CN100585819C - 布线部件、金属部件、半导体装置、以及它们的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有良好的电连接性以及接合强度,并且抑制树脂飞边的产生的半导体装置;一种可以通过提高硅树脂和布线引线的密着性来发挥良好的发光特性的LED装置;一种即使在进行比较短的波长区域的发光时,也可以因为具备充分的反射率而表现出优异的发光效率的LED装置;一种可以维持良好的制造效率,同时能够避免在镀锡步骤时损伤布线图案层,从而可以形成优异的镀锡层并表现出优异的机械强度、接合性的薄膜载带,及其制造方法。

Description

布线部件、金属部件、半导体装置、以及它们的制造方法
技术领域
本发明涉及布线部件、带树脂的金属部件及树脂密封半导体装置、以及带树脂的金属部件及半导体装置的制造方法,特别是,涉及提高金属材料和树脂材料的密着性的技术。
背景技术
在半导体装置或布线部件中,广泛使用树脂材料。
集成电路(IC)和大规模集成电路(LSI)等半导体装置通常通过如下方法制造,即,规定的半导体元件通过引线键合等与布线引线连接,并以该布线引线的一部分露出到外部的状态使树脂粘着,通过树脂密封来进行封装。
图21是示出树脂密封的QFP(四边扁平封装)型半导体装置的制造步骤的示意剖面图。
首先,将半导体芯片94安装在布线引线93(芯片底座93a、93b)的芯片底座93b上,将该半导体芯片94和芯片底座93a、93b通过导线95连接。
然后,将布线引线93安置到定模具92中(图21(a))。
接着,将可动模具91按压在定模具92上,成为封闭的状态,使两模具91、92形成内部空间(模腔97)。然后,通过设置在可动模具91上的浇口96将热固性树脂在模腔97内进行注塑成型,从而将半导体芯片94等进行树脂密封(图21(b))。
使热固性树脂固化后,打开两模具91、92,并利用推杆(未图示)推出树脂成型品9z。然后,通过使树脂成型品9z的外部引线931a弯曲,得到半导体装置9的最终产品(图21(d))。
在安装该半导体装置9时,通过钎焊料90将外部引线931a与基板99接合。
以上是QFP型半导体装置的制造步骤的例子,但作为半导体装置,除上述之外,还有其他的种类,例如,有发光二极管(LED)装置。该装置例如通过下述方法来制造,使用在研钵状的反射器的内部以部分布线引线露出而形成的基板,将发光二极管元件安装/连接在上述反射器内部的布线引线上,然后将透明的密封树脂填充到该反射器的内部。作为密封树脂,现在正在广泛普及光透过度更高的硅树脂来代替环氧树脂。
另外,在用于安装IC、LSI等电子部件的TAB(带式自动键合)带、T-BGA(载带球栅阵列)带、ASIC(专用集成电路)带等薄膜载带中,将由聚酰亚胺等构成的绝缘膜、由Cu构成的布线图案层以及阻焊层按照该顺序叠层而构成,并使用树脂材料作为上述绝缘膜以及阻焊层。
专利文献1:专利第2731123号公报
专利文献2:特开平10-329461号公报
专利文献3:特开2002-33345号公报
专利文献4:专利第3076342号公报
可是,对于作为树脂成型品的半导体装置、LED装置以及薄膜载带,存在以下的课题。
第1个课题是,在密封树脂的注塑成型时,除了目标的树脂成型以外,还存在树脂附着到本来没有预定树脂成型的布线引线的区域的问题。在半导体装置的步骤中,如图21(b)的P部分放大图所示,通过一定的压力来注射树脂材料的缘故,实际上,可能在布线引线93的外部引线931a的表面形成从模具的间隙900流出的树脂薄膜(所说的树脂飞边)98a(图21(c))。该间隙900是由于模具91、92间的精度不良而产生的,注射时的压力从该间隙900泄漏到外部,随之引起树脂材料流出,从而产生树脂飞边98a。有树脂飞边98a时,在接下来的步骤中,会在外部引线931a和基板99的接合强度、电接触性上产生问题。为了防止该问题,虽然有将模具91、92间的形状高精度化的对策,但为了设计模具,除了使成本变得非常高之外,作为机械精度上的问题,完全地防止间隙的产生是极其困难的。例如,在上述专利文献1-3中提出了防止模具间的间隙的对策。可是,专利文献1、2公开的技术是强化对模具的布线引线的压力的技术,存在对布线引线施加过度的变形应力的危险性,并有可能导致模具和布线引线的损伤。另外,专利文献3是预先将胶粘带粘贴在模具间的间隙产生部分上来谋求密闭性的技术,但在比较高的温度下,在涉及机械摩擦力的注塑成型步骤中,即使利用这样的胶粘带,实际上也会产生该胶粘带的剥离/损伤等问题。另外,就设置该胶粘带而言,在制造效率的降低以及制造成本的上升方面,依然存在问题。
因此,实际上,作为不能防止产生树脂飞边的方法,在接合到基板上的步骤之前,有必要预先进行除去树脂飞边98a的步骤。由此,产生制造效率降低、制造成本上升的问题。
第2个课题是在LED装置的上述密封树脂中使用硅树脂时的问题。虽然硅树脂可以确保高的透明性,但与环氧树脂等相比,线膨胀系数高。因此,在向基板上注塑成型硅树脂的步骤中,由于该树脂材料受到的热变化(所谓的热历史),硅树脂将会进行热收缩。由此,在硅树脂和布线引线之间产生剥离,从而会产生由于接触不良而引起的性能恶化、或接合强度不足等问题。
另一方面,为了提高LED装置中的发光效率,已知有在布线引线的表面设置银镀层的技术,作为第3个课题,也是关于该镀银被膜的课题。虽然已知银材料可以提高对于长波长区域的可见光的反射率,但对于短波长区域(约500nm以下)的光,相对来说,反射率低。因此,在LED装置中安装发出蓝色光/发出紫色光、发出紫外线光等的二极管时,不能得到充分的反射率,从而会产生不能获得目标的发光效率的问题。
第4个课题是,如专利文献4所示,在薄膜载带中,在布线图案层上实施镀锡时的问题。
在布线图案层的表面,为了通过钎焊料与安装部件连接,预先实施镀锡层,但在该镀敷步骤中,存在下述问题:由于加热氛围而使阻焊层的端部翘起,在该翘起的阻焊层和布线图案层表面之间、和除此之外的布线图案层的表面区域之间,伴随着锡离子和铜离子的电离倾向的不同而产生局部电池的问题(图22(a))。产生局部电池时,由于在布线图案层表面溶解出的铜离子而产生浸蚀区域。因此,除了镀锡后的薄膜载带的机械强度降低以外,还会产生不能实施均匀的镀敷加工的问题。
如上所述,在半导体装置和薄膜载带等领域使用树脂材料时,可以说仍然存在应该解决的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而作成的,作为第一个目的,提供一种半导体装置及其制造方法,该半导体装置具有良好的电连接性以及接合强度,并且抑制树脂飞边的产生。
另外,作为第二个目的,提供一种LED装置及其制造方法,该LED装置可以通过提高硅树脂和布线引线的密着性来发挥良好的发光特性。
此外,作为第三个目的,提供一种LED装置及其制造方法,该LED装置即使是在进行比较短的波长区域的发光时,也可以因为具备充分的反射率而表现出优异的发光效率。
另外,作为第四个目的,提供一种薄膜载带及其制造方法,该薄膜载带可以维持良好的制造效率,并能够避免在镀敷步骤时损伤布线图案层,从而可以形成优异的镀锡层并表现出优异的机械强度、接合性。
为了解决上述课题,本发明提供一种带树脂的金属部件的制造方法,该方法经过下述步骤:形成有机被膜的步骤,该步骤是将含有功能性有机分子的材料粘附在由金属材料构成的布线引线上,其中所述功能性有机分子在主链部分的一端具有金属键合性的第一官能团、和第二官能团,使上述第一官能团与构成该布线引线的金属原子结合,使各功能性有机分子自组织化而形成有机被膜的步骤;树脂粘着步骤,该步骤是在上述形成有机被膜的步骤之后,在设置了上述有机被膜的布线引线的规定表面区域内使树脂粘着的步骤。
其中,上述主链部分由亚甲基链、氟代亚甲基链、硅氧烷链中的一种以上构成,上述第一官能团可以由含有硫醇化合物、硫醚化合物、含氮杂环化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物构成。
另外,作为上述树脂,还可以使用热固性树脂。作为上述热固性树脂,可以使用含有环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚醚树脂中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物,作为上述第二官能团,可以使用含有羟基、羧酸、酸酐、伯胺、仲胺、叔胺、酰胺、硫醇、硫醚、酰亚胺、酰肼、咪唑、二氮杂双环烯烃、有机膦、三氟化硼胺配合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
另外,在上述形成有机被膜的步骤中,可以在比上述树脂粘着步骤中树脂应该粘着的布线引线的上述规定表面区域广的面积上在布线引线表面形成上述有机被膜。
作为上述热固性树脂,可以使用硅树脂,作为上述第二官能团,可以使用含有乙烯基、有机氢硅烷中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
或者,作为上述热固性树脂,可以使用硅树脂,作为上述第二官能团,可以使用含有具有铂、钯、钌、铑的金属配合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
另外,作为上述第二官能团,还可以使用含有荧光发光性化合物或磷光发光性化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
另外,在上述形成有机被膜的步骤中,还可以经过下述步骤:使上述功能性有机分子分散在溶剂中来制作有机分子分散液的分散液制作子步骤;在上述布线引线表面中,在比上述树脂应该粘着的布线引线的上述规定表面区域广的面积上,将该布线引线浸渍在上述有机分子分散液中的浸渍子步骤。
另外,本发明提供一种半导体装置的制造方法,在其步骤中包括上述的本发明的带树脂的金属部件的制造方法,另外,在上述形成有机被膜的步骤和上述树脂粘着步骤之间具有将半导体元件与布线引线进行电连接的连接步骤,并且,在上述树脂粘着步骤中,以内包上述半导体元件并且使一部分上述布线引线露出到外部的方式进行树脂成型。
另外,本发明提供一种布线部件,该布线部件在由金属材料构成的布线引线的表面粘附了由功能性有机分子的自组织化而形成的有机被膜,上述功能性有机分子具有下述化学结构:在主链部分的一端有第一官能团,在另一端有第二官能团,所述第一官能团相对于上述布线引线表现出金属键、氢键或由金属配合物产生的配位键中的至少任何一种键合方式,所述第二官能团表现出树脂固化性或树脂固化促进性,并且第一官能团与布线引线结合。
其中,上述主链部分由亚甲基链、氟代亚甲基链、硅氧烷链中的至少一种以上构成,上述第一官能团可以由含有硫醇化合物、硫醚化合物、含氮杂环化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物构成。
另外,本发明提供一种带树脂的金属部件,使树脂在上述本发明的布线部件的一部分上被粘着,并且上述有机被膜粘附在比上述树脂粘着的布线部件的表面积更广的面积上。
其中,上述树脂可以使用热固性树脂。上述热固性树脂,可以使用含有环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚醚树脂中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。另外,上述第二官能团可以为含有羟基、羧酸、酸酐、伯胺、仲胺、叔胺、酰胺、硫醇、硫醚、酰亚胺、酰肼、咪唑、二氮杂双环烯烃、有机膦、三氟化硼胺配合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
另外,上述热固性树脂可以是硅树脂,上述第二官能团可以是含有乙烯基、有机氢硅烷中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
或者,上述热固性树脂可以是硅树脂,上述第二官能团可以是含有具有铂、钯、钌、铑的金属配合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
另外,上述第二官能团还可以是含有荧光发光性化合物或磷光发光性化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
另外,本发明提供一种树脂密封半导体装置,该半导体装置具有布线部件,所述布线部件在由金属材料构成的布线引线的表面粘附了由功能性有机分子的自组织化而形成的有机被膜,上述功能性有机分子具有下述化学结构:在主链部分的一端有第一官能团,在另一端有第二官能团,所述第一官能团相对于上述布线引线表现出金属键、氢键或由金属配合物产生的配位键中的至少任何一种键合方式,所述第二官能团表现出树脂固化性或树脂固化促进性,并且第一官能团与布线引线结合;并且,半导体元件与该布线部件中的上述布线引线电连接,上述布线部件的一部分露出到外部,并且在形成了上述有机被膜的区域内,上述半导体元件被树脂密封。
另外,本发明提供一种薄膜载带的制造方法,该方法经过下述步骤:形成有机被膜的步骤,该步骤是将含有功能性有机分子的材料粘附在布线图案层的规定表面上,其中所述功能性有机分子在主链部分的一端具有金属键合性的第一官能团,在另一端具有第二官能团,使上述第一官能团与构成该布线引线的金属原子结合,通过使各功能性有机分子自组织化而形成有机被膜的步骤;形成阻焊层的步骤,该步骤是在上述有机被膜上涂布阻焊剂材料而形成阻焊层,与上述功能性有机分子的第二官能团化学结合的步骤。
其中,上述第二官能团可以是在与阻焊剂材料进行上述化学结合时,表现出树脂固化性、光聚合引发性的至少任何一种的官能团或化学结构体。
另外,作为树脂固化性的第二官能团,可以使用含有酸酐、伯胺化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
另外,作为光聚合引发性的第二官能团,可使用含有二苯甲酮类、苯乙酮类、烷基苯酮类、苯偶姻类、蒽醌类、缩酮类、噻吨酮类、香豆素类、卤代三嗪类、卤代噁二唑类、肟酯类、吖啶类、吖啶酮类、芴酮类、荧烷类、酰基氧化膦类、金属茂类、多核芳香族类、呫吨类、花青类、方形酸(スクアリウム)类、吖啶酮类、二茂钛类、硫化四烷基秋兰姆类中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物,在上述形成阻焊层的步骤中,通过光照射使第二官能团激发,同时在有机被膜上涂布阻焊剂材料,可以使该阻焊剂材料进行光聚合。
另外,在上述形成有机被膜的步骤中,使用具有光聚合引发性的第二官能团的功能性有机分子形成有机被膜,在上述形成阻焊层的步骤中,将形成了上述有机被膜的布线图案层浸渍在使光聚合性分子分散而形成的分散溶液中,并对布线图案层实施规定的图案掩模,通过在上述分散溶液中进行光照射,可以对第二官能团发生聚合反应,从而聚合形成规定图案的阻焊层。
另外,由铜材料构成上述布线图案层,进行形成上述粘附阻焊层的步骤之后,还可以经过形成镀锡层的步骤,该步骤中在形成了该阻焊层的区域以外的布线图案层的规定表面上形成镀锡层。
另外,本发明提供一种薄膜载带,该薄膜载带在由金属材料构成的布线图案层的表面依次叠层有机被膜和阻焊层,上述有机被膜通过功能性有机分子的自组织化而形成,在上述功能性有机分子中,在主链部分的一端有与上述布线图案层具有金属键合性的第一官能团,在另一端有与阻焊层具有化学结合性的第二官能团,并且第一官能团与布线图案层结合,第二官能团与阻焊层结合。
其中,上述第二官能团可以是在与阻焊剂材料进行上述化学结合时,表现出树脂固化性、光聚合引发性的至少任何一种的官能团或化学结构体。
另外,第二官能团是树脂固化性的,可以为含有酸酐、伯胺化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
或者,第二官能团是光聚合引发性的,可以为含有二苯甲酮类、苯乙酮类、苯烷酮类、苯偶姻类、蒽醌类、缩酮类、噻吨酮类、香豆素类、卤代三嗪类、卤代噁二唑类、肟酯类、吖啶类、吖啶酮类、芴酮类、荧烷类、酰基氧化膦类、金属茂类、多核芳香族类、呫吨类、花青类、方形酸类、吖啶酮类、二茂钛类、硫化四烷基秋兰姆类中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
在具有以上构成的本发明中,通过在由金属材料构成的布线引线表面设置由功能性有机分子的自组织化而形成的有机被膜,可以在粘着于其上的树脂材料之间得到各种良好的化学作用,从而可以解决以往的课题中的各种问题。
即,通过在功能性有机分子的主链部分的一个末端设置表现出金属键合性的第一官能团,在布线引线表面,功能性有机分子使第二官能团朝向上面地进行自组织化,形成有机被膜。因此,通过对第二官能团赋予树脂固化性、树脂固化促进性等功能,可以提高与粘着在有机被膜上的树脂材料的结合力,并使之迅速固化。
其结果,即使在注塑成型时在模具中存在间隙,由于填充到模腔内的树脂在有机被膜上迅速地固化,因此可以有效地抑制树脂从上述间隙中漏出。因此,不需要在树脂成型后进行除去树脂飞边这样的多余的步骤。另外,本发明只使用上述有机被膜就可以实现,可以不用改变现有的注塑成型装置,也不用另外添加装置。因此,可以以低成本和优良的制造效率实现具有良好的电连接性的半导体装置。
另外,使用硅树脂作为热固性树脂时,通过在第二官能团中使用乙烯基、有机氢硅烷等化合物,可以得到该有机被膜和硅树脂的牢固的化学结合。因此,如果在LED装置的布线引线上成膜由这样的功能性有机分子构成的有机被膜,则可以抑制在硅树脂和布线引线之间产生剥离/裂纹等、或者由于在高温下的接触不良而引起的性能恶化、接合强度不足等问题,从而实现稳定的LED装置的发光效率。
另外,在LED装置的结构中,如果在布线引线表面设置有机被膜,则填充在其上的硅树脂在极早期固化,其中所述有机被膜由第二官能团中具有铂配合物的功能性有机分子构成。因此,即使在反射器和布线引线的边界产生不希望的间隙,也可以有效地防止硅树脂流入到该间隙中。
另外,上述硅树脂也包含含有硅树脂的导电糊剂(银糊剂等芯片粘接剂)。使用上述含有硅树脂的导电糊剂,通过芯片粘接可以使LED等的半导体芯片和芯片底座牢固地接合,由于与以往的含有环氧树脂的导电糊剂相比,劣化少,因此可以实现电导率和导热率的稳定化。
另外,在LED装置中,如果在布线引线上形成由功能性有机分子构成的有机被膜,则可以提高对紫外光或可见光区域中的短波长的光的反射率,其中所述功能性有机分子在第二官能团中具有发荧光或磷光的化合物。由此,即使在实施了短波长区域的反射效率低的镀银被膜的情况下,作为装置总体,也可以期待良好的发光效率。
另外,在薄膜载带中,通过利用功能性有机分子,可以稳定保持布线图案和阻焊层的层结构,其中所述功能性有机分子具有对布线图案层表现出金属键合性的第一官能团、对阻焊层具有结合性的第二官能团。因此,在制造时的镀锡步骤中,可以防止阻焊层的端部从布线图案翘起,抑制局部电池的产生,从而可以制造高品质的薄膜载带。另外,占功能性有机分子的大部分构成的主链部分如果是疏水性烃或氟化碳,由于在实施有机被膜时发挥对布线图案层的防水效果,因此可以期待抑制迁移的效果,从而可以维持作为稳定的导通部件的性能。
另外,在本发明中,由功能性有机分子构成的有机被膜虽然由于自组织化现象而构成单分子膜,但对于布线引线的结合性非常优异。因此,虽然是单分子水平的厚度,也可以达到实施了有机被膜的布线引线区域的防腐、防锈以及耐绝缘性强化这样的要求,并且对装置中的空间效率是极其有用的。另外,在设置之后也没有必要除去有机被膜。在这样的功能性/结构等方面,本发明与通常的表面处理剂、表面活性剂、涂料等是完全不同的。
附图说明
参照附图,从以下的说明中将会清楚地了解本发明的这些和其它的目的、优点和特征,其中这些附图举例说明了本发明的特定实施方式。
图1是示出实施方式1涉及的半导体装置的结构的图。
图2是示出实施方式1涉及的功能性有机分子的结构的示意图。
图3是示出实施方式1涉及的具有树脂固化性的第二官能团的功能性有机分子的合成反应过程的图。
图4是示出实施方式1涉及的具有树脂固化促进性的第二官能团的功能性有机分子的合成反应过程的图。
图5是示出实施方式1涉及的有机被膜的成膜步骤的图。
图6是示出实施方式1涉及的树脂粘着步骤的图。
图7是示出实施方式2涉及的LED装置的结构的图。
图8是示出实施方式3涉及的LED装置的结构和制造步骤的图。
图9是示出实施方式3涉及的功能性有机分子的合成反应过程的图。
图10是示出实施方式4涉及的LED装置的结构等的图。
图11是示出实施方式4涉及的功能性有机分子的合成反应过程的图。
图12是示出实施方式5涉及的LED装置的结构的图。
图13是示出实施方式5涉及的功能性有机分子的合成反应过程的图。
图14是示出实施方式6涉及的薄膜载带的制造步骤的图。
图15是示出实施方式6涉及的功能性有机分子周边的结构图。
图16是示出实施方式6涉及的功能性有机分子的合成反应过程的图。
图17是示出实施方式7涉及的薄膜载带的制造步骤的图。
图18是示出实施方式7涉及的功能性有机分子周边的结构图。
图19是示出实施方式7涉及的功能性有机分子的合成反应过程的图。
图20是示出实施方式8涉及的薄膜载带的制造步骤的图。
图21是示出以往的半导体装置的注塑成型时的步骤的图。
图22是示意地示出现有技术的薄膜载带的结构和局部电池的形成过程的图。
图23是示出双重实施了现有技术的镀锡层的薄膜载带的结构的图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的各实施方式。
另外,本发明当然不限定于这些实施方式,可以在不脱离本发明的技术范围的范围内实施适当的变更。
<实施方式1>
1.半导体装置的结构
图1(a)是示出作为本发明的一个适用例子的半导体装置(QFP:四边扁平封装10)的结构的外观斜视图。图1(b)是QFP10的yz剖面图。图1(c)是图1(b)中的S1部分的放大图。
QFP10是用于IC、LSI等的表面安装型半导体装置,包括半导体芯片4、布线引线3、导线5、成型树脂21等。
布线引线3由导电性优异的金属材料(其中,举出铜合金作为一个例子)构成,并且由将金属板冲压加工而形成的芯片底座3a、3b的组合构成。
QFP10是表面安装型的半导体装置,如图1(a)所示,具有下述结构:形成了具有一定厚度的正方形主面的板状的成型树脂21,并且从其周围延伸出作为芯片底座3a的一部分的外部引线301a。
在成型树脂21的内部,如图1(b)所示,具有如下的内部结构:在芯片底座3a上安置半导体芯片4,通过未图示的电极焊点和导线5与芯片底座3a、3b连接。芯片底座3b和半导体芯片4用未图示的银糊剂等导电糊剂接合。芯片底座3a中,被密封在成型树脂21内的区域成为内部引线302a,露出到外部的区域成为外部引线301a。外部引线301a在其剖面结构中,被弯曲加工成S字状。
其中,QFP10具有如下特征:在芯片底座3a、3b的内部引线302a和外部引线301a的边界区域(图1(b)的S部分)的表面,形成了由功能性有机分子的自组织化而形成的有机被膜110。
下面,对于该有机被膜110进行详细说明。
2.关于有机被膜110的结构
图2是功能性有机分子11的示意性结构图。该图所示的功能性有机分子11是依次结合了第一官能团A1、主链部分B1、第二官能团C1而形成的。
主链部分B1由亚甲基链、氟代亚甲基链、或硅氧烷链等成分构成。
第一官能团A1是由含有表现出与金属的结合性的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物构成的功能部。
第二官能团C1是由含有表现出热固性树脂的固化作用或固化促进作用的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物构成的功能部。
各种这样的功能性有机分子11,如图1(c)所示,由于第一官能团A1定向结合在由金属材料构成的芯片底座3a的表面,因此设置在主链部分B1的另一个末端的第二官能团C1向上述表面的外侧取向。由此,可以使与分子取向性有关的化学特性(相互亲和性)一致,自然地构成作为所谓的自组织化结构体的单分子膜(有机被膜110)。该有机被膜110的膜厚度依赖于上述功能性有机分子11的大小,这里,调整为几nm级(图1(c))。
由此,有机被膜110可以以单分子水平的尺寸致密地保护芯片底座3a表面,因此,作为结果,可以防止由于氧气或水分的附着而引起的腐蚀,并可以良好地发挥防止与贵的金属盐的置换功能。
另外,在QFP10中,有必要用引线键合、芯片键合等将半导体元件4与外部引线301a进行电连接,为了确保良好的导电性,有时至少在芯片底座和引线3的连接区域形成镀金属等的被膜。此时,有必要进行镀金属步骤,但如果在未实施该镀敷的芯片底座3a的表面实施有机被膜110,可以抑制芯片底座3a的金属成分由于电离倾向而在镀液中溶解析出的问题,故优选。
功能性有机分子11的通式用A1-(B1)n-C1表示。式中的n优选4-40左右。n过小时,主链部分B1过短,第一官能团粘附在引线3a上时,在多个上述功能性有机分子11之间,由于主链部分B1所具有的疏水性,该分子之间的疏水亲和作用变弱,第二官能团C1向外侧的取向性容易丧失。另外,n过大时,主链部分B1过长,对引线3a的软钎焊性、引线键合性、芯片键合性等容易受损。
另外,主链部分B1还可以是结合了适当的侧链的结构。
下面,对于作为本实施方式1的功能性有机分子11可以采取的化学结构进行详细说明。
(关于第一官能团A1)
如上所述,对于第一官能团A1,要求具有对金属材料的亲和性、金属键合性(包含配位键)、金属键合性。只要是具有这样特性的官能团,第一官能团A1可以是含有一种以上的化合物、化学结构体或衍生物的任何一种。
例如如果是含有硫醇以及含硫醇的硫醇化合物、硫醚化合物(二硫醚化合物等)、含氮杂环化合物(唑化合物、吖嗪化合物等)、或者它们的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物的任何一种,由于具有对金属原子的氢键性或配位键性,故优选。
第一官能团A1具有硫醇基(R-SH,其中,R为烷烃或烯烃等任意的官能团)时,与金(Au)、银(Ag)等可以成为一价以上的阳离子的金属原子配位,通过Au-S-R或Ag-S-R等共价键,功能性有机分子11被粘附在芯片底座3a上。同样地,第一官能团A1为二硫醚基团(R1-S-S-R2)时,成为Au(-S-R1)(-S-R2)或Ag(-S-R1)(-S-R2)等共价键,形成牢固的键结构。
第一官能团A1含有唑化合物、吖嗪化合物时,形成该化合物的分子中的氮原子的非共用电子对可以与能够成为2价以上阳离子的金属配位结合。例如,由于咪唑化合物、苯并三唑化合物、三嗪化合物等主要容易与Cu等金属形成配位键,因此优选。
另外,根据上述化合物的种类,可以同时形成共价键或配位键或氢键等,通过形成这样的多种键,可以期待更加牢固的键结构。
(关于主链部分B1)
主链部分B1可以使用通常的亚甲基系有机分子以及该类型的种类(含有亚甲基链、氟代亚甲基链或硅氧烷链中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物的任何一种)等。亚甲基链由于分子间相互缔合而可以超分子地形成烃链的致密的碳链,故优选。另外,通过发明人等的研究表明,如果使用亚甲基链,则可以比较迅速地形成有机被膜。
在主链部分B1中使用氟代亚甲基链时,由于疏水性比亚甲基链强,因此在形成有机被膜后强烈地抑制水分浸入到布线引线3和该被膜之间。其结果,保持有机被膜和布线引线的良好的结合,并且难以因热历史而产生有机被膜的剥离,故优选。
在主链部分B1中使用硅氧烷链时,发挥耐热性和耐候性优异的特性。因此,例如在半导体元件等的安装步骤中,即使有机被膜被暴露于比较高温的环境下时,也可以起到防止该被膜本身的变质/损伤的效果。
(关于第二官能团C1)
对于第二官能团C1,要求对热固性树脂的树脂固化性或树脂固化促进性。如果具有该性能,则可以是含有一种以上的化合物、化学结构体或衍生物的任何一种结构。
例如,可以举出含有具有羟基的化合物、具有羧酸的化合物、具有酸酐的化合物、具有伯胺的化合物、具有仲胺的化合物、具有叔胺的化合物、具有季铵盐的化合物、具有酰胺基的化合物、具有酰亚胺基的化合物、具有酰肼基的化合物、具有亚胺基的化合物、具有脒基的化合物、具有咪唑的化合物、具有三唑的化合物、具有四唑的化合物、具有硫醇基的化合物、具有硫醚基的化合物、具有二硫醚基的化合物、具有二氮杂双环烯烃的化合物、有机膦化合物、具有有机膦化合物三氟化硼胺配合物的化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物的任何一种等。如果使用这些化合物或其衍生物等,在与热固性树脂接触时,瞬间产生固化反应,第二官能团C1和该树脂结合。
第二官能团C1为作为酸酐的邻苯二甲酸酐时,作为环氧树脂的固化剂起作用,通过开环聚合与环氧树脂中的环氧基团结合。
第二官能团C1为作为具有二氮杂双环烯烃的化合物的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)时,作为环氧树脂中的环氧基团和羟基或酸酐等的固化促进剂起作用,可以加速环氧基团和羟基或酸酐等的聚合反应。
这里,图3是示出第一官能团为硫醇基、主链部分为亚甲基链、第二官能团为邻苯二甲酸酐的功能性有机分子11的一个合成过程的图。
如图3所示,可以通过如下的步骤来合成:在碳酸钾的存在下,通过溴化氢的离去反应使末端具有溴的乙烯基烷烃与3-羟基邻苯二甲酸酐生成醚键,然后,在AIBN(2,2-偶氮双(2-甲基丙腈))存在下,使乙酰基硫醇与上述生成物发生脱乙烯缩合反应。然后,通过采用乙胺的氢置换反应将该生成物的末端变换成硫醇。
图4是示出第一官能团A1为硫醇基、主链部分B1为亚甲基链、第二官能团C1为上述DBU的功能性有机分子11的一个合成过程的图。
可以通过如下的步骤来合成:首先,在正丁基锂的存在下,通过溴化氢的脱离反应使DBU和末端具有溴的乙烯基烷烃结合。然后,在AIBN存在下使上述生成物和乙酰基硫醇进行脱乙烯缩合反应,通过采用乙胺的氢置换反应将该生成物的末端变换成硫醇。
3.半导体装置的制造方法
接着,对于实施方式1的QFP10的制造方法进行说明。
QFP10依次经过下述的步骤而制造:形成有机被膜的步骤,该步骤是使有机被膜110粘附在芯片底座3a的规定表面上的步骤;和树脂粘着步骤,该步骤是在该形成有机被膜的步骤之后,将芯片底座3a和半导体元件4等进行树脂密封的步骤。
[形成有机被膜的步骤]
形成有机被膜的步骤依次经过制备分散液子步骤、成膜子步骤、洗涤子步骤(图5(a))。
(制备分散液子步骤)
使功能性有机分子11分散在规定的溶剂中,制作分散液。溶剂可以使用有机溶剂或水的至少任何一种。溶剂使用水时,为了得到功能性有机分子11的分散性,根据需要,优选添加阴离子系、阳离子系或非离子系表面活性剂。另外,为了使功能性有机分子11稳定,还可以添加硼酸系、磷酸系等的pH缓冲剂。
(成膜子步骤)
接着,使芯片底座3a的规定表面浸渍在上述制作的分散液中。
在分散液中,各功能性有机分子11处于具有比较高的吉布斯自由能的能级,由于排斥方向的相互作用,每个单分子进行无规运动(所谓的布朗运动)。
因此,将由金属材料构成的芯片底座3a浸渍在该分散液中时,在微观上,功能性有机分子通过第一官能团与芯片底座3a进行金属键合,从而向更加稳定的状态移动。
该向稳定的状态的移动是,在微观上,各功能性有机分子11的每一个都使第一官能团结合到芯片底座3a表面上,同时主链部分B1和第二官能团C1以依次整齐排列的状态相互稳定化,从而形成作为单分子膜的自组织化形态(图5(b))。
通过以上的原理形成自组织化膜,如果从分散液中拉出,则得到在引线3a上形成了有机被膜110的部件(以下,称为“布线部件10x”)。
另外,为了说明,图5列举了在芯片底座3a的整个表面形成有机被膜110的情况,当然,也可以预先将具有规定形状的开口部的图案掩模设置在引线3a的表面,然后只在对应于该开口部的引线3a的表面部分形成有机被膜110。
另外,虽然列举了使用分散液的浸渍法,但有机被膜110的形成方法并不限定于此。例如,还可以使用喷涂等其他的方法形成同样的有机被膜110。
(洗涤子步骤)
对于从分散液中得到的上述布线部件10x,以有机溶剂或水的至少任何一种作为洗涤介质,进行除去多余的功能性有机分子11的洗涤处理。没有直接利用第一官能团A1与引线3a金属键合的功能性有机分子11由于不能得到本发明的效果,因此应该除去。如果进行该洗涤子步骤,可以简单地除去未与芯片底座3a金属键合的功能性有机分子11。
以上,形成有机被膜的步骤结束。
[树脂粘着步骤]
树脂粘着步骤依次经过布线部件设置子步骤、树脂填充子步骤。使用图6的概要示意步骤图对各子步骤进行说明。
(布线部件设置子步骤)
首先,使用经过上述形成有机被膜的步骤制作的布线部件10x和芯片底座3b,将半导体芯片4安装在芯片底座3b上。然后,通过引线5等将半导体芯片4和布线部件10x连接。将由此得到的带有芯片的布线部件10y设置在定模具2中(图6(a))。
接着,使可动模具沿着箭头方向移动,将模具1、2闭合。此时,在带有芯片的布线部件10y的布线图案3的表面,以功能性有机分子11的第二官能团C1向外侧取向的状态成膜单分子水平的厚度H1的致密的有机被膜110(图6(a)的S4部分放大图)。该有机被膜110的形成区域包含了不直接面临在模具1、2之间确保的模腔1x、1y(内部空间)的区域。即,有机被膜110的面积成为比后面的应该树脂密封的区域还广的区域。
(树脂填充子步骤)
以模具1、2闭合的状态将该模具1、2调整为规定的加热状态。由外部通过浇口6以一定的压力向模腔1x、1y内注射(注塑成型)流动状态的热固性树脂材料。树脂材料以含有带芯片的布线部件10y的半导体芯片4的区域为中心填充到模腔1x、1y内直至紧密,从模具1、2接受热而被固化(图6(b))。一定时间后,如果树脂材料完全固化,密封树脂的形成结束,得到QFP10z。然后,通过将外部引线301a弯曲而完成QFP10。
在该步骤中,注入到模腔1x、1y中的树脂材料在与有机被膜110接触的部分,由于第二官能团C而受到影响(树脂固化作用或树脂固化促进作用),比较迅速地固化(图6(b)的“成型区域内”)。由于该作用,即使在模具1、2的接合缝存在不希望的间隙,树脂材料在漏出到模腔1x、1y周边的模具间隙(图6(b)的“成型区域外”)之前基本上固化。因此,可以有效地抑制在模具1、2的间隙产生树脂飞边(图6(a)的S5部分放大图)。由此,在密封树脂形成后的半导体装置的外部引线301a中,可以极力降低树脂飞边的产生。因此,不需要如以往那样另外进行除去树脂飞边的后处理步骤,可以迅速地将该半导体装置转移到连接到其他的基板上等步骤中,因此可以实现优异的制造效率。
由该步骤得到的QFP10由于利用了有机被膜110,与以往相比,牢固地确保了芯片底座3a和成型树脂间的密着性。因此,在将QFP10连接在其他的基板上时,即使受到软钎焊等的温度影响,也不会导致树脂热损伤而与布线引线剥离、或者产生裂纹等破坏。另外,由于功能性有机分子的主链部分表现出疏水性,因此通过将其致密地设置在布线部件表面,可以抑制不希望的水分向布线引线的吸附,并可以抑制由于施加电压导致的表面金属的电离,还可以期待抑制迁移的效果。
另外,由于有机被膜110是单分子膜,因此,即使设置该涂膜,半导体装置的厚度也几乎不会增加,也不会产生由于有机被膜的体积而使要填充到模腔内的树脂材料实质上不足这样的问题。因此,虽然使用与以往同样的制造设备,也可以得到高的发明效果。
<实施方式2>
如上所述,通过将实施方式1涉及的由功能性有机分子11构成的有机被膜110应用在半导体装置中,发挥了各种效果,但这只不过是举例,半导体芯片的存在并不是必须的。例如,除了半导体芯片以外,还可以适用于具有发光二极管元件(LED)的LED装置中。
图7是示出本发明的实施方式2的LED装置单元31x的布线引线部30和反射器22的结构的示意性剖面图。
在该剖面形状中,该装置单元31x具有下面的结构:在研钵状的反射器22的底部设置了布线引线部30。反射器22使用热固性树脂材料(环氧树脂等),通过树脂成型而形成。
在这样的装置单元31x中,与实施方式1同样地,也会产生树脂飞边的问题。即,布线引线部30中,在反射器22的底部露出的区域301、302由于随后安装了LED芯片42,因此有必要保持导电性(参照图8(b)),但在树脂成型时,由于与实施方式1同样的原理,可能从反射器22的下部通过模具之间存在的间隙,在该露出区域301、302上产生树脂飞边。因此,有必要另外进行树脂飞边的除去处理,不能以良好的制造效率安装LED芯片。
因此,在树脂粘着步骤之前,通过预先在布线引线部30的至少露出区域301、302的表面形成本发明的功能性有机分子11构成的有机被膜110,可以在树脂成型时迅速地使热固性树脂材料固化。由此,防止从反射器22的下部漏出树脂材料,从而可以解决伴随着产生树脂胶料而引起的上述各种问题。
(实施方式1和实施方式2涉及的其他事项)
在实施方式1和实施方式2中,设置有机被膜110而发挥促进热固性树脂的固化的作用,通过利用该作用,可以牢固地形成微细的树脂图案。
例如,使用喷墨法等在一部分布线基板的表面局部地进行树脂成型的技术领域,有时要求精密的树脂成型。此时,与在布线引线部30上直接进行树脂成型的情况相比,由于形成了有机被膜的基础上进行树脂成型,因此可以更加迅速地进行树脂成型。此时,由于达到固化的时间短,难以产生树脂的淌液/涂布后的变形,从而发挥可以符合如设计那样的精密图案而进行树脂成型的优点。
另外,实施方式1和实施方式2的有机被膜并不限定于在芯片底座或布线引线部上直接成膜的结构。例如,还可以预先在芯片底座或布线引线部的表面形成镀敷被膜,在其上形成有机被膜。但是,此时为了得到与第一官能团C的规定的结合性,有必要选择该官能团。
<实施方式3>
以与实施方式2的差异为中心,对于本发明的实施方式3进行说明。
(LED装置的结构)
图8是示出本发明的实施方式3涉及的LED装置31的结构和制造步骤的剖面图。
该LED装置31的基本结构为:具有实施方式2的装置单元31x,并且如图8(b)所示,LED芯片42通过糊剂42a接合在被反射器22围绕的布线引线部30上。LED芯片42通过导线53与布线引线部30连接。
为了将该LED芯片42等密封,在反射器22内的反射器一面201以及露出区域301、302中填充透明的密封树脂82。
在这里,密封树脂82使用了作为热固性树脂的一个例子的硅树脂。
在此,在本发明的实施方式3中,在布线引线部30的露出区域301、302的表面形成了由功能性有机分子12的自组织化而形成的单分子膜构成的有机被膜120。该功能性有机分子12的特征是,用通式A-(B)n-C表示,并且在主链部分B2的一端存在具有金属键合性的第一官能团A2,在另一端具有对硅树脂具有树脂结合性的第二官能团C2(图8(c))。
具有以上结构的本实施方式3,由于中间存在具有上述第一官能团和第二官能团A2、C2的功能性有机分子12构成的有机被膜120,与以往的结构相比,有效地防止布线引线部30和硅树脂的剥离。
即,硅树脂与环氧树脂等相比较,虽然耐褪色性/透明性优异,但由于热膨胀系数高,在高温下容易变形,由于该变形,有从布线引线部30剥离/脱离的担心。与此相反,在本实施方式3中,通过利用使用了上述功能性有机分子12的有机被膜120,布线引线部30和硅树脂的密着性飞跃性地提高,即使硅树脂产生或多或少的热变形等,也不会产生剥离/脱离等问题。因此,即使是在容易变成高温的环境下,或者在长时间驱动条件下,也可以期待稳定地发挥作为LED装置31的性能。
另外,上述硅树脂也包含含有硅树脂的导电糊剂(银糊剂等芯片键合剂)。使用上述含有硅树脂的导电糊剂,通过进行芯片键合,可以将LED等半导体芯片和芯片底座牢固地接合,与以往的含有环氧树脂的导电糊剂相比,由于劣化少,因此可以实现导电率以及导热率的稳定化。
(关于功能性有机分子12的结构)
在本实施方式3的功能性有机分子12中的第一官能团A2、主链部分B2中,可以使用分别与实施方式1的A1、B1同样的官能团等。
在第二官能团C2中,使用对于热固性树脂,特别是硅树脂表现出固化性的官能团或化合物、结构体。具体地,可以使用含有乙烯基、有机氢硅烷中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物的任何一种。
图9是示出第一官能团A2为硫醇基、主链部分B2为亚甲基链、第二官能团C2为乙烯基的功能性有机分子12的合成过程的例子。
首先,在三乙胺的存在下,通过脱盐酸使甲磺酰氯和末端具有羟基的乙烯基烷烃生成醚键。在该生成物中,通过硫乙酸钾将甲磺酰醚部分置换成乙酰硫醚。然后,通过乙胺将乙酰硫醚部分置换成硫醇。由此可以得到功能性有机分子12。
(关于LED装置的制造方法)
LED装置的制造方法可以通过依次进行以下的各步骤来实施。另外,除了形成有机被膜的步骤之外,可以采用公知的LED装置的制造方法。
[形成有机被膜的步骤]
按照与实施方式1的形成有机被膜的步骤同样的方法,在布线引线部30的表面形成单分子膜,该单分子膜由功能性有机分子12构成的有机被膜120自组织化而形成。由此,得到形成了有机被膜的布线引线部30。
[树脂粘着步骤]
使用形成了上述有机被膜120的布线引线部30,按照与图6所示的注塑成型同样的顺序,在布线引线部30上注塑成型聚邻苯二甲酰胺树脂等热塑性树脂材料。然后,为了使树脂固化,在一定的温度范围冷却。由此,形成反射器22,得到LED装置单元31x。
然后,通过糊剂42a将LED芯片42安装在布线引线部30上。然后,用导线52将布线引线部30和LED芯片42互相键合。
然后,将处于流动状态的硅树脂材料填充到反射器22内。然后,可以通过热固化得到LED装置31。
<实施方式4>
以与实施方式3的差异为中心,对实施方式4进行说明。
在实施方式3中,在构成有机被膜120的功能性有机分子12的第二官能团C2中,选择了具有特定为与硅树脂的化学结合性的特性的官能团,而在本实施方式4中,具有在功能性有机分子12a的第二官能团C2’中使用瞬间固化性官能团的特征(S7部分放大图10(b))。
作为具体的第二官能团C2’,可以使用含有铂配合物、钯配合物、钌配合物、铑配合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物的任何一种。
本实施方式4的LED装置的制造方法与实施方式3的制造方法相同。
采用具有以上结构的LED装置31,在制造时使用聚邻苯二甲酰胺树脂等热塑性树脂,通过注塑成型来制作反射器22。
此时,虽然使上述热塑性树脂冷却固化,但树脂有时发生体积收缩。这样,在布线引线部30和反射器之间会产生间隙72(图10(b))。
这样的间隙72导致在填充硅树脂时产生多余的漏出树脂82a,浪费材料。另外,漏出树脂82a导致布线引线部30中的外部引线的电接合性的恶化,因此,有必要在后面另外进行除去步骤,从而导致制造效率的降低。另外,漏出树脂82a介于安装在该LED装置31背面的受热器(未图示)之间,成为损害本来的放热性能的原因,故不优选。
与此相反,在本实施方式4中,由于在功能性有机分子12a的第二官能团C2’中设置有瞬时固化性官能团,因此在填充硅树脂时,填充到反射器22内面的树脂在该填充后立即固化。其结果,在研钵状的反射器22的底部在早期形成固态的硅树脂,使间隙闭塞。因此,由此有效地防止此后填充的硅树脂材料从上述间隙漏出到外部。因此,不需要如以往那样设置另外除去漏出树脂82a的步骤,从而可以在此限度内提高制造效率。
另外,由于不会有漏出树脂82a粘附在布线引线部30的外部引线上,因此不会损害通过该外部引线与外部的导电性。因此,通过钎焊料连接等方法,可以以高可靠性谋求该LED装置31的电连接。
另外,由于防止了硅树脂向间隙的漏出,因此可以抑制在该间隙中在树脂中产生的孔隙(气泡)的情况的发生,从而可以更加提高由硅树脂产生的密封性。
另外,为了良好地获得上述效果,如图10(b)的S7部分放大图所示,设置有机被膜120a的区域为直到到达反射器22a和布线引线部30的间隙72的区域L22(→为了效果扩大而进行了修改)。这样,即使硅树脂82或多或少流入到上述间隙72中,由于树脂可以在该漏出规模扩大之前固化,从而可以防止更多的漏出,故优选。
(关于第二官能团C2’)
图11是示出作为本实施方式4的功能性有机分子12a,第一官能团A2为硫醇基、主链部分B2为亚甲基链、第二官能团C2’为铂配合物的分子结构时的合成过程一例的图。
首先,在正丁基锂的存在下,使乙炔基三甲基硅烷与在末端具有溴的乙酰硫醚烷烃进行脱溴化氢缩合反应。
接着,使用氢氧化钾将生成物两末端的三甲基硅烷和乙酰基置换成氢。再基于Journal of Organometallic Chemistry 641(2002)53-61的记载内容,在反式-对甲苯二苯膦氯化铂配合物[trans-(p-tol)(Ph3P)2PtCl]和溴化铜催化剂的存在下,采用二乙胺使该置换生成物进行脱氯化氢缩合反应。由此,合成功能性有机分子12a。
<实施方式5>
以与实施方式4的差异为中心,对实施方式5进行说明。
实施方式5的LED装置具有如下特征:在功能性有机分子13的第二官能团C3中使用荧光或磷光发光性官能团,由此提高发光效率。
为了由于有效利用LED芯片42的发光而使反射率比以往提高,有时在布线引线部30的表面形成镀银被膜63(图12(a))。可是,采用银材料的有效反射波长约为500nm以上,对于其以下的短波长光(380-500nm左右的蓝色发光/紫外发光等),难以得到有效的反射率。
与此相反,在本发明中,使用在第二官能团C3中具有接受短波长光并发出荧光/磷光的官能团/结构体的功能性有机分子13,在对应于布线引线部30的露出区域301、302的镀银被膜63上形成有机被膜130(S8放大图12(b))。
由此,实现了补偿镀银被膜63产生的可见光反射效率。第一官能团A3和主链部分B3分别与A1、B1相同。
即,采用具有以上结构的实施方式5的LED装置31,在驱动时的LED芯片42的发光中,对于长波长光(约500nm以上的波长光),采用以往结构的镀银被膜63,有效地向芯片前面直接反射。此时,长波长光不会为单分子膜形成的只是分子水平厚度的有机被膜130而阻碍其行进,穿过该有机被膜130而到达镀银被膜63上,并且没有问题地被该镀银被膜63反射。
另一方面,对于LED芯片42发出的短波长光(380-500nm左右波长的光),由于能级比长波长的光高,不会在有机被膜130内行进。因此,在短波长光的密度与外界接近的功能性有机分子13的第二官能团C3附近最集中。并且,该短波长光在第二官能团C3中,作为光能(E=hv)被利用,使第二官能团C3的能级转变成激发状态(E0→E1)。
其结果,该光能(E=hv)最终由第二官能团C3作为荧光/磷光发光而改变形态,有助于可见先发光。即,来自LED芯片42的短波长光其本身虽然不被有机被膜130反射,但该短波长光所具有的光能(E=hv)作为荧光/磷光发光全部被利用。其结果,在短波长/长波长的任何一个波长范围中的LED芯片发光作为LED装置的发光效率被有效利用,可以实现比以往的结构优异的LED装置31。
另外,对于本实施方式5,还可以适用于使用其它的镀敷被膜来代替镀银被膜63的结构。通过将被镀敷被膜直接反射的可见光和第二官能团C3中的发光混合,可以调节LED芯片42的发光特性。例如,使用镀金被膜时,有效反射波长约为600nm以上。因此,在镀金被膜上,使600nm附近波长的可见光发光反射,并且,在第二官能团C3中,如果发出约600-约700nm波长的红色荧光/磷光的话,则具有可以实现特定为使红色的亮度提高的LED装置31的优点。
(关于第二官能团C3)
对于第二官能团C3,如上所述,要求具有基于短波长光激发的荧光或磷光发光性。
如果举例的话,可以利用含有联苯乙烯基联苯衍生物等茋衍生物、双(三嗪基氨基)茋磺酸衍生物等唑改性茋衍生物、香豆素衍生物、噁唑衍生物、ピラリゾン衍生物、芘衍生物、卟啉衍生物等中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物的任何一种。
图13是示出第一官能团A3为硫醇基、主链部分B3为亚甲基链、第二官能团C3为双(三嗪基氨基)茋磺酸衍生物的功能性有机分子13的合成过程一例的图。
在1,3-二环己基碳二亚胺(DCC)和4-二甲基氨基吡啶(DMAP)的存在下,通过使末端具有羧酸的亚甲基乙酰硫醚与双(三嗪基氨基)茋磺酸衍生物进行1当量反应来进行脱水缩合。使用乙胺将该脱水缩合生成物的乙酰硫醚部分置换成硫醇。由此可以得到该功能性有机分子13。
(关于实施方式1-5)
在芯片底座或布线引线部的表面形成本发明的有机被膜110等时,还可以得到下面的效果。
为了提高与粘着在其上的树脂(环氧树脂等)的密着性,有时在IC、LSI等半导体装置中的布线引线的表面实施用于使树脂的附着性变得良好的表面粗化加工处理。
另一方面,作为制造的半导体装置的品质管理,进行外观检查步骤。该检查通常使用激光测定法,所述激光测定法使用了激光发射装置和受光元件。可是,对表面粗化加工的部件照射激光时,产生不希望的浸反射,由于在受光元件中的反射效率降低或不希望的受光,精密测定可能变得困难。该问题在用微弱的激光检查微细的外观形状时变得明显。
与此相反,如果在表面粗化处理的芯片底座或布线引线部表面实施本发明的有机被膜,功能性有机分子吸收激光的光,将其能量变换成荧光或磷光并发光,由此,可以防止由于粗化面的凹凸引起的激光的浸反射。因此,可以有效地进行准确的外观检查步骤,从而可以期待装置的制造效率的提高。
<实施方式6>
下面,对本发明的实施方式6进行说明。
实施方式6涉及用于安装IC、LSI等电子部件的TAB(带式自动键合)带、T-BGA(载带球栅阵列)带、ASIC(专用集成电路)带等薄膜载带,特别是,涉及改善在该带中被粘附的阻焊层的密着性的技术。
图14是示出实施方式6的薄膜载带40的制造步骤的示意性剖面图。
如图14(d)所示,薄膜载带40是依次叠层由聚酰亚胺等构成绝缘膜401、由铜构成的布线图案层402、以及阻焊层403而形成的。
绝缘膜401、阻焊层403由绝缘性的树脂材料(例如聚酰亚胺系、环氧系、聚氨酯系树脂)构成,并分别设置了用于防止布线图案层402的短路的绝缘装置。
为了通过钎焊料与安装部件连接,预先在布线图案层402的表面实施镀锡层404。锡材料具有钎焊料润湿性、柔软性、润滑性等特性,可以形成适合于用于薄膜载带的镀层404,故优选。
在薄膜载带40上形成镀锡层404时,预先依次叠层绝缘膜401、布线图案层402、阻焊层403,将其浸渍在加热到一定温度的充满了镀锡液(举出使含有锡的化合物溶解在BF4溶剂中的镀锡液作为一个例子)的镀锡槽中,并通过电镀法等进行镀锡步骤。利用锡成分不附着在绝缘材料上的性质,在布线图案层402上选择性地形成镀锡层404。
这里,本实施方式6具有下面的特征:在上述镀锡步骤之前,通过功能性有机分子14的自组织化而在布线图案层402上形成有机被膜140。如图14(e)所示,功能性有机分子14具有如下的结构:在主链部分B4的一端设置金属键合性的第一官能团A4,在另一端选择与阻焊层403具有高密着性的官能团(作为例子,举出含有邻苯二甲酸酐、均苯四酸二酐等酸酐、或伯胺化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物的任何一种)。
因此,布线图案层402和阻焊层403通过有机被膜140彼此牢固地粘附,即使浸渍在加热到规定温度的镀锡槽中,在该镀锡步骤中,阻焊层403的端部也不会从布线图案层402上剥离。由此,防止阻焊层403的剥离,并且,发挥可以形成良好的镀锡层404的效果。
另外,本实施方式6还可以发挥如下的效果:在布线图案层402上,抑制所谓的内部电池的产生,并防止布线图案层402表面的腐蚀。关于其原理,使用镀敷步骤中的布线图案层402和阻焊层403附近的示意性部分放大图22(a)进行说明。
阻焊层403和布线图案层402通过由各种材料特性具有的固有线膨胀系数,在阻焊剂固化时进行热收缩,并产生内部应力。
这里,由于镀槽中的镀液被加热到约60℃附近,因此,在将叠层了阻焊层403的布线图案层402投入到上述镀液中时,具有比金属高的内部应力的阻焊层403进行比较大的热膨胀。由此,最容易受到该热收缩力的影响的阻焊层403的端部403x由于上述内部应力的影响而被牵拉,从布线图案层402的表面翘起。由于镀液浸入到端部403x和布线图案层402之间,通过残留在阻焊层403中的热收缩力(内部应力),端部403x会进一步凸起。在该凸起的端部403x和布线图案层402之间,以镀液的溶剂为主,锡离子形成稀薄的溶剂区域500。
在该溶剂区域500和其邻近的区域501中,产生镀液的锡成分的浓度梯度。另外,由于锡和铜的电离倾向的不同,相对于锡离子量稀薄的溶剂区域500,铜离子从布线图案层402表面溶出到溶液中。伴随着产生该铜离子,镀液中的锡离子接受放出到布线图案层402中的电子,在阻焊层403端部403x正下方附近的布线图案层402区域,形成析出的锡的堆积层408。如图22(a)所示,通过该锡离子和铜离子的一系列的氧化还原反应,形成所谓的局部电池(关于局部电池的形成过程,参照专利第3076342号公报)。
该局部电池反应进一步进行时,溶解出铜离子的部分成为腐蚀区域406。然后,腐蚀区域406以外观上被端部403x覆盖的状态残留(图22(b))。腐蚀区域406虽然在外观上不显眼,但在使用薄膜载带的制造步骤时涉及到拉伸应力等时,可能产生薄膜载带以该腐蚀区域406为基点发生断裂等不良情况。
与此相反,本发明由于阻焊层403和布线图案层402通过有机被膜140而牢固地粘附,因此,即使在镀敷步骤中阻焊层403相对于布线图案层402或多或少具有内部应力,端部403x也不会从布线图案层402上翘起。因此,由于阻焊层403常时不从布线图案层402上剥离,因此可以避免产生腐蚀区域406。另外,投入到镀槽中时虽然发生阻焊层403的热膨胀,但在镀敷步骤之后可以通过实施通常的退火处理等后处理来消除上述内部应力,不存在阻焊层403因应力而受损伤的问题。因此,采用本实施方式6,可以良好地形成镀锡层404,并且可以实现机械强度优异的薄膜载带。
另外,在专利第3076342号公报中,如图23所示,公开了如下的技术:在设置阻焊层403之前,预先在布线图案层402表面实施含有铜成分的第一镀锡层402x,然后进行阻焊层403的形成和第二镀锡层,从而防止产生上述腐蚀区域406,但按照本发明,不必实施这样的两次的镀敷步骤,不仅可以缩短制造步骤,而且可以降低镀液的使用量和排液量,还可以期待制造成本和环境问题的降低效果,在这点上,存在明显的差异。
(关于制造方法)
对于本实施方式6的薄膜载带40的制造方法进行说明。
首先,使用光刻法等在绝缘膜401上形成规定的布线图案层402(铜箔)(图14(a))。
接着,作为形成有机被膜的步骤,使功能性有机分子14附着在布线图案层402上,通过自组织化现象形成由单分子膜构成的有机被膜140(图14(b)、S8放大图15(a))。
接着,作为形成阻焊层的步骤,使用印刷法等在有机被膜140上涂布阻焊剂材料的糊剂,形成阻焊层403(图14(c))。此时,第二官能团C4使阻焊剂材料固化,并彼此化学结合(S9放大图15(b))。
接着,将设置在形成阻焊层403的区域以外的区域的上述有机被膜140剥离。此外,还可以在上述形成区域以外的区域预先实施掩蔽来代替该剥离处理。
接着,投入到镀锡槽中,在布线图案层402的规定区域形成镀锡层(图15(d))。通过使用无电置换镀敷法,镀锡层只在导电材料表面形成。
由此,可以完成薄膜载带40。
图16是示出作为本实施方式6的功能性有机分子,第一官能团是咪唑、主链部分B2是亚甲基链、第二官能团C4是胺的分子结构时的合成过程一例的图。
合成基于已经公知的Journal of Medicinal Chemistry,1987,30,185-193的记载内容合成,即,在添加了咪唑的甲醇钠和二甲基甲酰胺(DMF)的混合溶液中,添加溶解在DMF中的溴代烷腈,由此,合成咪唑烷腈,接着,将蒸馏的生成物溶解在甲醇和三甲胺的混合溶剂中,采用阮内钴催化剂在腈基上进行加氢反应。由此合成功能性有机分子。
<实施方式7>
以与实施方式6的差异为中心,对本实施方式7的薄膜载带40进行说明。
图17(d)所示的本实施方式7的薄膜载带40具有如下特征:使用具有表现出光聚合引发性或光增感性的第二官能团C5的功能性有机分子15,使布线图案层402和阻焊层403结合(S11放大图18(a))。
作为第二官能团C5的例子,可以使用含有二苯甲酮类、苯乙酮类、苯烷酮类、苯偶姻类、蒽醌类、缩酮类、噻吨酮类、香豆素类、卤代三嗪类、卤代噁二唑类、肟酯类、吖啶类、吖啶酮类、芴酮类、荧烷类、酰基氧化膦类、金属茂类、多核芳香族类、呫吨类、花青类、方形酸类、吖啶酮类、二茂钛类、硫化四烷基秋兰姆类中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物的任一种,另外,除了这些化合物以外,只要是具有光激发聚合引发性或光增感性的物质,也可以使用,并不限定于上述化合物。
采用使用了功能性有机分子15的实施方式7,可以在制造时与实施方式6同样地发挥防止阻焊层和布线图案层402的剥离效果。
除此之外,通过使光聚合引发剂激发,同时涂布阻焊剂材料,可以迅速地使材料固化而形成阻焊层。由此,可以防止产生淌液、变形,以准确/致密的图案形成阻焊层403。
即,涂布步骤中的阻焊剂材料的糊剂调整为调节到规定粘度的流体。因此,按照预先设置在布线图案层402上的图案掩模来涂布糊剂,即使干燥一定程度后除去掩模后,糊剂也可能发生若干扩散。因此,预先估计该扩散规模,调整为在比图案化掩模稍小的区域涂布糊剂,但糊剂的端部成为锐角状,在镀敷步骤中容易产生剥离。
与此相反,本实施方式7在即将涂布糊剂之前,对有机被膜进行紫外线照射,对第二官能团C5赋予光能(E=hv),由此,可以在早期使糊剂热固化。因此,不会像以往那样产生锐角的端部。另外,具有以下优点:由于糊剂的流动少,可以符合图案掩模而进行准确的糊剂涂布,从而可以形成高精度形状的阻焊层。
(关于制造方法)
首先,使用光刻法等在绝缘膜401上形成规定的布线图案层402(铜箔)(图17(a))。
接着,使功能性有机分子15附着在布线图案层402上,通过自组织化现象形成由单分子膜构成的有机被膜140(图17(b)、S10放大图18(a))。
接着,对于上述有机被膜140的功能性有机分子的第二官能团C5,从外部照射规定波长(作为一个例子,为约340nm以上)的紫外线。由此,使第二官能团C5从基态转化为激发状态(E0→E1)。在维持激发状态的规定期间内,使用刮板BL将将成为阻焊层的材料的糊剂材料以规定的厚度进行涂布(图17(c))。由此,第二官能团将激发能以热能的形式传递到阻焊剂一侧,其结果,阻焊剂被热固化。
由此,制造薄膜载带40(图17(d))。
图19是示出作为本实施方式7的功能性有机分子,第一官能团是咪唑、主链部分B2是亚甲基链、第二官能团C5是甲基苯乙酮的分子结构时的合成过程一例的图。
通过如下方法合成功能性有机分子,即,在碳酸钾存在下,使一个末端具有羟基、另一个末端具有溴的直链烷烃与末端具有溴的甲基苯乙酮反应,通过上述甲基苯乙酮的脱溴化氢反应生成与直链烷烃的醚键。然后,将生成物添加到含有咪唑的甲醇钠和DMF的混合溶液中,进行脱溴化氢缩合反应。
<实施方式8>
以与实施方式6和7的差异为中心,对本实施方式8进行说明。
本实施方式8具有如下特征:虽然使用与实施方式2同样的功能性有机分子15在布线图案层402上形成有机被膜,但在形成阻焊层403时,使用间歇式的方法。由此,除了与实施方式7同样地可以强化阻焊层403和布线图案层402的结合性之外,还具有如下的优点:与采用通常的印刷法的情况相比,在更广的范围内进行阻焊层403的厚度的调整,并且灵活应对设计的改变。
图20是示出实施方式8的薄膜载带40的制造步骤的图。
首先,在绝缘膜401上以规定的图案形成布线图案层402(图20(a))。
接着,作为形成有机被膜的步骤,在布线图案层402的表面成膜有机被膜150,得到中间生成物(图20(b))。成膜方法可以与实施方式1基本上同样地进行。
接着,制备树脂分散液,该树脂分散液是使将成为阻焊剂材料的光聚合性化合物分散在溶剂中而得到的。作为光聚合性化合物,可以使用在分子中具有丙烯酸酯基团的化合物、在分子中含有甲基丙烯酸酯基团的化合物、在分子中具有丙烯酰胺基团的化合物、在分子中具有氨酯基团的化合物、在分子中具有异氰酸酯基团的化合物、在分子中具有乙烯基的化合物等的单体或低聚物中的至少任何一种。
制备上述树脂分散液之后,使其满足规定溶液的批料。然后,对上述中间生成物实施对应应该形成阻焊层403的区域的图案掩模PM。可以在图案掩模PM中使用例如通过公知的曝光处理而形成的光致抗蚀剂层。将其浸渍在上述批料的树脂分散液中,在液体中保持稳定状态,同时从外部照射紫外线(图20(c))。
由此,实施形成阻焊层的步骤。即,在图案掩膜PM的开口部(在使用光致抗蚀剂层时为其图案空隙)中有机被膜150附近,以作为光聚合引发剂的第二官能团C5为中心,产生分散在液体中的光聚合性化合物的聚合反应。该聚合反应由于从邻接于第二官能团C5的位置进行,如果将照射紫外线的时间设定为极短的时间,则形成单分子水平厚度的阻焊层403。另外,相反地,如果进行长时间照射,理论上以形成相当于液体中的第二官能团C5深度的厚度的阻焊层403。采用该方法,可以任意地调整阻焊层403的厚度。
另外,阻焊层403的厚度不仅可以通过照射紫外线的时间来控制,而且可以通过调整分散液中的化合物的分散浓度来进行控制。
紫外线固化反应后,从批料中取出中间生成物,除去掩模并适当洗涤(图20(d))。
然后,除去阻焊层403下面的区域以外的有机被膜150,形成镀锡层404(图20(e))。
由此,制造薄膜载带40。
采用该制造方法,由于受到与分散液的比重差而引起的浮力,在有机被膜150上形成的阻焊层403不会因重力而产生变形,可以迅速固化并形成,因此具有可以自由地形成具有精密的图案形状和厚度的薄膜或厚膜阻焊层403的优点。
另外,作为分散液的比重,优选调整为光聚合性化合物可以在一定期间内良好地分散。另外,如果制成光聚合性化合物在分散液中慢慢沉降的比重关系,在第二官能团周边的聚合反应时,由于光聚合性化合物在局部不足,可以防止形成不希望的反应决速阶段。
<其他事项>
在上述各实施方式的举例中,虽然将有机被膜的结构设成由功能性有机分子的自组织化而形成的单分子膜,但如果是不使对半导体装置的基板等的粘接强度恶化的程度,也可以是多层。
此时,要求在由功能性有机分子构成的第一层和第二层之间,邻接的分子的第二官能团和第一官能团有结合性。即,必须是第一官能团具有布线引线部/芯片底座等的金属键合性,并且与第二官能团也表现出结合性的化合物/结构体。
产业实用性
作为产业实用性,本发明可以期待IC、LSI、VLSI等由密封树脂封装的半导体装置、或者在LED照明装置等中使用的安装了LED元件的LED装置、以及在挠性基板等中使用的薄膜载带等的用途。
虽然本发明已参照附图以举例的方式进行了详细的说明,但要知道的是,本领域技术人员明显地可进行各种改变和变形。因此,除非这些改变和变形脱离了本发明的范围,否则就应该视为包括在本发明之内。

Claims (29)

1.一种带树脂的金属部件的制造方法,包括下述步骤:
形成有机被膜的步骤,该步骤是将含有功能性有机分子的材料粘附在由金属材料构成的布线引线上,其中所述功能性有机分子在主链部分的一端具有金属键合性的第一官能团、在该主链部分的另一端具有第二官能团,使上述第一官能团与构成该布线引线的金属原子结合,使各功能性有机分子自组织化而形成有机被膜的步骤;和
树脂粘着步骤,该步骤是在上述形成有机被膜的步骤之后,在设置了上述有机被膜的布线引线的规定表面区域内使树脂粘着的步骤;
其中所述功能性有机分子用通式A1-(B1)n-C1表示,式中A1为第一官能团,B1为主链,n为4~40,C1为第二官能团。
2.权利要求1所述的带树脂的金属部件的制造方法,其中,
上述主链部分由亚甲基链、氟代亚甲基链、硅氧烷链中的至少一种以上构成,
上述第一官能团由含有硫醇化合物、硫醚化合物、含氮杂环化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物构成。
3.权利要求1所述的带树脂的金属部件的制造方法,其中,使用热固性树脂作为上述树脂。
4.权利要求3所述的带树脂的金属部件的制造方法,其中,
作为上述热固性树脂,使用含有环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚醚树脂中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物;
作为上述第二官能团,使用含有羟基、羧酸、酸酐、伯胺、仲胺、叔胺、酰胺、硫醇、硫醚、酰亚胺、酰肼、咪唑、二氮杂双环烯烃、有机膦、三氟化硼胺配合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
5.权利要求3所述的带树脂的金属部件的制造方法,其中,
在上述形成有机被膜的步骤中,在比上述树脂粘着步骤中树脂应该粘着的布线引线的上述规定表面区域广的面积上在布线引线表面上形成上述有机被膜。
6.权利要求3所述的带树脂的金属部件的制造方法,其中,
作为上述热固性树脂,使用硅树脂;
作为上述第二官能团,使用含有乙烯基、有机氢硅烷中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
7.权利要求3所述的带树脂的金属部件的制造方法,其中,
作为上述热固性树脂,使用硅树脂;
作为上述第二官能团,使用含有具有铂、钯、钌、铑的金属配合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
8.权利要求3所述的带树脂的金属部件的制造方法,其中,
作为上述第二官能团,使用含有荧光发光性化合物或磷光发光性化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
9.权利要求1所述的带树脂的金属部件的制造方法,其中,上述形成有机被膜的步骤经过下面的步骤:
分散液制作子步骤,该步骤是使上述功能性有机分子分散在溶剂中来制作有机分子分散液的步骤;和
浸渍子步骤,该步骤是在上述布线引线表面中,在比上述树脂应该粘着的布线引线的上述规定表面区域广的面积上,将该布线引线浸渍在上述有机分子分散液中的步骤。
10.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,
将权利要求1所述的带树脂的金属部件的制造方法包含在其步骤中,并且,
在上述形成有机被膜的步骤和上述树脂粘着步骤之间具有将半导体元件与布线引线进行电连接的连接步骤,
在上述树脂粘着步骤中,以内包上述半导体元件并且使一部分上述布线引线露出到外部的方式进行树脂成型。
11.一种布线部件,其中,
在由金属材料构成的布线引线的表面粘附了由功能性有机分子的自组织化而形成的有机被膜,
上述功能性有机分子具有下述化学结构:在主链部分的一端有第一官能团,在另一端有第二官能团,所述第一官能团对于上述布线引线表现出金属键、氢键或由金属配合物产生的配位键中的至少任何一种键合方式,所述第二官能团表现出树脂固化性或树脂固化促进性,并且,
第一官能团与布线引线结合;
其中所述功能性有机分子用通式A1-(B1)n-C1表示,式中A1为第一官能团,B1为主链,n为4~40,C1为第二官能团。
12.权利要求11所述的布线部件,其中,
上述主链部分由亚甲基链、氟代亚甲基链、硅氧烷链中的至少一种以上构成;
上述第一官能团由含有硫醇化合物、硫醚化合物、含氮杂环化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物构成。
13.权利要求11所述的带树脂的金属部件,其中,
上述第二官能团是含有荧光发光性化合物或磷光发光性化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
14.一种带树脂的金属部件,其中,
树脂被粘着在权利要求11所述的布线部件的一部分上,并且,
上述有机被膜粘附在比上述被树脂粘着的布线部件的表面积更广的面积上。
15.权利要求14所述的带树脂的金属部件,其中,上述树脂是热固性树脂。
16.权利要求15所述的带树脂的金属部件,其中,
上述热固性树脂是含有环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚醚树脂中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物;
上述第二官能团是含有羟基、羧酸、酸酐、伯胺、仲胺、叔胺、酰胺、硫醇、硫醚、酰亚胺、酰肼、咪唑、二氮杂双环烯烃、有机膦、三氟化硼胺配合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
17.权利要求15所述的带树脂的金属部件,其中,
上述热固性树脂是硅树脂;
上述第二官能团是含有乙烯基、有机氢硅烷中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
18.权利要求15所述的带树脂的金属部件,其中,
上述热固性树脂是硅树脂;
上述第二官能团是含有具有铂、钯、钌、铑的金属配合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
19.一种树脂密封半导体装置,其中,
具有布线部件,其中在由金属材料构成的布线引线的表面粘附了由功能性有机分子的自组织化而形成的有机被膜,上述功能性有机分子具有下述化学结构:在主链的一端有第一官能团,在另一端有第二官能团,所述第一官能团对于上述布线引线表现出金属键、氢键或由金属配合物产生的配位键中的至少任何一种键合方式,所述第二官能团表现出树脂固化性或树脂固化促进性,并且,第一官能团与布线引线结合;并且,
半导体元件电连接在该布线部件中的上述布线引线上,
上述布线部件的一部分露出到外部,并且在形成了上述有机被膜的区域内,上述半导体元件被树脂密封;
其中所述功能性有机分子用通式A1-(B1)n-C1表示,式中A1为第一官能团,B1为主链,n为4~40,C1为第二官能团。
20.一种薄膜载带的制造方法,包括下述步骤:
形成有机被膜的步骤,该步骤是将含有功能性有机分子的材料粘附在布线图案层的规定表面上,其中所述功能性有机分子在主链部分的一端具有金属键合性的第一官能团,在另一端具有第二官能团,使上述第一官能团与构成该布线引线的金属原子结合,通过使各功能性有机分子自组织化而形成有机被膜的步骤;和
形成阻焊层的步骤,该步骤是在上述有机被膜上涂布阻焊剂材料,与上述功能性有机分子的第二官能团化学结合,形成阻焊层的步骤;
其中所述功能性有机分子用通式A1-(B1)n-C1表示,式中A1为第一官能团,B1为主链,n为4~40,C1为第二官能团。
21.权利要求20所述的薄膜载带的制造方法,其中,
上述第二官能团是在与阻焊剂材料进行上述化学结合时表现出树脂固化性、光聚合引发性的至少任何一种的官能团或化学结构体。
22.权利要求21所述的薄膜载带的制造方法,其中,
作为树脂固化性的第二官能团,使用含有酸酐、伯胺化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
23.权利要求21所述的薄膜载带的制造方法,其中,
作为光聚合引发性的第二官能团,使用含有二苯甲酮类、苯乙酮类、苯烷酮类、苯偶姻类、蒽醌类、缩酮类、噻吨酮类、香豆素类、卤代三嗪类、卤代噁二唑类、肟酯类、吖啶类、吖啶酮类、芴酮类、荧烷类、酰基氧化膦类、金属茂类、多核芳香族类、呫吨类、花青类、方形酸类、吖啶酮类、二茂钛类、硫化四烷基秋兰姆类中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物,并且,
在上述形成阻焊层的步骤中,通过光照射使第二官能团激发,在有机被膜上涂布阻焊剂材料,使该阻焊剂材料进行光聚合。
24.权利要求20所述的薄膜载带的制造方法,其中,
在上述形成有机被膜的步骤中,使用具有光聚合引发性的第二官能团的功能性有机分子形成有机被膜;
在上述形成阻焊层的步骤中,将形成了上述有机被膜的布线图案层浸渍在使光聚合性分子分散而形成的分散溶液中,同时对布线图案层实施规定的图案掩模,通过在上述分散溶液中进行光照射,对第二官能团发生聚合反应,聚合形成规定图案的阻焊层。
25.权利要求20所述的薄膜载带的制造方法,其中,
上述布线图案层由铜材料构成,
包括在进行上述粘附阻焊层的形成步骤之后,形成镀锡层的步骤,该步骤是在形成了该阻焊层的区域以外的布线图案层的规定表面上形成镀锡层的步骤。
26.一种薄膜载带,其中,
在由金属材料构成的布线图案层的表面依次叠层有机被膜和阻焊层,
上述有机被膜通过功能性有机分子的自组织化而形成,
在上述功能性有机分子中,在主链部分的一端有与上述布线图案层具有金属键合性的第一官能团,在另一端有与阻焊层具有化学结合性的第二官能团,并且,
第一官能团与布线图案层结合,第二官能团与阻焊层结合,
其中所述功能性有机分子用通式A1-(B1)n-C1表示,式中A1为第一官能团,B1为主链,n为4~40,C1为第二官能团。
27.权利要求26所述的薄膜载带,其中,
上述第二官能团是在与阻焊剂材料进行上述化学结合时表现出树脂固化性、光聚合引发性的至少任何一种的官能团或化学结构体。
28.权利要求27所述的薄膜载带,其中,
第二官能团是树脂固化性的,是含有酸酐、伯胺化合物中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
29.权利要求27所述的薄膜载带,其中,
第二官能团是光聚合引发性的,是含有二苯甲酮类、苯乙酮类、苯烷酮类、苯偶姻类、蒽醌类、缩酮类、噻吨酮类、香豆素类、卤代三嗪类、卤代噁二唑类、肟酯类、吖啶类、吖啶酮类、芴酮类、荧烷类、酰基氧化膦类、金属茂类、多核芳香族类、呫吨类、花青类、方形酸类、吖啶酮类、二茂钛类、硫化四烷基秋兰姆类中的一种以上的化合物、化学结构体或衍生物。
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