JP4174275B2

JP4174275B2 - Photosensitive organic / inorganic composite material and semiconductor device using the same

Info

Publication number: JP4174275B2
Application number: JP2002263343A
Authority: JP
Inventors: 豊誠高橋; 均川口
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2022-09-09
Also published as: JP2004101850A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
高充填された無機フィラーにより高度に補強されかつ、光解像性を有する有機無機複合材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器の高機能化並びに軽薄短小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには高密度実装化が進んできている。これらの電子機器に使用される半導体パッケージは、小型化かつ多ピン化してきており、また、半導体パッケージを含めた電子部品を実装する、実装用基板も小型化してきている。さらには電子機器への収納性を高めるため、リジット基板とフレキシブル基板を積層し一体化して、折り曲げを可能としたリジットフレックス基板が、実装用基板として使われるようになってきている。
【０００３】
半導体パッケージはその小型化に伴って、従来のようなリードフレームを使用した形態のパッケージでは、小型化に限界がきているため、最近では回路基板上にチップを実装したものとして、ＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）や、ＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）等の、エリア実装型の新しいパッケージ方式が提案されている。これらの半導体パッケージにおいて、半導体チップの電極と従来型半導体パッケージのリードフレームの機能を有する、半導体パッケージ用基板と呼ばれる、プラスチックやセラミックス等各種材料を使って構成される、サブストレートの端子との電気的接続方法として、ワイヤーボンディング方式やＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）方式、さらにはＦＣ（ＦｒｉｐＣｈｉｐ）方式などが知られている。最近では、半導体パッケージの小型化に有利なＦＣ接続方式を用いた、ＢＧＡやＣＳＰの構造が盛んに提案されており、ウエハーレベルＣＳＰ（ＷＬＣＳＰ）に代表されるように、さらなる小型化のため、ＣＳＰを半導体チップサイズにまで小型化されたリアルチップサイズパッケージ（ＲＣＳＰ）が提案されている。
【０００４】
このようなパッケージの小型化、薄型化に伴って、１パッケージを構成する絶縁樹脂も少量になり、信頼性に関する樹脂性能の向上が、よりいっそう求められるようになった。ＢＧＡ・ＣＳＰ・ＷＬＰＫＧに共通する問題は、感光性樹脂が熱膨張係数の著しく小さいシリコンやウエハーに密着した構造をしているか、もしくは、熱膨張係数がウエハーに拘束されている有機材料に密着した構造をしているため、上記半導体パッケージに対しパッケージの性能を加速して評価する温度サイクル試験（ＴＣ試験）を行った場合、感光性樹脂とシリコンとの熱膨張係数のミスマッチにより、樹脂に過大な応力がかかりクラックが発生してしまうことである。このＴＣ試験での信頼性、つまり、耐クラック性は半導体パッケージ用材料として必要不可欠である。
【０００５】
しかしながら、とりわけ、メタクリロイル基やアクリロイル基を有する化合物に代表されるような光重合化合物から光架橋して作製された絶縁樹脂や、エポキシ樹脂とその硬化剤に代表されるような熱硬化性樹脂が架橋して作製された絶縁樹脂はじん性に乏しく、ＴＣ信頼性に劣る。このため、ＴＣ試験での信頼性向上を目的に、ゴム変性して、絶縁樹脂の熱応力を低減させる方法や加工条件により絶縁樹脂の熱応力を低減させる方法が検討されているが、未だ充分な効果が得られないのが実状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであって、ＴＣ試験において耐クラック性に優れた、高信頼性の感光性有機無機複合材料および、それを用いた半導体装置の提供を目的とする。
【０００７】
即ち、本発明は、
（１）感光性樹脂、及び無機フィラーから構成される感光性有機無機複合材料において、前記無機フィラーの含有量が３０体積％以上７５体積％未満であり、かつ、
前記無機フィラーが、鱗片状もしくは板状の形状を有し、最大粒径が４０μｍ以下、アスペクト比が４以上４０以下であることを特徴とする感光性有機無機複合材料、
（２）前記無機フィラーが、２次凝集を起こすことなく、樹脂中に層状に積み重なるように分散されている（１）に記載の感光性有機無機複合材料。
（３）（１）または（２）のいずれか記載の感光性有機無機複合材料を用いることを特徴とする半導体装置、
である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられる無機フィラーは、鱗片状もしくは板状であり、最大粒径５０μｍ以下、アスペクト比が４以上５０以下であることが好ましく、更には最大粒径４０μｍ以下、アスペクト比が４以上４０以下であることがより好ましい。最大粒径が５０μｍを超えると、感光性樹脂の解像性を著しく低下させる。また、アスペクト比が４未満であり、形状が球形に近づくとフィラーが層状に積み重なる効果が低下し、フィラーによる樹脂の補強効果が低下する。針状のフィラーを用いると面内で物性に異方性が発現するため好ましくない。また、アスペクト比が５０を超えると、フィラーが層状に積み重なる効果は向上するものの、フィラー粒子が薄くなるため、フィラーの厚み方向に伸展するクラックに対する抵抗が低くなり、フィラーによる樹脂の補強効果が低下する。
【０００９】
無機フィラーの添加量は３０体積％以上、７５体積％未満であることが好ましく、更に好ましくは、３５体積％以上、７０体積％未満である。３０体積％未満であると、フィラー粒子間距離が長くなり、フィラーによる樹脂の補強効果が充分ではない。一方、７５体積％以上であると、解像性が低下し、感光性樹脂としての機能を発しなくなる。
【００１０】
また、本発明は無機フィラーの形状、サイズ、アスペクト比、充填量およびフィラーが層状に積み重なる用に分散されることを特徴とする感光性有機無機複合材料であり、本発明で用いられる感光性のベース樹脂は何ら限定されることはないが、以下のものが例としてあげられる。とりわけ、ネガ型感光性樹脂の耐クラック性の改善効果は大きい。
【００１１】
ネガ型感光性樹脂としては、１）アクリロイル基、メタクリロイル基や、ビニル基などのラジカル重合を起こす官能基を有する化合物を1種類または２種類以上に、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−トリクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、エチルアントラキノン、ブチルアントラキノンなどに代表されるような光重合開始剤を1種類または２種類以上添加したものや、２）上記１）にエポキシ樹脂およびその硬化剤、マレイミド、フノール樹脂、シアネート樹脂などの熱硬化性樹脂を添加したものが挙げられる。
【００１２】
ポジ型感光性樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂などにナフトキノンジアジド類化合物を添加したものが挙げられる。
【００１３】
これら無機フィラー、感光性樹脂のほかに、消泡剤、レベリング剤、紫外線吸収剤や、可塑剤が添加されていても良い。また、無機フィラーが層状に積み重なることを阻害しない程度であれば、ゴム粒子や、不定形や球形の無機フィラーを添加してもよい。針状フィラーも、板状もしくは鱗片状フィラーが層状に積み重なることを阻害しない程度で、面内の物性に異方性が出ない程度であれば添加してもよい。
【００１４】
本発明の有機無機複合材料は、各種の半導体装置に適用される。。本発明の半導体装置は、如何なる形状であってもよく、また、前記の有機無機複合材料を用いてさえすれば、他材料の構成は如何なるものであってもよい。感光性有機無機複合材料は、例えば、半導体装置内のインターポーザーと呼ばれる回路のソルダーレジストとして使用することもできる。一方、ウエハー上に再配線層を形成するタイプの半導体装置には、その再配線層を保持するために、再配線層とウエハー間に存在する感光性絶縁樹脂層として使用することもできる。また、再配線層を被覆する感光性ソルダーレジストとして使用することもできる。より好ましくは、感光性絶縁樹脂層と感光性ソルダーレジストの両方に用い、半導体装置構成材料中での前記有機無機複合材料の構成比率を高めるのがよい。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
[実施例および比較例]
＜感光性樹脂成分＞
エポキシ樹脂＊１；ＥＰＩＣＬＯＮ−Ｎ８６５（大日本インキ化学工業(株)製）フェノール樹脂＊２；アロニックスＴＯ−１４９６（東亞合成(株)製）
光重合モノマー＊３；ネオマーＰＭ２０１（三洋化成(株)製）
光反応開始剤＊４；ベンジルジメチルケタール（チバスペシャリティーケミカルズ製）
＜無機フィラー成分＞
鱗片シリカ；鱗片状、最大粒径４０μm、アスペクト比１０
合成マイカ；鱗片状、最大粒径３０μm、アスペクト比４０
球形シリカ；球状、最大粒径５μm、アスペクト比１
マイカ；鱗片状、最大粒径４０μm、アスペクト比３０
【００１６】
＜樹脂溶液の作製＞
無機充填剤を除く各樹脂組成物成分を、それぞれ表１に示す配合量に従い、メチルエチルケトン３００ｇに添加し、ディスパーザー（４０００ｒｐｍ）で約１時間撹拌し溶解した。その後、表１に示す配合量の無機充填剤を添加し、樹脂溶液の周囲を氷水で冷却しながら、ディスパーザー（８０００ｒｐｍ）で１５分間、さらにゴーリン式撹拌装置（圧力６００ｋｇ／ｃｍ²）に通し、加えて、アルティマイザー（圧力２００ＭＰａ）で処理することにより、感光性有機無機複合材料の溶液を得た。
【００１７】
＜樹脂付き銅箔の作製＞
上記で得た樹脂溶液を、５μｍ厚の電解銅箔上にバーコーターにより流延塗布し、６０℃で１０分間、８０℃で１０分間乾燥することにより、樹脂厚み７０μｍの樹脂付き銅箔（ＲＣＣ）を得た。
＜ドライフィルムソルダーレジストの作製＞
上記で得た樹脂溶液を、２５μｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上にバーコーターにより流延塗布し、６０℃で１０分間、８０℃で１０分間乾燥することにより、樹脂厚み１８μｍのドライフィルムソルダーレジストを得た。
【００１８】
＜半導体装置の作製＞
図１に温度サイクル信頼性評価用半導体装置の断面概略図を示す。
上記ＲＣＣを８インチの半導体ウエハー１の表面にロールラミネーターにより貼り付けし、半導体ウエハー１、絶縁樹脂層２、及び銅箔を積層した構造物を得た。次に、この構造物上にロールラミネーターによりドライフィルムメッキレジストを貼り付けて、メッキレジスト層を形成し、ワイヤーボンドフィンガー、半田ボールパッド、およびそれらをつなぐ回路となるべき部位をフォトリソグラフィー手法により開口した後、該部位に１０μｍ厚みの銅層、５μｍ厚みのニッケル層、および１μｍ厚みの金層６を電解メッキにより形成した。この後、メッキレジストを３％水酸化ナトリウム水溶液で剥離除去した後、金メッキ層をレジストとして、ＲＣＣの銅箔をフラッシュエッチングし、金メッキ層直下に再配線回路５を形成した。
【００１９】
さらに、エッチングにより銅箔が除去された樹脂層表面を、ワイヤーボンドパッド上の部位が現像、開口できるように、平行光露光機を用いて露光し、２．３８％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液にて、所定位置の樹脂を溶解除去し、その表面に紫外線を５００ｍＪ照射した後、１８０℃１時間加熱することにより、ウエハー上にワイヤーボンディング用の樹脂開口部、および金メッキで表面を被覆されたワイヤーボンドフィンガー、半田ボールパッド、およびこれらをつなぐ再配線回路を持つ、完全硬化した絶縁樹脂層２を得た。
【００２０】
次に、７０℃に加熱されたロールラミネーターにより、上記のドライフィルムソルダーレジストを再配線回路５上に貼り付け、ワイヤーボンドフィンガー、半田ボールパッドとワイヤーボンディング用として、絶縁樹脂層開口部にフォトマスクを使用し、平行光露光機を用いて２５０ｍＪで露光し、２．３８％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液にて所定位置の絶縁樹脂層を溶解除去し、その表面に紫外線を５００ｍＪ照射した後、１８０℃１時間加熱することによりソルダーレジスト層３を硬化させた。次に、樹脂開口部を経由して金ワイヤー８により、半導体ウエハー１と絶縁樹脂上の再配線回路５が接合された後、絶縁樹脂層開口部およびワイヤーボンドフィンガー周辺を印刷封止樹脂（CRP5300住友ベークライト製）４により封止し、１８０℃１時間で硬化した。そして半田ボール７を搭載し、最後にダイシングすることにより、ＴＣ信頼性評価用半導体装置（図１）を得た。サイズは１０ｍｍ×１０ｍｍ×１．３ｍｍである。
【００２１】
このようにして得られた半導体装置について−６５℃／３０分〜１５０℃／３０分の条件でサイクル数を５０、１００、２００、３００、４００、５００サイクルと変えてＴＣ試験を行った。そして、ＴＣ試験における樹脂層クラックの発生数を顕微鏡観察により測定した（各ｎ＝１０）。これらの結果を表１に示した。
表１の結果から、実施例は比較例に比べて、ＴＣ試験の評価結果が良好であることがわかる。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、温度サイクル試験において絶縁樹脂層クラックの発生の問題がない、信頼性に優れた感光性有機無機複合材料および半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】温度サイクル信頼性評価用半導体装置の断面概略図である。
【符号の説明】
半導体ウエハー１
絶縁樹脂層２
ソルダーレジスト層３
印刷封止樹脂４
再配線回路５
ニッケル／金メッキ層６
半田ボール７
金ワイヤー８[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic-inorganic composite material that is highly reinforced by a highly filled inorganic filler and has optical resolution.
[0002]
[Prior art]
With recent demands for higher functionality and lighter, thinner and smaller electronic devices, electronic components have been increasingly integrated and densely packaged. Semiconductor packages used in these electronic devices have been reduced in size and increased in pin count, and mounting substrates on which electronic components including the semiconductor package are mounted have also been reduced in size. Furthermore, in order to improve the storage property in an electronic device, a rigid flex board that can be bent by laminating and integrating a rigid board and a flexible board has been used as a mounting board.
[0003]
With the miniaturization of semiconductor packages, the conventional package using a lead frame has a limit on miniaturization. Therefore, recently, it is assumed that a chip is mounted on a circuit board, and BGA (Ball Grid) is used. Array) and a new area mounting type package system such as CSP (Chip Scale Package) have been proposed. In these semiconductor packages, the electrical connection between the electrodes of the semiconductor chip and the terminals of the substrate, which is made of various materials such as plastics and ceramics, called the semiconductor package substrate, has the function of the lead frame of the conventional semiconductor package. As a general connection method, a wire bonding method, a TAB (Tape Automated Bonding) method, an FC (Flip Chip) method, or the like is known. Recently, BGA and CSP structures using an FC connection method advantageous for miniaturization of semiconductor packages have been actively proposed, and as represented by wafer level CSP (WLCSP), for further miniaturization, A real chip size package (RCSP) in which the CSP is downsized to a semiconductor chip size has been proposed.
[0004]
Along with the downsizing and thinning of such packages, the amount of insulating resin that constitutes one package has been reduced, and an improvement in resin performance related to reliability has been further demanded. The problem common to BGA, CSP, and WLPKG is that the photosensitive resin has a structure that is in close contact with silicon or a wafer having a very low thermal expansion coefficient, or that the thermal expansion coefficient is in close contact with an organic material that is constrained to the wafer. Due to the structure, when a temperature cycle test (TC test) is performed on the semiconductor package to accelerate and evaluate the performance of the package, the resin is excessive due to a mismatch in the thermal expansion coefficient between the photosensitive resin and silicon. The stress is applied and cracks occur. Reliability in the TC test, that is, crack resistance is indispensable as a semiconductor package material.
[0005]
However, in particular, there are insulating resins produced by photocrosslinking from photopolymerized compounds represented by compounds having methacryloyl groups and acryloyl groups, and thermosetting resins represented by epoxy resins and their curing agents. The insulating resin produced by crosslinking is poor in toughness and inferior in TC reliability. For this reason, for the purpose of improving the reliability in the TC test, a method of reducing the thermal stress of the insulating resin by modifying the rubber and a method of reducing the thermal stress of the insulating resin depending on the processing conditions has been studied. The actual situation is that it is not possible to obtain an effective effect.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a highly reliable photosensitive organic-inorganic composite material having excellent crack resistance in a TC test and a semiconductor device using the same. And
[0007]
That is, the present invention
(1) a photosensitive resin, and the photosensitive organic-inorganic composite material composed of an inorganic filler, the content of the inorganic filler is less than 30 vol% to 75 vol%, and,
Wherein the inorganic filler has a flake or plate-like shape, the maximum particle size of 40μm or less, photosensitive organic-inorganic composite material, wherein the A scan and aspect ratio is 4 or more and 40 or less,
(2) The photosensitive organic-inorganic composite material according to (1) , wherein the inorganic filler is dispersed in a layered manner in the resin without causing secondary aggregation.
(3) A semiconductor device using the photosensitive organic-inorganic composite material according to any one of (1) and (2) ,
It is.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The inorganic filler used in the present invention is scaly or plate-like, and preferably has a maximum particle size of 50 μm or less and an aspect ratio of 4 to 50, and further has a maximum particle size of 40 μm or less and an aspect ratio of 4 to 40. The following is more preferable. When the maximum particle size exceeds 50 μm, the resolution of the photosensitive resin is remarkably lowered. Moreover, the aspect ratio is less than 4, and when the shape approaches a sphere, the effect of fillers being stacked in layers decreases, and the effect of reinforcing the resin by the fillers decreases. Use of a needle-like filler is not preferable because anisotropy appears in the physical properties in the plane. Also, if the aspect ratio exceeds 50, the effect of stacking the fillers in layers is improved, but the filler particles become thinner, so the resistance to cracks extending in the thickness direction of the fillers is reduced, and the resin reinforcing effect by the fillers is reduced. To do.
[0009]
The addition amount of the inorganic filler is preferably 30% by volume or more and less than 75% by volume, more preferably 35% by volume or more and less than 70% by volume. If it is less than 30% by volume, the distance between the filler particles becomes long, and the reinforcing effect of the resin by the filler is not sufficient. On the other hand, when it is 75% by volume or more, the resolution is lowered and the function as a photosensitive resin is not exhibited.
[0010]
Further, the present invention is a photosensitive organic-inorganic composite material characterized in that the shape, size, aspect ratio, filling amount, and filler of the inorganic filler are dispersed so as to be stacked in layers, and the photosensitive organic material used in the present invention. Although base resin is not limited at all, the following are mentioned as an example. In particular, the effect of improving the crack resistance of the negative photosensitive resin is great.
[0011]
As the negative photosensitive resin, 1) one or more compounds having a functional group causing radical polymerization such as acryloyl group, methacryloyl group, vinyl group, benzophenone, benzoylbenzoic acid, 4-phenylbenzophenone, Hydroxybenzophenone, benzoin, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin butyl ether, benzoin isobutyl ether, 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, 4-t-butyl-trichloroacetophenone, diethoxyacetophenone,

ethyl anthraquinone

1 or 2 or more types of photopolymerization initiators typified by butyl anthraquinone, etc. 2) Epoxy resin and its curing agent to 1) above Maleimide, Funoru resins include those obtained by adding a thermosetting resin such as cyanate resin.
[0012]
Examples of the positive photosensitive resin include those obtained by adding a naphthoquinonediazide compound to a polyimide resin, a polybenzoxazole resin, or the like.
[0013]
In addition to these inorganic fillers and photosensitive resins, antifoaming agents, leveling agents, ultraviolet absorbers, and plasticizers may be added. Further, rubber particles or amorphous or spherical inorganic fillers may be added as long as the inorganic fillers are not hindered from being stacked in layers. Needle-like fillers may also be added as long as they do not inhibit layering of plate-like or scale-like fillers and do not cause anisotropy in the in-plane physical properties.
[0014]
The organic-inorganic composite material of the present invention is applied to various semiconductor devices. . The semiconductor device of the present invention may have any shape, and any other material may be used as long as the organic-inorganic composite material is used. The photosensitive organic-inorganic composite material can also be used, for example, as a solder resist for a circuit called an interposer in a semiconductor device. On the other hand, in a semiconductor device of a type in which a rewiring layer is formed on a wafer, it can be used as a photosensitive insulating resin layer existing between the rewiring layer and the wafer in order to hold the rewiring layer. It can also be used as a photosensitive solder resist that covers the rewiring layer. More preferably, it is used for both the photosensitive insulating resin layer and the photosensitive solder resist, and the constituent ratio of the organic-inorganic composite material in the semiconductor device constituent material is increased.
[0015]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[Examples and Comparative Examples]
<Photosensitive resin component>
Epoxy resin * 1; EPICLON-N865 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) Phenolic resin * 2; Aronix TO-1496 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
Photopolymerization monomer * 3; Neomer PM201 (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.)
Photoinitiator * 4; benzyl dimethyl ketal (Ciba Specialty Chemicals)
<Inorganic filler component>
Scale silica; scale-like, maximum particle size 40μm, aspect ratio 10
Synthetic mica; scale-like, maximum particle size 30μm, aspect ratio 40
Spherical silica; spherical, maximum particle size 5μm, aspect ratio 1
Mica; scale-like, maximum particle size 40μm, aspect ratio 30
[0016]
<Preparation of resin solution>
Each resin composition component excluding the inorganic filler was added to 300 g of methyl ethyl ketone according to the blending amounts shown in Table 1, respectively, and dissolved by stirring for about 1 hour with a disperser (4000 rpm). Thereafter, an inorganic filler having a blending amount shown in Table 1 was added, and the resin solution was cooled with ice water while passing through a disperser (8000 rpm) for 15 minutes and further through a gorin type stirring device (pressure 600 kg / cm ² ). In addition, a solution of a photosensitive organic-inorganic composite material was obtained by treating with an optimizer (pressure 200 MPa).
[0017]
<Preparation of copper foil with resin>
The resin solution obtained above was cast-coated on a 5 μm thick electrolytic copper foil with a bar coater, and dried at 60 ° C. for 10 minutes and at 80 ° C. for 10 minutes, whereby a resin-coated copper foil (RCC) with a resin thickness of 70 μm (RCC). )
<Preparation of dry film solder resist>
The resin solution obtained above is cast-coated on a 25 μm-thick PET (polyethylene terephthalate) film by a bar coater, and dried at 60 ° C. for 10 minutes and at 80 ° C. for 10 minutes, whereby a dry film solder having a resin thickness of 18 μm. A resist was obtained.
[0018]
<Fabrication of semiconductor device>
FIG. 1 is a schematic sectional view of a semiconductor device for temperature cycle reliability evaluation.
The RCC was attached to the surface of an 8-inch semiconductor wafer 1 with a roll laminator to obtain a structure in which the semiconductor wafer 1, the insulating resin layer 2, and the copper foil were laminated. Next, a dry film plating resist is pasted onto this structure with a roll laminator to form a plating resist layer, and the wire bond fingers, solder ball pads, and the parts that should be the circuit connecting them are opened by photolithography. Then, a 10 μm-thick copper layer, a 5 μm-thick nickel layer, and a 1 μm-thick gold layer 6 were formed on the portion by electrolytic plating. Thereafter, the plating resist was peeled and removed with a 3% aqueous sodium hydroxide solution, and then the RCC copper foil was flash-etched using the gold plating layer as a resist to form the rewiring circuit 5 immediately below the gold plating layer.
[0019]
Further, the surface of the resin layer from which the copper foil has been removed by etching is exposed using a parallel light exposure machine so that the portion on the wire bond pad can be developed and opened, and the 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution is obtained. Then, the resin at a predetermined position is dissolved and removed, and the surface is irradiated with ultraviolet rays of 500 mJ, and then heated at 180 ° C. for 1 hour, so that the wire opening is covered with a resin opening for wire bonding and a wire whose surface is coated with gold plating. A completely cured insulating resin layer 2 having bond fingers, solder ball pads, and a rewiring circuit connecting them was obtained.
[0020]
Next, the above dry film solder resist is pasted on the rewiring circuit 5 by a roll laminator heated to 70 ° C., and a photomask is formed on the opening of the insulating resin layer for wire bonding fingers, solder ball pads and wire bonding. And exposed to 250 mJ using a parallel light exposure machine, dissolve and remove the insulating resin layer at a predetermined position with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, and then irradiate the surface with 500 mJ of ultraviolet rays. The solder resist layer 3 was cured by heating at 1 ° C. for 1 hour. Next, after the semiconductor wafer 1 and the redistribution circuit 5 on the insulating resin are bonded by the gold wire 8 through the resin opening, the periphery of the insulating resin layer opening and the wire bond finger are printed with a sealing resin (CRP5300). (Made by Sumitomo Bakelite) 4 and cured at 180 ° C. for 1 hour. Then, a solder ball 7 was mounted and finally diced to obtain a TC reliability evaluation semiconductor device (FIG. 1). The size is 10 mm × 10 mm × 1.3 mm.
[0021]
The semiconductor device thus obtained was subjected to a TC test under the conditions of −65 ° C./30 minutes to 150 ° C./30 minutes, changing the number of cycles to 50, 100, 200, 300, 400, 500 cycles. Then, the number of occurrences of resin layer cracks in the TC test was measured by microscopic observation (each n = 10). These results are shown in Table 1.
From the results of Table 1, it can be seen that the evaluation results of the TC test are better in the example than in the comparative example.
[0022]
[Table 1]

[0023]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photosensitive organic inorganic composite material and semiconductor device excellent in the reliability which do not have the problem of generation | occurrence | production of an insulating resin layer crack in a temperature cycle test can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device for temperature cycle reliability evaluation.
[Explanation of symbols]
Semiconductor wafer 1
Insulating resin layer 2
Solder resist layer 3
Printing sealing resin 4
Rewiring circuit 5
Nickel / gold plating layer 6
Solder balls 7
Gold wire 8

Claims

In a photosensitive organic-inorganic composite material composed of a photosensitive resin and an inorganic filler,
The content of the inorganic filler is less than 30 vol% to 75 vol%, and,
Wherein the inorganic filler has a flake or plate-like shape, the maximum particle size of 40μm or less, photosensitive organic-inorganic composite material, wherein the A scan and aspect ratio is 4 or more and 40 or less.

The photosensitive organic-inorganic composite material according to claim 1 , wherein the inorganic filler is dispersed so as to be layered in the resin without causing secondary aggregation.

A semiconductor device using the photosensitive organic-inorganic composite material according to claim 1 .