JP2006228842A - Resin film for fixing for semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin film for fixing which can be prevented from positional deviation at the time of being placed on salient electrodes of a semiconductor device. <P>SOLUTION: The resin film 6 for fixing is placed on the plurality of salient electrodes 5 of the semiconductor device 1, then heated and melted to enter a space between the salient electrodes 5, and finally cooled to be solidified into a solid resin layer 7. The resin film 6 for fixing is made of thermosetting resin or thermoplastic resin, and has, on the surface on the side in contact with the salient electrodes 5, a plurality of concave portions 8 for alignment which can be engaged with the salient electrodes 5. The concave portions 8 are formed in places corresponding to the individual salient electrodes 5. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体装置をプリント基板等に実装する際、半導体装置をプリント基板等に固定するための固定用樹脂フィルムおよびこの樹脂フィルムを用いた半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a fixing resin film for fixing a semiconductor device to a printed circuit board or the like when the semiconductor device is mounted on a printed circuit board or the like, and a method for manufacturing a semiconductor device using the resin film.

近年、半導体装置が軽薄短小化していくにつれ、その半導体装置の接続電極も狭ピッチ化され、電極自身は小体積化、小面積化の方向へと推移している。半導体装置を用いてのプリント基板実装においても同様であり、半導体装置とプリント基板とを接続する接続電極は小体積化、小面積化することにより、基板実装信頼性の低下が危ぶまれている。   In recent years, as semiconductor devices are becoming lighter, thinner, and smaller, connection electrodes of the semiconductor devices are also narrowed, and the electrodes themselves are shifting toward smaller volumes and smaller areas. The same applies to mounting of a printed circuit board using a semiconductor device, and the connection electrode connecting the semiconductor device and the printed circuit board is reduced in volume and area, and there is a danger of lowering the mounting reliability of the circuit board.

この基板実装信頼性を向上させる手段として、プリント基板実装メーカーにおいては、半導体装置とプリント基板との間隙に熱硬化性樹脂を注入し、加熱硬化する方法が一般的に行なわれている。また、最近では熱硬化性樹脂をあらかじめ半導体装置側に準備しておく工法なども考えられている。   As a means for improving the board mounting reliability, a method of injecting a thermosetting resin into a gap between a semiconductor device and a printed board and heat curing is generally performed in a printed board mounting manufacturer. Recently, a method of preparing a thermosetting resin on the semiconductor device side in advance has been considered.

以下、熱硬化性樹脂を用いて、従来の半導体装置をプリント基板に実装する実装方法を説明する。
図10に示すように、半導体装置31は複数の接続用の突起電極32を備えており、先ず、(a)で示すように、はんだ印刷工程において、プリント基板33上に形成された電極パッド(図示せず)に、はんだペースト34を塗布し、次に、(b)で示すように、半導体装置製品搭載工程において、各突起電極32をはんだペースト34上に押し付けて、半導体装置31をプリント基板33に載置し、次に、(c)で示すように、リフロー工程において、プリント基板33と半導体装置31とを含む全体を加熱して、はんだペースト34を溶融させる。
Hereinafter, a mounting method for mounting a conventional semiconductor device on a printed circuit board using a thermosetting resin will be described.
As shown in FIG. 10, the semiconductor device 31 includes a plurality of projecting electrodes 32 for connection. First, as shown in FIG. 10A, in the solder printing process, an electrode pad (on the printed circuit board 33) (Not shown), a solder paste 34 is applied, and then, as shown in (b), in the semiconductor device product mounting step, each protruding electrode 32 is pressed onto the solder paste 34 to thereby attach the semiconductor device 31 to the printed circuit board. Next, as shown in (c), in the reflow process, the whole including the printed circuit board 33 and the semiconductor device 31 is heated to melt the solder paste 34.

通常はこのリフロー工程まででプリント基板33への実装が完了するが、さらなる基板実装信頼性の向上のために、プリント基板33に対して電気的検査を行なった後に、(d)で示すように、アンダーフィル注入工程において、半導体装置31とプリント基板33との間の間隙に、固定剤の役割を果たす熱硬化性樹脂としてアンダーフィル35を注入する。その後、(e)で示すように、加熱硬化工程において、再度加熱することにより、アンダーフィル35を熱的硬化させる。これらの工程を経ることで半導体装置31とプリント基板33とは、より一層強固に固定される。   Normally, the mounting on the printed circuit board 33 is completed by this reflow process. However, in order to further improve the mounting reliability of the circuit board, as shown in FIG. In the underfill injection step, the underfill 35 is injected into the gap between the semiconductor device 31 and the printed circuit board 33 as a thermosetting resin that serves as a fixing agent. Thereafter, as shown in (e), the underfill 35 is thermally cured by heating again in the heat curing step. Through these steps, the semiconductor device 31 and the printed board 33 are more firmly fixed.

このような実装方法の場合、(d)で示したアンダーフィル注入工程と(e)で示した加熱硬化工程とが通常工程よりも余分に行われるため、設備費用の面や時間的な面およびマンパワーの面などにおける様々な負担が大きいといった問題がある。   In the case of such a mounting method, the underfill injection process shown in (d) and the heat curing process shown in (e) are performed in excess of the normal process, so that the equipment cost and time are reduced. There is a problem that various burdens in terms of manpower are large.

さらに、近年の狭ピッチ化に伴って接続ランドの面積も狭小化の傾向にあるため、(a)で示したはんだ印刷工程において、はんだペースト34が印刷マスクの穴から抜けない現象(所謂はんだのマスク残り現象)が発生してしまうといった問題がある。   Further, since the area of the connecting land tends to be narrowed with the recent narrowing of the pitch, the phenomenon that the solder paste 34 does not come out of the hole of the printing mask in the solder printing process shown in FIG. There is a problem that a mask residual phenomenon occurs.

また、(c)で示したリフロー工程後に、はんだペースト34中に含まれるフラックス剤が突起電極32の周りに固形化して付着するため、その後の(d)で示したアンダーフィル注入工程において、アンダーフィル35の進入が妨げられてしまい、アンダーフィル35を半導体装置31とプリント基板33との間隙の最奥部まで注入できないといった問題がある。   In addition, since the flux agent contained in the solder paste 34 is solidified and attached around the protruding electrodes 32 after the reflow process shown in (c), in the underfill injection process shown in (d) below, There is a problem that the entry of the fill 35 is hindered and the underfill 35 cannot be injected to the innermost part of the gap between the semiconductor device 31 and the printed circuit board 33.

また、アンダーフィル35を注入するためのスペースを確保する必要があるため、隣り合う半導体装置31の部品間距離を広げなければならず、高密度設計ができなくなってしまうといった問題がある。   Further, since it is necessary to secure a space for injecting the underfill 35, there is a problem that the distance between components of the adjacent semiconductor devices 31 has to be increased, and a high-density design cannot be performed.

このような各問題を解決するために、予めアンダーフィル35を塗布しておいた半導体装置31を、プリント基板33へ実装する方法がある。
すなわち、先ず、図11の(a)に示すように、アンダーフィル塗布工程において、半導体装置31の各突起電極32間の間隙にアンダーフィル35を充填し、次に、(b)に示すように、半導体装置製品搭載工程において、半導体装置31をプリント基板33に載置し、(c)に示すように、リフロー工程において、プリント基板33と半導体装置31とを含む全体を加熱する。これにより、アンダーフィル35が熱的硬化するため、半導体装置31がプリント基板33に強固に固定される。
In order to solve such problems, there is a method of mounting the semiconductor device 31 to which the underfill 35 has been applied in advance on the printed board 33.
That is, first, as shown in FIG. 11A, in the underfill coating step, the underfill 35 is filled in the gaps between the protruding electrodes 32 of the semiconductor device 31, and then, as shown in FIG. In the semiconductor device product mounting process, the semiconductor device 31 is placed on the printed circuit board 33, and as shown in FIG. 5C, the whole including the printed circuit board 33 and the semiconductor device 31 is heated in the reflow process. Thereby, since the underfill 35 is thermally cured, the semiconductor device 31 is firmly fixed to the printed circuit board 33.

しかしながら、このように予めアンダーフィル35を半導体装置31に塗布しておく方法では、アンダーフィル35を各突起電極32間の間隙に充填し難く、前記各間隙へのアンダーフィル35の充填量にばらつきが発生し、アンダーフィル35の充填量を適正な量に保つことが難しいといった問題がある。   However, in the method in which the underfill 35 is applied to the semiconductor device 31 in advance as described above, it is difficult to fill the gaps between the protruding electrodes 32 with the underfill 35, and the filling amount of the underfill 35 into the gaps varies. Occurs, and it is difficult to keep the filling amount of the underfill 35 at an appropriate amount.

また、下記特許文献1には、半導体素子に複数の突起電極(バンプ)を形成し、突起電極(バンプ)と突起電極(バンプ)との間に熱可塑性樹脂層を形成した半導体装置が開示され、実装時においてリフローする際、熱可塑性樹脂層が溶融した後に硬化することで、半導体装置が回路基板に強固に接着される点が記載されており、さらに、熱可塑性樹脂による樹脂シートを突起電極側から熱圧着してもよい点が記載されている。   Patent Document 1 below discloses a semiconductor device in which a plurality of protruding electrodes (bumps) are formed on a semiconductor element, and a thermoplastic resin layer is formed between the protruding electrodes (bumps) and the protruding electrodes (bumps). It is described that when reflowing during mounting, the thermoplastic resin layer is melted and then cured, whereby the semiconductor device is firmly adhered to the circuit board. The point which may be thermocompression-bonded from the side is described.

しかしながら、前記のように樹脂シートを突起電極側から熱圧着して半導体装置を製造する場合、樹脂シートを突起電極上に載置した際、樹脂シートが所望する位置からずれ易く、樹脂シートが半導体装置のチップ面にはみ出したり、逆に適切な場所に付着させることができないといった問題が生じる。
特開平11−297750
However, when a semiconductor device is manufactured by thermocompression bonding the resin sheet from the protruding electrode side as described above, when the resin sheet is placed on the protruding electrode, the resin sheet is easily displaced from a desired position, and the resin sheet is a semiconductor. There arises a problem that it protrudes from the chip surface of the apparatus or cannot be attached to an appropriate place.
JP-A-11-297750

本発明は、半導体装置の突起電極上に載置した際の位置ずれを防止して、前記突起電極の所望する箇所に正確に配置することができる半導体装置の固定用樹脂フィルムを提供し、さらに、突起電極間の間隙に適正な量の固形樹脂層を形成することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a resin film for fixing a semiconductor device, which can be positioned accurately at a desired location of the protruding electrode, preventing displacement when placed on the protruding electrode of the semiconductor device, Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of forming an appropriate amount of a solid resin layer in a gap between protruding electrodes.

前記目的を達成するために、本第1発明は、半導体装置に備えられた複数の突起電極上に載置され、加熱されることで溶融して前記突起電極間の間隙に入り込み、冷却されることで固形樹脂層に固形化する半導体装置の固定用樹脂フィルムであって、前記固定用樹脂フィルムは、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂からなり、前記突起電極と接触する側の面に、突起電極と嵌合自在な位置合わせ用の凹部を有し、前記凹部は、複数の突起電極に相対する箇所に配設されているものである。   In order to achieve the above object, the first invention is placed on a plurality of protruding electrodes provided in a semiconductor device, melted by heating, enters a gap between the protruding electrodes, and is cooled. A resin film for fixing a semiconductor device that is solidified into a solid resin layer, wherein the fixing resin film is made of a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and a protrusion is formed on a surface in contact with the protruding electrode. A recess for alignment that can be freely fitted to the electrode is provided, and the recess is disposed at a position facing the plurality of protruding electrodes.

これによると、固定用樹脂フィルムを半導体装置の突起電極上に載置する際、位置合わせ用の凹部を突起電極に嵌め合わせることによって、固定用樹脂フィルムの位置ずれを防止することができ、固定用樹脂フィルムを前記突起電極の所望する箇所に正確に配置することができる。   According to this, when the fixing resin film is placed on the protruding electrode of the semiconductor device, the positioning resin recess can be fitted to the protruding electrode to prevent the fixing resin film from being displaced and fixed. The resin film can be accurately disposed at a desired position of the protruding electrode.

また、本第2発明における半導体装置の固定用樹脂フィルムは、凹部は複数形成されているものである。
これによると、複数の凹部を複数の突起電極にそれぞれ嵌め合わせることによって、固定用樹脂フィルムの位置ずれを防止することができる。
Further, in the resin film for fixing a semiconductor device according to the second invention, a plurality of recesses are formed.
According to this, the displacement of the fixing resin film can be prevented by fitting the plurality of recesses to the plurality of protruding electrodes, respectively.

また、本第3発明における半導体装置の固定用樹脂フィルムは、凹部として、溝が形成されており、前記溝は複数の突起電極と嵌合自在であるものである。   The resin film for fixing a semiconductor device according to the third aspect of the present invention has a groove formed as a recess, and the groove can be fitted to a plurality of protruding electrodes.

これによると、位置合わせ用の溝を複数の突起電極に嵌め合わせることによって、固定用樹脂フィルムの位置ずれを防止することができる。
また、本第4発明は、前記第1発明から第3発明のいずれかに記載の固定用樹脂フィルムを用いた半導体装置の製造方法であって、突起電極に位置合わせ用の凹部を嵌め合わせて固定用樹脂フィルムを突起電極上に載置し、加熱することで、固定用樹脂フィルムを溶融させて突起電極間の間隙に充填し、冷却することで突起電極間の間隙に固形樹脂層を形成するものである。
According to this, it is possible to prevent the displacement of the fixing resin film by fitting the alignment grooves to the plurality of protruding electrodes.
Moreover, this 4th invention is a manufacturing method of the semiconductor device using the resin film for fixation in any one of the said 1st invention to the 3rd invention, Comprising: The recessed part for position alignment is fitted in a protruding electrode. The fixing resin film is placed on the protruding electrodes and heated to melt the fixing resin film, fill the gaps between the protruding electrodes, and cool to form a solid resin layer in the gaps between the protruding electrodes. To do.

これによると、位置合わせ用の凹部を突起電極に嵌め合わせることによって、固定用樹脂フィルムの位置ずれを防止することができ、固定用樹脂フィルムを前記突起電極の所望する箇所に正確に配置することができる。   According to this, it is possible to prevent the displacement of the fixing resin film by fitting the alignment concave portion to the protruding electrode, and accurately dispose the fixing resin film at a desired position of the protruding electrode. Can do.

その後、固定用樹脂フィルムを加熱および冷却することによって、突起電極間の間隙に固形樹脂層を形成しているため、前記間隙内の固形樹脂層の形成量のばらつきを抑制することができ、前記間隙内に適正な量の固形樹脂層を形成することができる。   Thereafter, by heating and cooling the fixing resin film, since the solid resin layer is formed in the gap between the protruding electrodes, variation in the amount of solid resin layer formed in the gap can be suppressed, An appropriate amount of the solid resin layer can be formed in the gap.

尚、このようにして半導体装置を製造した後、半導体装置製品搭載工程において、半導体装置をプリント基板等の基板に載置し、次に、リフロー工程において、基板と半導体装置とを含む全体を加熱する。これにより、固形樹脂層が熱的硬化するため、半導体装置が基板に強固に固定される。   In addition, after manufacturing a semiconductor device in this way, the semiconductor device is mounted on a substrate such as a printed circuit board in a semiconductor device product mounting step, and then, in the reflow step, the whole including the substrate and the semiconductor device is heated. To do. Thereby, since the solid resin layer is thermally cured, the semiconductor device is firmly fixed to the substrate.

以上のように本発明によると、固定用樹脂フィルムの位置ずれを防止することができ、固定用樹脂フィルムを半導体装置の突起電極の所望する箇所に正確に配置することができる。また、突起電極間の間隙内に適正な量の固形樹脂層を形成することができる。これにより、半導体装置をプリント基板等の基板にリフロー加熱して実装した際の信頼性が向上するとともに、半導体装置の基板への実装工程を容易に行える。   As described above, according to the present invention, it is possible to prevent displacement of the fixing resin film, and it is possible to accurately dispose the fixing resin film at a desired position of the protruding electrode of the semiconductor device. In addition, an appropriate amount of the solid resin layer can be formed in the gap between the protruding electrodes. This improves the reliability when the semiconductor device is mounted on a substrate such as a printed circuit board by reflow heating, and facilitates the mounting process of the semiconductor device to the substrate.

以下、本発明の第1の実施の形態について、図1〜図5を参照しながら説明する。
図1(d),図2に示すように、半導体装置1は、複数の配線が設けられた基板2と、基板2の表裏いずれか一方の面に搭載された半導体素子3と、基板2の複数の配線と半導体素子3の配線パッドとを電気的に接続した接続手段4(図1ではスタッドバンプボンディング方式を図示)と、基板2の一方の面とは反対側の他方の面に前記配線と電気的に接続されている複数の突起電極5(バンプ)とを備えている。また、各突起電極5間の間隙には、固定用樹脂フィルム6からなる固形樹脂層7が形成されている。尚、固形樹脂層7の厚さは突起電極5の高さよりも僅かに薄く形成されており、これによって、突起電極5の先端部分が固形樹脂層7から露出している。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1D and 2, the semiconductor device 1 includes a substrate 2 provided with a plurality of wirings, a semiconductor element 3 mounted on either the front or back surface of the substrate 2, Connection means 4 (a stud bump bonding method is shown in FIG. 1) electrically connecting a plurality of wirings and wiring pads of the semiconductor element 3 and the wiring on the other surface opposite to one surface of the substrate 2 And a plurality of protruding electrodes 5 (bumps) electrically connected to each other. Further, a solid resin layer 7 made of a fixing resin film 6 is formed in the gap between the protruding electrodes 5. Note that the thickness of the solid resin layer 7 is slightly thinner than the height of the protruding electrode 5, whereby the tip portion of the protruding electrode 5 is exposed from the solid resin layer 7.

図1(a),図3,図4に示すように、前記固定用樹脂フィルム6は、1回目の加熱によって溶融し2回目の加熱によって硬化する2回硬化タイプの熱硬化性樹脂から成る。また、この固定用樹脂フィルム6は、突起電極5と接触する側の面に、各突起電極5と嵌合自在な複数の位置合わせ用の凹部8を有している。各凹部8は、半球状に凹んだ形状をしており、全ての突起電極5に相対する箇所に配設されている。   As shown in FIG. 1A, FIG. 3 and FIG. 4, the fixing resin film 6 is made of a thermosetting resin of a two-curing type that is melted by the first heating and cured by the second heating. The fixing resin film 6 has a plurality of alignment recesses 8 that can be fitted to the protruding electrodes 5 on the surface in contact with the protruding electrodes 5. Each concave portion 8 has a hemispherical concave shape, and is disposed at a location facing all the protruding electrodes 5.

次に、前記半導体装置1の製造方法について図1を参照しながら説明する。
先ず、図1の(a)(b)に示すように、各突起電極5に各凹部8を嵌め合わせて固定用樹脂フィルム6を各突起電極5上に載置する。次に、(c)に示すように、加熱することによって、固定用樹脂フィルム6を溶融させて各突起電極5間の間隙に充填する。その後、(d)に示すように、冷却し、前記溶融していた固定用樹脂フィルム6を固形化することによって、各突起電極5間の間隙に固形樹脂層7を形成する。これにより、固形樹脂層7を有する半導体装置1が完成する。
Next, a method for manufacturing the semiconductor device 1 will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIGS. 1A and 1B, the fixing resin film 6 is placed on each protruding electrode 5 by fitting each recessed portion 8 to each protruding electrode 5. Next, as shown in (c), the fixing resin film 6 is melted by heating to fill the gaps between the protruding electrodes 5. Thereafter, as shown in (d), the solidified resin layer 7 is formed in the gaps between the protruding electrodes 5 by cooling and solidifying the molten fixing resin film 6. Thereby, the semiconductor device 1 having the solid resin layer 7 is completed.

このように、前記固定用樹脂フィルム6を突起電極5上に載置する際、(b)で示したように、各凹部8を各突起電極5に嵌め合わせることによって、固定用樹脂フィルム6の位置ずれを防止することができ、固定用樹脂フィルム6を突起電極5の所望する箇所に正確に配置することができる。   As described above, when the fixing resin film 6 is placed on the protruding electrode 5, as shown in FIG. 5B, by fitting the concave portions 8 to the protruding electrodes 5, Misalignment can be prevented, and the fixing resin film 6 can be accurately arranged at a desired position of the protruding electrode 5.

その後、(c)(d)で示したように、固定用樹脂フィルム6を加熱および冷却することによって、突起電極5間の間隙に固形樹脂層7を形成しているため、前記間隙内の固形樹脂層7の形成量のばらつきを抑制することができ、前記間隙内に適正な量の固形樹脂層7を形成することができる。   Thereafter, as shown in (c) and (d), the solid resin layer 7 is formed in the gap between the protruding electrodes 5 by heating and cooling the fixing resin film 6, so that the solid resin in the gap is formed. Variation in the formation amount of the resin layer 7 can be suppressed, and an appropriate amount of the solid resin layer 7 can be formed in the gap.

尚、図1の(a)〜(d)に示したようにして半導体装置1を製造した後、図5に示すように、半導体装置1をプリント基板11に実装する。すなわち、図5の(a)で示すように、半導体装置製品搭載工程において、半導体装置1をプリント基板11に載置し、次に、(b)で示すように、リフロー工程において、プリント基板11と半導体装置1とを含む全体を加熱する。これにより、固形樹脂層7が熱的硬化するため、半導体装置1がプリント基板11に強固に固定される。   After manufacturing the semiconductor device 1 as shown in FIGS. 1A to 1D, the semiconductor device 1 is mounted on the printed circuit board 11 as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 5A, the semiconductor device 1 is placed on the printed board 11 in the semiconductor device product mounting process, and then in the reflow process, the printed board 11 is shown in FIG. 5B. And the entire semiconductor device 1 are heated. Thereby, since the solid resin layer 7 is thermally cured, the semiconductor device 1 is firmly fixed to the printed circuit board 11.

これにより、半導体装置1をプリント基板11へ実装する際の信頼性が向上するとともに、半導体装置1のプリント基板11への実装工程を容易に行える。
また、固定用樹脂フィルム6を半導体装置1の基板2のサイズに応じて切断して用いることができるため、様々なサイズの基板2を有する半導体装置1に容易に対応することができる。
Thereby, the reliability when mounting the semiconductor device 1 on the printed circuit board 11 is improved, and the mounting process of the semiconductor device 1 on the printed circuit board 11 can be easily performed.
In addition, since the fixing resin film 6 can be cut and used according to the size of the substrate 2 of the semiconductor device 1, it can be easily applied to the semiconductor device 1 having the substrates 2 of various sizes.

尚、半導体装置1をプリント基板11に実装する前の段階において、固形樹脂層7が搬送用トレイやエンボスキャリアテープの収納ポケット部などへ付着することを防止したり、或いは、前記固形樹脂層7の表面に塵埃が付着することを防止するために、乾燥状態に保つことが望ましい。また、半導体装置1の基板2の突起電極5を形成した側の面をカバーフィルムなどで被覆保護し、その後のプリント基板11への実装段階において、カバーフィルムを除去して、半導体装置1をプリント基板11へ実装してもよい。   In addition, before the semiconductor device 1 is mounted on the printed circuit board 11, the solid resin layer 7 is prevented from adhering to a transfer tray, a storage pocket portion of an embossed carrier tape, or the like, or the solid resin layer 7. In order to prevent dust from adhering to the surface, it is desirable to keep it dry. Further, the surface of the semiconductor device 1 on which the protruding electrode 5 is formed is covered and protected with a cover film or the like, and the cover film is removed in the subsequent mounting stage on the printed circuit board 11 to print the semiconductor device 1. It may be mounted on the substrate 11.

また、前記第1の実施の形態では、図5に示すように、手間を省くため、はんだペーストを使用せずに、突起電極5を直接プリント基板11に接合しているが、はんだペーストを使用してもよい。   Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 5, in order to save labor, the protruding electrode 5 is directly joined to the printed circuit board 11 without using the solder paste, but the solder paste is used. May be.

また、前記第1の実施の形態では、図1(d)に示すように、固形樹脂層7の厚さを突起電極5の高さよりも僅かに薄く形成して、突起電極5の先端部分を固形樹脂層7から露出しているが、固形樹脂層7の厚さを突起電極5の高さと同一にしてもよく、或いは、固形樹脂層7の厚さを突起電極5の高さよりも分厚くして、突起電極5を固形樹脂層7に埋め込んでもよい。但し、突起電極5の先端部分を固形樹脂層7から露出している方が、突起電極5に対して容易に検査を行うことができる。   In the first embodiment, as shown in FIG. 1 (d), the thickness of the solid resin layer 7 is formed slightly thinner than the height of the bump electrode 5, and the tip portion of the bump electrode 5 is formed. Although it is exposed from the solid resin layer 7, the thickness of the solid resin layer 7 may be the same as the height of the protruding electrode 5, or the thickness of the solid resin layer 7 is made thicker than the height of the protruding electrode 5. Thus, the protruding electrode 5 may be embedded in the solid resin layer 7. However, the projection electrode 5 can be easily inspected when the tip portion of the projection electrode 5 is exposed from the solid resin layer 7.

前記第1の実施の形態では、図2に示すように、複数の突起電極5を基板2の他方の面のほぼ全体に均一に分布させて配列したフルマトリクスタイプの半導体装置1を挙げたが、第2の実施の形態として、図6に示すように、基板2の他方の面の中央部に突起電極5を形成しないエリア14を設け、このエリア14の周囲に複数の突起電極5を形成した歯抜けタイプの半導体装置1であってもよい。この場合、固定用樹脂フィルム6の凹部8は、突起電極5に相対する箇所に複数配設されており、前記エリア14に相対する箇所には設けられていない。   In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the full matrix type semiconductor device 1 in which a plurality of protruding electrodes 5 are arranged uniformly distributed over almost the other surface of the substrate 2 has been described. As a second embodiment, as shown in FIG. 6, an area 14 where the protruding electrode 5 is not formed is provided at the center of the other surface of the substrate 2, and a plurality of protruding electrodes 5 are formed around the area 14. The tooth removal type semiconductor device 1 may be used. In this case, a plurality of the recesses 8 of the fixing resin film 6 are provided at locations facing the protruding electrodes 5, and are not provided at locations facing the area 14.

前記第1の実施の形態では、凹部8を突起電極5と同数形成しているが、凹部8の数を2個以上かつ突起電極5の個数以下にしてもよい。例えば、第3の実施の形態として、図7,図8に示すように、2個の凹部8を、固定用樹脂フィルム6の対角上の隅部に形成し、基板2の他方の面の対角上の隅部15(図2参照)に位置する2個の突起電極5に相対させてもよい。   In the first embodiment, the same number of the concave portions 8 as the protruding electrodes 5 are formed, but the number of the concave portions 8 may be two or more and the number of the protruding electrodes 5 or less. For example, as a third embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, two concave portions 8 are formed at diagonal corners of the fixing resin film 6, and the other surface of the substrate 2 is formed. You may make it make relative to the two protruding electrodes 5 located in the corner 15 (refer FIG. 2) on a diagonal.

これによると、固定用樹脂フィルム6を突起電極5上に載置する際、図8に示すように、両凹部8を両突起電極5に嵌め合わせることによって、固定用樹脂フィルム6の位置ずれを防止することができる。この際、固定用樹脂フィルム6の凹部8が形成されていない部分は、隅部15に位置する2個の突起電極5以外の突起電極5上に載置される。   According to this, when the fixing resin film 6 is placed on the protruding electrode 5, as shown in FIG. 8, both the concave portions 8 are fitted to the protruding electrodes 5, thereby shifting the position of the fixing resin film 6. Can be prevented. At this time, the portion of the fixing resin film 6 where the concave portion 8 is not formed is placed on the protruding electrodes 5 other than the two protruding electrodes 5 positioned at the corner 15.

前記第3の実施の形態では、図7に示すように、固定用樹脂フィルム6の対角上の隅部に凹部8を2個形成しているが、固定用樹脂フィルム6の四隅部分に凹部8を4個形成してもよい。   In the third embodiment, as shown in FIG. 7, two recesses 8 are formed at diagonal corners of the fixing resin film 6, but recesses are formed at the four corners of the fixing resin film 6. Four 8 may be formed.

前記第1〜第3の実施の形態では、固定用樹脂フィルム6に、半球状に凹んだ形状の凹部8を形成しているが、下記の第4〜第6の実施の形態では、図9に示すように、凹部として、位置合わせ用の溝16,16a〜16dを形成している。   In the first to third embodiments, the fixing resin film 6 is formed with the hemispherical recess 8 in the fixing resin film 6, but in the following fourth to sixth embodiments, FIG. As shown in FIG. 5, the grooves 16, 16a to 16d for alignment are formed as the recesses.

すなわち、第4の実施の形態では、図9(a)に示すように、溝16が、固定用樹脂フィルム6の外周縁部に、全周にわたって形成されている。前記溝16は、平面視においてロ形状に形成されており、この溝16に相対する基板2の外周縁部の複数の突起電極5と嵌合自在である。   That is, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 9A, the groove 16 is formed on the outer peripheral edge of the fixing resin film 6 over the entire circumference. The groove 16 is formed in a B shape in plan view, and can be fitted to the plurality of protruding electrodes 5 on the outer peripheral edge of the substrate 2 facing the groove 16.

これによると、前記溝16を複数の突起電極5に嵌め合わせることによって、固定用樹脂フィルム6の位置ずれを防止することができる。
また、第5の実施の形態では、図9(b)に示すように、複数の溝16a〜16dが固定用樹脂フィルム6の外周縁部に形成されている。これら各溝16a〜16dは固定用樹脂フィルム6の四隅部分において分離独立している。尚、各溝16a〜16dは、各々の溝16a〜16dに相対する基板2の外周縁部の複数の突起電極5と嵌合自在である。
According to this, the positional displacement of the fixing resin film 6 can be prevented by fitting the groove 16 to the plurality of protruding electrodes 5.
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 9B, a plurality of grooves 16 a to 16 d are formed on the outer peripheral edge of the fixing resin film 6. These grooves 16 a to 16 d are separated and independent at the four corners of the fixing resin film 6. Each of the grooves 16a to 16d can be fitted to the plurality of protruding electrodes 5 on the outer peripheral edge of the substrate 2 facing the grooves 16a to 16d.

これによると、前記各溝16a〜16dをそれぞれ複数の突起電極5に嵌め合わせることによって、固定用樹脂フィルム6の位置ずれを防止することができる。
また、第6の実施の形態では、図9(c)に示すように、複数の溝16a〜16dが固定用樹脂フィルム6の外周縁部の四隅部分に形成されている。各溝16a〜16dは、平面視においてL形状に形成されており、各々の溝16a〜16dに相対する基板2の外周縁部の四隅部分の複数の突起電極5と嵌合自在である。
According to this, the positional displacement of the fixing resin film 6 can be prevented by fitting the grooves 16a to 16d to the plurality of protruding electrodes 5, respectively.
Moreover, in 6th Embodiment, as shown in FIG.9 (c), several groove | channels 16a-16d are formed in the four corner parts of the outer periphery part of the resin film 6 for fixation. Each of the grooves 16a to 16d is formed in an L shape in plan view, and can be freely fitted to the plurality of protruding electrodes 5 at the four corners of the outer peripheral edge of the substrate 2 facing the respective grooves 16a to 16d.

これによると、前記各溝16a〜16dをそれぞれ複数の突起電極5に嵌め合わせることによって、固定用樹脂フィルム6の位置ずれを防止することができる。
尚、前記第5,第6の実施の形態では、溝16a〜16dを4本形成しているが、4本以外の複数本形成してもよい。
According to this, the positional displacement of the fixing resin film 6 can be prevented by fitting the grooves 16a to 16d to the plurality of protruding electrodes 5, respectively.
In the fifth and sixth embodiments, four grooves 16a to 16d are formed, but a plurality of grooves other than four may be formed.

また、前記各実施の形態では、固定用樹脂フィルム6の材質に熱硬化性樹脂を用いたが、熱可塑性樹脂を用いてもよい。特に、半導体装置1を補修交換する工程(いわゆるリペア工程)にて、半導体装置1をプリント基板11から取り外す機能を設けるのであれば、熱可塑性樹脂を用いる方が望ましい。さらに、酸化膜除去効果作用があるフラックス剤が含まれているとなおよい。   Moreover, in each said embodiment, although the thermosetting resin was used for the material of the resin film 6 for fixation, you may use a thermoplastic resin. In particular, if a function of removing the semiconductor device 1 from the printed circuit board 11 is provided in a process of repairing and replacing the semiconductor device 1 (so-called repair process), it is desirable to use a thermoplastic resin. Furthermore, it is more preferable that a flux agent having an effect of removing the oxide film is included.

本発明の半導体装置の固定用樹脂フィルムおよび固定用樹脂フィルムを用いた半導体装置の製造方法は、突起電極を持つ半導体装置すべてに適用することが可能であり、半導体装置のプリント基板実装時の信頼性を向上させる手段として有用である。   The semiconductor device fixing resin film of the present invention and the method of manufacturing a semiconductor device using the fixing resin film can be applied to all semiconductor devices having protruding electrodes, and the reliability when the semiconductor device is mounted on a printed circuit board. It is useful as a means for improving the performance.

本発明の第1の実施の形態における固定用樹脂フィルムを用いた半導体装置の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the semiconductor device using the resin film for fixation in the 1st Embodiment of this invention. 図1の(a)におけるX−X矢視図である。It is XX arrow line view in (a) of FIG. 同、固定用樹脂フィルムの一部拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the resin film for fixation same as the above. 図1の(a)におけるY−Y矢視図である。It is a YY arrow line view in (a) of FIG. 同、半導体装置をプリント基板に実装する方法を示す図である。It is a figure which shows the method to mount a semiconductor device on a printed circuit board similarly. 本発明の第2の実施の形態における半導体装置の平面図である。It is a top view of the semiconductor device in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における固定用樹脂フィルムの平面図である。It is a top view of the resin film for fixation in the 3rd embodiment of the present invention. 同、固定用樹脂フィルムを半導体装置の突起電極に載置した図である。It is the figure which mounted the resin film for fixation on the projection electrode of the semiconductor device. 本発明の第4〜第6の実施の形態における固定用樹脂フィルムの平面図である。It is a top view of the resin film for fixation in the 4th-the 6th embodiment of the present invention. 従来の半導体装置をプリント基板に実装する方法を示す図であり、リフロー工程後に、アンダーフィルを注入するものである。It is a figure which shows the method of mounting the conventional semiconductor device on a printed circuit board, and injects an underfill after a reflow process. 従来の半導体装置をプリント基板に実装する方法を示す図であり、予めアンダーフィルを塗布しておくものである。It is a figure which shows the method of mounting the conventional semiconductor device on a printed circuit board, and applies an underfill beforehand.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体装置
5 突起電極
6 固定用樹脂フィルム
7 固形樹脂層
8 凹部
16,16a〜16d 溝(凹部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device 5 Projection electrode 6 Resin film for fixation 7 Solid resin layer 8 Concave part 16, 16a-16d Groove (concave part)

Claims (4)

半導体装置に備えられた複数の突起電極上に載置され、加熱されることで溶融して上記突起電極間の間隙に入り込み、冷却されることで固形樹脂層に固形化する半導体装置の固定用樹脂フィルムであって、
前記固定用樹脂フィルムは、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂からなり、前記突起電極と接触する側の面に、突起電極と嵌合自在な位置合わせ用の凹部を有し、
前記凹部は、複数の突起電極に相対する箇所に配設されていることを特徴とする半導体装置の固定用樹脂フィルム。
For fixing a semiconductor device that is placed on a plurality of protruding electrodes provided in a semiconductor device, melts by heating, enters a gap between the protruding electrodes, and solidifies into a solid resin layer by cooling. A resin film,
The fixing resin film is made of a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and has a concave portion for alignment that can be fitted to the protruding electrode on a surface on the side in contact with the protruding electrode.
The resin film for fixing a semiconductor device, wherein the concave portion is disposed at a position facing the plurality of protruding electrodes.
凹部は複数形成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の固定用樹脂フィルム。 2. The resin film for fixing a semiconductor device according to claim 1, wherein a plurality of recesses are formed. 凹部として、溝が形成されており、この溝は複数の突起電極と嵌合自在であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の半導体装置の固定用樹脂フィルム。 3. A resin film for fixing a semiconductor device according to claim 1, wherein a groove is formed as the recess, and the groove can be freely fitted to a plurality of protruding electrodes. 前記請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の固定用樹脂フィルムを用いた半導体装置の製造方法であって、
突起電極に位置合わせ用の凹部を嵌め合わせて固定用樹脂フィルムを突起電極上に載置し、加熱することで、固定用樹脂フィルムを溶融させて突起電極間の間隙に充填し、冷却することで突起電極間の間隙に固形樹脂層を形成することを特徴とする固定用樹脂フィルムを用いた半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device using the fixing resin film according to any one of claims 1 to 3,
The fixing resin film is placed on the protruding electrode by fitting the recessed portion for alignment with the protruding electrode, and heated, so that the fixing resin film is melted, filled in the gap between the protruding electrodes, and cooled. A method of manufacturing a semiconductor device using a fixing resin film, wherein a solid resin layer is formed in a gap between protruding electrodes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017228647A (en) * 2016-06-22 2017-12-28 富士通株式会社 Resin interposer, semiconductor device using the same, and method of manufacturing resin interposer

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