專利名稱：半導(dǎo)體密封用樹(shù)脂組成物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在半導(dǎo)體裝置中密封布線電路基板與半導(dǎo)體元件之間的空隙的半導(dǎo)體密封用樹(shù)脂組合物(以下有時(shí)僅稱作樹(shù)脂組合物)和用該半導(dǎo)體密封用樹(shù)脂組合物密封的半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
作為伴隨著最近的半導(dǎo)體設(shè)備的高功能化和輕薄短小化的要求，有用倒裝結(jié)構(gòu)將半導(dǎo)體元件裝載在布線電路基板上的倒裝片封裝。一般地，在倒裝片封裝中，為了保護(hù)半導(dǎo)體元件，用熱固性樹(shù)脂組合物密封半導(dǎo)體元件與布線電路基板的空隙。
以前的倒裝片封裝的制造方式，在晶片上制作圖案，形成了凸起之后，切割成單個(gè)的半導(dǎo)體元件，進(jìn)行半導(dǎo)體元件向布線電路基板的裝載和樹(shù)脂密封。對(duì)此，要求下面這樣的方式為了實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)率的提高，在晶片上制作圖案，形成凸起后，將粘結(jié)劑(樹(shù)脂組合物)供給到圖案面上之后，切割成單個(gè)的半導(dǎo)體元件，用倒裝結(jié)構(gòu)將半導(dǎo)體元件裝載在布線電路基板上(以下稱作晶片級(jí)倒裝片封裝方式)(例如參照日本特開(kāi)2001-144120號(hào)公報(bào))。由于在這樣的晶片級(jí)倒裝片封裝方式中，在將熱固性樹(shù)脂組合物供給到圖案面之后，切割成單個(gè)的半導(dǎo)體元件，將半導(dǎo)體元件裝載在電路基板上，因此，熱固性樹(shù)脂組合物需要保持可辨認(rèn)圖案的透射率。另一方面，在密封倒裝片封裝的連接部分的熱固性樹(shù)脂組合物中，一般地，通過(guò)使其相對(duì)有機(jī)樹(shù)脂組合物含有無(wú)機(jī)填充劑來(lái)降低熱膨脹系數(shù)或吸水率，使其滿足半導(dǎo)體裝置的耐冷熱循環(huán)特性和耐釬焊性(例如，參照日本特開(kāi)2003-138100號(hào)公報(bào))。
但是，由于在以前使用的無(wú)機(jī)填充劑中，難以任意控制折射率，因此，就難以針對(duì)期望的有機(jī)樹(shù)脂組合物，利用折射率的調(diào)整來(lái)保持可辨認(rèn)圖案的透射率。此外，為了保持可辨認(rèn)圖案的透射率，若降低有機(jī)樹(shù)脂組合物中的無(wú)機(jī)填充劑的含有量，則有機(jī)樹(shù)脂組合物的熱膨脹系數(shù)或吸水率就上升，在半導(dǎo)體裝置中就得不到足夠的耐冷熱循環(huán)特性和耐釬焊性。另外，通過(guò)使無(wú)機(jī)填充劑的含有量降低，也產(chǎn)生出了有機(jī)樹(shù)脂組合物的熱傳導(dǎo)率降低，半導(dǎo)體裝置的散熱性低下的問(wèn)題。
從而，本發(fā)明的目的在于提供一種適合使用于倒裝片封裝的、得到優(yōu)良的操作性的、具有樹(shù)脂密封后的優(yōu)良的電氣連接可靠性和散熱性的半導(dǎo)體密封用樹(shù)脂組合物，和使用該組合物進(jìn)行了樹(shù)脂密封的半導(dǎo)體裝置。
根據(jù)下述說(shuō)明，能進(jìn)一步明確本發(fā)明的這些及其他目的。

發(fā)明內(nèi)容
即，本發(fā)明涉及(1)一種半導(dǎo)體密封用樹(shù)脂組合物，含有(A)在一個(gè)分子中具有2個(gè)或以上的環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂、(B)固化劑、及(C)由金屬氧化物和二氧化硅構(gòu)成的復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子，所述金屬氧化物選自元素周期表第III族和除了硅以外的第IV族的金屬原子的氧化物中的至少一種。
(2)金屬氧化物是氧化鈦的上述(1)中記載的樹(shù)脂組合物。
(3)復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子的平均粒徑為0.1～1.5μm的上述(1)中記載的樹(shù)脂組合物。
(4)復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子的含有量為組合物中10～85重量％的上述(1)中記載的樹(shù)脂組合物。
(5)650nm下的透射率在30％或以上的上述(1)中記載的樹(shù)脂組合物。
(6)片狀的上述(1)中記載的樹(shù)脂組合物。
(7)一種半導(dǎo)體裝置，它是包括布線電路基板、半導(dǎo)體元件和樹(shù)脂組合物的半導(dǎo)體裝置，用該樹(shù)脂組合物密封該布線電路基板與該半導(dǎo)體元件之間的空隙，該樹(shù)脂組合物含有(A)在一個(gè)分子中具有2個(gè)或以上的環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂、(B)固化劑、及(C)由金屬氧化物和二氧化硅構(gòu)成的復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子，所述金屬氧化物選自元素周期表第III族和除了硅以外的第IV族的金屬原子的氧化物中的至少一種。
(8)金屬氧化物是氧化鈦的上述(7)中記載的半導(dǎo)體裝置。
(9)復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子的平均粒徑為0.1～1.5μm的上述(7)中記載的半導(dǎo)體裝置。
(10)復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子的含有量為組合物中10～85重量％的上述(7)中記載的半導(dǎo)體裝置。
(11)樹(shù)脂組合物在650nm下的透射率在30％或以上的上述(7)中記載的半導(dǎo)體裝置。
(12)樹(shù)脂組合物是片狀的上述(7)中記載的半導(dǎo)體裝置。
(13)一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括將包含上述(1)中記載的樹(shù)脂組合物和剝離片材的樹(shù)脂片材貼合在帶凸起的晶片的半導(dǎo)體電路面上的工序、僅將樹(shù)脂組合物殘留在晶片上，去除剝離片材的工序、以及將晶片切割成單個(gè)芯片的工序。
(14)上述(13)中記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法，還包括磨削貼合了樹(shù)脂片材的帶凸起的晶片的反面的工序。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種在保持可辨認(rèn)圖案的透射率的同時(shí)，熱傳導(dǎo)性優(yōu)良的半導(dǎo)體密封用樹(shù)脂組合物。另外，通過(guò)用涉及的半導(dǎo)體密封性樹(shù)脂組合物進(jìn)行密封，提供一種電氣連接可靠性和散熱性優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置。


圖1示出含有本發(fā)明的樹(shù)脂組合物的樹(shù)脂片材的一例。
圖2示出帶凸起的晶片的剖面圖的一例。
圖3示出本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序說(shuō)明圖的一例。
圖4示出本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序說(shuō)明圖的一例。
圖5示出本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序說(shuō)明圖的一例。
圖6示出本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的工序說(shuō)明圖的一例。
圖1～圖6中的符號(hào)如下1是半導(dǎo)體密封用樹(shù)脂組合物，2是剝離片材，3是晶片，4是凸起，5是切割帶(dicing tape)，6是單個(gè)芯片，7是布線電路基板。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的半導(dǎo)體密封用樹(shù)脂組合物具有一大特征，含有(A)在一個(gè)分子中具有2個(gè)或以上的環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂、(B)固化劑、及(C)由金屬氧化物和二氧化硅構(gòu)成的復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子，所述金屬氧化物選自元素周期表第III族和除了硅以外的第IV族的金屬原子的氧化物中的至少一種。
在晶片級(jí)倒裝片封裝方式中，將密封用樹(shù)脂供給到晶片的圖案面上之后，切割成單個(gè)的半導(dǎo)體元件，將半導(dǎo)體元件裝載在電路基板上。本發(fā)明的半導(dǎo)體密封用樹(shù)脂組合物，由于能夠任意變更包含在該樹(shù)脂組合物中的無(wú)機(jī)填充劑的折射率，因此，不使無(wú)機(jī)填充劑的含有量降低，而保持可辨認(rèn)圖案的透射率，并且熱傳導(dǎo)性優(yōu)良。因此，通過(guò)將該樹(shù)脂組合物提供至圖案面，就能夠容易地將晶片切割成單個(gè)芯片，在樹(shù)脂密封后，能夠制造具有優(yōu)良散熱性的半導(dǎo)體裝置。
在本說(shuō)明書中，“半導(dǎo)體電路面”和“圖案面”；“切割”和“切塊”；“芯片”、“半導(dǎo)體芯片”和“半導(dǎo)體元件”按各自相互相同的意義使用。
作為本發(fā)明的樹(shù)脂組合物中含有的1個(gè)分子中具有2個(gè)或以上環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂，例舉有雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、苯酚線型酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂和甲酚線型酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂等的線型酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂、三縮水甘油基異氰脲酸酯、乙內(nèi)酰脲環(huán)氧樹(shù)脂等的含氮環(huán)型環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂、縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂、作為低吸水率固化體類型的主流的聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)脂、二環(huán)型環(huán)氧樹(shù)脂、萘型環(huán)氧樹(shù)脂等。這些可以單獨(dú)使用，也可以并用兩種或以上使用。
上述環(huán)氧樹(shù)脂在常溫下可以是固態(tài)，也可以是液態(tài)，但從樹(shù)脂組合物的固化體的機(jī)械強(qiáng)度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的控制的容易性的觀點(diǎn)出發(fā)，一般的優(yōu)選環(huán)氧當(dāng)量是90～1000g/eq。從提高耐熱性和耐濕性的觀點(diǎn)出發(fā)，樹(shù)脂組合物中的環(huán)氧樹(shù)脂的含有量?jī)?yōu)選是5～85重量％，10～80重量％更優(yōu)選。此外，從提高電氣連接性的觀點(diǎn)出發(fā)，更優(yōu)選使用150℃下的熔融粘度在0.5Pa·s或以下的。
作為本發(fā)明的樹(shù)脂組合物中含有的固化劑，只要起上述環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑的作用，就不特別限定，可以使用各種固化劑。在耐濕可靠性優(yōu)良這點(diǎn)上，一般使用酚系固化劑，但也可以使用各種酸酐系固化劑、芳香族胺類、雙氰胺、酰肼、苯并噁嗪環(huán)化合物等。這些可以單獨(dú)使用，也可以并用兩種或以上使用。
作為酚系固化劑，例舉有甲酚線型酚醛樹(shù)脂、苯酚線型酚醛樹(shù)脂、二環(huán)戊二烯環(huán)型酚醛樹(shù)脂、酚芳烷基樹(shù)脂、萘酚、苯二亞甲基型酚醛樹(shù)脂等。這些可以單獨(dú)使用，也可以并用兩種以上使用。
對(duì)于上述環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑的配合比例，在使用酚系固化劑作為固化劑的情況下，在從確保固化性、耐熱性、耐濕可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，相對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂中的環(huán)氧當(dāng)量1g/eq，通常，酚系固化劑中的反應(yīng)性羥基當(dāng)量?jī)?yōu)選是成為0.5～1.5g/eq的比例，更優(yōu)選的是0.7～1.2g/eq的比例。再有，在使用酚系固化劑以外的固化劑的情況下，其配合比例可以以使用酚系固化劑的情況的配合比例(當(dāng)量比)為標(biāo)準(zhǔn)。此外，從提高電氣連接性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用150℃下的熔融粘度在0.5Pa·s或以下的。
本發(fā)明的樹(shù)脂組合物中含有的復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子例舉有由金屬氧化物和二氧化硅構(gòu)成、金屬氧化物與二氧化硅化學(xué)地結(jié)合、成為物理上不可分離的狀態(tài)的粒子，所述金屬氧化物選自元素周期表第III族和除了硅以外的第IV族的金屬原子的氧化物中的至少一種。
作為上述金屬氧化物，例舉有氧化硼、氧化鋁、氧化鎵、氧化鈧、氧化釔、氧化鑭、氧化鈰等的周期表第III族的金屬原子的氧化物、和氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化鍺、氧化錫、氧化鉛等的第IV族的金屬原子的氧化物，優(yōu)選使用氧化鈦。
對(duì)于復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子中的二氧化硅的含有量，從確保得到的樹(shù)脂組合物的期望的折射率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選是50～99摩爾％，更優(yōu)選是65～98摩爾％，特好的是70～95摩爾％。若二氧化硅的含有量在上述范圍內(nèi)，就能大致涵蓋一般使用的樹(shù)脂組合物的折射率1.4～1.7的范圍。
再有，可以使用阿貝折射計(jì)，在室溫下測(cè)定本說(shuō)明書中的折射率。
對(duì)于復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子中的金屬氧化物和二氧化硅的合計(jì)含有量，從確保折射率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選至少80摩爾％，更優(yōu)選的是至少90摩爾％。此外，在不抑制發(fā)揮期望效果的程度內(nèi)，也可以在復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子中包含其他成分，例如堿金屬氧化物或堿土金屬氧化物。
對(duì)于樹(shù)脂組合物中的復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子的含有量，從控制樹(shù)脂組合物的粘度和確保半導(dǎo)體元件與布線電路基板的電氣連接可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選是10～85重量％，更優(yōu)選是20～80重量％。
對(duì)于復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子的平均粒徑，從確保二連接可靠性、樹(shù)脂分散性、透射率的觀點(diǎn)出發(fā)，例如，在用激光衍射散射法(HORIBA公司制LA-910)進(jìn)行測(cè)定的情況下，優(yōu)選是0.1～1.5μm，更優(yōu)選是0.3～1.2μm。
再有，在本說(shuō)明書中，所述透射率只要是可辨認(rèn)圖案的程度，就不特別限定，例如使用了分光光度計(jì)(島津制作所制UV3101)的在波長(zhǎng)650nm下的透射率在30％或以上就可以。
可以利用例如已知的溶膠-凝膠法來(lái)制作本發(fā)明中使用的復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子，但也可以使用市場(chǎng)中銷售的。
此外，也可以根據(jù)期望，在本發(fā)明的樹(shù)脂組合物中包含如下這樣的其他成分。
例如，可以根據(jù)期望，在本發(fā)明的樹(shù)脂組合物中添加熱塑性樹(shù)脂。作為熱塑性樹(shù)脂，例舉有丙烯酸烷基酯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、氫化丙烯腈-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、環(huán)氧改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等。熱塑性樹(shù)脂的含有量只要能實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂組合物的片材化就不特別限定，但從確保晶片貼合性、切割加工性、芯片封裝性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選是1～50重量％，更優(yōu)選是3～30重量％。這些可以單獨(dú)使用，也可以并用兩種或以上使用。
另外，可以根據(jù)期望，在本發(fā)明的樹(shù)脂組合物中添加固化促進(jìn)劑。作為固化促進(jìn)劑，例舉有胺加合物系固化促進(jìn)劑、磷系固化促進(jìn)劑、磷-硼系固化促進(jìn)劑等。此外，更適宜的是使用將該固化促進(jìn)劑封入微膠囊中的微膠囊型固化促進(jìn)劑(例如，參照日本特開(kāi)2000-309682號(hào)公報(bào))。這些可以單獨(dú)使用，也可以并用兩種或以上使用。
可以按照得到期望的固化速度且不使釬焊性和密合性降低的比例來(lái)適當(dāng)設(shè)定固化促進(jìn)劑的含有量。作為設(shè)定方法，例如，例舉有測(cè)定含有各種量的固化促進(jìn)劑的樹(shù)脂組合物的在熱板上的膠凝化時(shí)間(固化速度的指標(biāo))，將得到了期望的膠凝化時(shí)間的量作為其含有量的方法。一般地，相對(duì)于固化劑100重量分，優(yōu)選是0.1～40重量分，更優(yōu)選是1～20重量分。
此外，從低應(yīng)力化的觀點(diǎn)出發(fā)，可以在樹(shù)脂組合物中添加環(huán)氧基硅烷等的硅烷偶聯(lián)劑、鈦偶聯(lián)劑、表面調(diào)整劑、防氧化劑、粘著賦予劑、硅油和硅橡膠、合成橡膠反應(yīng)性稀釋劑等，或者，從提高耐濕可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，可以添加水滑石類、氫氧化鉍的離子捕集劑等。這些可以單獨(dú)使用，也可以并用兩種或以上使用。可以在得到各添加劑的期望效果的范圍內(nèi)，適當(dāng)調(diào)整這些添加劑的含有量。
能夠例如如下所述地制造本發(fā)明的樹(shù)脂組合物?？紤]使用的便利性，該組合物通常在剝離片材(例如，聚酯薄膜)的上面形成為片狀組合物。即，將環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑和復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子，以及根據(jù)希望的其他成分按規(guī)定量配合，混合溶解在甲苯、甲乙酮、醋酸乙酯等有機(jī)溶劑中，將該混合溶液涂覆在規(guī)定的剝離片材(例如，聚酯薄膜)的上面。接著，對(duì)該片材進(jìn)行80～160℃左右的干燥工序，去除有機(jī)溶劑，由此在剝離片材上制造了片狀的樹(shù)脂組合物。此外，也可以將環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑和復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子及希望的其他成分，按規(guī)定量配合，混合溶解在甲苯、甲乙酮、醋酸乙酯等有機(jī)溶劑中，將該混合溶液涂覆在脫膜處理(例如，硅酮處理)后的聚酯薄膜等基材薄膜上。接著，對(duì)該基材薄膜進(jìn)行80～160℃左右的干燥工序，在該基材薄膜上制造了片狀的樹(shù)脂組合物之后，使用輥層合裝置，與規(guī)定的剝離片材貼合，從該片材上僅去除基材薄膜，由此在剝離片材的上面制造了片狀的樹(shù)脂組合物。
如上所述得到本發(fā)明的樹(shù)脂組合物。圖1中示出由樹(shù)脂組合物和剝離片材構(gòu)成的樹(shù)脂片材的一例。在該圖中，在剝離片材2的上面層合著樹(shù)脂組合物1。
下面，關(guān)于本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法包括將包含本發(fā)明的樹(shù)脂組合物的樹(shù)脂片材貼合在該半導(dǎo)體電路面上的工序、任選地磨削貼合了樹(shù)脂片材的帶凸起的晶片的后面的工序、僅將樹(shù)脂組合物殘留在晶片上，去除(剝離)剝離片材的工序、切割成單個(gè)芯片的工序。
圖2～圖6中示出本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中的各工序的一例。以下，參照該圖說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
圖2中示出帶凸起的晶片的一例。在該圖中，在晶片3上形成了凸起4。
作為使用于本發(fā)明的晶片3的材質(zhì)，不特別限定，但例舉有硅或鎵-砷等。
作為凸起4，不特別限定，但例舉有釬焊產(chǎn)生的低熔點(diǎn)和高熔點(diǎn)的凸起、錫凸起、銀-錫凸起、銀-錫-銅凸起、金凸起、銅凸起等。
圖3中示出在上述晶片3的半導(dǎo)體電路面上貼合了樹(shù)脂片材(圖1中例示的)的一例。在該圖中，晶片3的電路面與樹(shù)脂組合物1相接觸，凸起4埋入樹(shù)脂組合物1中。
在上述晶片3和樹(shù)脂片材的貼合中使用輥式貼合裝置或真空式貼合裝置。對(duì)于貼合的溫度，從減少空隙、提高晶片密合性和防止晶片磨削后翹曲的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選是25℃～100℃，更優(yōu)選是40℃～80℃。此外，根據(jù)貼合方式和貼合時(shí)間等，適當(dāng)設(shè)定貼合壓力。
也可以進(jìn)行磨削使貼合了上述樹(shù)脂片材的晶片得到規(guī)定的厚度。使用于晶片磨削的裝置不特別限定于具有磨削階段的磨削裝置。作為該裝置，例舉有デイスコ(株)制、“DFG-840”等的周知的裝置。此外，磨削條件也不特別限定。
圖4中示出在晶片的背面(或者磨削面)上貼合了切割帶的一例。在該圖中，從樹(shù)脂片材僅去除剝離片材2，在晶片3的背面粘貼著切割帶5。
例如使用日東電工公司制HR-8500-II進(jìn)行剝離片材的去除。
作為使用于本發(fā)明的切割帶，只要在該領(lǐng)域中通常使用的，就不特別限定。
作為切割帶的貼合裝置和條件，不特別限定，使用周知的裝置和條件。
圖5中示出晶片切割(切塊)后的一例。在該圖中，將貼合了樹(shù)脂組合物1的晶片3保持貼合在切割帶5上而切割成單個(gè)芯片6。
晶片的切割不特別限定，使用通常的切割裝置進(jìn)行。
圖6中示出芯片裝載的一例。在該圖中，從切割帶取下單個(gè)芯片6，裝載在布線電路基板7上。由樹(shù)脂組合物樹(shù)脂密封晶片3與布線電路基板7之間。
作為布線電路基板7，不特別限定，但大致區(qū)分例舉有陶瓷基板、塑料基板。作為塑料基板，例舉有環(huán)氧基板、雙馬來(lái)酰亞胺三嗪基板、聚酰亞胺基板等。
作為單個(gè)芯片6向布線電路基板7的裝載方法，例舉有首先從切割帶5拾起并取下單個(gè)芯片6，收納在芯片托盤中，或者，向倒裝片粘結(jié)裝置的芯片裝載噴嘴輸運(yùn)后，(i)根據(jù)凸起結(jié)合方式，在加熱單個(gè)芯片6的同時(shí)加壓，在向布線電路基板7裝載(熱壓封裝方式)的同時(shí)，得到電氣連接的方法，(ii)使用加熱、加壓和超聲波，向布線電路基板7裝載的同時(shí)，得到電氣連接的方法，(iii)將單個(gè)芯片6裝載在布線電路基板7上之后，利用釬焊軟熔得到電氣連接的方法等。
對(duì)于上述加熱溫度，從防止單個(gè)芯片6和布線電路基板7的劣化的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選在500℃或以下，400℃或以下更優(yōu)選。作為下限，是100℃左右。上述加壓條件也依賴于連接用電極部的個(gè)數(shù)等，但優(yōu)選是9.8×10-3～1.96N/個(gè)，更優(yōu)選是1.96×10-2～9.8×10-1N/個(gè)。
利用以上方法，有效地得到電氣連接可靠性和耐久性優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置。得到的半導(dǎo)體裝置包含在本發(fā)明中。
(實(shí)施例)以下，例舉實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于有關(guān)的實(shí)施例。
以下，以在實(shí)施例和比較例中使用的原料和部件為首進(jìn)行示出。
在樹(shù)脂組合物的制造中，作為環(huán)氧樹(shù)脂，使用萘型環(huán)氧樹(shù)脂(環(huán)氧當(dāng)量141g/eq、粘度560mPa·s/50℃)，作為固化劑，使用苯二亞甲基型酚醛樹(shù)脂(羥基當(dāng)量171g/eq、粘度40mPa·s/150℃)，作為固化促進(jìn)劑，使用微膠囊化三苯基膦(殼聚脲、核/殼比＝50/50wt％)，作為熱塑性樹(shù)脂，使用丙烯酸烷基酯共聚物(門尼粘度52.5ML1+4/100℃)，作為硅烷偶聯(lián)劑，使用環(huán)氧基硅烷(信越化學(xué)公司制KBM-403)，作為復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子，使用(a)氧化鈦改性二氧化硅(D25＝1.53、平均粒徑0.5μm、トクヤマ公司制ST-600)，(b)氧化鈦改性二氧化硅(D25＝1.54、平均粒徑0.5μm、トクヤマ公司制ST-601)，(c)氧化鈦改性二氧化硅(D25＝1.55、平均粒徑0.5μm、トクヤマ公司制ST-3-743)，(d)氧化鈦改性二氧化硅(D25＝1.56、平均粒徑0.5μm、トクヤマ公司制ST-617)，或者(e)二氧化硅(D25＝1.46、平均粒徑0.5μm、日本觸媒公司制)。
再有，所述D25，是在25℃下使用阿貝折射計(jì)測(cè)定的折射率。
以下，以實(shí)施例和比較例中的評(píng)價(jià)方法為首進(jìn)行示出。
(1)透射率使用分光光度計(jì)(島津制作公司制UV3101)，在波長(zhǎng)650nm下測(cè)定了樹(shù)脂組合物的透射率。再有，在透射率在30％或以上的情況下，評(píng)價(jià)為可辨認(rèn)圖案。
(2)熱傳導(dǎo)率制作樹(shù)脂組合物的80mm×50mm×20mm的成形物，使用京都電子工業(yè)公式制的QTM-D3測(cè)定了樹(shù)脂組合物的熱傳導(dǎo)率。
(3)溫度循環(huán)試驗(yàn)將半導(dǎo)體裝置在-55℃中維持10分鐘后，在125℃中維持10分鐘，進(jìn)行如此操作。在進(jìn)行了500次(TST500)或1000次(TST1000)該操作之后，由デイジ一チェ一ン(ADVANTEST公司制數(shù)字萬(wàn)用表TR6847)測(cè)定半導(dǎo)體裝置的電阻值，將該電阻值與初始值(進(jìn)行上述操作之前的半導(dǎo)體裝置的電阻值)進(jìn)行比較。將該電陽(yáng)值成為初始值的2倍或以上的半導(dǎo)體作為不合格品進(jìn)行計(jì)數(shù)。
實(shí)施例1～4和比較例1和2如下所述制造了實(shí)施例1～4和比較例1和2的樹(shù)脂組合物。
按照在表1中示出的比例，將該表中示出的各原料混合溶解在甲乙酮中，將該混合溶液涂覆在脫膜處理后的聚酯薄膜上。接著，使聚酯薄膜上的該溶液在120℃下干燥5分鐘，去除甲乙酮，由此在上述聚酯薄膜上制造了作為目的的厚度50μm的樹(shù)脂組合物，測(cè)定了其物理性能。
表1


通過(guò)將上述制造的樹(shù)脂組合物和乙基乙烯基醋酸酯(剝離片材)在60℃下進(jìn)行貼合，形成了樹(shù)脂片材。使用輥貼合機(jī)(日東電工公司制DR-8500-II)，在70℃下將該樹(shù)脂片材貼合在帶凸起的晶片的電路面上。在得到的晶片上貼合切割帶(日東電工公司制DU-300)。接著，在去除了剝離片材之后，使用切割裝置(DISCO公司制DFD-651)，將該晶片切割成單個(gè)芯片，制造了帶樹(shù)脂組合物的芯片。
之后，使用倒裝片粘合機(jī)(九州松下制FB30T-M)，利用熱壓封裝方式(芯片裝載時(shí)溫度120℃、壓力＝9.8×10-2N/個(gè)、時(shí)間＝3秒，正式壓接時(shí)溫度240℃、壓力＝4.9×10-1N/個(gè)、時(shí)間＝10秒)，向布線電路基板裝載和樹(shù)脂密封帶樹(shù)脂組合物的芯片，制造了半導(dǎo)體裝置。對(duì)于得到的半導(dǎo)體裝置，使用干燥爐(タバイエスペツク公司制PHH-100)，在150℃下進(jìn)行60分鐘的樹(shù)脂組合物的后固化，得到了目的半導(dǎo)體裝置。關(guān)于得到的半導(dǎo)體裝置，進(jìn)行了上述的評(píng)價(jià)。表2中示出其結(jié)果。
表2


從表2的結(jié)果可知，在實(shí)施例1～4中制造的半導(dǎo)體裝置，保持可辨認(rèn)圖案的透射率，熱傳導(dǎo)率也高，在溫度循環(huán)試驗(yàn)的TST500循環(huán)和TST1000循環(huán)中沒(méi)發(fā)生不良。
相對(duì)此，在比較例1中制造的半導(dǎo)體裝置，雖然透射率高，但熱傳導(dǎo)性低，此外，在溫度循環(huán)試驗(yàn)的TST500循環(huán)中，全部的半導(dǎo)體裝置都發(fā)生了不良。在比較例2中制造的半導(dǎo)體裝置，由于透射率低，故不能辨認(rèn)圖案而不能得到規(guī)定的半導(dǎo)體元件。從而可知，在實(shí)施例中制造的半導(dǎo)體裝置與在比較例中制造的半導(dǎo)體裝置相比較，保持可辨認(rèn)圖案的透射率，且熱傳導(dǎo)性高，對(duì)于TST試驗(yàn)也確保了穩(wěn)定的電阻值，即電氣連接性優(yōu)良。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種在保持可辨認(rèn)圖案的透射率的同時(shí)，熱傳導(dǎo)性優(yōu)良的半導(dǎo)體密封用樹(shù)脂組合物。此外，能夠制造用該組合物樹(shù)脂密封的電氣連接可靠性和散熱性優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置。
以上所述的本發(fā)明，很明顯在同一性的范圍中存在很多形式。其多樣性不看作脫離了發(fā)明的意圖和范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員能明確的全部的變更都包含在以下的權(quán)利要求的技術(shù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體密封用樹(shù)脂組合物，其特征在于，含有(A)在一個(gè)分子中具有2個(gè)或以上的環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂、(B)固化劑、及(C)由金屬氧化物和二氧化硅構(gòu)成的復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子，所述金屬氧化物選自元素周期表第III族和除了硅以外的第IV族的金屬原子的氧化物中的至少一種。
2.如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂組合物，其特征在于，金屬氧化物是氧化鈦。
3.如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂組合物，其特征在于，復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子的平均粒徑為0.1～1.5μm。
4.如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂組合物，其特征在于，復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子的含有量是組合物中10～85重量％。
5.如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂組合物，其特征在于，650nm下的透射率在30％或以上。
6.如權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂組合物，其特征在于，是片狀。
7.一種半導(dǎo)體裝置，是包括布線電路基板、半導(dǎo)體元件和樹(shù)脂組合物的半導(dǎo)體裝置，其中，用該樹(shù)脂組合物密封該布線電路基板與該半導(dǎo)體元件之間的空隙，該樹(shù)脂組合物含有(A)在一個(gè)分子中具有2個(gè)或以上的環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂、(B)固化劑、及(C)由金屬氧化物和二氧化硅構(gòu)成的復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子，所述金屬氧化物選自元素周期表第III族和除了硅以外的第IV族的金屬原子的氧化物中的至少一種。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，金屬氧化物是氧化鈦。
9.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子的平均粒徑為0.1～1.5μm。
10.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子的含有量是組合物中10～85重量％。
11.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，樹(shù)脂組合物的650nm下的透射率在30％或以上。
12.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，樹(shù)脂組合物是片狀。
13.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括將包含權(quán)利要求1中記載的樹(shù)脂組合物和剝離片材的樹(shù)脂片材貼合在帶凸起的晶片的半導(dǎo)體電路面上的工序；僅將樹(shù)脂組合物殘留在晶片上，去除剝離片材的工序；及將晶片切割成單個(gè)芯片的工序。
14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，還包括磨削貼合了樹(shù)脂片材的帶凸起的晶片的背面的工序。
全文摘要
一種半導(dǎo)體密封用樹(shù)脂組合物，含有(A)在一個(gè)分子中具有2個(gè)或以上的環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂、(B)固化劑、及(C)由金屬氧化物和二氧化硅構(gòu)成的復(fù)合無(wú)機(jī)氧化物粒子，所述金屬氧化物選自元素周期表第III族和除了硅以外的第IV族的金屬原子的氧化物中的至少一種；一種半導(dǎo)體裝置，包括布線電路基板、半導(dǎo)體元件和上述樹(shù)脂組合物；以及一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括將包含上述樹(shù)脂組合物和剝離片材的樹(shù)脂片材貼合在帶凸起的晶片的半導(dǎo)體電路面上的工序；僅將樹(shù)脂組合物殘留在晶片上，去除剝離片材的工序；及將晶片切割成單個(gè)芯片的工序。
文檔編號(hào)H01L23/29GK1616579SQ200410085100
公開(kāi)日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月18日
發(fā)明者野呂弘司 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社