JP2015056480A - アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015056480A JP2015056480A JP2013188292A JP2013188292A JP2015056480A JP 2015056480 A JP2015056480 A JP 2015056480A JP 2013188292 A JP2013188292 A JP 2013188292A JP 2013188292 A JP2013188292 A JP 2013188292A JP 2015056480 A JP2015056480 A JP 2015056480A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- semiconductor chip
- underfill material
- mounting
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
- C08G59/42—Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/02—Non-macromolecular additives
- C09J11/06—Non-macromolecular additives organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
- C09J5/06—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving heating of the applied adhesive
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L24/80 - H01L24/90
- H01L24/92—Specific sequence of method steps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
- C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
- C08G59/22—Di-epoxy compounds
- C08G59/24—Di-epoxy compounds carbocyclic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/13101—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
- H01L2224/13111—Tin [Sn] as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/27—Manufacturing methods
- H01L2224/273—Manufacturing methods by local deposition of the material of the layer connector
- H01L2224/2733—Manufacturing methods by local deposition of the material of the layer connector in solid form
- H01L2224/27334—Manufacturing methods by local deposition of the material of the layer connector in solid form using preformed layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
- H01L2224/29199—Material of the matrix
- H01L2224/2929—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
- H01L2224/29298—Fillers
- H01L2224/29299—Base material
- H01L2224/29386—Base material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/731—Location prior to the connecting process
- H01L2224/73101—Location prior to the connecting process on the same surface
- H01L2224/73103—Bump and layer connectors
- H01L2224/73104—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/8119—Arrangement of the bump connectors prior to mounting
- H01L2224/81191—Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/812—Applying energy for connecting
- H01L2224/81201—Compression bonding
- H01L2224/81203—Thermocompression bonding, e.g. diffusion bonding, pressure joining, thermocompression welding or solid-state welding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
- H01L2224/83191—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/838—Bonding techniques
- H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
- H01L2224/83855—Hardening the adhesive by curing, i.e. thermosetting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
- H01L2224/92—Specific sequence of method steps
- H01L2224/921—Connecting a surface with connectors of different types
- H01L2224/9211—Parallel connecting processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/93—Batch processes
- H01L2224/94—Batch processes at wafer-level, i.e. with connecting carried out on a wafer comprising a plurality of undiced individual devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L24/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00011—Not relevant to the scope of the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/0132—Binary Alloys
- H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
【課題】ボイドの発生を抑制することができるアンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】
エポキシ樹脂と、酸無水物と、アクリル樹脂と、有機過酸化物とを含有し、搭載時における貯蔵弾性率が、3000Pa以上であり、最低溶融粘度到達温度が、125℃以下であるアンダーフィル材20を、ハンダ付き電極が形成された半導体チップ10に予め貼り合わせ、ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された回路基板30に搭載し、半導体チップ10と回路基板30とを熱圧着する。
【選択図】図1
【解決手段】
エポキシ樹脂と、酸無水物と、アクリル樹脂と、有機過酸化物とを含有し、搭載時における貯蔵弾性率が、3000Pa以上であり、最低溶融粘度到達温度が、125℃以下であるアンダーフィル材20を、ハンダ付き電極が形成された半導体チップ10に予め貼り合わせ、ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された回路基板30に搭載し、半導体チップ10と回路基板30とを熱圧着する。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体チップの搭載に用いられるアンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法に関する。
近年、半導体チップの実装方法において、工程短縮を目的に、半導体IC(Integrated Circuit)電極上にアンダーフィルフィルムを貼り付ける「先供給型アンダーフィルフィルム(PUF:Pre-applied Underfill Film)」の使用が検討されている。
この先供給型アンダーフィルフィルムを使用した搭載方法は、例えば、以下のように行われる(例えば、特許文献1参照。)。
工程A:ウエハにアンダーフィルフィルムを貼り付け、ダイシングして半導体チップを得る。
工程B:基板上で半導体チップの位置合わせを行う。
工程C:高温・高圧により半導体チップと基板を圧着し、ハンダバンプの金属結合による導通確保、及びアンダーフィルフィルムの硬化による半導体チップと基板の接着を行う。
工程B:基板上で半導体チップの位置合わせを行う。
工程C:高温・高圧により半導体チップと基板を圧着し、ハンダバンプの金属結合による導通確保、及びアンダーフィルフィルムの硬化による半導体チップと基板の接着を行う。
このような方法は、半導体チップの搭載時にボイドを巻き込み易く、加熱圧着後もボイドが残ることがあった。また、搭載時にボイドが発生しない場合でも、短時間にて昇温する圧着プロファイルでは、昇温過程でボイドが発生することがあった。
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ボイドの発生を抑制することができるアンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法を提供する。
前述した課題を解決するために、本発明は、ハンダ付き電極が形成された半導体チップを、前記ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された電子部品に搭載する際に、前記半導体チップに予め貼り合わされるアンダーフィル材であって、エポキシ樹脂と、酸無水物と、アクリル樹脂と、有機過酸化物とを含有し、前記搭載時における貯蔵弾性率が、3000Pa以上であり、最低溶融粘度到達温度が、125℃以下であることを特徴とする。
また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、ハンダ付き電極が形成され、該電極面にアンダーフィル材が貼り合わされた半導体チップを、前記ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された電子部品に第1の温度で搭載する搭載工程と、前記半導体チップと前記電子部品とを、第2の温度まで昇温させて熱圧着する熱圧着工程とを有し、前記アンダーフィル材は、エポキシ樹脂と、酸無水物と、アクリル樹脂と、有機過酸化物とを含有し、第1の温度における貯蔵弾性率が、3000Pa以上であり、最低溶融粘度到達温度が、125℃以下であることを特徴とする。
本発明によれば、搭載時におけるアンダーフィル材の貯蔵弾性率が高く、最低溶融粘度到達温度が低いため、搭載時のボイドを排除することができると共に、加熱圧着時のボイドの発生を抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態について、下記順序にて詳細に説明する。
1.アンダーフィル材
2.半導体装置の製造方法
3.実施例
1.アンダーフィル材
2.半導体装置の製造方法
3.実施例
<1.アンダーフィル材>
本実施の形態に係るアンダーフィル材は、ハンダ付き電極が形成された半導体チップを、ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された電子部品に搭載する際に、半導体チップに予め貼り合わされるものである。
本実施の形態に係るアンダーフィル材は、ハンダ付き電極が形成された半導体チップを、ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された電子部品に搭載する際に、半導体チップに予め貼り合わされるものである。
図1は、搭載前の半導体チップと回路基板とを模式的に示す断面図、図2は、搭載時の半導体チップと回路基板とを模式的に示す断面図、及び、図3は、熱圧着後の半導体チップと回路基板とを模式的に示す断面図である。
図1〜図3に示すように、本実施の形態におけるアンダーフィル材20は、ハンダ付き電極が形成された半導体チップ10の電極面に予め貼り合わされて使用され、アンダーフィル材20が硬化した接着層21により半導体チップ10と、ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された回路基板30とを接合する。
半導体チップ10は、シリコンなどの半導体11表面に集積回路が形成され、バンプと呼ばれる接続用のハンダ付き電極を有する。ハンダ付き電極は、銅などからなる電極12上にハンダ13を接合したものであり、電極12の厚みとハンダ13の厚みとを合計した厚みを有する。
ハンダとしては、Sn−37Pb共晶ハンダ(融点183℃)、Sn−Biハンダ(融点139℃)、Sn−3.5Ag(融点221℃)、Sn−3.0Ag−0.5Cu(融点217℃)、Sn−5.0Sb(融点240℃)などを用いることができる。
回路基板30は、例えばリジット基板、フレキシブル基板などの基材31に回路が形成されている。また、半導体チップ10が搭載される実装部には、半導体チップ10のハンダ付き電極と対向する位置に所定の厚みを有する対向電極32が形成されている。
アンダーフィル材20は、膜形成樹脂と、エポキシ樹脂と、酸無水物と、アクリル樹脂と、有機過酸化物とを含有する。
膜形成樹脂は、平均分子量が10000以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、10000〜80000程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の種々の樹脂を用いることができる。これらの膜形成樹脂は、1種を単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いても良い。これらの中でも、本実施の形態では、膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
エポキシ樹脂としては、例えば、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、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S型エポキシ樹脂、スピロ環型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テルペン型エポキシ樹脂、テトラブロムビスフェノールA型エポキシ樹脂、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、α−ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂などを挙げることができる。これらのエポキシ樹脂は、1種を単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いても良い。これらの中でも、本実施の形態では、高接着性、耐熱性の点から、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。
酸無水物は、ハンダ表面の酸化膜を除去するフラックス機能を有するため、優れた接続信頼性を得ることができる。酸無水物としては、例えばテトラプロペニル無水コハク酸、ドデセニル無水コハク酸、などの脂肪族酸無水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸などの脂環式酸無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などの芳香族酸無水物などを挙げることができる。これらのエポキシ硬化剤は、1種を単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いても良い。これらのエポキシ硬化剤の中でもこれらのうちハンダ接続性の点から、脂肪族酸無水物を用いることが好ましい。
また、硬化促進剤を添加することが好ましい。硬化促進剤の具体例としては、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾ−ル類、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7塩(DBU塩)、2−(ジメチルアミノメチル)フェノールなどの第3級アミン類、トリフェニルホスフィンなどのホスフィン類、オクチル酸スズなどの金属化合物などが挙げられる。
アクリル樹脂としては、単官能(メタ)アクリレート、2官能以上の(メタ)アクリレートを使用可能である。単官能(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。2官能以上の(メタ)アクリレートとしては、ビスフェノールF―EO変性ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA―EO変性ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンPO変性(メタ)アクリレート、多官能ウレタン(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらのアクリル樹脂は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、本実施の形態では、2官能(メタ)アクリレートが好適に用いられる。
有機過酸化物としては、例えば、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート等を挙げることができる。これらの有機過酸化物は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、本実施の形態では、パーオキシエステルが好適に用いられる。
また、その他の添加組成物として、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーを含有することにより、圧着時における樹脂層の流動性を調整することができる。無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができる。
さらに、必要に応じて、エポキシ系、アミノ系、メルカプト・スルフィド系、ウレイド系などのシランカップリング剤を添加してもよい。
このように硬化反応の比較的遅いエポキシ系と、硬化反応の比較的速いアクリル系とを併用することにより、10秒以内に250℃に達するような短時間昇温プロファイルで圧着した場合でも、ボイドの発生を防ぐことができる。
また、アンダーフィル材の搭載時における貯蔵弾性率は、3000Pa以上である。これにより、搭載時のボイドを排除することができる。搭載時の温度は、30℃以上、アンダーフィル材の最低溶融粘度到達温度より30℃高い温度以下であることが好ましく、より具体的には、30℃以上155℃以下であることが好ましい。
また、アンダーフィル材の最低溶融粘度到達温度は、125℃以下である。これにより、加熱圧着時のボイドの発生を抑制することができる。最低溶融粘度到達温度における最低溶融粘度は、1000Pa・s以上2000Pa・s以下であることが好ましい。
次に、前述したアンダーフィル材が膜状に形成された先供給型アンダーフィルフィルムの製造方法について説明する。先ず、膜形成樹脂と、エポキシ樹脂と、酸無水物と、アクリル樹脂と、有機過酸化物とを含有する接着剤組成物を溶剤に溶解させる。溶剤としては、トルエン、酢酸エチルなど、又はこれらの混合溶剤を用いることができる。樹脂組成物を調整後、バーコーター、塗布装置などを用いて剥離基材上に塗布する。
剥離基材は、例えば、シリコーンなどの剥離剤をPET(Poly Ethylene Terephthalate)、OPP(Oriented Polypropylene)、PMP(Poly-4-methylpentene-1)、PTFE(Polytetrafluoroethylene)などに塗布した積層構造からなり、組成物の乾燥を防ぐとともに、組成物の形状を維持するものである。
次に、剥離基材上に塗布された樹脂組成物を熱オーブン、加熱乾燥装置などにより乾燥させる。これにより、所定の厚さの先供給型アンダーフィルフィルムを得ることができる。
<2.半導体装置の製造方法>
次に、前述した先供給型アンダーフィルフィルムを用いた半導体装置の製造方法について説明する。
次に、前述した先供給型アンダーフィルフィルムを用いた半導体装置の製造方法について説明する。
図4は、本実施の形態における半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。図3に示すように、本実施の形態における半導体装置の製造方法は、アンダーフィルフィルム貼付工程S1と、ダイシング工程S2と、半導体チップ搭載工程S3と、熱圧着工程S4とを有する。
図5は、ウエハ上にアンダーフィルフィルムを貼り付ける工程を模式的に示す斜視図である。図5に示すように、アンダーフィルフィルム貼付工程S1では、ウエハ1の直径よりも大きな直径を有するリング状又は枠状のフレームを有する治具3によりウエハ1を固定し、ウエハ1上にアンダーフィルフィルム2を貼り付ける。アンダーフィルフィルム2は、ウエハ1のダイシング時にウエハ1を保護・固定し、ピックアップ時に保持するダイシングテープとして機能する。なお、ウエハ1には多数のIC(Integrated Circuit)が作り込まれ、ウエハ1の接着面には、図1に示すようにスクライブラインによって区分される半導体チップ10毎にハンダ付き電極が設けられている。
図6は、ウエハをダイシングする工程を模式的に示す斜視図である。図6に示すように、ダイシング工程S2では、ブレード4をスクライブラインに沿って押圧してウエハ1を切削し、個々の半導体チップに分割する。
図7は、半導体チップをピックアップする工程を模式的に示す斜視図である。図7に示すように、各アンダーフィルフィルム付き半導体チップ10は、アンダーフィルフィルムに保持されてピックアップされる。
半導体チップ搭載工程S3では、図2に示すように、アンダーフィルフィルム付き半導体チップ10と回路基板30とをアンダーフィルフィルムを介して配置する。また、アンダーフィルフィルム付き半導体チップ10をハンダ付き電極と対向電極32とが対向するように位置合わせして配置する。そして、加熱ボンダーによって、アンダーフィルフィルムに流動性は生じるが、本硬化は生じない程度の所定の温度、圧力、時間の条件で加熱押圧し、搭載する。
搭載時の温度条件は、30℃以上、アンダーフィルフィルムの最低溶融粘度到達温度より30℃高い温度以下であることが好ましく、より具体的には、30℃以上155℃以下であることが好ましい。また、圧力条件は50N以下であることが好ましく、より好ましくは40N以下である。また、時間条件は0.1秒以上10秒以下であることが好ましく、より好ましくは0.1秒以上1.0秒以下である。これにより、ハンダ付き電極が溶融せずに回路基板30側の電極と接している状態とすることができ、アンダーフィルフィルムが完全硬化していない状態とすることができる。また、低い温度で固定するため、ボイドの発生を抑制し、半導体チップ10へのダメージを低減することができる。
次の熱圧着工程S4では、第1の温度から第2の温度まで所定の昇温速度で昇温させるボンディング条件で、ハンダ付き電極のハンダを溶融させて金属結合を形成させるとともに、アンダーフィルフィルムを完全硬化させる。
また、昇温速度は、50℃/sec以上150℃/sec以下であることが好ましい。また、第2の温度は、ハンダの種類にもよるが、200℃以上280℃以下であることが好ましく、より好ましくは220℃以上260℃以下である。また、時間条件は5秒以上500秒以下であることが好ましく、より好ましくは5秒以上100秒以下である。これにより、ハンダ付き電極と基板電極とを金属結合させるとともに、アンダーフィルフィルムを完全硬化させ、半導体チップ10の電極と回路基板30の電極とを電気的、機械的に接続させることができる。
また、熱圧着工程S4において、ボンダーヘッドは、搭載後のアンダーフィルフィルムの溶融開始温度まで樹脂の弾性率により一定の高さに保たれた後、昇温に伴う樹脂溶融により一気に下降し、ヘッドの最下点に達する。この最下点は、ヘッドの下降速度と樹脂の硬化速度との関係により決まる。樹脂硬化がさらに進行した後、ヘッドの高さは、樹脂とヘッドの熱膨張により徐々に上昇する。このように、第1の温度から第2の温度に昇温する時間内にボンダーヘッドを最下点まで下降させることにより、樹脂溶融に伴うボイドの発生を抑制することができる。
このように本実施の形態における半導体装置の製造方法は、エポキシ樹脂と、酸無水物と、アクリル樹脂と、有機過酸化物とを含有し、搭載時における貯蔵弾性率が、3000Pa以上であり、最低溶融粘度到達温度が、125℃以下であるアンダーフィル材20を、ハンダ付き電極が形成された半導体チップ10に予め貼り合わせることにより、搭載時のボイドを排除することができると共に、加熱圧着時のボイドの発生を抑制することができる。
なお、前述の実施の形態では、アンダーフィルフィルムをダイシングテープとして機能させることとしたが、これに限られるものではなく、ダイシングテープを別に用い、ダイシング後にアンダーフィルフィルムを使用してフリップチップ実装を行ってもよい。
[他の実施の形態]
また、本技術は、半導体チップに設けた小さな孔に金属を充填することによって、サンドイッチ状に積み重ねた複数のチップ基板を電気的に接続するTSV(Through Silicon Via)技術にも適用可能である。
また、本技術は、半導体チップに設けた小さな孔に金属を充填することによって、サンドイッチ状に積み重ねた複数のチップ基板を電気的に接続するTSV(Through Silicon Via)技術にも適用可能である。
すなわち、ハンダ付き電極が形成された第1の面と、第1の面の反対側にハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された第2の面を有する複数のチップ基板を積層する半導体装置の製造方法にも適用可能である。
この場合、第1のチップ基板の第1の面側にアンダーフィルフィルムを貼り付けた状態で、第2のチップ基板の第2の面に搭載する。その後、第1のチップ基板の第1の面と第2のチップ基板の第2の面とをハンダ付き電極のハンダの融点以上の温度で熱圧着することにより、複数のチップ基板を積層した半導体装置を得ることができる。
<3.実施例>
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、先供給型のアンダーフィルフィルムを作製し、最低溶融粘度到達温度、及び搭載温度(60℃)での貯蔵弾性率を測定した。そして、アンダーフィルフィルムを用いてハンダ付き電極を有するICチップと、これに対向する電極を有するIC基板とを接続させて実装体を作製し、ボイドを評価した。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、先供給型のアンダーフィルフィルムを作製し、最低溶融粘度到達温度、及び搭載温度(60℃)での貯蔵弾性率を測定した。そして、アンダーフィルフィルムを用いてハンダ付き電極を有するICチップと、これに対向する電極を有するIC基板とを接続させて実装体を作製し、ボイドを評価した。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
最低溶融粘度到達温度及び搭載温度における貯蔵弾性率の測定、実装体の作製、及びボイドの評価は、次のように行った。
[最低溶融粘度到達温度、及び搭載温度における貯蔵弾性率の測定]
各アンダーフィルフィルムについて、レオメータ(TA社製ARES)を用いて、5℃/min、1Hzの条件でサンプルの最低溶融粘度到達温度、及び搭載温度(60℃)における貯蔵弾性率を測定した。
各アンダーフィルフィルムについて、レオメータ(TA社製ARES)を用いて、5℃/min、1Hzの条件でサンプルの最低溶融粘度到達温度、及び搭載温度(60℃)における貯蔵弾性率を測定した。
[実装体の作製]
アンダーフィルフィルムをウエハ上にプレス機にて、50℃−0.5MPaの条件で貼り合わせ、ダンシングしてハンダ付き電極を有するICチップを得た。
アンダーフィルフィルムをウエハ上にプレス機にて、50℃−0.5MPaの条件で貼り合わせ、ダンシングしてハンダ付き電極を有するICチップを得た。
ICチップは、その大きさが7mm□、厚み200μmであり、厚み20μmのCuからなる電極の先端に厚み16μmのハンダ(Sn−3.5Ag、融点221℃)が形成されたペリフェラル配置のバンプ(φ30μm、85μmピッチ、280ピン)を有するものであった。
また、これに対向するIC基板は、同様に、その大きさは7mm□、厚み200μmであり、厚み20μmのCuからなる電極が形成されたペリフェラル配置のバンプ(φ30μm、85μmピッチ、280ピン)を有するものであった。
次に、フリップチップボンダーを用いて、60℃−0.5秒−30Nの条件でIC基板上にICチップを搭載した。
その後、図8に示す圧着プロファイルのように、フリップチップボンダーを用いて、10秒間に60℃から250℃まで温度を上げて熱圧着した。また、60℃から250℃に昇温する時間内にボンダーヘッドを最下点まで下降させた(30N)。さらに、150℃−2時間の条件でキュアし、実装体を得た。なお、フリップチップボンダー使用時における温度は、熱電対によりサンプルの実温を測定したものである。
[ボイドの評価]
各実装体について、SAT(Scanning Acoustic Tomograph, 超音波映像装置)を用いて観察し、ボイドがICチップ面積の1%以下であるものを○、ボイドがICチップ面積の1%超であるものを×とした。
各実装体について、SAT(Scanning Acoustic Tomograph, 超音波映像装置)を用いて観察し、ボイドがICチップ面積の1%以下であるものを○、ボイドがICチップ面積の1%超であるものを×とした。
[実施例1]
フェノキシ樹脂(品名:PKHH、ユニオンカーバイド社製)を13.7質量部、エポキシ樹脂(品名:HP7200H、大日本インキ化学社製)を23.3質量部、酸無水物(品名:MH−700、新日本理化社製)を13.7質量部、イミダゾール(品名:2MZ−A、四国化成工業社製)を0.1質量部、アクリル樹脂(品名:DCP、新中村化学社製)を8.7質量部、開始剤(品名:パーブチルZ、日本油脂社製)を0.5質量部、フィラーA(品名:SO−E5、アドマテックス社製)を35.0質量部、及びフィラーB(品名:アエロジルRY200、日本アエロジル社製)を5.0質量部配合し、アンダーフィルフィルムの樹脂組成物を調製した。これを、剥離処理されたPET(Polyethylene terephthalate)にバーコーターを用いて塗布し、80℃のオーブンで3分間乾燥させ、厚み50μmのアンダーフィルフィルムを作製した(カバー剥離PET(25μm)/アンダーフィルフィルム(50μm)/ベース剥離PET(50μm))。
フェノキシ樹脂(品名:PKHH、ユニオンカーバイド社製)を13.7質量部、エポキシ樹脂(品名:HP7200H、大日本インキ化学社製)を23.3質量部、酸無水物(品名:MH−700、新日本理化社製)を13.7質量部、イミダゾール(品名:2MZ−A、四国化成工業社製)を0.1質量部、アクリル樹脂(品名:DCP、新中村化学社製)を8.7質量部、開始剤(品名:パーブチルZ、日本油脂社製)を0.5質量部、フィラーA(品名:SO−E5、アドマテックス社製)を35.0質量部、及びフィラーB(品名:アエロジルRY200、日本アエロジル社製)を5.0質量部配合し、アンダーフィルフィルムの樹脂組成物を調製した。これを、剥離処理されたPET(Polyethylene terephthalate)にバーコーターを用いて塗布し、80℃のオーブンで3分間乾燥させ、厚み50μmのアンダーフィルフィルムを作製した(カバー剥離PET(25μm)/アンダーフィルフィルム(50μm)/ベース剥離PET(50μm))。
表1に、実施例1のアンダーフィルフィルムの評価結果を示す。アンダーフィルフィルムの最低溶融粘度到達温度は125℃であった。また、搭載温度における貯蔵弾性率は3300Paであった。また、アンダーフィルフィルムを用いて作製した実装体のボイドの評価は○であった。
[実施例2]
フェノキシ樹脂(品名:PKHH、ユニオンカーバイド社製)を13.7質量部、エポキシ樹脂(品名:HP7200H、大日本インキ化学社製)を17.5質量部、酸無水物(品名:MH−700、新日本理化社製)を10.3質量部、イミダゾール(品名:2MZ−A、四国化成工業社製)を0.1質量部、アクリル樹脂(品名:DCP、新中村化学社製)を17.5質量部、開始剤(品名:パーブチルZ、日本油脂社製)を0.9質量部、フィラーA(品名:SO−E5、アドマテックス社製)を35.0質量部、及びフィラーB(品名:アエロジルRY200、日本アエロジル社製)を5.0質量部配合し、アンダーフィルフィルムの樹脂組成物を調製した。これを、剥離処理されたPET(Polyethylene terephthalate)にバーコーターを用いて塗布し、80℃のオーブンで3分間乾燥させ、厚み50μmのアンダーフィルフィルムを作製した(カバー剥離PET(25μm)/アンダーフィルフィルム(50μm)/ベース剥離PET(50μm))。
フェノキシ樹脂(品名:PKHH、ユニオンカーバイド社製)を13.7質量部、エポキシ樹脂(品名:HP7200H、大日本インキ化学社製)を17.5質量部、酸無水物(品名:MH−700、新日本理化社製)を10.3質量部、イミダゾール(品名:2MZ−A、四国化成工業社製)を0.1質量部、アクリル樹脂(品名:DCP、新中村化学社製)を17.5質量部、開始剤(品名:パーブチルZ、日本油脂社製)を0.9質量部、フィラーA(品名:SO−E5、アドマテックス社製)を35.0質量部、及びフィラーB(品名:アエロジルRY200、日本アエロジル社製)を5.0質量部配合し、アンダーフィルフィルムの樹脂組成物を調製した。これを、剥離処理されたPET(Polyethylene terephthalate)にバーコーターを用いて塗布し、80℃のオーブンで3分間乾燥させ、厚み50μmのアンダーフィルフィルムを作製した(カバー剥離PET(25μm)/アンダーフィルフィルム(50μm)/ベース剥離PET(50μm))。
表1に、実施例2のアンダーフィルフィルムの評価結果を示す。アンダーフィルフィルムの最低溶融粘度到達温度は118℃であった。また、搭載温度における貯蔵弾性率は3300Paであった。また、アンダーフィルフィルムを用いて作製した実装体のボイドの評価は○であった。
[実施例3]
フェノキシ樹脂(品名:PKHH、ユニオンカーバイド社製)を13.7質量部、エポキシ樹脂(品名:HP7200H、大日本インキ化学社製)を18.3質量部、酸無水物(品名:MH−700、新日本理化社製)を10.8質量部、イミダゾール(品名:2MZ−A、四国化成工業社製)を0.1質量部、アクリル樹脂(品名:DCP、新中村化学社製)を6.8質量部、開始剤(品名:パーブチルZ、日本油脂社製)を0.4質量部、フィラーA(品名:SO−E5、アドマテックス社製)を44.5質量部、及びフィラーB(品名:アエロジルRY200、日本アエロジル社製)を5.0質量部配合し、アンダーフィルフィルムの樹脂組成物を調製した。これを、剥離処理されたPET(Polyethylene terephthalate)にバーコーターを用いて塗布し、80℃のオーブンで3分間乾燥させ、厚み50μmのアンダーフィルフィルムを作製した(カバー剥離PET(25μm)/アンダーフィルフィルム(50μm)/ベース剥離PET(50μm))。
フェノキシ樹脂(品名:PKHH、ユニオンカーバイド社製)を13.7質量部、エポキシ樹脂(品名:HP7200H、大日本インキ化学社製)を18.3質量部、酸無水物(品名:MH−700、新日本理化社製)を10.8質量部、イミダゾール(品名:2MZ−A、四国化成工業社製)を0.1質量部、アクリル樹脂(品名:DCP、新中村化学社製)を6.8質量部、開始剤(品名:パーブチルZ、日本油脂社製)を0.4質量部、フィラーA(品名:SO−E5、アドマテックス社製)を44.5質量部、及びフィラーB(品名:アエロジルRY200、日本アエロジル社製)を5.0質量部配合し、アンダーフィルフィルムの樹脂組成物を調製した。これを、剥離処理されたPET(Polyethylene terephthalate)にバーコーターを用いて塗布し、80℃のオーブンで3分間乾燥させ、厚み50μmのアンダーフィルフィルムを作製した(カバー剥離PET(25μm)/アンダーフィルフィルム(50μm)/ベース剥離PET(50μm))。
表1に、実施例3のアンダーフィルフィルムの評価結果を示す。アンダーフィルフィルムの最低溶融粘度到達温度は125℃であった。また、搭載温度における貯蔵弾性率は4000Paであった。また、アンダーフィルフィルムを用いて作製した実装体のボイドの評価は○であった。
[比較例1]
フェノキシ樹脂(品名:PKHH、ユニオンカーバイド社製)を13.7質量部、エポキシ樹脂(品名:HP7200H、大日本インキ化学社製)を29.0質量部、酸無水物(品名:MH−700、新日本理化社製)を17.1質量部、イミダゾール(品名:2MZ−A、四国化成工業社製)を0.1質量部、フィラーA(品名:SO−E5、アドマテックス社製)を35.0質量部、及びフィラーB(品名:アエロジルRY200、日本アエロジル社製)を5.0質量部配合し、アンダーフィルフィルムの樹脂組成物を調製した。これを、剥離処理されたPET(Polyethylene terephthalate)にバーコーターを用いて塗布し、80℃のオーブンで3分間乾燥させ、厚み50μmのアンダーフィルフィルムを作製した(カバー剥離PET(25μm)/アンダーフィルフィルム(50μm)/ベース剥離PET(50μm))。
フェノキシ樹脂(品名:PKHH、ユニオンカーバイド社製)を13.7質量部、エポキシ樹脂(品名:HP7200H、大日本インキ化学社製)を29.0質量部、酸無水物(品名:MH−700、新日本理化社製)を17.1質量部、イミダゾール(品名:2MZ−A、四国化成工業社製)を0.1質量部、フィラーA(品名:SO−E5、アドマテックス社製)を35.0質量部、及びフィラーB(品名:アエロジルRY200、日本アエロジル社製)を5.0質量部配合し、アンダーフィルフィルムの樹脂組成物を調製した。これを、剥離処理されたPET(Polyethylene terephthalate)にバーコーターを用いて塗布し、80℃のオーブンで3分間乾燥させ、厚み50μmのアンダーフィルフィルムを作製した(カバー剥離PET(25μm)/アンダーフィルフィルム(50μm)/ベース剥離PET(50μm))。
表1に、比較例1のアンダーフィルフィルムの評価結果を示す。アンダーフィルフィルムの最低溶融粘度到達温度は135℃であった。また、搭載温度における貯蔵弾性率は3300Paであった。また、アンダーフィルフィルムを用いて作製した実装体のボイドの評価は×であった。
[比較例2]
フェノキシ樹脂(品名:PKHH、ユニオンカーバイド社製)を13.7質量部、エポキシ樹脂(品名:HP7200H、大日本インキ化学社製)を25.9質量部、酸無水物(品名:MH−700、新日本理化社製)を15.3質量部、イミダゾール(品名:2MZ−A、四国化成工業社製)を0.1質量部、アクリル樹脂(品名:DCP、新中村化学社製)を9.6質量部、開始剤(品名:パーブチルZ、日本油脂社製)を0.6質量部、フィラーA(品名:SO−E5、アドマテックス社製)を30.0質量部、及びフィラーB(品名:アエロジルRY200、日本アエロジル社製)を5.0質量部配合し、アンダーフィルフィルムの樹脂組成物を調製した。これを、剥離処理されたPET(Polyethylene terephthalate)にバーコーターを用いて塗布し、80℃のオーブンで3分間乾燥させ、厚み50μmのアンダーフィルフィルムを作製した(カバー剥離PET(25μm)/アンダーフィルフィルム(50μm)/ベース剥離PET(50μm))。
フェノキシ樹脂(品名:PKHH、ユニオンカーバイド社製)を13.7質量部、エポキシ樹脂(品名:HP7200H、大日本インキ化学社製)を25.9質量部、酸無水物(品名:MH−700、新日本理化社製)を15.3質量部、イミダゾール(品名:2MZ−A、四国化成工業社製)を0.1質量部、アクリル樹脂(品名:DCP、新中村化学社製)を9.6質量部、開始剤(品名:パーブチルZ、日本油脂社製)を0.6質量部、フィラーA(品名:SO−E5、アドマテックス社製)を30.0質量部、及びフィラーB(品名:アエロジルRY200、日本アエロジル社製)を5.0質量部配合し、アンダーフィルフィルムの樹脂組成物を調製した。これを、剥離処理されたPET(Polyethylene terephthalate)にバーコーターを用いて塗布し、80℃のオーブンで3分間乾燥させ、厚み50μmのアンダーフィルフィルムを作製した(カバー剥離PET(25μm)/アンダーフィルフィルム(50μm)/ベース剥離PET(50μm))。
表1に、比較例1のアンダーフィルフィルムの評価結果を示す。アンダーフィルフィルムの最低溶融粘度到達温度は125℃であった。また、搭載温度における貯蔵弾性率は2800Paであった。また、アンダーフィルフィルムを用いて作製した実装体のボイドの評価は×であった。
比較例1では、チップ搭載後にはボイドが観察されなかったが、熱圧着後にはボイドが観察された。また、比較例2では、チップ搭載後にボイドが観察され、熱圧着後にもボイドが観察された。
一方、実施例1〜3では、エポキシ樹脂と、酸無水物と、アクリル樹脂と、有機過酸化物とを含有し、搭載時における貯蔵弾性率が、3000Pa以上であり、最低溶融粘度到達温度が、125℃以下であるアンダーフィルフィルムを用いることにより、ボイドの発生を抑制することができた。
1 ウエハ、 2 アンダーフィルフィルム、 3 治具、 4 ブレード、 10 半導体チップ、11 半導体、12 電極、13 ハンダ、20 アンダーフィル材、21 第1の接着剤層、22 第2の接着剤層、 30 回路基板、31 基材、32 対向電極
Claims (5)
- ハンダ付き電極が形成された半導体チップを、前記ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された電子部品に搭載する際に、前記半導体チップに予め貼り合わされるアンダーフィル材であって、
エポキシ樹脂と、酸無水物と、アクリル樹脂と、有機過酸化物とを含有し、
前記搭載時における貯蔵弾性率が、3000Pa以上であり、
最低溶融粘度到達温度が、125℃以下であるアンダーフィル材。 - 前記搭載時の温度が、30℃以上155℃以下である請求項1記載のアンダーフィル材。
- 前記エポキシ樹脂が、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂であり、
前記酸無水物が、脂肪族酸無水物である請求項1又は2記載のアンダーフィル材。 - 前記アクリル樹脂が、2官能(メタ)アクリレートであり、
前記有機過酸化物が、パーオキシエステルである請求項1乃至3のいずれか1項に記載のアンダーフィル材。 - ハンダ付き電極が形成され、該電極面にアンダーフィル材が貼り合わされた半導体チップを、前記ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された電子部品に第1の温度で搭載する搭載工程と、
前記半導体チップと前記電子部品とを、第2の温度まで昇温させて熱圧着する熱圧着工程とを有し、
前記アンダーフィル材は、エポキシ樹脂と、酸無水物と、アクリル樹脂と、有機過酸化物とを含有し、第1の温度における貯蔵弾性率が、3000Pa以上であり、最低溶融粘度到達温度が、125℃以下である半導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013188292A JP2015056480A (ja) | 2013-09-11 | 2013-09-11 | アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 |
TW103131080A TWI649842B (zh) | 2013-09-11 | 2014-09-10 | 底部塡充材料及使用其之半導體裝置的製造方法 |
PCT/JP2014/073962 WO2015037631A1 (ja) | 2013-09-11 | 2014-09-10 | アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013188292A JP2015056480A (ja) | 2013-09-11 | 2013-09-11 | アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015056480A true JP2015056480A (ja) | 2015-03-23 |
Family
ID=52665733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013188292A Pending JP2015056480A (ja) | 2013-09-11 | 2013-09-11 | アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015056480A (ja) |
TW (1) | TWI649842B (ja) |
WO (1) | WO2015037631A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016207814A (ja) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | 積水化学工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
WO2017122460A1 (ja) * | 2016-01-13 | 2017-07-20 | 太陽インキ製造株式会社 | ドライフィルムおよびプリント配線板 |
JP2022179517A (ja) * | 2018-05-28 | 2022-12-02 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
WO2023040144A1 (zh) * | 2021-09-17 | 2023-03-23 | 长鑫存储技术有限公司 | 芯片封装结构及制备方法、半导体结构的封装方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020196156A1 (ja) * | 2019-03-22 | 2020-10-01 | リンテック株式会社 | フィルム状接着剤及び半導体加工用シート |
CN112969307B (zh) * | 2021-02-01 | 2024-02-09 | 深圳瑞君新材料技术有限公司 | 一种碳基填充材料的制备方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6906425B2 (en) * | 2002-03-05 | 2005-06-14 | Resolution Performance Products Llc | Attachment of surface mount devices to printed circuit boards using a thermoplastic adhesive |
JP2008305898A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Panasonic Corp | 電子部品の封止構造 |
JP5417729B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2014-02-19 | 住友ベークライト株式会社 | 半導体用フィルム、半導体装置の製造方法および半導体装置 |
JP5621320B2 (ja) * | 2010-05-19 | 2014-11-12 | デクセリアルズ株式会社 | 接続構造体の製造方法 |
JP2012124244A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Sony Chemical & Information Device Corp | 半導体素子の実装方法、及び実装体 |
JP5830250B2 (ja) * | 2011-02-15 | 2015-12-09 | 日東電工株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
KR101908760B1 (ko) * | 2011-11-29 | 2018-10-16 | 도레이 카부시키가이샤 | 수지 조성물, 수지 조성물 시트, 반도체 장치 및 그의 제조 방법 |
-
2013
- 2013-09-11 JP JP2013188292A patent/JP2015056480A/ja active Pending
-
2014
- 2014-09-10 TW TW103131080A patent/TWI649842B/zh active
- 2014-09-10 WO PCT/JP2014/073962 patent/WO2015037631A1/ja active Application Filing
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016207814A (ja) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | 積水化学工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
WO2017122460A1 (ja) * | 2016-01-13 | 2017-07-20 | 太陽インキ製造株式会社 | ドライフィルムおよびプリント配線板 |
CN108476589A (zh) * | 2016-01-13 | 2018-08-31 | 太阳油墨制造株式会社 | 干膜和印刷电路板 |
KR20180103101A (ko) * | 2016-01-13 | 2018-09-18 | 다이요 잉키 세이조 가부시키가이샤 | 드라이 필름 및 프린트 배선판 |
JPWO2017122460A1 (ja) * | 2016-01-13 | 2018-11-01 | 太陽インキ製造株式会社 | ドライフィルムおよびプリント配線板 |
CN108476589B (zh) * | 2016-01-13 | 2021-10-26 | 太阳油墨制造株式会社 | 干膜和印刷电路板 |
KR102641274B1 (ko) * | 2016-01-13 | 2024-02-29 | 다이요 홀딩스 가부시키가이샤 | 드라이 필름 및 프린트 배선판 |
JP2022179517A (ja) * | 2018-05-28 | 2022-12-02 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
WO2023040144A1 (zh) * | 2021-09-17 | 2023-03-23 | 长鑫存储技术有限公司 | 芯片封装结构及制备方法、半导体结构的封装方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201523808A (zh) | 2015-06-16 |
WO2015037631A1 (ja) | 2015-03-19 |
TWI649842B (zh) | 2019-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5965185B2 (ja) | 回路接続材料、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 | |
JP6129696B2 (ja) | アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 | |
JP6438790B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、及びアンダーフィルフィルム | |
JP6069142B2 (ja) | アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 | |
JP6069143B2 (ja) | アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 | |
US10062625B2 (en) | Underfill material and method for manufacturing semiconductor device using the same | |
WO2015037631A1 (ja) | アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 | |
WO2015045878A1 (ja) | アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 |