JP2576907B2 - Manufacturing method of circuit board device - Google Patents

Manufacturing method of circuit board device

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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回路基板装置、更に詳細には半導体素子が
突起状電極を介して回路基板の配線導体に電気的に接続
された構造を有する回路基板装置の製造方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit board device, and more particularly, to a circuit board having a structure in which a semiconductor element is electrically connected to a wiring conductor of the circuit board via a protruding electrode. The present invention relates to a device manufacturing method.

従来の技術及び発明の解決すべき課題 半田バンプ(突起状電極)を有する半導体チップ(フ
リップチップ)が回路基板上の配線導体に半田バンプを
介して固着された構造の回路基板装置がある。この種の
回路基板装置では、フリップチップと回路基板の熱膨張
係数の相違のため作動時の熱膨張に伴って内部応力が反
復して発生するが、この内部応力に起因する熱疲労によ
って半田バンプの亀裂が生じる不良モードが発生し易
い。半田バンプの熱疲労特性を改善する策としては、半
田バンプの形状を改良することが知られており、例え
ば、特開昭63−62333号公報では高い柱状の半田バンプ
を形成して、半田バンプの熱疲労を緩和する方法が開示
されている。しかしながら、高い柱状のバンプを形成す
るためには、予め大きな断面積の半田バンプを形成する
必要があり、フリップチップの小形化・高密度実装化の
点で不利である。また、高い柱状の半田バンプを所定の
形状に形成すること自体容易ではない。
2. Description of the Related Art There is a circuit board device having a structure in which a semiconductor chip (flip chip) having solder bumps (protruding electrodes) is fixed to a wiring conductor on a circuit board via a solder bump. In this type of circuit board device, internal stress is repeatedly generated due to the thermal expansion during operation due to the difference in thermal expansion coefficient between the flip chip and the circuit board, but solder bumps are caused by thermal fatigue caused by this internal stress. A failure mode in which cracks occur is easily generated. As a measure to improve the thermal fatigue characteristics of solder bumps, it is known to improve the shape of the solder bumps. For example, JP-A-63-62333 discloses a method of forming a high columnar solder bump and forming a solder bump. A method for alleviating the thermal fatigue of the above has been disclosed. However, in order to form a high columnar bump, it is necessary to previously form a solder bump having a large cross-sectional area, which is disadvantageous in terms of miniaturization and high-density mounting of a flip chip. Further, it is not easy to form a high columnar solder bump into a predetermined shape.

そこで本発明は上記の問題を解決し、熱疲労に対し耐
久力のある回路基板装置を製造する方法を提供すること
を目的とする。
Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-described problems and to provide a method for manufacturing a circuit board device that is resistant to thermal fatigue.

課題を解決するための手段 本発明による回路基板装置の製造方法は、一方の主面
に配線導体(12)が形成された回路基板(3)及び配線
導体(12)に突起状電極(13)を介して電気的に接続さ
れた半導体素子(4)とを有する基板組立体(11)と;
半導体素子(4)の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数
を有する充填材、樹脂材及び全重量に対して20重量%以
上の溶剤を含み、5000センチポアズ以下の粘度を有する
液状の保護樹脂形成用材(6a,7a)とを用意する工程
と、半導体素子(4)の一方の主面と回路基板(3)の
一方の主面とが離間して対向する領域に保護樹脂形成用
材(6a、7a)を充填する工程と、保護樹脂形成用材(6
a、7a)に基づいて半導体素子(4)の熱膨張係数より
大きく且つ回路基板(3)の熱膨張係数より小さい熱膨
張係数を有する保護樹脂(6、7)を形成する工程と、
回路基板(3)が固着され且つ基板組立体(11)を構成
する支持板(1)及び保護樹脂(6、7)を封止する樹
脂封止体(10)を形成する工程とを有する。
Means for Solving the Problems A method for manufacturing a circuit board device according to the present invention provides a circuit board (3) having a wiring conductor (12) formed on one main surface and a protruding electrode (13) on the wiring conductor (12). A substrate assembly (11) having a semiconductor element (4) electrically connected through the substrate;
Liquid protective resin forming material having a viscosity of 5,000 centipoise or less, containing a filler and a resin material having a thermal expansion coefficient smaller than that of the semiconductor element (4) and a solvent of 20% by weight or more based on the total weight. (6a, 7a); and forming a protective resin forming material (6a, 7a) in a region where one main surface of the semiconductor element (4) and one main surface of the circuit board (3) are separated and opposed to each other. ) And the protective resin forming material (6
forming a protective resin (6, 7) having a coefficient of thermal expansion larger than the coefficient of thermal expansion of the semiconductor element (4) and smaller than the coefficient of thermal expansion of the circuit board (3) based on a, 7a);
Forming a resin sealing body (10) to which the circuit board (3) is fixed and which seals the support plate (1) constituting the board assembly (11) and the protective resin (6, 7).

保護樹脂形成用材(6a、7a)は、5〜20μmの平均粒
径を有する粒状シリカから成る充填材を充填材と樹脂材
の合計重量に対して85.5〜96.5重量%含有し、且つ充填
のとき500〜2500センチポアズの粘度を有するのが望ま
しい。
The material for forming a protective resin (6a, 7a) contains a filler composed of granular silica having an average particle diameter of 5 to 20 μm in an amount of 85.5 to 96.5% by weight based on the total weight of the filler and the resin material, and Desirably, it has a viscosity of 500 to 2500 centipoise.

また、本発明によれば、一方の主面に配線導体(12)
が形成された回路基板(3)及び配線導体(12)に突起
状電極(13)を介して電気的に接続された半導体素子
(4)とを有する基板組立体(11)と;半導体素子
(4)の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する第
1の充填材、第1の樹脂材及び全重量に対して20重量%
以上の第1の溶剤を含み、5000センチポアズ以下の粘度
を有する液状の第1の保護樹脂成形用材(6a)と;半導
体素子(4)の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有
する第2の充填材、第2の樹脂材及び第1の保護樹脂成
形用材(6a)の第1の溶剤の含有率よりも小さい含有率
で第2の溶剤を含む液状の第2の保護樹脂形成用材(7
a)とを用意する工程と、半導体素子(4)の一方の主
面と回路基板(3)の一方の主面とが離間して対向する
領域に第1の保護樹脂形成用材(6a)を充填する工程
と、第1の溶剤の少なくとも一部を蒸発させて少なくと
も第1の保護樹脂形成用材(6a)の流動性を低下させる
工程と、第2保護樹脂形成用材(7a)を回路基板(3)
の一方の主面に供給し、少なくとも流動性の低下した第
1の保護樹脂形成用材(6a)を第2の保護樹脂形成用材
(7a)により被覆する工程と、第2の溶剤を実質的に全
て蒸発させるとともに第2の保護樹脂形成用材に基づい
て第2の保護樹脂(7)を形成する工程と、第2の保護
樹脂(7)の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有す
る樹脂封止体(10)によって第2の保護樹脂(7)を更
に被覆する工程とが設けられる。第1の保護樹脂形成用
材(6a)は、第1の溶剤の少なくとも一部を蒸発させる
工程又は/及び第2の保護樹脂(7)を形成する工程に
おいて、第1の溶剤が実質的に全て蒸発して回路基板
(3)の熱膨張係数及び第2の保護樹脂(7)の熱膨張
係数よりも小さく半導体素子(4)の熱膨張係数よりも
大きい熱膨張係数を有する第1の保護樹脂(6)を形成
する。
According to the invention, the wiring conductor (12) is provided on one main surface.
A board assembly (11) having a circuit board (3) on which a semiconductor device (3) is formed and a semiconductor element (4) electrically connected to the wiring conductor (12) via a protruding electrode (13); 4) The first filler having a smaller coefficient of thermal expansion than the coefficient of thermal expansion, the first resin material, and 20% by weight based on the total weight.
A liquid first protective resin molding material (6a) containing the first solvent and having a viscosity of 5,000 centipoise or less; and a second material having a thermal expansion coefficient smaller than that of the semiconductor element (4). The liquid second protective resin forming material (7) containing the second solvent at a content smaller than the content of the first solvent in the filler, the second resin material, and the first protective resin molding material (6a).
a) preparing a first protective resin forming material (6a) in a region where one main surface of the semiconductor element (4) and one main surface of the circuit board (3) are separated from each other and opposed to each other; A step of filling, a step of evaporating at least a part of the first solvent to lower the fluidity of at least the first protective resin forming material (6a), and a step of converting the second protective resin forming material (7a) to a circuit board ( 3)
Supplying the first protective resin-forming material (6a) having at least reduced fluidity with the second protective resin-forming material (7a), and substantially removing the second solvent. Forming the second protective resin (7) based on the second protective resin forming material while evaporating all the resin, and sealing the resin with a thermal expansion coefficient larger than the thermal expansion coefficient of the second protective resin (7). And a step of further coating the second protective resin (7) with the stopper (10). In the step of evaporating at least a part of the first solvent and / or the step of forming the second protective resin (7), the first protective resin-forming material (6a) is substantially all of the first solvent. A first protective resin having a coefficient of thermal expansion that is smaller than the coefficient of thermal expansion of the circuit board (3) and the coefficient of thermal expansion of the second protective resin (7) and larger than the coefficient of thermal expansion of the semiconductor element (4); Form (6).

第1の保護樹脂形成用材(6a)は、5〜20μmの平均
粒径を有する粒状シリカから成る第1の充填材を第1の
充填材と第1の樹脂材の合計重量に対して85.5〜96.5重
量%含有し、且つ充填のとき500〜2500センチポアズの
粘度を有し、第2の充填材は、第1の充填材の粒状シリ
カの平均粒径より大きい平均粒径を有する粒状シリカ及
び/又は第1の充填材の粒状シリカの含有率よりも小さ
い含有率の粒状シリカを含むのが望ましい。
The first material for forming a protective resin (6a) comprises a first filler made of granular silica having an average particle diameter of 5 to 20 μm, which is 85.5 to 85.5% based on the total weight of the first filler and the first resin material. 96.5% by weight and having a viscosity of 500 to 2500 centipoise when filled, wherein the second filler is a particulate silica having an average particle size greater than the average particle size of the particulate silica of the first filler and / or Alternatively, the first filler desirably contains a particulate silica having a content smaller than that of the particulate silica.

作用 本願の請求項1に記載の発明によれば、20重量%以上
の溶剤を含有し、5000センチポアズ以下の粘度を有する
保護樹脂形成用材(6a、7a)は半導体素子(4)と回路
基板(3)とが対向する領域に良好に流れ込み、この領
域を充填する。保護樹脂形成用材(6a、7a)は熱膨張係
数が半導体素子(4)のそれよりも小さい充填材を含有
し、保護樹脂形成用材(6a、7a)によって形成される保
護樹脂(6、7)の熱膨張係数は、半導体素子(4)の
線膨張係数と回路基板(3)の熱膨張係数の中間の値と
なる。また、保護樹脂(6、7)は、溶剤の蒸発によっ
て生じた空孔が残存した多孔質構造となる。したがっ
て、半導体素子(4)と回路基板(3)の熱膨張係数差
に起因して発生する突起状電極(13)の熱応力を保護樹
脂(6、7)が効果的に緩和する。請求項2に記載の発
明はこれを実現するに望ましい。
According to the invention of claim 1 of the present application, the protective resin forming material (6a, 7a) containing a solvent of 20% by weight or more and having a viscosity of 5,000 centipoise or less includes the semiconductor element (4) and the circuit board (6). 3) satisfactorily flows into a region opposed to and fills this region. The protective resin forming material (6a, 7a) contains a filler having a smaller coefficient of thermal expansion than that of the semiconductor element (4), and the protective resin (6, 7) formed by the protective resin forming material (6a, 7a). Has a value intermediate between the linear expansion coefficient of the semiconductor element (4) and the thermal expansion coefficient of the circuit board (3). Further, the protective resin (6, 7) has a porous structure in which pores generated by evaporation of the solvent remain. Therefore, the protective resin (6, 7) effectively relieves the thermal stress of the protruding electrode (13) generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor element (4) and the circuit board (3). The invention described in claim 2 is desirable to realize this.

本願の請求項3に記載の発明によれば、前記の作用に
加えて、第1の保護樹脂(6)は、溶剤の蒸発によって
生じた空孔が分散して形成された良好な多孔質構造とな
り、突起状電極(13)に対する熱応力を効果的に緩和す
る。また、第2の保護樹脂形成用材(7a)の溶剤の含有
率は第1の保護樹脂形成用材(6a)のそれより少ないの
で、第2の保護樹脂(7)は、第1の保護樹脂(6)に
比べて気孔率が少なくなり、第1の保護樹脂(6)より
有害物質に対する侵入防止作用が大きい。更に、第1の
保護樹脂(6)−第2の保護樹脂(7)−樹脂封止体
(10)から成る保護層において熱膨張係数が段階的に増
加するので、各境界部分での熱応力が有効に緩和され
る。請求項4に記載の発明はこれを実現するに望まし
い。
According to the invention as set forth in claim 3 of the present application, in addition to the above-mentioned functions, the first protective resin (6) has a good porous structure in which pores generated by evaporation of the solvent are dispersed. Thus, the thermal stress on the protruding electrode (13) is effectively reduced. Also, since the solvent content of the second protective resin forming material (7a) is lower than that of the first protective resin forming material (6a), the second protective resin (7) is formed of the first protective resin (7a). The porosity is smaller than that of the first protective resin (6), and the effect of preventing intrusion of harmful substances is larger than that of the first protective resin (6). Further, since the thermal expansion coefficient of the protective layer composed of the first protective resin (6) -the second protective resin (7) -the resin sealing body (10) increases stepwise, the thermal stress at each boundary portion is increased. Is effectively alleviated. The invention described in claim 4 is desirable for realizing this.

実施例 以下、本発明の実施例としてフリップチップが固着さ
れた回路基板を有する電力用ハイブリッドICの製造方法
について説明する。
Embodiment Hereinafter, a method of manufacturing a power hybrid IC having a circuit board to which a flip chip is fixed will be described as an embodiment of the present invention.

本実施例によって製作される電力用ハイブリッドIC
は、第1図のように、支持板(1)、外部リード
(2)、回路基板(3)、フリップチップ(4)、電力
用半導体チップ(5)、第1の保護樹脂(6)、第2の
保護樹脂(7)、第3の保護樹脂(8)、リード細線
(9)及び樹脂封止体(10)から構成される。この電力
用ハイブリッドICを製作するには、まず、一方の主面に
電力用半導体チップ(5)と回路基板(3)がそれぞれ
半田と接着剤を介して固着された支持板(1)と、支持
板(1)と一方の端部側に配置された外部リード(2)
から構成される基板組立体(11)を用意する。回路基板
(3)はAl2O3(アルミナ)セラミックス基板(線膨張
係数6.8×10-6/℃)から成る。回路基板(3)の一方の
主面には厚膜導体ペーストを焼成して成る配線導体(1
2)や厚膜抵抗等(図示せず)が形成されている。本明
細書では、電極部及び配線部を総称して配線導体とい
う。回路基板(3)の一方の主面に配置されているフリ
ップチップ(4)はトランジスタやモノリシックICを構
成するシリコン半導体チップ(線膨張係数3.0×10-6/
℃)から成る。フリップチップ(4)の一方の主面には
電極及び半田バンプ(13)が形成されている。半田バン
プ(13)は多層の金属層の上に半球状の半田層が形成さ
れて成るが、第1図ではその詳しい図示を省略する。フ
リップチップ(4)の半田バンプ(13)は配線導体(1
2)に固着されて、フリップチップ(4)の一方の主面
が回路基板(3)の一方の主面に対向するように配置さ
れている。フリップチップ(4)の回路基板(3)への
固着は周知の半田リフロー法によって行う。フリップチ
ップ(4)の一方の主面と回路基板(3)の一方の主面
との間隔は約100μmである。また、電力用半導体チッ
プ(5)又は外部リード(2)と回路基板(3)の配線
導体(12)との間は周知のワイヤボンディング法で形成
されたリード細線(9)によって電気的に接続されてい
る。
Power hybrid IC manufactured by this embodiment
As shown in FIG. 1, a support plate (1), external leads (2), a circuit board (3), a flip chip (4), a power semiconductor chip (5), a first protective resin (6), It comprises a second protective resin (7), a third protective resin (8), a thin lead wire (9), and a resin sealing body (10). In order to manufacture this power hybrid IC, first, a support plate (1) having a power semiconductor chip (5) and a circuit board (3) fixed to one main surface thereof via solder and an adhesive, respectively; Support plate (1) and external lead (2) arranged on one end side
A substrate assembly (11) is prepared. The circuit board (3) is made of an Al 2 O 3 (alumina) ceramic substrate (linear expansion coefficient: 6.8 × 10 −6 / ° C.). On one main surface of the circuit board (3), a wiring conductor (1
2) and thick film resistors (not shown) are formed. In this specification, the electrode portion and the wiring portion are collectively referred to as a wiring conductor. The flip chip (4) disposed on one main surface of the circuit board (3) is a silicon semiconductor chip (linear expansion coefficient: 3.0 × 10 -6 /
° C). An electrode and a solder bump (13) are formed on one main surface of the flip chip (4). Although the solder bump (13) is formed by forming a hemispherical solder layer on a multilayer metal layer, its detailed illustration is omitted in FIG. The solder bumps (13) of the flip chip (4) are
2), and arranged such that one main surface of the flip chip (4) faces one main surface of the circuit board (3). The flip chip (4) is fixed to the circuit board (3) by a known solder reflow method. The distance between one main surface of the flip chip (4) and one main surface of the circuit board (3) is about 100 μm. In addition, between the power semiconductor chip (5) or the external lead (2) and the wiring conductor (12) of the circuit board (3) are electrically connected by a thin lead wire (9) formed by a known wire bonding method. Have been.

次に、第2図(a)に示すように、フリップチップ
(4)の側面に当接するように第1の保護樹脂形成用材
(6a)を回路基板(3)上に塗布する。第1の保護樹脂
形成用材(6a)は、90重量%の粒状シリカから成る充填
材(フィラー)及び有機結合材としてのポリイミド樹脂
材及び揮発性溶剤としてのジエチレングリコールジメチ
ルエーテル[25℃における粘度0.981CP(センチポア
ズ)の溶剤]から成る。粒状シリカは、約12.5μmの平
均粒径と、フリップチップ(4)よりも小さい3.5×10
-7/℃の線膨張係数を有する。シリカは酸化ケイ素の通
称である。また、揮発性溶剤は第1の保護樹脂形成用材
(6a)の全重量に対して30重量%含まれている。第1の
保護樹脂形成用材(6a)は多量の揮発性溶剤と小さい平
均粒径の粒状シリカを含むので流動性に優れ、第2図
(b)に示すようにフリップチップ(4)と回路基板
(3)との間に形成された領域の全域にわたり良好に流
動し、第1の保護樹脂成形用材(6a)によりこの領域を
隙間なく充填することができる。
Next, as shown in FIG. 2 (a), a first protective resin forming material (6a) is applied onto the circuit board (3) so as to contact the side surface of the flip chip (4). The first protective resin forming material (6a) is a filler made of 90% by weight of granular silica, a polyimide resin material as an organic binder, and diethylene glycol dimethyl ether as a volatile solvent [viscosity 0.981CP at 25 ° C. Centipoise) solvent]. The granular silica has an average particle size of about 12.5 μm and 3.5 × 10 smaller than the flip chip (4).
It has a linear expansion coefficient of -7 / ° C. Silica is a common name for silicon oxide. The volatile solvent is contained in an amount of 30% by weight based on the total weight of the first protective resin forming material (6a). The first protective resin forming material (6a) is excellent in fluidity because it contains a large amount of volatile solvent and granular silica having a small average particle size, and as shown in FIG. 2 (b), the flip chip (4) and the circuit board It flows satisfactorily over the entire region formed between (3) and (3), and this region can be filled with the first protective resin molding material (6a) without gaps.

続いて、基板組立体(11)を室温中に1時間程度保持
して第1の保護樹脂形成用材(6a)中の揮発性溶剤を50
%程度発揮させる。これによって、第1の保護樹脂形成
用材(6a)の流動性が低下する。
Subsequently, the substrate assembly (11) is kept at room temperature for about one hour to remove volatile solvent in the first protective resin forming material (6a) by 50 hours.
%. Thereby, the fluidity of the first protective resin forming material (6a) decreases.

更に、第2図(c)に示すように、第1の保護樹脂形
成用材(6a)とフリップチップ(4)を被覆するように
回路基板(3)の一方の主面の全面に第2の保護樹脂形
成用材(7a)を塗布する。第2の保護樹脂形成用材(7
a)は第1の保護樹脂形成用材(6a)と同様に流動性を
有し、粒状シリカとポリイミド樹脂材と揮発性溶剤とし
てのジエチレングリコールジメチルエーテルを含有す
る。しかしながら、粒状シリカの含有率、平均粒径及び
揮発性溶剤の含有率において第1の保護樹脂形成用材
(6a)とは異なる。即ち、第2の保護樹脂形成用材(7
a)では、粒状シリカの含有率は粒状シリカとポリイミ
ド樹脂材の重量に対して80重量%であり、第1の保護樹
脂形成用材(6a)よりも小さい。また、粒状シリカの平
均粒径は31.5μmであり、第1の保護樹脂形成用材(6
a)より大きい。第2の保護樹脂形成用材(7a)での揮
発性溶剤の含有率はその全重量に対し25重量%であり、
第1の保護樹脂形成用材6a)よりも小さい。したがっ
て、溶剤が揮発しない状態では、第2の保護樹脂形成用
材(7a)は第1の保護樹脂形成用材(6a)よりも粘度が
高く流動性が劣る。
Furthermore, as shown in FIG. 2 (c), a second protective resin forming material (6a) and a second main surface of the circuit board (3) are coated on the entirety of the main surface of the circuit board (3) so as to cover the flip chip (4). Apply the protective resin forming material (7a). Second protective resin forming material (7
a) has fluidity similarly to the first protective resin forming material (6a) and contains granular silica, a polyimide resin material, and diethylene glycol dimethyl ether as a volatile solvent. However, the content of the particulate silica, the average particle size, and the content of the volatile solvent are different from those of the first protective resin forming material (6a). That is, the second protective resin forming material (7
In (a), the content of the particulate silica is 80% by weight based on the weight of the particulate silica and the polyimide resin material, which is smaller than that of the first protective resin forming material (6a). The average particle size of the granular silica is 31.5 μm, and the first protective resin forming material (6
a) Greater than. The content of the volatile solvent in the second protective resin forming material (7a) is 25% by weight based on the total weight thereof,
It is smaller than the first protective resin forming material 6a). Therefore, when the solvent does not evaporate, the second protective resin forming material (7a) has a higher viscosity and lower fluidity than the first protective resin forming material (6a).

次に、室温で5時間、40℃で4時間、150℃で3時間
の熱処理を施して、第1及び第2の保護樹脂形成用材
(6a)(7a)に含まれる揮発性溶剤を実質的に全て揮発
させる。これに伴い、第1の保護樹脂形成用材(6a)に
より第1の保護樹脂(6)が形成され、第2の保護樹脂
形成用材(7a)により第2の保護樹脂(7)が形成され
る。第1の保護樹脂形成用材(6a)から溶剤が揮発する
と、粒状シリカとポリイミド樹脂材から成る固形部のみ
が残存するので、第1の保護樹脂(6)の体積は第1の
保護樹脂形成用材(6a)に比べて減少する。しかしなが
ら、第1の保護樹脂(6)はポリイミド樹脂材により多
量の粒状シリカの微粒子間が結合され、また溶剤の揮発
によって多数の気孔が均一に形成された「軽石状構造」
と呼べる多孔質構造となる。したがって、フリップチッ
プ(4)と回路基板(3)との間の領域を第1の保護樹
脂(6)によって隙間なく充填することができる。第2
の保護樹脂(7)も第1の保護樹脂(6)と同様に多孔
質構造となるが、揮発性溶剤が少ない分だけ第1の保護
樹脂(6)に比べて気孔率は小さい。
Next, a heat treatment is performed at room temperature for 5 hours, at 40 ° C. for 4 hours, and at 150 ° C. for 3 hours to substantially remove volatile solvents contained in the first and second protective resin forming materials (6a) and (7a). All are volatilized. Accordingly, a first protective resin (6) is formed by the first protective resin forming material (6a), and a second protective resin (7) is formed by the second protective resin forming material (7a). . When the solvent volatilizes from the first protective resin forming material (6a), only the solid portion composed of the particulate silica and the polyimide resin material remains, so that the volume of the first protective resin (6) is reduced to the first protective resin forming material. It decreases compared to (6a). However, the first protective resin (6) has a "pumice-like structure" in which a large amount of particulate silica particles are bonded by a polyimide resin material, and a large number of pores are uniformly formed by volatilization of a solvent.
It becomes a porous structure that can be called. Therefore, the area between the flip chip (4) and the circuit board (3) can be filled with the first protective resin (6) without gaps. Second
The protective resin (7) also has a porous structure similarly to the first protective resin (6), but has a smaller porosity than the first protective resin (6) due to the smaller amount of the volatile solvent.

次に、電力用半導体チップ(5)をポリイミド樹脂か
ら成る第3の保護樹脂(8)で被覆する。第3の保護樹
脂(8)は第1及び第2の保護樹脂(6)(7)とは異
なり粒状シリカを含有しない。第3の保護樹脂(8)は
第1及び第2の保護樹脂(6)(7)の形成と同時にま
たは前工程で設けても良い。
Next, the power semiconductor chip (5) is covered with a third protective resin (8) made of a polyimide resin. Unlike the first and second protective resins (6) and (7), the third protective resin (8) does not contain granular silica. The third protective resin (8) may be provided simultaneously with the formation of the first and second protective resins (6) and (7) or in a previous step.

その後、周知のトランスファモールド成形によって支
持板(1)の全面と外部リード(2)の端部を被覆する
樹脂封止体(10)を形成する。樹脂封止体(10)は熱硬
化性のエポキシ樹脂から成り、その線膨張係数は20×10
-6/℃である。樹脂封止体(10)は第2及び第3の保護
樹脂(7)(8)を被覆する。また、リード細線(9)
のうち第2及び第3の保護樹脂(7)(8)で被覆され
ない部分は樹脂封止体(10)で被覆される。
Thereafter, a resin sealing body (10) for covering the entire surface of the support plate (1) and the ends of the external leads (2) is formed by well-known transfer molding. The resin sealing body (10) is made of a thermosetting epoxy resin and has a linear expansion coefficient of 20 × 10
-6 / ° C. The resin sealing body (10) covers the second and third protective resins (7) and (8). In addition, lead wire (9)
Of these, the portion not covered with the second and third protective resins (7) and (8) is covered with a resin sealing body (10).

上記の実施例によって製作された電力用ハイブリッド
ICでは、フリップチップ(4)の回路基板(3)との間
にこれらの熱膨張係数の中間の熱膨張係数を有する第1
の保護樹脂(6)を形成することができる。即ち、第1
の保護樹脂(6)に含まれる粒状シリカの平均粒径と含
有率がそれぞれ約12.5μmと90重量%であることによっ
て、第1の保護樹脂(6)の線膨張係数は5×10-6/℃
となる。このため、フリップチップ(4)の通電時にフ
リップチップ(4)と回路基板(3)の熱膨張係数差に
起因して半田バンプ(13)に発生する応力を第1の保護
樹脂(6)によって有効に緩和することができる。ま
た、第1の保護樹脂(6)を形成する第1の保護樹脂形
成用材(6a)は流動性に優れ、フリップチップ(4)と
回路基板(3)との間の領域に短時間に且つ良好に充填
させることができる。
Power hybrid manufactured by the above embodiment
In the IC, the first chip having a coefficient of thermal expansion intermediate between these coefficients of thermal expansion between the flip chip (4) and the circuit board (3).
The protective resin (6) can be formed. That is, the first
Since the average particle size and content of the granular silica contained in the protective resin (6) are about 12.5 μm and 90% by weight, respectively, the linear expansion coefficient of the first protective resin (6) is 5 × 10 −6. / ℃
Becomes Therefore, when the flip chip (4) is energized, the stress generated in the solder bump (13) due to the difference in thermal expansion coefficient between the flip chip (4) and the circuit board (3) is reduced by the first protective resin (6). It can be effectively relaxed. Further, the first protective resin forming material (6a) for forming the first protective resin (6) is excellent in fluidity and can be formed in a short time in a region between the flip chip (4) and the circuit board (3). It can be filled well.

第3図に示すように、第1の保護樹脂(6)中の粒状
シリカの混合比が85.5重量%より小さくなると、第1の
保護樹脂(6)の熱膨張係数が過度に増大する。第1の
保護樹脂(6)の熱膨張係数が回路基板(3)(線膨張
係数6.8×10-6/℃)を越えると良好な応力緩和作用が得
られない。また、粒状シリカの混合比が96.5重量%より
大きくなると第1の保護樹脂(6)の熱膨張係数が過度
に低下し、フリップチップ(4)(線膨張係数3.0×10
-6/℃)より小さくなるとやはり良好な応力緩和作用が
得られない。更に、粒状シリカの混合比が前記の範囲内
にあっても、粒状シリカの平均粒径が20μmより増大す
ると、第1の保護樹脂(6)の熱膨張係数が回路基板
(3)より大きくなるとともに、第1の保護樹脂(6)
の皮膜弾性率が低下する。第3図では比較のために、粒
状シリカの粒径が31.5μmのときの保護樹脂の熱膨張係
数と皮膜弾性率を示す。シリカ含有率が第1の保護樹脂
(6)と同じ90重量%であっても平均粒径が31.5μmと
大きくなると、熱膨張係数が回路基板(3)より大きく
なり、応力緩和用の充填材として良好に機能しなくな
る。また、皮膜弾性率が低下し、回路基板(3)の反り
等に起因する機械的応力が半田バンプ(13)に加わるこ
とを抑制する効果も低下する。一方、粒状シリカの平均
粒径を5μmより小さくすると、熱膨張係数を小さくし
やすく、且つ大きな皮膜弾性率が得られる。しかしなが
ら、第1の保護樹脂形成用材(6a)にチキソ性(thixot
ropy)が生じて身かけ上の粘度が大きくなり、フリップ
チップ(4)の下面側に良好に流し込むことが困難とな
る。また、本実施例では第1の保護樹脂形成用材(6a)
に含有する溶剤を揮発させて第1の保護樹脂形成用材
(6a)の流動性を低下させた後、第2の保護樹脂形成用
材(7a)の被覆を行う。このため、溶剤の揮発によって
生じる多数の気孔を第1の保護樹脂(6)の全域にわた
り均一に分散された状態で形成することができる。
As shown in FIG. 3, when the mixing ratio of the particulate silica in the first protective resin (6) is smaller than 85.5% by weight, the thermal expansion coefficient of the first protective resin (6) is excessively increased. If the coefficient of thermal expansion of the first protective resin (6) exceeds the circuit board (3) (linear expansion coefficient: 6.8 × 10 −6 / ° C.), a satisfactory stress relaxation effect cannot be obtained. When the mixing ratio of the particulate silica is more than 96.5% by weight, the thermal expansion coefficient of the first protective resin (6) is excessively reduced, and the flip chip (4) (linear expansion coefficient 3.0 × 10
-6 / ° C), a good stress relaxation effect cannot be obtained. Further, even when the mixing ratio of the particulate silica is within the above range, when the average particle size of the particulate silica is larger than 20 μm, the thermal expansion coefficient of the first protective resin (6) becomes larger than that of the circuit board (3). With the first protective resin (6)
Of the film decreases. FIG. 3 shows the thermal expansion coefficient and the film elastic modulus of the protective resin when the particle size of the particulate silica is 31.5 μm for comparison. Even if the silica content is 90% by weight, which is the same as that of the first protective resin (6), when the average particle size is as large as 31.5 μm, the thermal expansion coefficient becomes larger than that of the circuit board (3), and the filler for stress relaxation is used. Will not function well. In addition, the film elastic modulus is reduced, and the effect of suppressing the application of mechanical stress due to the warpage of the circuit board (3) to the solder bumps (13) is also reduced. On the other hand, when the average particle size of the granular silica is smaller than 5 μm, the coefficient of thermal expansion is easily reduced, and a large film elastic modulus is obtained. However, the first protective resin forming material (6a) has a thixot (thixot) property.
(ropy) occurs, the viscosity on the body becomes large, and it is difficult to satisfactorily pour it into the lower surface of the flip chip (4). In this embodiment, the first protective resin forming material (6a)
After the solvent contained in the first resin is volatilized to lower the fluidity of the first protective resin forming material (6a), the second protective resin forming material (7a) is coated. Therefore, a large number of pores generated by the volatilization of the solvent can be formed in a state of being uniformly dispersed throughout the entire area of the first protective resin (6).

一方、本発明者等の実験によれば、第1の保護樹脂形
成用材(6a)に含有する溶剤を実質的に揮発させずに第
1の保護樹脂形成用材(6a)を第2の保護樹脂形成用材
(7a)で被覆すると、第1の保護樹脂(6)中に多数の
気孔が均一に形成されずに部分的に集中して形成され、
第1の保護樹脂(6)とフリップチップ(4)との間の
隙間が形成されることが判明した。フリップチップ
(4)との間に隙間が形成されると応力緩和作用が低下
し、チップ表面の保護作用も損なわれる欠点が生ずる。
本実施例ではこの問題が解消されている。また、本実施
例では本発明に基づいて第2の保護樹脂形成用材(7a)
の揮発性溶剤の含有率が第1の保護樹脂形成用材(6a)
に比べて小さい。このため、第2の保護樹脂(7)は第
1の保護樹脂(6)に比較して気孔率が小さく剛性が高
いので、回路基板(3)及びフリップチップ(4)を一
層良好に保護できる。また、第2の保護樹脂(7)内の
粒状シリカの含有率は第1の保護樹脂(6)よりも少な
く、またその平均粒径は第1の保護樹脂(6)の粒状シ
リカよりも大きい。この結果、第2の保護樹脂(7)の
熱膨張係数は第1の保護樹脂(6)よりも大きい。しか
しながら、第2の保護樹脂(7)の熱膨張係数は樹脂封
止体(10)よりも小さいから、第1の保護樹脂(6)−
第2の保護樹脂(7)−樹脂封止体(10)から成る保護
層において熱膨張係数が段階的に増加する。このため、
各境界部分での熱応力を有効に緩和することが可能であ
る。特に、第2の保護樹脂(7)と樹脂封止体(10)と
の界面におけるリード細線(9)の破断防止に有効であ
る。
On the other hand, according to an experiment conducted by the present inventors, the first protective resin forming material (6a) was converted into the second protective resin forming material (6a) without substantially evaporating the solvent contained in the first protective resin forming material (6a). When covered with the forming material (7a), a large number of pores are formed in the first protective resin (6) in a partially concentrated manner without being uniformly formed,
It has been found that a gap is formed between the first protective resin (6) and the flip chip (4). If a gap is formed between the chip and the flip chip (4), the stress relaxing effect is reduced, and the protective effect on the chip surface is impaired.
This embodiment solves this problem. In the present embodiment, the second protective resin forming material (7a) is formed based on the present invention.
The volatile solvent content of the first protective resin forming material (6a)
Smaller than. Therefore, the second protective resin (7) has a smaller porosity and a higher rigidity than the first protective resin (6), so that the circuit board (3) and the flip chip (4) can be better protected. . Further, the content of the particulate silica in the second protective resin (7) is smaller than that of the first protective resin (6), and the average particle size is larger than that of the particulate silica of the first protective resin (6). . As a result, the thermal expansion coefficient of the second protective resin (7) is larger than that of the first protective resin (6). However, since the thermal expansion coefficient of the second protective resin (7) is smaller than that of the resin sealing body (10), the first protective resin (6)-
The thermal expansion coefficient increases stepwise in the protective layer composed of the second protective resin (7) and the resin sealing body (10). For this reason,
It is possible to effectively reduce the thermal stress at each boundary portion. In particular, it is effective in preventing breakage of the fine lead wire (9) at the interface between the second protective resin (7) and the resin sealing body (10).

変形例 本発明の上記の実施例は下記のように種々の変更が可
能である。
Modifications The above embodiment of the present invention can be variously modified as follows.

(1) 第2の保護樹脂(7)の回路基板(3)の全面
を被覆する樹脂として第1の保護樹脂(6)に比べて気
孔率が小さいことが望ましい。したがって、第2の保護
樹脂形成用材(7a)の揮発性溶剤の含有率は第1の保護
樹脂形成用材(6a)のそれよりも3重量%以上、望まし
くは5重量%以上小さくするのが良い。
(1) It is desirable that the porosity of the second protective resin (7), which covers the entire surface of the circuit board (3), is smaller than that of the first protective resin (6). Therefore, the content of the volatile solvent in the second protective resin forming material (7a) should be smaller than that of the first protective resin forming material (6a) by 3% by weight or more, preferably 5% by weight or more. .

(2) 第1の保護樹脂形成用材(6a)はフリップチッ
プ(4)の下面に良好に流れ込むように、揮発性溶剤を
全重量に対して20重量%以上、望ましくは25重量%以上
含有させるのが良い。ただし、フリップチップ(4)と
第1の保護樹脂(6)との間に空隙が生じないように、
また、保護樹脂として許容できる範囲の気孔率が得られ
るように40重量%以下、望ましくは35重量%以下とする
のが良い。
(2) The first protective resin forming material (6a) contains a volatile solvent in an amount of 20% by weight or more, preferably 25% by weight or more based on the total weight so that the first protective resin forming material (6a) flows into the lower surface of the flip chip (4) well. Is good. However, in order not to form a gap between the flip chip (4) and the first protective resin (6),
Further, the porosity is preferably 40% by weight or less, and more preferably 35% by weight or less, so as to obtain a porosity within an acceptable range as a protective resin.

(3) 第1の保護樹脂形成用材(6a)の充填時の粘度
は、フリップチップの下面に良好に流れ込むように、溶
剤量の調整等により200〜5000センチポアズにする。実
用的には、この粘度が500〜2500センチポアズであるの
が更に好ましい。
(3) The viscosity at the time of filling the first protective resin forming material (6a) is adjusted to 200 to 5,000 centipoise by adjusting the amount of the solvent or the like so as to flow into the lower surface of the flip chip well. Practically, it is more preferable that the viscosity is 500 to 2500 centipoise.

(4) 第2の保護樹脂(7)の粒状シリカの含有率は
第1の保護樹脂(6)と同じにしてもよい。ただし、上
記のように第1の保護樹脂(6)−第2の保護樹脂
(7)−樹脂封止体(10)から成る保護層において熱膨
張係数が段階的に増加する方が望ましいから、第2の保
護樹脂(7)の粒状シリカの含有率は第1の保護樹脂
(6)のそれよりも2重量%以上、望ましくは5重量%
以上小さくするのが望ましい。なお、粒状シリカを同一
の含有率とする場合には、第2の保護樹脂(7)の粒状
シリカの平均粒径を第1の保護樹脂(6)のそれよりも
5μm以上、望ましくは10μm以上大きくしてその熱膨
張係数を大きくするのが良い。
(4) The content of the particulate silica of the second protective resin (7) may be the same as that of the first protective resin (6). However, as described above, it is desirable that the thermal expansion coefficient in the protective layer composed of the first protective resin (6) -the second protective resin (7) -the resin sealing body (10) increases stepwise. The content of the particulate silica in the second protective resin (7) is 2% by weight or more, preferably 5% by weight than that of the first protective resin (6).
It is desirable to make it smaller. When the same content of the particulate silica is used, the average particle diameter of the particulate silica of the second protective resin (7) is 5 μm or more, preferably 10 μm or more than that of the first protective resin (6). It is better to increase the thermal expansion coefficient.

(5) 第1の保護樹脂(6)内の粒状シリカの含有率
は熱膨張係数の値が回路基板(3)とフリップチップ
(4)の熱膨張係数の中間の値になるように、85.5重量
%〜96.5重量%とするのが良い。なお、この範囲におい
て粒状シリカの含有率が減少すると熱膨張係数が増大
し、逆に粒状シリカの含有率が増大すると、皮膜弾性率
が低下するので、更に望ましい範囲は87.5重量%〜92.5
重量%である。
(5) The content of the particulate silica in the first protective resin (6) is set at 85.5 so that the value of the coefficient of thermal expansion is intermediate between the coefficients of thermal expansion of the circuit board (3) and the flip chip (4). % By weight to 96.5% by weight. In this range, when the content of the particulate silica decreases, the coefficient of thermal expansion increases. Conversely, when the content of the particulate silica increases, the film elastic modulus decreases. Therefore, a more desirable range is from 87.5% by weight to 92.5%.
% By weight.

(6) 第1の保護樹脂(6)の粒状シリカの平均粒径
は熱膨張係数及び皮膜弾性率とチキソ性がいずれも好適
となる5〜25μm、望ましくは7〜20μmとするのが良
い。
(6) The average particle size of the particulate silica of the first protective resin (6) is preferably 5 to 25 μm, and more preferably 7 to 20 μm, in which the thermal expansion coefficient, the film elastic modulus and the thixotropy are all suitable.

(7) 第1の樹脂材及び第2の樹脂材はポリイミド系
樹脂またはポリアミド系樹脂が最も好適であるが、フェ
ノール系樹脂等でもそれなりの効果は得られる。
(7) As the first resin material and the second resin material, a polyimide resin or a polyamide resin is most preferable, but a phenol resin or the like can provide a certain effect.

(8) 第1の保護樹脂(6)に気孔が分散して形成さ
れるように、第1の保護樹脂形成用材(6a)の揮発性溶
剤は第2の保護樹脂形成用材(7a)で被覆する前に30%
以上、望ましくは40%以上揮発させて流動性を低下させ
ると良い。ただし、90%以上揮発させても気孔の分布に
大きな変化は認められないので、生産性の点から90%以
下とするのが良い。
(8) The volatile solvent of the first protective resin forming material (6a) is covered with the second protective resin forming material (7a) so that the pores are dispersed and formed in the first protective resin (6). 30% before you
As described above, desirably, volatility is reduced by 40% or more to reduce fluidity. However, no significant change is observed in the distribution of pores even when volatilized by 90% or more. Therefore, it is preferable to set it to 90% or less from the viewpoint of productivity.

(9) 第1の保護樹脂形成用材(6a)による第1の保
護樹脂(6)の形成は第2図(c)の状態から第2の保
護樹脂形成用材(7a)による第2の保護樹脂(7)の形
成と同時に行うのが合理的である。しかし、第2の保護
樹脂形成用材(7a)を被覆する前の第2図(b)の状態
から第1の保護樹脂形成用材(6a)によって第1の保護
樹脂(6)を形成してもよい。
(9) The formation of the first protective resin (6) using the first protective resin forming material (6a) is performed using the second protective resin forming material (7a) from the state shown in FIG. 2 (c). It is reasonable to carry out simultaneously with the formation of (7). However, even if the first protective resin (6) is formed by the first protective resin forming material (6a) from the state of FIG. 2 (b) before coating with the second protective resin forming material (7a). Good.

(10) 突起状電極は、回路基板側に設けてもよいし、
半導体素子と回路基板の両方に設けてもよい。
(10) The protruding electrode may be provided on the circuit board side,
It may be provided on both the semiconductor element and the circuit board.

発明の効果 以上のように、本発明によれば、熱膨張等に伴う突起
状電極に対する応力及び疲労が緩和され、高信頼性且つ
厳しい環境条件下での使用に耐える回路基板装置を製造
することができる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, it is possible to manufacture a circuit board device which can reduce stress and fatigue on a protruding electrode due to thermal expansion and the like, and can withstand high reliability and use under severe environmental conditions. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の方法により製造された回路基板装置の
断面図、第2図は本発明の製造方法の各工程を示し、第
2図(a)は第1の保護樹脂形成用材を回路基板上に塗
布した状態を示す断面図、第2図(b)はフリップチッ
プと回路基板との間に形成された領域の全域にわたり第
1の保護樹脂形成用材を十分に充填した状態を示す断面
図、第2図(c)は回路基板の一方の主面の全面に第2
の保護樹脂形成用材を塗布した状態を示す断面図、第3
図はシリカフィラーの含有率と皮膜弾性率及び熱膨張係
数との関係を示すグラフである。 (1)……支持板、(3)……回路基板、(4)……フ
リップチップ、(6)……第1の保護樹脂、(6a)……
第1の保護樹脂形成用材、(7)……第2の保護樹脂、
(7a)……第2の保護樹脂形成用材、(10)……樹脂封
止体、(11)……基板組立体、(12)……配線導体、
(13)……半田バンプ、
FIG. 1 is a cross-sectional view of a circuit board device manufactured by the method of the present invention, FIG. 2 shows each step of the manufacturing method of the present invention, and FIG. FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating a state where the first protective resin forming material is sufficiently filled over the entire area formed between the flip chip and the circuit board. FIG. 2 (c) shows the second main surface on one main surface of the circuit board.
Sectional view showing a state where a material for forming a protective resin is applied, and FIG.
The figure is a graph showing the relationship between the content of the silica filler and the film elastic modulus and the coefficient of thermal expansion. (1) Support plate (3) Circuit board (4) Flip chip (6) First protective resin (6a)
A first protective resin forming material, (7) a second protective resin,
(7a) ... second protective resin forming material, (10) ... resin sealing body, (11) ... board assembly, (12) ... wiring conductor,
(13) ... solder bumps,

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一方の主面に配線導体(12)が形成された
回路基板(3)及び前記配線導体(12)に突起状電極
(13)を介して電気的に接続された半導体素子(4)と
を有する基板組立体(11)と;前記半導体素子(4)の
熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する充填材、樹
脂材及び全重量に対して20重量%以上の溶剤を含み、50
00センチポアズ以下の粘度を有する液状の保護樹脂形成
用材(6a、7a)とを用意する工程と、 前記半導体素子(4)の一方の主面と前記回路基板
(3)の一方の主面とが離間して対向する領域に前記保
護樹脂形成用材(6a、7a)を充填する工程と、 前記保護樹脂形成用材(6a、7a)に基づいて前記半導体
素子(4)の熱膨張係数より大きく且つ前記回路基板
(3)の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する保護
樹脂(6、7)を形成する工程と、 前記回路基板(3)が固着され且つ前記基板組立体(1
1)を構成する支持板(1)及び前記保護樹脂(6、
7)を封止する樹脂封止体(10)を形成する工程と、 を有することを特徴とする回路基板装置の製造方法。
1. A circuit board (3) having a wiring conductor (12) formed on one main surface and a semiconductor element (3) electrically connected to said wiring conductor (12) via a protruding electrode (13). 4) a substrate assembly (11) comprising: a filler having a coefficient of thermal expansion smaller than the coefficient of thermal expansion of the semiconductor element (4); a resin material; and at least 20% by weight of a solvent with respect to the total weight. , 50
A step of preparing a liquid protective resin forming material (6a, 7a) having a viscosity of not more than 00 centipoise, wherein one main surface of the semiconductor element (4) and one main surface of the circuit board (3) are A step of filling the protective resin forming material (6a, 7a) into the region facing away from the substrate; and, based on the protective resin forming material (6a, 7a), having a larger thermal expansion coefficient than the semiconductor element (4) and Forming a protective resin (6, 7) having a coefficient of thermal expansion smaller than the coefficient of thermal expansion of the circuit board (3); and fixing the circuit board (3) and fixing the board assembly (1).
The support plate (1) and the protective resin (6,
7) A step of forming a resin sealing body (10) for sealing the circuit board.
【請求項2】前記保護樹脂形成用材(6a、7a)は、5〜
20μmの平均粒径を有する粒状シリカから成る前記充填
材を前記充填材と前記樹脂材の合計重量に対して85.5〜
96.5重量%含有し、且つ前記充填のとき500〜2500セン
チポアズの粘度を有する請求項1に記載の回路基板装置
の製造方法。
2. The material for forming a protective resin (6a, 7a) is 5 to
The filler consisting of granular silica having an average particle diameter of 20 μm is 85.5 to the total weight of the filler and the resin material
The method according to claim 1, wherein the content is 96.5% by weight and the filling has a viscosity of 500 to 2500 centipoise.
【請求項3】一方の主面に配線導体(12)が形成された
回路基板(3)及び前記配線導体(12)に突起状電極
(13)を介して電気的に接続された半導体素子(4)と
を有する基板組立体(11)と;前記半導体素子(4)の
熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する第1の充填
材、第1の樹脂材及び全重量に対して20重量%以上の第
1の溶剤を含み、5000センチポアズ以下の粘度を有する
液状の第1の保護樹脂形成用材(6a)と;前記半導体素
子(4)の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する
第2の充填材、第2の樹脂材及び前記第1の保護樹脂形
成用材(6a)の前記第1の溶剤の含有率よりも小さい含
有率で第2の溶剤を含む液状の第2の保護樹脂形成用材
(7a)とを用意する工程と、 前記半導体素子(4)の一方の主面と前記回路基板
(3)の一方の主面とが離間して対向する領域に前記第
1の保護樹脂形成用材(6a)を充填する工程と、 前記第1の溶剤の少なくとも一部を蒸発させて少なくと
も前記第1の保護樹脂形成用材(6a)の流動性を低下さ
せる工程と、 前記第2の保護樹脂形成用材(7a)を前記回路基板
(3)の一方の主面に供給し、少なくとも流動性の低下
した前記第1の保護樹脂形成用材(6a)を前記第2の保
護樹脂形成用材(7a)により被覆する工程と、 前記第2の溶剤を実質的に全て蒸発させるとともに前記
第2の保護樹脂形成用材に基づいて第2の保護樹脂
(7)を形成する工程と、 前記第2の保護樹脂(7)の熱膨張係数よりも大きい熱
膨張係数を有する樹脂封止体(10)によって前記第2の
保護樹脂(7)を更に被覆する工程と、 を含み、前記第1の保護樹脂形成用材(6a)は、前記第
1の溶剤の少なくとも一部を蒸発させる前記工程又は/
及び前記第2の保護樹脂(7)を形成する前記工程にお
いて、前記第1の溶剤が実質的に全て蒸発して前記回路
基板(3)の熱膨張係数及び前記第2の保護樹脂(7)
の熱膨張係数よりも小さく前記半導体素子(4)の熱膨
張係数よりも大きい熱膨張係数を有する第1の保護樹脂
(6)を形成することを特徴とする回路基板装置の製造
方法。
3. A circuit board (3) having a wiring conductor (12) formed on one main surface and a semiconductor element (3) electrically connected to said wiring conductor (12) via a protruding electrode (13). 4) a first filler, a first resin material having a smaller coefficient of thermal expansion than the coefficient of thermal expansion of the semiconductor element (4), and a weight of 20% with respect to the total weight. % Of a first solvent, and a liquid first protective resin forming material (6a) having a viscosity of 5,000 centipoise or less; a first material having a thermal expansion coefficient smaller than that of the semiconductor element (4); Liquid second protective resin containing a second solvent at a content smaller than the content of the first solvent in the filler (2), the second resin material, and the first protective resin forming material (6a). A step of preparing a forming material (7a); and one main surface of the semiconductor element (4) and the circuit board ( A) filling the first protective resin forming material (6a) into a region facing one main surface of the first protective resin, and evaporating at least a part of the first solvent to form at least the first solvent. A step of reducing the fluidity of the protective resin forming material (6a); and supplying the second protective resin forming material (7a) to one main surface of the circuit board (3), and Covering the first protective resin forming material (6a) with the second protective resin forming material (7a); evaporating substantially all of the second solvent and forming the second protective resin forming material on the second protective resin forming material; Forming a second protective resin (7) based on the second protective resin (7); and forming the second protective resin (7) by a resin sealing body (10) having a coefficient of thermal expansion larger than that of the second protective resin (7). A step of further coating a resin (7). The material for forming a protective resin (6a) is obtained by evaporating at least a part of the first solvent.
And in the step of forming the second protective resin (7), substantially all of the first solvent evaporates and the coefficient of thermal expansion of the circuit board (3) and the second protective resin (7)
Forming a first protective resin (6) having a thermal expansion coefficient smaller than that of the semiconductor element (4) and larger than that of the semiconductor element (4).
【請求項4】前記第1の保護樹脂成形用材(6a)は、5
〜20μmの平均粒径を有する粒状シリカから成る前記第
1の充填材を前記第1の充填材と前記第1の樹脂材の合
計重量に対して85.5〜96.5重量%含有し、且つ前記充填
のとき500〜2500センチポアズの粘度を有し、前記第2
の充填材は、前記第1の充填材の粒状シリカの平均粒径
より大きい平均粒径を有する粒状シリカ及び/又は前記
第1の充填材の粒状シリカの含有率よりも小さい含有率
の粒状シリカを含む請求項3に記載の回路基板装置の製
造方法。
4. The first protective resin molding material (6a) comprises:
The first filler comprising granular silica having an average particle size of about 20 μm to 85.5 to 96.5% by weight based on the total weight of the first filler and the first resin material; When having a viscosity of 500 to 2500 centipoise, the second
Is a particulate silica having an average particle size larger than the average particle size of the particulate silica of the first filler and / or a particulate silica having a content smaller than the content of the particulate silica of the first filler. The method for manufacturing a circuit board device according to claim 3, comprising:
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