JP2010258424A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】銅からなるリードフレームと、半導体素子とを熱硬化性接着剤組成物を用いて所定の加熱条件Aにて接着する工程(1)により接着された銅からなるリードフレームと半導体素子とを封止用樹脂を用いて、封止用樹脂で封止された部分の平均厚みが1.9mm以上4.0mm以下となるように封止する工程(2)と、封止された後、所定の加熱条件Bにて熱処理する工程(3)とを有する半導体装置の製造方法であって、熱硬化性接着剤組成物が所定の評価試験で測定した260℃における弾性率が250MPa以上600MPa以下である半導体装置の製造方法。
【選択図】なし
Description
[評価試験1:
サンプル成形条件;前記加熱条件A
成形後のサンプル熱処理条件;前記加熱条件B
弾性率測定条件;測定条件:JIS K7244準拠、引張モード、昇温速度5℃/min、周波数10Hz]
本発明に係る半導体装置の製造方法は、当該半導体装置の製造方法に用いられる熱硬化性接着剤組成物が所定の評価試験における260℃における弾性率が250MPa以上600MPa以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法である。そして当該特徴により高温環境下における半導体装置内の半導体素子の剥離や半導体装置のクラックの発生を低減することができる。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、銅フレームと半導体素子とを熱硬化性接着剤組成物を用いて接着する工程(1)を有する。具体的には、銅フレームまたは半導体素子に熱硬化性接着剤組成物を塗布し、塗布された熱硬化性接着剤組成物を介して銅フレーム上に半導体素子を配置し、更に熱硬化性樹脂組成物を加熱硬化することにより銅フレームと半導体素子とを接着する。
前記工程を経て製造された半導体装置には、更にマザーボードへ搭載するためにIRリフローという工程により半田付けが行われる。上述のように熱硬化性接着剤組成物による銅フレームと半導体素子とを接着する工程(1)以降IRリフローに至るまで、総ての工程において半導体装置は加熱されるものとなる。これらの工程による加熱と、各部材間の線膨張係数の差により各部材の変形の違いが生じその結果半導体装置内に応力が発生することとなる。
アクリロイル基を有する化合物、マレイミド環を有する化合物、アリルエステル系化合物
等のラジカル重合可能な官能基を有する化合物、アリル基を有するトリアリルイソシアヌ
レート、フェノール樹脂等が挙げられる。前記液状エポキシ樹脂としては、例えばビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポ
キシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルアミン型の液状エポキ
シ樹脂等が挙げられる。
が好ましく、特に半導体素子と熱硬化性接着剤組成物との密着性改善の観点からは前記ラジカル重合可能な官能基を有する化合物はブタジエン化合物の重合体または共重合体であることが好ましい。また、前記ラジカル重合可能な官能基としては、例えばビニル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アリル基、マレイミド基等を挙げることができる。これらの中でも(メタ)アクリロイル基が好ましい。これにより、低温硬化、短時間硬化を図ることができる。またこれらの化合物はラジカル重合で硬化が進む。その際に使用されるラジカル開始剤である過酸化物の水素引き抜き反応のため重合物間の架橋反応が発生し、エポキシ樹脂とフェノール誘導体などとの付加反応に比べ、より架橋密度が高い硬化物を得られる。よって260℃での弾性率を向上させるには有用な熱硬化樹脂である。
ロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルコハク酸、2−(メタ)
アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピル
ヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルメチルヘキサヒドロフタル
酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルメチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)
アクリロイルキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイルキシプロピルフタル酸、2
−(メタ)アクリロイロキシエチルテトラヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキ
シプロピルテトラヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルメチルテトラヒ
ドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルメチルテトラヒドロフタル酸、2
−ヒドロキシ1,3−ジ(メタ)アクリロイロキシプロパン、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリセリンジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、1,4―シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、エチル−α−(ヒドロキシメチル)(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャルブチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、その他のアルキル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ターシャルブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジンクモノ(メタ)アクリレート、ジンクジ(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフロロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,4,4−ヘキサフロロブチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アリロイロキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N’−エチレンビス(メタ)アクリルアミド、1,2−ジ(メタ)アクリルアミドエチレングリコール、ジ(メタ)アクリロイロキシメチルトリシクロデカン、2−(メタ)アクリロイロキシエチル、N−(メタ)アクリロイロキシエチルマレイミド、N−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、N−(メタ)アクリロイロキシエチルフタルイミド、n−ビニル−2−ピロリドン、スチレン誘導体、α−メチルスチレン誘導体、及びその重合体や(メタ)アクリル変性ポリブタジエンなどがあるが特に限定しない。
性等の点より2種類以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を併用しても構わない。また、前記(メタ)アクリロイル基を有する化合物が、1分子に官能基を2つ以上含む多官能の(メタ)アクリロイル基を有する化合物であっても構わない。
縁性を付与するためにはシリカ、アルミナのようなセラミック粒子、熱硬化性樹脂もしく
は熱可塑性樹脂の粒子を使用することができる。一般的に充填剤として使用されている粒
子の形状には鱗状、球状、樹脂状、粉状等の種々の形状を有するものがあるが、本発明で
は形状については特に限定するものではない。
量%が望ましく、特に20〜85重量%が望ましい。含有量を前記範囲とすることにより
チキソ性および粘度が好適なものとなり安定した作業性を得ることができる。
前記充填材の含有量はその比重によって、比重が5よりも大きい場合は50〜90重量%が望ましく、特に60〜90重量%が望ましい。またその比重が5よりも小さい場合は10〜70重量%が望ましく、特に20〜65重量%が望ましい。含有量を前記範囲内とすることにより粘度やチキソ性を好適な範囲とすることができ、作業性を向上させることができる。
7μmが好ましい。平均粒子径が前記下限値未満であると粘度が高くなるため粘度の調整
が困難となる場合が有り、前記上限値を超えると塗布の際にノズルがつまり吐出ができな
くなる場合がある。前記平均粒子径は、例えばレーザー回析・散乱法を用いた粒度分布測
定装置を用いて測定することができる。
ことが好ましい。マレイミド環を有する化合物としては、例えば1,2−ビス(マレイミド)エタン、1,6−ビスマレイミドヘキサン、4,4’−ビスマレイミドジフェニルメタン、6,7−メチレンジオキシ−4−メチルー3−マレイミドクマリン、ビス(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、N,N’−1,3−フェニレンジマレイミド、N,N’−1,4−フェニレンジマレイミド、N−(1−フェニル)マレイミド、N−(2,4,6−トリクロロフェニル)マレイミド、N−(4−アミノフェニル)マレイミド、N−(4−ニトロフェニル)マレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−ブロモメチル−2,3−ジクロロマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−メチルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−スクシンイミジル3−マレイミドベンゾエート、N−スクシンイミジル3−マレイミドプロピレート、N−スクシンイミジル3−マレイミドブチレート、N−スクシンイミジル3−マレイミドヘキサノアート、N−[4−(2−ベンズイミドリル)フェニル]マレイミド、炭酸9−フルオレニルメチルN−スクシンイミジル、炭酸2−ブロモベンジルスクシンイミジル 、3,3’−ジチオジプロピオン酸ジ(N−スクシンイミジル)、炭酸ジ(N−スクシンイミジル)、N,N,N’,N’−テトラメチル−O−(N−スクシンイミジル)ウロニウムテトラフルオロボラート、N−(1,2,2,2−テトラクロロエトキシカルボニルオキシ)こはく酸イミド、N−(2−クロロカルボベンゾキシオキシ)こはく酸イミド、N−(tert−ブトキシカルボニル)−O−ベンジル−L−セリンN−スクシンイミジル、N−アミノこはく酸イミド塩酸塩、N−ブロモこはく酸イミド、N−カルボベンゾキシオキシこはく酸イミド、N−クロロこはく酸イミド、N−エチルこはく酸イミド、N−ヒドロキシこはく酸イミド、N−ユードこはく酸イミド、N−フェニルこはく酸イミド、N−スクシンイミジル6−(2,4−ジニトロアニリノ)ヘキサノアート、N−スクシンイミジル6−マレイミド)ヘキサノアートなどが挙げられるが、好ましくは1分子中に2つのマレイミド環をもつビスマレイミドが硬化という観点からは好ましく、その2つのマレイミド環を脂肪族や芳香族の炭化水素やそれらの炭化水素からなるアルキレン基をエーテルやエステルなどを介し結合していても構わない。
物全体の1〜10重量%が望ましく、特に3〜8重量%が望ましい。含有量が前記下限値以上とすることにより半導体素子との好適な密着性を得ることができ、前記上限値以下とすることにより硬化物が脆くなりすぎず半導体装置のクラック発生等の不具合を低減することができる。
が好ましい。この様なアリルエステル系化合物としては、例えばジアリルフタレート、ジ
アリルテレフタレート、ジアリルイソフタレート、トリアリルトリメリート、ジアリルマ
レート、アリルメタクリレート、アリルアセトアセタートなどが挙げられる。 このようなアリルエステル系化合物の数平均分子量は、特に限定されないが、500〜10,000が好ましく、特に500〜8,000が好ましい。数平均分子量が前記範囲内であると、硬化収縮を特に小さくすることができ、それによって密着性の低下を防止することができる。
タル酸、イソフタル酸、フタル酸、5−ノルボルネン−endo−2,3−ジカルボン酸
、1,4−ジシクロジカルボン酸、アジピン酸等のジカルボン酸やそのメチルエステル誘
導体と炭素数2〜8であるアルキレンジオールにより合成されたポリエステルの末端にア
リルアルコールをエステル化により付加した両末端アリルエステル系化合物等が挙げられ
る。
体の5〜15重量%が好ましく、特に8〜13重量%が好ましい。含有量が前記下限以上
とすることにより硬化物の強度低下を防ぎ、前記上限値以下とすることによりブリードの発生を抑えることができる。
合物、マレイミド環を有する化合物およびアリルエステル系化合物の中から選ばれる少な
くとも2種以上を含むことが好ましい。これにより、密着性と耐熱性とのバランスに特に
優れる。
芳香族環を有さないことが好ましい。芳香族環を有することにより硬化物がもろくなり、クラックの発生が起こりやすくなるおそれがある。そのためこの様な問題を解決するためにはポリアルキレンオキサイドを主骨格に有することが好ましい。ポリアルキレンオキサイドは骨格中に繰り返しユニット中にアルキレン基が、エーテル結合で結合している。この構造中にあるエーテル結合により、260℃において硬化物の弾性率が高く、かつある程度の柔軟な特性を与えることができる。したがって、芳香族環を有する化合物に比べ、接着剤の硬化物がもろくならず、クラック等の発生が抑制されると考えられる。
数は、特に限定されないが、3〜6が好ましい。炭素数が3未満であると硬化物の吸水特
性が低下し、高リフロー信頼性に必要な接着性が低下する場合があり、炭素数が6を超え
る場合、樹脂自体の疎水性が強くなりすぎるため金属に対しての接着性が低下する場合がある。
部位に得られた液状接着剤をディスペンス塗布した後、半導体素子をマウントして加熱硬
化する。その後、ワイヤーボンディングして、エポキシ樹脂等を主成分とする封止樹脂を
用いてトランスファー成形することにより半導体装置を得ることができる。
は、半導体素子と支持体とが液状接着剤の硬化物で接着されていることになる。なお、液状接着剤について、例を挙げて説明したが、フィルム状接着剤についても同様に行うことができる。この場合、例えば支持体にフィルム状接着剤をラミネートした後、同様の工程により、半導体装置を得ることができる。
されるものではない。
(接着剤の調製)
ラジカル重合可能な官能基を有する化合物として2−メタクリロイロキシエチルコハク
酸(共栄社化学(株)製、ライトエステルHO−MS、)、1,4−シクロヘキサンジメ
タノールモノアクリレート(日本化成化学(株)製、CHDMMA)、マレイミド環を有
する化合物としてポリアルキレンマレイミド酢酸エステル(大日本インキ工業(株)製、
ルミキュアMIA−200)、プロピルジメタクリレート(共栄社化学(株)製、ライト
エステル3PG)、アリルエステル系化合物としてポリアルキレンエステル含有アリルエ
ステル(昭和電工(株)製、アリルエステル樹脂DA101)、ラジカル開始剤として1
,1−ジ(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン(日本油脂(株)製、パーヘキ
サCS)、充填剤として平均粒径3μm、最大粒径20μmのフレーク状銀粉、添加剤と
してγ−グリシジルプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、KBM−40
3E)およびテトラスルフィドジトリエトキシシラン(ダイソー(株)製、CABRUS
4)を表1に示すように配合し、3本ロールにて混合し、更に真空脱泡して熱硬化性接着剤組成物を得た。
上記の方法で得られた実施例1の熱硬化性接着剤組成物を上記工程(1)の加熱条件Aに相当する175℃30分で硬化させ幅4mm、長さ25mm、厚み100μmのフィルム状硬化物の試験用サンプルを得た。得られた試験用サンプルを更に上記工程(3)の加熱条件Bの相当する175℃4時間で加熱した後、下記条件により260℃における弾性率の測定を行った。弾性率は400MPaであった。
測定条件:
JIS K7244準拠、引張りモード、
チャック間距離;20mm
昇温速度:30〜300℃の温度範囲で10℃/分
測定周波数:10Hz
測定装置:セイコー・インスツルメンツ社製
動的粘弾性測定装置 EXSTAR−6000
支持体としてダイアタッチ部が銀メッキされた銅フレーム(ダイパッドサイズ:8×8
mm、厚み180μm)と、表面にSiN層を持つ半導体素子(5×5mm、厚さ350μm)とを上述した実施例1の接着剤で接着し、175℃、30分間オーブン内で硬化して接着した。次に、半導体封止用エポキシ樹脂組成物(住友ベークライト社製、EME−G700)を用いて、封止し、その後175℃、4時間ポストモールドキュアを行い、半導体装置(80LMQFP、サイズ14x20mm、封止樹脂厚み2mm)を得た。以下実施例2乃至5並びに比較例1および2についても同様の方法で半導体装置を製造した。
接着剤を構成する熱硬化性樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にし
た。
ラジカル重合可能な官能基を有する化合物としてUM−90(1/1)DA(宇部興産
株式会社製、1,6−ヘキサンジオール/1,4−ジメタノールシクロヘキサン(=1/
1)と炭酸ジメチルから合成したポリカーボネートジオール(分子量約900)にアクロ
イル基を導入したポリカーボネートジアクリレート)、2−メタクリロイロキシエチルコ
ハク酸(共栄社化学(株)製、ライトエステルHO−MS、)、1,4−シクロヘキサン
ジメタノールモノアクリレート(日本化成化学(株)製、CHDMMA)、プロピルジメ
タクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステル3PG)、ラジカル開始剤として1,1−ジ(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン(日本油脂(株)製、パーヘキサCS)、充填剤として平均粒径3μm、最大粒径20μmのフレーク状銀粉、添加剤としてγ−グリシジルプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、KBM−403E)およびテトラスルフィドジトリエトキシシラン(ダイソー(株)製、CABRUS4)を表1のように配合した。また、得られた熱硬化性接着剤組成物に実施例1同様にサンプル作製および弾性率測定をおこなった。また、得られた熱硬化性接着剤組成物に実施例1同様にサンプル作製および弾性率測定をおこなった。260℃における弾性率は490MPaであった。
接着剤を構成する樹脂組成物の配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした
。 ラジカル重合可能な官能基を有する化合物として2−メタクリロイロキシエチルコハク酸(共栄社化学(株)製、ライトエステルHO−MS、)、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート(日本化成化学(株)製、CHDMMA)、プロピルジメタクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステル3PG)、マレイミド環を有する化合物としてポリアルキレンマレイミド酢酸エステル(大日本インキ工業(株)製、ルミキュアMIA−200)、アリルエステル系化合物としてポリアルキレン含有アリルエステル(昭和電工(株)製、アリルエステル樹脂DA101)、マレイン化ポリブタジエン(Satomer社製、Ricobond1731)、ラジカル開始剤として1,1−ジ(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン(日本油脂(株)製、パーヘキサCS)、充填剤として平均粒径3μm、最大粒径20μmのフレーク状銀粉、添加剤としてγ−グリシジルプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、KBM−403E)およびテトラスルフィドジトリエトキシシラン(ダイソー(株)製、CABRUS4)を表1のように配合した。
また、得られた熱硬化性接着剤組成物に実施例1同様にサンプル作製および弾性率測定をおこなった。260℃における弾性率は450MPaであった。
接着剤を構成する樹脂組成物の配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした
。 ラジカル重合可能な官能基を有する化合物としてUM−90(1/1)DA(宇部興産株式会社製、1,6−ヘキサンジオール/1,4−ジメタノールシクロヘキサン(=1/1)と炭酸ジメチルから合成したポリカーボネートジオール(分子量約900)にアクロイル基を導入したポリカーボネートジアクリレート)、2−メタクリロイロキシエチルコ
ハク酸(共栄社化学(株)製、ライトエステルHO−MS)、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート(日本化成化学(株)製、CHDMMA)、プロピルジメタクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステル3PG)、マレイミド環を有する化合物としてポリアルキレンマレイミド酢酸エステル(大日本インキ工業(株)製、ルミキュアMIA−200)、マレイン化ポリブタジエン(Satomer社製、Ricobond1731)ラジカル開始剤として1,1−ジ(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン(日本油脂(株)製、パーヘキサCS)、充填剤として平均粒径3μm、最大粒径20μmのフレーク状銀粉、添加剤としてγ−グリシジルプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、KBM−403E)およびテトラスルフィドジトリエトキシシラン(ダイソー(株)製、CABRUS4)を表1に示すように配合した。また、得られた熱硬化性接着剤組成物に実施例1同様にサンプル作製および弾性率測定をおこなった。260℃における弾性率は520MPaであった。
接着剤を構成する樹脂組成物の配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした
。 ラジカル重合可能な官能基を有する化合物としてプロピルジメタクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステル3PG)、2−エチルヘキシルアクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステルEH)、ラジカル開始剤として1,1−ジ(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン(日本油脂(株)製、パーヘキサCS)、 ラジカル重合可能な官能基を有しない化合物としてジグリシジルビスフェノールF(日本化薬(社)製、RE−303S)、硬化促進剤として2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(キュアゾール2P4MHZ:四国化成工業(株)製)、充填剤として平均粒径3μm、最大粒径20μmのフレーク状銀粉、添加剤としてγ−グリシジルプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、KBM−403E)を表1のように配合し、3本ロールに
て混合し、更に真空脱泡して樹脂組成物を得た。また、得られた熱硬化性接着剤組成物に実施例1同様にサンプル作製および弾性率測定をおこなった。260℃における弾性率は420MPaであった。
接着剤を構成する樹脂組成物の配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした
。 ラジカル重合可能な官能基を有しない化合物としてジグリシジルビスフェノールF(日本化薬(社)製、RE−303S)、クレジルグレシジルエーテル(阪本薬品(社)製、CGE)、上記熱硬化樹脂の硬化剤としてビスフェノールF(大日本インキ工業(株)製、DIC−BPF)、ジシアンジアミド(旭電化(株)製、EH3636AS)、硬化促進剤として2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(キュアゾール2P4MHZ:四国化成工業(株)製)、充填剤としてフレーク状銀粉を添加剤としてγ−グリシジルプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、KBM−403E)およびテトラスルフィドジトリエトキシシラン(ダイソー(株)製、CABRUS4)、を表1のように配合後、3本ロールを用いて混練、脱泡することで樹脂組成物を得た。また、得られた熱硬化性接着剤組成物に実施例1同様にサンプル作製および弾性率測定をおこなった。260℃における弾性率は100MPaであった。
接着剤を構成する樹脂組成物の配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした
。 アリルエステル系化合物としてポリアルキレンエステル含有アリルエステル(昭和電工(株)製、アリルエステル樹脂DA101)、ラジカル重合可能な官能基を有しない化合物としてジグリシジルビスフェノールF(日本化薬(社)製、RE−303S)、クレジルグレシジルエーテル(阪本薬品(社)製、CGE)、上記熱硬化樹脂の硬化剤としてビスフェノールF(大日本インキ工業(株)製、DIC−BPF)、ジシアンジアミド(旭電化(株)製、EH3636AS)、硬化促進剤として2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(キュアゾール2P4MHZ:四国化成工業(株)製)、充填剤としてフレーク状銀粉を添加剤としてγ−グリシジルプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、KBM−403E)およびテトラスルフィドジトリエトキシシラン(ダイソー(株)製、CABRUS4)、を表1のように配合し、3本ロールを用いて混練し、脱泡することで樹脂組成物を得たまた、得られた熱硬化性接着剤組成物に実施例1同様にサンプル作製および弾性率測定をおこなった。260℃における弾性率は90MPaであった。
実施例1の熱硬化性接着剤組成物を用いて、以下の通り半導体装置を製造した。支持体としてダイアタッチ部が銀メッキされた銅フレーム(ダイパッドサイズ:11x11mm、厚み180μm)と、表面にSiN層を持つ半導体素子(7x7mm、厚さ350μm)とを上述した接着剤で接着し、175℃、30分間オーブン内で硬化して接着した。次に、半導体封止用エポキシ樹脂組成物(住友ベークライト社製、EME−G700)を用いて、封止し、その後175℃、4時間ポストモールドキュアを行い、半導体装置(176LLQFP、サイズ24x24mm、封止樹脂厚み1.4mm)を得た。
各実施例および比較例で得られた半導体装置について、以下の評価を行った。評価項目
を内容と共に示す。得られた結果を表1に示す。
各実施例および比較例の熱硬化性接着剤組成物に対して、上記の方法で製造された半導体装置を85℃、相対湿度60%の条件下で168時間吸湿処理した後、IRリフロー処理(260℃、10秒、3回リフロー)を行い、処理後のパッケージを超音波深傷装置(透過型)により剥離の程度を測定した。各符号は、以下の通りである。
パッケージ:QFP(14×20×2.0mm)
リードフレーム:銀スポットメッキした銅リードフレーム
チップサイズ:5□mm 厚み350μm
○:半導体素子剥離発生なし。
×:半導体素子剥離発生あり。
Claims (11)
- 銅からなるリードフレームと、半導体素子とを熱硬化性接着剤組成物を用いて所定の加熱条件Aにて接着する工程(1)と
前記工程(1)により接着された前記銅からなるリードフレームと前記半導体素子とを封止用樹脂を用いて、前記封止用樹脂で封止された部分の平均厚みが1.9mm以上4.0mm以下となるように封止する工程(2)と
前記工程(2)により封止された後、所定の加熱条件Bにて熱処理する工程(3)と
を有する半導体装置の製造方法であって、前記熱硬化性接着剤組成物が、
下記評価試験1で測定した260℃における弾性率が250MPa以上600MPa以下である半導体装置の製造方法。
[評価試験1:
サンプル成形条件;前記加熱条件A
成形後のサンプル熱処理条件;前記加熱条件B
弾性率測定条件;測定条件:JIS K7244準拠、引張モード、昇温速度5℃/min、周波数10Hz] - 前記熱硬化性接着剤組成物は、熱硬化性樹脂と無機充填材とを含み、前記熱硬化性樹脂が、ラジカル重合可能な官能基を有する化合物を含むものである請求項1記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ラジカル重合可能な官能基が、(メタ)アクリロイル基である請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ラジカル重合可能な官能基を有する化合物が、マレイミド環を有する化合物を含むものである請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記マレイミド環を有する化合物が、芳香族環を有さないビスマレイミド化合物である請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ラジカル重合可能な官能基を有する化合物が、ブタジエン化合物の重合体または共重合体である請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ブタジエン化合物の重合体または共重合体が、分子内に少なくとも1つの官能基を有するものである請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記ブタジエン化合物の重合体または共重合体が、分子内にビニル基、エポキシ基、カルボキシ基、水酸基またはマレイン酸基からなる群より選ばれる少なくとも1つ以上の官能基を有するものである請求項7に記載の半導体装置の製造方法
- 前記熱硬化性樹脂が、(メタ)アクリロイル基を有する化合物、マレイミド環を有する
化合物、アリルエステル系化合物からなる群より選ばれる少なくとも2種以上の化合物を含むものである請求項2に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記アリルエステル系化合物が、芳香族環を有さないアリルエステル系化合物である請
求項9に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記封止用樹脂がエポキシ樹脂と無機充填材からなり、前記無機充填が樹脂組成物のうち80重量%以上93重量%以下である請求項1乃至8のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
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