CN117099198A - 侧填充用树脂组合物、半导体装置、侧填充构件的除去方法和半导体装置的制造方法 - Google Patents

侧填充用树脂组合物、半导体装置、侧填充构件的除去方法和半导体装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供侧填充用树脂组合物，该树脂组合物即使借助侧填充插入于半导体装置的安装部件与基材之间的间隙的一部分也容易被赋予高的UV固化性，同时使由其形成的侧填充构件能够容易地被赋予优异的可修复性。该侧填充用树脂组合物用于生产插入于基材2与表面安装在基材2上的安装部件3的面向基材2的表面的周缘部之间的侧填充构件4。该侧填充用树脂组合物包含阳离子聚合性组分(A)和光阳离子聚合引发剂(B)。阳离子聚合性组分(A)包含氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)中的至少一种。氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)的总量相对于阳离子聚合性组分(A)的总量的比例为70质量％以上。

Description

侧填充用树脂组合物、半导体装置、侧填充构件的除去方法和 半导体装置的制造方法
技术领域
本公开总体涉及侧填充用树脂组合物、半导体装置、侧填充构件的除去方法和半导体装置的制造方法。更具体地，本公开涉及用于增强例如半导体元件等安装部件的侧填充用树脂组合物、包括由侧填充用树脂组合物制成的侧填充构件的半导体装置、将侧填充构件从半导体装置的基材中除去的方法和半导体装置的制造方法。
背景技术
在各自包括基材和安装在基材上的部件的已知半导体装置中，通过填充或涂布树脂组合物来向基材与安装部件之间的间隙供给树脂组合物以增强基材与安装部件之间的连接。通过用树脂组合物填充基材与安装部件之间的间隙来增强基材和安装部件的方法的实例包括使用底部填充的方法和使用侧填充的方法。
根据使用底部填充的方法，基材与安装部件之间的整个间隙用树脂组合物填充，然后使树脂组合物固化，由此密封基材与安装部件之间的间隙并且增强基材与安装部件之间的连接。
另一方面，根据使用侧填充的方法，仅将树脂组合物涂布至基材与安装部件之间的间隙的一部分(例如，仅涂布至平面图中安装部件的周端面)，然后使其固化，由此增强基材与安装部件(特别是安装部件的面向基材的表面的周缘部)之间的间隙。与底部填充构件相比，侧填充构件需要在更小的面积内将安装部件粘接至基材，从而如果在检查或使用安装部件时发现任何有缺陷的组件，使得此类有缺陷的安装部件容易从基板移除和用良品替换。也就是说，使用侧填充的方法在所谓“可修复性”方面是优异的。然而，使用侧填充的方法倾向于引起半导体装置的可靠性(例如，耐热可靠性)的降低。
例如，专利文献1公开了包含环氧树脂、固化剂和无机填料并且使用热固性固化剂作为环氧树脂的固化剂的环氧树脂组合物。专利文献1公开了通过在半导体元件和基板之间插入环氧树脂组合物并且使环氧树脂组合物热固化来制成侧填充构件。
引文列表
专利文献
专利文献1：JP 2013-102167 A
发明内容
本公开的目的在于提供侧填充用树脂组合物、半导体装置、侧填充构件的除去方法和半导体装置的制造方法，这些均使得不仅更容易实现即使在将树脂组合物通过侧填充而插入于基材与安装部件之间的间隙的一部分时也优异的UV固化性，还更容易实现即使形成侧填充构件时也优异的可修复性。
使用根据本公开的一个方面的侧填充用树脂组合物来形成侧填充构件，所述侧填充构件要插入于基材与表面安装在基材上的安装部件的面向基材的表面的周缘部之间。侧填充用树脂组合物包含阳离子聚合性组分(A)和光阳离子聚合引发剂(B)。阳离子聚合性组分(A)包括选自由氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)组成的组中的至少一种化合物。氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)的总量相对于侧填充用树脂组合物的阳离子聚合性组分(A)的总量的比例为70质量％以上。
根据本公开的另一方面的半导体装置包括基材、安装部件和侧填充构件。安装部件表面安装在基材上。侧填充构件插入于基材与安装部件的面向基材的表面的周缘部之间。侧填充构件由上述侧填充用树脂组合物的固化物制成。
根据本公开的又一方面的侧填充构件的除去方法包括在将上述半导体装置的侧填充构件加热至200℃以上的温度的状态下，从安装部件的周缘部和基材之间除去所述侧填充构件。
根据本公开的又另一方面的半导体装置的制造方法设计为制造半导体装置，所述半导体装置包括：基材；表面安装在基材上的安装部件；和插入于基材与安装部件的面向基材的表面的周缘部之间的侧填充构件。侧填充构件由上述侧填充用树脂组合物的固化物制成。半导体装置的制造方法包括涂布工序和固化工序。涂布工序包括将侧填充用树脂组合物涂布至基材和安装部件的面向基材的表面的周缘部。固化工序包括使所涂布的侧填充用树脂组合物固化。固化工序进一步包括用光照射侧填充用树脂组合物。
附图说明
[图1]图1A为示出根据本公开的示例性实施方案的半导体装置的示意性截面图。图1B为示出图1A所示的半导体装置的点划线部分的放大图的示意性放大图。
[图2]图2A为示出第一实例的平面图，在所述第一实例中，在根据本公开的示例性实施方案的半导体装置中，侧填充构件作为插入构件设置在安装部件的周缘部。图2B为示出第二实例的平面图，在所述第二实例中，在根据本公开的示例性实施方案的半导体装置中，侧填充构件作为插入构件设置在安装部件的周缘部。图2C为示出第三实例的平面图，在所述第三实例中，在根据本公开的示例性实施方案的半导体装置中，侧填充构件作为插入构件设置在安装部件的周缘部。
具体实施方式
1.概述
首先，将说明本发明人是如何想到了根据本公开的侧填充用树脂组合物的构思。
用于在包括基材和安装至基材上的安装部件的半导体装置中填充基材与安装部件之间的间隙以增强基材与安装部件之间的连接的方法的实例包括使用侧填充的方法。作为用于此类使用侧填充的方法的示例性树脂组合物，提出如专利文献1(JP 2013-102167A)中公开的环氧树脂组合物。
本发明人发现，通过使专利文献1的环氧树脂组合物充分固化而形成固化物使得当安装在基板上的安装部件包括任何需要修补的缺陷品时难以将侧填充构件的残渣从基板和安装部件完全除去。也就是说，本发明人发现，在该情况下，会出现较差的可修复性。此外，本发明人还发现使用UV光难以使环氧树脂组合物达到高固化性。
因此，为解决此类问题，本发明人进行了封装用树脂组合物的深入研究开发。结果，本发明人最终开发了根据本公开的侧填充用树脂组合物。
使用根据示例性实施方案的侧填充用树脂组合物来形成要插入于基材2与表面安装在基材2上的安装部件3的面向基材2的表面的周缘部之间的侧填充构件4。根据本实施方案的侧填充用树脂组合物包含：阳离子聚合性组分(A)和光阳离子聚合引发剂(B)。阳离子聚合性组分(A)包括选自由氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)组成的组中的至少一种化合物。氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)的总量相对于侧填充用树脂组合物的阳离子聚合性组分(A)的总量的比例为70质量％以上。由此，即使当通过借助侧填充法将根据本实施方案的侧填充用树脂组合物插入于基材2和安装部件3之间的间隙的一部分来形成侧填充构件4时，仍然可以对侧填充用树脂组合物赋予优异的UV固化性并且仍然可以对侧填充构件4赋予优异的可修复性。如本文中所使用的，“侧填充构件”是指由用于增强表面安装在基材上的例如半导体元件等安装部件的材料制成的构件。在本实施方案中，侧填充构件4由侧填充用树脂组合物的固化物制成。也可以说，侧填充构件4为用于插入于基材2与安装部件3的面向基材2的表面的周缘部之间的增强构件。如本文中所使用的，安装部件3的面向基材2的表面的“周缘部”可以为平面图中的安装部件3的整个周缘或其周缘的至少一部分，无论哪种都是合适的。
虽然未完全明确根据本实施方案的侧填充用树脂组合物发挥上述效果的理由，但是推测原因如下。具体地，向侧填充用树脂组合物中添加阳离子聚合性组分(A)和光阳离子聚合引发剂(B)会对侧填充用树脂组合物赋予UV固化性。氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)二者均会借助用UV射线照射时由光阳离子聚合引发剂(B)产生的酸而促进其固化。此外，使氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)的总量相对于阳离子聚合性组分(A)的总量的比例为70质量％以上会对侧填充用树脂组合物赋予高的UV固化性。如本文中所使用的“UV固化性”可以通过与随后将在实施例的“2.3.UV固化性”部分中描述的评价方法相同的评价方法来测量，并且可以基于测量的结果来确认。
此外，根据本实施方案的侧填充用树脂组合物与已知的热固性侧填充用树脂组合物不同，即使不进行加热，也可以在插入基材2与安装部件3之间并且用光照射时简单地固化。这使得能够在侧填充构件4由侧填充用树脂组合物形成时避免引起基材2与侧填充构件4之间的密合强度的过度提高。这使得即使在需要将形成在基材2上的侧填充构件4除去以替换半导体装置1的任何有缺陷的组件时，也更容易将侧填充构件4的残渣从基材2和安装部件3除去。注意，通过将侧填充构件4加热至大约与焊料熔融温度(约200℃)同样高的温度，基材2上的侧填充构件4可除去。同时，侧填充构件4容易除去的理由之一是由于以下作用。具体地，当使包含阳离子聚合性组分(A)和光阳离子聚合引发剂(B)的侧填充用树脂组合物固化时，从光阳离子聚合引发剂(B)作为副产物而产生的酸组分可能会残留在固化物中。然后，将该固化物加热至较高的温度引起酸组分和固化物彼此反应以使固化物热分解。结果，固化物的物性下降以使固化物容易从基材剥离。这很可能是根据本实施方案的侧填充用树脂组合物可以对侧填充构件赋予优异的可修复性的原因。如本文中所使用的，“可修复性”是指将半导体装置1中的树脂组合物的固化物(可以为底部填充构件或侧填充构件中的任一者)从基材2除去的容易性。半导体装置1中的固化物的可修复性可以通过随后将在实施例的“2.4.可修复性”部分中描述的方法来确认。
如可以看出的，根据本实施方案，侧填充用树脂组合物的固化物通过加热容易除去。由此，即使半导体装置1出现任何有缺陷的组件，根据本实施方案的侧填充用树脂组合物也使半导体装置1容易修复。此外，根据本实施方案的侧填充用树脂组合物可以在半导体装置1的基材2与安装在基材2上的安装部件3的面向基材2的表面的周缘部之间的间隙增强基材2与安装部件3之间的连接。
更具体地，通过适当地调整下述组成的各组分使侧填充用树脂组合物具有这些有利的特性。
2.详细内容
接下来，将更详细地说明根据本实施方案的侧填充用树脂组合物中可以包含的组分和侧填充用树脂组合物的特性。
根据本实施方案的侧填充用树脂组合物包含阳离子聚合性组分(A)和光阳离子聚合引发剂(B)。阳离子聚合性组分(A)包括选自由氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)组成的组中的至少一种化合物。氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)的总量相对于阳离子聚合性组分(A)的总量的比例为70质量％以上。根据本实施方案的侧填充用树脂组合物具有高的UV固化性。这在通过用光照射侧填充用树脂组合物而在半导体装置1中形成插入于基材2与安装部件3的面向基材2的表面的周缘部之间的间隙的侧填充构件4时减小侧填充构件4具有未固化部分的可能性。
在包括由根据本实施方案的侧填充用树脂组合物的固化物制成的侧填充构件4的半导体装置1中，其侧填充构件4可具有优异的耐热性和可修复性。特别地，在现有技术中，当通过侧填充法在固化剂的存在下由热固性树脂组分来形成增强构件时，向其中添加例如柔软性赋予剂等添加剂以提高其可修复性。然而，在该情况下，柔软性赋予剂的添加倾向于引起半导体装置1的例如耐热性和耐热冲击性等热特性的下降。相比之下，根据本实施方案的侧填充用树脂组合物使包括侧填充用树脂组合物的固化物的半导体装置1具有优异的耐热冲击性。此外，即使不向其中添加例如柔软性赋予剂等添加剂，侧填充构件4也可以具有优异的可修复性。因此，根据本实施方案，即使半导体装置1出现任何有缺陷的组件，通过加热侧填充用树脂组合物也使固化物容易除去，并且，在进行修复以消除所产生的任何缺陷时，容易仅更换有缺陷的部分。
根据本实施方案的侧填充用树脂组合物具有如上所述的UV固化性。因此，与用热固性树脂组分填充半导体装置1的基材2与表面安装在基材2上的安装部件3之间的间隙并且使热固性树脂组分固化相比，当用侧填充用树脂组合物的固化物来增强安装部件3的面向基材2的表面的周缘部时，本实施方案的侧填充用树脂组合物可以缩短节拍时间(takttime)(例如，形成固化物所花费的时间)。此外，即使不对侧填充用树脂组合物进行加热以固化，也可以形成侧填充用树脂组合物的固化物，因此，侧填充构件4不太可能受到由于加热导致的热历史影响。因此，侧填充用树脂组合物不仅可以通过使安装部件3在半导体装置1中更不容易脱离来增强基材2和安装部件3的面向基材2的周缘部，还可以减小在半导体装置1中引起导通不良的可能性。
此外，与包含大量热固性树脂组分的组合物相比，根据本实施方案的侧填充用树脂组合物还可以抑制在形成侧填充构件4时在固化前后气泡的混入。这减小在固化物中产生空隙的可能性。结果，即使用侧填充用树脂组合物来增强安装部件3的面向基材2的表面的周缘部，也减小在半导体装置1中引起缺陷的可能性。
因此，在半导体装置1中用插入于基材2与表面安装在基材2上的安装部件3的面向基材2的表面的周缘部之间的侧填充用树脂组合物增强基材2和安装部件3，使得能够在短时间内形成侧填充构件4并且减小在侧填充构件4中残留热历史的可能性。结果，由侧填充用树脂组合物制成的侧填充构件4(增强构件)几乎不会翘曲并且很少产生空隙。
[阳离子聚合性组分]
阳离子聚合性组分(A)例如优选包含光阳离子聚合性化合物。阳离子聚合性组分(A)具有通过引起与由光阳离子聚合引发剂(B)产生的酸的聚合反应而固化的性质。阳离子聚合性组分(A)优选具有例如在光阳离子聚合引发剂(B)的存在下发生开环聚合反应的性质。在本实施方案中，阳离子聚合性组分(A)包括各自包含在光阳离子聚合性化合物中的氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)中的至少一种。在本实施方案中，在阳离子聚合性组分(A)中，氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)的总量相对于阳离子聚合性组分(A)的总量为70质量％以上。这使得能够不仅对侧填充用树脂组合物赋予高的UV固化性，还对侧填充用树脂组合物的固化物赋予甚至更高的可修复性。
此外，如果侧填充用树脂组合物包含光阳离子聚合性化合物，当在半导体装置1中用侧填充用树脂组合物的固化物来增强基材2和安装部件3时，在热循环中会实现高的可靠性。如本文中所使用的，“热循环”是指其中在低温范围(例如，–40℃)和高温范围(例如，125℃)之间交替重复加热和冷却的温度循环。
在本实施方案中，如上所述，阳离子聚合性组分(A)包括氧杂环丁烷化合物(A1)或脂环族环氧化合物(A2)中的至少一种，并且氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)的总量相对于阳离子聚合性组分(A)的总量为70质量％以上。这使得与侧填充用树脂组合物仅包含热聚合性组分的情况相比更容易降低侧填充用树脂组合物的粘度。即使在侧填充用树脂组合物中增加后述的例如无机填料等组分的比例，也减小侧填充用树脂组合物具有增加的粘度的可能性。这使得更容易将固化物的线膨胀系数调整至较低的值，从而提高包括侧填充用树脂组合物的固化物的半导体装置1的耐热冲击性。结果，半导体装置1可以具有高的耐热可靠性。
在本实施方案中，阳离子聚合性组分(A)包括氧杂环丁烷化合物(A1)或脂环族环氧化合物(A2)中的至少一种，并且氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)的总量相对于阳离子聚合性组分(A)的总量为70质量％以上。氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)的总量相对于阳离子聚合性组分(A)的总量更优选为75质量％以上，甚至更优选80质量％以上，并且特别优选85质量％以上。氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)的总量相对于阳离子聚合性组分(A)的总量的比例的上限不限于任何特定的值，而是例如可以为100质量％。
阳离子聚合性组分(A)可以仅包括氧杂环丁烷化合物(A1)或仅包括脂环族环氧化合物(A2)。然而，优选阳离子聚合性组分(A)包括氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)二者。如果阳离子聚合性组分(A)包括氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)二者，则脂环族环氧化合物(A2)在反应初期表现出更高的光反应性，这使得更容易进行在固化反应的初期阶段的反应。另一方面，氧杂环丁烷化合物(A1)具有比脂环族环氧化合物(A2)低的初期阶段的反应速度。然而，随着固化物的浓度由于脂环族环氧化合物(A2)的固化反应的进行而提高，可以使氧杂环丁烷化合物(A1)的反应性逐步提高。这是包含氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)二者的阳离子聚合性组分(A)使得甚至更容易提高侧填充用树脂组合物的UV固化性的原因。
阳离子聚合性组分(A)中氧杂环丁烷化合物(A1)与脂环族环氧化合物(A2)之比落在1:0至0:1的范围内。氧杂环丁烷化合物(A1)与脂环族环氧化合物(A2)之比优选落在9:1至2:8的范围内，并且更优选落在9:1至3:7的范围内。
氧杂环丁烷化合物(A1)可以为例如在一个分子内具有至少一个氧杂环丁烷骨架的化合物。具体地，氧杂环丁烷化合物(A1)可以为选自由例如3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、2-乙基己基氧杂环丁烷、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(环己氧基)甲基氧杂环丁烷和3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷组成的组中的至少一种化合物。
脂环族环氧化合物(A2)为在一个分子内具有至少一个环氧基并且其中构成环氧基的环状醚中的2个碳原子存在于不具有芳香族性的饱和或不饱和碳环上的化合物。具体地，脂环族环氧化合物(A2)可以包括选自由例如3,4-环氧环己烷羧酸3′,4′-环氧环己基甲酯(3′,4′-epoxycyclohexylmethyl3,4-epoxycyclohexane carboxylate)、(3′,4′-环氧)环己烷羧酸3,4-环氧环己基甲酯、ε-己内酯改性的3,4-环氧环己烷羧酸3′,4′-环氧环己基甲酯、双(3,4-环氧环己基)己二酸酯、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、环氧乙基二乙烯基环己烷、二环氧乙烯基环己烷、1,2,4-三环氧乙基环己烷和二氧化柠檬烯组成的组中的至少一种化合物。
只要氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)的总量相对于阳离子聚合性组分(A)的总量的比例为70质量％以上，则阳离子聚合性组分(A)可以包括氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)以外的任何阳离子聚合性化合物。
除了氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)以外的阳离子聚合性化合物可以包括选自由例如除了脂环族环氧化合物(A2)以外的环氧化合物(A3)和乙烯基醚化合物组成的组中的至少一种化合物。环氧化合物(A3)优选具有光阳离子聚合性。然而，这仅是实例并且不应当理解为限制。可选地，环氧化合物(A3)可以具有热固化性。
具体地，环氧化合物(A3)可以为选自由例如联苯型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、含有萘环的环氧树脂、含有蒽环的环氧树脂、苯酚-酚醛清漆型环氧树脂、甲酚-酚醛清漆型环氧树脂、三苯基甲烷型环氧树脂、含溴环氧树脂、和异氰脲酸三缩水甘油酯组成的组中的至少一种化合物。环氧树脂可以具有缩水甘油基。
向阳离子聚合性组分(A)中添加环氧化合物(A3)使得更容易调整侧填充用树脂组合物的固化反应的速度。如果阳离子聚合性组分(A)包括环氧化合物(A3)，则环氧化合物(A3)相对于阳离子聚合性组分(A)的总量的质量比例为大于0质量％且小于30质量％。
乙烯基醚化合物可以为例如在一个分子内具有至少一个乙烯基醚骨架的化合物。具体地，乙烯基醚化合物可以为选自由例如乙二醇二乙烯基醚、二甘醇二乙烯基醚、三甘醇二乙烯基醚、聚乙二醇二乙烯基醚、丙二醇二乙烯基醚、丁二醇二乙烯基醚、己二醇二乙烯基醚、双酚A环氧烷二乙烯基醚(bisphenol A alkylene oxide divinyl ether)、和双酚F环氧烷二乙烯基醚组成的组中的至少一种化合物。
如果阳离子聚合性组分(A)包括乙烯基醚化合物，则乙烯基醚化合物相对于阳离子聚合性组分(A)的总量的质量比例为例如大于0质量％且小于30质量％。
阳离子聚合性组分(A)不必须为上述化合物中的任一种，而是还可以为具有适当的阳离子聚合性的单体或低聚物。此外，阳离子聚合性组分(A)可以包括上述物质以外的任何树脂。
阳离子聚合性组分(A)相对于侧填充用树脂组合物的固成分总量的质量比例优选为10质量％以上且60质量％以下。这会对侧填充用树脂组合物赋予甚至更高的UV固化性。使阳离子聚合性组分(A)相对于侧填充用树脂组合物的固成分总量的质量比例为10质量％以上使得更容易更良好地维持侧填充用树脂组合物成形时的粘度。使该质量比例为60质量％以下使得更容易将侧填充用树脂组合物的固化物的线膨胀系数维持在较低的值并且还使得甚至更容易进一步提高包括该固化物的半导体装置1的耐热冲击性。如本文中所使用的，“固成分总量”是指例如溶剂等可挥发组分以外的组分的总量。阳离子聚合性组分(A)相对于侧填充用树脂组合物的固成分总量的质量比例更优选为10质量％以上且50质量％以下，并且甚至更优选10质量％以上且40质量％以下。
[光阳离子聚合引发剂]
根据本实施方案的侧填充用树脂组合物包含阳离子聚合引发剂中含有的光阳离子聚合引发剂(B)。光阳离子聚合引发剂(B)可以促进侧填充用树脂组合物中的阳离子聚合性组分(A)的固化反应。光阳离子聚合引发剂(B)优选用作例如光酸产生剂。如本文中所使用的，“光酸产生剂”是指具有使聚合性组分聚合的功能的化合物。更具体地，当吸收照射光酸产生剂的光时，光酸产生剂分解并且产生酸，由此具有使聚合性组分聚合的功能。
通过例如用光照射侧填充用树脂组合物，光阳离子聚合引发剂(B)有助于使侧填充用树脂组合物固化。在本实施方案中，侧填充用树脂组合物具有光固化性。这使得甚至更容易在半导体装置1中除去作为侧填充用树脂组合物的固化物的侧填充构件4。
光阳离子聚合引发剂(B)可以为包括作为阳离子种的适当的鎓阳离子和适当的阴离子种的聚合引发剂。鎓阳离子的实例包括锍阳离子和碘鎓阳离子。阴离子种包括选自由例如PF6 –、B(C6F5)4 –、SbF6 –、CF3SO3 –、CF3(CF2)3SO3 –、p-CH3(CH2)10C6H4SO3 –、二壬基萘磺酸根阴离子和对甲苯磺酸根阴离子组成的组中的至少一种阴离子。
光阳离子聚合引发剂(B)包括选自由例如三芳基锍(Rf)nPF6-n盐、三芳基锍PF6盐、三芳基锍SbF6盐、三芳基锍B(C6F5)盐、双[4-正烷基(C10–C13)苯基]碘鎓六氟磷酸盐、双[4-正烷基(C10–C13)苯基]碘鎓六氟锑酸盐、双[4-正烷基(C10–C13)苯基]碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐和双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟磷酸盐组成的组中的至少一种化合物。
光阳离子聚合引发剂(B)优选在用例如具有200nm以上且400nm以下的波长的光照射时产生酸。
光阳离子聚合引发剂(B)的具体市售品的实例包括由San-Apro Ltd.制造的锍盐(三芳基锍盐种类CPI-100P、CPI-101A、CPI-200K、CPI-210S、CPI-310B和CPI-410S)和碘鎓盐(例如IK-1)以及由Fujifilm Wako Pure Chemical Corporation制造的碘鎓盐的WPI系列(例如WPI-113、WPI-116、WPI-124和WPI-170)。
光阳离子聚合引发剂(B)相对于100质量份阳离子聚合性组分(A)的比例优选为0.1质量份以上且10质量份以下。这使得甚至更容易提高侧填充用树脂组合物的固化物的可修复性。光阳离子聚合引发剂(B)相对于100质量份阳离子聚合性组分(A)的比例更优选为0.3质量份以上且8质量份以下，并且甚至更优选0.5质量份以上且5质量份以下。
[无机填料]
侧填充用树脂组合物优选进一步包含无机填料(C)。向侧填充用树脂组合物中添加无机填料(C)使得能够降低侧填充用树脂组合物的固化物的线膨胀系数(CTE)。这减小引起侧填充构件4翘曲的可能性。这进一步减少了由半导体装置1中的发热引起的不良。
如果侧填充用树脂组合物包含无机填料(C)，则无机填料(C)相对于侧填充用树脂组合物的固成分总量的质量比例优选为10质量％以上且90质量％以下。这使得更容易进一步降低侧填充用树脂组合物的固化物的CTE。无机填料(C)相对于侧填充用树脂组合物的固成分总量的质量比例更优选为30质量％以上且90质量％以下。使无机填料(C)相对于侧填充用树脂组合物的固成分总量的质量比例为30质量％以上使得能够进一步降低侧填充用树脂组合物的固化物的CTE并且使得更容易进一步提高半导体装置1的耐热可靠性。同时，使该质量比例为90质量％以下允许将侧填充用树脂组合物良好地按预期调整为液状。无机填料(C)相对于侧填充用树脂组合物的固成分总量的质量比例甚至更优选为50质量％以上且90质量％以下。
无机填料(C)包含选自由例如二氧化硅、氧化铝、粘土、云母、滑石、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙和玻璃组成的组中的至少一种材料。二氧化硅可以为例如熔融二氧化硅、结晶性二氧化硅或气相二氧化硅。
如果无机填料(C)包含二氧化硅，则可以对二氧化硅进行表面处理。对二氧化硅进行表面处理使二氧化硅容易与侧填充用树脂组合物中的阳离子聚合性组分(A)相容，从而提高侧填充用树脂组合物的分散性。可以例如通过用硅烷偶联剂处理二氧化硅来对二氧化硅进行表面处理。硅烷偶联剂可以为例如包括选自由例如环氧基、氨基、(甲基)丙烯酰基和苯基组成的组中的至少一种官能团的化合物。
无机填料(C)的平均粒径优选为例如2.5μm以上且200μm以下。将无机填料(C)的平均粒径设定在该范围内使插入于基材2与安装部件3的面向基材2的表面的周缘部之间的侧填充用树脂组合物维持甚至更好的流动性。如本文中所使用的，“平均粒径”是指基于体积的中值粒径D50。中值粒径D50基于通过借助激光衍射和散射法的测量获得的粒度分布来计算。粒度分布可以用例如激光衍射式粒度分布测量装置来测量。
[其它组分]
除非本公开的效果受到损害，否则侧填充用树脂组合物可以包含除了上述组分以外的任何其它组分。例如，侧填充用树脂组合物可以包含除了上述树脂组分以外的其它树脂组分。侧填充用树脂组合物可以包含例如自由基聚合性化合物。
任选地，封装用树脂组合物可以包含任何适当的添加剂。添加剂的实例包括固化剂、稳定剂、光敏剂、熔剂(flux)、粘度调节剂、触变剂、表面调节剂、硅烷偶联剂、消泡剂、流平剂、低应力剂和颜料。例如，侧填充用树脂组合物可以包含触变剂。这使得在将侧填充用树脂组合物供给至半导体装置1的基材2与安装部件3的面向基材2的表面的周缘部之间的间隙时更容易使侧填充用树脂组合物维持甚至更好的流动性和触变性。这使侧填充用树脂组合物具有甚至更高的成形性。结果，这使得即使用于增强安装部件3的周缘部的侧填充构件4由侧填充用树脂组合物形成也能够对侧填充构件4赋予优异的强度。
侧填充用树脂组合物可以包含稳定剂。向侧填充用树脂组合物中添加稳定剂使得即使侧填充用树脂组合物包含阳离子聚合引发剂，也使侧填充用树脂组合物维持良好的保存稳定性。作为稳定剂，可以使用例如适当的抗氧化剂等稳定剂。稳定剂的实例包括2,6-叔丁基对甲酚、丁基化羟基苯甲醚、2,6-叔丁基对乙基苯酚、2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、和4,4'-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)。
侧填充用树脂组合物可以包含柔软性赋予剂。当半导体装置1具有一些需要修复的有缺陷的组件时，这会进一步提高可修复性。然而，即使侧填充用树脂组合物不包含柔软性赋予剂，如上所述，根据本实施方案的侧填充用树脂组合物也仍然可以实现高的可修复性。
侧填充用树脂组合物还可以包含光敏剂。这可以促进侧填充用树脂组合物的固化反应。结果，这可以缩短当由侧填充用树脂组合物形成固化物时的节拍时间。
侧填充用树脂组合物优选不包含有机溶剂或者有机溶剂含量为0.5质量％以下。这使得在使侧填充用树脂组合物成形时更容易维持良好的粘度。
侧填充用树脂组合物可以通过例如将上述组分与根据需要添加至混合物中的适当的添加剂配混在一起来获得。具体地，侧填充用树脂组合物可以通过例如以下方法来制备。
首先，将可以包含在上述侧填充用树脂组合物中的组分同时或依次配混在一起以获得混合物。在根据需要进行加热处理或冷却处理的同时，将混合物搅拌和混合。
接下来，根据需要将添加剂添加至混合物中，在根据需要进行加热处理或冷却处理的同时，将该混合物再次搅拌并且使其进一步均质化直至各组分均匀地分散在所得混合物中。以该方式，可以获得侧填充用树脂组合物。为了搅拌混合物，分散机、行星式混合机、球磨机、三辊磨机、珠磨机和/或任何其它合适的混合机可以根据需要以适当的组合使用。
侧填充用树脂组合物在25℃下的粘度优选为10Pa·s以上且2000Pa·s以下。这使得更容易确保侧填充用树脂组合物的充分的成形性。此外，在该情况下，会在基材2与例如半导体芯片等安装部件3的面向基材2的表面的周缘部之间实现充分的填充性。侧填充用树脂组合物在25℃下的粘度可以用B型粘度计在包括转子No.7、转数为1至50rpm和测量时间为60至180秒的条件下测量。用于测量粘度的条件可以根据例如树脂组合物的组成来适当地调整。可以将转数设定为对于树脂组合物可测量的最大转数。可以将测量时间设定为转子相对于树脂组合物进行三次以上的旋转所花费的时间。具体的测量方法随后将在实施例部分详细地描述。侧填充用树脂组合物在25℃下的粘度更优选为1000Pa·s以下，甚至更优选700Pa》s以下，并且特别优选400Pa》s以下。侧填充用树脂组合物在25℃下的粘度更优选为50Pa》s以上并且甚至更优选100Pa·s以上。
根据本实施方案的侧填充用树脂组合物具有如上所述的光固化性。因此，当用光照射时，可以使侧填充用树脂组合物固化。包括光的照射波长、光的照射强度(光量)和光的照射时间的光照射条件以及加热温度和加热时间可以根据侧填充用树脂组合物中可以包含的组分(例如阳离子聚合性组分(A))的种类和光阳离子聚合引发剂(B)的种类来适当地调整。可以采用任何适当的光源作为用于用光照射侧填充用树脂组合物的光源。光源可以为选自由例如以下组成的组中的至少一种光源：化学灯、低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、金属卤化物灯、LED、YAG、g线(波长为436nm)、h线(波长为405nm)、i线(波长为365nm)、以及选自g线、h线和i线中的两种以上的组合。然而，光源不必须为这些光源中的一种，而是还可以为可以用紫外线照射并且由此使侧填充用树脂组合物固化的任何其它光源。侧填充用树脂组合物可以用适当的加热器来加热。
侧填充用树脂组合物的固化物的玻璃化转变温度(Tg)优选为130℃以上。将玻璃化转变温度设定在130℃以上的温度使侧填充用树脂组合物的固化物具有耐热性。玻璃化转变温度可以通过例如热机械分析(TMA)来测量。此外，将玻璃化转变温度设定在130℃以上的温度，即使在热循环试验中的高温范围(例如125℃附近)，也可以减小侧填充用树脂组合物的固化物软化的可能性。这使得侧填充用树脂组合物确保对于半导体装置1的高耐热可靠性。此外，如果在半导体装置1中用由已知树脂组合物的固化物制成的侧填充构件来增强基板上的安装部件，使半导体装置1暴露于严酷的热环境(例如，在–40℃以下或125℃以上的温度下)经常会引起基板和安装部件之间的导通不良。相比之下，由根据本实施方案的侧填充用树脂组合物形成侧填充构件以在半导体装置1中增强基材2上的安装部件3使得侧填充用树脂组合物的固化物对半导体装置1赋予高的耐热冲击性。因此，本实施方案可以减小对半导体装置1引起导通不良的可能性。
还优选侧填充用树脂组合物的固化物在玻璃化转变温度Tg以下的温度下的线膨胀系数(CTE)小于40ppm/℃。在玻璃化转变温度以下的温度下，这不仅减小引起由侧填充用树脂组合物的固化物制成的侧填充构件4翘曲的可能性，还减小引起侧填充用树脂组合物的固化物从基材2和安装部件3剥离的可能性。结果，这减小了在封装用树脂组合物的固化物中引起裂纹的可能性。因此，由侧填充用树脂组合物制成的侧填充构件4可以进一步提高半导体装置1的耐热可靠性。侧填充用树脂组合物的固化物在Tg以下的温度下的CTE更优选为35ppm/℃以下并且甚至更优选为30ppm/℃以下。侧填充用树脂组合物的固化物在Tg以下的温度下的CTE通过基于Tg以下的两个任意温度之间的尺寸变化计算切线的斜率来获得。
优选使用根据本实施方案的侧填充用树脂组合物作为如上所述的侧填充构件。可以特别优选使用侧填充用树脂组合物作为倒装芯片接合过程的后期供给型的侧填充构件。
[半导体装置]
如上所述，优选使用根据本实施方案的侧填充用树脂组合物来形成用于在半导体装置1中增强基材2和安装部件3的侧填充构件4。特别地，侧填充用树脂组合物可以仅通过将侧填充用树脂组合物供给至基材2与安装部件3的面向基材2的表面的周缘部之间的间隙来增强基材2和安装部件3。因此，与要被供给以填充基材2与安装部件3之间的整个间隙的底部填充材料相比，可以减少树脂组合物的供给量。这使得增强的安装部件3几乎不会无意地被剥离并且减小对半导体装置1引起导通不良的可能性。
此外，为了在半导体装置1中在基材2与安装部件3之间发生接触不良时修复半导体装置1，仅需要剥离支承基材2和安装部件3的侧填充构件4(具体地，插入于安装部件3的周缘部的侧填充构件4)。这允许修复半导体装置1而不丢弃正常运行的构件。此外，根据本实施方案的侧填充构件4即使在不加热至过高温度的情况下也容易除去。因此，由根据本实施方案的侧填充用树脂组合物制成的侧填充构件4确保对于半导体装置1的优异的可修复性。此外，如上所述，这减小了修复半导体装置1时丢弃除了有缺陷的组件以外的组件的可能性，从而与底部填充材料相比有助于降低在发生故障的情况下的成本。
根据本实施方案的半导体装置1包括基材2、安装部件3和侧填充构件4。安装部件3表面安装在基材2上。侧填充构件4插入于基材2与安装部件3的面向基材2的表面的周缘部之间。侧填充构件4由上述侧填充用树脂组合物的固化物制成。
图1A示出根据本实施方案的半导体装置1的实例。
半导体装置1包括：用于支承例如半导体芯片等安装部件3的基材2；面朝下地表面安装在基材2上的安装部件3；和插入于基材2与安装部件3之间、更具体是基材2与安装部件3的面向基材2的表面的周缘部之间的侧填充构件4。侧填充构件4可以在基材2与安装部件3的周缘部之间的间隙支承基材2和安装部件3。也就是说，在图1中示出的半导体装置1中，侧填充构件4填充基材2与安装部件3之间的间隙，更具体地，仅部分地填充基材2与安装部件3的面向基材2的表面的周缘部的一部分之间的间隙。这允许侧填充构件4在表面安装在基材2上的安装部件3的周端部增强安装部件3。
侧填充构件4通过将侧填充用树脂组合物供给至在基材2与安装部件3之间的基材2以及安装部件3的面向基材2的表面的周缘部的一部分或全部、然后使由此供给的侧填充用树脂组合物光固化来形成。可以适当地调整平面图中使得侧填充用树脂组合物渗入安装部件3的面向基材2的表面的周缘部内侧(即，安装部件3的周缘部处基材2和安装部件3之间的间隙)的距离(渗入距离)。例如，如图1B中所示，渗入距离b优选等于或短于从侧填充用树脂组合物的对应于安装部件3的外周端的位置至安装部件3的面向基材2的表面的外侧的位置的距离a(即，优选满足b≤a)。如本文中所使用的，“渗入距离”是指在安装部件3的面向基材2的表面上，侧填充用树脂组合物从平面图中安装部件3的外周端对应的位置向内浸入至安装部件3的面向基材2的表面内侧的位置的长度。
接下来，将进一步详细描述根据本实施方案的半导体装置1和半导体装置1的制造方法。
半导体装置1包括：包括导体配线21的基材2；安装部件3，例如包括凸块电极(bumpelectrodes)33并且通过使凸块电极33接合至导体配线21而安装至基材2上的半导体芯片；和侧填充构件4(参见图1A)。侧填充构件4为上述侧填充用树脂组合物的固化物。
基材2可以为例如母板、封装板或内插板。在本实施方案中，基材2包括由玻璃环氧树脂、聚酰亚胺、聚酯、陶瓷或任何其它合适的材料制成的绝缘基板和由例如铜等导体制成并且形成在该绝缘基板表面上的导体配线21。导体配线21包括例如电极垫。此外，根据本实施方案的侧填充用树脂组合物有效地适用于印刷线路板。因此，基材2可以为适当的印刷线路板的基板。用于印刷线路板的基板的实例包括例如FR-4等有机树脂基板、陶瓷基板、金属基底(base)基板和玻璃基板。
安装部件3可以为例如半导体芯片。半导体芯片可以为倒装芯片接合型芯片例如BGA(球栅阵列(ball-grid array))、LGA(栅格阵列(land-grid array))或CSP(芯片尺寸封装)芯片。可选地，半导体芯片也可以为PoP(层叠封装(package on package))型芯片。
安装部件3可以包括多个凸块电极33。各凸块电极33包括焊料。如图1中所示，各凸块电极33可以包括例如柱31和设置在柱31的前端的焊料凸块32。焊料凸块32由焊料制成，因此，各凸块电极33包括焊料。柱31可以由例如铜制成。
各凸块电极33中包含的焊料(例如，其焊料凸块32的焊料)的熔点不限于任何特定的值，而是可以设定在任何温度，只要在安装例如半导体芯片等安装部件3时焊料可以在安装温度(例如为220℃至260℃)以下的温度下熔融即可。此外，焊料的组成不限于任何特定组成，而是可以为适当的组成。焊料可以为例如Sn-Ag系焊料或Sn-Ag-Cu系焊料。注意，包括焊料的凸块电极33不是必须具有上述结构，而是可以例如仅包括球状的焊料凸块32(焊料球)。也就是说，凸块电极33不是必须包括柱。
根据本实施方案的半导体装置1的制造方法包括涂布工序和固化工序。涂布工序包括将侧填充用树脂组合物涂布至安装部件3的面向基材2的表面的周缘部。固化工序包括使已在涂布工序中涂布的侧填充用树脂组合物固化。
涂布工序优选包括涂布侧填充用树脂组合物以使安装部件3的面向基材2的表面的周缘部中插入于基材2与安装部件3之间的侧填充构件4的体积小于仅涂布至基材2的侧填充构件4的体积。这使得能够在提高半导体装置1中基材2与安装部件3之间的侧填充用树脂组合物的固化物的增强强度的同时缩短制造半导体装置1花费的节拍时间。此外，这也减小向半导体装置1的焊料凸块32和其它构件施加应力的可能性。这也有助于提高半导体装置1的可靠性。此外，即使半导体装置1出现任何有缺陷的组件，侧填充构件4也容易除去，从而确保特别高的可修复性。
固化工序包括用光照射侧填充用树脂组合物。为了使侧填充用树脂组合物固化，根据本实施方案，将侧填充用树脂组合物涂布至安装部件3的周缘部，然后用光照射以使侧填充用树脂组合物固化。在固化工序中，可以从任何适当的光源照射光，光源不限于任何特定光源。也就是说，光照射条件和光源可以与上述光照射条件和光源相同。在上述实例中，通过用光照射侧填充用树脂组合物来使侧填充用树脂组合物固化。然而，这仅是一个实例并且不应当解释为限制。可选地，在不偏离本公开的范围的情况下，侧填充用树脂组合物也可以在用光照射之后进行加热以固化。
在图1A中所示的半导体装置1中，侧填充构件4仅部分地填充基材2与安装部件3之间的间隙，即，仅基材2与安装部件3的面向基材2的表面的周缘部的一部分之间的间隙。具体地，侧填充构件4在安装部件3的面向基材2的表面的周缘部填充周缘部的外侧和周缘部的内侧的一部分。在以下描述中，填充周缘部的外侧的侧填充构件在下文中将称为“第一侧填充构件41”并且填充周缘部的内侧的一部分的侧填充构件4在下文中将称为“第二侧填充构件42”。图1B仅示意性地示出第一侧填充构件41和第二侧填充构件42并且不显示第一侧填充构件41和第二侧填充构件42的形状和精确位置。
这使得侧填充构件4插入表面安装在基材2上的安装部件3的面向基材2的表面的周缘部，从而增强基材2和安装部件3。
关于用于半导体装置1的侧填充构件4，仅存在于安装部件3的面向基材2的表面的周缘部附近的基材2上的侧填充构件4的体积(即，第一侧填充构件41的体积)优选大于插入基材2与安装部件3之间的间隙的侧填充构件4的体积(即，第二侧填充构件42的体积)。这减小向例如半导体装置1的焊料凸块32和其它构件施加应力的可能性，从而有助于提高半导体装置1的可靠性。在本实施方案中，侧填充用树脂组合物具有优异的UV固化性。因此，第一侧填充构件41和第二侧填充构件42可以通过将侧填充用树脂组合物涂布至适当的位置然后用光照射侧填充用树脂组合物来形成。
将说明半导体装置1的示例性制造方法。注意，以下要说明的半导体装置1的制造方法仅为一个实例并且不应当解释为限制。相反，还可以采用任何其它方法，只要该方法允许半导体装置1通过用供给以覆盖表面安装在基材2上的安装部件3的面向基材2的表面的周缘部的一部分或全部的上述侧填充用树脂组合物形成侧填充构件4来制造即可。
首先，提供包括导体配线21的基材2和包括凸块电极33的安装部件3。在基材2上配置安装部件3并且在导体配线21上配置凸块电极33。导体配线21和凸块电极33例如可以通过加热而电连接在一起。
随后，将侧填充用树脂组合物供给至表面安装在基材2上的安装部件3的面向基材2的表面的周缘部。然后，用光照射由此供给的侧填充用树脂组合物，并且由此使其固化。以该方式，在基材2和安装部件3的面向基材2的周缘部上形成侧填充构件4。侧填充用树脂组合物的固化条件如上所述。
这些工序步骤不是必须完全按上述顺序来进行。相反，只要在制造过程期间可以将所插入的侧填充用树脂组合物配置为最终覆盖基材2和安装部件3的面向基材2的表面的周缘部的仅一部分或全部即可，可以将侧填充用树脂组合物在制造过程期间的任何时刻配置在安装部件3和基材2上的任何位置。
将参考图2A–图2C来说明半导体装置1中可以配置侧填充构件4的具体示例性位置。注意，这些仅为半导体装置1中可以配置侧填充构件4的示例性位置。
在图2A至图2C中，通过将侧填充用树脂组合物供给至平面图中基材2与表面安装在基材2上的安装部件3的面向基材2的表面的周缘部之间的间隙、然后使侧填充用树脂组合物固化而在半导体装置1中形成侧填充构件4。也就是说，图2A–图2C示出三个实例(下文中分别称为第一实例～第三实例)，其中基材2和安装部件3的周缘部用侧填充构件4来增强。在图2A–图2C所示的半导体装置1中，侧填充用树脂组合物未被供给至基材2与安装部件3之间的间隙的深处(例如，安装部件3的包括中央部的整个下表面)，而是仅被供给至安装部件3的面向基材2的表面的周缘部。仅将根据本实施方案的侧填充用树脂组合物供给至安装部件3的周缘部，但是仍然可以增强半导体装置1的基材2和安装部件3。特别地，由侧填充用树脂组合物制成的侧填充构件4在半导体装置1中支承安装部件3的周缘部。也就是说，在本实施方案中，侧填充构件4不是插入于基材2与安装部件3之间的整个间隙中，而是仅支承周缘部。这有助于减小基材2和安装部件3翘曲的可能性。
在图2A中示出的第一实例中，形成由侧填充用树脂组合物的固化物制成的侧填充构件4以覆盖安装部件3的面向基材2的表面的整个周缘。这使得增强半导体装置1的基材2和安装部件3的部分的强度提高，从而进一步减小引起基材2和安装部件3翘曲的可能性。此外，这也使得在半导体装置1出现任何有缺陷的组件时与底部填充材料的情况相比更容易修复半导体装置1。
在图2B中示出的第二实例中，形成由侧填充用树脂组合物的固化物制成的侧填充构件4以覆盖基材2和安装部件3的面向基材2的表面的周缘部中的多个角部(更具体地，包括在平面图中基本为矩形的安装部件3的四个角的部分)。这使得能够维持增强半导体装置1的基材2和安装部件3的部分的强度，从而减小引起基材2和安装部件3翘曲的可能性。此外，这也使得在半导体装置1出现任何有缺陷的组件时与底部填充材料的情况相比更容易修复半导体装置1。
在图2C中示出的第三实例中，形成由侧填充用树脂组合物的固化物制成的侧填充构件以覆盖安装部件3的面向基材2的表面的周缘部的角部和两个相对的边。这使得能够维持增强半导体装置1的基材2和安装部件3的部分的强度，从而减小引起基材2和安装部件3翘曲的可能性。此外，这也使得在半导体装置1出现任何有缺陷的组件时与底部填充材料的情况相比更容易修复半导体装置1。此外，由根据本实施方案的侧填充用树脂组合物制成的侧填充构件使得更容易在进行修复以消除所产生的缺陷时仅更换有缺陷的部分。
接下来，将说明根据本实施方案的将侧填充构件4从半导体装置1中除去的方法。
根据本实施方案的侧填充构件的除去方法包括在半导体装置1的侧填充构件4加热至200℃以上的温度的情况下将侧填充构件4从安装部件3的周缘部与基材2之间除去。修复半导体装置1的有缺陷的部分需要使例如焊料凸块32等焊料材料熔融以除去基材2和安装部件3彼此之间的电连接。根据本实施方案，可以通过将侧填充构件4加热至焊料材料的熔融温度(约200℃)以上的温度来除去侧填充构件4。因此，根据本实施方案的侧填充构件4的除去方法使得半导体装置1容易修复。
实施例
接下来，将示出本公开的具体实施例。注意以下仅为本公开的实施例并且不应当解释为限制。
1.侧填充用树脂组合物的制备
[实施例1–24和比较例1–5]
将后述表1–3中所示的各组分以表1–3中所示的各比例(质量份)配混在一起，投入行星式混合机中，搅拌并且混合，然后用三个辊均匀地分散，由此获得树脂组合物。以下为表1–3中所示的组分的详细信息：
(聚合性组分)
阳离子聚合性组分：
氧杂环丁烷化合物1：光阳离子聚合性化合物(由Toagosei Co.,Ltd.制造，产品名OXT-221)；
氧杂环丁烷化合物2：光阳离子聚合性化合物(由UBE Corporation制造，产品名ETERNACOLL OXBP)；
脂环族环氧化合物1：光阳离子聚合性化合物(由Daicel Corporation制造，产品名Celloxide 2021)；
脂环族环氧化合物2：光阳离子聚合性化合物(由Daicel Corporation制造，产品名Celloxide 8000)；
脂环族环氧化合物3：光阳离子聚合性化合物(由Daicel Corporation制造，产品名Celloxide 2081)；和
其它环氧化合物1：由DIC Corporation制造，产品名EPICLON 840。
(光聚合引发剂)
阳离子聚合引发剂1：由San-Apro Ltd.制造，产品名CPI-200K(光阳离子聚合引发剂，三芳基锍(Rf)nPF6-n盐的50％碳酸亚丙酯溶液，其中Rf为全氟烷基)，非锑系光酸产生剂；和
阳离子聚合引发剂2：由BASF制造，产品名：IRGACURE 290(光阳离子聚合引发剂，三芳基锍四-(五氟苯基)硼酸盐)，非锑系光酸产生剂.
(热固化剂)
热固化剂1：酸酐系固化剂(由DIC Corporation制造，产品名B650)；和
热固化剂2：咪唑系固化剂(由Shikoku Chemicals Corporation制造，2MAOK)
(添加剂等)
无机填料：由MRC Unitec Co.,Ltd.制造，产品名QS-6(以30μm切割)
触变剂：由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造，产品名RY200
柔软性赋予剂：由Kuraray Co.,Ltd.制造，产品名LBR-302
2.评价试验
2.1.玻璃化转变温度
在实施例1–24以及比较例1和2中，将如第1项中所述制备的侧填充用树脂组合物涂布至基材上并且借助LED UV照射器(由Panasonic Industrial Device SUNX Co.,Ltd.制造，型号Aicure UD40)在包括照度为1000mW/cm2的条件下用光照射基材的上表面(即，涂布有侧填充用树脂组合物的一侧)4秒。随后，将基材和涂布至基材上并且已经光固化的侧填充用树脂组合物投入加热炉并且在100℃下加热30分钟以固化。
在比较例3–5中，将如第1项中所述制备的侧填充用树脂组合物涂布至基材上，并且将基材和涂布至基材上的侧填充用树脂组合物投入加热炉并且在150℃下加热30分钟以固化。
将由此获得的作为各实施例和比较例(下文中称为“各实施例等”)的各个侧填充用树脂组合物的固化物切成各自宽度为5mm、长度为50mm且厚度为0.2mm的多个试验片。
使用粘弹性分光光度计(由Hitachi High-Tech Corporation制造，型号DMA7100)以弯曲模式对由此获得的这些试验片中的每一者进行测量，并且其玻璃化转变温度通过DMA法来计算。测量条件包括频率为10Hz、升温速度为5℃/min和测量温度为–60℃至280℃。由此获得的固化物的玻璃化转变温度(℃)在表1–3中示出。
2.2.线膨胀系数(α1)
在各实施例等中的每一者中，使侧填充用树脂组合物在与2.1项所述相同的光照射条件和/或相同的加热条件下固化以获得侧填充用树脂组合物的固化物。将在各实施例等中的每一者中由此获得的侧填充用树脂组合物的固化物切成多个试验片，各自宽度为3mm、长度为3mm且厚度为15mm。
将这些试验片中的每一者通过TMA法、使用热分析仪器(由Hitachi High-TechCorporation制造，型号TMA7100)、在包括升温速度为5℃/min和测量温度为30至260℃的条件下加热，由此计算在50℃至70℃的温度范围内低于Tg的温度下的线膨胀系数α1。由此获得的固化物的线膨胀系数α1(ppm/℃)在表1–3中示出。
2.3.粘度
将如第1项中所述而形成的侧填充用树脂组合物投入圆筒状容器以使用B型粘度计(由Toki Sangyo Co.,Ltd.制造，型号TVB10)在包括转子No.7和测量温度为25℃的条件下测量其粘度值。将粘度计的转数设定为1rpm至50rpm的范围内的最大可测量转数。测量时间为转子进行三次以上的旋转所花费的时间并且在60秒至180秒的范围内。具体地，在实施例1–13、15、16和18–24以及比较例1–4中，将转数设定为10rpm并且将测量时间设定为60秒。在比较例5中，将转数设定为5rpm并且将测量时间设定为60秒。在实施例14中，将转数设定为2.5rpm并且将测量时间设定为90秒。在实施例17中，将转数设定为1rpm并且将测量时间设定为180秒。由此获得的结构总结在表1–3中。
2.4.UV固化性
在各实施例等中的每一者中，将10mg上述第1项中制备的侧填充用树脂组合物收集至用于差示扫描量热法(DSC)的铝盘(5mm)中。将由此收集的侧填充用树脂组合物用波长为365nm且从UV光源(由HAYASHI-REPIC Co.,Ltd.制造，型号LA-410UV)发射的光以400mW/cm2的照射强度照射2分钟。在照射期间通过光固化反应产生的反应热(x1)使用由Hitachi High-Tech Corporation制造的DSC测量装置来测量和计算。
随后，在包括温度范围为0℃至260℃和升温速度为10℃/min的条件下，对如上所述用光照射的固化物进行DSC测量，由此计算固化物的余热(x2)。
基于由此获得的反应热(x1)和余热(x2)，通过以下等式来计算固化率(R)。根据以下标准来评价固化率(R)。
固化率(R[％])＝[1–(x2)/((x1)+(x2))]×100
A：80％以上；
B：60％以上且小于80％；
C：小于60％。
2.5.可修复性
在已进行阻焊处理的玻璃环氧树脂基板(基材：厚度为0.6mm且由PanasonicCorporation制造的FR4，和抗蚀剂：由Taiyo Ink Mfg.Co.,Ltd.制造的PSR4000)上，涂布10mg如第1项中所述而形成的侧填充用树脂组合物并且使其固化，由此形成在基板上包括侧填充用树脂组合物的固化物的试验片。固化条件与第2.1项所述的光照射条件或加热条件相同。
将这些试验片中的每一者置于热板上并且加热10分钟以使基板的表面温度为200℃。此后，使用竹签来进行将固化物从基板剥离的操作。然后，目视确认固化物的状态和基板的状态，由此根据以下标准来评价。结果也总结在表1–3中。
A：可以将固化物从基板剥离，在基板上没有残留固化物的残渣；
B：可以将固化物从基板剥离，但是在基板上残留一些固化物的残渣；
C：固化物无法从基板剥离并且残留在基板上。
2.6.温度循环(TC)性
通过将安装用IC芯片(WLP TEG<间距为0.3mm的BGA>，6mm，由WALTS Co.,Ltd.制造)安装在具有菊花链电极的FR-4电路板(由WALTS Co.,Ltd.制造的WALTS KIT WLP 300P)上而形成测试元件组(TEG)。在TEG中在基板与IC芯片的面向基板的表面的周缘部之间涂布如第1项中所述而形成的侧填充用树脂组合物，以具有图2B中所示的平面图形状(以在四个角中的每一者处形成L形)并且宽度为0.8mm且高度为0.4mm。侧填充用树脂组合物与IC芯片之间的接触部分的长度为2.5mm。通过用光照射所涂布的侧填充用树脂组合物、然后将侧填充用树脂组合物在加热炉中加热而在TEG上形成包括侧填充用树脂组合物的固化物的试验片。固化条件与第2.1项中所述光照射条件或加热条件相同。
使用热冲击试验机(由ESPEC Corporation制造，型号TSE-12-A)对由此形成的各试验片进行热循环试验。热循环试验在气相中进行以使各试验片在每个循环中暴露于–40℃的温度30分钟和暴露于125℃的温度30分钟。该热冲击试验进行总计2000个循环。通过每100个循环测量试验片的电阻值来确认试验片的操作。将从试验开始起电阻增加5％以上的试验片判定为故障。根据以下标准来评价。结果也总结在表1–3中。
A：即使超过2000个循环也没有发生故障；
B：在500个循环以上且2000个循环以下期间发生故障；
C：少于500个循环期间发生故障。
2.7.排出性
用如第1项中所述而制备的树脂组合物填充由Musashi Engineering Inc.制造的注射器(产品编号PSY-10EU-OR)。将由Musashi Engineering Inc.制造的针(产品编号SNA-22G-B)安装至注射器的前端。
随后，使由Musashi Engineering Inc.制造的分配机器人(型号SHOTMASTER 300ΩX)将树脂组合物通过填充有树脂组合物的注射器涂布至玻璃板上。进行涂布工序以使玻璃板与针的前端之间的距离为0.5mm，移动速度为3mm/s，并且将树脂组合物直线状地涂布至长度为10cm。对由此涂布的树脂的外观进行目视检查，根据以下标准来评价。
A：可以在途中不间断地涂布树脂组合物；
B：可以涂布，但有时在途中间断；
C：无法从针中排出。
2.8.适用期(树脂组合物溶液的保存稳定性)
首先，以与第2.3项中所述相同的方式来测量粘度。具体地，将如第1项中所述而形成的侧填充用树脂组合物投入圆筒状容器以使用B型粘度计(由Toki Sangyo Co.,Ltd.制造，型号TVB10)在包括转子No.7和测量温度为25℃的条件下测量其粘度值。将粘度计的转数设定为1rpm至50rpm的范围内的最大可测量转数。测量时间为转子进行三次以上的旋转所花费的时间并且在60秒至180秒的范围内。具体地，在实施例1–13、15、16和18–24以及比较例1–4中，将转数设定为10rpm并且将测量时间设定为60秒。在比较例5中，将转数设定为5rpm并且将测量时间设定为60秒。在实施例14中，将转数设定为2.5rpm并且将测量时间设定为90秒。在实施例17中，将转数设定为1rpm并且将测量时间设定为180秒。将这些值视为侧填充用树脂组合物形成之后即刻的粘度。接下来，从形成侧填充用树脂组合物起经过24小时后、经过48小时后和经过72小时后，在相同的条件下测量经过各时间之后的侧填充用树脂组合物的粘度。基于制成之后即刻的粘度和经过各时间之后的粘度的结果，根据以下标准来评价适用期(保存稳定性)。
A：即使经过72小时后，粘度仍小于制成之后即刻的粘度的1.5倍；
B：即使经过48小时后，粘度仍小于制成之后即刻的粘度的1.5倍，但是经过72小时后，粘度为制成之后即刻的粘度的1.5倍以上；
C：即使经过24小时后，粘度仍小于制成之后即刻的粘度的1.5倍，但是经过48小时后，粘度为制成之后即刻的粘度的1.5倍以上；
D：经过24小时后，粘度为制成之后即刻的粘度的1.5倍以上。
[表1]
[表2]
[表3]
附图标记说明
1 半导体装置
2 基材
3 安装部件
4 侧填充构件

Claims (10)

1.一种侧填充用树脂组合物，其用于形成侧填充构件，所述侧填充构件要插入于基材与表面安装在所述基材上的安装部件的面向所述基材的表面的周缘部之间，
所述侧填充用树脂组合物包含阳离子聚合性组分(A)和光阳离子聚合引发剂(B)，
所述阳离子聚合性组分(A)包括选自由氧杂环丁烷化合物(A1)和脂环族环氧化合物(A2)组成的组中的至少一种化合物，并且
所述氧杂环丁烷化合物(A1)和所述脂环族环氧化合物(A2)的总量相对于所述阳离子聚合性组分(A)的总量的比例为70质量％以上。
2.根据权利要求1所述的侧填充用树脂组合物，其中
所述光阳离子聚合引发剂(B)相对于所述阳离子聚合性组分(A)的总量的比例为0.1质量％以上且10质量％以下。
3.根据权利要求1或2所述的侧填充用树脂组合物，其进一步包含无机填料(C)。
4.根据权利要求3所述的侧填充用树脂组合物，其中
所述无机填料(C)相对于所述侧填充用树脂组合物的总量的质量比例为10质量％以上且90质量％以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的侧填充用树脂组合物，其中
所述阳离子聚合性组分(A)包括所述氧杂环丁烷化合物(A1)和所述脂环族环氧化合物(A2)二者。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的侧填充用树脂组合物，其进一步包含除了所述脂环族环氧化合物(A2)以外的环氧化合物(A3)，其中
所述环氧化合物(A3)相对于所述阳离子聚合性组分(A)的总量的质量比例为大于0质量％且小于30质量％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的侧填充用树脂组合物，其中
所述侧填充用树脂组合物在25℃下的粘度为10Pa·s以上且2000Pa·s以下。
8.一种半导体装置，其包括：基材；表面安装在所述基材上的安装部件；和插入于所述基材与所述安装部件的面向所述基材的表面的周缘部之间的侧填充构件，
所述侧填充构件由根据权利要求1至7中任一项所述的侧填充用树脂组合物的固化物制成。
9.一种侧填充构件的除去方法，所述方法包括在将根据权利要求8所述的半导体装置的所述侧填充构件加热至200℃以上的温度的状态下，从所述安装部件的周缘部和所述基材之间除去所述侧填充构件。
10.一种半导体装置的制造方法，所述半导体装置包括：基材；表面安装在所述基材上的安装部件；和插入于所述基材与所述安装部件的面向所述基材的表面的周缘部之间的侧填充构件，
所述侧填充构件由根据权利要求1至7中任一项所述的侧填充用树脂组合物的固化物制成；
所述方法包括：
包括将所述侧填充用树脂组合物涂布至所述安装部件的面向所述基材的表面的周缘部的涂布工序；和
包括使所涂布的所述侧填充用树脂组合物固化的固化工序，
所述固化工序进一步包括用光照射所述侧填充用树脂组合物。
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