一方面，如果過多，則有熱固性樹脂組合物的粘接性降低的傾向，因此相對于熱固性樹脂組合物優(yōu)選為I 50體積％ (Vol% )，特別優(yōu)選為5 25體積％。本發(fā)明的制造方法中可以使用的光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑通過含有這樣的白色針狀無機(jī)粒子，可以將導(dǎo)電粒子的大部分覆蓋，因此即使在導(dǎo)電粒子呈現(xiàn)茶色等顏色的情況下也能實現(xiàn)熱固性樹脂組合物的白色性。利用這種白色性，對可見光的反射特性的波長依賴性減小，且容易反射可見光，因此無論基板電極的顏色是哪一種，都能抑制從LED元件出射的光的反射率的降低，并且對于LED元件向其下面?zhèn)劝l(fā)出的光也能有效地利用。其結(jié)果是，可提高LED元件的發(fā)光效率(光取出效率)。
以上所述的光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑中除了白色針狀無機(jī)粒子外，還可以添加由呈白色的球狀形狀的無機(jī)化合物構(gòu)成的粒子(下面將其稱為“白色球狀無機(jī)粒子”)作為呈白色的球狀形狀的絕緣粒子。通過和白色針狀無機(jī)粒子一起添加白色球狀無機(jī)粒子，可使熱固性樹脂組合物進(jìn)一步白色化，進(jìn)一步提高LED元件的光取出效率。此時還可提高熱固性樹脂組合物的強(qiáng)韌性。這里，白色針狀無機(jī)粒子的添加量(Vol% )優(yōu)選與白色球狀無機(jī)粒子的添加量(Vol% )相同或在其之上。光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑中同時添加有白色針狀無機(jī)粒子和白色球狀無機(jī)粒子的情況下，光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑也能發(fā)揮出優(yōu)良的強(qiáng)韌性，因而即使發(fā)生伸縮也可抑制粘接面的剝離和開裂的發(fā)生。作為以上所述的光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑所含有的導(dǎo)電粒子，可使用各向異性導(dǎo)電連接用的現(xiàn)有的導(dǎo)電粒子中使用的金屬材料的粒子。即，作為導(dǎo)電粒子的金屬材料，可例舉例如金、鎳、銅、銀、焊錫、鈀、鋁、它們的合金、它們的多層化物(例如鍍鎳/閃熔鍍金廣物)等。以金、鎳或銅作為金屬材料的導(dǎo)電粒子呈茶色，因此與其它金屬材料相比可以更好地享受本發(fā)明的效果。即，如上所述，在熱固性樹脂組合物中，白色針狀無機(jī)粒子將導(dǎo)電粒子的大部分覆蓋，因此可抑制由導(dǎo)電粒子引起的熱固性樹脂組合物呈茶色的現(xiàn)象，熱固性樹脂組合物整體呈現(xiàn)出高度的白色性。作為導(dǎo)電粒子，也可以使用以金屬材料被覆樹脂粒子而得的金屬被覆樹脂粒子。作為這樣的樹脂粒子，可例舉苯乙烯類樹脂粒子、苯并胍胺樹脂粒子、尼龍樹脂粒子等。作為以金屬材料被覆樹脂粒子的方法，可采用現(xiàn)有公知的方法，可以使用例如非電解鍍敷法、電解鍍敷法等。被覆的金屬材料的層厚只要是能確保良好的連接可靠性的厚度即可，根據(jù)樹脂粒子的粒徑和金屬的種類而不同，通常為0.1 3μπι。樹脂粒子的粒徑如果過小，則會發(fā)生接觸不良，如果多大，則有發(fā)生圖案間短路的傾向，因此優(yōu)選為I 20 μ m，更優(yōu)選為3 10 μ m，特別優(yōu)選為3 5 μ m。此時，作為樹脂粒子的形狀優(yōu)選球形，但也可以是片狀、橄欖球狀。金屬被覆樹脂粒子是球狀形狀，其粒徑如果過大，則有連接可靠性下降的傾向，因此優(yōu)選為I 20 μ m，更優(yōu)選為3 10 μ m。以上所述的光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑所含有的導(dǎo)電粒子也可以是例如圖7A、圖7B的剖視圖所示那樣的賦予了光反射性的光反射性導(dǎo)電粒子。圖7A所示的光反射性導(dǎo)電粒子100由被金屬材料被覆的核粒子110和位于其表面的光反射層130構(gòu)成，該光反射層130由選自氧化鈦(TiO2)粒子、氧化鋅(ZnO)粒子或氧化鋁(Al2O3)粒子的至少一種無機(jī)粒子120形成。由這樣的無機(jī)粒子120形成的光反射層130呈現(xiàn)白色 灰色的范圍內(nèi)的顏色。因此，如上所述，對可見光的反射特性的波長依賴性小，且容易反射可見光，可進(jìn)一步提高LED元件的發(fā)光效率。擔(dān)心固化后的光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑中的熱固性樹脂組合物的固化物的光劣化的情況下，在氧化鈦粒子、氧化鋅粒子或氧化鋁粒子中可優(yōu)選使用如上所述對于光劣化沒有催化性且折射率也高的氧化鋅。核粒子110用于各向異性導(dǎo)電連接，表面由金屬材料構(gòu)成。作為核粒子110的形態(tài)，可例舉例如核粒子110本身就是金屬材料的形態(tài)、或者樹脂粒子表面被金屬材料被覆的形態(tài)。從與核粒子110的粒徑的相對大小的觀點來看，由無機(jī)粒子120形成的光反射層130的層厚相對于核粒子110的粒徑如果過小，則反射率的降低變得顯著，如果過大，則發(fā)生連接不良。因此，光反射層130的層厚優(yōu)選為0.5 50%，更優(yōu)選為I 25%。光反射性導(dǎo)電粒子100中，構(gòu)成光反射層130的無機(jī)粒子120的粒徑如果過小，則難以產(chǎn)生光反射現(xiàn)象，如果過大，則有光反射層的形成困難的傾向。因此，無機(jī)粒子120的粒徑優(yōu)選為0.02 4 μ m，更優(yōu)選為0.1 I μ m，特別優(yōu)選為0.2 0.5 μ m。此時，從光反射的光的波長的觀點來看，無機(jī)粒子120的粒徑優(yōu)選為該光的波長的50%以上，以使應(yīng)該要反射的光(即發(fā)光元件發(fā)出的光)不會透射。此時，作為無機(jī)粒子120的形狀，可例舉無定形、球狀、鱗片狀、針狀等，其中，從光漫射效果的角度考慮優(yōu)選球狀的形狀，從全反射效果的角度考慮優(yōu)選鱗片狀的形狀。光反射性導(dǎo)電粒子100可通過公知的成膜技術(shù)(所謂的機(jī)械融合法)來制造，該技術(shù)是通過使各種尺寸的粉末彼此進(jìn)行物理碰撞而在大粒徑粒子的表面形成由小粒子構(gòu)成的膜。此時，無機(jī)粒子120陷入核粒子110表面的金屬材料中而被固定，另一方面，無機(jī)粒子彼此難以熔接固定，所以單層的無機(jī)粒子構(gòu)成光反射層130。因此，圖7A的情況下，可以認(rèn)為光反射層130的層厚與無機(jī)粒子120的粒徑相同或比其稍薄。圖7B所示的光反射性導(dǎo)電粒子200中，光反射層230含有起到粘接劑作用的熱塑性樹脂240，無機(jī)粒子220也通過該熱塑性樹脂240彼此固定，無機(jī)粒子220變成了多層(例如兩層或三層)，在這一點上與圖7A的光反射性導(dǎo)電粒子100不同。通過含有這樣的熱塑性樹脂240，光反射層230的機(jī)械強(qiáng)度提高，不易發(fā)生無機(jī)粒子的剝落等。作為熱塑性樹脂240，為了實現(xiàn)環(huán)境低負(fù)荷，可優(yōu)選使用無鹵熱塑性樹脂，例如可優(yōu)選使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴或聚苯乙烯、丙烯酸樹脂等。這樣的光反射性導(dǎo)電粒子200也可通過機(jī)械融合法制造。機(jī)械融合法中所用的熱塑性樹脂240的粒徑如果過小，則粘接功能下降，如果過大，則難以附著于核粒子210，因此優(yōu)選為0.02 4 μ m，更優(yōu)選為0.1 I μ m。這樣的熱塑性樹脂240的摻入量如果過少，則粘接功能下降，如果過多，則形成粒子的凝聚體，因此相對于100質(zhì)量份的無機(jī)粒子220優(yōu)選為0.2 500質(zhì)量份，更優(yōu)選為4 25質(zhì)量份。作為光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑中所含的熱固性樹脂組合物，優(yōu)選使用盡可能無色透明的物質(zhì)。其原因在于，不會使光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑中的光反射性導(dǎo)電粒子的光反射效率降低，還可以在不改變?nèi)肷涔獾墓忸伾那闆r下使其反射。這里，無色透明是指光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑的固化物對波長380 780nm的可見光的光程長Icm的光透射率(JIS K7105)為80%以上，優(yōu)選為90%以上。光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑中，相對于100質(zhì)量份的熱固性樹脂組合物，光反射性導(dǎo)電粒子等導(dǎo)電粒子的摻入量如果過少，則發(fā)生連接不良，如果過多，則有發(fā)生圖案間短路的傾向，因此優(yōu)選為I 100質(zhì)量份,更優(yōu)選為10 50質(zhì)量份。通過在熱固性樹脂組合物中添加白色針狀無機(jī)粒子，光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑對波長450nm的光的反射率(JIS K7105)的值高于9%。通過適當(dāng)調(diào)整其它各種因素，例如光反射性導(dǎo)電粒子的反射特性和摻入量、熱固性樹脂組合物的配比組成等，光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑的反射特性以對波長450nm的光的反射率(JIS K7105)計可達(dá)30%以上。一般來說，如果增加反射特性良好的光反射性導(dǎo)電粒子的摻入量，則有反射率也增大的傾向。光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑的反射特性也可從折射率的觀點來評價。S卩，其原因在于，該固化物的反射率如果大于除導(dǎo)電粒子和光反射性絕緣粒子以外的熱固性樹脂組合物的固化物的折射率，則光反射性絕緣粒子和圍繞在其邊上的熱固性樹脂組合物的固化物的界面上的光反射量增大。具體而言，光反射性絕緣粒子的折射率(JIS K7142)減去熱固性樹脂組合物的固化物的折射率(JIS K7142)而得的差優(yōu)選為0.02以上，更優(yōu)選為0.2以上。一般來說，以環(huán)氧樹脂為主體的熱固性樹脂組合物的折射率約為1.5。作為熱固性樹脂組合物，可使用現(xiàn)有的各向異性導(dǎo)電粘接劑中使用的熱固性樹脂組合物。一般來說，這樣的熱固性樹脂組合物是在絕緣性粘合劑樹脂中摻入固化劑而得的組合物。作為絕緣性粘合劑樹脂，優(yōu)選例舉以脂環(huán)式環(huán)氧化合物、雜環(huán)類環(huán)氧化合物或加氫環(huán)氧化合物等作為主要成分的環(huán)氧類樹脂。作為脂環(huán)式環(huán)氧化合物，優(yōu)選例舉分子內(nèi)具有2個以上環(huán)氧基的化合物。它們既可以是液體狀也可以是固體狀。具體而言，可例舉縮水甘油基六氫雙酚、環(huán)氧環(huán)己烯羧酸-環(huán)氧環(huán)己烯基甲酯等。其中，從可確保固化物具有適合于LED元件的安裝等的光透射性且快速固化性也優(yōu)良的角度考慮，可優(yōu)選使用縮水甘油基六氫雙酚A、3’，4’ -環(huán)氧環(huán)己烯羧酸_3，4-環(huán)氧環(huán)己烯基甲酯。作為雜環(huán)類環(huán)氧化合物，可例舉具有三嗪環(huán)的環(huán)氧化合物，特別優(yōu)選例舉1，3，5-三(2，3-環(huán)氧丙基)-1, 3，5-三嗪-2，4，6- (1H，3H, 5H)-三酮。作為加氫環(huán)氧化合物，可使用上述的脂環(huán)式環(huán)氧化合物和雜環(huán)類環(huán)氧化合物的加氫產(chǎn)物以及其它公知的加氫環(huán)氧樹脂。脂環(huán)式環(huán)氧化合物、雜環(huán)類環(huán)氧化合物和加氫環(huán)氧化合物可以單獨(dú)使用，也可以兩種以上并用。除了這些環(huán)氧化合物外，只要不損害本發(fā)明的效果，則還可以并用其它環(huán)氧化合物?？衫e例如雙酚A、雙酚F、雙酚S、四甲基雙酚A、二芳基雙酚A、氫醌、鄰苯二酚、間苯二酚、甲酚、四溴雙酚A、三羥基聯(lián)苯、二苯酮、聯(lián)間苯二酚、雙酚六氟丙酮、四甲基雙酚A、四甲基雙酚F、三(羥基苯基)甲烷、聯(lián)二甲苯酚、線型酚醛樹脂、甲酚線型酚醛樹脂等多元酚與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)而得的縮水甘油醚；甘油、新戊二醇、乙二醇、丙二醇、己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等脂肪族多元醇與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)而得的多縮水甘油醚；對羥基苯甲酸、β -羥基萘甲酸之類的羥基羧酸與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)而得的縮水甘油醚酯；由鄰苯二甲酸、甲基鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、內(nèi)亞甲基四氫鄰苯二甲酸、內(nèi)亞甲基六氫鄰苯二甲酸、偏苯三酸、聚合脂肪酸之類的多元羧酸而得的多縮水甘油酯；由氨基苯酚、氨基烷基苯酚而得的縮水甘油基氨基縮水甘油醚；由氨基苯甲酸而得的縮水甘油基氨基縮水甘油酯；由苯胺、甲苯胺、三溴苯胺、苯二甲胺、二氨基環(huán)己烷、雙氨甲基環(huán)己烷、4，4’ - 二氨基二苯甲烷、4，4’ - 二氨基二苯砜等而得的縮水甘油胺；環(huán)氧基化聚烯烴等公知的環(huán)氧樹脂類。作為固化劑，可例舉酸酐、咪唑化合物、二胺等。其中可優(yōu)選使用不易使固化物變色的酸酐，特別優(yōu)選使用脂環(huán)式酸酐類固化劑。具體可優(yōu)選例舉甲基六氫鄰苯二甲酸酐等。熱固性樹脂組合物中，關(guān)于使用脂環(huán)式環(huán)氧化合物和脂環(huán)式酸酐類固化劑時的各自的用量，脂環(huán)式酸酐類固化劑如果過少，則未固化環(huán)氧化合物增多，如果過多，則有在過量的固化劑的影響下促進(jìn)被粘體材料的腐蝕的傾向，因此相對于脂環(huán)式環(huán)氧化合物100質(zhì)量份，脂環(huán)式酸酐類固化劑優(yōu)選以80 120質(zhì)量份、更優(yōu)選以95 105質(zhì)量份的比例使用。光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑可通過將熱固性樹脂組合物、導(dǎo)電粒子、作為光反射性絕緣粒子的白色針狀無機(jī)粒子均勻地混合來制造。制成光反射性各向異性導(dǎo)電膜時，可以將熱固性樹脂組合物、導(dǎo)電粒子、作為光反射性絕緣粒子的白色針狀無機(jī)粒子和甲苯等溶劑一起分散混合，涂布于經(jīng)剝離處理的PET膜，使其達(dá)到所要的厚度，在約80°C左右的溫度下干燥。
實施例以下，通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。<實施例1 6、比較例I 4>
(多芯片安裝用緩沖膜的制造)
在表I所示的耐熱性樹脂膜(耐熱性樹脂層)上通過絲網(wǎng)印刷法涂布表I的有機(jī)硅樹脂組合物，于120°c干燥I小時，形成柔軟性樹脂層，從而制成多芯片安裝用緩沖膜。作為耐熱性樹脂膜和有機(jī)硅樹脂組合物，使用以下材料。聚酰亞胺樹脂膜:二一 V ” ％ -25S、宇部興產(chǎn)株式會社 聚酯樹脂膜:f 4 f卜Π > 7〗> Λ、帝人株式會社
聚氯乙烯樹脂膜C 口 > CB3005、太平化學(xué)制品株式會社 聚烯烴樹脂膜:SAN8041、Tech-JAM株式會社、r 'y >7 ^ \ K 氟樹脂膜(聚四氟乙烯):二7卜π >、日東電工株式會社 硅酮:KE-1281、X-32-2020、信越有機(jī)硅株式會社 硅酮:XE13-1822、邁圖公司(M0MENTIVE 社)
二甲基硅酮:KER-2600、信越有機(jī)硅株式會社 二甲基硅酮:KER-2500、信越有機(jī)硅株式會社。使用制得的多芯片安裝用緩沖膜和以下所述的光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑，以倒裝方式將多個LED元件一起多芯片安裝在電路基板上，對于所得的多芯片模塊，對“連接可靠性”和“排列偏差”進(jìn)行試驗評價。所得的評價結(jié)果示于表I。<光反射性各向異性導(dǎo)電粘接劑的制備>
將白色針狀無機(jī)粒子和對球狀樹脂表面進(jìn)行鍍金處理而得的導(dǎo)電粒子(粒徑5μπι)混合在由環(huán)氧固化類粘接劑(以CEL2021P-MeHHPA作為主要成分的粘接性粘合劑)形成的熱固性樹脂組合物中，制成光反射性各向異性 導(dǎo)電粘接劑。白色針狀無機(jī)粒子的添加量相對于熱固性樹脂組合物為12.0體積％。作為白色針狀無機(jī)粒子，使用長方向粒徑1.7μπκ短方向粒徑0.13 μ m(長寬比13.1)的二氧化鈦(TiO2)晶須。導(dǎo)電粒子的添加量相對于熱固性樹脂組合物為10質(zhì)量％。<多芯片模塊的制造>
在具備對100 μ m間距的銅配線進(jìn)行鍍Ni/Au(5.Ομπι厚/0.3μπι厚)處理而得的配線、能安裝20個LED元件的玻璃環(huán)氧基板上，使用凸點固定器(bump holder) (FB700，楷捷株式會社(力4 7 3 —形成10 μ m高的金(Au)凸點。在該帶有金凸點的玻璃環(huán)氧基板上涂布上述各向異性導(dǎo)電粘接劑，使其達(dá)到15 μ m的厚度，在其上搭載20個0.3mm見方的LED芯片元件，進(jìn)行臨時粘貼。使用具備金屬制加熱加壓頭的倒裝焊接機(jī)，在該臨時粘貼好的LED芯片元件和加熱加壓頭之間配置實施例或比較例的多芯片安裝用緩沖膜，以200°C 30秒鐘的條件進(jìn)行正式加熱加壓，從而得到多芯片模塊。<連接可靠性評價>
首先，使用曲線描繪器(curve tracer) (TCT-2004，國洋電機(jī)工業(yè)株式會社)測定剛得到的多芯片模塊的連接電阻。所得的結(jié)果示于表I。接著，對多芯片模塊實施冷熱循環(huán)試驗(TCT:在_40°C及100°C的氣氛中各暴露30分鐘，將其作為I個冷熱循環(huán)，實施500個或1000個該冷熱循環(huán))后，再次測定連接電阻。所得的結(jié)果示于表I。連接可靠性的評價是測定If=20mA時的Vf，根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。確認(rèn)到因安裝時的芯片破損等而導(dǎo)致短路(漏電)的用“
”表示，斷路(無法連接)的用“一”表示。等級標(biāo)準(zhǔn)
AA:相對于初始Vf值，Vf值的上升幅度小于±0.05V A:相對于初始Vf值，Vf值的上升幅度在±0.05V以上且小于±0.07V B:相對于初始Vf值，Vf值的上升幅度在±0.07V以上且小于±0.1V C:相對于初始Vf值，Vf值的上升幅度在±0.1V以上。<排列偏差評價>用顯微鏡觀察所得多芯片模塊的外觀，觀察LED芯片元件和基板的凸點之間的偏差，根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。等級標(biāo)準(zhǔn)
AA =LED元件的電極和基板的凸點之間完全沒有偏差
A =LED元件的電極和基板的凸點之間觀察到部分偏差，但在實際應(yīng)用方面沒有問題 B =LED元件的電極和基板的凸點之間觀察到偏差，但能獲得電連接 C =LED元件的電極和基板的凸點之間觀察到顯著偏差，完全沒有電連接。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種多芯片安裝用緩沖膜，該緩沖膜是具有耐熱性樹脂層和形成于其上的柔軟性樹脂層的多芯片安裝用緩沖膜，其中，耐熱性樹脂層具有80ppm/°c以下的線膨脹系數(shù)，柔軟性樹脂層由以JIS-K6253為基準(zhǔn)的肖氏A硬度為10 80的樹脂材料形成。
2.權(quán)利要求1所述的多芯片安裝用緩沖膜，其中，耐熱性樹脂層是聚酰亞胺樹脂膜、聚酯樹脂膜、聚氯乙烯樹脂膜、聚烯烴樹脂膜或氟樹脂膜。
3.權(quán)利要求1或2所述的多芯片安裝用緩沖膜，其中，構(gòu)成柔軟性樹脂層的樹脂材料是陰離子活性聚合性的有機(jī)硅樹脂組合物。
4.權(quán)利要求1 3中任一項所述的多芯片安裝用緩沖膜，其中，耐熱性樹脂層的層厚為200 μ m以下，柔軟性樹脂層的層厚為IOym以上。
5.一種多芯片模塊 的制造方法，該多芯片模塊是經(jīng)由粘接劑通過焊頭在基板上對多個芯片元件加熱加壓來進(jìn)行多芯片安裝而成的多芯片模塊，其中，包括以下工序(A) (C): 工序(A):將多個芯片兀件經(jīng)由粘接劑排列在基板上，進(jìn)行臨時粘貼的工序； 工序(B):在芯片元件和焊頭之間配置權(quán)利要求1 4中任一項所述的多芯片安裝用緩沖膜，使其耐熱性樹脂層處于芯片元件側(cè)的工序； 工序(C):隔著多芯片安裝用緩沖膜通過焊頭加熱加壓，從而將多個芯片元件與基板連接的工序。
6.權(quán)利要求5所述的制造方法，其中，芯片元件是LED元件。
7.權(quán)利要求5或6所述的制造方法，其中，多芯片安裝用緩沖膜以單晶片處理方式使用。
8.權(quán)利要求5或6所述的制造方法，其中，多芯片安裝用緩沖膜以卷對卷方式使用。
9.權(quán)利要求6 8中任一項所述的制造方法，其中，粘接劑是含有光反射性針狀絕緣粒子的各向異性導(dǎo)電粘接劑。
全文摘要
在多芯片安裝時不會發(fā)生排列偏差、可確保良好的連接可靠性的多芯片安裝用緩沖膜具有由耐熱性樹脂層和柔軟性樹脂層層疊而成的結(jié)構(gòu)，所述耐熱性樹脂層具有80ppm/℃以下的線膨脹系數(shù)，所述柔軟性樹脂層由以JIS-K6253為基準(zhǔn)的肖氏A硬度為10～80的樹脂材料形成。多芯片模塊可通過如下方法制造將多個芯片元件經(jīng)由粘接劑排列在基板上，進(jìn)行臨時粘貼，然后在芯片元件和焊頭之間配置多芯片安裝用緩沖膜，使其耐熱性樹脂層處于芯片元件側(cè)，通過焊頭加熱加壓，從而將多個芯片元件與基板連接。
文檔編號H01L21/60GK103155128SQ20118004830
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月7日
發(fā)明者石神明, 蟹澤士行, 波木秀次, 馬越英明, 青木正治 申請人:迪睿合電子材料有限公司