JP2000269387A - 半導体封止用樹脂及びこれを用いた半導体装置 - Google Patents

半導体封止用樹脂及びこれを用いた半導体装置

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JP2000269387A
JP2000269387A JP11069001A JP6900199A JP2000269387A JP 2000269387 A JP2000269387 A JP 2000269387A JP 11069001 A JP11069001 A JP 11069001A JP 6900199 A JP6900199 A JP 6900199A JP 2000269387 A JP2000269387 A JP 2000269387A
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resin
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Yukio Takigawa
幸雄 瀧川
Ei Yano
映 矢野
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ボイドやピンホールおよびクラッ
クの発生、実装後の樹脂層の絶縁抵抗や機械的強度の低
下、ウエーハとの接着強度の低下などが抑制された高信
頼性を有する半導体装置、およびこれを製造するための
半導体封止用樹脂を提供することを目的とする。 【解決手段】充填材を含み基板7の上に形成された樹脂
層1と該樹脂層1によって封止されたバンプ5とを有す
る半導体装置において、上記充填材の粒径をバンプ5の
高さに応じた大きさとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体封止用樹脂
及びそれを用いた半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来からあるQFP型をはじめとするリ
ードフレームを有する樹脂封止半導体装置は、半導体素
子を保護するために、無機充填材が添加された熱硬化性
樹脂により封止されていた。そして、この封止において
は、一般にトランスファ成形法が用いられていた。図1
を参照して、この方法による樹脂封止工程を説明する。
【0003】まず最初に図1(a)に示されるように、
素子が搭載されたリードフレーム10が金型12にセッ
トされる。次に、図1(b)に示されるように、予備加
熱されたタブレット状の樹脂14が金型12に投入され
る。そして、図1(c)に示されるように、プランジャ
16で樹脂14が加圧注入され、金型12内で硬化され
る。最後に、図1(d)に示されるように、樹脂封止さ
れた半導体装置18が金型12から取り出される。ここ
で一般に、QFPにおけるパッケージサイズは、最小で
も8mm角程度で、厚さ1mm程度とされる。また、こ
の場合1回の成形で多数のパッケージを製造するために
は、注入される樹脂が金型12内を流れる距離は長けれ
ば長いほど良い。従って、用いられる封止樹脂中の無機
充填材の粒径は、樹脂の成形における流動性及び樹脂中
への充填性を向上させるために、最大粒径75〜150
μm、平均粒径15〜45μm程度とされてきた。な
お、無機充填材の粒度分布は、できる限り広くなるよう
調整されていた。
【0004】一方、上記のようなリードフレームを有す
る半導体装置では、多ピン化に伴いパッケージサイズが
大きくなると、外部リードのピッチが狭くなるために、
取り扱いが難しくなる。そこで、近年ボールグリッドア
レイ(BGA)型パッケージ及びチップサイズパッケー
ジ(CSP)が開発された。以下において図2を参照し
つつ、CSPの製造工程を説明する。
【0005】まず最初に図2(a)に示されるように、
ウエーハ7上に外部端子用銅バンプ5がメッキにより形
成される。次に図2(b)に示されるように、樹脂封止
により樹脂層1が形成される。なお、狭い空間を完全に
樹脂で充填させるためには、従来のトランスファ成形法
では困難であり、圧縮成形法が用いられる。この圧縮成
形法は、図3に示される半導体装置製造用金型におい
て、ウエーハ7上の中心部に樹脂タブレット26を置い
た後、加熱された上部金型20と下部金型22を押し付
けるという工程によるものである。なおこの時、外部端
子用銅バンプ5の端面が樹脂層1の外に露出するように
樹脂封止される。そして、図2(c)に示されるよう
に、外部端子用銅バンプ5の上にハンダボール3が付け
られる。最後に、図2(d)に示されるように、個々の
半導体素子8に切断される。ここで、樹脂層1の厚さは
80〜120μmであり、従来のQFPと比較して非常
に薄い。従って、流動性の良好な樹脂により封止するこ
とが求められる。このため、従来においては充填材の粒
度分布を広くする手法が取られ、例えば充填材の平均粒
径は10〜20μm、最大粒径は75〜150μmとす
ることで、流動性の向上が図られてきた。
【0006】この圧縮成形法では、ウエーハの中心部か
ら周辺部方向に熱で溶融した樹脂が流動し、ウエーハ上
に樹脂が充填する。この際、圧縮に伴う圧力が樹脂中の
個々の充填材にかかる。そして、充填材の表面積、即ち
充填材の粒径が大きければ大きいほど、個々の充填材に
加わる力は大きくなる。従って、大きな力を受けた大粒
径の充填材は、樹脂が流動する際に他の充填材よりも早
く周辺部に達してしまい、ウエーハ周辺部に大粒径の充
填材のみが集中してしまうという問題が発生する。また
このことから、ウエーハを成形した封止材中の充填材の
含有率が場所により異なってしまう。そして、個片に切
断されたパッケージ中の無機充填材の充填量が少ない個
所では、吸水率の増加や封止材とシリコンチップ間の線
膨張係数のミスマッチにより、信頼性が低下するという
問題が発生する。また、大粒径の充填材が周辺部に集中
することにより、局部的に充填材同士を繋ぎ止める樹脂
量が減少するため、封止材硬化物の強度およびシリコン
チップに対する封止材の接着強度が低下するとともに、
ボイドやピンホールが発生し、パッケージの信頼性を著
しく低下させる。
【0007】一方、直径6インチ以上の大判シリコンウ
エーハを樹脂封止する際には、175℃にて封止するた
め、封止後室温に戻る過程においてシリコンウエーハと
封止樹脂との間の収縮率の差により反りが発生する。こ
の反りは個々の素子に切断する際や、ウエーハ状態でハ
ンダボールをつける際の障害となる。また、樹脂層とシ
リコンウエーハ間および銅バンプ間の熱膨張係数の差が
大きい場合、基板への実装の際の熱や、実装後の温度サ
イクルにより、樹脂層にクラックが発生したり素子との
剥離が発生する問題が生じ、半導体装置の信頼性を低下
させる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
点を解消するためになされたもので、外部端子用のバン
プを有するウエーハをバンプ端面が露出するように樹脂
封止した後、個々の素子に切断することにより得られる
半導体装置において、ボイドやピンホールおよびクラッ
クの発生、樹脂封止後の反り、実装後の吸湿による樹脂
層の絶縁抵抗の低下、樹脂層の機械的強度の低下、シリ
コン素子との接着強度の低下などが抑制された高信頼性
を有する半導体装置、およびこれを製造するための半導
体封止用樹脂を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、充填材を
含み基板の上に形成された樹脂層と該樹脂層によって封
止されたバンプとを有する半導体装置であって、充填材
の最大粒径は0.3 μm以上であり、かつ、バンプの高さ
の0.45倍以下とされることを特徴とする半導体装置を提
供することにより達成される。
【0010】また上記目的は、さらに上記充填材が、異
なる平均粒径を有する複数の充填材からなる半導体装置
を提供することにより達成される。また上記目的は、さ
らに上記複数の充填材が第一の充填材と第二の充填材か
らなり、第一の充填材と第二の充填材との平均粒径比が
2 以上300 以下である半導体装置を提供することにより
達成される。
【0011】また上記目的は、さらに上記複数の充填材
が第一の充填材と第二の充填材からなり、いずれか大き
い方の平均粒径は0.2 μm以上30μm以下である半導体
装置を提供することにより達成される。また上記目的
は、さらに上記複数の充填材が第一の充填材と第二の充
填材からなり、平均粒径が大きい方の第一または第二の
充填材の混合比率が全体の98〜30重量%である半導体装
置を提供することにより達成される。
【0012】また上記目的は、さらに上記複数の充填材
がシリカである半導体装置を提供することにより達成さ
れる。また上記目的は、さらに上記充填材が樹脂層に全
体の50〜90重量%添加された半導体装置を提供すること
により達成される。また上記目的は、充填材を含む半導
体封止用樹脂であって、上記充填材の最大粒径は0.3 μ
m以上であり、かつ、バンプの高さの0.45倍以下とされ
ることを特徴とする半導体封止用樹脂を提供することに
より達成される。
【0013】本発明においては、上記手段により、成形
時の流動性が良好で成形後においては大粒径の充填材の
ウエーハ周辺部への集中がなく、ウエーハ上のいずれの
位置における充填材の充填率も均一となる半導体封止用
樹脂が得られ、かつ、これを用いた半導体装置を得るこ
とができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施の形
態を図面を参照して説明する。図1に示されるように、
本発明の実施の形態に係る半導体装置は、ウエーハ7
と、ウエーハ7の上に形成された外部端子用銅バンプ5
と、封止によって形成された樹脂層1と、外部端子用銅
バンプ5の上に形成されたハンダボール3とを備えたチ
ップサイズパッケージである。ここで、樹脂層1を構成
する半導体封止用樹脂内の無機充填材(以下においてフ
ィラーともいう。)の最大粒径が、外部端子用銅バンプ
5の高さの0.45倍以下であれば、最大粒径近傍の大きさ
を有する充填材のウエーハ周辺部への集中を抑制できる
ことが見出された。従って、たとえば外部端子用銅バン
プ5の高さが100 μmであれば、充填材の最大粒径は45
μm以下であることが望ましいことになる。
【0015】以下に、実験データを表1に示す。
【0016】
【表1】
【0017】上記の表1は、外部端子用銅バンプ5の高
さが100 μmであるときのデータを示すものである。こ
こで、実施例1〜4は充填材であるシリカの最大粒径が
外部端子用銅バンプ5の高さの0.45倍以下であり、比較
例2は0.45倍を超える50μmとなっている。表1に示さ
れるように、成形後のシリカの分散状態は実施例1〜4
において良好であるのに対し、比較例2では不良であっ
た。なお、この分散状態は、直径が8インチのウエーハ
を圧縮成形した後において、成形品表面を実態顕微鏡に
て観察し評価した。また、粒径の測定は、コ−ルターカ
ウンターを用いた。
【0018】次に、表1に記載された実施例に係る半導
体封止用樹脂の製造法について説明する。まず、ウエー
ハ7の上に形成される外部端子用銅バンプ5の高さを、
マイクロメータ等で測定する。そして次に、シリカの最
大粒径が外部端子用銅バンプ5の高さの0.45倍以下とな
るように、篩などで分級する。なお、このようにして得
られたシリカは、予め脱アルコール処理したγ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシランにより表面処理した
球状のものである。そして、主剤として、このシリカ
と、ビフェニル型エポキシ樹脂(YX−4000H,油化シ
ェル化学)、キシリレンフェノール(XLC−225 L
L, 三井東圧化学)、可とう性付与材(クレイトンG−
1901X, シェル化学)、およびトリフェニルホシフィン
を以下の表2に示した組成比でミキサにて混合したの
ち、ニーダにより溶融混練し冷却粉砕してエポキシ樹脂
組成物を得た。
【0019】
【表2】
【0020】このように、本発明における封止用樹脂組
成物には、通常、エポキシ樹脂が配合される。このよう
なものとしては、1分子中にエポキシ基を2個以上有す
るものであれば特に限定されない。たとえば、クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン
型エポキシ樹脂、ビスフェノールAやレゾルシンなどか
ら合成される各種ノボラック型エポキシ樹脂、線状脂肪
族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキ
シ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂などがあげられる。
【0021】用途によっては2種以上のエポキシ樹脂を
併用してもよいが、耐熱性および耐湿性の点からはビフ
ェニル型エポキシ樹脂を全エポキシ樹脂中に50重量%
以上含むものを用いるのが好ましい。本発明の封止用樹
脂組成物には、通常、硬化剤が配合される。このような
ものとしては、エポキシ樹脂と反応して硬化させるもの
であれば特に限定されず、これらの具体例としては、た
とえば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラ
ック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、トリスヒドロキ
シフェニルメタン、ビスフェノールAやレゾルシンから
合成される各種ノボラック樹脂、ポリアリルフェノー
ル、ジシクロペンタジエンフェノール、レゾール樹脂、
ポリビニルフェノールなどの各種多価フェノール化合
物、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット
酸などの酸無水物およびメタフェニレンジアミン、ジア
ミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンな
どの芳香族アミンなどがあげられる。なかでも、密着性
の点から、1分子中に水酸基を2個以上有するフェノー
ル化合物が好ましく、とりわけフェノールノボラック樹
脂、フェノールアラルキル樹脂などが好ましい。
【0022】本発明において、エポキシ樹脂と硬化剤の
配合比に関しては特に制限はないが、得られるエポキシ
樹脂の硬化物および半導体装置の機械的性質および密着
性の点から樹脂に対する硬化剤の化学当量比が0.5〜
1.5、特に0.8〜1.2の範囲にあることが好まし
い。また、本発明の封止用樹脂組成物中の硬化剤の含有
量は、8〜40重量%であるのが好ましい。
【0023】また、本発明の封止用樹脂組成物において
は、エポキシ樹脂と硬化剤の硬化反応を促進するための
硬化触媒を用いてもよい。硬化触媒は、硬化反応を促進
するものならば特に限定されず、たとえば2−メチルイ
ミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−メチ
ル−4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダ
ゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミン、
ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチル
アミン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール,
2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノー
ル、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン
−7,1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン−
5などの3級アミン化合物、ジルコニウムテトラメトキ
シド、ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラキス
(アセチルアセトナト)ジルコニウム、トリ(アセチル
アセトナト)アルミニウムなどの有機金属化合物および
トリフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリ
エチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ(p−
メチルフェニル)ホスフィン、トリ(ノニルフェニル)
ホスフィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボ
ラン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニル
ボレートなどの有機ホスフィン化合物があげられる。な
かでも、反応性の点から、トリフェニルホスフィンやテ
トラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート
や1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−
7が特に好ましく用いられる。これらの硬化触媒は、用
途によっては2種以上を併用してもよく、その添加量は
エポキシ樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部
の範囲であるのが好ましい。
【0024】本発明の封止用樹脂組成物には、所望によ
り、シリコーンゴム、オレフィン系共重合体、変性ニト
リルゴム、変性ポリブタジエンゴム、変性シリコーンオ
イルなどのエラストマーやポリエチレンなどの熱可塑性
樹脂を低応力化剤として配合してもよい。本発明の封止
用樹脂組成物には、また、ハロゲン化エポキシ樹脂など
のハロゲン化合物、リン化合物などの難燃剤、三酸化ア
ンチモンなどの難燃助剤、カーボンブラック、酸化鉄な
どの着色剤、有機過酸化物などの架橋剤を任意に添加す
ることができる。
【0025】なお、上記のようにシリカの粒度分布の上
限を外部端子用銅バンプ5の高さに応じて抑えることに
より、粒度分布幅が狭くなって流動性は低くなる可能性
があるが、溶融粘度の低いエポキシ樹脂を用いることに
より、未充填を起こさずに成形が可能となる。ここで、
「溶融粘度の低い」とは具体的には〜?であることをい
う。また低粘度なエポキシ樹脂として、ビフェニル型エ
ポキシ樹脂やナフタレン型エポキシ樹脂などが用いられ
る。
【0026】一方、シリカの最大粒径は0.3 μm以上と
することが望ましい。0.3 μm未満では、充填材の粒径
縮小により充填材の表面積が大きくなり、封止材の溶融
粘度が高くなるために、成形の際未充填が発生するため
である。また、最大粒径が0.3 μm未満のシリカを用い
た場合には、シリカ同士が凝集を起こし、この凝集物が
成形時にウエーハの外周に集中して存在した。なお、最
大粒径が0.3 μm以上のシリカを得るためには、分級や
0.3 μm以上に調製された合成シリカを用いるなどの方
法を使う。
【0027】また、充填材を高充填化すれば、ウエーハ
と封止材との線膨張係数が近くなるため、温度サイクル
にさらされても界面剥離の発生を抑制できる。しかし充
填材の高充填化は、封止材の成形時における溶融粘度を
上昇させ、特に単一粒度分布の充填材は、狭粒度分布化
により流動性が著しく低下する。この低下を抑える手段
として、異なる平均粒径を有する複数種類の充填材を混
合した充填材を用いることで、樹脂の流動性を向上させ
ることができる。ここで特に、上記充填材を平均粒径の
異なる2種類の充填材で構成し、それらの充填材の平均
粒径の比を2以上300以下とすることで、樹脂の流動
性が飛躍的に向上することが見出された。以下の表3
に、実験データが示される。
【0028】
【表3】
【0029】上記表3に示されるように、平均粒径比が
2以上300以下である実施例12,13ではボイドや
未充填が生じず分散状態も良好であったが、平均粒径比
が400である比較例7ではボイドが発生した。また、
平均粒径比が1.3 である比較例8では、ボイドや未充填
が生じ、分散状態も不良であった。なお、半導体装置の
樹脂層におけるボイド及び配線間の樹脂未充填の有無
は、超音波探傷顕微鏡にて確認した。さらに、成形品に
おける樹脂未充填の有無は目視にて評価した。
【0030】また、平均粒径の異なる2種の充填材の混
合においては、平均粒径が大きい方の充填材の添加比率
を全体の98〜30重量%とすることが、流動性の点で
最も有効であった。以下の表4に、実験データが示され
る。
【0031】
【表4】
【0032】上記表4に示されるように、平均粒径が大
きい方のシリカ1の添加比率が98〜30重量%である
実施例5〜8では、ボイドや未充填が生じず分散状態も
良好であったのに対し、添加比率が99重量%や20重
量%である比較例3, 4ではボイドや未充填が生じた。
なお、表4に示される実験で用いられたシリカの粒度分
布は、以下の表5の通りとされた。
【0033】
【表5】
【0034】なお、上記表5は篩法による分析により得
たものである。また、上記のように異なる粒度分布を有
する2種の充填材を用いる場合、充填材の大きいほうの
平均粒径は0.2 μm以上30μm以下とすることが好ま
しい。このことは、上記表3に示される実験データで実
証される。すなはち、大きい方のフィラー1の平均粒径
が30μmあるいは0.2 μmである実施例12, 13で
は、ボイドや未充填が生じず分散状態も良好であったの
に対し、フィラー1の平均粒径が40μmである比較例
7ではボイドが生じ、平均粒径が0.1 μmである比較例
9ではボイド及び未充填が発生するとともに分散状態も
不良であった。これらのデータから、フィラー高充填領
域では成形性が良好であるため、信頼性の高い半導体装
置が得られることがわかる。なお、平均粒径が0.2 μm
以上30μm以下である充填材は、例えば篩による分級
を行うことにより得ることができる。
【0035】さらに、フィラーを樹脂全体の50重量%
以上90重量%以下とすることにより、耐湿性が良好
で、かつ耐温度サイクル性の良好な半導体装置を得るこ
とができる。以下の表6に、実験データを示す。
【0036】
【表6】
【0037】上記表6に示されるように、フィラーの添
加量がそれぞれ50,70,80重量%である実施例9
〜11は、耐湿性及び耐温度性が良好であったのに対
し、フィラーの添加量がそれぞれ40あるいは95重量
%である比較例5, 6は共に、耐湿性及び耐温度性が不
良であった。ここで耐湿性は、半導体装置をプレッシャ
クッカテスタ(121℃/ 相対湿度85%)中に、7v
のバイアス電圧を印加しつつ千時間放置した後に、その
素子不良を検査することによって調べた。なお、表6中
耐湿性の欄の「0/ 20」とは、20個の半導体装置の
うち素子不良が発生したものが0個であったことを意味
する。一方、耐温度サイクル性は、ー65℃から150
℃の間において千サイクルに及ぶ冷熱熱衝撃試験を行っ
た結果、シリコン素子と樹脂との間で剥離またはクラッ
クが発生したか否かを検査することにより調べた。なお
同様に、表6中熱衝撃試験の欄の「0/ 20」とは、2
0個の半導体装置のうち剥離(またはクラック)が発生
したものが0個であったことを意味する。
【0038】さらにまた、充填材としては、シリカ粉末
を用いることで耐湿性の優れた封止材を得ることができ
た。ここで、シリカとしては、結晶シリカ、溶融シリ
カ、合成シリカなどの粉末が用いられ、形状は不定形や
球状のものが用いられる。特に、流動性向上のために
は、球状シリカを用いることが望ましい。また、耐湿性
の点からは、高純度の溶融シリカや合成シリカなどを用
いることが望ましい。
【0039】また、充填材をエポキシ樹脂組成物中に全
体の50〜90重量%添加すると、封止材の熱膨張係数
をシリコンウエーハ、および胴製バンプの熱膨張係数に
近づけることができるため、成形後の反りや、冷熱サイ
クル時に発生する樹脂クラックを抑制することができ
る。なお、上記表6の実施例9〜11及び比較例5, 6
で用いられたシリカ(表6には、一般的に「フィラー」
と記載されている。)の粒度分布は、上記表5に示され
るものとされた。
【0040】また、上記表1, 3, 4, 6におけるウエ
ーハ反り量は、直径8インチのウエーハを用いて、成形
後の反り量を表面粗さ計( サーフコーダ, 商品名)によ
って測定したものである。一方、本実施の形態に係る半
導体封止用樹脂においては、以下の成分が添加される。
すなわち、硬化触媒として、上記のようにイミダゾール
系触媒、有機ホスフィン系触媒、マイクロカプセル化さ
れた有機ホスフィン系触媒、トリフェニルホスフィンの
四級塩、100℃以上200℃以下の融点を有する有機
ホスフィン化合物などが添加される。また、ウエーハと
樹脂間の濡れ性や接着性を向上させるために、ウエーハ
表面をカップリング処理することも望ましいが、このと
きカップリング材としては、シラン系、チタン系、アル
ミニウム系などが用いられる。特に充填材としてシリカ
粉末を用いる場合は、シラン系カップリング材を用いる
ことが望ましい。また、アルコキシシラン系のカップリ
ング材を用いる場合は、予めアルコキシ基を脱アルコー
ル反応させて、水酸基にしてから処理をおこなってもよ
い。
【0041】
【発明の効果】本発明によれば、充填材が樹脂層に常に
均一に充填されるため、成形後の樹脂層にボイドやピン
ホールが生じず、樹脂層と基板間の接着性も良好な半導
体封止用樹脂を得ることができ、あるいはまた、かかる
半導体封止用樹脂を用いた信頼性の高い半導体装置を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、従来からのトランスファ成形法による
樹脂封止工程を説明するための図である。
【図2】図2は、従来からのチップサイズパッケージの
製造工程を説明するための図である。
【図3】図3は、従来からの圧縮成形法を実現するため
の半導体装置製造用金型を示す図である。
【図4】図4は、本発明の実施の形態にかかる半導体装
置を示す図である。
【符号の説明】
1 樹脂層 3 ハンダボール 5 外部端子用銅バンプ 7 ウエーハ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/60 H01L 21/92 603G 23/12 23/12 L // C08G 59/62 23/30 D Fターム(参考) 4J002 BQ00X CC04X CC05X CC07X CD01W CD02W CD04W CD05W CD06W CD12W CE00X DJ018 EC077 EL136 EL146 EN027 EN067 EN076 EU117 EV226 EW147 EZ007 FA088 FD018 FD14X FD146 FD157 GQ05 4J036 AA01 AD07 AD08 AF05 AF06 AF08 AF19 DB03 DB06 DB22 DC03 DC10 DC41 DC46 DD05 DD07 FA05 FB01 FB06 FB07 JA07 4M109 AA01 CA22 DB17 EA02 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB13 EB19 EC09 EC20 ED02

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 充填材を含み基板の上に形成された樹脂
    層と該樹脂層によって封止されたバンプとを有する半導
    体装置であって、前記充填材の最大粒径は0.3 μm以上
    であり、かつ、前記バンプの高さの0.45倍以下とされる
    ことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記充填材は、異なる平均粒径を有する
    複数の充填材からなる請求項1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記複数の充填材は第一の充填材と第二
    の充填材からなり、前記第一の充填材と前記第二の充填
    材との平均粒径比が2 以上300 以下である請求項2に記
    載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記複数の充填材は第一の充填材と第二
    の充填材からなり、いずれか大きい方の前記平均粒径は
    0.2 μm以上30μm以下である請求項2に記載の半導体
    装置。
  5. 【請求項5】 前記複数の充填材は第一の充填材と第二
    の充填材からなり、前記平均粒径が大きい方の前記第一
    または第二の充填材の混合比率が全体の98〜30重量%で
    ある請求項2に記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 前記複数の充填材はシリカである請求項
    2に記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】 前記充填材は、前記樹脂層に全体の50〜
    90重量%添加された請求項1に記載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 充填材を含む半導体封止用樹脂であっ
    て、前記充填材の最大粒径は、0.3 μm以上であり、か
    つ、前記バンプの高さの0.45倍以下とされることを特徴
    とする半導体封止用樹脂。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002367995A (ja) * 2001-06-06 2002-12-20 Shigeru Koshibe 電気回路配線用材料
JP2002367978A (ja) * 2001-06-06 2002-12-20 Shigeru Koshibe 半導体用層間絶縁薄膜及びその製法
JP2009221363A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Shin Etsu Chem Co Ltd 半導体装置製造用の樹脂組成物
US8334594B2 (en) 2009-10-14 2012-12-18 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Chip having a metal pillar structure
US8552553B2 (en) 2009-10-14 2013-10-08 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor device
US8569885B2 (en) 2010-10-29 2013-10-29 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Stacked semiconductor packages and related methods
US8686568B2 (en) 2012-09-27 2014-04-01 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package substrates having layered circuit segments, and related methods
US8698307B2 (en) 2010-09-27 2014-04-15 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package with integrated metal pillars and manufacturing methods thereof
US8884443B2 (en) 2012-07-05 2014-11-11 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Substrate for semiconductor package and process for manufacturing

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002367995A (ja) * 2001-06-06 2002-12-20 Shigeru Koshibe 電気回路配線用材料
JP2002367978A (ja) * 2001-06-06 2002-12-20 Shigeru Koshibe 半導体用層間絶縁薄膜及びその製法
JP2009221363A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Shin Etsu Chem Co Ltd 半導体装置製造用の樹脂組成物
US8334594B2 (en) 2009-10-14 2012-12-18 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Chip having a metal pillar structure
US8552553B2 (en) 2009-10-14 2013-10-08 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor device
US8698307B2 (en) 2010-09-27 2014-04-15 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package with integrated metal pillars and manufacturing methods thereof
US8569885B2 (en) 2010-10-29 2013-10-29 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Stacked semiconductor packages and related methods
US8884443B2 (en) 2012-07-05 2014-11-11 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Substrate for semiconductor package and process for manufacturing
US9224707B2 (en) 2012-07-05 2015-12-29 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Substrate for semiconductor package and process for manufacturing
US9437532B2 (en) 2012-07-05 2016-09-06 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Substrate for semiconductor package and process for manufacturing
US8686568B2 (en) 2012-09-27 2014-04-01 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package substrates having layered circuit segments, and related methods

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