JP2005332970A - 半導体装置の実装構造体および実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 リペア可能なアンダーフィルを用いて、実装用配線基板との接続信頼性や衝撃信頼性が高いバンプ接続型半導体装置の実装構造体および実装方法を得ることを目的とする。
【解決手段】 バンプ接続型半導体装置１と、はんだバンプ６により、バンプ接続型半導体装置１とはんだ接続する実装用配線基板４とを備え、バンプ接続型半導体装置１と実装用配線基板４との間に、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子３と熱硬化性接着剤樹脂２とを混合した樹脂組成物を充填し、硬化させた。
【選択図】 図１

Description

本発明は小型パソコン（パーソナルコンピュータ）や、携帯電話機、ビデオカメラ等、電子機器に使用される半導体装置の実装構造体および実装方法に関し、特に、リペアが可能な半導体装置の実装の技術に関する。

携帯電話機に代表されるモバイル機器は、多機能化が著しい一方で、小型、軽量化への要求も非常に高い。そのため、実装される半導体装置には、従来のＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）に代表される、リード接続型の半導体装置に替わり、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）といった、はんだバンプ接続型の半導体装置が数多く使用されている。しかし、携帯電話機やＰＤＡ等、人が持ち運ぶことを前提としたモバイル機器は、使用者の不注意による落下等の衝撃に対して高い信頼性が要求されるという、従来の据え置き型の電子機器に無い特徴を持つ。一般にＢＧＡ、ＣＳＰ等のはんだバンプ接続型の半導体装置は、衝撃がダイレクトにはんだ接続部に伝わるため、リードによる応力緩和機能を持つリード接続型半導体装置と比較し、信頼性に劣る。そのため、信頼性を向上させるために様々な補強が行われている。中でも、バンプ接続型の半導体装置と実装用配線基板の間に、熱硬化性接着剤を注入して補強する、いわゆるアンダーフィルが使われるケースが非常に多い。

アンダーフィルを使用する場合の大きな課題としてリペアがある。アンダーフィル材料としては主にエポキシ系の樹脂が使われる。しかし、エポキシ系の樹脂は熱的、化学的に非常に安定な物質であるため、一度硬化させると除去が困難である。そのため、アンダーフィルを使用した場合、不良が発生した半導体装置の交換や、はんだ接続部に破断が発生した場合の再接続が困難である。その結果、製造工程内不良、市場不良を問わず、不良の原因が、バンプ接続型半導体装置および、実装用配線基板とのはんだ接続部にある場合、バンプ接続型半導体装置の交換や、再接続が不可能なため、廃棄せざるを得なかった。

また、バンプ接続型半導体装置は、それ自身の小型化、軽量化のため、はんだバンプピッチやはんだボールの微細化が進んでいる。それに対応し、実装用配線基板のランド径も小径化している。その結果、はんだ接続部の強度が低下し、信頼性も低下する。したがって、アンダーフィルによる補強効果の向上が、これまで以上に必要となっている。

そこで、従来では、アンダーフィルを用いた場合のリペア技術として、１５０℃で軟化するエポキシ系樹脂をアンダーフィル材とした半導体装置（例えば、特許文献１参照）、加熱しながら半導体装置を実装用配線基板から引き剥がす工程が可能な樹脂組成物を用いた半導体装置の実装構造（例えば、特許文献２参照）、エポキシ樹脂の化学構造にフッ素を導入することで、分子のパッキング性を低下させ、膨潤性を高めたリペアラブル・アンダーフィル（例えば、非特許文献１参照）などの技術が開示されていた。
特開２００１−２２０４２８号公報 特開平１０−２０９３４２号公報 ナインス シンポジウム オン"マイクロジョイニング アンド アセンブリ テクノロジ イン エレクトロニクス"フェブルアリ６−７，ヨコハマ，ｐ１３５〜ｐ１３８（９ｔｈ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ"Ｍｉｃｒｏｊｏｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎｉｃｓ"Ｆｅｂｒｕａｒｙ６−７，Ｙｏｋｏｈａｍａ，ｐ１３５〜ｐ１３８）

しかしながら、特許文献１記載のものは、リペアは、半導体素子の取り外しの可否で定義されており、樹脂残渣の除去に関しての記載は無く、リペア時の樹脂残渣の除去については考慮されていないという問題がある。

また、特許文献２記載のものは、実装用配線基板上に残った、樹脂残渣を除去する方法として、所定温度に過熱するか、有機溶液を含浸させるか、または所定温度に過熱しながら有機溶液を含浸させて取り除く方法が開示されている。しかし、加熱しながらの樹脂残渣の除去は作業性が悪い。また、有機溶液を含浸させる場合、実装用配線基板や周辺に実装された部品を損傷する可能性があり、必ずしも、樹脂残渣の除去に適当な有機溶液が使えるとは限らないという問題がある。

また、非特許文献１記載のものは、樹脂を膨潤させるリペア液として、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）という有機溶液を使用しており、実装用配線基板や周辺に実装された部品を損傷する可能性があり、また、作業性、安全性も良好とは言えないという問題がある。

本発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、リペア可能なアンダーフィルを用いて、実装用配線基板との接続信頼性や衝撃信頼性が高いバンプ接続型半導体装置の実装構造体および実装方法を得ることを目的とする。

本発明による半導体装置の実装構造体は、半導体装置と、半導体装置とはんだ接続する実装用配線基板とを備え、半導体装置（あるいは半導体装置の４隅、または外周部）と実装用配線基板との間に、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子と熱硬化性接着剤樹脂とを混合した樹脂組成物を充填し、硬化させたものである。

また、本発明による半導体装置の実装方法は、半導体装置と実装用配線基板とをはんだ接続する工程と、半導体装置（あるいは半導体装置の４隅、または外周部）と実装用配線基板との間に、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子と熱硬化性接着剤樹脂とを混合した樹脂組成物を充填する工程と、樹脂組成物を加熱し、硬化させる工程とを備えたものである。

本発明によれば、半導体装置の実装構造体は、加熱することで、有機系熱膨張性粒子に内包した、有機溶液が沸騰気化し、急激に体積膨張して、熱硬化性接着剤樹脂の接着強度が低下し、基板より自然剥離する、もしくは、容易に引き剥がすことが可能となり、バンプ接続型半導体装置の再搭載が可能となる。また、熱硬化性接着剤樹脂が多孔質構造に変化して、機械強度が著しく低下するため、切削、研削が容易になり、バンプ接続型半導体装置の引き剥がしと、樹脂残渣の除去が可能となる。さらに、有機系熱膨張性粒子に内包した有機溶液が、衝撃を吸収することで、衝撃信頼性が向上する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１による半導体装置の実装構造体の構造について説明する。図１は本発明の実施の形態１による半導体装置の実装構造体の構造を示す断面図である。

図１において、半導体装置の実装構造体は、バンプ接続型半導体装置の一例であるＢＧＡ型半導体装置１、熱硬化性接着剤樹脂２、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子３、実装用配線基板４、基板ランド５、はんだバンプ６から構成され、ＢＧＡ型半導体装置１と実装用配線基板４の間に、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子３と熱硬化性接着剤樹脂２とを混合した樹脂組成物を充填し接着した構造となっている。

熱硬化性接着剤樹脂２は、エポキシ系樹脂、オキセタン系樹脂、反応性アクリル系樹脂、シアネートエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シアノアクリレート系樹脂、フェノールアルデヒド系樹脂、メラミンアルデヒド系樹脂、尿素アルデヒド系樹脂、レゾルシノールアルデヒド樹脂、キシレンアルデヒド樹脂、またはフラン樹脂からなるエポキシ樹脂、ウレタン樹脂等如何なる樹脂を用いても良い。

また、熱硬化性接着剤樹脂２には、樹脂以外の成分として、無機フィラー、カップリング剤、界面活性剤の中から１種類、もしくは複数を含んでいても良い。

有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子３は、例えば、炭化水素をインサイト重合法により、塩化ビニリデン、アクリロニトリルなどの共重合物の殻壁でマイクロカプセル化することで得ることができる。

有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子３と熱硬化性接着剤樹脂２とを混合した樹脂組成物は、硬化した後に、有機系熱膨張性粒子３の発泡温度以上で加熱することにより、有機系熱膨張性粒子３内の有機溶液が、沸騰気化して、有機系熱膨張性粒子３が発泡し、多孔質構造となり、接着強度、樹脂強度が低下するものである。

次に、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子３と熱硬化性接着剤樹脂２とを混合した樹脂組成物の変化について説明する。図２は樹脂組成物を硬化させた後の表面の状態を示す図、図３は樹脂組成物を硬化させた後に有機系熱膨張性粒子が発泡した後の表面の状態を示す図である。

図２において、図２の１０に示す粒に見えるのが有機系熱膨張性粒子３であり、他の部分が熱硬化性接着剤樹脂２である。図３において、図３の１１に示す部分が、有機系熱膨張粒子３内の有機溶液が、沸騰気化して、有機系熱膨張性粒子３が発泡してできた気泡であり、表面だけではなく、内部も同様に気泡ができ、全体が多孔質構造となっている。

実施の形態１において、ＢＧＡ型半導体装置１と実装用配線基板４の間に充填する樹脂組成物は、硬化後は図２に示すような状態となっており、ＢＧＡ型半導体装置１と実装用配線基板４とを接着している。この状態で有機系熱膨張性粒子３の発泡温度以上で加熱することにより、有機系熱膨張性粒子３内の有機溶液が、沸騰気化して、有機系熱膨張性粒子３が発泡し、図３に示すような状態となって、非常に脆くなり、剥がれやすくなる。この状態で、はんだバンプ６を溶融させることにより、ＢＧＡ型半導体装置１を簡単に取り外すことができる。

また、ＢＧＡ型半導体装置１と実装用配線基板４の間に充填する樹脂組成物は、図１に示すように、液体である有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子３と熱硬化性接着剤樹脂２を混合しているため、硬化後の樹脂組成物は全体としての見かけ上の弾性率が低下している状態となり、樹脂が割れにくくなり、従来の樹脂に比べて、衝撃に強い樹脂となっている。さらに、ＢＧＡ型半導体装置１と実装用配線基板４の間に充填する樹脂組成物は、有機系熱膨張性粒子３内の有機溶液が液体であるため、この有機溶液自体によっても衝撃を吸収することができ、従来の全体が固体の樹脂に比べて、さらに、衝撃に強い樹脂となっている。

このように、実施の形態１においては、ＢＧＡ型半導体装置１と実装用配線基板４の間に充填する樹脂組成物が、従来の樹脂に比べて衝撃に強いものであり、半導体装置の実装構造体の通常使用時においての、衝撃信頼性を向上させることが可能である。

さらに、半導体装置の実装構造体のリペア時には、有機系熱膨張性粒子３の発泡温度以上で加熱することにより、樹脂組成物が脆くなり、簡単にＢＧＡ型半導体装置１などのバンプ接続型半導体装置を取り外すことが可能である。

次に、実施の形態１における、はんだの融点および樹脂組成物の各種温度の関係について説明する。

ＢＧＡ型半導体装置１などのバンプ接続型半導体装置が稼動による発熱で温度が上昇し、リペア工程以外において、硬化した樹脂組成物内の有機系熱膨張性粒子３内の有機溶液が、沸騰気化した場合、接着強度、樹脂強度の低下と、その結果としての信頼性の低下が発生してしまう。したがって、有機系熱膨張性粒子３内の有機溶液が沸騰気化し、有機系熱膨張性粒子３が発泡する温度は、バンプ接続型半導体装置の稼働時のピーク温度以上でなければならない。一方、リペア工程における熱処理は、周辺の部品へのダメージや作業性、作業効率を考えた場合、低温であることが好ましい。

したがって、はんだ融点をＴm 、稼動時にバンプ接続型半導体装置の発熱で樹脂組成物の温度が上昇した時のピーク温度をＴw 、有機系熱膨張性粒子３の発泡温度をＴb 、リペア温度をＴr 、熱硬化性接着剤樹脂２のガラス転移温度をＴg 、とした時、稼動時には発泡しない条件として、Ｔr ＞Ｔb ＞Ｔw 、また、はんだを溶融させリペア可能な状態にする条件として、Ｔr ＞Ｔm の温度関係が必要であり、リペア温度Ｔr は、通常、周辺の部品へのダメージや作業性、作業効率を考え、Ｔr ＝Ｔm ＋２〜３０℃に設定されている。また、樹脂の熱膨張係数は、ガラス転移温度Ｔg 以上で急増し、はんだ接続部に発生する、歪、応力も増大するので、Ｔg ＞Ｔw であることが望ましい。

次に、バンプ接続型半導体装置の実装用配線基板への実装方法の一例について説明する。

まず、初めに、ＢＧＡ型半導体装置１を、実装用配線基板４にはんだ接続する工程として、φ0.500mm のＣu -Ｎi -Ａu 製ランドを形成したプリント基板に、Ｓn3Ａg0.5Ｃu はんだペーストをスクリーン印刷する。次いで、チップマウンタを使用し、ＢＧＡ型半導体装置１を実装用配線基板４に搭載する。ＢＧＡ型半導体装置１は１５mm角、バンプピッチ0.8mm 、はんだボール径0.5mm 、はんだボール材料がＳnＰb共晶はんだ、１９×１９の４列、２０８ピンのエリアアレイ型を用いた。次いで、ピーク温度２５０℃に設定したリフロー炉に通し、実装用配線基板４とＢＧＡ型半導体装置１をはんだ接続する。

次いで、ＢＧＡ型半導体装置１と実装用配線基板４の間に、熱硬化性接着剤樹脂２と有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子３を混合した樹脂組成物を充填する工程として、まず、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子３と熱硬化性接着剤樹脂２とを混合した樹脂組成物の一例として、化研テック社製のエコセパラＣＴ−１６８６Ｍを１００重量部に硬化剤としてＣＴ−１６８６Ｈを３０重量部加えて混合し樹脂組成物を得る。

この樹脂組成物の、発泡温度Ｔb は１５０℃、ガラス転移温度をＴg は７０℃であり、稼働時のピーク温度Ｔw は５０℃を想定しており、Ｔb ＞Ｔw 、Ｔg ＞Ｔw の関係を満たしている。

次いで、混合した樹脂組成物をシリンジに詰める。次いで、マイクロディスペンサを用い、実装用配線基板４に搭載したＢＧＡ型半導体装置１の直行する２辺に塗布する。

次いで、８０℃に熱したオーブン中に１２０分間入れ、実装用配線基板４とＢＧＡ型半導体装置１の間に、浸透、硬化させ、図１に示すようなＢＧＡ型半導体装置１の実装構造体を得る。このとき、混合した樹脂組成物の粘度は、一般のアンダーフィル材の約１０倍の９０Ｐａ・ｓであったが、８０℃に熱したオーブンに入れた場合、初めに粘度が低下し、充分に浸透した後に硬化反応が始まるので、充填性に問題は無かった。

なお、実施の形態１では、図１に示すように、樹脂組成物の熱硬化後に、樹脂組成物がＢＧＡ型半導体装置１の上部まで覆い被さるように樹脂組成物の充填量を調整し、衝撃信頼性をさらに向上させるようにしている。

また、この例で使用した樹脂組成物の硬化後の弾性率を測定したところ、その測定値は１８６０ＭＰａであり、従来の樹脂の一例である硬化後のエポキシ樹脂系アンダーフィル材ＬＤＰ１８６の弾性率の測定値の３３１０ＭＰａに比べて、樹脂全体としての弾性率が低くなっており、衝撃に強い樹脂となっていることが分かる。

次に、図４、図５により、上記のように実装されたＢＧＡ型半導体装置１の実装構造体のリペア性について説明する。図４は実装用配線基板の初期状態を示す図、図５はリペア後の実装用配線基板の状態を示す図であり、樹脂組成物が充填される基板部分を拡大した図である。

実施の形態１では、使用されているＳn3Ａg0.5Ｃu はんだペーストの融点は２２１℃、ＳnＰb共晶はんだの融点は１８３℃であり、リペア温度Ｔr として２５０℃を用いた。

まず、実装用配線基板４にＢＧＡ型半導体装置１が実装される前の基板表面の状態は、図４に示すような状態であり、この状態の基板上に、上記のように、実装用配線基板４にＢＧＡ型半導体装置１を搭載し、樹脂組成物を充填して硬化し、ＢＧＡ型半導体装置１の実装構造体が得られている。

このＢＧＡ型半導体装置１の実装構造体を、まず、２５０℃に熱したホットプレート上に置き加熱したところ、数秒後に、有機系熱膨張性粒子３内の有機溶液が沸騰気化し、急激に体積膨張し、樹脂硬化物は非常に脆い、多孔質構造に変化した。さらに加熱を続け、はんだバンプを溶融させた後、実装用配線基板４とＢＧＡ型半導体装置１の間に金属製のブレードを差し込んで持ち上げたところ、ＢＧＡ型半導体装置１を取り外すことができた。

次いで、室温まで冷却した後、実装用配線基板上に残った樹脂残渣の除去を行った。樹脂残渣は多孔質構造に変化し、非常に脆いため、大部分が、ナイフ等で容易に研削除去が可能であった。僅かに残った樹脂残渣は、ルーターを使用し、３００００ｒｐｍで回転させた、豚毛製のブラシでこすることで容易に除去可能であった。

この樹脂残渣を除去した後の、実装用配線基板４の基板表面は図５に示すような状態であり、樹脂残渣が除去された状態となった。

次いで、はんだ残渣を、はんだ吸い取り用編組銅線で除去した。次いで、上記のように、新しいＢＧＡ型半導体装置１の搭載、接続と樹脂組成物の充填、硬化を行うことで、リペアを行ったＢＧＡ型半導体装置１の実装構造体を得て、そのＢＧＡ型半導体装置１の実装構造体の衝撃信頼性、熱疲労信頼性を確認したところ、リペア前と比較して、遜色無かった。

次に、図６、図７により実施の形態１により得られたＢＧＡ型半導体装置１の実装構造体の衝撃信頼性についての評価について説明する。図６は衝撃信頼性についての評価を行うための評価装置を示す図、図７は衝撃信頼性についての評価結果を示す図である。

図６において、評価装置は、先端にφ１１mm鋼球の圧子８が先端に取り付けられた落下ロッド７を、ＢＧＡ型半導体装置１が実装された実装用配線基板４の裏から落下させ、はんだバンプ６などの断線により評価するものである。

ＢＧＡ型半導体装置１の実装構造体の衝撃信頼性についての評価を図６に示す評価装置を用いて行った。

実施の形態１では、この評価装置を用いて、落下ロッド７を繰り返し落下させ、断線が発生した時の落下回数を衝撃寿命とすることにより、衝撃信頼性を評価し、落下ロッド７の位置エネルギーを変えて評価を行い、図７に示すような評価結果を求めた。

比較例は、硬化後のロックタイト社製のエポキシ樹脂系アンダーフィル材ＬＤＰ１８６を、実装用配線基板４とＢＧＡ型半導体装置１の間に、浸透、硬化させて得た、ＢＧＡ型半導体装置の実装構造体である。

図７に示すように、例えば、落下ロッド７の位置エネルギーが約１２０ｍＪの時の比較では、実施の形態１による実装構造体は、従来のアンダーフィル材による実装構造体の約２０倍の衝撃寿命を持つことが分かる。

このように、実施の形態１では、樹脂組成物の充填、硬化後のリペアを容易に行うことができ、リペア後のＢＧＡ型半導体装置１の実装もリペア前と同様の品質で行うことができる。

また、実施の形態１では、樹脂組成物を用いることにより、実装構造体としてリペアが簡単にできるだけではなく、従来の樹脂に比べて、衝撃信頼性も高くすることができる。

（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１において、樹脂組成物をＢＧＡ型半導体装置１の４隅と実装用配線基板４との間に充填させて接着するようにしたものであり、使用する樹脂組成物は実施の形態１と同様である。

まず、実施の形態１と同様に、ＢＧＡ型半導体装置１と実装用配線基板４を接続する。次いで、実施の形態１と同様の方法で混合した樹脂組成物を、ＢＧＡ型半導体装置１の４隅に充填するために、室温で１時間放置し、硬化反応を進行させ、粘度を５００Ｐａ・ｓに調整する。

次いで、実装用配線基板４に接続したとＢＧＡ型半導体装置１の４隅に、粘度が５００Ｐａ・ｓになった樹脂組成物を塗布し、８０℃に熱したオーブン中に１２０分間入れ、硬化させ、ＢＧＡ型半導体装置１の実装構造体を得た。樹脂組成物の塗布量は、コーナー３つ目のはんだバンプ６まで、硬化後の樹脂に覆われる様に調整した。

このようにして得た、ＢＧＡ型半導体装置１の実装構造体は、樹脂組成物の塗布量が少なく、接着面積が小さいため、実施の形態１と比べて、さらに容易にＢＧＡ型半導体装置１の取り外しと、樹脂残渣の除去が可能であった。

また、実施の形態２のＢＧＡ型半導体装置１の実装構造体の衝撃信頼性についての評価も、実施の形態１と同様に図６に示す評価装置を用いて行い、図７に示すような評価結果を求めた。

図７に示すように、例えば、落下ロッド７の位置エネルギーが約１２０ｍＪの時の比較では、実施の形態２による実装構造体は、実施の形態１による実装構造体には劣っているが、従来のアンダーフィル材による実装構造体の約１０倍の衝撃寿命を持つことが分かる。

このように、実施の形態２では、樹脂組成物の量を少なくすることができ、樹脂組成物の充填、硬化後のリペアを容易に行うことができ、リペア後のＢＧＡ型半導体装置１の実装もリペア前と同様の品質で行うことができる。

また、実施の形態２では、使用する樹脂組成物の量が少なくても、従来の樹脂に比べて、衝撃信頼性も高くすることができる。

なお、実施の形態２では、ＢＧＡ型半導体装置１の４隅に樹脂組成物を充填し接着しているが、ＢＧＡ型半導体装置１の外周部に樹脂組成物を充填し接着するようにしても良い。この場合は、ＢＧＡ型半導体装置１の４隅に樹脂組成物を充填するよりは、樹脂組成物の使用量は増えるが実装構造体の衝撃寿命を高めることが可能である。

また、実施の形態１、２では、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子３と熱硬化性接着剤樹脂２とを混合し、樹脂組成物内において、有機系熱膨張性粒子３がほぼ均一に分布している例で説明したが、有機系熱膨張性粒子３が、接着強度が保たれる範囲で、接着面付近に多く分布するようにしてもよい。この場合、硬化した樹脂組成物を有機系熱膨張性粒子３の発泡温度以上に加熱した際に、接着面がより多孔質化し、リペア時のバンプ接続型半導体装置の取り外しをさらに容易にすることができる。

また、実施の形態１、２では、特にバンプ接続型半導体装置と実装用配線基板４の組み合わせで効果が大きいが、リード接続型半導体装置や、チップ部品、コネクタ等、如何なる部品に対しても適用が可能である。

本発明の実施の形態１による半導体装置の実装構造体の構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態１による樹脂組成物を硬化させた後の表面の状態を示す図である。 本発明の実施の形態１による樹脂組成物を硬化させた後に有機系熱膨張性粒子が発泡した後の表面の状態を示す図である。 本発明の実施の形態１による実装用配線基板の初期状態を示す図である。 本発明の実施の形態１によるリペア後の実装用配線基板の状態を示す図である。 本発明の実施の形態１による衝撃信頼性についての評価を行うための評価装置を示す図である。 本発明の実施の形態１，２による衝撃信頼性についての評価結果を示す図である。

符号の説明

１…ＢＧＡ型半導体装置、２…熱硬化性接着剤樹脂、３…有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子、４…実装用配線基板、５…基板ランド、６…はんだバンプ、７…落下ロッド、８…圧子。

Claims (10)

1. 半導体装置と、
   前記半導体装置とはんだ接続する実装用配線基板とを備え、
   前記半導体装置と前記実装用配線基板との間に、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子と熱硬化性接着剤樹脂とを混合した樹脂組成物を充填し、硬化させたことを特徴とする半導体装置の実装構造体。
2. 半導体装置と、
   前記半導体装置とはんだ接続する実装用配線基板とを備え、
   前記半導体装置の４隅と前記実装用配線基板との間に、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子と熱硬化性接着剤樹脂とを混合した樹脂組成物を充填し、硬化させたことを特徴とする半導体装置の実装構造体。
3. 半導体装置と、
   前記半導体装置とはんだ接続する実装用配線基板とを備え、
   前記半導体装置の外周部と前記実装用配線基板との間に、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子と熱硬化性接着剤樹脂とを混合した樹脂組成物を充填し、硬化させたことを特徴とする半導体装置の実装構造体。
4. 請求項１、２または３記載の半導体装置の実装構造体において、
   硬化した前記樹脂組成物は、前記有機系熱膨張性粒子に内包された有機溶液により外部からの衝撃を吸収することを特徴とする半導体装置の実装構造体。
5. 請求項４記載の半導体装置の実装構造体において、
   硬化した前記樹脂組成物は、前記有機系熱膨張性粒子の発泡温度以上に加熱されると、前記有機系熱膨張性粒子に内包された有機溶液が沸騰・気化して、前記有機系熱膨張性粒子が発泡し、その接着強度および機械強度の少なくとも一方の強度が低下することを特徴とする半導体装置の実装構造体。
6. 請求項５記載の半導体装置の実装構造体において、
   前記実装用配線基板が、前記有機系熱膨張性粒子の発泡温度以上かつ前記はんだの融点以上で加熱されると、前記半導体装置および前記樹脂組成物が前記実装用配線基板から取り外し可能な状態となることを特徴とする半導体装置の実装構造体。
7. 半導体装置と実装用配線基板とをはんだ接続する工程と、
   前記半導体装置と前記実装用配線基板との間に、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子と熱硬化性接着剤樹脂とを混合した樹脂組成物を充填する工程と、
   前記樹脂組成物を加熱し、硬化させる工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の実装方法。
8. 半導体装置と実装用配線基板とをはんだ接続する工程と、
   前記半導体装置の４隅と前記実装用配線基板との間に、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子と熱硬化性接着剤樹脂とを混合した樹脂組成物を充填する工程と、
   前記樹脂組成物を加熱し、硬化させる工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の実装方法。
9. 半導体装置と実装用配線基板とをはんだ接続する工程と、
   前記半導体装置の外周部と前記実装用配線基板との間に、有機溶液を内包した有機系熱膨張性粒子と熱硬化性接着剤樹脂とを混合した樹脂組成物を充填する工程と、
   前記樹脂組成物を加熱し、硬化させる工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の実装方法。
10. 請求項８または９記載の半導体装置の実装方法において、
    前記樹脂組成物を充填する工程の前に、
    前記樹脂組成物が所定の粘度になるまで硬化反応を進行させる工程を備えたことを特徴とする半導体装置の実装方法。