JP4740645B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、ＩＣカード等の半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device such as an IC card.
近年、半導体素子を組み込んだＩＣカードやＩＣタグが急速に普及している。ＩＣカードは、例えば、プリペイド機能を有する定期券、プリペイドカード、電子キー機能を有する身分証明証等に利用されている。また、ＩＣタグは、例えば、各種物品に付けられるバーコードに代わる電子識別標識等に利用されている。 In recent years, IC cards and IC tags incorporating semiconductor elements are rapidly spreading. The IC card is used for, for example, a commuter pass having a prepaid function, a prepaid card, an identification card having an electronic key function, and the like. In addition, the IC tag is used, for example, as an electronic identification sign that replaces a barcode attached to various articles.
これらＩＣカード等の製造方法としては、第１の基板と第２の基板との間に、ＩＣチップ及びアンテナを含む部品からなるＩＣインレットを介在させて接着剤により貼合せる接着剤貼合法（例えば、特許文献１参照。）、基材部にＩＣモジュールを固定し、その上にＩＣモジュールを覆うＩＣ保護層を配設し、このＩＣ保護層の上に射出成形により射出成形層を形成する射出成形法（例えば、特許文献２参照。）等が用いられている。ここで、ＩＣカード等の製造方法として主流となっている従来の接着剤貼合法について、図面を用いて説明する。 As a manufacturing method of these IC cards and the like, an adhesive bonding method (for example, an adhesive is applied by interposing an IC inlet composed of components including an IC chip and an antenna between a first substrate and a second substrate) , See Patent Document 1.) An IC module is fixed to a base material part, an IC protective layer covering the IC module is disposed thereon, and an injection molding layer is formed on the IC protective layer by injection molding. A molding method (see, for example, Patent Document 2) is used. Here, the conventional adhesive bonding method which is the mainstream as a manufacturing method for IC cards and the like will be described with reference to the drawings.
図４は、従来の接着剤貼合法によりＩＣカードを製造する工程を示す工程図であり、ハッチング部分のみが断面を示す。先ず、図４Ａに示すように、位置合わせ用の認識マーク１０１が表示された基板１０２の上部に第１の接着剤１０３を部分的に塗布する。この際、第１の接着剤１０３は、通常不透明な接着剤が用いられているため、認識マーク１０１を覆わないように基板１０２の一部に塗布する。次に、図４Ｂに示すように、第１の接着剤１０３の上にＩＣチップ１０４を載置する。次に、図４Ｃに示すように、基板１０２の全面を覆うように第２の接着剤１０５を塗布する。次に、図４Ｄに示すように、第２の接着剤１０５の上に保護層１０６を配置する。最後に、保護層１０６を基板１０２側に押圧して加熱することにより、図４Ｅに示すＩＣカード１０７が製造される。
前述のＩＣカードやＩＣチップを今後さらに普及させるためには、低コストでの大量生産を可能にする生産技術の開発が課題となる。しかし、上記従来の接着剤貼合法では、第１の接着剤１０３を塗布した後、さらに第２の接着剤１０５を塗布する必要があり、多数の工程を必要とする。また、一枚の基板ごとに半導体素子を１個ずつ搭載する必要があり、作業が煩雑となる。このため、上記従来の接着剤貼合法では、低コストでの大量生産は困難であった。
In order to further spread the aforementioned IC cards and IC chips in the future, the development of production technology that enables mass production at a low cost becomes an issue. However, in the conventional adhesive bonding method, it is necessary to apply the
本発明は上記問題を解決したもので、低コストでの大量生産が可能なＩＣカード等の半導体装置の製造方法を提供する。 The present invention solves the above problems and provides a method of manufacturing a semiconductor device such as an IC card that can be mass-produced at a low cost.
本発明の半導体装置の製造方法は、位置合わせ用の認識マークが表示された基板の一方の主面全体に、前記認識マークが透視可能な接着層を形成する第１の工程と、前記接着層の上に、前記認識マークを基準に位置合わせして半導体素子を載置する第２の工程と、前記半導体素子が載置された前記接着層の全面を覆うように保護層を形成する第３の工程と、前記基板と前記保護層とを前記接着層を介して接合する第４の工程とを含むことを特徴とする。 The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a first step of forming an adhesive layer through which the recognition mark can be seen through on the entire main surface of the substrate on which the recognition mark for alignment is displayed, and the adhesive layer. A second step of placing the semiconductor element on the basis of the recognition mark as a reference, and a third step of forming a protective layer so as to cover the entire surface of the adhesive layer on which the semiconductor element is placed. And a fourth step of bonding the substrate and the protective layer through the adhesive layer.
本発明により、接着層を１層のみ形成するだけで、基板と保護層との間に半導体素子を配置した半導体装置を製造でき、また、１つの基板に複数の半導体素子を配置して複数の半導体装置を一度に製造できる。このため、低コストでの大量生産が可能な半導体装置の製造方法を提供できる。 According to the present invention, a semiconductor device in which a semiconductor element is disposed between a substrate and a protective layer can be manufactured by forming only one adhesive layer, and a plurality of semiconductor elements are disposed on one substrate. A semiconductor device can be manufactured at a time. For this reason, the manufacturing method of the semiconductor device which can be mass-produced at low cost can be provided.
本発明の半導体装置の製造方法の一例は、位置合わせ用の認識マークが表示された基板の一方の主面全体に、認識マークが透視可能な接着層を形成する第１の工程と、接着層の上に、認識マークを基準に位置合わせして半導体素子を載置する第２の工程と、半導体素子が載置された前記接着層の全面を覆うように保護層を形成する第３の工程と、基板と保護層とを接着層を介して接合する第４の工程とを含む。 An example of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a first step of forming an adhesive layer through which the recognition mark can be seen through on the entire main surface of the substrate on which the recognition mark for alignment is displayed, and the adhesive layer. And a second step of placing the semiconductor element with the recognition mark as a reference, and a third step of forming a protective layer so as to cover the entire surface of the adhesive layer on which the semiconductor element is placed. And a fourth step of joining the substrate and the protective layer through the adhesive layer.
接着層を通して認識マークが透視可能であるため、認識マークの上にも接着層を形成でき、基板の全面に一度に接着層を形成できる。このため、基板と半導体素子との接合及び基板と保護層との接合を１つの接着層で行うことができ、製造工程を簡略化できる。 Since the recognition mark can be seen through the adhesive layer, the adhesive layer can be formed on the recognition mark, and the adhesive layer can be formed on the entire surface of the substrate at once. Therefore, the bonding between the substrate and the semiconductor element and the bonding between the substrate and the protective layer can be performed with one adhesive layer, and the manufacturing process can be simplified.
ここで、透視可能とは、接着層が完全に無色透明である場合だけではなく、有色透明、半透明等であっても、接着層を通して認識マークが確認できる状態であれば全て含まれる。 Here, the term “perspectively visible” includes not only a case where the adhesive layer is completely colorless and transparent, but also a colored transparent, semi-transparent and the like as long as the recognition mark can be confirmed through the adhesive layer.
また、接着層は、熱硬化性樹脂を含み、接着層を加熱して硬化させることにより、基板と保護層とを接合することが好ましい。熱硬化性樹脂を用いた加熱硬化による接合は、接合信頼性が高く、接合作業も合理的に行えるからである。 Moreover, it is preferable that a contact bonding layer contains a thermosetting resin and joins a board | substrate and a protective layer by heating and hardening an contact bonding layer. This is because bonding by heat curing using a thermosetting resin has high bonding reliability and can perform a bonding operation reasonably.
さらに、接着層が熱硬化性樹脂を含む場合、半導体素子を加熱した後に接着層の上に載置することにより、半導体素子の少なくとも下部に位置する接着層を加熱して硬化させ、半導体素子を基板上に固定し、その後、未硬化の接着層を加熱して硬化させることにより、基板と保護層とを接合することが好ましい。半導体素子を基板上に予め固定することにより、その後の作業性が向上するからである。 Further, when the adhesive layer includes a thermosetting resin, the adhesive layer located at least below the semiconductor element is heated and cured by placing the semiconductor element on the adhesive layer after heating, and the semiconductor element It is preferable to bond the substrate and the protective layer by fixing on the substrate and then curing the uncured adhesive layer by heating. This is because the workability thereafter is improved by fixing the semiconductor element on the substrate in advance.
また、半導体素子を接着層の上に複数載置し、その後、基板と保護層とを接着層を介して接合し、基板と保護層との間に複数の半導体素子が配置された半導体装置前駆体を形成し、その後、半導体装置前駆体を、半導体素子が少なくとも１個含まれるように個片に切断することが好ましい。これにより、一枚の基板から複数の半導体装置の製造が可能となり、低コストでの大量生産がより確実に行えるからである。 In addition, a semiconductor device precursor in which a plurality of semiconductor elements are placed on an adhesive layer, and then the substrate and the protective layer are bonded via the adhesive layer, and the plurality of semiconductor elements are disposed between the substrate and the protective layer. It is preferable to form a body and then cut the semiconductor device precursor into pieces so that at least one semiconductor element is included. This is because a plurality of semiconductor devices can be manufactured from a single substrate, and mass production at low cost can be performed more reliably.
また、剥離層と保護層とからなる２層フィルムを、保護層が接着層に対向するように配置し、２層フィルムを接着層に対して押圧することにより、保護層を接着層上に配置した後、保護層と剥離層とを分離することが好ましい。２層フィルムを用いることにより、プレス等で押圧しても、プレスから保護層を容易に分離でき、基板や半導体素子に応力が加わることなく保護層を形成できるからである。 Also, a two-layer film composed of a release layer and a protective layer is disposed so that the protective layer faces the adhesive layer, and the protective layer is disposed on the adhesive layer by pressing the two-layer film against the adhesive layer. Then, it is preferable to separate the protective layer and the release layer. By using a two-layer film, the protective layer can be easily separated from the press even when pressed with a press or the like, and the protective layer can be formed without applying stress to the substrate or the semiconductor element.
また、上記接着層は、フィルム状接着剤から形成することができる。フィルム状接着剤は、連続的な供給が可能であり、連続生産による大量生産が可能となる。 The adhesive layer can be formed from a film adhesive. The film adhesive can be continuously supplied and can be mass-produced by continuous production.
また、上記接着層は、液状接着剤から形成することができる。液状接着剤は、ロールコータによる塗布が可能であり、接着剤の塗布工程を合理的に行うことができる。 The adhesive layer can be formed from a liquid adhesive. The liquid adhesive can be applied by a roll coater, and the adhesive application process can be performed rationally.
また、上記接着層は、ナノ粒子フィラーを含む透明性接着剤から形成されていることが好ましい。ナノ粒子フィラーを含むことにより、接着層の透明性を維持しつつ、接着層の耐熱性及び耐浸水性を向上できるからである。 Moreover, it is preferable that the said contact bonding layer is formed from the transparent adhesive agent containing a nanoparticle filler. This is because inclusion of the nanoparticle filler can improve the heat resistance and water resistance of the adhesive layer while maintaining the transparency of the adhesive layer.
また、上記保護層は、熱可塑性樹脂フィルムから形成されていることが好ましい。保護層を予めフィルムとして形成することにより、保護層の取扱いを合理的に行え、また、熱可塑性樹脂を用いることにより、接着層の加熱の際の熱により熱可塑性樹脂が軟化するため、基板と熱可塑性樹脂フィルムとの接合がより強固に行えるからである。 Moreover, it is preferable that the said protective layer is formed from the thermoplastic resin film. By forming the protective layer as a film in advance, the protective layer can be handled rationally, and by using the thermoplastic resin, the thermoplastic resin softens due to the heat when the adhesive layer is heated. It is because joining with a thermoplastic resin film can be performed more firmly.
次に、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（実施形態１）
図１は、本発明の半導体装置の製造工程の一例を示す工程図であり、ハッチング部分のみが断面を示す。先ず、図１Ａに示すように、位置合わせ用の認識マーク１１が表示された基板１２の一方の主面全体に、認識マーク１１が透視可能な接着層１３を形成する。接着層１３を認識マーク１１が透視可能な材料で形成することにより、基板１２の全面に接着層１３を形成しても認識マーク１１を認識できる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a process diagram showing an example of a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention, and only a hatched portion shows a cross section. First, as shown in FIG. 1A, an
接着層１３は、熱硬化性樹脂の主剤及び硬化剤を含んでいるフィルム状接着剤又は液状接着剤から形成することができる。接着層１３の厚さは、後述する半導体素子の厚さによって異なるが、例えば、０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍである。
The
上記熱硬化性樹脂の主剤は、認識マーク１１が透視可能な材料であれば特に限定されないが、接合信頼性の点でエポキシ樹脂が好ましい。上記エポキシ樹脂としては、例えば、固形タイプ又は液状タイプの、ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ、ナフタレン型エポキシ、臭素化エポキシ、フェノールノボラック型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシ、ビフェニル型エポキシ等を用いることができる。
The main component of the thermosetting resin is not particularly limited as long as the
上記熱硬化性樹脂の硬化剤としては、例えば、酸無水物硬化剤、アミン系硬化剤、フェノール系硬化剤等を用いることができる。酸無水物硬化剤としては、例えば、３，４−ジメチル−６−（２−メチル−１−プロペニル）−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸、無水ナジック酸等を用いることができる。アミン系硬化剤としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、メタキシレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン等を用いることができる。フェノール系硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック系、パラキシリレン変性フェノール系、ジシクロペンタジエン変性フェノール系等を用いることができる。 As the curing agent for the thermosetting resin, for example, an acid anhydride curing agent, an amine curing agent, a phenol curing agent, or the like can be used. Examples of the acid anhydride curing agent include 3,4-dimethyl-6- (2-methyl-1-propenyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydro Phthalic anhydride, methyl hymic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylcyclohexene dicarboxylic acid, nadic anhydride, etc. can be used. As the amine curing agent, for example, diethylenetriamine, triethylenetetramine, mensendiamine, isophoronediamine, metaxylenediamine, diaminodiphenylmethane, metaphenylenediamine, diaminodiphenylsulfone and the like can be used. As a phenol type hardening | curing agent, a phenol novolak type, a paraxylylene modified phenol type, a dicyclopentadiene modified phenol type etc. can be used, for example.
また、熱硬化性樹脂は、ナノ粒子フィラーをさらに含むことが好ましい。これにより、接着層１３の透明性を維持しつつ、接着層１３の耐熱性及び耐浸水性を向上できるからである。ナノ粒子フィラーとしては、粒子径が４０ｎｍ以下のシリカ粉末、アルミナ粉末などを用いることができる。この粒子径以下であれば、光の散乱を阻害しないため、透明性の低下がないからである。ナノ粒子フィラーの添加量は、特に制限はない。
Moreover, it is preferable that a thermosetting resin further contains a nanoparticle filler. This is because the heat resistance and water resistance of the
また、基板１２は、リジット基板としてはセラミック基板、ガラスエポキシ基板等を用いることができ、フレキシブル基板としてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板、ポリイミド（ＰＩ）基板等を用いることができる。基板１２の厚さは特に限定されないが、通常０．１ｍｍ〜１ｍｍである。
The
次に、図１Ｂに示すように、接着層１３の上に、認識マーク１１を基準に位置合わせして半導体素子１４を載置する。この際、半導体素子１４を予め加熱しておくと、半導体素子１４の下部に位置する接着層１３が一部硬化して、半導体素子１４を仮固定することができる。半導体素子１４の大きさ、種類は特に限定されないが、例えば、縦１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ、横１．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍのＩＣチップ等が該当する。
Next, as shown in FIG. 1B, the
次に、図１Ｃに示すように、半導体素子１４が載置された接着層１３の全面を覆うように保護層１５を配置する。保護層１５は、熱可塑性樹脂フィルムから形成することができる。熱可塑性樹脂フィルムとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエーテルサルホン、ポリエステル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリレート共重合体、ポリアミド樹脂、ブタジエンゴム／スチレン共重合体、フェノキシ樹脂、又はこれらの混合物等からなるフィルムを用いることができる。保護層１５の厚さは特に限定されないが、例えば、０．１ｍｍ〜１ｍｍである。
Next, as shown in FIG. 1C, a
最後に、プレス（図示せず。）を用いて保護層１５を加熱しながら基板１２側に押圧する。これにより、接着層１３内に半導体素子１４が埋設されるとともに、接着層１３も加熱されて硬化し、基板１２と保護層１５とが接着層１３を介して接合し、図１Ｄに示す半導体装置１６が製造される。
Finally, the
（実施形態２）
図２は、本発明の半導体装置の製造工程の他の一例を示す工程図であり、ハッチング部分のみが断面を示す。本実施形態は、基板上に複数の半導体素子を載置し、保護層の形成に２層フィルムを用い、最後に基板を個片に切断する点で実施形態１と相違するが、その他は実施形態１とほぼ同様である。従って、実施形態１と共通する一部の説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a process diagram showing another example of the manufacturing process of the semiconductor device of the present invention, and only the hatched portion shows a cross section. This embodiment is different from Embodiment 1 in that a plurality of semiconductor elements are placed on a substrate, a two-layer film is used for forming a protective layer, and finally the substrate is cut into individual pieces. It is almost the same as the first embodiment. Therefore, a part of the description common to the first embodiment is omitted.
先ず、図２Ａに示すように、位置合わせ用の認識マーク２１が表示された基板２２の一方の主面全体に、認識マーク２１が透視可能な接着層２３を形成する。接着層２３を認識マーク２１が透視可能な材料で形成することにより、基板２２の全面に接着層２３を形成しても認識マーク２１を認識できる。接着層２３は、熱硬化性樹脂の主剤及び硬化剤を含んでいるフィルム状接着剤又は液状接着剤から形成することができる。 First, as shown in FIG. 2A, an adhesive layer 23 through which the recognition mark 21 can be seen through is formed on the entire main surface of the substrate 22 on which the alignment recognition mark 21 is displayed. By forming the adhesive layer 23 with a material through which the recognition mark 21 can be seen through, the recognition mark 21 can be recognized even if the adhesive layer 23 is formed on the entire surface of the substrate 22. The adhesive layer 23 can be formed from a film adhesive or a liquid adhesive containing a main component of a thermosetting resin and a curing agent.
次に、図２Ｂに示すように、接着層２３の上に、認識マーク２１を基準に位置合わせして複数の半導体素子２４を載置する。この際、半導体素子２４を予め加熱しておくと、半導体素子２４の下部に位置する接着層２３が一部硬化して、半導体素子２４を仮固定することができる。半導体素子２４の大きさ、種類は特に限定されない。 Next, as shown in FIG. 2B, a plurality of semiconductor elements 24 are placed on the adhesive layer 23 with the recognition mark 21 as a reference. At this time, if the semiconductor element 24 is preliminarily heated, a part of the adhesive layer 23 located under the semiconductor element 24 is cured, and the semiconductor element 24 can be temporarily fixed. The size and type of the semiconductor element 24 are not particularly limited.
次に、図２Ｃに示すように、半導体素子２４が載置された接着層２３の全面を覆うように、保護層２５と剥離層２６とからなる２層フィルム２７を、保護層２５が接着層２３に対向するように配置するとともに、プレス２８を２層フィルム２７の上に配置する。加熱プレス２８は、ステンレス鋼などから形成することができる。
Next, as shown in FIG. 2C, a two-
保護層２５は、熱可塑性樹脂フィルムから形成することができる。熱可塑性樹脂フィルムとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエーテルサルホン、ポリエステル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンアクリレート共重合体、ポリアミド樹脂、ブタジエンゴム／スチレン共重合体、フェノキシ樹脂、又はこれらの混合物等からなるフィルムを用いることができる。保護層２５の厚さは特に限定されないが、例えば、０．１ｍｍ〜１ｍｍである。また、剥離層２６は、剥離性材料で形成されている。剥離性材料としては特に限定されず、無機系剥離剤及び有機系剥離剤のいずれも使用できる。剥離層２６の厚さは特に限定されないが、例えば、０．１ｍｍ〜１ｍｍである。 The protective layer 25 can be formed from a thermoplastic resin film. Examples of the thermoplastic resin film include acrylic resin, polyether sulfone, polyester resin, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene acrylate copolymer, polyamide resin, butadiene rubber / styrene copolymer, phenoxy resin, or these A film made of a mixture or the like can be used. Although the thickness of the protective layer 25 is not specifically limited, For example, they are 0.1 mm-1 mm. The release layer 26 is made of a peelable material. The release material is not particularly limited, and any of inorganic release agents and organic release agents can be used. Although the thickness of the peeling layer 26 is not specifically limited, For example, it is 0.1 mm-1 mm.
次に、図２Ｄに示すように、プレス２８を用いて２層フィルム２７を加熱しながら接着層２３に対して押圧する。プレス２８の温度は、接着層２３の硬化温度以上に設定されている。これにより、接着層２３内に半導体素子２４が埋設されるとともに、接着層２３も加熱されて硬化し、基板２２と保護層２５とが接着層２３を介して接合する。
Next, as illustrated in FIG. 2D, the two-
次に、図２Ｅに示すように、２層フィルム２７とプレス２８とを持ち上げると、保護層２５と剥離層２６とが容易に分離される。剥離層２６を備えた２層フィルム２７を用いて保護層２５を基板２２に押圧した後に持ち上げることにより、保護層２５から剥離層２６をスムーズに分離できる。
Next, as shown in FIG. 2E, when the two-
最後に、図２Ｅに示した切断箇所ａ、ｂ、ｃをカッター等で切断することにより、複数の半導体装置が製造される。 Finally, a plurality of semiconductor devices are manufactured by cutting the cutting portions a, b, and c shown in FIG. 2E with a cutter or the like.
なお、図３は、プレス２８と２層フィルム２７とを示す側面図であり、２層フィルム２７は、ロール２９から巻き出されてプレス２８により押圧され、その後にロール３０に巻き取られる。
FIG. 3 is a side view showing the
以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。但し、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
（実施例）
下記のとおり、実施形態２と同様にして、ＩＣカードを作製した。
(Example)
An IC card was produced in the same manner as in Embodiment 2 as described below.
先ず、位置合わせ用の認識マークが表示された基板の一方の主面全体に、ロールコータを用いて透明性の接着剤を厚さ０．１ｍｍで塗布して接着層を形成した。この接着剤としては、主剤として大日本インキ製のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂“ＥＸＡ８３０ＬＶＰ”（商品名）を１００重量部、硬化剤として旭電化製のメチルテトラヒドロ無水フタル酸“ＫＲＭ−２９１−５”（商品名）を１００重量部、硬化触媒として四国化成製のイミダゾール“１Ｍ２ＥＺ”（商品名）を１重量部及びナノ粒子フィラーとして平均粒径３０ｎｍのシリカ微粒子を４０重量部、それぞれ含むエポキシ樹脂系接着剤を使用した。基板としては、縦２４６ｍｍ、横３７４ｍｍ、厚さ０．３８ｍｍのＰＥＴ基板を用いた。 First, an adhesive layer was formed by applying a transparent adhesive with a thickness of 0.1 mm to one whole main surface of the substrate on which the alignment recognition mark was displayed, using a roll coater. As this adhesive, 100 parts by weight of bisphenol F type epoxy resin “EXA830LVP” (trade name) manufactured by Dainippon Ink as the main agent, and methyltetrahydrophthalic anhydride “KRM-291-5” manufactured by Asahi Denka as the curing agent ( Epoxy resin adhesive containing 100 parts by weight of the product name), 1 part by weight of imidazole “1M2EZ” (trade name) made by Shikoku Kasei as the curing catalyst, and 40 parts by weight of silica fine particles having an average particle size of 30 nm as the nanoparticle filler. The agent was used. As the substrate, a PET substrate having a length of 246 mm, a width of 374 mm, and a thickness of 0.38 mm was used.
次に、上記接着層の上に、認識マークを基準に位置合わせして約２００℃に加熱したＩＣチップを１６個載置して、ボンディング実装した。ＩＣチップの大きさは、縦１．５ｍｍ、横２．１ｍｍ、厚さ０．１２ｍｍとし、ボンディング圧は、５ｋｇｆ／１チップとした。 Next, 16 IC chips, which were aligned with the recognition mark as a reference and heated to about 200 ° C., were placed on the adhesive layer and mounted by bonding. The size of the IC chip was 1.5 mm in length, 2.1 mm in width, and 0.12 mm in thickness, and the bonding pressure was 5 kgf / 1 chip.
次に、ＩＣチップが実装された基板の全面を覆うように、保護層と剥離層とからなる２層フィルムを、保護層が基板の接着層に対向するように配置するとともに、プレスを２層フィルムの上に配置した。保護層としては、スリーエム製の厚さ０．８ｍｍのアクリル樹脂フィルムを用いた。剥離層としては、無機系剥離コーティング剤を保護層の表面に厚さ０．５ｍｍでコーティングして用いた。プレスは、ステンレス鋼製プレスを使用した。 Next, a two-layer film composed of a protective layer and a release layer is disposed so as to cover the entire surface of the substrate on which the IC chip is mounted so that the protective layer faces the adhesive layer of the substrate, and two layers of press are applied. Placed on the film. As the protective layer, an acrylic resin film having a thickness of 0.8 mm made by 3M was used. As the release layer, an inorganic release coating agent was used by coating the surface of the protective layer with a thickness of 0.5 mm. The press used was a stainless steel press.
次に、１５０℃に加熱したプレスを用いて２層フィルムを加熱しながら基板側にプレス荷重６４ｋｇｆで押圧し、接着層を加熱して硬化させるとともに、基板と保護層とを接着層を介して接合した。 Next, while heating the two-layer film using a press heated to 150 ° C., it is pressed to the substrate side with a press load of 64 kgf, the adhesive layer is heated and cured, and the substrate and the protective layer are interposed via the adhesive layer. Joined.
最後に、基板を縦５４ｍｍ、横８６ｍｍの大きさに切断し、それぞれＩＣチップを１個実装した本実施例のＩＣカードを作製した。 Finally, the substrate was cut into a size of 54 mm in length and 86 mm in width, and an IC card of this example in which one IC chip was mounted was produced.
（比較例）
下記のとおり、図４に示した従来の工程と同様にして、ＩＣカードを作製した。
(Comparative example)
As described below, an IC card was produced in the same manner as the conventional process shown in FIG.
先ず、位置合わせ用の認識マークが表示された基板の一部（縦５４ｍｍ、横８６ｍｍ）に、記録マークを覆わないように第１の接着剤を厚さ０．１ｍｍで塗布した。第１の接着剤としては、実施例１と同様の接着剤を用いた。また、基板としては、実施例１で用いたＰＥＴ基板を、縦５４ｍｍ、横８６ｍｍの大きさに切断したものを用いた。 First, a first adhesive having a thickness of 0.1 mm was applied to a part of the substrate (54 mm long and 86 mm wide) on which the alignment recognition marks were displayed so as not to cover the recording marks. As the first adhesive, the same adhesive as in Example 1 was used. In addition, as the substrate, the PET substrate used in Example 1 was cut into a size of 54 mm long and 86 mm wide.
次に、第１の接着剤の上に、認識マークを基準に位置合わせして約２００℃に加熱したＩＣチップを１個載置して、ボンディング実装した。ＩＣチップは、実施例１と同様のＩＣチップを用いた。ＩＣチップのボンディング圧は、５ｋｇｆとした。 Next, on the first adhesive, one IC chip that was positioned at the reference mark and heated to about 200 ° C. was placed and mounted by bonding. As the IC chip, the same IC chip as in Example 1 was used. The bonding pressure of the IC chip was 5 kgf.
次に、ＩＣチップが実装された基板の全面を覆うように、ロールコータを用いて第２の接着剤を厚さ０．２ｍｍで塗布した。第２の接着剤としては、エポキシ系接着剤を用いた。 Next, the 2nd adhesive agent was apply | coated by thickness 0.2mm using the roll coater so that the whole surface of the board | substrate with which the IC chip was mounted may be covered. An epoxy adhesive was used as the second adhesive.
次に、第２の接着剤の上に保護層を配置した。保護層としては、実施例１と同様のアクリル樹脂フィルムを用いた。 Next, a protective layer was disposed on the second adhesive. As the protective layer, the same acrylic resin film as in Example 1 was used.
最後に、１５０℃に加熱したプレスを用いて保護層を加熱しながら基板側にプレス荷重４ｋｇｆで押圧し、第２の接着剤を加熱して硬化させるとともに、基板と保護層とを第２の接着剤を介して接合して、本比較例のＩＣカードを作製した。 Finally, while pressing the protective layer using a press heated to 150 ° C., the substrate is pressed to the substrate side with a press load of 4 kgf to heat and cure the second adhesive, and the substrate and the protective layer are bonded to the second layer. The IC card of this comparative example was produced by bonding through an adhesive.
上記実施例では、一種類の接着剤を用いるだけで、基板と保護層との間にＩＣチップを配置したＩＣカードを製造でき、製造工程を簡略化できる。また、基板と保護層との間に複数のＩＣチップを配置した後に切断することにより、複数のＩＣカードを一度に製造でき、製造効率を向上できる。このため、低コストでの大量生産が可能なＩＣカード等の半導体装置の製造方法を提供できる。 In the above embodiment, an IC card in which an IC chip is arranged between the substrate and the protective layer can be manufactured by using only one type of adhesive, and the manufacturing process can be simplified. In addition, by arranging a plurality of IC chips between the substrate and the protective layer and then cutting, a plurality of IC cards can be manufactured at a time, and the manufacturing efficiency can be improved. Therefore, a method for manufacturing a semiconductor device such as an IC card that can be mass-produced at low cost can be provided.
一方、上記比較例では、二種類の接着剤を塗布する必要があり、製造工程が煩雑となる。また、１つの基板ごとに１個のＩＣチップを配置しているため、製造効率が良好ではない。 On the other hand, in the comparative example, it is necessary to apply two types of adhesives, and the manufacturing process becomes complicated. Further, since one IC chip is arranged for each substrate, the manufacturing efficiency is not good.
以上の実施例を含む本発明の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 Regarding the embodiment of the present invention including the above examples, the following additional notes are further disclosed.
（付記１） 位置合わせ用の認識マークが表示された基板の一方の主面全体に、前記認識マークが透視可能な接着層を形成する第１の工程と、
前記接着層の上に、前記認識マークを基準に位置合わせして半導体素子を載置する第２の工程と、
前記半導体素子が載置された前記接着層の全面を覆うように保護層を形成する第３の工程と、
前記基板と前記保護層とを前記接着層を介して接合する第４の工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Additional remark 1) The 1st process of forming the adhesive layer which can see through the said recognition mark on one whole main surface of the board | substrate with which the recognition mark for alignment was displayed,
A second step of placing a semiconductor element on the adhesive layer with the recognition mark as a reference; and
A third step of forming a protective layer so as to cover the entire surface of the adhesive layer on which the semiconductor element is placed;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a fourth step of bonding the substrate and the protective layer through the adhesive layer.
（付記２） 前記接着層は、熱硬化性樹脂を含み、
前記第４の工程において、前記接着層を加熱して硬化させることにより、前記基板と前記保護層とを接合する付記１に記載の半導体装置の製造方法。
(Appendix 2) The adhesive layer includes a thermosetting resin,
The method for manufacturing a semiconductor device according to appendix 1, wherein, in the fourth step, the substrate and the protective layer are joined by heating and curing the adhesive layer.
（付記３） 前記接着層は、熱硬化性樹脂を含み、
前記第２の工程において、前記半導体素子を加熱した後に前記接着層の上に載置することにより、前記半導体素子の少なくとも下部に位置する前記接着層を加熱して硬化させ、前記半導体素子を前記基板上に固定し、
前記第４の工程において、未硬化の前記接着層を加熱して硬化させることにより、前記基板と前記保護層とを接合する付記１に記載の半導体装置の製造方法。
(Additional remark 3) The said contact bonding layer contains a thermosetting resin,
In the second step, by heating the semiconductor element and placing it on the adhesive layer, the adhesive layer located at least under the semiconductor element is heated and cured, and the semiconductor element is Fixed on the board,
The method for manufacturing a semiconductor device according to appendix 1, wherein, in the fourth step, the uncured adhesive layer is heated and cured to join the substrate and the protective layer.
（付記４） 前記第２の工程において、前記半導体素子を前記接着層の上に複数載置し、
前記第４の工程において、前記基板と前記保護層とを前記接着層を介して接合し、前記基板と前記保護層との間に複数の前記半導体素子が配置された半導体装置前駆体を形成し、
さらに、前記半導体装置前駆体を、前記半導体素子が少なくとも１個含まれるように個片に切断する第５の工程を含む付記１に記載の半導体装置の製造方法。
(Appendix 4) In the second step, a plurality of the semiconductor elements are placed on the adhesive layer,
In the fourth step, the substrate and the protective layer are bonded via the adhesive layer, and a semiconductor device precursor in which a plurality of the semiconductor elements are arranged between the substrate and the protective layer is formed. ,
The semiconductor device manufacturing method according to appendix 1, further comprising a fifth step of cutting the semiconductor device precursor into individual pieces so that at least one semiconductor element is included.
（付記５） 前記第３の工程において、剥離層と前記保護層とからなる２層フィルムを、前記保護層が前記接着層に対向するように配置し、前記２層フィルムを前記接着層に対して押圧することにより、前記保護層を前記接着層上に配置した後、前記保護層と前記剥離層とを分離する付記１に記載の半導体装置の製造方法。 (Supplementary Note 5) In the third step, a two-layer film composed of a release layer and the protective layer is disposed so that the protective layer faces the adhesive layer, and the two-layer film is disposed on the adhesive layer. The manufacturing method of the semiconductor device according to appendix 1, wherein the protective layer and the release layer are separated after the protective layer is disposed on the adhesive layer by pressing.
（付記６） 前記接着層は、フィルム状接着剤から形成されている付記１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。 (Additional remark 6) The said adhesive layer is a manufacturing method of the semiconductor device of any one of Additional remarks 1-5 currently formed from the film adhesive.
（付記７） 前記接着層は、液状接着剤から形成されている付記１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。 (Additional remark 7) The said adhesive layer is a manufacturing method of the semiconductor device of any one of Additional remarks 1-5 currently formed from the liquid adhesive agent.
（付記８） 前記液状接着剤は、ロールコータを用いて塗布される付記７に記載の半導体装置の製造方法。 (Additional remark 8) The said liquid adhesive is a manufacturing method of the semiconductor device of Additional remark 7 applied using a roll coater.
（付記９） 前記接着層は、ナノ粒子フィラーを含む透明性接着剤から形成されている付記１〜８のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。 (Additional remark 9) The said contact bonding layer is a manufacturing method of the semiconductor device of any one of Additional remark 1-8 currently formed from the transparent adhesive agent containing a nanoparticle filler.
（付記１０） 前記保護層は、熱可塑性樹脂フィルムから形成されている付記１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。 (Additional remark 10) The said protective layer is a manufacturing method of the semiconductor device of any one of Additional remarks 1-5 currently formed from the thermoplastic resin film.
１１、２１、１０１ 認識マーク
１２、２２、１０２ 基板
１３、２３ 接着層
１４、２４ 半導体素子
１５、２５、１０６ 保護層
１６ 半導体装置
２６ 剥離層
２７ ２層フィルム
２８ プレス
２９、３０ ロール
１０３ 第１の接着剤
１０４ ＩＣチップ
１０５ 第２の接着剤
１０７ ＩＣカード
11, 21, 101
Claims (5)
前記接着層の上に、前記認識マークを基準に位置合わせして半導体素子を載置する第２の工程と、
前記半導体素子が載置された前記接着層の全面を覆うように保護層を形成する第３の工程と、
前記基板と前記保護層とを前記接着層を介して接合する第４の工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A first step of forming an adhesive layer through which the recognition mark can be seen through on the entire main surface of one of the substrates on which the recognition mark for alignment is displayed;
A second step of placing a semiconductor element on the adhesive layer with the recognition mark as a reference; and
A third step of forming a protective layer so as to cover the entire surface of the adhesive layer on which the semiconductor element is placed;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a fourth step of bonding the substrate and the protective layer through the adhesive layer.
前記第４の工程において、前記接着層を加熱して硬化させることにより、前記基板と前記保護層とを接合する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。 The adhesive layer includes a thermosetting resin,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the fourth step, the substrate and the protective layer are joined by heating and curing the adhesive layer.
前記第２の工程において、前記半導体素子を加熱した後に前記接着層の上に載置することにより、前記半導体素子の少なくとも下部に位置する前記接着層を加熱して硬化させ、前記半導体素子を前記基板上に固定し、
前記第４の工程において、未硬化の前記接着層を加熱して硬化させることにより、前記基板と前記保護層とを接合する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。 The adhesive layer includes a thermosetting resin,
In the second step, by heating the semiconductor element and placing it on the adhesive layer, the adhesive layer located at least under the semiconductor element is heated and cured, and the semiconductor element is Fixed on the board,
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the fourth step, the substrate and the protective layer are joined by heating and curing the uncured adhesive layer.
前記第４の工程において、前記基板と前記保護層とを前記接着層を介して接合し、前記基板と前記保護層との間に複数の前記半導体素子が配置された半導体装置前駆体を形成し、
さらに、前記半導体装置前駆体を、前記半導体素子が少なくとも１個含まれるように個片に切断する第５の工程を含む請求項１に記載の半導体装置の製造方法。 In the second step, a plurality of the semiconductor elements are placed on the adhesive layer,
In the fourth step, the substrate and the protective layer are bonded via the adhesive layer, and a semiconductor device precursor in which a plurality of the semiconductor elements are arranged between the substrate and the protective layer is formed. ,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a fifth step of cutting the semiconductor device precursor into individual pieces so that at least one semiconductor element is included.
In the third step, a two-layer film composed of a release layer and the protective layer is disposed so that the protective layer faces the adhesive layer, and the two-layer film is pressed against the adhesive layer. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein after the protective layer is disposed on the adhesive layer, the protective layer and the release layer are separated.
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