JP3561209B2

JP3561209B2 - Flip chip mounting binder and method of manufacturing semiconductor device using the same

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Publication number: JP3561209B2
Application number: JP2000153571A
Authority: JP
Inventors: 謙治香月; 隆雄塩山; 真司吉中; 敦夫佐々木
Original assignee: Mitsui High Tech Inc
Current assignee: Mitsui High Tech Inc
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2020-05-24
Also published as: JP2001332663A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイレクトボンディング等のフリップチップ実装形態に用いるフリップチップ実装用バインダー及びこれを用いた半導体装置の製造方法に関する。詳細には、ボールボンディングバンプ等の電極バンプを導体回路基板の接続端子パッドに機械的接触をさせると共に、フリップチップと導体回路基板との間隙を埋め、且つ電気的接続を保持するフリップチップ実装用バインダー及びこれを用いた半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置の超小型化や高速化、高周波化等に対応する目的で、半導体チップの電極パッドに電極バンプが形成されたフリップチップをフェースダウン状態で導体回路基板上に実装するフリップチップ実装が実用化されてきた。例えば、特開平５−１７５２８０号公報に開示されているように、導体回路基板の接続端子パッドと半導体チップに形成された電極バンプとの接続が、導体回路基板を覆っている粘着性熱硬化性薄膜部材を貫通してなされると共に、粘着性熱硬化性薄膜部材の硬化力によって半導体チップの電極バンプが導体回路基板の接続端子パッドに接続された電気的導通回路を保持する構成とされている。これは、移動体通信機器やＯＡ機器等のＳＯＮ（ＳｍａｌｌＯｕｔｌｉｎｅＮｏｎｌｅａｄ）、ＱＦＮ（ＱｕａｄＦｌａｔＮｏｎｌｅａｄ）等のＬＧＡ（ＬａｎｄＧｒｉｄＡｒｒａｙ）型やＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）型のＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）に急速に採用され、樹脂ベースの導体回路基板の実装に見られるようになってきた。そして、最近ではフリップチップと導体回路基板の実装には、その間隙に絶縁樹脂のバインダー（アンダーフィル樹脂）を充填して、半導体チップと導体回路基板との電気的導通回路を形成するメカニカル実装方法が採用されている。
【０００３】
この方法は、ボールボンディングバンプを有するフリップチップの実装ばかりではなく、エレクトロプレーティングバンプ、樹脂バンプが形成されたフリップチップの実装や端子バンプを備えた半導体装置のメカニカル実装方式等の組み込みにも使用されている。
フリップチップの実装に使用されるバインダーは、例えば主成分がエポキシ樹脂で、２μｍ程度の粒子のフィラーを含み、ガラス転移点温度Ｔｇが１３０℃、熱膨張係数がガラス転移点温度Ｔｇ未満で２５ｐｐｍ／℃、ガラス転移点温度Ｔｇ以上で１１０ｐｐｍ／℃の硬化物特性を有し、液体の状態の粘度が４５００ｃｐｓ程度の特性を有するエポキシ系熱硬化性接着剤が多く使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のバインダーを用いたフリップチップ実装では、フリップチップとバインダー及び導体回路基板との接合界面に応力が発生し、ＰＣＴ（ＰｒｅｓｓｕｒｅＣｒａｃｋｅｒＴｅｓｔ：温度１１０℃、湿度８５％、５００時間）、ＴＣＴ（ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｙｃｌｅＴｅｓｔ：温度１２５℃から−５５℃までの変化を１０００サイクル）による密着性、電気的接続性等の信頼性試験において、ＰＣＴでは１００％、ＴＣＴでは５０％の不良が発生するという問題があった。
特に、微細電極接続、すなわち電極間の直接接続により形成された半導体装置のＴＣＴにおいては、それぞれの熱膨張係数差による反り変形を繰り返すことになり、それぞれの接着界面において剥離などが発生し、電気的接続不良の原因となっていた。したがって、それぞれの界面の密着性を保持し、電気的接続信頼性を得るためには、接着界面での応力低減と接着強度とを向上させることが必要とされていた。
【０００５】
また、従来のバインダーを用いたフリップチップ実装では、以下の問題があった。
１）従来のバインダーにおいては、液体の状態の粘度が４５００ｃｐｓ程度と高いのでバインダーの流動性が悪く、フリップチップの周縁部に塊状に盛り上がり、富士山形状のフィレットが形成されないという密着性の問題があった。
２）更に、フリップチップを所定の圧力で押圧し、バインダーをフリップチップとリードフレーム等の導体回路基板との間に充填するとき、粘度が高い場合にはバインダーの流動する方向の電極バンプの裏側に空気の泡が残り、この空隙部で剥離やクラックが発生して、電気的接続不良を起こし易いという問題があった。
３）また、上記従来のフリップチップを回路基板に直接実装するフリップチップ方式では、半導体チップの回路基板への接着と電気的接続とを行った後、接続部分を封止する工程を複数の工程に分けて行うため、実装プロセスの作業性が悪く、生産性が低下し、製造コストが増加するという問題があった。
４）また、実装プロセスにおいて、接続時の加熱（２２０℃での持続時間：６０秒）・圧力（２０ｇｆ／バンプ）により接着剤が流動し、電極バンプと接続端子パッドとの機械的接触を保持する強度に達する硬化時間が長く、実装に時間がかかるという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、リードフレーム回路基板、樹脂回路基板等の導体回路基板の接続端子パッドと半導体チップに形成された電極バンプとの微細電極接続、すなわち電極間の直接接続に適応し、電気的導通回路を形成する機械的接触を保持し、長期信頼性の高い、高品質の半導体装置を得ることのできるフリップチップ実装用バインダー及びこれを用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係るフリップチップ実装用バインダーは、半導体チップの複数の電極パッド上に電極バンプを備えたフリップチップを、導体回路基板の前記電極バンプに対応するそれぞれの接続端子パッドにフェースダウン状態で実装する際に、フリップチップと導体回路基板との間に介在させ、導体回路基板の接続端子パッドと電極バンプとの間に電気的導通回路を形成する機械的接続を保持すると共に、フリップチップと導体回路基板との間を充填・接合するフリップチップ実装用バインダーにおいて、エポキシ系樹脂を主剤とし、フィラー、硬化剤、反応性希釈剤を含む構成とされており、しかもガラス転移点温度が１５０℃〜１７０℃で、且つ熱膨張係数がガラス転移点温度未満のとき３３〜４５ｐｐｍ／℃、ガラス転移点温度以上のとき１１０〜１２０ｐｐｍ／℃の硬化物特性を有し、更には、その粘度が９００〜１１００ｃｐｓの特性を有するエポキシ系熱硬化性接着剤である。
【０００８】
これにより、上記硬化物特性を有するバインダーを用いて導体回路基板とフリップチップとの間の微細電極接続、すなわち直接接続方式で実装する場合には、フリップチップとバインダー、導体回路基板とバインダーのそれぞれの界面における応力の低減と密着性を向上させ、且つ電気的接続を保持することができるので、ＰＣＴ、ＴＣＴの信頼性試験において、従来発生していた不良を防ぐことができる。
また、バインダーは、液状で、粘度が９００〜１１００ｃｐｓの低粘度の特性を有するので、従来技術に比べて流動性がよく、流動する方向のバンプの裏側に気泡の残留が無くなり、富士山形状のフィレットが容易に形成されて密着性が向上し、気泡による剥離やクラックによって発生していた電気的接続不良の発生を防止することができる。
【０００９】
更に、バインダーは、電気的接続とアンダーフィル機能（半導体チップと導体回路基板との間の間隙を充填可能な流動性を有する機能）を兼備しているので、フリップチップの導体回路基板への接着と微細電極接続とを加熱圧着のみの簡単な工程で同時に行うことができ、従来技術のように、フリップチップと導体回路基板間の電気的接続と空隙部分の封止（アンダーフィル樹脂の充填）とを複数の工程に分けて行う必要が無くなり、実装プロセスを大幅に合理化させることができる。
更にまた、実装プロセスにおいて、接続時の加熱（２２０℃、接続時間：１０秒）・圧力（２０ｇｆ／バンプ）により、接着剤が溶融し、電極バンプと接続端子パッド間の機械的接触を保持する強度に達する硬化時間が、従来（２２０℃、接続時間：６０秒）に比べて短縮されるので、フリップチップの実装に要する時間が短縮され、半導体装置の生産性を向上させることができる。
また、バインダーの硬化物特性のガラス転移点温度が高いので、形状の安定性を高く確保することができる。
【００１０】
本発明に係るフリップチップ実装用バインダーにおいて、エポキシ系熱硬化性接着剤は無溶剤型エポキシ系熱硬化性接着剤であってもよい。
この場合、エポキシ系熱硬化性接着剤が無溶剤型であり、揮発成分を含まないので、加熱硬化時に気泡（ボイド）の発生がなく、気泡の無い高品質の固形硬化物を形成することができる。
また、本発明に係るフリップチップ実装用バインダーにおいて、フィラーは、シリカ、アルミナ、炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウムの熱伝導性無機材料から選択された一種であってもよい。
この場合、バインダーに含まれる熱伝導性無機材料のフィラーによって、バインダーの熱伝導性がよくなるので、熱硬化のために加熱・圧着した後の冷却時にバインダーに生じる熱応力が小さく、クラック等の不良が発生し難くなる。
更に、バインダーの固形硬化物の熱伝導性がよくなるので、半導体チップの発熱を拡散する機能を付与することができる。
【００１１】
本発明に係るフリップチップ実装用バインダーにおいて、導体回路基板は、導電性薄板条材にプレス加工又はエッチング加工を施して形成された単一リードフレームが短冊状又はマトリックス状に配列されたリードフレーム回路基板であってもよい。
この場合、フリップチップ実装用バインダーは、導体回路基板としてプレス加工又はエッチング加工を施して形成されたリードフレーム回路基板に適用できる構成とされているので、導体回路基板の製造コストが削減されると共に、半導体装置の生産性が著しく向上する。
【００１２】
前記目的に沿う本発明に係るフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の製造方法は、予めガラス転移点温度が１５０℃〜１７０℃で、且つ熱膨張係数がガラス転移点温度未満のとき３３〜４５ｐｐｍ／℃、ガラス転移点温度以上のとき１１０〜１２０ｐｐｍ／℃の硬化物特性を有し、更には、その粘度が９００〜１１００ｃｐｓの特性を有する所要量のバインダーを塗布して導体回路基板の上面にバインダー層を形成し、導体回路基板の各導体リードの接続端子パッドに対応し、これに最終的に接続される複数の電極バンプを備えるフリップチップをバインダー層上にフェースダウン状態で載せた後、これを加熱すると共に、フリップチップを所定の圧力で押圧し、バインダー層を押し広げ、接続端子パッドと電極バンプとを接触させて電気的導通回路を形成した状態で硬化・保持すると共に、フリップチップと導体回路基板とをバインダー層を介して接合・封止された半導体パッケージを形成して後、半導体パッケージを支持するタイバーから分離する加工を行い、半導体パッケージの裏面側に導体回路基板の裏面が露出した半導体装置を得る構成とされている。
これにより、フリップチップを導体回路基板に加熱・加圧するときに、前記特性を有するバインダーの流動性が高くなり、導体回路基板とフリップチップとが気泡や隙間のない状態で樹脂封止されるので、完全に樹脂封止された半導体パッケージが形成される。
更に、電気的接続とアンダーフィル機能を兼備しているので、１回の加熱処理で電気的接続と空隙部分の封止ができ、実装プロセスの合理化が可能となる。
【００１３】
また、本発明に係るフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の製造方法において、導体回路基板は、導電性薄板条材にプレス加工又はエッチング加工を施して、中央部にダミーパッドを有し、ダミーパッドの周囲に離間配列された複数の導体リードからなる導体回路パターンを備えた複数の単一リードフレームが短冊状又はマトリックス状に配列されたリードフレーム回路基板の裏面側に粘着テープが貼着された複合回路基板であってもよい。
この場合、導体回路基板として中央部にダミーパッドを備えたリードフレーム回路基板を用いているので、導体回路基板の強度が向上し、平坦性を維持することができ、且つ導体回路基板コストの削減が可能となると共に、リードフレーム回路基板には、単一リードフレームが短冊状又はマトリックス状に配列されているので、生産性を著しく向上させることができる。
更には、ダミーパッドは、バインダーが導体リードとダミーパッドとの間に充填されて形成されたバインダー層の下面から露出しているので、半導体チップの発熱を拡散する熱拡散基板として機能させることができる。
更に、リードフレーム回路基板の裏面に粘着テープを備えているので、バインダーがリードフレーム回路基板の裏面に漏れ出すことはなく、外部接続端子ランドの領域を確保できる。
【００１４】
本発明に係るフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の製造方法において、ダミーパッドは、バインダーの塗布領域内に位置するようにしてもよい。
この場合、ダミーパッドにバインダーが塗布されるので、バインダーを加熱・加圧して半導体チップを搭載する際の加圧基台として機能させることができる。
しかもリードフレーム回路基板とフリップチップとは完全に樹脂封止され、リードフレーム回路基板とフリップチップとの間に気泡や空隙を生じない、品質の安定した半導体パッケージが形成される。
本発明に係るフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の製造方法において、複合回路基板上の半導体パッケージの分離は、半導体パッケージの周囲を、粘着テープの一部を残すフル・ダイシング加工を行い、半導体パッケージが粘着テープ上に個々に粘着された状態で分離するようにしてもよい。
この場合、半導体パッケージが粘着テープ上に個々に分割された状態で粘着されているので、分離された半導体パッケージの搬送等の取扱が容易となり、半導体装置の形成は外部配線基板上に実装する際に、粘着テープから分離して形成するようにすることもできる。
【００１５】
本発明に係るフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の製造方法において、電極バンプの材料には金線が使用され、しかも電極バンプはボールボンディング方法により形成され、接続端子パッドには金めっきがなされていてもよい。
この場合、金線を使用したボールボンディング方法によってボールボンディングバンプが形成され、しかもリードフレームの接続端子パッドには金めっきがなされているので、フリップチップをバインダーに加熱・加圧したときに、金線で形成されたバンプは容易に塑性変形して接続端子パッドの金めっきに馴染み、接触面積が平均化されて極めて良好な電気的導通回路が形成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係るフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の側断面図、図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置のバンプ形成工程の途中の状態を示す側断面図、同半導体装置の平坦化処理工程の途中の状態を示す要部拡大図、図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置の導体回路基板形成工程の途中の状態を示す側断面図、平面図、図４は同半導体装置のバインダー層形成工程のバインダー塗布状態を示す側断面図、図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置のフリップチップ実装工程の途中の状態を示す側断面図、拡大図、図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置の半導体パッケージ形成工程のダイシング加工後の状態を示す側断面図、同半導体装置の剥離工程の粘着テープの剥離の状態を示す側断面図、図７（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置の製造方法に用いるフリップチップ実装用固定治具の平面図、側断面図、図８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置のリードフレーム回路基板の変形例を示す平面図、側断面図、図９は同半導体装置のリードフレーム回路基板の他の変形例を示す平面図、図１０は同変形例の要部を示す斜視図である。
【００１７】
本発明の一実施の形態に係るフリップチップ実装用バインダーは、エポキシ系樹脂を主剤とし、フィラー、硬化剤、反応性希釈剤を含む構成とされており、しかもガラス転移点温度が１５０℃〜１７０℃で、且つ熱膨張係数がガラス転移点温度未満のとき３３〜４５ｐｐｍ／℃、ガラス転移点温度以上のとき１１０〜１２０ｐｐｍ／℃の硬化物特性を有し、更には、その粘度が９００〜１１００ｃｐｓの特性を有する構成とされている。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置１０は、導体回路基板の一例として、例えば０．０５〜０．２５ｍｍ程度の導電性金属からなる薄板条材にプレス加工又はエッチング加工の何れかを施して導体回路パターン１２ａが形成されたリードフレーム回路基板１２を備えている。導体回路パターン１２ａは、中央部にダミーパッド１３を有し、その周囲にダミーパッド１３を支持する複数のサポートリード１３ａ（図３（Ｂ）参照）と複数の導体リード１４を配列し、各導体リード１４の半導体搭載面側の一端部の表面に金めっきが施された内部接続端子パッド１５が、その実装面側にアレイ状に配置された外部接続端子ランド１５ａが形成されている。導体回路パターン１２ａ上には、例えばエポキシ樹脂を主体とする熱硬化樹脂からなるバインダーを塗布し、硬化させた所要の硬化物特性を有する封止樹脂層１６が形成されている。
【００１８】
更に、封止樹脂層１６の上に半導体チップ１７の複数の能動素子面に形成された複数の電極パッド１８を下向きに、すなわち半導体チップ１７の電極パッド１８に電極バンプの一例であるＡｕボールボンディングバンプ１９を設けたフリップチップ１７ａをフェースダウンの状態に実装して、Ａｕボールボンディングバンプ１９を導体リード１４に設けた内部接続端子パッド１５に機械的接触させて電気的導通回路を形成すると共に、バインダーを硬化して電気的導通回路を保持し、電気的接続とアンダーフィル機能を兼備した構成としている。なお、フリップチップ１７ａの周囲と各導体リード１４及びダミーパッド１３との間にバインダーが充填されて形成された封止樹脂層１６の露出部分が滑らかな曲面に形成され、いわゆる富士山形状のフィレット２０が形成されている。
なお、導体回路基板としてリードフレーム回路基板１２を用いた構成としたが、ガラスクロスエポキシ回路基板（グレード：ＦＲ−４、５）、ガラスクロスポリエステル回路基板（グレード：ＦＲ−６）、ＢＴレジン回路基板等を用いた構成とすることもできる。
【００１９】
ここで、本発明の一実施の形態に係るフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置１０の製造方法について説明する。
（１）先ず、図２（Ａ）に示すように、複数の半導体チップ１７を形成する素材である半導体ウエハー２１の裏面に粘着テープ２２を粘着し、半導体ウエハー２１の表面には、それぞれ複数の電極パッド１８を備えた能動素子集積回路を有する半導体チップ１７が配列されるように区分けして、各半導体チップ１７に設けられる各電極パッド１８にＡｕバンプ形成方法の一例であるワイヤボンディング法を利用したボールボンディング方式で金線によりボールボンディングバンプ１９を形成し（バンプ形成工程）、半導体チップ１７にボールボンディングバンプ１９を備えたウエハーレベルのフリップチップ１７ａが半導体ウエハー２１上に形成される。
ここで、Ａｕバンプ形成方法として、ワイヤボンディング法の他に、めっき法又は蒸着法を利用して形成することができる。
【００２０】
（２）更に必要ならば、図２（Ｂ）に２点鎖線Ｈで示すように、ボールボンディングバンプ１９の頂点の切断部分に平坦化処理（平坦化処理工程）を加えてもよい。また、平坦化処理で生じた応力を加熱処理等により除去する（キュア工程）。これによって、平面度、平行度（±０．５μｍ以内）が向上すると共に、微細電極接続の歩留りが向上する。
（３）図２（Ａ）に２点鎖線Ｇで示すように、半導体ウエハー２１をフリップチップ１７ａの区分け毎にフルダイシングして、粘着テープ２２上に粘着された状態で個々のフリップチップ１７ａに分離する（フリップチップ形成工程）。
【００２１】
（４）一方、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、例えば０．０５〜０．２５ｍｍ程度の導電性薄板条材をプレス加工又はエッチング加工して、中央部にダミーパッド１３を有し、その周囲に複数の導体リード１４を配列した導体回路パターン１２ａを一列に複数個配列した連結体、すなわち、導体回路パターン１２ａを備えた複数の単一リードフレームを短冊状に形成したリードフレーム回路基板１２を形成する（導体回路基板形成工程）。
（５）各導体リード１４の表面には金めっきを施して内部接続端子パッド１５及び裏面側に外部接続端子ランド１５ａを形成した後、裏面に粘着テープ２３を粘着して複合回路基板２４を形成する（複合回路基板形成工程）。
なお、複数の導体リード１４は、互いにタイバー２５によって連結され、タイバー２５は更に導体回路パターン１２ａを支持する外側のサイドレール部２６に連結されている。
【００２２】
（６）また、電気的接続とアンダーフィル機能を兼備する封止樹脂層１６を形成するためのバインダーを準備する（バインダー準備工程）。
バインダーは、エポキシ樹脂を主剤とし、フィラー、硬化剤、反応性希釈剤とを含み、ガラス転移点温度が１５０℃〜１７０℃で、且つ熱膨張係数がガラス転移点温度未満のとき３３〜４５ｐｐｍ／℃、ガラス転移点温度以上のとき１１０〜１２０ｐｐｍ／℃の硬化物特性を有し、更には、その粘度が９００〜１１００ｃｐｓの特性を有する液状の無溶剤型熱硬化性エポキシ系樹脂に、フィラーとして熱伝導性無機材料を混入することにより形成されるペーストタイプのエポキシ系熱硬化性接着剤である。
なお、熱伝導性無機材料は、シリカ、アルミナ、炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等の熱伝導性無機材料の一種から選択される。
【００２３】
（７）図４に示すように、複合回路基板２４のダミーパッド１３を含む領域を塗布領域として、予めディスペンサによりバインダーを塗布し、バインダー層２７を形成する（バインダー層形成工程）。
（８）ここで、粘着テープ２２に分離・粘着された複数のフリップチップ１７ａを粘着テープ２２から剥離する。そして、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、半導体チップ１７の電極パッド１８を下向きに、すなわち、剥離した個々のフリップチップ１７ａをフェースダウンの状態にして、複合回路基板２４の各ダミーパッド１３を含む領域に形成されたバインダー層２７に、フリップチップ１７ａをセラミックボンディングツールで、例えば２０ｇｆ／ｂｕｍｐ程度の圧力で押圧すると共に、２２０℃で１０秒間加熱する（フリップチップ実装工程）。
このとき、ダミーパッド１３は加圧基台として機能し、バインダー層２７をフリップチップ１７ａと複合回路基板２４との間に均一な厚みに広げる。
【００２４】
これにより、フリップチップ１７ａの電極パッド１８に設けたＡｕボールボンディングバンプ１９は複合回路基板２４の導体リード１４の内部接続端子パッド１５に接触し、バインダーの硬化・収縮力により、Ａｕボールボンディングバンプ１９と内部接続端子パッド１５とが電極接続されて電気的導通回路が形成され、硬化・保持されると共に、フリップチップ１７ａと複合回路基板２４との間隙にバインダーが充填されて接合される。
このとき、複合回路基板２４上のバインダー層２７は加熱されて一旦流動性が増し、フリップチップ１７ａと複合回路基板２４との間隙や半導体リード１４間及びダミーパッド１３との間の間隙に広がって、フリップチップ１７ａの周囲に滑らかな曲面を持つ富士山形状の理想的なフィレット２０が形成される。
その結果、バインダーが熱硬化してフリップチップ１７ａと複合回路基板２４との間に封止樹脂層１６が形成され、フリップチップ１７ａ、ダミーパッド１３及び導体リード１４が樹脂封止され、複数のフリップチップ１７ａが一列に実装され、且つ裏面に粘着テープ２３を備えた半導体パッケージ基板１２ｂが形成される。
また、バインダーの硬化に伴う収縮力により、フリップチップ１７ａが複合回路基板２４に引き寄せられ、電気的導通が更に強固になると共に、富士山形状のフィレット２０により、外部湿度の進入を防止することができる。
【００２５】
（９）図６（Ａ）に２点鎖線Ｊで示すように、切断装置の一例であるダイシングカッターにより、半導体パッケージ２８の周囲のタイバー２５（図５（Ａ）参照）を含む導体リード１４の一部を、複合回路基板２４の裏面に粘着した粘着テープ２３が少なくともその一部が残る程度の深さまで切断して、個々の半導体パッケージ２８に分離し（フル・ダイシング加工）、且つ各導体リード１４をそれぞれ独立させ、各半導体パッケージ２８が粘着テープ２３によって粘着・連結された状態にされる（半導体パッケージ形成工程）。
（１０）その後、図６（Ｂ）に示すように、複合回路基板２４の粘着テープ２３から各半導体パッケージ２８毎に剥離して（剥離工程）、図１に示すように、裏面側に導体リード１４の外部接続端子ランド１５ａ及びダミーパッド１３の裏面が露出した半導体装置１０が形成される。
【００２６】
このようにして、リードフレームベースのリードフレーム回路基板１２に、上記特性を有するバインダーを加熱・加圧することにより、封止樹脂層１６を形成して、Ａｕボールボンディングバンプ１９と導体リード１４の内部接続端子パッド１５との電気的接触状態を形成すると共に、フリップチップ１７ａの周囲に富士山形状のフィレット２０を形成して、フリップチップ１７ａとリードフレーム回路基板１２との電気的導通回路を保持し、長期信頼性の高い、高品質のフリップチップ１７ａが実装された半導体装置１０の構造体が形成される。
なお、フリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の製造方法に従って製造した１０個の半導体装置１０について、信頼性試験項目のＰＣＴを温度１１０℃、湿度８５％、５００時間の条件で行った結果では１０／１０の合格率、ＴＣＴを温度１２５℃から−５５℃までの変化を１０００サイクルの条件で行った結果、１０／１０の合格率と何れも不良の発生はなく、全数合格となった。
【００２７】
以上、本発明を一実施の形態に係るフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の製造方法について説明してきたが、本発明は、何ら前記の実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、バインダー層形成工程と、フリップチップ実装工程とにフリップチップ実装用固定治具２９を用いて、導体回路基板をフリップチップの搭載部分が開口された状態で挟持し、バインダー塗布と加熱・圧接を行ってフリップチップの実装を行うようにしてもよい。
ここで、フリップチップ実装用固定治具２９は、その一例として、複合回路基板２４を位置決め装着できる凹部３０を設けた装着部３１と、複合回路基板２４の周囲と導体リード１４を結合するタイバー２５を覆い、装着される各フリップチップ１７ａの周囲を囲んで、装着部３１の上面に取付けられる枠部３２とを備えている。そして、枠部３１の上面は、凹部３０に装着した複合回路基板２４の上にフリップチップ１７ａを載せて、半導体チップ１７に設けたボールボンディングバンプ１９が導体リード１４の内部接続端子パッド１５に金属接触するとき、フリップチップ１７ａの上面と一致するようにしている。
これにより、フリップチップ実装用固定治具２９に複合回路基板２４を装着し、その上にフリップチップ１７ａをフェースダウンで装着するだけで、複合回路基板２４とフリップチップ１７ａとの相対的位置決めができると共に、ヒートプレスにフリップチップ実装用固定治具２９を装着して、フリップチップ１７ａの上面が枠部３２の上面と一致するまで押圧することにより、均一な高さ寸法と安定した電気的導通回路を備えた半導体装置１０を形成することができる。
【００２８】
また、前記実施の形態に係る半導体装置１０の製造方法では、リードフレーム回路基板１２の裏面に粘着テープ２３を粘着して複合回路基板２４を形成した例について説明したが、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、リードフレーム回路基板１２のダミーパッド１３と導体リード１４との間の空間に、予め樹脂を充填した後、硬化させて封止樹脂部３３を形成し、その封止樹脂部３３の表面の平坦化加工を行い、その状態で、ダミーパッド１３を含む面にバインダーを塗布して、前記（７）に示した工程（バインダーの塗布領域をダミーパッド１３上としてバインダーを塗布するバインダー層形成工程）を行ってもよい。
これにより、リードフレーム回路基板１２の平行度が著しく向上し、電極バンプと内部接続端子パッドとの相対的な平行度を確保することができ、フリップチップ実装で要求される平面度に対応することができる。更に、リードフレーム回路基板１２の裏面に粘着させる粘着テープ２３を省略することができる。
【００２９】
また、前記実施の形態に係る半導体装置の製造方法では、導体回路基板の一例として導体回路パターン１２ａを備えた複数の単一リードフレームを１列に配列した短冊状のリードフレーム回路基板１２を用いた例について説明したが、図９に示すように、導電性薄板条材にプレス加工又はエッチング加工を施して、導体回路パターン１２ａを備えた複数の単一リードフレームをマトリックス状に配置したリードフレーム回路基板３４を形成し、最も外側にサイドレール２６を設けてもよい。この場合、一つのリードフレーム回路基板３４に、同時に多量の半導体装置１０を形成することができるので、著しく生産性が向上する。
また、このとき、図１０に示すように、導体リード１４の上面中央で、且つ内部接続端子パッド１５の領域を除く先端側にあり溝状のハーフ・エッチング溝３５を、ダミーパッド１３及びダミーパッド１３を支持するサポートリード１３ａの中央部に、例えばクロス状にハーフ・エッチング溝３６を設けるようにしてもよい。
この場合、バインダー塗布領域に塗布したバインダーにフリップチップ１７ａを加熱・加圧することにより、バインダーの流動性が増し、ハーフ・エッチング溝３５、３６の中にバインダーが充填されて硬化し、フリップチップ１７ａとリードフレーム回路基板３４との結合がより強化される。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１〜４記載のフリップチップ実装用バインダーにおいては、バインダーは、エポキシ系樹脂を主剤とし、フィラー、硬化剤、反応性希釈剤を含む構成とされており、ガラス転移点温度が１５０℃〜１７０℃で、且つ熱膨張係数がガラス転移点温度未満のとき３３〜４５ｐｐｍ／℃、ガラス転移点温度以上のとき１１０〜１２０ｐｐｍ／℃の硬化物特性を有し、その粘度が９００〜１１００ｃｐｓの特性を有するエポキシ系熱硬化性接着剤であるので、導体回路基板の上にバインダーを塗布してフリップチップを加熱・加圧しても、従来のバインダーに比べて流動性がよく、フリップチップの周囲に塊状の盛り上がりを形成して硬化することがなくなり、フリップチップの周囲に富士山状のフィレットを形成して硬化し、フリップチップと導体回路基板との密着性を向上させることができる。
【００３１】
更に、従来のバインダーに比べて、バインダーの流動する方向のバンプの裏側に気泡が残ることがなくなり、剥離やクラックの発生を防ぐことができる。
また、バインダーの硬化物特性のガラス転移点が高いので、形状の安定性を高く確保することができる。
その結果として、ＰＣＴ、ＴＣＴ等の信頼性試験に対応することができ、いずれの信頼性試験にも不良の発生がない、長期信頼性の高い半導体装置の構造体を形成することができる高品質のフリップチップ実装用バインダーを提供することができる。
【００３２】
特に、請求項２記載のフリップチップ実装用バインダーにおいては、エポキシ系熱硬化性接着剤は無溶剤型エポキシ系熱硬化性接着剤を使用しているので、加熱硬化によるボイドが発生し難い固形硬化物が得られ、剥離やクラックの発生がなくなり電気的接続がより向上する。
また、請求項３記載のフリップチップ実装用バインダーにおいては、フィラーは、シリカ、アルミナ、炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウムを含む熱伝導性無機材料から選択された一種であるので、封止樹脂層の熱伝導性が良くなり、冷却時にバインダーに生じる熱応力が小さく、反りやクラック等の不良の発生がなくなると共に、熱拡散機能を向上させることができる。
また、請求項４記載のフリップチップ実装用バインダーにおいては、フリップチップ実装用バインダーは、導体回路基板としてプレス加工又はエッチング加工を施して形成されたリードフレーム回路基板に適用できる構成とされているので、導体回路基板の製造コストが削減されると共に、複数のフリップチップを一つのリードフレーム回路基板に載置することができ、半導体装置の生産性が著しく向上する。
【００３３】
請求項５〜９記載のフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の製造方法においては、導体回路基板の中央部上面に、予め所要の特性を有するバインダーを所定量塗布してバインダー層を形成し、半導体チップの電極パッドに、導体回路基板の各導体リードの接続パッドに最終的に接続される電極バンプを備えるフリップチップを位置決め載置した後、フリップチップを加熱・加圧して樹脂封止を行い、フリップチップが導体回路基板に接着された半導体パッケージを形成し、半導体パッケージの周囲のダイシング加工を行って半導体パッケージを個々に分離して半導体装置を形成するので、所要の特性を有するバインダーが電気的接続とアンダーフィルとを兼備して樹脂封止され、気泡や隙間のない、長期信頼性の高い、高品質の半導体装置を形成することができる。
【００３４】
特に、請求項６記載のフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の製造方法においては、導体回路基板は、導電性薄板条材にプレス加工又はエッチング加工を施して、中央部にダミーパッドを有し、ダミーパッドの周囲に離間配列された複数の導体リードからなる導体回路パターンを備えた複数の単一リードフレームが短冊状又はマトリックス状に配列されたリードフレーム回路基板の裏面側に粘着テープが貼着された複合回路基板であるので、導体回路基板の強度が向上し、平坦性を維持することができ、フリップチップ実装の要求に対応することができると共に、導体回路基板のコストの削減が可能となり、生産性を著しく向上させ、半導体装置の製造コストを削減することができる。
更に、リードフレーム回路基板は、その裏面に粘着テープを備えた複合回路基板であるので、バインダーがリードフレーム回路基板の裏面に漏れ出すことはなく、しかもリードフレーム回路基板とフリップチップとは完全に樹脂封止され、リードフレーム回路基板とフリップチップとの間に気泡や隙間が生じない、品質の安定した半導体パッケージを形成することができる。
【００３５】
請求項７記載のフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の製造方法においては、ダミーパッドは、バインダーの塗布領域内に位置しているので、ダミーパッドにフリップチップを載置して加熱・加圧する際の基台として機能するので、バインダーの拡散時間が短縮される。その結果、導体回路パターンとバインダー部の応力が平均化されるので、半導体装置の反りがなくなり、電気的接続が強固となる。
請求項８記載のフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の製造方法においては、半導体パッケージが粘着テープ上に粘着されているので、分離された半導体パッケージの搬送等が容易となり、生産工程の自動化が極めて容易となる。
請求項９記載のフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の製造方法においては、電極バンプの材料には金線が使用され、しかも電極バンプはボールボンディング方式を利用して形成され、接続端子パッドには金めっきがなされているので、電極バンプと接続端子パッドとの接触面積が平均化されて極めて良好な電気的導通回路を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るフリップチップ実装用バインダーを用いた半導体装置の側断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置のバンプ形成工程の途中の状態を示す側断面図、同半導体装置の平坦化処理工程の途中の状態を示す要部拡大図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置の導体回路基板形成工程の途中の状態を示す側断面図、平面図である。
【図４】同半導体装置のバインダー層形成工程のバインダー塗布状態を示す側断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置のフリップチップ実装工程の途中の状態を示す側断面図、拡大図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置の半導体パッケージ形成工程のダイシング加工後の状態を示す側断面図、同半導体装置の剥離工程の粘着テープの剥離の状態を示す側断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置の製造方法に用いる半導体チップ実装用固定治具の平面図、側断面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同半導体装置のリードフレーム回路基板の変形例を示す平面図、側断面図である。
【図９】同半導体装置のリードフレーム回路基板の他の変形例を示す平面図である。
【図１０】同変形例の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０：半導体装置、１２：リードフレーム回路基板、１２ａ：導体回路パターン、１３：ダミーパッド、１３ａ：サポートリード、１４：導体リード、１５：内部接続端子パッド、１５ａ：外部接続端子ランド、１６：封止樹脂層、１７：半導体チップ、１７ａ：フリップチップ、１８：電極パッド、１９：Ａｕボールボンディングバンプ、２０：フィレット２１：半導体ウエハー、２２、２３：粘着テープ、２４：複合回路基板、２５：タイバー、２６：サイドレール部、２７：バインダー層、２８：半導体パッケージ、２９：フリップチップ実装用固定治具、３０：凹部、３１：装着部、３２：枠部、３３：封止樹脂部、３４：リードフレーム回路基板、３５、３６：ハーフ・エッチング溝[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to direct bonding and the like.Flip chipUse for mounting formFlip chipThe present invention relates to a mounting binder and a method for manufacturing a semiconductor device using the same. In detail, while making the electrode bumps such as the ball bonding bumps mechanically contact the connection terminal pads of the conductive circuit board,Flip chipThe gap between the board and the conductor circuit board and maintain the electrical connectionFlip chipThe present invention relates to a mounting binder and a method for manufacturing a semiconductor device using the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, electrode bumps have been formed on electrode pads of semiconductor chips for the purpose of responding to miniaturization, high speed, high frequency, etc. of semiconductor devices.Flip chipIs mounted face down on the conductive circuit boardFlip chipImplementation has been put to practical use. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-175280, the connection between the connection terminal pads of the conductive circuit board and the electrode bumps formed on the semiconductor chip is performed by using an adhesive thermosetting resin that covers the conductive circuit board. It is formed so as to penetrate the thin film member, and the electrode bumps of the semiconductor chip hold the electrically conductive circuit connected to the connection terminal pads of the conductive circuit board by the curing force of the adhesive thermosetting thin film member. . This is based on CSPs (Small Outline Nonlead) such as mobile communication devices and OA devices, LGA (Land Grid Array) types such as QFN (Quad Flat Nonlead) and BGA (Ball Grid Array) type CSPs (Chip Scale). It has been rapidly adopted and found in the mounting of resin-based conductive circuit boards. And recentlyFlip chipFor mounting the conductive circuit board, a mechanical mounting method is employed in which the gap is filled with a binder (underfill resin) of an insulating resin to form an electrical conduction circuit between the semiconductor chip and the conductive circuit board.
[0003]
This method has a ball bonding bumpFlip chipNot only mounting but also electroplating bumps and resin bumpsFlip chipIt is also used for mounting a semiconductor device provided with terminal bumps and mechanical mounting.
Flip chipThe binder used in the mounting of, for example, the main component is an epoxy resin, including a filler of particles of about 2 μm, the glass transition temperature Tg is 130 ℃, the thermal expansion coefficient is less than the glass transition temperature Tg 25ppm / ℃, Epoxy thermosetting adhesives having a cured product characteristic of 110 ppm / ° C. at a glass transition temperature Tg or higher and a viscosity of about 4500 cps in a liquid state are often used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, using the above conventional binderFlip chipIn the implementation,Flip chipStress occurs at the bonding interface between the substrate and the binder and the conductive circuit board, and PCT (Pressure Cracker Test: temperature 110 ° C., humidity 85%, 500 hours), TCT (Temperature Cycle Test: change from temperature 125 ° C. to −55 ° C.) In reliability tests such as adhesion and electrical connectivity by 1000 cycles), there was a problem that 100% failure occurred in PCT and 50% failure in TCT.
In particular, in TCT of a semiconductor device formed by fine electrode connection, that is, direct connection between electrodes, warpage deformation due to a difference in thermal expansion coefficient is repeated, and peeling or the like is generated at each bonding interface, and electrical Cause poor connection. Therefore, in order to maintain the adhesiveness of each interface and obtain electrical connection reliability, it has been necessary to reduce the stress at the bonding interface and improve the bonding strength.
[0005]
Also, using a conventional binderFlip chipThe implementation had the following problems:
1) In the conventional binder, the viscosity in a liquid state is as high as about 4500 cps, so that the fluidity of the binder is poor.Flip chipThere was a problem of adhesiveness that a bulge was formed in a lump at the peripheral portion of the sample, and a fillet in the shape of Mt. Fuji was not formed.
2) Furthermore,Flip chipAt a predetermined pressure to remove the binder.Flip chipWhen filling between a conductive circuit board such as a lead frame and the like, if the viscosity is high, air bubbles remain on the back side of the electrode bumps in the direction in which the binder flows, and peeling and cracks occur in these voids However, there is a problem that electrical connection failure is likely to occur.
3) In addition, the conventionalFlip chipDirectly on the circuit boardFlip chipIn this method, the process of bonding the semiconductor chip to the circuit board and making the electrical connection is performed, and then the process of sealing the connection part is divided into multiple processes, resulting in poor workability in the mounting process and reduced productivity. However, there is a problem that the manufacturing cost increases.
4) Also, in the mounting process, the adhesive flows due to heating (duration at 220 ° C .: 60 seconds) and pressure (20 gf / bump) at the time of connection, thereby maintaining the mechanical contact between the electrode bump and the connection terminal pad. However, there is a problem that the hardening time to reach the required strength is long and it takes time to mount.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a fine electrode connection between a connection terminal pad of a conductive circuit board such as a lead frame circuit board and a resin circuit board and an electrode bump formed on a semiconductor chip, that is, between electrodes. It is possible to obtain high-quality semiconductor devices with high long-term reliability by maintaining the mechanical contact that forms an electrical conduction circuit, adapting to the direct connection ofFlip chipAn object of the present invention is to provide a mounting binder and a method for manufacturing a semiconductor device using the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, which meets the above objects.Flip chipMounting binder has electrode bumps on multiple electrode pads of semiconductor chipFlip chipIs mounted face down on each connection terminal pad corresponding to the electrode bump of the conductive circuit board,Flip chipAnd between the conductive circuit board and the connection terminal pads of the conductive circuit board and while maintaining the mechanical connection forming an electrical conduction circuit between the electrode bumps,Flip chipAnd joining between the board and the conductor circuit boardFlip chipThe mounting binder has an epoxy resin as a main component, a filler, a curing agent, and a reactive diluent, and has a glass transition point temperature of 150 ° C. to 170 ° C. and a thermal expansion coefficient of the glass transition point. An epoxy thermosetting adhesive having a cured product characteristic of 33 to 45 ppm / ° C. when the temperature is lower than the temperature and 110 to 120 ppm / ° C. when the temperature is equal to or higher than the glass transition temperature, and further having a viscosity of 900 to 1100 cps. It is.
[0008]
Thereby, the conductive circuit board and the binder having the cured product characteristicsFlip chipIn the case of mounting with the fine electrode connection betweenFlip chipIn the reliability tests of PCT and TCT, defects that have occurred in the past can be reduced because the stress can be reduced and the adhesiveness at each interface between the binder and the conductive circuit board and the binder can be improved and the electrical connection can be maintained. Can be prevented.
In addition, since the binder is liquid and has a low viscosity property of a viscosity of 900 to 1100 cps, the fluidity is better than that of the related art, and no bubbles remain on the back side of the bump in the flowing direction. Are easily formed, the adhesion is improved, and the occurrence of electrical connection failure caused by peeling or cracking due to bubbles can be prevented.
[0009]
Further, since the binder has both an electrical connection and an underfill function (a function having fluidity capable of filling a gap between the semiconductor chip and the conductive circuit board),Flip chipAdhesion to the conductor circuit board and microelectrode connection can be performed simultaneously in a simple process of only heat compression bonding, as in the prior art,Flip chipIt is not necessary to perform the electrical connection between the conductive circuit board and the electrical connection between the conductive circuit boards and the sealing of the void portion (filling of the underfill resin) in a plurality of steps, so that the mounting process can be greatly rationalized.
Furthermore, in the mounting process, the adhesive is melted by heating (220 ° C., connection time: 10 seconds) and pressure (20 gf / bump) at the time of connection, and the mechanical contact between the electrode bump and the connection terminal pad is maintained. As the curing time to reach the strength is shortened compared to the conventional (220 ° C, connection time: 60 seconds),Flip chipThe time required for mounting the semiconductor device can be reduced, and the productivity of the semiconductor device can be improved.
In addition, since the glass transition temperature of the cured product characteristics of the binder is high, high shape stability can be ensured.
[0010]
According to the present inventionFlip chipIn the mounting binder, the epoxy-based thermosetting adhesive may be a solventless epoxy-based thermosetting adhesive.
In this case, since the epoxy-based thermosetting adhesive is a solventless type and does not contain a volatile component, there is no generation of air bubbles (voids) at the time of heat curing, and a high quality solid cured product having no air bubbles can be formed. it can.
Further, according to the present invention,Flip chipIn the mounting binder, the filler may be one selected from a thermally conductive inorganic material such as silica, alumina, silicon carbide, boron nitride, and aluminum nitride.
In this case, since the thermal conductivity of the binder is improved by the filler of the thermally conductive inorganic material contained in the binder, the thermal stress generated in the binder upon cooling after heating and pressing for thermal curing is small, and defects such as cracks are caused. Is less likely to occur.
Further, since the thermal conductivity of the solid cured product of the binder is improved, a function of diffusing the heat generated by the semiconductor chip can be provided.
[0011]
According to the present inventionFlip chipIn the mounting binder, the conductive circuit board may be a lead frame circuit board in which a single lead frame formed by applying a pressing or etching process to a conductive thin strip material is arranged in a strip shape or a matrix shape. .
in this case,Flip chipSince the mounting binder is configured to be applicable to a lead frame circuit board formed by performing a pressing process or an etching process as the conductive circuit board, the manufacturing cost of the conductive circuit board is reduced, and the production of the semiconductor device is reduced. The properties are significantly improved.
[0012]
According to the present invention, which meets the above objects.Flip chipA method of manufacturing a semiconductor device using a mounting binder is as follows: when the glass transition temperature is 150 to 170 ° C. and the coefficient of thermal expansion is less than the glass transition temperature, it is 33 to 45 ppm / ° C .; When the binder has a cured product characteristic of 110 to 120 ppm / ° C. and has a viscosity of 900 to 1100 cps, a required amount of binder is applied to form a binder layer on the upper surface of the conductive circuit board. A plurality of electrode bumps corresponding to the connection terminal pads of the respective conductor leads and finally connected theretoFlip chipIs placed face down on the binder layer, and then heated,Flip chipIs pressed at a predetermined pressure, the binder layer is spread out, and the connection terminal pads and the electrode bumps are brought into contact with each other to cure and hold in a state where an electrical conduction circuit is formed,Flip chipAfter forming a semiconductor package in which the semiconductor package is bonded and sealed via a binder layer to the semiconductor circuit board, a process of separating the semiconductor package from a tie bar supporting the semiconductor package is performed. It is configured to obtain an exposed semiconductor device.
This allowsFlip chipWhen heating and pressurizing the conductive circuit board, the fluidity of the binder having the above characteristics increases, and the conductive circuit board andFlip chipAre sealed with resin without bubbles or gaps, so that a completely resin-sealed semiconductor package is formed.
Further, since both the electrical connection and the underfill function are provided, the electrical connection and the sealing of the gap can be performed by one heat treatment, and the mounting process can be rationalized.
[0013]
Further, according to the present invention,Flip chipIn the method for manufacturing a semiconductor device using a mounting binder, the conductive circuit board is formed by pressing or etching a conductive thin strip material, has a dummy pad in a central portion, and is spaced apart around the dummy pad. A composite circuit board in which a plurality of single lead frames each having a conductor circuit pattern composed of a plurality of conductor leads are provided with an adhesive tape on the back side of a lead frame circuit board in which strips or a matrix are arranged. Is also good.
In this case, since the lead frame circuit board having the dummy pad in the center is used as the conductive circuit board, the strength of the conductive circuit board can be improved, the flatness can be maintained, and the cost of the conductive circuit board can be reduced. In addition, since the single lead frames are arranged in a strip shape or a matrix shape on the lead frame circuit board, the productivity can be remarkably improved.
Further, since the dummy pad is exposed from the lower surface of the binder layer formed by filling the binder between the conductor lead and the dummy pad, the dummy pad can function as a heat diffusion substrate that diffuses heat generated by the semiconductor chip. it can.
Further, since the adhesive tape is provided on the back surface of the lead frame circuit board, the binder does not leak to the back surface of the lead frame circuit board, and the area of the external connection terminal land can be secured.
[0014]
According to the present inventionFlip chipIn the method for manufacturing a semiconductor device using the mounting binder, the dummy pad may be located in the binder application region.
In this case, since the binder is applied to the dummy pad, the binder can be heated and pressed to function as a pressing base when mounting the semiconductor chip.
Moreover, with the lead frame circuit boardFlip chipIs completely resin-sealed, andFlip chipThus, a semiconductor package of stable quality without bubbles or voids is formed.
According to the present inventionFlip chipIn the method of manufacturing a semiconductor device using a mounting binder, the separation of the semiconductor package on the composite circuit board is performed by performing a full dicing process that leaves a part of the adhesive tape around the semiconductor package, and the semiconductor package is placed on the adhesive tape. May be separated while being individually adhered.
In this case, since the semiconductor package is adhered in a state of being individually divided on the adhesive tape, handling such as transportation of the separated semiconductor package becomes easy, and the semiconductor device is formed when mounting on the external wiring board. Alternatively, it may be formed separately from the adhesive tape.
[0015]
According to the present inventionFlip chipIn a method of manufacturing a semiconductor device using a mounting binder, a gold wire may be used as a material of an electrode bump, the electrode bump may be formed by a ball bonding method, and a connection terminal pad may be plated with gold.
In this case, a ball bonding bump is formed by a ball bonding method using a gold wire, and the connection terminal pads of the lead frame are plated with gold.Flip chipWhen the binder is heated and pressurized, the bumps formed by the gold wires are easily plastically deformed and adapted to the gold plating of the connection terminal pads, and the contact area is averaged to form an extremely good electrical conduction circuit Is done.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
Here, FIG. 1 relates to an embodiment of the present invention.Flip chip2A and 2B are side cross-sectional views each showing a state in the middle of a bump forming step of the semiconductor device using a mounting binder, and FIGS. 3A and 3B are side cross-sectional views and plan views, respectively, showing a state in the middle of a conductor circuit board forming step of the semiconductor device, and FIG. FIGS. 5A and 5B are side sectional views showing a binder application state in a binder layer forming step, and FIGS.Flip chip6A and 6B are side cross-sectional views showing states in the middle of a mounting process, and FIGS. 6A and 6B are side cross-sectional views showing states after dicing in a semiconductor package forming step of the semiconductor device. FIGS. 7A and 7B are side sectional views showing the state of peeling of the adhesive tape in the peeling step, and FIGS. 7A and 7B are used in the method for manufacturing the same semiconductor device.Flip chipFIGS. 8A and 8B are a plan view and a side sectional view, respectively, showing a modification of the lead frame circuit board of the semiconductor device, and FIG. 9 is a semiconductor device of the same. FIG. 10 is a plan view showing another modification of the lead frame circuit board, and FIG. 10 is a perspective view showing a main part of the modification.
[0017]
According to one embodiment of the present inventionFlip chipThe mounting binder has an epoxy resin as a main component, a filler, a curing agent, and a reactive diluent, and has a glass transition point temperature of 150 ° C. to 170 ° C. and a thermal expansion coefficient of the glass transition point. When the temperature is lower than the temperature, the cured product has a property of 33 to 45 ppm / ° C., and when the temperature is equal to or higher than the glass transition temperature, the cured product has a property of 110 to 120 ppm / ° C., and the viscosity is 900 to 1100 cps.
As shown in FIG. 1, according to an embodiment of the present invention,Flip chipThe semiconductor device 10 using the mounting binder may be formed by pressing or etching a thin strip made of a conductive metal having a thickness of, for example, about 0.05 to 0.25 mm as an example of a conductive circuit board. A lead frame circuit board 12 on which a pattern 12a is formed is provided. The conductor circuit pattern 12a has a dummy pad 13 in the center, and a plurality of support leads 13a (see FIG. 3B) for supporting the dummy pad 13 and a plurality of conductor leads 14 are arranged around the dummy pad 13. Internal connection terminal pads 15 are provided with gold plating on the surface of one end of the lead 14 on the semiconductor mounting surface side, and external connection terminal lands 15a arranged in an array on the mounting surface side are formed. On the conductive circuit pattern 12a, a sealing resin layer 16 having a required cured product characteristic is formed by applying and curing a binder made of a thermosetting resin mainly composed of an epoxy resin, for example.
[0018]
Further, the plurality of electrode pads 18 formed on the plurality of active element surfaces of the semiconductor chip 17 on the sealing resin layer 16 face downward, that is, Au ball bonding which is an example of an electrode bump on the electrode pad 18 of the semiconductor chip 17. Bump 19 was providedFlip chip17a is mounted face down, and the Au ball bonding bump 19 is brought into mechanical contact with the internal connection terminal pad 15 provided on the conductor lead 14 to form an electrical conduction circuit. It has a configuration that holds a conductive circuit and has both an electrical connection and an underfill function. In addition,Flip chipThe exposed portion of the sealing resin layer 16 formed by filling the binder between the periphery of the conductor 17a and each of the conductor leads 14 and the dummy pad 13 is formed into a smooth curved surface, and a so-called Mt. I have.
Although the lead frame circuit board 12 was used as the conductor circuit board, a glass cloth epoxy circuit board (grade: FR-4, 5), a glass cloth polyester circuit board (grade: FR-6), a BT resin circuit A configuration using a substrate or the like may be employed.
[0019]
Here, according to an embodiment of the present invention,Flip chipA method for manufacturing the semiconductor device 10 using the mounting binder will be described.
(1) First, as shown in FIG. 2A, an adhesive tape 22 is adhered to the back surface of a semiconductor wafer 21 which is a material for forming a plurality of semiconductor chips 17, and a plurality of semiconductor chips 21 are respectively provided on the front surface of the semiconductor wafer 21. A semiconductor chip 17 having an active element integrated circuit having an electrode pad 18 is divided so as to be arranged, and a wire bonding method which is an example of a method of forming an Au bump is used for each electrode pad 18 provided on each semiconductor chip 17. Ball bonding bumps 19 are formed with gold wires by the ball bonding method (bump forming step), and the semiconductor chip 17 is provided with the ball bonding bumps 19 at the wafer level.Flip chip17a is formed on the semiconductor wafer 21.
Here, the Au bump can be formed by using a plating method or a vapor deposition method in addition to the wire bonding method.
[0020]
(2) If necessary, a flattening process (a flattening process step) may be added to the cut portion of the vertex of the ball bonding bump 19 as shown by a two-dot chain line H in FIG. Further, the stress generated in the planarization process is removed by a heat treatment or the like (curing step). Thereby, the flatness and the parallelism (within ± 0.5 μm) are improved, and the yield of fine electrode connection is improved.
(3) As shown by a two-dot chain line G in FIG.Flip chipFull dicing is performed for each section of 17a, and individualFlip chip17a (Flip chipForming step).
[0021]
(4) On the other hand, as shown in FIGS. 3A and 3B, for example, a conductive thin plate material of about 0.05 to 0.25 mm is pressed or etched to form a dummy pad 13 at the center. A connected body in which a plurality of conductor circuit patterns 12a around which a plurality of conductor leads 14 are arranged are arranged in a row, that is, a lead in which a plurality of single lead frames provided with the conductor circuit patterns 12a are formed in a strip shape. The frame circuit board 12 is formed (conductor circuit board forming step).
(5) After gold plating is applied to the surface of each conductor lead 14 to form the internal connection terminal pads 15 and the external connection terminal lands 15a on the back surface, an adhesive tape 23 is adhered to the back surface to form the composite circuit board 24. (Composite circuit board forming step).
The plurality of conductor leads 14 are connected to each other by a tie bar 25, and the tie bar 25 is further connected to an outer side rail portion 26 that supports the conductor circuit pattern 12a.
[0022]
(6) Also, a binder for forming the sealing resin layer 16 having both the electrical connection and the underfill function is prepared (binder preparing step).
The binder contains an epoxy resin as a main component, a filler, a curing agent, and a reactive diluent. When the glass transition temperature is 150 ° C. to 170 ° C. and the coefficient of thermal expansion is less than the glass transition temperature, 33 to 45 ppm / ° C, having a cured product characteristic of 110 to 120 ppm / ° C when the temperature is equal to or higher than the glass transition temperature, and further having a viscosity of 900 to 1100 cps as a filler in a liquid solventless thermosetting epoxy resin having a characteristic of 900 to 1100 cps. It is a paste-type epoxy-based thermosetting adhesive formed by mixing a thermally conductive inorganic material.
The heat conductive inorganic material is selected from a kind of heat conductive inorganic materials such as silica, alumina, silicon carbide, boron nitride, and aluminum nitride.
[0023]
(7) As shown in FIG. 4, a binder is applied in advance by a dispenser using a region including the dummy pad 13 of the composite circuit board 24 as an application region to form a binder layer 27 (binder layer forming step).
(8) Here, a plurality of separated and adhered to the adhesive tape 22Flip chip17a is peeled off from the adhesive tape 22. Then, as shown in FIGS. 5A and 5B, the electrode pads 18 of the semiconductor chip 17 face downward, that is, the separated individual pads.Flip chip17a in a face-down state, a binder layer 27 formed in a region including each dummy pad 13 of the composite circuit board 24 isFlip chip17a is pressed with a ceramic bonding tool at a pressure of, for example, about 20 gf / bump, and heated at 220 ° C. for 10 seconds (Flip chipMounting process).
At this time, the dummy pad 13 functions as a pressure base, and the binder layer 27 isFlip chipIt spreads to a uniform thickness between 17a and the composite circuit board 24.
[0024]
This allowsFlip chipThe Au ball bonding bump 19 provided on the electrode pad 18a contacts the internal connection terminal pad 15 of the conductor lead 14 of the composite circuit board 24, and the Au ball bonding bump 19 and the internal connection terminal pad are hardened and contracted by the binder. 15 are connected to the electrodes to form an electrical conduction circuit, which is cured and held,Flip chipThe binder is filled in the gap between the composite circuit board 17a and the composite circuit board 24 and joined.
At this time, the binder layer 27 on the composite circuit board 24 is heated to temporarily increase the fluidity,Flip chip17a and the gap between the composite circuit board 24, the gap between the semiconductor leads 14 and the gap between the dummy pads 13,Flip chipAn ideal fillet 20 of Mt. Fuji shape having a smooth curved surface is formed around 17a.
As a result, the binder heat curesFlip chipA sealing resin layer 16 is formed between 17a and the composite circuit board 24,Flip chip17a, the dummy pad 13 and the conductor lead 14 are resin-sealed,Flip chip17a are mounted in a line, and the semiconductor package substrate 12b provided with the adhesive tape 23 on the back surface is formed.
Also, due to the shrinkage force accompanying the curing of the binder,Flip chip17a is attracted to the composite circuit board 24, the electrical conduction is further strengthened, and the infiltration of external humidity can be prevented by the fillet 20 in the shape of Mt. Fuji.
[0025]
(9) As shown by a two-dot chain line J in FIG. 6A, a dicing cutter as an example of a cutting device is used to cut the conductor leads 14 including the tie bars 25 around the semiconductor package 28 (see FIG. 5A). A part is cut to a depth such that at least a part of the adhesive tape 23 adhered to the back surface of the composite circuit board 24 remains, separated into individual semiconductor packages 28 (full dicing), and each conductor lead is cut. 14 are made independent from each other, and each semiconductor package 28 is brought into a state of being adhered and connected by the adhesive tape 23 (semiconductor package forming step).
(10) Thereafter, as shown in FIG. 6 (B), the individual semiconductor packages 28 are peeled off from the adhesive tape 23 of the composite circuit board 24 (peeling step), and as shown in FIG. The semiconductor device 10 in which the 14 external connection terminal lands 15a and the back surface of the dummy pad 13 are exposed is formed.
[0026]
In this manner, the sealing resin layer 16 is formed by heating and pressing the binder having the above-mentioned characteristics on the lead frame circuit board 12 based on the lead frame to form the Au ball bonding bumps 19 and the inside of the conductor leads 14. In addition to forming an electrical contact state with the connection terminal pad 15,Flip chipFuji-shaped fillet 20 is formed around 17a,Flip chip17a and an electrical conduction circuit between the lead frame circuit board 12 and a long-term reliable, high-qualityFlip chipThe structure of the semiconductor device 10 on which 17a is mounted is formed.
In addition,Flip chipFor ten semiconductor devices 10 manufactured according to the method for manufacturing a semiconductor device using the mounting binder, PCT of reliability test items was performed at a temperature of 110 ° C., a humidity of 85%, and a condition of 500 hours. The pass rate and TCT were changed from a temperature of 125 ° C. to −55 ° C. under the condition of 1000 cycles. As a result, a pass rate of 10/10 and no failure occurred, and all the pieces passed.
[0027]
As described above, the present invention relates to one embodiment.Flip chipAlthough a method of manufacturing a semiconductor device using a mounting binder has been described, the present invention is not limited to the configuration described in any of the above-described embodiments. Other embodiments and modifications that can be considered within the scope are also included.
For example, as shown in FIGS. 7A and 7B, a binder layer forming step,Flip chipMounting processFlip chipUsing the mounting fixture 29, the conductive circuit board isFlip chipWith the mounting part of the opening open, apply binder, heat and pressureFlip chipMay be implemented.
here,Flip chipAs an example, the mounting jig 29 covers and attaches the mounting portion 31 provided with the concave portion 30 in which the composite circuit board 24 can be positioned and mounted, and the tie bar 25 for connecting the periphery of the composite circuit board 24 and the conductor lead 14. EachFlip chipA frame portion 32 is provided around the periphery of 17a and attached to the upper surface of the mounting portion 31. The upper surface of the frame portion 31 is placed on the composite circuit board 24 mounted on the concave portion 30.Flip chipWhen the ball bonding bump 19 provided on the semiconductor chip 17 comes into metal contact with the internal connection terminal pad 15 of the conductor lead 14 with theFlip chip17a.
This allowsFlip chipThe composite circuit board 24 is mounted on the mounting fixture 29, andFlip chip17a is mounted face down, the composite circuit board 24 andFlip chip17a, and can be used for heat pressFlip chipAttach the mounting fixture 29,Flip chipBy pressing until the upper surface of 17a coincides with the upper surface of frame portion 32, semiconductor device 10 having a uniform height and a stable electric conduction circuit can be formed.
[0028]
Also, in the method of manufacturing the semiconductor device 10 according to the above-described embodiment, an example in which the adhesive tape 23 is adhered to the back surface of the lead frame circuit board 12 to form the composite circuit board 24 has been described. As shown in (B), a space between the dummy pad 13 and the conductor lead 14 of the lead frame circuit board 12 is filled with a resin in advance and then cured to form a sealing resin portion 33, and the sealing is performed. The surface of the resin portion 33 is flattened, and in this state, a binder is applied to the surface including the dummy pad 13, and the step (7) (the binder application area is set on the dummy pad 13) to apply the binder (A binder layer forming step of applying).
As a result, the parallelism of the lead frame circuit board 12 is significantly improved, and the relative parallelism between the electrode bumps and the internal connection terminal pads can be secured.Flip chipIt can correspond to the flatness required for mounting. Further, the adhesive tape 23 that adheres to the back surface of the lead frame circuit board 12 can be omitted.
[0029]
Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the above-described embodiment, a strip-shaped lead frame circuit board 12 in which a plurality of single lead frames having a conductor circuit pattern 12a are arranged in a line is used as an example of a conductor circuit board. As shown in FIG. 9, as shown in FIG. 9, a lead frame in which a plurality of single lead frames provided with a conductive circuit pattern 12 a are arranged in a matrix by applying a pressing process or an etching process to a conductive thin strip material. The circuit board 34 may be formed, and the outermost side rail 26 may be provided. In this case, since a large number of semiconductor devices 10 can be simultaneously formed on one lead frame circuit board 34, productivity is remarkably improved.
At this time, as shown in FIG. 10, a groove-shaped half-etched groove 35 located at the center of the upper surface of the conductor lead 14 and on the tip end excluding the region of the internal connection terminal pad 15 is formed by the dummy pad 13 and the dummy pad. A half-etched groove 36 may be provided, for example, in a cross shape at the center of the support lead 13a that supports the support lead 13.
In this case, the binder applied to the binder application areaFlip chipBy heating and pressurizing 17a, the fluidity of the binder is increased, the binder is filled in the half-etched grooves 35 and 36, and the binder is hardened.Flip chipThe connection between the lead frame 17a and the lead frame circuit board 34 is further strengthened.
[0030]
【The invention's effect】
Claims 1 to 4Flip chipIn the mounting binder, the binder is mainly composed of an epoxy resin, and is configured to include a filler, a curing agent, and a reactive diluent. The glass transition temperature is 150 ° C to 170 ° C, and the thermal expansion coefficient is An epoxy thermosetting adhesive having a cured product characteristic of 33 to 45 ppm / ° C. when the temperature is lower than the glass transition temperature and 110 to 120 ppm / ° C. when the temperature is higher than the glass transition temperature, and having a viscosity of 900 to 1100 cps. Therefore, apply a binder on the conductive circuit boardFlip chipEven when heated and pressed, the fluidity is better than conventional binders,Flip chipNo longer forms a bulge around it and hardens,Flip chipAround the area, forming a fillet in the shape of Mt.Flip chipAnd the conductor circuit board can be improved in adhesion.
[0031]
Furthermore, compared to a conventional binder, no air bubbles remain on the back side of the bump in the direction in which the binder flows, so that peeling and cracking can be prevented.
Further, since the glass transition point of the cured product characteristics of the binder is high, high shape stability can be ensured.
As a result, it is possible to cope with reliability tests such as PCT, TCT, etc., and to form a structure of a semiconductor device having high reliability over a long period without any failure in any of the reliability tests. ofFlip chipA mounting binder can be provided.
[0032]
In particular, claim 2Flip chipIn the mounting binder, the epoxy-based thermosetting adhesive uses a non-solvent type epoxy-based thermosetting adhesive, so that a solid cured product that hardly generates voids due to heat curing is obtained, and peeling and cracking may occur. The occurrence is eliminated and the electrical connection is further improved.
Further, according to claim 3Flip chipIn the mounting binder, the filler is a kind selected from a thermally conductive inorganic material including silica, alumina, silicon carbide, boron nitride, and aluminum nitride. Thermal stress sometimes generated in the binder is small, and defects such as warpage and cracks are not generated, and the heat diffusion function can be improved.
Further, according to claim 4Flip chipIn the mounting binder,Flip chipThe mounting binder is configured so that it can be applied to a lead frame circuit board formed by applying a pressing process or an etching process as a conductor circuit board, so that the manufacturing cost of the conductor circuit board is reduced and a plurality ofFlip chipCan be mounted on one lead frame circuit board, and the productivity of the semiconductor device is significantly improved.
[0033]
Claims 5 to 9Flip chipIn a method of manufacturing a semiconductor device using a mounting binder, a predetermined amount of a binder having required characteristics is applied in advance to a top surface of a central portion of a conductive circuit board to form a binder layer, and a conductive layer is formed on an electrode pad of a semiconductor chip. Equipped with electrode bumps that are finally connected to the connection pads of each conductor lead on the circuit boardFlip chipAfter positioning and placingFlip chipIs heated and pressurized to seal the resin,Flip chipForms a semiconductor package adhered to the conductive circuit board, and performs dicing around the semiconductor package to separate the semiconductor packages individually to form a semiconductor device. It is possible to form a high-quality semiconductor device which is sealed with resin and has no bubbles and no gaps, has high long-term reliability, and serves as an underfill.
[0034]
In particular, claim 6Flip chipIn a method of manufacturing a semiconductor device using a mounting binder, a conductive circuit board is formed by pressing or etching a conductive thin strip material, has a dummy pad in a central portion, and is spaced apart around the dummy pad. A composite circuit board in which a plurality of single lead frames each having a conductor circuit pattern composed of a plurality of conductor leads are arranged in a strip shape or a matrix shape, and an adhesive tape is attached to a back surface side of the lead frame circuit board. Therefore, the strength of the conductor circuit board is improved, and the flatness can be maintained.Flip chipIn addition to meeting the mounting requirements, it is possible to reduce the cost of the conductive circuit board, thereby significantly improving the productivity and reducing the manufacturing cost of the semiconductor device.
Furthermore, since the lead frame circuit board is a composite circuit board having an adhesive tape on its back surface, the binder does not leak out to the back surface of the lead frame circuit board, and the lead frame circuit board isFlip chipIs completely resin-sealed, andFlip chipA semiconductor package of stable quality, in which no air bubbles or gaps are generated between them, can be formed.
[0035]
Claim 7Flip chipIn a method of manufacturing a semiconductor device using a mounting binder, since the dummy pad is located in the binder application area,Flip chip, And functions as a base when heating and pressing, so that the diffusion time of the binder is reduced. As a result, the stress between the conductive circuit pattern and the binder portion is averaged, so that the semiconductor device does not warp and the electrical connection is strengthened.
Claim 8Flip chipIn the method of manufacturing a semiconductor device using a mounting binder, the semiconductor package is adhered on the adhesive tape, so that the separated semiconductor package can be easily transported and the production process can be automated very easily.
Claim 9Flip chipIn a method of manufacturing a semiconductor device using a mounting binder, a gold wire is used as a material for an electrode bump, and the electrode bump is formed using a ball bonding method, and a gold plating is applied to a connection terminal pad. Therefore, the contact area between the electrode bumps and the connection terminal pads is averaged, and an extremely good electrical conduction circuit can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 relates to an embodiment of the present invention.Flip chipIt is a sectional side view of a semiconductor device using a mounting binder.
FIGS. 2A and 2B are a side sectional view showing a state in the middle of a bump forming step of the semiconductor device, and an enlarged view of a main part showing a state in the middle of a planarization process of the semiconductor device, respectively. .
3A and 3B are a side sectional view and a plan view, respectively, showing a state in the middle of a conductor circuit board forming step of the semiconductor device.
FIG. 4 is a side sectional view showing a binder application state in a binder layer forming step of the semiconductor device.
FIGS. 5A and 5B are views of the same semiconductor device, respectively.Flip chipIt is the side sectional view and the enlarged view which show the state in the middle of the mounting process.
FIGS. 6A and 6B are side sectional views showing a state after dicing in a semiconductor package forming step of the semiconductor device, and side sectional views showing a state of peeling of an adhesive tape in a peeling step of the semiconductor device. FIG.
FIGS. 7A and 7B are a plan view and a side sectional view, respectively, of a fixture for mounting a semiconductor chip used in the method of manufacturing the semiconductor device.
FIGS. 8A and 8B are a plan view and a side sectional view, respectively, showing a modification of the lead frame circuit board of the semiconductor device.
FIG. 9 is a plan view showing another modification of the lead frame circuit board of the semiconductor device.
FIG. 10 is a perspective view showing a main part of the modification.
[Explanation of symbols]
10: semiconductor device, 12: lead frame circuit board, 12a: conductor circuit pattern, 13: dummy pad, 13a: support lead, 14: conductor lead, 15: internal connection terminal pad, 15a: external connection terminal land, 16: sealed Stop resin layer, 17: semiconductor chip, 17a:Flip chip, 18: electrode pad, 19: Au ball bonding bump, 20: fillet 21: semiconductor wafer, 22, 23: adhesive tape, 24: composite circuit board, 25: tie bar, 26: side rail portion, 27: binder layer, 28 : Semiconductor package, 29:free TipFixing jig for mounting, 30: concave portion, 31: mounting portion, 32: frame portion, 33: sealing resin portion, 34: lead frame circuit board, 35, 36: half-etched groove

Claims

When mounting a flip chip provided with electrode bumps on a plurality of electrode pads of a semiconductor chip face-down to respective connection terminal pads corresponding to the electrode bumps on a conductive circuit board, the flip chip and the conductive circuit And a mechanical connection for forming an electrical conduction circuit between the connection terminal pads of the conductive circuit board and the electrode bumps, and between the flip chip and the conductive circuit board. In the flip chip mounting binder that fills and joins
When an epoxy resin is used as a main component, a filler, a curing agent, and a reactive diluent are included, and the glass transition temperature is 150 ° C to 170 ° C, and the coefficient of thermal expansion is lower than the glass transition temperature. An epoxy-based thermosetting adhesive having a cured product characteristic of 110 to 120 ppm / ° C at 33 to 45 ppm / ° C and above the glass transition point temperature, and further having a viscosity of 900 to 1100 cps. A binder for flip chip mounting.

In the flip chip mounting binder according to claim 1, the flip chip mounting binder, wherein the epoxy-based thermosetting adhesive is a solvent-free epoxy-based thermosetting adhesive.

According to claim 1 or 2 flip chip mounting binders, wherein the filler is silica, alumina, silicon carbide, boron nitride, flip chip, which is a one selected from a thermally conductive inorganic material such as aluminum nitride Binder for mounting.

The flip-chip mounting binder according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive circuit board has a single lead frame formed by pressing or etching a conductive thin strip material. Alternatively, a binder for flip-chip mounting, which is a lead frame circuit board arranged in a matrix.

When the glass transition point temperature is 150 ° C. to 170 ° C. and the coefficient of thermal expansion is lower than the glass transition point temperature, 33 to 45 ppm / ° C .; Further, a required amount of a binder having a characteristic of a viscosity of 900 to 1100 cps is applied to form a binder layer on the upper surface of the conductor circuit board, and the binder layer corresponds to a connection terminal pad of each conductor lead of the conductor circuit board. Then, after placing a flip chip having a plurality of electrode bumps finally connected thereto in a face-down state on the binder layer, while heating it, pressing the flip chip at a predetermined pressure, When the binder layer is spread out, the connection terminal pads and the electrode bumps are brought into contact with each other to cure and hold in a state where an electrical conduction circuit is formed. After forming a semiconductor package sealed joint-sealing and the conductor circuit board and the flip chip through the binder layer, performs processing for separating the tie bars for supporting the semiconductor package, the backside of the semiconductor package A method for manufacturing a semiconductor device using a flip-chip mounting binder, wherein a semiconductor device having a back surface of the conductive circuit board exposed on a side is obtained.

In the method for manufacturing a semiconductor device using the flip-chip mounting binder according to claim 5, wherein the conductive circuit board is formed by pressing or etching a conductive thin plate material, and has a dummy pad in a central portion, Adhesive tape is adhered to the back side of a lead frame circuit board on which a plurality of single lead frames each having a conductor circuit pattern composed of a plurality of conductor leads arranged separately around the dummy pad are arranged in a strip shape or a matrix shape. A method of manufacturing a semiconductor device using a flip-chip mounting binder, wherein the method is a bonded composite circuit board.

The method of manufacturing a semiconductor device using the flip chip mounting binder according to claim 6, wherein the dummy pad using flip-chip mounting a binder, characterized in that located in the coating area of the binder semiconductor Device manufacturing method.

8. The method of manufacturing a semiconductor device using a binder for flip-chip mounting according to claim 6, wherein the separation of the semiconductor package on the composite circuit board leaves a part of the adhesive tape around the semiconductor package. A method of manufacturing a semiconductor device using a flip-chip mounting binder, wherein a full dicing process is performed, and the semiconductor packages are separated while being individually adhered to the adhesive tape.

9. The method for manufacturing a semiconductor device using the binder for flip-chip mounting according to claim 5, wherein a gold wire is used as a material of the electrode bump, and the electrode bump is formed by a ball bonding method. A method of manufacturing a semiconductor device using a flip chip mounting binder, wherein the connection terminal pad is formed and gold plated.