JP2000195904A - 半導体素子の組立方法 - Google Patents
半導体素子の組立方法Info
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- JP2000195904A JP2000195904A JP37015398A JP37015398A JP2000195904A JP 2000195904 A JP2000195904 A JP 2000195904A JP 37015398 A JP37015398 A JP 37015398A JP 37015398 A JP37015398 A JP 37015398A JP 2000195904 A JP2000195904 A JP 2000195904A
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- resin composition
- wafer
- liquid sealing
- sealing resin
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 バンプ付半導体素子の前記の新しい組立工程
において好適な液状封止樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 １）基板と電気的接合させるためのバン
プを有する多数個の半導体素子が形成されたウエハーに
Ｂ−ステージ化可能な液状封止樹脂組成物を塗布する工
程、２）該液状封止樹脂組成物をＢ−ステージ化する工
程、３）該ウエハーをダイシングし、半導体素子を個片
化する工程、４）個片化した半導体素子と基板と接合し
同時にＢ−ステージ化された樹脂組成物を加熱流動させ
冷却することによる圧着工程からなる半導体素子の組立
方法において、液状封止樹脂組成物がａ）２官能以上の
シアネートエステル、ｂ）平均粒径が０．５μｍから１
２μｍ、かつ最大粒径が５０μｍ以下である球状無機フ
ィラーを主成分とすることを特徴とする半導体素子の組
立方法。
において好適な液状封止樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 １）基板と電気的接合させるためのバン
プを有する多数個の半導体素子が形成されたウエハーに
Ｂ−ステージ化可能な液状封止樹脂組成物を塗布する工
程、２）該液状封止樹脂組成物をＢ−ステージ化する工
程、３）該ウエハーをダイシングし、半導体素子を個片
化する工程、４）個片化した半導体素子と基板と接合し
同時にＢ−ステージ化された樹脂組成物を加熱流動させ
冷却することによる圧着工程からなる半導体素子の組立
方法において、液状封止樹脂組成物がａ）２官能以上の
シアネートエステル、ｂ）平均粒径が０．５μｍから１
２μｍ、かつ最大粒径が５０μｍ以下である球状無機フ
ィラーを主成分とすることを特徴とする半導体素子の組
立方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バンプ接合方式で
基板と接合する半導体素子の組立方法に用いる液状封止
樹脂組成物に関する。
基板と接合する半導体素子の組立方法に用いる液状封止
樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣチップの高集積化、高密度化とＩＣ
パッケージの小型化という要求からフリップチップ実装
方式が登場した。同実装方式はこれまでのワイヤーボン
ディングによる接続ではなく、ＩＣチップ表面とプリン
ト基板とを金属バンプで電気的接続することで小型、薄
型化を可能としている。しかしチップ、プリント配線基
板、半田の熱膨張係数が異なるために冷熱衝撃試験時に
熱ストレスが発生する。特にチップ中央から遠いコーナ
ー近辺の金属バンプには局所的に熱ストレスが集中す
る。このため接合部位にクラックが生じ、回路の作動信
頼性は大きく低下する。
パッケージの小型化という要求からフリップチップ実装
方式が登場した。同実装方式はこれまでのワイヤーボン
ディングによる接続ではなく、ＩＣチップ表面とプリン
ト基板とを金属バンプで電気的接続することで小型、薄
型化を可能としている。しかしチップ、プリント配線基
板、半田の熱膨張係数が異なるために冷熱衝撃試験時に
熱ストレスが発生する。特にチップ中央から遠いコーナ
ー近辺の金属バンプには局所的に熱ストレスが集中す
る。このため接合部位にクラックが生じ、回路の作動信
頼性は大きく低下する。
【０００３】そこで、熱ストレスを緩和する目的から液
状注入封止アンダーフィル材による封止が行われる。し
かしこの方法はチップとプリント配線基板との隙間にア
ンダーフィル材を注入、硬化して、封止する方法が採ら
れるため工程が煩雑であり、コストもかかる。更にこの
ような半導体素子の場合は、ウエハー作製工程、ウエハ
ー上への電気回路形成形成工程、個片化工程、バンプ形
成工程、バンプ接合工程、アンダーフィル封止工程が必
要であり、ここの工程は製造会社又は工場が異なる場合
が多くデリバリーコストがかかってしまうので問題があ
った。
状注入封止アンダーフィル材による封止が行われる。し
かしこの方法はチップとプリント配線基板との隙間にア
ンダーフィル材を注入、硬化して、封止する方法が採ら
れるため工程が煩雑であり、コストもかかる。更にこの
ような半導体素子の場合は、ウエハー作製工程、ウエハ
ー上への電気回路形成形成工程、個片化工程、バンプ形
成工程、バンプ接合工程、アンダーフィル封止工程が必
要であり、ここの工程は製造会社又は工場が異なる場合
が多くデリバリーコストがかかってしまうので問題があ
った。
【０００４】そこで提案されたのがウエハーに電気回路
を形成し個片化せずバンプを形成し、その後個片化する
方法が考え出された。この方法はウエハー製造から一環
のラインでバンプ付半導体素子を作ることも可能であ
り、大幅に素子のコストが下がる可能性がある。しかし
この方法であっても信頼性を上げるためにはアンダーフ
ィル封止工程が必要であり、コストに反映してしまう問
題が残っていた。
を形成し個片化せずバンプを形成し、その後個片化する
方法が考え出された。この方法はウエハー製造から一環
のラインでバンプ付半導体素子を作ることも可能であ
り、大幅に素子のコストが下がる可能性がある。しかし
この方法であっても信頼性を上げるためにはアンダーフ
ィル封止工程が必要であり、コストに反映してしまう問
題が残っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はバンプ付半導
体素子の前記の新しい組立工程において好適な液状封止
樹脂組成物をを提供するに有る。
体素子の前記の新しい組立工程において好適な液状封止
樹脂組成物をを提供するに有る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
１）基板と電気的接合させるためのバンプを有する多数
個の半導体素子が形成されたウエハーにＢ−ステージ化
可能な液状封止樹脂組成物を塗布する工程、２）該液状
封止樹脂組成物をＢ−ステージ化する工程、３）該ウエ
ハーをダイシングし、半導体素子を個片化する工程、
４）個片化した半導体素子と基板と接合し同時にＢ−ス
テージ化された樹脂組成物を加熱流動させ冷却すること
による圧着工程からなる半導体素子の組立方法におい
て、液状封止樹脂組成物がａ）２官能以上のシアネート
エステル、ｂ）平均粒径が０．５μｍから１２μｍ、か
つ最大粒径が５０μｍ以下である球状無機フィラーを主
成分とすることを特徴とする半導体素子の組立方法であ
る。
１）基板と電気的接合させるためのバンプを有する多数
個の半導体素子が形成されたウエハーにＢ−ステージ化
可能な液状封止樹脂組成物を塗布する工程、２）該液状
封止樹脂組成物をＢ−ステージ化する工程、３）該ウエ
ハーをダイシングし、半導体素子を個片化する工程、
４）個片化した半導体素子と基板と接合し同時にＢ−ス
テージ化された樹脂組成物を加熱流動させ冷却すること
による圧着工程からなる半導体素子の組立方法におい
て、液状封止樹脂組成物がａ）２官能以上のシアネート
エステル、ｂ）平均粒径が０．５μｍから１２μｍ、か
つ最大粒径が５０μｍ以下である球状無機フィラーを主
成分とすることを特徴とする半導体素子の組立方法であ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の工程について詳細に説明
する。まずウエハー上に電気回路が形成された多数個の
半導体素子に基板と電気的に接合するためのバンプを形
成させる。次に、液状封止樹脂組成物を回路形成面のウ
エハー全体に塗布する。液状封止樹脂組成物を塗布する
方法は印刷、ディスペンス、スピンコート、転写等従来
から知られた方法を用いることができる。その中でスピ
ンコート法が好ましい。これは膜厚を制御しやすい、バ
ンプ上に残る樹脂組成物を極力少なくすることが出来、
接合時に接触不良を起こすことがないからである。
する。まずウエハー上に電気回路が形成された多数個の
半導体素子に基板と電気的に接合するためのバンプを形
成させる。次に、液状封止樹脂組成物を回路形成面のウ
エハー全体に塗布する。液状封止樹脂組成物を塗布する
方法は印刷、ディスペンス、スピンコート、転写等従来
から知られた方法を用いることができる。その中でスピ
ンコート法が好ましい。これは膜厚を制御しやすい、バ
ンプ上に残る樹脂組成物を極力少なくすることが出来、
接合時に接触不良を起こすことがないからである。
【０００８】次に、液状樹脂組成物が塗布されたウエハ
ーをＢ−ステージ化する。その方法は後述するように硬
化温度よりも十分低い温度で熱処理する事により行う。
またウエハーの反りは工程搬送やダイシング時に重要で
あるが、ウエハー上でＢ−ステージ化状態で樹脂の硬化
を停止させることにより、ウエハーの反りは極めて少な
くすることができる。その後の個片化後の硬化では素子
毎の反りに関してもＢ−ステージを介さない場合と比べ
少なくすることができる。次にダイシング工程は従来よ
り知られている通常の方法により行うすることができ
る。最後に圧着工程について説明する。半田バンプを例
にとると１５０℃以上の温度と加重を加え半田ボールを
基板に圧接する。その時Ｂ−ステージ化された樹脂組成
物が溶解して素子と基板の間隙を充填する。冷却後半導
体素子が基板に接合され、封止も完了する。なお、液状
封止樹脂組成物がより十分な特性を発現させるためにオ
ーブン等に投入し後硬化することも可能である。
ーをＢ−ステージ化する。その方法は後述するように硬
化温度よりも十分低い温度で熱処理する事により行う。
またウエハーの反りは工程搬送やダイシング時に重要で
あるが、ウエハー上でＢ−ステージ化状態で樹脂の硬化
を停止させることにより、ウエハーの反りは極めて少な
くすることができる。その後の個片化後の硬化では素子
毎の反りに関してもＢ−ステージを介さない場合と比べ
少なくすることができる。次にダイシング工程は従来よ
り知られている通常の方法により行うすることができ
る。最後に圧着工程について説明する。半田バンプを例
にとると１５０℃以上の温度と加重を加え半田ボールを
基板に圧接する。その時Ｂ−ステージ化された樹脂組成
物が溶解して素子と基板の間隙を充填する。冷却後半導
体素子が基板に接合され、封止も完了する。なお、液状
封止樹脂組成物がより十分な特性を発現させるためにオ
ーブン等に投入し後硬化することも可能である。
【０００９】本発明で用いる液状封止樹脂組成物は、Ｂ
−ステージ可能な樹脂組成物である。本発明でいう「Ｂ
−ステージ化可能」とは、樹脂組成物を塗布した後低い
温度で硬化（半硬化状態）を進めタックフリーの状態に
することができ、保管温度（通常常温）で１ヶ月以上ほ
とんど反応が進行せず、バンプ接合時の温度で溶融し接
着することできる特性を示すものである。
−ステージ可能な樹脂組成物である。本発明でいう「Ｂ
−ステージ化可能」とは、樹脂組成物を塗布した後低い
温度で硬化（半硬化状態）を進めタックフリーの状態に
することができ、保管温度（通常常温）で１ヶ月以上ほ
とんど反応が進行せず、バンプ接合時の温度で溶融し接
着することできる特性を示すものである。
【００１０】本発明では、前記の特性を有し、且つ液状
封止樹脂組成物としての特性を満足する樹脂として、２
官能以上のシアネートエステルを用いる。本発明で用い
る、２官能以上のシアネートエステルの例としては、具
体的には式（１）及び（２）がある。
封止樹脂組成物としての特性を満足する樹脂として、２
官能以上のシアネートエステルを用いる。本発明で用い
る、２官能以上のシアネートエステルの例としては、具
体的には式（１）及び（２）がある。
【００１１】
【化１】
【００１２】
【化２】 （式中、Ｒ1、Ｒ2：Ｈ又は炭素数１０以下のアルキル基
Ｒ3：炭素数１０以下のアルキレン基）
Ｒ3：炭素数１０以下のアルキレン基）
【００１３】式（２）で表されるシアネートエステルと
しては、４，４'−メチリデンビス［２，６−ジメチル
フェニレンシアネート］、４，４'−（１−メチルエチ
リデン）ビス［２−メチルフェニレンシアネート］、
４，４'−（１−メチルエチリデン）ビス［２，６−ジ
メチルフェニレンシアネート］、４，４'−メチレンビ
ス［２−メチルフェニレンシアネート］、４，４'−
（１−メチル−エチリデン）ビス［２−（１，１−ジメ
チルエチル）フェニレンシアネート］，フェノールノボ
ラックのシアネートエステル化したもの、クレゾールノ
ボラックのシアネートエステル化したものなどがある。
シアネートエステルは単独で熱時三量化する。
しては、４，４'−メチリデンビス［２，６−ジメチル
フェニレンシアネート］、４，４'−（１−メチルエチ
リデン）ビス［２−メチルフェニレンシアネート］、
４，４'−（１−メチルエチリデン）ビス［２，６−ジ
メチルフェニレンシアネート］、４，４'−メチレンビ
ス［２−メチルフェニレンシアネート］、４，４'−
（１−メチル−エチリデン）ビス［２−（１，１−ジメ
チルエチル）フェニレンシアネート］，フェノールノボ
ラックのシアネートエステル化したもの、クレゾールノ
ボラックのシアネートエステル化したものなどがある。
シアネートエステルは単独で熱時三量化する。
【００１４】一般にシアネートエステルは結晶性のため
アンダーフィル材の冷凍保存時の結晶化を防止する目的
から、これらのシアネートエステルを予め１０から３０
重量％程度部分的三量化させて配合しても良い。
アンダーフィル材の冷凍保存時の結晶化を防止する目的
から、これらのシアネートエステルを予め１０から３０
重量％程度部分的三量化させて配合しても良い。
【００１５】本発明で用いる球状無機フィラーは、その
平均粒径が０．５ミクロンから１２ミクロンの範囲であ
り、且つ最大粒径が５０ミクロン以下の球状無機フィラ
ーであることが必要である。平均粒径が０．５ミクロン
未満だとバンプ接合時に溶融するＢ−ステージ化された
液状封止樹脂組成物の流動性が不足となり、チップの外
への樹脂組成物の浸み出し（フィレット）が不十分とな
り、接着性不足による信頼性の低下の恐れがある。また
１２ミクロンを超えると液状封止樹脂組成物を塗布時に
バンプ上にフィラーが残存した場合後のバンプ接合時に
接触不良を起こす恐れがある。また最大粒径に関して
は、一般にバンプの高さは１００ミクロン以下であるた
め少なくとも液状封止樹脂組成物の塗布厚みはそのバン
プの高さ以下にしなければならない。最大粒径が５０ミ
クロンを超えると塗布厚みにばらつきが大きくなりバン
プ接合時に接合不良を起こす恐れがある。
平均粒径が０．５ミクロンから１２ミクロンの範囲であ
り、且つ最大粒径が５０ミクロン以下の球状無機フィラ
ーであることが必要である。平均粒径が０．５ミクロン
未満だとバンプ接合時に溶融するＢ−ステージ化された
液状封止樹脂組成物の流動性が不足となり、チップの外
への樹脂組成物の浸み出し（フィレット）が不十分とな
り、接着性不足による信頼性の低下の恐れがある。また
１２ミクロンを超えると液状封止樹脂組成物を塗布時に
バンプ上にフィラーが残存した場合後のバンプ接合時に
接触不良を起こす恐れがある。また最大粒径に関して
は、一般にバンプの高さは１００ミクロン以下であるた
め少なくとも液状封止樹脂組成物の塗布厚みはそのバン
プの高さ以下にしなければならない。最大粒径が５０ミ
クロンを超えると塗布厚みにばらつきが大きくなりバン
プ接合時に接合不良を起こす恐れがある。
【００１６】本発明で用いる球状無機フィラーの種類
は、窒化アルミ、アルミナ、シリカなどがあるが、熱放
散性とコストの面からシリカ粒子が好ましく、低放射線
性であればより好ましい。形状は球状、破砕状、フレー
ク状等があるが、フィラーの高充填化により線膨張係数
の低減化が図られる為、球状であることが必要である。
球状無機フィラーの添加量は、全組成物に対して３０〜
８０重量％が望ましい。３０重量％未満だと、耐湿性や
硬化物の線膨張係数が大きくなり、８０重量％を越える
と結果として得られる組成物の粘度が高くなり過ぎ、流
動特性が悪化するため好ましくない。
は、窒化アルミ、アルミナ、シリカなどがあるが、熱放
散性とコストの面からシリカ粒子が好ましく、低放射線
性であればより好ましい。形状は球状、破砕状、フレー
ク状等があるが、フィラーの高充填化により線膨張係数
の低減化が図られる為、球状であることが必要である。
球状無機フィラーの添加量は、全組成物に対して３０〜
８０重量％が望ましい。３０重量％未満だと、耐湿性や
硬化物の線膨張係数が大きくなり、８０重量％を越える
と結果として得られる組成物の粘度が高くなり過ぎ、流
動特性が悪化するため好ましくない。
【００１７】本発明で用いる液状封止樹脂組成物の製造
方法は、まずシアネートエステル（固形の場合溶剤で溶
解させる）、球状フィラーを秤量し、ロール混練等を用
いて均一分散させる。さらに脱泡して液状封止樹脂組成
物を作製する。
方法は、まずシアネートエステル（固形の場合溶剤で溶
解させる）、球状フィラーを秤量し、ロール混練等を用
いて均一分散させる。さらに脱泡して液状封止樹脂組成
物を作製する。
【００１８】本発明で用いる液状封止樹脂組成物には、
更に、ダイシング時の剥離、欠けを防ぐため他の樹脂を
添加することもできる。その例としては、エポキシ樹
脂、ブタジエンアクリリニトリルコポリマー、ナイロ
ン，ウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂がある。特にエポキ
シ樹脂はシアネートエステルと反応するため、Ｂ−ステ
ージ化を低温短時間で処理することができる。
更に、ダイシング時の剥離、欠けを防ぐため他の樹脂を
添加することもできる。その例としては、エポキシ樹
脂、ブタジエンアクリリニトリルコポリマー、ナイロ
ン，ウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂がある。特にエポキ
シ樹脂はシアネートエステルと反応するため、Ｂ−ステ
ージ化を低温短時間で処理することができる。
【００１９】また本発明で用いる液状封止樹脂組成物に
はシアネートエステル硬化反応を促進するため、触媒を
添加することができる。その例としてはコバルト、亜
鉛、鉄、銅、クロム、マンガン、ニッケル、チタンなど
の金属ナフテン酸塩、アセチルアセトナート、又その誘
導体の塩、各種カルボン酸塩アルコキシドなどの有機酸
塩等の金属錯体、イミダゾール類、第三級アミン、酸無
水物等がある。これらは単独でも混合して用いても差し
支えない。但し、触媒の添加量はＢ−ステージ化後の樹
脂の保存安定性（素子を基板に圧接する際、樹脂が一旦
溶融して基板と完全に濡れて接着可能な条件）のため制
限される。その添加量はシアネートエステルに対し５ｗ
ｔ％以下であることが好ましい。５ｗｔ％を越えるとＢ
−ステージ化をより早くさせることができるが、保存安
定性に欠けるからである。
はシアネートエステル硬化反応を促進するため、触媒を
添加することができる。その例としてはコバルト、亜
鉛、鉄、銅、クロム、マンガン、ニッケル、チタンなど
の金属ナフテン酸塩、アセチルアセトナート、又その誘
導体の塩、各種カルボン酸塩アルコキシドなどの有機酸
塩等の金属錯体、イミダゾール類、第三級アミン、酸無
水物等がある。これらは単独でも混合して用いても差し
支えない。但し、触媒の添加量はＢ−ステージ化後の樹
脂の保存安定性（素子を基板に圧接する際、樹脂が一旦
溶融して基板と完全に濡れて接着可能な条件）のため制
限される。その添加量はシアネートエステルに対し５ｗ
ｔ％以下であることが好ましい。５ｗｔ％を越えるとＢ
−ステージ化をより早くさせることができるが、保存安
定性に欠けるからである。
【００２０】液状封止樹脂組成物の製造方法は、シアネ
ートエステル（固形の場合溶剤で溶解させる）、球状フ
ィラーを秤量し、ロール混練等を用いて均一分散させ
る。さらに脱泡して作製する。また液状封止樹脂組成物
には、前記の必須成分の他に必要に応じて他の樹脂や反
応を促進するための触媒、希釈剤、顔料、カップリング
剤、難燃剤、レベリング剤、消泡剤等の添加物を用いて
も差し支えない。
ートエステル（固形の場合溶剤で溶解させる）、球状フ
ィラーを秤量し、ロール混練等を用いて均一分散させ
る。さらに脱泡して作製する。また液状封止樹脂組成物
には、前記の必須成分の他に必要に応じて他の樹脂や反
応を促進するための触媒、希釈剤、顔料、カップリング
剤、難燃剤、レベリング剤、消泡剤等の添加物を用いて
も差し支えない。
【００２１】
【実施例】実施例１ 式（１）で示される液状シアネートエステル１００重量
部、硬化触媒としてコバルトアセチルアセトナート０．
５重量部、消泡剤（ＢＹＫ−Ａ−５０６／ビィックケミ
ー社製）２部、フィラーとして球状シリカ（平均粒径
０．８ミクロン、最大粒径２０ミクロン）１５０重量部
を３本ロールにて混練・分散後、真空脱泡処理を行い液
状封止樹脂組成物を作製した。次に７０ミクロンの半田
バンプが形成されたウエハー（厚み３５０ミクロン）に
ドロッピングし、スピンコーターを用いて均一にウエハ
ー上に樹脂組成物を塗布した。その後１３０℃、５時間
加熱してＢ−ステージ化を行った。最終的塗布厚みは６
０ミクロンになるように制御した。次にダイシングソー
を用いてウエハーを素子毎に個片化した（チップサイズ
６×６ｍｍ）。カット面付近にＢ−ステージ化した液状
封止樹脂組成物層に剥離、クラックは見られなかった。
次に１５０℃の温度にて有機基板に素子を圧着した。樹
脂組成物封止は１〜２秒で完了し、半田ボールの基板へ
の接合と同時に行うことができた。更にＩＲリフロー炉
（最高温度２２０℃）に６０秒かけて通し、樹脂組成物
を硬化させた。
部、硬化触媒としてコバルトアセチルアセトナート０．
５重量部、消泡剤（ＢＹＫ−Ａ−５０６／ビィックケミ
ー社製）２部、フィラーとして球状シリカ（平均粒径
０．８ミクロン、最大粒径２０ミクロン）１５０重量部
を３本ロールにて混練・分散後、真空脱泡処理を行い液
状封止樹脂組成物を作製した。次に７０ミクロンの半田
バンプが形成されたウエハー（厚み３５０ミクロン）に
ドロッピングし、スピンコーターを用いて均一にウエハ
ー上に樹脂組成物を塗布した。その後１３０℃、５時間
加熱してＢ−ステージ化を行った。最終的塗布厚みは６
０ミクロンになるように制御した。次にダイシングソー
を用いてウエハーを素子毎に個片化した（チップサイズ
６×６ｍｍ）。カット面付近にＢ−ステージ化した液状
封止樹脂組成物層に剥離、クラックは見られなかった。
次に１５０℃の温度にて有機基板に素子を圧着した。樹
脂組成物封止は１〜２秒で完了し、半田ボールの基板へ
の接合と同時に行うことができた。更にＩＲリフロー炉
（最高温度２２０℃）に６０秒かけて通し、樹脂組成物
を硬化させた。
【００２２】更に、Ｂ−ステージ化した後３ヶ月常温に
て保存したものを同様に接合を行い、初期と同様に樹脂
組成物封止と接合を同時に行うことができた。
て保存したものを同様に接合を行い、初期と同様に樹脂
組成物封止と接合を同時に行うことができた。
【００２３】樹脂組成物特性試験 (1) 接着強度：有機基板としてビスマレイミド−トリア
ジン（ＢＴ）レジン製基板上にソルダーレジスト（太陽
インキ社製ＰＳＲ−４０００／ＣＡ−４０）を形成した
ものを、ウエハー表面にパッシベーション膜用ポリイミ
ド（住友ベークライト社ＣＲＣ−６０５０）を塗布し、
更に液状封止樹脂組成物をスピンコート法でコートし、
８０℃、３時間かけＢ−ステージ化し、６０ミクロンの
厚みに塗布し最後にダイシングソーにて６×６ｍｍ角に
カットした。シリコンチップをポリイミド塗布面と液状
封止樹脂組成物が向き合う形で搭載し、１５０℃、で圧
着更に１５０℃、６０分で硬化し試験片とし、このもの
の２４０℃におけるダイシェア強度をＤＡＧＥ製ＢＴ１
００にて測定した。また、同試験片を湿度８５％温度８
５℃の吸湿処理を７２時間施し、同様にダイシェア強度
を測定し、吸湿処理後の密着性とした。また、Ｂ−ステ
ージ化した封止樹脂組成物を塗布したチップを常温にて
３ヶ月保管し、同様の実験を行った。それらの結果を表
１に示す。
ジン（ＢＴ）レジン製基板上にソルダーレジスト（太陽
インキ社製ＰＳＲ−４０００／ＣＡ−４０）を形成した
ものを、ウエハー表面にパッシベーション膜用ポリイミ
ド（住友ベークライト社ＣＲＣ−６０５０）を塗布し、
更に液状封止樹脂組成物をスピンコート法でコートし、
８０℃、３時間かけＢ−ステージ化し、６０ミクロンの
厚みに塗布し最後にダイシングソーにて６×６ｍｍ角に
カットした。シリコンチップをポリイミド塗布面と液状
封止樹脂組成物が向き合う形で搭載し、１５０℃、で圧
着更に１５０℃、６０分で硬化し試験片とし、このもの
の２４０℃におけるダイシェア強度をＤＡＧＥ製ＢＴ１
００にて測定した。また、同試験片を湿度８５％温度８
５℃の吸湿処理を７２時間施し、同様にダイシェア強度
を測定し、吸湿処理後の密着性とした。また、Ｂ−ステ
ージ化した封止樹脂組成物を塗布したチップを常温にて
３ヶ月保管し、同様の実験を行った。それらの結果を表
１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】硬化条件：１チップ当たりの硬化条件（封
止、硬化プロセスであり、待ち時間等含む） ダイシング性：実施例に示したウエハーをダイシングし
たときのＢ−ステージ化した樹脂組成物層の状態 接着強度１：硬化直後の熱時（２４０℃）強度（単位：
ｋｇｆ／６×６ｍｍチップ） 接着強度２：８５℃、８５％ＲＨ、７２時間処理後の熱
時（２４０℃）強度（単位：ｋｇｆ／６×６ｍｍチッ
プ） 接着強度３：Ｂ−ステージ後、常温３ヶ月間保管したと
きの接着強度１の試験 接着強度４：Ｂ−ステージ後、常温３ヶ月間保管したと
きの接着強度２の試験
止、硬化プロセスであり、待ち時間等含む） ダイシング性：実施例に示したウエハーをダイシングし
たときのＢ−ステージ化した樹脂組成物層の状態 接着強度１：硬化直後の熱時（２４０℃）強度（単位：
ｋｇｆ／６×６ｍｍチップ） 接着強度２：８５℃、８５％ＲＨ、７２時間処理後の熱
時（２４０℃）強度（単位：ｋｇｆ／６×６ｍｍチッ
プ） 接着強度３：Ｂ−ステージ後、常温３ヶ月間保管したと
きの接着強度１の試験 接着強度４：Ｂ−ステージ後、常温３ヶ月間保管したと
きの接着強度２の試験
【００２６】信頼性試験 (1) Ｔ／Ｃサイクル試験：封止した半導体パッケージに
Ｔ／Ｃ処理（−５５℃／５分←→１２５℃／５分 １０
００サイクル）を施して、ＳＡＴおよび断面研磨後の顕
微鏡観察にて半導体チップとプリント基板界面との剥
離、クラックの有無を確認した。 (2) 半田クラック性試験： 封止した作製した半導体パ
ッケージにＪＥＤＥＣレベル３の吸湿処理（３０℃６０
％１６８時間）を行った後、ＩＲリフロー処理（２４０
℃／２０秒）を３回行い、ＳＡＴにて半導体チップとプ
リント基板界面との剥離、クラックの有無を確認した。
信頼性評価に用いたフリップチップ実装パッケージの数
はそれぞれ１０個である。
Ｔ／Ｃ処理（−５５℃／５分←→１２５℃／５分 １０
００サイクル）を施して、ＳＡＴおよび断面研磨後の顕
微鏡観察にて半導体チップとプリント基板界面との剥
離、クラックの有無を確認した。 (2) 半田クラック性試験： 封止した作製した半導体パ
ッケージにＪＥＤＥＣレベル３の吸湿処理（３０℃６０
％１６８時間）を行った後、ＩＲリフロー処理（２４０
℃／２０秒）を３回行い、ＳＡＴにて半導体チップとプ
リント基板界面との剥離、クラックの有無を確認した。
信頼性評価に用いたフリップチップ実装パッケージの数
はそれぞれ１０個である。
【００２７】実施例２ 式（１）で示される液状シアネートエステル１００重量
部、エポキシ樹脂としてビスフェノールＦエポキシ樹脂
（エポキシ等量１６５）２０重量部、硬化触媒としてコ
バルトアセチルアセトナート０．５重量部、消泡剤（Ｂ
ＹＫ−Ａ−５０６／ビィックケミー社製）２部、フィラ
ーとして球状シリカ（平均粒径０．８ミクロン、最大粒
径２０ミクロン）１８０重量部を３本ロールにて混練・
分散後、真空脱泡処理を行い液状封止樹脂組成物を作製
した。次に７０ミクロンの半田バンプが形成されたウエ
ハー（厚み３５０ミクロン）にドロッピングし、スピン
コーターを用いて均一にウエハー上に樹脂組成物を塗布
した。その後１２０℃、３時間加熱してＢ−ステージ化
を行った。最終的塗布厚みは６０ミクロンになるように
制御した。次にダイシングソーを用いてウエハーを素子
毎に個片化した（チップサイズ６×６ｍｍ）。カット面
付近にＢ−ステージ化した液状封止樹脂組成物層に剥
離、クラックは見られなかった。次に１５０℃の温度に
て有機基板に素子を圧着した。樹脂組成物封止は１〜２
秒で完了し、半田ボールの基板への接合と同時に行うこ
とができた。更にＩＲリフロー炉（最高温度２２０℃）
に６０秒かけて通し、樹脂組成物を硬化させた。更に、
Ｂ−ステージ化した後３ヶ月常温にて保存したものを同
様に接合を行い、初期と同様に樹脂組成物封止と接合を
同時に行うことができた。
部、エポキシ樹脂としてビスフェノールＦエポキシ樹脂
（エポキシ等量１６５）２０重量部、硬化触媒としてコ
バルトアセチルアセトナート０．５重量部、消泡剤（Ｂ
ＹＫ−Ａ−５０６／ビィックケミー社製）２部、フィラ
ーとして球状シリカ（平均粒径０．８ミクロン、最大粒
径２０ミクロン）１８０重量部を３本ロールにて混練・
分散後、真空脱泡処理を行い液状封止樹脂組成物を作製
した。次に７０ミクロンの半田バンプが形成されたウエ
ハー（厚み３５０ミクロン）にドロッピングし、スピン
コーターを用いて均一にウエハー上に樹脂組成物を塗布
した。その後１２０℃、３時間加熱してＢ−ステージ化
を行った。最終的塗布厚みは６０ミクロンになるように
制御した。次にダイシングソーを用いてウエハーを素子
毎に個片化した（チップサイズ６×６ｍｍ）。カット面
付近にＢ−ステージ化した液状封止樹脂組成物層に剥
離、クラックは見られなかった。次に１５０℃の温度に
て有機基板に素子を圧着した。樹脂組成物封止は１〜２
秒で完了し、半田ボールの基板への接合と同時に行うこ
とができた。更にＩＲリフロー炉（最高温度２２０℃）
に６０秒かけて通し、樹脂組成物を硬化させた。更に、
Ｂ−ステージ化した後３ヶ月常温にて保存したものを同
様に接合を行い、初期と同様に樹脂組成物封止と接合を
同時に行うことができた。
【００２８】比較例１ 実施例と同じフィラ−を固形分換算で６０ｗｔ％含む
（実施例と同じ）アンダーフィル材（住友ベークライト
製ＣＲＰ−４０００）を用いて実施例と同じ構成の素子
を予め基板に接合したものを８０℃のホットプレート上
に載置し、その状態でチップの周辺に塗布し、チップと
基板の間隙に樹脂組成物を充填した。充填時間は１分で
あった。更にオーブンにて１５０℃、１時間硬化させ
た。また、実施例と同様に接着強度、信頼性を測定し
た。その結果を表１に示す。
（実施例と同じ）アンダーフィル材（住友ベークライト
製ＣＲＰ−４０００）を用いて実施例と同じ構成の素子
を予め基板に接合したものを８０℃のホットプレート上
に載置し、その状態でチップの周辺に塗布し、チップと
基板の間隙に樹脂組成物を充填した。充填時間は１分で
あった。更にオーブンにて１５０℃、１時間硬化させ
た。また、実施例と同様に接着強度、信頼性を測定し
た。その結果を表１に示す。
【００２９】
【発明の効果】本発明の組立方法に従うと個片素子をア
ンダーフィル材で充填するときに比べ製造工程を大幅に
短縮化することができ、また、ウエハー工程の一環とし
てウエハー上への樹脂組成物形成も可能となる。更に実
施例で示されたように本発明のＢ−ステージ化可能樹脂
組成物は接着強度において従来のアンダーフィル材と遜
色なく、また途中工程での長期保存も可能となため工業
的メリットは大きい。
ンダーフィル材で充填するときに比べ製造工程を大幅に
短縮化することができ、また、ウエハー工程の一環とし
てウエハー上への樹脂組成物形成も可能となる。更に実
施例で示されたように本発明のＢ−ステージ化可能樹脂
組成物は接着強度において従来のアンダーフィル材と遜
色なく、また途中工程での長期保存も可能となため工業
的メリットは大きい。
Claims (1)
- 【請求項１】 １）基板と電気的接合させるためのバン
プを有する多数個の半導体素子が形成されたウエハーに
Ｂ−ステージ化可能な液状封止樹脂組成物を塗布する工
程、２）該液状封止樹脂組成物をＢ−ステージ化する工
程、３）該ウエハーをダイシングし、半導体素子を個片
化する工程、４）個片化した半導体素子と基板と接合し
同時にＢ−ステージ化された樹脂組成物を加熱流動させ
冷却することによる圧着工程からなる半導体素子の組立
方法において、液状封止樹脂組成物がａ）２官能以上の
シアネートエステル、ｂ）平均粒径が０．５μｍから１
２μｍ、かつ最大粒径が５０μｍ以下である球状無機フ
ィラーを主成分とすることを特徴とする半導体素子の組
立方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37015398A JP2000195904A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 半導体素子の組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37015398A JP2000195904A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 半導体素子の組立方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000195904A true JP2000195904A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=18496196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37015398A Pending JP2000195904A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 半導体素子の組立方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000195904A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003086630A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
| JP2006008755A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置並びにその組み立て方法 |
| CN1298046C (zh) * | 2002-08-21 | 2007-01-31 | 南茂科技股份有限公司 | 在晶粒表面形成结合粘性的晶圆处理方法 |
| CN106716627A (zh) * | 2014-10-03 | 2017-05-24 | Mc10股份有限公司 | 具有嵌入式集成电路裸片的柔性电子电路及其制作和使用方法 |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP37015398A patent/JP2000195904A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003086630A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
| US6869822B2 (en) | 2001-09-11 | 2005-03-22 | Fujitsu Limited | Method of making a semiconductor device with adhesive sealing subjected to two-fold hardening |
| CN1298046C (zh) * | 2002-08-21 | 2007-01-31 | 南茂科技股份有限公司 | 在晶粒表面形成结合粘性的晶圆处理方法 |
| JP2006008755A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置並びにその組み立て方法 |
| JP4729873B2 (ja) * | 2004-06-23 | 2011-07-20 | 住友ベークライト株式会社 | 半導体素子の組立方法 |
| CN106716627A (zh) * | 2014-10-03 | 2017-05-24 | Mc10股份有限公司 | 具有嵌入式集成电路裸片的柔性电子电路及其制作和使用方法 |
| JP2017531919A (ja) * | 2014-10-03 | 2017-10-26 | エムシー１０ インコーポレイテッドＭｃ１０，Ｉｎｃ． | 集積回路ダイが埋設された可撓性電子回路並びにその製造方法及び使用方法 |
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