JP2021038334A - Liquid resin composition, semiconductor device, and method for producing semiconductor device - Google Patents

Liquid resin composition, semiconductor device, and method for producing semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2021038334A
JP2021038334A JP2019161374A JP2019161374A JP2021038334A JP 2021038334 A JP2021038334 A JP 2021038334A JP 2019161374 A JP2019161374 A JP 2019161374A JP 2019161374 A JP2019161374 A JP 2019161374A JP 2021038334 A JP2021038334 A JP 2021038334A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
liquid resin
base material
mounting component
heating
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
Application number
JP2019161374A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
泰明 前田
Yasuaki Maeda
泰明 前田
山田 泰史
Yasushi Yamada
泰史 山田
容三 松川
Yozo Matsukawa
容三 松川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2019161374A priority Critical patent/JP2021038334A/en
Publication of JP2021038334A publication Critical patent/JP2021038334A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means 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
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods 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
    • H01L2224/8119Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81193Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed on both the semiconductor or solid-state body and another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92Specific sequence of method steps
    • H01L2224/921Connecting a surface with connectors of different types
    • H01L2224/9212Sequential connecting processes
    • H01L2224/92122Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector
    • H01L2224/92125Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector the second connecting process involving a layer connector

Abstract

To provide a liquid resin composition that readily achieves excellent flowability and curability when it is heated at low temperature to be fluidized and then cured.SOLUTION: A liquid resin composition has an epoxy resin (A) having at least two epoxy groups in one molecule, and a heterocyclic compound (B) having a nitrogen atom. The heterocyclic compound (B) has a reaction initiation temperature of 130°C or higher and 160°C or lower. When the total amount of the epoxy resin (A) and the heterocyclic compound (B) is 100 pts.wt., the amount of the heterocyclic compound (B) is 5 pts.wt. or more and 30 pts.wt. or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、液状樹脂組成物、半導体装置、及び半導体装置の製造方法に関し、詳細には、液状樹脂組成物、この液状樹脂組成物から作製される補強材を備える半導体装置、及びこの半導体装置の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a liquid resin composition, a semiconductor device, and a method for manufacturing the semiconductor device. In detail, the liquid resin composition, a semiconductor device including a reinforcing material made from the liquid resin composition, and the semiconductor device. Regarding the manufacturing method.

従来、導体配線を備える基板上に半導体チップを実装して半導体装置を作製するにあたって、半導体チップとバンプ電極との間に樹脂組成物を注入し、樹脂組成物を硬化させることで、基板と半導体チップとの間を封止することが行われている。 Conventionally, when a semiconductor chip is mounted on a substrate provided with conductor wiring to manufacture a semiconductor device, a resin composition is injected between the semiconductor chip and a bump electrode and the resin composition is cured to cure the substrate and the semiconductor. Sealing between the chip and the chip is performed.

例えば、特許文献1には、液状樹脂組成物を用いて、回路面に突起電極を有する半導体チップを封止して半導体装置を作製することが提案されている。液状樹脂組成物は、1分子中にエポキシ基を2個以上含むエポキシ樹脂、及びフラックス活性を有し25℃で固形であり、融点の異なる少なくとも2種類以上の硬化剤を含んでいる。この液状樹脂組成物では、リフロー条件での半導体チップの接合に際して、接続信頼性に優れる半導体装置を作製できることが開示されている。 For example, Patent Document 1 proposes to manufacture a semiconductor device by sealing a semiconductor chip having a protruding electrode on a circuit surface using a liquid resin composition. The liquid resin composition contains an epoxy resin containing two or more epoxy groups in one molecule, and at least two or more kinds of curing agents having flux activity and solid at 25 ° C. and having different melting points. It is disclosed that this liquid resin composition can produce a semiconductor device having excellent connection reliability when joining semiconductor chips under reflow conditions.

特開2006−143795号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-143795

ところで、基材と、半導体チップ等の電子部品とを備える半導体装置を作製するにあたっては、リフロー時の加熱の温度が高いと、耐熱性の低い電子部品等にダメージを与えやすい。低融点はんだを使用すれば、比較的耐熱性の低い電子部品であっても、低温リフローにより基材上の導体配線と電子部品とをはんだを介して電気的な接続ができ、電子部品等にダメージを生じにくくできる。 By the way, in manufacturing a semiconductor device including a base material and an electronic component such as a semiconductor chip, if the heating temperature at the time of reflow is high, the electronic component having low heat resistance is likely to be damaged. If low melting point solder is used, even for electronic components with relatively low heat resistance, the conductor wiring on the base material and the electronic components can be electrically connected via solder by low temperature reflow, and it can be used for electronic components, etc. It can be less likely to cause damage.

しかしながら、基材と電子部品との間を樹脂で封止する際に、低温で硬化し始めると、加熱時に流動しにくくなるため、はんだと電子部品における端子との接続不良が生じやすいという問題があった。一方、加熱時の樹脂の流動性を確保すると、低温では硬化しにくいため、アフターキュアが必要となり、生産性が悪化するおそれがあった。 However, when sealing between the base material and the electronic component with resin, if it starts to cure at a low temperature, it becomes difficult to flow during heating, so there is a problem that poor connection between the solder and the terminal in the electronic component is likely to occur. there were. On the other hand, if the fluidity of the resin during heating is ensured, it is difficult to cure at a low temperature, so aftercure is required, which may deteriorate the productivity.

そこで、本開示の課題は、低温で加熱することで流動させてから硬化させるにあたり、良好な流動性と、良好な硬化性とを実現しやすい液状樹脂組成物、この液状樹脂組成物から作製される補強材を備える半導体装置、及び半導体装置の製造方法を提供することにある。 Therefore, the subject of the present disclosure is a liquid resin composition which is easy to realize good fluidity and good curability when it is made to flow by heating at a low temperature and then cured, and is prepared from this liquid resin composition. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device provided with a reinforcing material, and a method for manufacturing the semiconductor device.

本開示の一態様に係る液状樹脂組成物は、1分子中にエポキシ基を少なくとも2つ有するエポキシ樹脂(A)と、窒素原子を有する複素環化合物(B)と、を含有する。前記複素環化合物(B)の反応開始温度は130℃以上160℃以下である。前記エポキシ樹脂(A)と前記複素環化合物(B)との合計100重量部に対する前記複素環化合物(B)の量は、5重量部以上30重量部以下である。 The liquid resin composition according to one aspect of the present disclosure contains an epoxy resin (A) having at least two epoxy groups in one molecule and a heterocyclic compound (B) having a nitrogen atom. The reaction start temperature of the heterocyclic compound (B) is 130 ° C. or higher and 160 ° C. or lower. The amount of the heterocyclic compound (B) with respect to a total of 100 parts by weight of the epoxy resin (A) and the heterocyclic compound (B) is 5 parts by weight or more and 30 parts by weight or less.

本開示の一態様に係る半導体装置は、基材と、バンプ電極を備え、前記バンプ電極を介して前記基材に実装される実装部品と、前記バンプ電極を覆う補強材と、を備える。前記補強材は、前記液状樹脂組成物の硬化物からなる。 The semiconductor device according to one aspect of the present disclosure includes a base material, a mounting component provided with a bump electrode and mounted on the base material via the bump electrode, and a reinforcing material covering the bump electrode. The reinforcing material is made of a cured product of the liquid resin composition.

本開示の一態様に係る半導体装置の製造方法は、導体配線を備える基材の前記導体配線がある面に、前記液状樹脂組成物を介在させて、電極を備える実装部品を、前記導体配線と前記電極とをはんだを介して対向させて配置する。前記製造方法は、前記はんだと前記液状樹脂組成物とを加熱することで前記導体配線と前記電極とを電気的に接続し、かつ前記液状樹脂組成物を硬化させる加熱工程を含む。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to one aspect of the present disclosure, the liquid resin composition is interposed on the surface of the base material provided with the conductor wiring where the conductor wiring is located, and the mounting component provided with the electrode is formed with the conductor wiring. The electrodes are arranged so as to face each other via solder. The manufacturing method includes a heating step of electrically connecting the conductor wiring and the electrode by heating the solder and the liquid resin composition, and curing the liquid resin composition.

本開示の一態様によれば、低温で加熱することで流動させてから硬化させるにあたり、良好な流動性と、良好な硬化性とを実現しやすい液状樹脂組成物、及びこの液状樹脂組成物から作製される補強材を備える半導体装置が得られる。 According to one aspect of the present disclosure, from a liquid resin composition that easily realizes good fluidity and good curability when it is made to flow by heating at a low temperature and then cured, and the liquid resin composition. A semiconductor device including a reinforcing material to be produced can be obtained.

本開示の一態様の製造方法によれば、液状樹脂組成物の高い硬化性、かつ優れたはんだ接続性を有する半導体装置を製造することができる。 According to the manufacturing method of one aspect of the present disclosure, it is possible to manufacture a semiconductor device having high curability and excellent solder connectivity of the liquid resin composition.

図1は、本開示の一実施形態の半導体装置の第一例を示す概略の断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first example of the semiconductor device according to the embodiment of the present disclosure. 図2Aは、本開示の一実施形態の半導体装置の第二例の概略を示す断面図である。図2Bは、本開示の一実施形態の半導体装置の第三例の概略を示す断面図である。図2Cは、本開示の一実施形態の半導体装置の第四例の概略を示す断面図である。図2Dは、本開示の一実施形態の半導体装置の第五例の概略を示す断面図である。FIG. 2A is a cross-sectional view showing an outline of a second example of the semiconductor device according to the embodiment of the present disclosure. FIG. 2B is a cross-sectional view showing an outline of a third example of the semiconductor device according to the embodiment of the present disclosure. FIG. 2C is a cross-sectional view showing an outline of a fourth example of the semiconductor device according to the embodiment of the present disclosure. FIG. 2D is a cross-sectional view showing an outline of a fifth example of the semiconductor device according to the embodiment of the present disclosure. 図3は、リフロー工程における加熱の温度プロファイルの概略を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing an outline of the temperature profile of heating in the reflow process. 図4Aから図4Eは、本開示の一実施形態に係る半導体装置を製造工程の一例を示す概略の断面図である。4A to 4E are schematic cross-sectional views showing an example of a manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present disclosure.

1.概要
本実施形態の液状樹脂組成物は、エポキシ樹脂(A)と、複素環化合物(B)とを含有する。エポキシ樹脂(A)は、1分子中にエポキシ基を少なくとも2つ有する。複素環化合物(B)は、窒素原子を有する。複素環化合物(B)の反応開始温度は130℃以上160℃以下である。エポキシ樹脂(A)と複素環化合物(B)との合計100重量部に対する複素環化合物(B)の量は、5重量部以上30重量部以下である。このため、本実施形態に係る液状樹脂組成物は、良好な流動性を有し、かつ比較的低温での硬化が実現可能である。本開示において「比較的低温」とは、例えば220℃以下の温度をいう。220℃とは、例えば半導体装置を作製する際のリフロー工程における最高加熱温度であり、最高加熱温度の下限は好ましくは170℃以上である。本実施形態では、比較的低温では、例えば110〜170℃程度の融点の低いはんだ(低融点はんだ、ということもある)が充分に溶融しうる。
1. 1. Outline The liquid resin composition of the present embodiment contains an epoxy resin (A) and a heterocyclic compound (B). The epoxy resin (A) has at least two epoxy groups in one molecule. The heterocyclic compound (B) has a nitrogen atom. The reaction start temperature of the heterocyclic compound (B) is 130 ° C. or higher and 160 ° C. or lower. The amount of the heterocyclic compound (B) with respect to a total of 100 parts by weight of the epoxy resin (A) and the heterocyclic compound (B) is 5 parts by weight or more and 30 parts by weight or less. Therefore, the liquid resin composition according to the present embodiment has good fluidity and can be cured at a relatively low temperature. In the present disclosure, "relatively low temperature" means, for example, a temperature of 220 ° C. or lower. 220 ° C. is, for example, the maximum heating temperature in the reflow process when manufacturing a semiconductor device, and the lower limit of the maximum heating temperature is preferably 170 ° C. or higher. In the present embodiment, at a relatively low temperature, solder having a low melting point of, for example, about 110 to 170 ° C. (sometimes referred to as low melting point solder) can be sufficiently melted.

さらに、液状樹脂組成物は、例えば導体配線2を備える基材1に、バンプ電極41等のはんだを有する電極4を備える実装部品3を実装し、かつ基材1と実装部品3との間を電気的に接続するにあたって、バンプ電極41と導体配線2との電気的な接続を良好にすることが可能である。すなわち、本実施形態では、導体配線2と電極4とを低融点はんだを介して接合するために加熱温度を低くしても、電気的な接続信頼性を維持でき、かつ実装部品3と基材1との間の電気的に接続するバンプ電極を液状樹脂組成物の硬化物によって補強することができる。 Further, in the liquid resin composition, for example, a mounting component 3 having an electrode 4 having solder such as a bump electrode 41 is mounted on a base material 1 having a conductor wiring 2, and a mounting component 3 having an electrode 4 having solder such as a bump electrode 41 is mounted between the base material 1 and the mounting component 3. In the electrical connection, it is possible to improve the electrical connection between the bump electrode 41 and the conductor wiring 2. That is, in the present embodiment, even if the heating temperature is lowered because the conductor wiring 2 and the electrode 4 are joined via the low melting point solder, the electrical connection reliability can be maintained, and the mounting component 3 and the base material can be maintained. The bump electrode electrically connected to No. 1 can be reinforced by a cured product of the liquid resin composition.

これにより、本実施形態の液状樹脂組成物では、電極4(バンプ電極41)と導体配線2とを接合するためのリフローの工程で、基材1への実装部品3の実装と、基材1と実装部品3との間を電気的に接続するバンプ電極の補強と、の両方を行うことができる。そのため、液状樹脂組成物は、基材1に実装部品3を実装するにあたって、リフロー後の後硬化(アフターキュア)の工程の時間を短縮し又は後硬化の工程を不要にでき、実装プロセスを短縮することに寄与しうる。 As a result, in the liquid resin composition of the present embodiment, the mounting component 3 is mounted on the base material 1 and the base material 1 is mounted in the reflow process for joining the electrode 4 (bump electrode 41) and the conductor wiring 2. It is possible to reinforce the bump electrode that electrically connects between the mounting component 3 and the mounting component 3. Therefore, in the liquid resin composition, when mounting the mounting component 3 on the base material 1, the time of the post-curing (after-cure) step after reflow can be shortened or the post-curing step can be eliminated, and the mounting process can be shortened. Can contribute to doing so.

なお、本開示における「反応開始温度」とは、エポキシ樹脂(A)100重量部に対して硬化促進剤(B)を5重量部添加して混合した混合物を加熱した場合において、加熱された混合物の粘度が10P・sに到達した時点での温度を意味する。反応開始温度を特定するための粘度は、例えばAnton Paar株式会社製の型番MCR302のレオメーターによって測定され、測定条件は、後掲の実施例で詳述するが、例えば温度範囲15℃から180℃の範囲内で、昇温速度5℃/min、及び回転数1rpmである。 The "reaction start temperature" in the present disclosure refers to the heated mixture when 5 parts by weight of the curing accelerator (B) is added to 100 parts by weight of the epoxy resin (A) and the mixture is heated. It means the temperature at the time when the viscosity of the above reaches 10 P · s. The viscosity for specifying the reaction start temperature is measured, for example, by a rheometer of model number MCR302 manufactured by Antonio Par Co., Ltd., and the measurement conditions are described in detail in Examples described later, for example, in a temperature range of 15 ° C. to 180 ° C. Within the range of, the heating rate is 5 ° C./min and the rotation speed is 1 rpm.

本実施形態の液状樹脂組成物が上記特性を有する理由は明らかにはなっていないが、例えば次のような理由によると推察される。 The reason why the liquid resin composition of the present embodiment has the above-mentioned properties has not been clarified, but it is presumed to be due to, for example, the following reasons.

本実施形態の液状樹脂組成物は、エポキシ樹脂(A)が熱により自己重合が進行する際に、複素環化合物(B)を含有することで、エポキシ樹脂(A)の自己重合を促進しうる。ここで、エポキシ樹脂(A)と複素環化合物(B)との合計量に対する複素環化合物(B)の量が5重量部以上であることで、比較的低温(例えば220℃以下の温度)においてもエポキシ樹脂(A)の自己重合をより促進しやすく、液状樹脂組成物の反応性を向上させやすい。また、複素環化合物(B)の量が30重量部以下であることで、比較的低温における液状樹脂組成物の粘度を過度に上昇させにくい。そのため、液状樹脂組成物では、良好な流動性を有しながら、高い反応性を有しうる、と考えられる。 The liquid resin composition of the present embodiment can promote the self-polymerization of the epoxy resin (A) by containing the heterocyclic compound (B) when the epoxy resin (A) undergoes self-polymerization due to heat. .. Here, when the amount of the heterocyclic compound (B) is 5 parts by weight or more with respect to the total amount of the epoxy resin (A) and the heterocyclic compound (B), at a relatively low temperature (for example, a temperature of 220 ° C. or lower). Also, the self-polymerization of the epoxy resin (A) is more likely to be promoted, and the reactivity of the liquid resin composition is likely to be improved. Further, when the amount of the heterocyclic compound (B) is 30 parts by weight or less, it is difficult to excessively increase the viscosity of the liquid resin composition at a relatively low temperature. Therefore, it is considered that the liquid resin composition can have high reactivity while having good fluidity.

さらに、複素環化合物(B)の反応開始温度が130℃以上及び160℃以下であることで、比較的低温においても、液状樹脂組成物の流動性を維持することができるため、液状樹脂組成物を容易に成形することができうる。また、この場合、液状樹脂組成物から、基材1と実装部品3との間を電気的に接続するバンプ電極41を覆う補強材50を作製するにあたって、例えば220℃よりも高い温度といった高温に加熱をしなくても成形して硬化できうる。このため、例えば導体配線2とバンプ電極41を備える電極4とを電気的に接続するにあたって、例えば160℃〜170℃程度の低融点はんだを用いても、低融点はんだが溶融するよりも前に、液状樹脂組成物の粘度を急に上昇させにくい。このため、液状樹脂組成物は、導体配線2と電極4とを接合する低融点はんだの溶融を阻害しにくい。これにより、導体配線2と電極4とをはんだで接合する場合の接続性を維持することができる、と考えられる。 Further, since the reaction start temperature of the heterocyclic compound (B) is 130 ° C. or higher and 160 ° C. or lower, the fluidity of the liquid resin composition can be maintained even at a relatively low temperature, so that the liquid resin composition can be maintained. Can be easily molded. Further, in this case, when the reinforcing material 50 covering the bump electrode 41 that electrically connects the base material 1 and the mounting component 3 is produced from the liquid resin composition, the temperature is raised to a high temperature such as higher than 220 ° C. It can be molded and cured without heating. Therefore, for example, when electrically connecting the conductor wiring 2 and the electrode 4 provided with the bump electrode 41, even if a low melting point solder of, for example, about 160 ° C. to 170 ° C. is used, the low melting point solder is before being melted. , It is difficult to suddenly increase the viscosity of the liquid resin composition. Therefore, the liquid resin composition does not easily inhibit the melting of the low melting point solder that joins the conductor wiring 2 and the electrode 4. It is considered that this makes it possible to maintain the connectivity when the conductor wiring 2 and the electrode 4 are joined by solder.

なお、液状樹脂組成物は、複素環化合物(B)の反応開始温度に到達しただけで、即座に所望の硬化率に到達するものではなく、エポキシ樹脂(A)の自己重合による架橋反応が進行しながら、硬化率が徐々に上昇する。ここでいう「硬化率」は、後述する「DSC硬化率」である。 The liquid resin composition does not immediately reach the desired curing rate only when the reaction start temperature of the heterocyclic compound (B) is reached, and the cross-linking reaction by self-polymerization of the epoxy resin (A) proceeds. However, the curing rate gradually increases. The "curing rate" referred to here is a "DSC curing rate" described later.

このように、本実施形態の液状樹脂組成物は、上記特性を有するため、特にフリップチップ実装により半導体装置7を作製するにあたって、基材1と、基材1に実装される実装部品3との間を電気的に接続するバンプ電極41を補強するための材料に好適に用いることができる。 As described above, since the liquid resin composition of the present embodiment has the above-mentioned characteristics, particularly when the semiconductor device 7 is manufactured by flip-chip mounting, the base material 1 and the mounting component 3 mounted on the base material 1 are used. It can be suitably used as a material for reinforcing the bump electrode 41 that electrically connects between them.

2.詳細
以下、本実施形態に係る液状樹脂組成物、半導体装置、及び半導体装置の製造方法について具体的に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、以下に説明する実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎず、本開示の目的を達成できれば設計に応じて種々の変更が可能である。
2. Details Hereinafter, the liquid resin composition, the semiconductor device, and the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be specifically described. In the present specification and the drawings, substantially the same components are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted. Further, the embodiment described below is only one of various embodiments of the present disclosure, and various modifications can be made according to the design as long as the object of the present disclosure can be achieved.

2.1.液状樹脂組成物
液状樹脂組成物は、既に述べたとおり、エポキシ樹脂(A)と複素環化合物(B)とを含有する。「液状樹脂組成物」とは、樹脂組成物が25℃において、液状であることを意味する。
2.1. Liquid resin composition As described above, the liquid resin composition contains the epoxy resin (A) and the heterocyclic compound (B). The "liquid resin composition" means that the resin composition is liquid at 25 ° C.

本実施形態の液状樹脂組成物は、例えば図1に示すような、基材1と、この基材1上に実装される実装部品3とを備える半導体装置7を作製するにあたって、基材1と実装部品3と間を電気的に接続するバンプ電極を補強するための補強材5を作製するために好適に用いることができる。液状樹脂組成物の硬化物は、液状樹脂組成物を熱硬化させることで得られる。 The liquid resin composition of the present embodiment can be used with the base material 1 in producing a semiconductor device 7 including a base material 1 and a mounting component 3 mounted on the base material 1, as shown in FIG. 1, for example. It can be suitably used for producing a reinforcing material 5 for reinforcing a bump electrode that electrically connects to and between the mounting component 3. The cured product of the liquid resin composition is obtained by heat-curing the liquid resin composition.

液状樹脂組成物は、加熱された場合において、例えば140℃でのゲルタイムが180sec以上であることが好ましい。また、液状樹脂組成物は、加熱された場合において、180℃でのゲルタイムが90sec以下であることも好ましい。特に、液状樹脂組成物は、加熱された場合において、140℃でのゲルタイムが180sec以上であり、かつ180℃でのゲルタイムが90sec以下であることがより好ましい。ゲルタイムは、例えば、次の方法で測定可能である。まず、ホットプレート等の加熱装置におけるステージ(台座)を140±2℃に加熱する。次に、ステージ上に液状樹脂組成物0.1〜1.0gを塗布し、塗布した時点を始点(0秒)として、時間の計測を開始する。塗布した時点から約1秒間経過するごとに、スパチュラ等の撹拌治具により、塗布した液状樹脂組成物を撹拌する。これを繰り返し、液状樹脂組成物の撹拌が不能となった時点、又は液状樹脂組成物が固化した時点で、時間の計測を終了し、測定開始から測定終了までに経過した時間をゲルタイムとして得ることができる。なお、上記では、140℃でのゲルタイムを測定する場合について説明したが、これに限らず、液状樹脂組成物の組成、物性、及び目的とするリフローでの温度等に応じて適宜設定し、同様にして測定すればよい。 When the liquid resin composition is heated, the gel time at, for example, 140 ° C. is preferably 180 sec or more. Further, it is also preferable that the liquid resin composition has a gel time of 90 sec or less at 180 ° C. when heated. In particular, it is more preferable that the liquid resin composition has a gel time of 180 sec or more at 140 ° C. and a gel time of 90 sec or less at 180 ° C. when heated. The gel time can be measured by, for example, the following method. First, the stage (pedestal) in a heating device such as a hot plate is heated to 140 ± 2 ° C. Next, 0.1 to 1.0 g of the liquid resin composition is applied onto the stage, and the time measurement is started with the time of application as the starting point (0 seconds). The applied liquid resin composition is agitated with a stirring jig such as a spatula every 1 second after the application. This is repeated, and when the liquid resin composition cannot be stirred or when the liquid resin composition is solidified, the time measurement is completed, and the time elapsed from the start of the measurement to the end of the measurement is obtained as the gel time. Can be done. In the above, the case of measuring the gel time at 140 ° C. has been described, but the present invention is not limited to this, and the same may be applied by appropriately setting the liquid resin composition according to the composition, physical properties, temperature at the desired reflow, and the like. And measure it.

液状樹脂組成物は、150℃以上220℃以下の温度で完全に硬化することが好ましい。本実施形態の液状樹脂組成物は、特に加熱温度160℃、及び加熱温度160℃での加熱時間180秒の条件で硬化させた場合のDSC硬化率が70%以上である。なお、「DSC硬化率」とは、後掲の実施例における評価で示す方法で測定し、算出される値である。加熱温度160℃、及び加熱温度160℃での加熱時間180秒の条件で硬化させた場合の、液状樹脂組成物のDSC硬化率は、80%以上であれば好ましく、90%以上であればより好ましい。また、液状樹脂組成物は、最高加熱温度が160℃、及び最高加熱温度が160℃以上である時間の合計が180秒の条件下で、加熱処理がされた場合のDSC硬化率が90%以上であることがより好ましい。なお、液状樹脂組成物の最高加熱温度は、上記に限られず、例えば最高加熱温度でのDSC硬化率が70%以上であればよく、また最高加熱温度は150℃以上220℃以下であってよい。 The liquid resin composition is preferably completely cured at a temperature of 150 ° C. or higher and 220 ° C. or lower. The liquid resin composition of the present embodiment has a DSC curing rate of 70% or more, particularly when cured under the conditions of a heating temperature of 160 ° C. and a heating time of 180 seconds at a heating temperature of 160 ° C. The "DSC curing rate" is a value calculated by measuring by the method shown in the evaluation in the examples described later. The DSC curing rate of the liquid resin composition when cured under the conditions of a heating temperature of 160 ° C. and a heating time of 180 seconds at a heating temperature of 160 ° C. is preferably 80% or more, more preferably 90% or more. preferable. Further, the liquid resin composition has a DSC curing rate of 90% or more when heat-treated under the conditions that the maximum heating temperature is 160 ° C. and the maximum heating temperature is 160 ° C. or higher for a total of 180 seconds. Is more preferable. The maximum heating temperature of the liquid resin composition is not limited to the above, and for example, the DSC curing rate at the maximum heating temperature may be 70% or more, and the maximum heating temperature may be 150 ° C. or higher and 220 ° C. or lower. ..

液状樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は、85℃以上であることが好ましい。この場合、硬化物は、高い耐熱性を有することができ、そのため、硬化物からなる補強材50を備える半導体装置7は高い耐熱信頼性を有することができる。液状樹脂組成物の粘度、ゲルタイム及び硬化物のガラス転移温度等の調製は、以下で説明する成分の種類、配合量、及びこれらの組み合わせ等を適宜調整することにより実現可能である。 The glass transition temperature of the cured product of the liquid resin composition is preferably 85 ° C. or higher. In this case, the cured product can have high heat resistance, and therefore, the semiconductor device 7 provided with the reinforcing material 50 made of the cured product can have high heat resistance reliability. The viscosity, gel time, glass transition temperature, etc. of the cured product of the liquid resin composition can be adjusted by appropriately adjusting the types and blending amounts of the components described below, and combinations thereof.

液状樹脂組成物に含まれうる成分について、具体的に説明する。 The components that can be contained in the liquid resin composition will be specifically described.

エポキシ樹脂(A)は、液状樹脂組成物に熱硬化性を付与しうる。エポキシ樹脂(A)は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物であり、加熱されることで自己重合しうる。 The epoxy resin (A) can impart thermosetting property to the liquid resin composition. The epoxy resin (A) is a compound having two or more epoxy groups in one molecule, and can self-polymerize when heated.

エポキシ樹脂(A)は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物であれば、特に制限されないが、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のアルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂;ナフトールノボラック型エポキシ樹脂;フェニレン骨格、ビフェニレン骨格等を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂;ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂;フェニレン骨格、ビフェニレン骨格等を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂;トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の多官能型エポキシ樹脂;トリフェニルメタン型エポキシ樹脂;テトラキスフェノールエタン型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂;スチルベン型エポキシ樹脂;ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂;ナフタレン型エポキシ樹脂;脂環式エポキシ樹脂;ビスフェノールA型ブロム含有エポキシ樹脂等のブロム含有エポキシ樹脂;ジアミノジフェニルメタンやイソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂;並びにフタル酸やダイマー酸等の多塩基酸とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂からなる群から選択される一種以上の成分が挙げられる。 The epoxy resin (A) is not particularly limited as long as it is a compound having two or more epoxy groups in one molecule, but is, for example, an alkylphenol novolac type epoxy resin such as a phenol novolac type epoxy resin or a cresol novolac type epoxy resin; naphthol. Novorak type epoxy resin; phenol aralkyl type epoxy resin having phenylene skeleton, biphenylene skeleton, etc .; biphenyl aralkyl type epoxy resin; naphthol aralkyl type epoxy resin having phenylene skeleton, biphenylene skeleton, etc .; triphenol methane type epoxy resin, alkyl modified triphenol Polyfunctional epoxy resin such as methane type epoxy resin; Triphenylmethane type epoxy resin; Tetrakissphenol ethane type epoxy resin; Dicyclopentadiene type epoxy resin; Stilben type epoxy resin; Bisphenol A type epoxy resin, Bisphenol F type epoxy resin, etc. Bisphenol type epoxy resin; biphenyl type epoxy resin; naphthalene type epoxy resin; alicyclic epoxy resin; brom-containing epoxy resin such as bisphenol A type brom-containing epoxy resin; Examples thereof include one or more components selected from the group consisting of the obtained glycidylamine type epoxy resin; and the glycidyl ester type epoxy resin obtained by reacting a polybasic acid such as phthalic acid or dimer acid with epichlorohydrin.

複素環化合物(B)は、環内に窒素原子を少なくとも一つ含有する。複素環化合物(B)は、エポキシ樹脂(A)の自己重合を促進する硬化促進剤としての機能を有する。このため、複素環化合物(B)は、液状樹脂組成物において、熱硬化性成分であるエポキシ樹脂(A)の反応(自己重合)において触媒的な機能を有する。なお、硬化促進剤である複素環化合物(B)は、後述の硬化剤(D)とは、硬化剤(D)がエポキシ樹脂(A)と結合して硬化する点で区別される。 The heterocyclic compound (B) contains at least one nitrogen atom in the ring. The heterocyclic compound (B) has a function as a curing accelerator that promotes self-polymerization of the epoxy resin (A). Therefore, the heterocyclic compound (B) has a catalytic function in the reaction (self-polymerization) of the epoxy resin (A), which is a thermosetting component, in the liquid resin composition. The heterocyclic compound (B), which is a curing accelerator, is distinguished from the curing agent (D) described later in that the curing agent (D) binds to the epoxy resin (A) and cures.

複素環化合物(B)の反応開始温度は、既に述べた通り130℃以上160℃以下である。このため、比較的低温においても、液状樹脂組成物の流動性を維持することができるため、液状樹脂組成物を容易に成形することができうる。また、この範囲内であると、液状樹脂組成物は、220℃よりも高い温度といった高温に加熱されなくても完全に硬化しうる。複素環化合物(B)の反応開始温度は、130℃以上150℃以下であればより好ましい。 The reaction start temperature of the heterocyclic compound (B) is 130 ° C. or higher and 160 ° C. or lower as described above. Therefore, since the fluidity of the liquid resin composition can be maintained even at a relatively low temperature, the liquid resin composition can be easily molded. Further, within this range, the liquid resin composition can be completely cured without being heated to a high temperature such as a temperature higher than 220 ° C. The reaction start temperature of the heterocyclic compound (B) is more preferably 130 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.

複素環化合物(B)は、イミダゾール骨格を有する化合物を含むことが好ましい。この場合、液状樹脂組成物におけるエポキシ樹脂(A)の自己重合がより促進され、液状樹脂組成物の硬化性をより向上させることができる。特に、後述する図3で示すリフロープロファイルを適用して基材1と実装部品3との間のバンプ電極41を液状樹脂組成物で覆って補強する場合の硬化性に優れる。 The heterocyclic compound (B) preferably contains a compound having an imidazole skeleton. In this case, the self-polymerization of the epoxy resin (A) in the liquid resin composition is further promoted, and the curability of the liquid resin composition can be further improved. In particular, it is excellent in curability when the bump electrode 41 between the base material 1 and the mounting component 3 is covered with the liquid resin composition to reinforce it by applying the reflow profile shown in FIG. 3, which will be described later.

エポキシ樹脂(A)と複素環化合物(B)との合計100重量部に対する複素環化合物(B)の量は、既に述べたとおり、5重量部以上30重量部以下である。この範囲内であれば、液状樹脂組成物を加熱した場合において、低融点はんだの融点以下の温度では、良好な流動性を有し、かつ低融点はんだの融点以上220℃以下の温度で良好な硬化性を有することができる。複素環化合物(B)の量は、10重量部以上20重量部以下であればより好ましい。 As described above, the amount of the heterocyclic compound (B) with respect to a total of 100 parts by weight of the epoxy resin (A) and the heterocyclic compound (B) is 5 parts by weight or more and 30 parts by weight or less. Within this range, when the liquid resin composition is heated, it has good fluidity at a temperature below the melting point of the low melting point solder and is good at a temperature above the melting point of the low melting point solder and 220 ° C. or less. Can have curability. The amount of the heterocyclic compound (B) is more preferably 10 parts by weight or more and 20 parts by weight or less.

液状樹脂組成物は、複素環化合物(B)以外の硬化促進剤を含有してもよい。 The liquid resin composition may contain a curing accelerator other than the heterocyclic compound (B).

本実施形態では、液状樹脂組成物は、フラックス(C)を更に含有する。フラックス(C)は、1分子中に少なくとも2つのカルボキシル基を有することが好ましい。さらに、フラックス(C)の融点は、120℃以下であることが好ましい。この場合、基材1に実装される半導体素子等の実装部品3との間のバンプ電極41を、液状樹脂組成物で補強するにあたって、リフロー時に、バンプ電極41の表面の酸化膜が除去されうる。これにより、実装部品3と基材1との間のより良好な接続信頼性が確保されうる。特に、フラックス(C)の融点が120℃以下であれば、基材1に実装部品3を実装して液状樹脂組成物で基材1と実装部品3とのバンプ電極41を覆うにあたって、後述する温度プロファイルで加熱した場合であっても、液状樹脂組成物を硬化させることができ、また実装部品3と基材1との間の高い接続信頼性を確保することができる。 In the present embodiment, the liquid resin composition further contains the flux (C). The flux (C) preferably has at least two carboxyl groups in one molecule. Further, the melting point of the flux (C) is preferably 120 ° C. or lower. In this case, when the bump electrode 41 between the bump electrode 41 and the mounting component 3 such as the semiconductor element mounted on the base material 1 is reinforced with the liquid resin composition, the oxide film on the surface of the bump electrode 41 can be removed at the time of reflow. .. Thereby, better connection reliability between the mounting component 3 and the base material 1 can be ensured. In particular, when the melting point of the flux (C) is 120 ° C. or lower, the mounting component 3 is mounted on the base material 1 and the bump electrode 41 between the base material 1 and the mounting component 3 is covered with the liquid resin composition, which will be described later. Even when heated with the temperature profile, the liquid resin composition can be cured, and high connection reliability between the mounting component 3 and the base material 1 can be ensured.

フラックス(C)は、例えばセバシン酸、アビエチン酸、グルタル酸、コハク酸、マロン酸、シュウ酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ジグリコール酸、チオジグリコール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、プロパントリカルボン酸、クエン酸、安息香酸及び酒石酸からなる群から選択される一種以上の化合物を含有することができる。 The flux (C) is, for example, sebacic acid, abietinic acid, glutaric acid, succinic acid, malonic acid, oxalic acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, diglycolic acid, thiodiglycolic acid, phthalic acid, isophthal. It can contain one or more compounds selected from the group consisting of acid, terephthalic acid, propantricarboxylic acid, citric acid, benzoic acid and tartaric acid.

液状樹脂組成物がフラックス(C)を含有する場合、フラックス(C)の量は、エポキシ樹脂(A)と複素環化合物(B)とフラックス(C)との合計量に対して、5重量%以上20重量%以下であることが好ましい。フラックス(C)の量が5重量%以上20重量%以下であれば、液状樹脂組成物の硬化を阻害しにくい。このため、基材1と実装部品3との間に介在するバンプ電極41を液状樹脂組成物の硬化物で覆うにあたって、液状樹脂組成物を良好に硬化でき、かつ基材1と実装部品3との電気的な接続性を向上できる。 When the liquid resin composition contains the flux (C), the amount of the flux (C) is 5% by weight based on the total amount of the epoxy resin (A), the heterocyclic compound (B) and the flux (C). It is preferably 20% by weight or more. When the amount of the flux (C) is 5% by weight or more and 20% by weight or less, it is difficult to inhibit the curing of the liquid resin composition. Therefore, when the bump electrode 41 interposed between the base material 1 and the mounting component 3 is covered with the cured product of the liquid resin composition, the liquid resin composition can be cured satisfactorily, and the base material 1 and the mounting component 3 Can improve the electrical connectivity of.

液状樹脂組成物は、硬化剤(D)を更に含有することも好ましい。特に、液状樹脂組成物がフラックス(C)を含有する場合において、硬化剤(D)を含有すると、液状樹脂組成物中でフラックス(C)を分離しにくくでき、液状樹脂組成物の均一性を高めやすい。 It is also preferable that the liquid resin composition further contains the curing agent (D). In particular, when the liquid resin composition contains the flux (C), if the curing agent (D) is contained, the flux (C) can be difficult to separate in the liquid resin composition, and the uniformity of the liquid resin composition can be improved. Easy to raise.

硬化剤(D)としては、例えばフェノール系硬化剤(D1)を挙げることができる。具体的に、フェノール系硬化剤(D1)としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂等のノボラック型樹脂;ジシクロペンタジエン型フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン型ナフトールノボラック樹脂等のジシクロペンタジエン型フェノール樹脂;テルペン変性フェノール樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールF等のビスフェノール型樹脂;並びにトリアジン変性ノボラック樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の成分を挙げることができる。 Examples of the curing agent (D) include a phenolic curing agent (D1). Specifically, examples of the phenol-based curing agent (D1) include novolak-type resins such as phenol novolac resin, cresol novolak resin, and naphthol novolak resin; dicyclopentadiene-type phenol novolac resin, dicyclopentadiene-type naphthol novolac resin, and the like. At least one component selected from the group consisting of cyclopentadiene-type phenol resins; terpene-modified phenol resins; bisphenol-type resins such as bisphenol A and bisphenol F; and triazine-modified novolak resins can be mentioned.

液状樹脂組成物が硬化剤(D)を含有する場合、液状硬化樹脂組成物全量に対して、硬化剤(D)の含有量は、1重量%以上20重量%以下であることも好ましい。硬化剤(D)の量が1重量%以上であれば、液状樹脂組成物の均一性をより高めやすくでき、硬化剤(D)の量が20重量%以下であれば、液状樹脂組成物の均一性と、液状樹脂組成物を加熱した際の硬化性とを良好に維持できる。この硬化剤(D)の量は、5重量%以上15重量%以下であればより好ましい。 When the liquid resin composition contains the curing agent (D), the content of the curing agent (D) is preferably 1% by weight or more and 20% by weight or less with respect to the total amount of the liquid cured resin composition. When the amount of the curing agent (D) is 1% by weight or more, the uniformity of the liquid resin composition can be more easily increased, and when the amount of the curing agent (D) is 20% by weight or less, the liquid resin composition It is possible to maintain good uniformity and curability when the liquid resin composition is heated. The amount of the curing agent (D) is more preferably 5% by weight or more and 15% by weight or less.

液状樹脂組成物は、上記で説明した成分以外の成分を含有してもよい。例えば、液状樹脂組成物は、添加剤を含有できる。添加剤の例としては、無機充填材、粘度調整剤、シランカップリング剤、消泡剤、レベリング剤、低応力剤、及び顔料等を挙げられる。 The liquid resin composition may contain components other than the components described above. For example, the liquid resin composition can contain additives. Examples of additives include inorganic fillers, viscosity modifiers, silane coupling agents, defoaming agents, leveling agents, low stress agents, pigments and the like.

液状樹脂組成物は、例えば上記成分を配合し、必要に応じて適宜の溶剤を加えて混合することで得られる。具体的には、液状樹脂組成物は、例えば次の方法により調製できる。 The liquid resin composition can be obtained, for example, by blending the above components, adding an appropriate solvent as necessary, and mixing them. Specifically, the liquid resin composition can be prepared, for example, by the following method.

まず、上記で説明した液状樹脂組成物に含まれうる成分を、同時に又は順次配合することで、混合物を得る。この混合物を、必要に応じて加熱処理や冷却処理を行いながら撹拌して混合する。次に、必要に応じて、この混合物に添加剤を加え、必要に応じて加熱処理や冷却処理を行いながら、再度撹拌して均一に分散されるまで混合する。これにより、液状樹脂組成物を得ることができる。混合物の攪拌のためには、例えばディスパー、プラネタリーミキサー、ボールミル、3本ロール、及びビーズミルなどを、必要により適宜組み合わせて適用することができる。 First, a mixture is obtained by simultaneously or sequentially blending the components that can be contained in the liquid resin composition described above. This mixture is stirred and mixed while performing heat treatment and cooling treatment as necessary. Next, if necessary, an additive is added to this mixture, and the mixture is stirred again and mixed until uniformly dispersed while performing heat treatment and cooling treatment as necessary. Thereby, a liquid resin composition can be obtained. For stirring the mixture, for example, a disper, a planetary mixer, a ball mill, a three-roll, a bead mill and the like can be applied in an appropriate combination as necessary.

液状樹脂組成物は、例えばシート状又はペースト状に成形することが可能である。例えば、実装部品3を基材1上にフリップチップ方式で実装するにあたって、液状樹脂組成物をシート状とすれば、シート状の液状樹脂組成物を実装部品3に重ねて、実装部品3とともに基材1の上方から位置合わせをしながら実装することができる。また、基材1上にシート状の液状樹脂組成物を重ねた状態で、実装部品3を、基材1の上方から位置合わせをしながら実装してもよい。このため、液状樹脂組成物は、基材1と実装部品3との間に介在するバンプ電極41を補強するための、先供給方式の補強材50として利用することが可能である。また、補強材50は、図1に示すように、基材1と実装部品3との間の隙間全体に充填されることで隙間を封止するアンダーフィル材であってもよい。 The liquid resin composition can be molded into, for example, a sheet or a paste. For example, when the mounting component 3 is mounted on the base material 1 by the flip chip method, if the liquid resin composition is in the form of a sheet, the sheet-shaped liquid resin composition is superposed on the mounting component 3 and is based on the mounting component 3. It can be mounted while aligning from above the material 1. Further, the mounting component 3 may be mounted while aligning the mounting component 3 from above the base material 1 with the sheet-shaped liquid resin composition stacked on the base material 1. Therefore, the liquid resin composition can be used as a pre-supply type reinforcing material 50 for reinforcing the bump electrode 41 interposed between the base material 1 and the mounting component 3. Further, as shown in FIG. 1, the reinforcing material 50 may be an underfill material that seals the gap by filling the entire gap between the base material 1 and the mounting component 3.

液状樹脂組成物を熱硬化させて得られる硬化物は、半導体装置7における基材1と実装部品3とを電気的に接続するバンプ電極41を覆い、バンプ電極41を補強する補強材50(図1、図2A〜図2D参照)として好適である。なお、図1に示すように、補強材50は、基材1と実装部品3との間の隙間全体に充填されることで隙間を封止する材料、すなわち封止材5として機能しうる。このような補強材50を備える半導体装置7について説明する。 The cured product obtained by thermosetting the liquid resin composition covers the bump electrode 41 that electrically connects the base material 1 and the mounting component 3 in the semiconductor device 7, and reinforces the bump electrode 41 (FIG. 5). 1. Suitable as (see FIGS. 2A to 2D). As shown in FIG. 1, the reinforcing material 50 can function as a material for sealing the gap, that is, a sealing material 5, by filling the entire gap between the base material 1 and the mounting component 3. A semiconductor device 7 including such a reinforcing material 50 will be described.

2.2.半導体装置
図1及び図2A〜図2Dに、本実施形態の半導体装置7における補強材50の具体的な形状の例を示す。
2.2. Semiconductor device FIGS. 1 and 2A to 2D show an example of a specific shape of the reinforcing material 50 in the semiconductor device 7 of the present embodiment.

図1に示す第一例では、半導体装置7は、基材1と、実装部品3と、補強材50(封止材5)とを備える。実装部品3は、バンプ電極41を備え、バンプ電極41を介して基材1に実装される。補強材50は、バンプ電極41を覆う。補強材50は、上記で説明した液状樹脂組成物の硬化物からなる。 In the first example shown in FIG. 1, the semiconductor device 7 includes a base material 1, a mounting component 3, and a reinforcing material 50 (sealing material 5). The mounting component 3 includes a bump electrode 41 and is mounted on the base material 1 via the bump electrode 41. The reinforcing material 50 covers the bump electrode 41. The reinforcing material 50 is made of a cured product of the liquid resin composition described above.

具体的には、図1では、実装部品3は、基材1と対向する面にバンプ電極41を備え、一方、基材1は、実装部品3と対向する面に導体配線2を備える。バンプ電極41と導体配線2とは、位置合わせされて、はんだバンプ6又ははんだペースト61等を介して接続されている。このバンプ電極41と導体配線2は、封止材5内に埋められている。封止材5は、いわゆるアンダーフィルである。 Specifically, in FIG. 1, the mounting component 3 is provided with a bump electrode 41 on a surface facing the base material 1, while the base material 1 is provided with a conductor wiring 2 on a surface facing the mounting component 3. The bump electrode 41 and the conductor wiring 2 are aligned and connected via a solder bump 6 or a solder paste 61 or the like. The bump electrode 41 and the conductor wiring 2 are embedded in the sealing material 5. The sealing material 5 is a so-called underfill.

基材1は、実装部品3を支持するための基板である。基材1は、例えばリードフレーム、配線板等を含む、具体的には例えばマザー基板、及びパッケージ基板を含む。本実施形態では、基材1は、ガラスエポキシ製、ポリイミド製、ポリエステル製、セラミック製などの絶縁性の基材1と、その基材1上に形成された銅などの導体製の導体配線2とを備える。 The base material 1 is a substrate for supporting the mounting component 3. The base material 1 includes, for example, a lead frame, a wiring board, and the like, specifically, for example, a mother substrate and a package substrate. In the present embodiment, the base material 1 is an insulating base material 1 made of glass epoxy, polyimide, polyester, ceramic, etc., and a conductor wiring 2 made of a conductor such as copper formed on the base material 1. And.

実装部品3は、基材1に実装される半導体装置7に用いられる部品である。実装部品3は、半導体装置7において、例えば基材1にフェイスダウンで実装されている半導体素子等である。具体的には、実装部品3は、例えば適宜のICチップを備えるBGA(Ball Grid Array)、CSP(Chip−Scale Package)、PGA(Pin Grid Array)、LGA(Line Grid Array)等といった半導体素子;ガラス基板に形成した貫通電極を有するガラス貫通電極、及びシリコン基板に形成した貫通電極を有するシリコン貫通電極等といったインターポーザー等の電子部品を含む。実装部品3は、例えば電極4を備えていてもよい。 The mounting component 3 is a component used in the semiconductor device 7 mounted on the base material 1. The mounting component 3 is, for example, a semiconductor element mounted face-down on the base material 1 in the semiconductor device 7. Specifically, the mounting component 3 is a semiconductor element such as a BGA (Ball Grid Array), a CSP (Chip-Scale Package), a PGA (Pin Grid Array), or an LGA (Line Grid Array) provided with an appropriate IC chip; It includes electronic components such as interposers such as a through silicon via having a through electrode formed on a glass substrate and a through silicon via having a through electrode formed on a silicon substrate. The mounting component 3 may include, for example, an electrode 4.

電極4は、例えばバンプ電極41、及び貫通電極(不図示)並びに端子(例えばアルミバッド)等を含む。実装部品3が半導体素子である場合は、電極4として、例えばバンプ電極41を備えてもよい。実装部品3が、例えばインターポーザーである場合は、例えば電極4として適宜の貫通電極を備えていてもよい。具体的には、実装部品3は、ガラス基板に形成した貫通電極を有するガラス貫通電極、及びシリコン基板に形成した貫通電極を有するシリコン貫通電極等といったインターポーザーを含む。 The electrode 4 includes, for example, a bump electrode 41, a through electrode (not shown), a terminal (for example, an aluminum pad), and the like. When the mounting component 3 is a semiconductor element, the electrode 4 may be provided with, for example, a bump electrode 41. When the mounting component 3 is, for example, an interposer, an appropriate through electrode may be provided as the electrode 4, for example. Specifically, the mounting component 3 includes an interposer such as a glass through electrode having a through electrode formed on a glass substrate, a through silicon via having a through electrode formed on a silicon substrate, and the like.

補強材50は、液状樹脂組成物から、例えばトランスファーモールド法、コンプレッションモールド法、インジェクションモールド法などの公知の成型法で作製されうる。 The reinforcing material 50 can be produced from the liquid resin composition by a known molding method such as a transfer molding method, a compression molding method, or an injection molding method.

また、実装部品3は、例えばフォトリソグラフィ法といった適宜の方法で形成された回路を備えるシリコンウエハの一つの面上に、上記の回路に接続されたバンプ電極41を有していてもよい。例えば、実装部品3における電極4(バンプ電極41)が、はんだバンプ6を備えていてもよい。なお、はんだバンプ6は、バンプ電極41ではなく、基材1における導体配線2に備えられていてもよく、バンプ電極41と導体配線2の各々がはんだバンプ6を備えてもよい。また、電極4と導体配線2とのいずれか一方又は両方には、はんだバンプ6に代えて、はんだペースト61が形成されてもよい(図4A参照)。すなわち、実装部品3における電極4と、基材1における導体配線2とのうち、少なくとも一方が、はんだ材料を備えればよい。 Further, the mounting component 3 may have a bump electrode 41 connected to the above circuit on one surface of a silicon wafer including a circuit formed by an appropriate method such as a photolithography method. For example, the electrode 4 (bump electrode 41) in the mounting component 3 may include the solder bump 6. The solder bump 6 may be provided not on the bump electrode 41 but on the conductor wiring 2 on the base material 1, and each of the bump electrode 41 and the conductor wiring 2 may be provided with the solder bump 6. Further, a solder paste 61 may be formed on either one or both of the electrode 4 and the conductor wiring 2 instead of the solder bump 6 (see FIG. 4A). That is, at least one of the electrode 4 in the mounting component 3 and the conductor wiring 2 in the base material 1 may be provided with a solder material.

はんだバンプ6及びはんだペースト61等といったはんだ材料は、例えばBi58Sn42(融点139℃)、Sn52In(融点120℃)等の、例えば融点が110℃以上融点170℃以下の鉛フリーのはんだ製である。 The solder materials such as the solder bump 6 and the solder paste 61 are made of lead-free solder having a melting point of 110 ° C. or higher and a melting point of 170 ° C. or lower, such as Bi58Sn42 (melting point 139 ° C.) and Sn52In (melting point 120 ° C.).

また、図2A〜図2Dに示す第二例〜第四例では、半導体装置7は、基材1と、実装部品3と、補強材50とを備えている。実装部品3は、バンプ電極41を備え、バンプ電極41を介して基材1に実装される。補強材50は、バンプ電極41を覆っている。補強材50は、上記で説明した液状樹脂組成物の硬化物からなる。補強材50は、基材1と実装部品3との間の隙間を部分的に埋めている。 Further, in the second to fourth examples shown in FIGS. 2A to 2D, the semiconductor device 7 includes a base material 1, a mounting component 3, and a reinforcing material 50. The mounting component 3 includes a bump electrode 41 and is mounted on the base material 1 via the bump electrode 41. The reinforcing material 50 covers the bump electrode 41. The reinforcing material 50 is made of a cured product of the liquid resin composition described above. The reinforcing material 50 partially fills the gap between the base material 1 and the mounting component 3.

図2Aに示す第二例では、補強材50は、基材1の上に配置され、かつ半導体装置7において補強材50と実装部品3との間には隙間が空いている。補強材50は、導体配線2を覆い、かつバンプ電極41における導体配線2に接合している一部分を覆っている。これにより、基材1はバンプ電極41の一部を覆い、かつバンプ電極41と導体配線2との継ぎ目を覆っている。 In the second example shown in FIG. 2A, the reinforcing material 50 is arranged on the base material 1, and there is a gap between the reinforcing material 50 and the mounting component 3 in the semiconductor device 7. The reinforcing material 50 covers the conductor wiring 2 and covers a part of the bump electrode 41 that is joined to the conductor wiring 2. As a result, the base material 1 covers a part of the bump electrode 41 and covers the joint between the bump electrode 41 and the conductor wiring 2.

図2Bに示す第三例では、半導体装置7は、複数の補強材50を備える。各補強材50は各バンプ電極41に設けられている。補強材50は、バンプ電極41の全体を覆い、かつ導体配線2も覆っている。これにより、補強材50は、バンプ電極41の全体を覆い、かつバンプ電極41と導体配線2との継ぎ目を覆っている。 In the third example shown in FIG. 2B, the semiconductor device 7 includes a plurality of reinforcing members 50. Each reinforcing member 50 is provided on each bump electrode 41. The reinforcing material 50 covers the entire bump electrode 41 and also covers the conductor wiring 2. As a result, the reinforcing material 50 covers the entire bump electrode 41 and covers the joint between the bump electrode 41 and the conductor wiring 2.

図2Cに示す第四例及び図2Dに示す第五例でも、半導体装置7は、複数の補強材50を備える。各補強材50は、各バンプ電極41に設けられている。補強材50は、導体配線2を覆い、かつバンプ電極41における導体配線2に接合している一部分を覆っている。これにより、補強材50は、バンプ電極41の一部分を覆い、かつバンプ電極41と導体配線2との継ぎ目を覆っている。なお、図2Cに示す第四例では、補強材50は、バンプ電極41におけるはんだバンプ6の全体を覆っており、図2Dに示す第五例では、補強材50は、バンプ電極41におけるはんだバンプ6の一部分を覆っている。 In the fourth example shown in FIG. 2C and the fifth example shown in FIG. 2D, the semiconductor device 7 also includes a plurality of reinforcing members 50. Each reinforcing member 50 is provided on each bump electrode 41. The reinforcing material 50 covers the conductor wiring 2 and covers a part of the bump electrode 41 that is joined to the conductor wiring 2. As a result, the reinforcing material 50 covers a part of the bump electrode 41 and covers the joint between the bump electrode 41 and the conductor wiring 2. In the fourth example shown in FIG. 2C, the reinforcing material 50 covers the entire solder bump 6 in the bump electrode 41, and in the fifth example shown in FIG. 2D, the reinforcing material 50 is the solder bump in the bump electrode 41. It covers a part of 6.

(変形例)
図1では、半導体装置7は、導体配線2を備える基材1と、バンプ電極41を備える実装部品3について説明したが、これに限らず、基材1が、バンプ電極41等の電極4を備えていてもよい。また、実装部品3は、インターポーザー基板である場合、基材1にはんだペースト61が施され、基材1上の導体配線2と、実装部品3であるインターポーザーにおける電極4とがはんだ(はんだペースト61)を介して電気的に接続され、かつ基材1とインターポーザーとの隙間を液状樹脂組成物の硬化物で封止することができる。また、液状樹脂組成物の硬化物は、実装部品3であるインターポーザーにおける電極4とはんだペースト61を覆う補強材50であってもよい。
(Modification example)
In FIG. 1, the semiconductor device 7 has described the base material 1 provided with the conductor wiring 2 and the mounting component 3 provided with the bump electrode 41, but the base material 1 is not limited to this, and the base material 1 has an electrode 4 such as a bump electrode 41. You may have. When the mounting component 3 is an interposer substrate, the base material 1 is coated with solder paste 61, and the conductor wiring 2 on the base material 1 and the electrode 4 in the interposer, which is the mounting component 3, are soldered (solder). It is electrically connected via the paste 61), and the gap between the base material 1 and the interposer can be sealed with a cured product of the liquid resin composition. Further, the cured product of the liquid resin composition may be a reinforcing material 50 that covers the electrode 4 and the solder paste 61 in the interposer, which is the mounting component 3.

2.3.半導体装置の製造方法
本実施形態の半導体装置7の製造方法について、説明する。なお、半導体装置は、以下で説明する製造方法に限らず、本開示の効果を阻害しない限りにおいて、適宜の方法を作製してもよい。
2.3. Manufacturing Method of Semiconductor Device The manufacturing method of the semiconductor device 7 of the present embodiment will be described. The semiconductor device is not limited to the manufacturing method described below, and an appropriate method may be manufactured as long as the effects of the present disclosure are not impaired.

本実施形態の半導体装置7の製造方法は、導体配線2を備える基材1の導体配線2がある面に、上記で説明した液状樹脂組成物を介在させて、電極4を備える実装部品3を、導体配線2と電極4とをはんだを介して対向させて配置する工程を含む。また、本製造方法は、加熱することで、導体配線2と電極4とを電気的に接続し、かつ液状樹脂組成物を硬化させる加熱工程を含む。 In the method for manufacturing the semiconductor device 7 of the present embodiment, the mounting component 3 provided with the electrode 4 is provided with the liquid resin composition described above interposed on the surface of the base material 1 provided with the conductor wiring 2 with the conductor wiring 2. The step of arranging the conductor wiring 2 and the electrode 4 so as to face each other via solder is included. Further, the present manufacturing method includes a heating step of electrically connecting the conductor wiring 2 and the electrode 4 by heating and curing the liquid resin composition.

ここで、本実施形態の半導体装置7を作製するにあたり、加熱工程における、特に好ましいリフロープロファイル(温度プロファイルということもある)について説明する。上記で説明した液状樹脂組成物は、図3で示されるリフロープロファイルに基づいたリフローによる加熱処理で半導体装置7を作製するために、特に好適である。すなわち、液状樹脂組成物は、図3の温度プロファイルに基づいて加熱処理がされると、例えば導体配線2を備える基材1上の導体配線2と、バンプ電極41を備える実装部品3のバンプ電極41とを接合でき、かつ基材1と実装部品3との隙間の一部又は全部を、液状樹脂組成物の硬化物で覆うことが可能である。ただし、図3は、特定の温度と特定の時間との関係で示される温度プロファイルであるが、本開示の半導体装置7の製造におけるリフロー工程がこの温度プロファイルのみに限定されるものではない。温度プロファイルは、例えばリフロー処理を行う基材1、実装部品3、およびはんだ材料、並びに基材1と実装部品3とを電気的に接続するバンプ電極41を覆う液状樹脂組成物の組成に応じて適宜変更可能である。 Here, a particularly preferable reflow profile (sometimes referred to as a temperature profile) in the heating step in manufacturing the semiconductor device 7 of the present embodiment will be described. The liquid resin composition described above is particularly suitable for manufacturing the semiconductor device 7 by heat treatment by reflow based on the reflow profile shown in FIG. That is, when the liquid resin composition is heat-treated based on the temperature profile of FIG. 3, for example, the conductor wiring 2 on the base material 1 including the conductor wiring 2 and the bump electrode of the mounting component 3 including the bump electrode 41 The 41 can be joined, and a part or all of the gap between the base material 1 and the mounting component 3 can be covered with a cured product of the liquid resin composition. However, although FIG. 3 shows a temperature profile showing the relationship between a specific temperature and a specific time, the reflow process in the manufacture of the semiconductor device 7 of the present disclosure is not limited to this temperature profile. The temperature profile depends on, for example, the composition of the base material 1, the mounting component 3, and the solder material to be reflowed, and the liquid resin composition covering the bump electrode 41 that electrically connects the base material 1 and the mounting component 3. It can be changed as appropriate.

図3は、温度(縦軸)と時間(時間)との関係の一例を示すグラフであり、例えば導体配線2を有する基材1に、バンプ電極41を有する半導体素子等の実装部品3を、はんだを介して接合するリフロー処理を行う際に適用されうる温度プロファイルである。図3で示す温度プロファイルの加熱又は冷却は、以下の第一のステップから第六のステップ(図3における(a)〜(f)参照)を順に含みうる。 FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between temperature (vertical axis) and time (time). For example, a mounting component 3 such as a semiconductor element having a bump electrode 41 is mounted on a base material 1 having a conductor wiring 2. It is a temperature profile that can be applied when performing a reflow process of joining via solder. The heating or cooling of the temperature profile shown in FIG. 3 may include the following first to sixth steps (see (a) to (f) in FIG. 3) in order.

第一のステップ(図3における(a))では、加熱開始から約30秒間で25℃から125℃まで加熱される。第一のステップの昇温速度は、例えば約1℃/sec〜10℃/secとすることができるが、昇温速度は適宜設定すればよい。第一のステップでは、例えば低融点はんだの融点より低い温度まで加熱される。 In the first step ((a) in FIG. 3), heating is performed from 25 ° C. to 125 ° C. in about 30 seconds from the start of heating. The rate of temperature rise in the first step can be, for example, about 1 ° C./sec to 10 ° C./sec, but the rate of temperature rise may be appropriately set. In the first step, for example, the solder is heated to a temperature lower than the melting point of the low melting point solder.

第二のステップ(図3における(b))では、第一のステップで到達した温度から、約30秒〜120秒間の間、100℃〜130℃の任意の温度範囲で維持される。第二のステップでは、基材1に実装部品3を実装するにあたり、例えばはんだ(低融点はんだ)が溶融を開始する前に、基材1、実装部品3、はんだペースト61及び液状樹脂組成物等の温度を低融点はんだの融点以下の温度で維持し、かつ基材1内の熱を均一にする。 In the second step ((b) in FIG. 3), the temperature reached in the first step is maintained in an arbitrary temperature range of 100 ° C. to 130 ° C. for about 30 seconds to 120 seconds. In the second step, when mounting the mounting component 3 on the base material 1, for example, before the solder (low melting point solder) starts melting, the base material 1, the mounting component 3, the solder paste 61, the liquid resin composition, and the like are used. The temperature of the low melting point solder is maintained at a temperature equal to or lower than the melting point of the low melting point solder, and the heat in the base material 1 is made uniform.

第三のステップ(図3における(c))では、第二のステップで到達した温度から、約10から15秒で160℃〜170℃まで加熱される。第三のステップの昇温速度は、約0.1℃/sec〜10℃/secとすることができる。第三のステップでは、短時間で温度が上昇するため、低融点はんだが溶融しうる。このため、第三のステップでは、基材1に実装部品3を実装するにあたって、導体配線2を備える基材1の導体配線2と、実装部品3におけるバンプ電極41とが電気的に接続される。 In the third step ((c) in FIG. 3), the temperature reached in the second step is heated to 160 ° C. to 170 ° C. in about 10 to 15 seconds. The heating rate in the third step can be about 0.1 ° C./sec to 10 ° C./sec. In the third step, the temperature rises in a short time, so that the low melting point solder can melt. Therefore, in the third step, when the mounting component 3 is mounted on the base material 1, the conductor wiring 2 of the base material 1 including the conductor wiring 2 and the bump electrode 41 of the mounting component 3 are electrically connected. ..

第四のステップ(図3における(d))では、第三のステップで到達した温度から、約60秒間で、175〜185℃まで加熱される。第一から第六のステップにおいて、加熱温度が最大となるのは、第四のステップであるが、最高到達温度は、220℃以下であれば好ましく、200℃以下であればより好ましい。なお、図3では、第四のステップでの最大到達温度は約183℃であるが、これに限定されない。第四のステップでは、基材1に実装部品3を実装するにあたって、例えば基材1と実装部品3との間の液状樹脂組成物の反応が進行し続けて増粘し、硬化し始める。なお、第三のステップと第四のステップを区別せず、同一の昇温速度で最高到達温度まで昇温しても良い。 In the fourth step ((d) in FIG. 3), the temperature reached in the third step is heated to 175 to 185 ° C. in about 60 seconds. In the first to sixth steps, the maximum heating temperature is in the fourth step, but the maximum temperature reached is preferably 220 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower. In FIG. 3, the maximum temperature reached in the fourth step is about 183 ° C, but the temperature is not limited to this. In the fourth step, when the mounting component 3 is mounted on the base material 1, for example, the reaction of the liquid resin composition between the base material 1 and the mounting component 3 continues to proceed to thicken and begin to cure. The temperature may be raised to the maximum temperature at the same heating rate without distinguishing between the third step and the fourth step.

第五のステップ(図3における(e))では、第四のステップで到達した温度で、約30秒間維持する。第五のステップで維持する時間は、これに限らず、液状樹脂組成物の硬化率等に応じて適宜調整すればよいが、30秒以下であってもよいし、30秒以上であってもよい。 In the fifth step ((e) in FIG. 3), the temperature reached in the fourth step is maintained for about 30 seconds. The time maintained in the fifth step is not limited to this, and may be appropriately adjusted according to the curing rate of the liquid resin composition, etc., but may be 30 seconds or less, or 30 seconds or more. Good.

第六のステップ(図3における(f))では、第五のステップで維持した温度から約150秒間で、125℃まで冷却される。第六のステップでは、完全に硬化した液状樹脂組成物の硬化物を冷却することで、半導体装置7全体を冷却する。冷却を終了する温度及び降温速度は、これに限られず、適宜変更可能である。 In the sixth step ((f) in FIG. 3), the temperature maintained in the fifth step is cooled to 125 ° C. in about 150 seconds. In the sixth step, the entire semiconductor device 7 is cooled by cooling the cured product of the completely cured liquid resin composition. The temperature at which cooling is completed and the temperature lowering rate are not limited to this, and can be changed as appropriate.

図3では、第一のステップでの加熱開始から、第六のステップでの加熱終了(又は冷却終了)までの時間は、例えば約360秒である。 In FIG. 3, the time from the start of heating in the first step to the end of heating (or the end of cooling) in the sixth step is, for example, about 360 seconds.

また、上記の第一のステップから第六のステップを有する温度プロファイルを適用して基材1に実装部品3を実装するにあたっては、加熱するとともに、又は加熱の前後で加圧してもよい。 Further, when mounting the mounting component 3 on the base material 1 by applying the temperature profile having the first to sixth steps described above, the mounting component 3 may be heated or pressurized before and after heating.

このように、図3で示されるリフロープリファイルにおいて、基材1上の導体配線2と実装部品3のバンプ電極41とを接合し、かつ基材1と実装部品3との間に介在するバンプ電極41を覆うにあたって、本実施形態の液状樹脂組成物を用いると、電気的な接続と、バンプ電極41の補強とを両立して行うことができる。そのため、本実施形態の液状樹脂組成物を用いると、半導体装置7を製造するための製造工程(プロセスタイム)を短縮できうる。 As described above, in the reflow prefile shown in FIG. 3, the conductor wiring 2 on the base material 1 and the bump electrode 41 of the mounting component 3 are joined, and the bumps interposed between the base material 1 and the mounting component 3 are interposed. When the liquid resin composition of the present embodiment is used to cover the electrode 41, both electrical connection and reinforcement of the bump electrode 41 can be performed at the same time. Therefore, when the liquid resin composition of the present embodiment is used, the manufacturing process (process time) for manufacturing the semiconductor device 7 can be shortened.

半導体装置7の製造方法の例を、図4Aから図4Eを参照して、より詳細に説明する。 An example of a method for manufacturing the semiconductor device 7 will be described in more detail with reference to FIGS. 4A to 4E.

図4A〜図4Eに、半導体装置7の具体的な製造方法の一例を示す。 4A to 4E show an example of a specific manufacturing method of the semiconductor device 7.

まず、図4Aに示すように、導体配線2を備える基材1を用意する。基材1上の導体配線2上にはんだ材料を塗布することによりはんだペースト61を作製する。導体配線2上にはんだペースト61を作製するにあたっては、適宜の方法を採用できるが、例えば導体配線2の位置にはんだペースト61が形成されるようにマスクをあてがって、印刷する方法等が挙げられる。 First, as shown in FIG. 4A, a base material 1 provided with the conductor wiring 2 is prepared. A solder paste 61 is produced by applying a solder material on the conductor wiring 2 on the base material 1. An appropriate method can be adopted for producing the solder paste 61 on the conductor wiring 2, and examples thereof include a method of applying a mask so that the solder paste 61 is formed at the position of the conductor wiring 2 and printing. ..

続いて、液状樹脂組成物を、基材1を覆うように塗布し、必要により加熱乾燥させることで、液状樹脂組成物のペースト(液状樹脂組成物の塗布物51)を作製する。なお、液状樹脂組成物は、ペーストに限らず、液状のまま基材1を覆うように注入されてもよい。 Subsequently, the liquid resin composition is applied so as to cover the base material 1, and if necessary, it is dried by heating to prepare a paste of the liquid resin composition (coating product 51 of the liquid resin composition). The liquid resin composition is not limited to the paste, and may be injected so as to cover the base material 1 in a liquid state.

次に、基材1に実装部品3を、基材1と実装部品3との間に液状樹脂組成物(又はその乾燥物、若しくはペースト状物)を介在させて、フェイスダウンでフリップチップ実装する。本実施形態では、図4B〜図4Eに示すように、ボンディングヘッド71とステージ72とを備えるフリップチップボンダー70を用いて、次のようにして実装を行う。以下では、実装部品3がバンプ電極41を備える場合について説明するが、これに限られず、実装部品3がバンプ電極41を備えないインターポーザー等にも適用可能である。なお、フリップチップボンダー70の具体的な装置の例は、パナソニック株式会社製のFCB3といった装置が挙げられる。 Next, the mounting component 3 is mounted on the base material 1 by flip-chip mounting with a liquid resin composition (or a dried product thereof or a paste-like product) interposed between the base material 1 and the mounting component 3. .. In the present embodiment, as shown in FIGS. 4B to 4E, mounting is performed as follows using a flip chip bonder 70 including a bonding head 71 and a stage 72. Hereinafter, the case where the mounting component 3 includes the bump electrode 41 will be described, but the present invention is not limited to this, and the mounting component 3 can be applied to an interposer or the like which does not have the bump electrode 41. An example of a specific device for the flip chip bonder 70 is a device such as FCB3 manufactured by Panasonic Corporation.

図4Bに示すように、導体配線2を備える基材1をステージ72に支持させ、かつ実装部品3のバンプ電極41がステージ72上に支持されている基材1に対向するようにボンディングヘッド71に保持させる。また、液状樹脂組成物の塗布物51は、基材1上に塗布され、基材1と実装部品3との間に介在している。この状態で、図4Bに示すようにボンディングヘッド71をステージ72へ向けて移動させる。これにより、基材1上に、液状樹脂組成物(例えば液状樹脂組成物の塗布物51)を介在させて実装部品3を配置する。このとき、実装部品3におけるバンプ電極41と基材1における導体配線2上に作製したはんだペースト61とが重なるように、実装部品3と基材1とを位置合わせする(図4C参照)。なお、液状樹脂組成物を液状の状態のまま基材1を覆うように基材1上に注入する場合には、基材1と、実装部品3との位置合わせがされてから、基材1と実装部品3との間に液状樹脂組成物を注入して介在させてもよい。 As shown in FIG. 4B, the bonding head 71 supports the base material 1 provided with the conductor wiring 2 on the stage 72, and the bump electrode 41 of the mounting component 3 faces the base material 1 supported on the stage 72. To hold. Further, the coated material 51 of the liquid resin composition is coated on the base material 1 and is interposed between the base material 1 and the mounting component 3. In this state, the bonding head 71 is moved toward the stage 72 as shown in FIG. 4B. As a result, the mounting component 3 is arranged on the base material 1 with the liquid resin composition (for example, the coated material 51 of the liquid resin composition) interposed therebetween. At this time, the mounting component 3 and the base material 1 are aligned so that the bump electrode 41 of the mounting component 3 and the solder paste 61 produced on the conductor wiring 2 of the base material 1 overlap each other (see FIG. 4C). When the liquid resin composition is injected onto the base material 1 so as to cover the base material 1 in a liquid state, the base material 1 and the mounting component 3 are aligned before the base material 1 is placed. The liquid resin composition may be injected and interposed between the mounting component 3 and the mounting component 3.

この状態で、ボンディングヘッド71とステージ72を通じて、はんだペースト61及び液状樹脂組成物を加熱する加熱工程を行う。本実施形態の加熱工程では、図4Cに示す状態で、上記で説明した、図3で示す温度プロファイルを適用して加熱される。加熱工程は、第一の加熱工程と、第二の加熱工程とを含むことが好ましい。第一の加熱工程は、はんだペースト61等のはんだの融点以下の温度まで加熱する工程である。 In this state, a heating step of heating the solder paste 61 and the liquid resin composition is performed through the bonding head 71 and the stage 72. In the heating step of the present embodiment, the temperature profile shown in FIG. 3 described above is applied and heated in the state shown in FIG. 4C. The heating step preferably includes a first heating step and a second heating step. The first heating step is a step of heating to a temperature equal to or lower than the melting point of solder such as solder paste 61.

第一の加熱工程は、図3で示す温度プロファイルにおいて、(a)〜(c)で示すステップ(第一〜第三のステップ)に対応しうる。第一の加熱工程では、第三のステップまでの間に液状樹脂組成物における複素環化合物(B)の反応開始温度に到達しうる。第三のステップでは、液状樹脂組成物の硬化は急速には起こらず、過度な粘度上昇が生じにくい
第二の加熱工程は、はんだの融点以上、最高加熱温度以下まで加熱する工程である。最高加熱温度は、220℃以下であることが好ましい。図3で示す温度プロファイルにおいては、(d)〜(e)で示すステップ(第四及び第五のステップ)に対応しうる。上記の第三のステップから第四のステップの昇温初期にかけては、液状樹脂組成物の反応に伴う過度な粘度上昇は生じにくいため、はんだペースト61が溶融して導体配線2と電極4との電気的な接続する際の阻害がされにくい。そして、第四のステップで、導体配線2と電極4との電気的な接続が行われる。続いて、第五のステップでは、基材1と実装部品3の間に介在する液状樹脂組成物の硬化が進行し、基材1と実装部品3との間が液状樹脂組成物の硬化物で封止される。
The first heating step can correspond to the steps (first to third steps) shown in (a) to (c) in the temperature profile shown in FIG. In the first heating step, the reaction initiation temperature of the heterocyclic compound (B) in the liquid resin composition can be reached by the third step. In the third step, the liquid resin composition does not cure rapidly, and an excessive increase in viscosity is unlikely to occur. The second heating step is a step of heating the solder to a melting point or higher and a maximum heating temperature or lower. The maximum heating temperature is preferably 220 ° C. or lower. The temperature profile shown in FIG. 3 can correspond to the steps (fourth and fifth steps) shown in (d) to (e). From the third step to the initial stage of temperature rise in the fourth step, since an excessive increase in viscosity due to the reaction of the liquid resin composition is unlikely to occur, the solder paste 61 melts and the conductor wiring 2 and the electrode 4 are connected to each other. It is less likely to interfere with electrical connection. Then, in the fourth step, the conductor wiring 2 and the electrode 4 are electrically connected. Subsequently, in the fifth step, the curing of the liquid resin composition interposed between the base material 1 and the mounting component 3 proceeds, and the cured product of the liquid resin composition between the base material 1 and the mounting component 3 progresses. It is sealed.

加熱工程では、160℃以上220℃以下の温度に加熱される時間は、180秒以内であることが好ましい。この場合、半導体装置7を、短時間で作製することできるため、生産効率を向上できうる。なお、加熱温度は、はんだペースト61の組成及び液状樹脂組成物の組成に応じて、又は液状樹脂組成物における複素環化合物(B)の反応開始温度に応じて、適宜設定される。 In the heating step, the time for heating to a temperature of 160 ° C. or higher and 220 ° C. or lower is preferably 180 seconds or less. In this case, since the semiconductor device 7 can be manufactured in a short time, the production efficiency can be improved. The heating temperature is appropriately set according to the composition of the solder paste 61 and the composition of the liquid resin composition, or according to the reaction start temperature of the heterocyclic compound (B) in the liquid resin composition.

また、ボンディングヘッド71とステージ72とを通じて、液状樹脂組成物、実装部品3及び基材1を加熱する際に、ボンディングヘッド71でステージ72上の基材1、実装部品3、及び液状樹脂組成物に荷重を与えてもよい。例えば、フリップチップボンダー70は、例えばボンディングヘッド71がステージ72の方向に加圧できるように構成されており、これにより、基材1と実装部品3との間に液状樹脂組成物を介在させた状態でボンディングヘッド71を押しつけることで荷重を加えることができる。荷重の条件は適宜設定すればよい。 Further, when the liquid resin composition, the mounting component 3 and the base material 1 are heated through the bonding head 71 and the stage 72, the base material 1, the mounting component 3, and the liquid resin composition on the stage 72 are heated by the bonding head 71. May be loaded. For example, the flip-chip bonder 70 is configured so that, for example, the bonding head 71 can pressurize in the direction of the stage 72, whereby the liquid resin composition is interposed between the base material 1 and the mounting component 3. A load can be applied by pressing the bonding head 71 in this state. The load conditions may be set as appropriate.

このように、基材1と実装部品3との間に液状樹脂組成物を介在させた状態で、はんだペースト61及び液状樹脂組成物を加熱すると、まず、はんだペースト61が融解してバンプ電極41と導体配線2とが電気的に接続される。続いて、液状樹脂組成物が溶融してから、反応を開始し、次第に粘度が上昇し、熱硬化していくことで図4Dに示すように補強材50が形成され、これにより、実装部品3と基材1との間のバンプ電極41が補強材50で覆われる。 When the solder paste 61 and the liquid resin composition are heated with the liquid resin composition interposed between the base material 1 and the mounting component 3, the solder paste 61 first melts and the bump electrode 41 And the conductor wiring 2 are electrically connected. Subsequently, after the liquid resin composition is melted, the reaction is started, the viscosity is gradually increased, and the thermosetting is thermally cured to form the reinforcing material 50 as shown in FIG. 4D, whereby the mounting component 3 is formed. The bump electrode 41 between the base material 1 and the base material 1 is covered with the reinforcing material 50.

続いて、図4Eに示すようにボンディングヘッド71を上方に移動させて実装部品3から離す。 Subsequently, as shown in FIG. 4E, the bonding head 71 is moved upward and separated from the mounting component 3.

以上のように、基材1に実装部品3が実装されることで、図1Aに示す半導体装置7が得られる。このように、本実施形態では、加熱する温度を比較的低温にしても、基材1と実装部品3との間に介在するバンプ電極41を補強材50によって覆うことが可能である。本実施形態の半導体装置7の製造方法では、基材1と、基材1に実装される実装部品3との間を電気的に接続するバンプ電極41を補強するための補強材50として、液状樹脂組成物を用いることで、熱圧着による実装方式であっても、リフロー工程の後に硬化のためのアフターキュアの工程の時間を短縮し又は後硬化の工程を不要にできるため、生産効率を向上できる。特に、基材1と実装部品3との隙間を液状樹脂組成物で覆うにあたって、図3で示されるような温度プロファイルでリフロー工程を実施すれば、生産効率の向上が顕著である。 As described above, by mounting the mounting component 3 on the base material 1, the semiconductor device 7 shown in FIG. 1A can be obtained. As described above, in the present embodiment, even if the heating temperature is relatively low, the bump electrode 41 interposed between the base material 1 and the mounting component 3 can be covered with the reinforcing material 50. In the method for manufacturing the semiconductor device 7 of the present embodiment, the liquid is used as a reinforcing material 50 for reinforcing the bump electrode 41 that electrically connects the base material 1 and the mounting component 3 mounted on the base material 1. By using the resin composition, even in the mounting method by thermocompression bonding, the time of the after-cure process for curing can be shortened after the reflow process, or the post-curing process can be eliminated, so that the production efficiency is improved. it can. In particular, when the gap between the base material 1 and the mounting component 3 is covered with the liquid resin composition, if the reflow step is carried out with the temperature profile as shown in FIG. 3, the improvement in production efficiency is remarkable.

図4A〜図4E、及び上記の説明においては、基材1に予め液状樹脂組成物が塗布されているが、これに限られない。例えば、液状樹脂組成物をシート状に成形してから基材1と実装部品3との間に介在させてもよい。例えば、基材1をステージ72に配置し、実装部品3をボンディングヘッド71に保持させた状態で、シート状の液状樹脂組成物を基材1と実装部品3との間に介在させてもよい。また、シート状の液状樹脂組成物を実装部品3に重ねて、ボンディングヘッド71に保持させた状態で、基材1の上方から実装部品3を実装してもよい。また、上記の説明では、液状樹脂組成物から補強材50(封止材5)を作製し半導体装置7を製造する場合を例に挙げているが、例えば液状樹脂組成物から、図2A〜図2Dに示す、バンプ電極41の一部又は全部を覆う補強材50を作製し半導体装置7を製造する場合にも適用可能である。 In FIGS. 4A to 4E and the above description, the liquid resin composition is applied to the base material 1 in advance, but the present invention is not limited to this. For example, the liquid resin composition may be formed into a sheet and then interposed between the base material 1 and the mounting component 3. For example, a sheet-like liquid resin composition may be interposed between the base material 1 and the mounting component 3 in a state where the base material 1 is arranged on the stage 72 and the mounting component 3 is held by the bonding head 71. .. Further, the mounting component 3 may be mounted from above the base material 1 in a state where the sheet-shaped liquid resin composition is stacked on the mounting component 3 and held by the bonding head 71. Further, in the above description, a case where the reinforcing material 50 (sealing material 5) is manufactured from the liquid resin composition to manufacture the semiconductor device 7 is given as an example. For example, from the liquid resin composition, FIGS. 2A to 2A. It is also applicable to the case where the reinforcing material 50 that covers a part or all of the bump electrode 41 shown in 2D is manufactured to manufacture the semiconductor device 7.

なお、図1、図2A〜図2D及び図4Fに示す半導体装置7は、積層される実装部品3が1段であるが、これに限られず、実装部品3の数は目的、用途等に応じて適宜設定することができる。 In the semiconductor device 7 shown in FIGS. 1, 2A to 2D, and 4F, the mounted components 3 to be stacked are one-stage, but the number of the mounted components 3 is not limited to this, and the number of the mounted components 3 depends on the purpose, application, and the like. Can be set as appropriate.

本実施形態の半導体装置7の製造方法では、基材1と実装部品3との間に介在するバンプ電極41を覆う補強材50を、上記で説明した液状樹脂組成物で作製するため、比較的低い温度で、液状樹脂組成物を硬化させることが可能である。また、特に図3で示すようなリフロープロファイルを適用することで、液状樹脂組成物の硬化、及び基材1の導体配線2と、実装部品3との電気的な接続が可能である。その結果、リフロー工程で同時硬化が実現でき、半導体装置7の生産効率の向上にも寄与しうる。 In the method for manufacturing the semiconductor device 7 of the present embodiment, the reinforcing material 50 covering the bump electrode 41 interposed between the base material 1 and the mounting component 3 is made of the liquid resin composition described above, so that it is relatively relatively It is possible to cure the liquid resin composition at a low temperature. Further, in particular, by applying the reflow profile as shown in FIG. 3, it is possible to cure the liquid resin composition and electrically connect the conductor wiring 2 of the base material 1 to the mounting component 3. As a result, simultaneous curing can be realized in the reflow process, which can contribute to the improvement of the production efficiency of the semiconductor device 7.

さらに、本実施形態では、比較的低い温度でのリフローが可能であるため、耐熱温度が低い半導体装置及び実装部品を採用する場合にも適用可能である。 Further, in the present embodiment, since reflow at a relatively low temperature is possible, it is also applicable to the case of adopting a semiconductor device and mounting components having a low heat resistant temperature.

1.液状樹脂組成物の調製
[実施例1〜13及び比較例1〜5]
後掲の表1〜2に示す成分を、表1〜2に示す配合割合(重量部)で、プラネタリーミキサーに投入し、撹拌混合することで、均一に分散させ、液状樹脂組成物を得た。
1. 1. Preparation of liquid resin composition [Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 5]
The components shown in Tables 1 and 2 below are put into a planetary mixer at the blending ratio (parts by weight) shown in Tables 1 and 2 and mixed by stirring to uniformly disperse the liquid resin composition. It was.

なお、各実施例及び比較例における硬化促進剤の反応開始温度は、次のように混合した混合物の粘度を測定することで算出した。 The reaction start temperature of the curing accelerator in each Example and Comparative Example was calculated by measuring the viscosity of the mixed mixture as follows.

(A)欄に記載の成分100重量部と、(B)欄に記載の成分5重量部とを混合することでサンプルを作製した。このサンプルを、レオメーター(Anton Paar社製 型番MCR302)により、昇温速度5℃/min、温度範囲15℃〜180℃、及び回転数1rpmの条件で、サンプルの粘度を測定した。そして、粘度が10Pa・sに到達した温度を、硬化促進剤の反応開始温度とした。 A sample was prepared by mixing 100 parts by weight of the component described in column (A) and 5 parts by weight of the component described in column (B). The viscosity of this sample was measured with a rheometer (model number MCR302 manufactured by Antonio Par) under the conditions of a heating rate of 5 ° C./min, a temperature range of 15 ° C. to 180 ° C., and a rotation speed of 1 rpm. Then, the temperature at which the viscosity reached 10 Pa · s was defined as the reaction start temperature of the curing accelerator.

表1〜2に示す、各成分の詳細は、以下のとおりである。
・エポキシ樹脂A1:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学社製 品名:エポトート(YD−8125))。
・エポキシ樹脂A2:ビフェニルノボラックエポキシ樹脂(日本化薬社製 品名:NC−3000)。
・硬化促進剤B1:イミダゾール化合物(四国化成工業社製 品名:キュアゾール2P4MHZ−PW)。反応開始温度151℃。
・硬化促進剤B2:イミダゾール化合物(四国化成工業社製 品名:キュアゾール2MAOK−PW)。反応開始温度131℃。
・硬化促進剤B3:イミダゾール化合物(四国化成工業社製 品名:キュアゾールC11ZCN)。反応開始温度134℃。
・硬化促進剤B4:イミダゾール化合物(四国化成工業社製 品名:キュアゾール2E4MZ)。反応開始温度110℃。
・硬化促進剤B5:イミダゾール化合物(四国化成工業社製 品名:キュアゾール2PHZ)。反応開始温度166℃。
・フラックスC1:グルタル酸(東京化成工業社製)。融点98℃。
・フラックスC2:アジピン酸(和光純薬工業製)。融点151〜154℃。
・硬化剤D1:フェノール樹脂(明和化成社製 品名:MEH−8000H)。
Details of each component shown in Tables 1 and 2 are as follows.
-Epoxy resin A1: Bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. Product name: Epototo (YD-8125)).
-Epoxy resin A2: Biphenyl novolac epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., product name: NC-3000).
-Curing accelerator B1: imidazole compound (product name: Curesol 2P4MHZ-PW manufactured by Shikoku Chemicals Corporation). Reaction start temperature 151 ° C.
-Curing accelerator B2: Imidazole compound (Product name: Curesol 2MAOK-PW, manufactured by Shikoku Chemicals Corporation). Reaction start temperature 131 ° C.
-Curing accelerator B3: Imidazole compound (Product name: Curesol C11ZCN manufactured by Shikoku Chemicals Corporation). Reaction start temperature 134 ° C.
-Curing accelerator B4: imidazole compound (product name: Curesol 2E4MZ manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.). Reaction start temperature 110 ° C.
-Curing accelerator B5: Imidazole compound (Product name: Curesol 2PHZ manufactured by Shikoku Chemicals Corporation). Reaction start temperature 166 ° C.
-Flux C1: Glutaric acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). Melting point 98 ° C.
-Flux C2: Adipic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Melting point 151-154 ° C.
-Curing agent D1: Phenol resin (manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., product name: MEH-8000H).

2.評価試験
2.1.リフロー同時硬化性
上記で作製した液状樹脂組成物を10mg秤量して、熱分析用のアルミニウム製パンに載置し、下記に示すリフロープロファイル(図3参照)の条件で、示差走査熱量計(DSC測定装置:日立ハイテクサイエンス社製 型番DSC7000X)により、30℃〜200℃まで昇温速度10℃/minとしたときに得られる熱量変化を測定した。測定対象の硬化物は下記リフロープロファイルに基づいて得た。
(リフロープロファイル)
・第一のステップ:昇温速度3℃/secで、25℃から125℃まで昇温
・第二のステップ:125℃〜130℃程度で90秒間維持
・第三のステップ:90秒間維持した後、昇温速度2℃/secで160℃まで昇温
・第四のステップ:160℃に到達後、昇温速度0.3℃/secで183℃まで昇温
・第五のステップ:183℃に到達後、30秒間維持
・第六のステップ:30秒間維持した後、降温速度0.36℃/secで125℃まで冷却(放冷)
得られた熱量測定の結果に基づいて、下記式に基づき硬化度を算出した。
硬化度(%)=(a−b)/a ×100
a:加熱処理前の液状樹脂組成物の熱量(mJ/mg)
b:硬化物の熱量(mJ/mg)
算出された硬化度からリフロー同時硬化性について、次のように評価し、その結果を表1に示す。
A:硬化度が95%以上である。
B:硬化度が90%以上95%未満である。
C:硬化度が70%以上90%未満である。
D:硬化度が70%未満である。
2. Evaluation test 2.1. Simultaneous reflow curability Weigh 10 mg of the liquid resin composition prepared above, place it on an aluminum pan for thermal analysis, and under the conditions of the reflow profile (see FIG. 3) shown below, a differential scanning calorimeter (DSC). Measuring device: Hitachi High-Tech Science Co., Ltd. model number DSC7000X) was used to measure the change in calorific value obtained when the temperature rise rate was 10 ° C./min from 30 ° C. to 200 ° C. The cured product to be measured was obtained based on the following reflow profile.
(Reflow profile)
・ First step: Temperature rise from 25 ° C to 125 ° C at a heating rate of 3 ° C / sec ・ Second step: Maintained at 125 ° C to 130 ° C for 90 seconds ・ Third step: After maintaining for 90 seconds , Temperature rise to 160 ° C at a temperature rise rate of 2 ° C / sec ・ Fourth step: After reaching 160 ° C, temperature rise to 183 ° C at a temperature rise rate of 0.3 ° C / sec ・ Fifth step: To 183 ° C After reaching, maintain for 30 seconds ・ Sixth step: After maintaining for 30 seconds, cool to 125 ° C at a temperature lowering rate of 0.36 ° C / sec (cooling)
Based on the obtained calorific value measurement results, the degree of curing was calculated based on the following formula.
Curing degree (%) = (ab) / a × 100
a: Calorific value (mJ / mg) of the liquid resin composition before heat treatment
b: Calorific value of cured product (mJ / mg)
From the calculated degree of curing, the simultaneous reflow curability was evaluated as follows, and the results are shown in Table 1.
A: The degree of curing is 95% or more.
B: The degree of curing is 90% or more and less than 95%.
C: The degree of curing is 70% or more and less than 90%.
D: Curing degree is less than 70%.

2.2.接続性
まず、デイジーチェーン電極を有するFR−4回路基板(ウォルツ社製 品名:WALTS KIT WLP(S)300P−2)を用意した。この回路基板に印刷マスク(ウォルツ社製 KIT WLP_SRT−300P t0.08)をあてがい、ソルダーペースト(KOKI社製 品名TAB58−M742)をスキージ速度40mm/s、印圧(印刷圧)17×10−2Nの条件で、2回印刷を行った。続いて、図3に示すリフロープロファイルの条件で、ハンダを印刷により実装したハンダ実装基板を作製した。
2.2. Connectivity First, an FR-4 circuit board having a daisy chain electrode (product name: WALTS KIT WLP (S) 300P-2) manufactured by Waltz Co., Ltd. was prepared. The printing mask on the circuit board (Walz Co. KIT WLP_SRT-300P t0.08) Ategai, solder paste (KOKI Co. product name TAB58-M742) the squeegee speed 40 mm / s, the printing pressure (printing pressure) 17 × 10 -2 Printing was performed twice under the condition of N. Subsequently, a solder mounting substrate on which solder was mounted by printing was produced under the conditions of the reflow profile shown in FIG.

実装用のICチップとしては、ウォルツ社製 WLP TEG(0.3mm pitch LGA)を用意した。 As an IC chip for mounting, WLP TEG (0.3 mm pitch LGA) manufactured by Waltz was prepared.

次に、1.で作製した液状樹脂組成物を、上記で作製したハンダ実装基板に塗布し、フリップチップボンダー(東レエンジニアリング社製 型番FC3000S)のステージ上に配置し、実装用のICチップをフリップチップボンダーのボンディングヘッドに保持させた。続いて、基板の上方から、ボンディングヘッドをステージに向けて、ICチップにおけるバンプ電極と基材における導体配線とが重なるように位置合わせをしながら、移動させた。 Next, 1. The liquid resin composition prepared in 1 above was applied to the solder mounting substrate prepared above, placed on the stage of a flip chip bonder (model number FC3000S manufactured by Toray Engineering Co., Ltd.), and the IC chip for mounting was placed on the bonding head of the flip chip bonder. Was held by. Subsequently, the bonding head was moved from above the substrate toward the stage while aligning the bump electrodes on the IC chip and the conductor wiring on the substrate so as to overlap each other.

続いて、図3で示すリフロープロファイルに基づいて、加熱することで、溶融させたハンダをバンプ電極と接続し、かつ液状樹脂組成物を硬化させた。これにより、回路基板にICチップを実装され、回路基板とICチップとの間を液状樹脂組成物で封止した半導体装置(半導体パッケージ)を作製した。 Subsequently, based on the reflow profile shown in FIG. 3, the molten solder was connected to the bump electrode and the liquid resin composition was cured by heating. As a result, an IC chip was mounted on the circuit board, and a semiconductor device (semiconductor package) was manufactured in which the circuit board and the IC chip were sealed with a liquid resin composition.

得られた半導体装置において、デイジーチェーンで繋がった4つのブロック単位に対し、テスター(CUSTOM社製 型番CDM−6000)により、各実施例及び比較例について、5つのサンプルのうち導通している数を確認し、次のように評価し、その結果を表1〜2に示す。
A:導通数は、5である。
B:導通数は、3〜4である。
C:導通数は、1〜2である。
D:導通数は、0である。
In the obtained semiconductor device, the number of conductive samples out of the five samples was determined by a tester (CUSTOM model number CDM-6000) for each of the four block units connected by a daisy chain for each example and comparative example. After confirmation, evaluation was performed as follows, and the results are shown in Tables 1 and 2.
A: The number of conductions is 5.
B: The number of conductions is 3 to 4.
C: The number of conductions is 1 to 2.
D: The number of conductions is 0.

2.3.ボイド評価
上記「2.2.接続性」と同様の方法で、半導体パッケージを作製し、ICチップと回路基板との間に形成された、液状樹脂組成物の硬化物からなる層(硬化物層)におけるボイドの発生の有無を、超音波探傷装置(日立パワーソリューションズ社製 型番Fine SAT)により、その断面を観察することで、次のように評価し、その結果を表1〜2に示す。
A:硬化物層中に残留するボイドの大きさが30μm未満であり、かつ全残留ボイドの合計面積が半導体素子の面積に対して5%未満である。
B:硬化物層中に残留するボイドの大きさが30μm未満であり、かつ全残留ボイドの合計面積が半導体素子の面積に対して5%以上30%未満である。
D:硬化物層中に残留するボイドの大きさを問わず、全残留ボイドの合計面積が半導体素子の面積に対して30%以上である。
2.3. Void evaluation A layer (cured product layer) made of a cured product of a liquid resin composition formed between an IC chip and a circuit board by manufacturing a semiconductor package by the same method as in "2.2. Connectivity" above. The presence or absence of voids in) is evaluated as follows by observing the cross section with an ultrasonic flaw detector (Hitachi Power Solutions Co., Ltd. model number Fine SAT), and the results are shown in Tables 1 and 2.
A: The size of voids remaining in the cured product layer is less than 30 μm, and the total area of all residual voids is less than 5% of the area of the semiconductor device.
B: The size of voids remaining in the cured product layer is less than 30 μm, and the total area of all residual voids is 5% or more and less than 30% with respect to the area of the semiconductor device.
D: Regardless of the size of the voids remaining in the cured product layer, the total area of all residual voids is 30% or more with respect to the area of the semiconductor element.

2.4.TCT試験(温度サイクル試験)
上記「2.2.接続性」で作製した半導体パッケージをサンプルとし、温度サイクル試験装置(ESPEC社製の型番TSE−12−A)により、サンプルに対し、加熱及び冷却を繰り返した。加熱及び冷却のサイクルの条件は、−40℃から85℃の温度範囲において、−40℃まで冷却してから−40℃で30分維持し、30分経過後、85℃まで昇温してから85℃で30分維持し、30分経過後、再度冷却することを1サイクルとした。サンプルの試験前の全周抵抗値が、±10%以上変動した時点のサイクル数を測定し、次のように評価し、その結果を表1〜2に示す。なお、「2.2.接続性」における評価が「D」である比較例1,3,5については、試験を実施するためのサンプルを作製できなかったため、評価は「−」とした。
A:3000サイクルを超えても変動率は±10%未満である。
B:2500サイクルを超えても変動率は±10%未満であるが、3000サイクル以下で変動率が±10%以上となる。
C:1500サイクルを超えても変動率は±10%未満であるが、2500サイクル以下で変動率が±10%以上となる。
D:1500サイクル以下で変動率が±10%以上となる。
2.4. TCT test (temperature cycle test)
Using the semiconductor package produced in the above "2.2 Connectivity" as a sample, the sample was repeatedly heated and cooled by a temperature cycle test device (model number TSE-12-A manufactured by ESPEC). The heating and cooling cycle conditions are as follows: in the temperature range of -40 ° C to 85 ° C, cool to -40 ° C, maintain at -40 ° C for 30 minutes, and after 30 minutes, raise the temperature to 85 ° C. One cycle was to maintain at 85 ° C. for 30 minutes and then cool again after 30 minutes. The number of cycles at the time when the circumference resistance value of the sample before the test fluctuated by ± 10% or more was measured and evaluated as follows, and the results are shown in Tables 1 and 2. For Comparative Examples 1, 3 and 5 in which the evaluation in "2.2. Connectivity" was "D", the evaluation was set to "-" because a sample for carrying out the test could not be prepared.
A: The volatility is less than ± 10% even after 3000 cycles.
B: The volatility is less than ± 10% even if it exceeds 2500 cycles, but the volatility becomes ± 10% or more after 3000 cycles.
C: The volatility is less than ± 10% even if it exceeds 1500 cycles, but the volatility becomes ± 10% or more after 2500 cycles.
D: The volatility is ± 10% or more in 1500 cycles or less.

Figure 2021038334
Figure 2021038334

Figure 2021038334
Figure 2021038334

1 基材
2 導体配線
3 実装部品
4 電極
41 バンプ電極
5 封止材
50 補強材
6 はんだバンプ
7 半導体装置
1 Base material 2 Conductor wiring 3 Mounting parts 4 Electrodes 41 Bump electrodes 5 Encapsulants 50 Reinforcing materials 6 Solder bumps 7 Semiconductor devices

Claims (11)

1分子中にエポキシ基を少なくとも2つ有するエポキシ樹脂(A)と、
窒素原子を有する複素環化合物(B)と、を含有し、
前記複素環化合物(B)の反応開始温度は130℃以上160℃以下であり、
前記エポキシ樹脂(A)と前記複素環化合物(B)との合計100重量部に対する前記複素環化合物(B)の量は、5重量部以上30重量部以下である、
液状樹脂組成物。
An epoxy resin (A) having at least two epoxy groups in one molecule,
Containing a heterocyclic compound (B) having a nitrogen atom,
The reaction start temperature of the heterocyclic compound (B) is 130 ° C. or higher and 160 ° C. or lower.
The amount of the heterocyclic compound (B) with respect to a total of 100 parts by weight of the epoxy resin (A) and the heterocyclic compound (B) is 5 parts by weight or more and 30 parts by weight or less.
Liquid resin composition.
フラックス(C)を更に含有し、
前記フラックス(C)は、1分子中に少なくとも2つのカルボキシル基を有し、かつ融点が120℃以下である、
請求項1に記載の液状樹脂組成物。
Further containing flux (C)
The flux (C) has at least two carboxyl groups in one molecule and has a melting point of 120 ° C. or lower.
The liquid resin composition according to claim 1.
前記エポキシ樹脂(A)と前記複素環化合物(B)と前記フラックス(C)との合計量に対する前記フラックス(C)の含有量は、5重量%以上20重量%以下である、
請求項2に記載の液状樹脂組成物。
The content of the flux (C) with respect to the total amount of the epoxy resin (A), the heterocyclic compound (B) and the flux (C) is 5% by weight or more and 20% by weight or less.
The liquid resin composition according to claim 2.
硬化剤(D)を更に含有する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の液状樹脂組成物。
Further containing the curing agent (D),
The liquid resin composition according to any one of claims 1 to 3.
前記液状樹脂組成物全量に対する前記硬化剤(D)の量は、1重量%以上20重量%以下である、
請求項4に記載の液状樹脂組成物。
The amount of the curing agent (D) with respect to the total amount of the liquid resin composition is 1% by weight or more and 20% by weight or less.
The liquid resin composition according to claim 4.
加熱温度160℃、及び加熱温度160℃での加熱時間180秒の条件で硬化させた場合のDSC硬化率が80%以上である、
請求項1から5のいずれか一項に記載の液状樹脂組成物。
The DSC curing rate is 80% or more when cured under the conditions of a heating temperature of 160 ° C. and a heating time of 180 seconds at a heating temperature of 160 ° C.
The liquid resin composition according to any one of claims 1 to 5.
基材と、前記基材に実装される実装部品との間を電気的に接続するバンプ電極を補強するために用いられる、
請求項1から6のいずれか一項に記載の液状樹脂組成物。
It is used to reinforce a bump electrode that electrically connects a substrate and a mounting component mounted on the substrate.
The liquid resin composition according to any one of claims 1 to 6.
基材と、
バンプ電極を備え、前記バンプ電極を介して前記基材に実装される実装部品と、
前記バンプ電極を覆う補強材と、を備え、
前記補強材は、請求項1から7のいずれか一項に記載の液状樹脂組成物の硬化物からなる、
半導体装置。
With the base material
A mounting component provided with a bump electrode and mounted on the base material via the bump electrode,
A reinforcing material that covers the bump electrode is provided.
The reinforcing material comprises a cured product of the liquid resin composition according to any one of claims 1 to 7.
Semiconductor device.
導体配線を備える基材の前記導体配線がある面に、請求項1から7のいずれか一項に記載の液状樹脂組成物を介在させて、電極を備える実装部品を、前記導体配線と前記電極とをはんだを介して対向させて配置し、
前記はんだと前記液状樹脂組成物とを加熱することで前記導体配線と前記電極とを電気的に接続し、かつ前記液状樹脂組成物を硬化させる加熱工程を含む、
半導体装置の製造方法。
The liquid resin composition according to any one of claims 1 to 7 is interposed on the surface of the base material provided with the conductor wiring on which the conductor wiring is located, and the mounting component provided with the electrode is provided with the conductor wiring and the electrode. And are placed facing each other via solder,
A heating step of electrically connecting the conductor wiring and the electrode by heating the solder and the liquid resin composition and curing the liquid resin composition is included.
Manufacturing method of semiconductor devices.
前記加熱工程は、前記はんだの融点以下に加熱する第一の加熱工程と、前記はんだの融点以上かつ最高加熱温度220℃以下で加熱する第二の加熱工程とを含む、
請求項9に記載の半導体装置の製造方法。
The heating step includes a first heating step of heating below the melting point of the solder and a second heating step of heating above the melting point of the solder and at a maximum heating temperature of 220 ° C. or lower.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 9.
前記加熱工程における160℃以上220℃以下の温度に加熱される時間は、180秒以内である、
請求項9又は10に記載の半導体装置の製造方法。
The time for heating to a temperature of 160 ° C. or higher and 220 ° C. or lower in the heating step is 180 seconds or less.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 9 or 10.
JP2019161374A 2019-09-04 2019-09-04 Liquid resin composition, semiconductor device, and method for producing semiconductor device Pending JP2021038334A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019161374A JP2021038334A (en) 2019-09-04 2019-09-04 Liquid resin composition, semiconductor device, and method for producing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019161374A JP2021038334A (en) 2019-09-04 2019-09-04 Liquid resin composition, semiconductor device, and method for producing semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021038334A true JP2021038334A (en) 2021-03-11

Family

ID=74848275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019161374A Pending JP2021038334A (en) 2019-09-04 2019-09-04 Liquid resin composition, semiconductor device, and method for producing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021038334A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3853979B2 (en) Manufacturing method of semiconductor devices
JP4204865B2 (en) Underfill composition for flux treatment
JP5387874B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device using liquid sealing resin composition
US7504460B2 (en) Composition of aromatic or cycloaliphatic amine-derived polyepoxide and polyamine
TWI580754B (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2007211244A (en) Underfill encapsulant for wafer packaging and method for its application
JP4206631B2 (en) Thermosetting liquid sealing resin composition, method for assembling semiconductor element, and semiconductor device
JP3971995B2 (en) Electronic component equipment
JP2013256584A (en) Thermosetting resin composition, flux composition, and semiconductor apparatus using the same
TW201346000A (en) Semiconductor device and production method therefor
TW202122545A (en) Adhesive for semiconductor, production method therefor, and semiconductor device and production method therefor
TW202123391A (en) Method for manufacturing electronic component device, and electronic component device
TW202219220A (en) Adhesive for semiconductors, and semiconductor device and method for producing same
JP2021038334A (en) Liquid resin composition, semiconductor device, and method for producing semiconductor device
JP4556631B2 (en) Liquid resin composition, method of manufacturing semiconductor device using the same, and semiconductor device
JP4940768B2 (en) Liquid resin composition and method for manufacturing semiconductor device
JP2006188573A (en) Liquid epoxy resin composition, electronic component device using the composition and method for producing the same
JP2000036506A (en) Manufacture of semiconductor device
JP4729873B2 (en) Assembling method of semiconductor element
JP4119356B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device
JP2004059778A (en) Liquid epoxy resin composition for encapsulation filler
JP7357195B2 (en) Reinforcing resin composition, electronic component, method for manufacturing electronic component, mounted structure, and method for manufacturing mounted structure
JP5688278B2 (en) Manufacturing method of semiconductor package
TWI834852B (en) Adhesive for semiconductors, manufacturing method of semiconductor device, and semiconductor device
JP7238453B2 (en) Adhesive for semiconductor