JP6094886B2 - Manufacturing method of semiconductor device and acrylic resin composition for semiconductor sealing used therefor - Google Patents

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本発明は、半導体装置の製造方法とそれに使用される半導体封止用アクリル樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、フリップチップ実装において、封止樹脂を回路基板へ先に供給する方法によってリフロー時に電気的接続と封止樹脂の硬化を同時に行う半導体装置の製造方法とそれに使用される半導体封止用アクリル樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a method for producing a semiconductor device and an acrylic resin composition for semiconductor encapsulation used therein. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which electrical connection and curing of a sealing resin are simultaneously performed at the time of reflow by a method of previously supplying a sealing resin to a circuit board in flip chip mounting, and the semiconductor device is used for the method. The present invention relates to an acrylic resin composition for semiconductor encapsulation.

近年、BGA(Ball grid array)、LGA(Land grid array)、CSP(Chip size package)などのパッケージを有するフリップチップ型の半導体装置の高密度化が求められており、それに伴い、回路の狭ピッチ化も求められている。   In recent years, there has been a demand for higher density of flip chip type semiconductor devices having packages such as BGA (Ball grid array), LGA (Land grid array), and CSP (Chip size package). There is also a need to make it.

フリップチップ型の半導体装置の実装においては、実装部品の半導体チップにはんだによりバンプ電極を形成しておき、バンプ電極に対応するように設けられた実装用の電極パッドが形成された回路基板に、フェースダウンで半導体チップを載置する。そしてリフロー処理することによりはんだを溶融させてバンプ電極と電極パッドとを直接接続する。   In mounting a flip chip type semiconductor device, a bump electrode is formed by solder on a semiconductor chip of a mounting component, and a circuit board on which a mounting electrode pad provided to correspond to the bump electrode is formed, A semiconductor chip is placed face down. Then, the solder is melted by reflow treatment to directly connect the bump electrode and the electrode pad.

フリップチップ型の半導体装置の実装による接続においては、例えば、温度サイクル試験時において、熱応力による歪により、電気的な接合不良を引き起こすおそれがあるなど、信頼性が問題になることがあった。すなわち、半導体チップと回路基板の熱膨張係数差に由来する熱応力が接続部に集中して接続部を破壊する場合がある。   In connection by mounting a flip-chip type semiconductor device, for example, in a temperature cycle test, there is a possibility that electrical connection failure may occur due to distortion due to thermal stress, and reliability may be a problem. That is, the thermal stress derived from the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor chip and the circuit board may concentrate on the connection part and break the connection part.

信頼性を高める方法として、リフロー処理により電極同士を接合した後、半導体チップと回路基板との間に形成される隙間を樹脂組成物で封止することにより、この熱応力を分散して接続信頼性を高めるアンダーフィル技術が広く用いられている。   As a method to increase reliability, after joining the electrodes by reflow treatment, the gap formed between the semiconductor chip and the circuit board is sealed with a resin composition, so that this thermal stress is dispersed and connection reliability is achieved. Underfill technology that enhances performance is widely used.

アンダーフィル技術としては、半導体チップを回路基板上に搭載し、リフロー処理することにより電極同士を接合した後に、回路基板と半導体チップとの隙間に封止樹脂(アンダーフィル樹脂)を注入する後供給方式が広く用いられている。   As an underfill technology, a semiconductor chip is mounted on a circuit board, the electrodes are joined together by reflow treatment, and then a sealing resin (underfill resin) is injected into the gap between the circuit board and the semiconductor chip. The method is widely used.

しかしながら、この後供給方式は、リフロー処理と、封止樹脂の充填工程やその後の硬化処理工程とがそれぞれ別の工程であるために、工程が増加して煩雑になり、生産性が低下するという問題があった。   However, in this post-supply method, the reflow process, the sealing resin filling process and the subsequent curing process process are separate processes. There was a problem.

このような問題を解決するために、近年では、リフロー処理の前に予め封止樹脂を回路基板に供給しておく先供給方式が注目を集めてきている(特許文献1〜4)。   In order to solve such a problem, in recent years, a pre-feeding method in which a sealing resin is supplied to a circuit board in advance before the reflow process has attracted attention (Patent Documents 1 to 4).

この先供給方式では、熱圧着により回路基板に半導体チップを接合する前に、予め、回路基板に封止樹脂を塗布などによって供給した後に、半導体チップを搭載する。そしてこれらをリフロー処理することにより、電極間の接合と併せて、熱圧着時の加熱により封止樹脂を硬化させる。   In this prior supply method, before the semiconductor chip is bonded to the circuit board by thermocompression bonding, the semiconductor chip is mounted after the sealing resin is previously supplied to the circuit board by coating or the like. Then, by reflowing them, the sealing resin is cured by heating at the time of thermocompression bonding together with the bonding between the electrodes.

近年では、電子機器の小型化、軽量化、高機能化の市場動向において、半導体装置の高集積化、表面実装化が年々進んでいる。例えば、多ピン化、高速化への要求に対応するため、半導体パッケージを垂直方向に積層したPackage−on−Package(パッケージオンパッケージ:PoP)構造の半導体装置の開発も行われている。   In recent years, in the market trend of downsizing, weight reduction, and high functionality of electronic devices, higher integration and surface mounting of semiconductor devices are progressing year by year. For example, in order to meet the demand for higher pin count and higher speed, a semiconductor device having a package-on-package (package on package: PoP) structure in which semiconductor packages are stacked in the vertical direction has been developed.

このPoP構造の半導体装置では、下段にロジックパッケージを使用し、上段にメモリパッケージを搭載する場合が多い。PoP構造の半導体装置は、良品のロジックパッケージやメモリパッケージのみを選定して使用でき、かつ、種々のメモリ容量パッケージとロジックパッケージとの組み合わせが自由で、携帯電話機器などの製品サイクルが短く小型軽量化が必要な用途に特に適している。   In many cases, the PoP semiconductor device uses a logic package in the lower stage and a memory package in the upper stage. For PoP semiconductor devices, only good logic packages and memory packages can be selected and used, and various combinations of memory capacity packages and logic packages can be freely used. It is particularly suitable for applications that need to be made.

従来、半導体チップに形成されるバンプとしては、はんだや金で構成されたバンプが用いられているが、PoP構造の半導体装置などのような近年の微細接続化に対応するために、銅ピラーの先端にはんだを形成した構造のバンプ電極が用いられるようになってきている。このような半導体装置では、前記の先供給方式による封止が検討されている。   Conventionally, bumps formed of solder or gold have been used as bumps formed on a semiconductor chip. However, in order to cope with recent fine connection such as a semiconductor device having a PoP structure, Bump electrodes having a structure in which solder is formed at the tip have been used. In such a semiconductor device, sealing by the above-described first supply method is being studied.

従来、この先供給方式の封止樹脂には、エポキシ樹脂組成物が提案されている(特許文献1〜3)。   Conventionally, an epoxy resin composition has been proposed for the sealing resin of this first supply method (Patent Documents 1 to 3).

しかしながら、このエポキシ樹脂組成物を使用する技術では、リフロー後に硬化した封止樹脂中にボイドが残るという問題があった。このボイドの発生要因としては、回路基板表面を保護するソルダーレジストに含有される未硬化の低分子成分の揮発などが挙げられる。   However, the technique using this epoxy resin composition has a problem that voids remain in the sealing resin cured after reflow. As a cause of the generation of voids, volatilization of an uncured low molecular component contained in a solder resist that protects the surface of the circuit board can be cited.

そして硬化された封止樹脂中に残されたボイドは、リフロー後にはんだがボイドに流れる原因になったり、半導体チップと回路基板との接合の信頼性を低下させる原因になったりする。   The voids left in the cured sealing resin may cause the solder to flow into the voids after reflow, or may reduce the reliability of bonding between the semiconductor chip and the circuit board.

また、この先供給方式の封止樹脂には、アクリル系熱硬化性接着剤も検討されている(特許文献4)。この技術では、ラジカル開始剤として1分間半減期温度がはんだ融点付近もしくはそれを超える分解温度の高い有機過酸化物を含有するフィルム状のアクリル系熱硬化性接着剤を使用している。具体的には、特許文献4は、半導体チップのバンプの少なくとも一部が溶融温度Ts(℃)のはんだから構成されている当該回路基板の電極と半導体チップのバンプとを、重合開始剤として1分間半減期温度T1(℃)の有機過酸化物とを含有するアクリル系熱硬化性接着剤を介して、圧着温度T2(℃)でフリップチップボンダーで半導体チップ側から加圧することにより接続して接続構造体を製造する際に、Ts≦T2、および、−5≦T1−T2≦10を満足することが記載されている。例えば、融点221℃のSn2.5Ag等の鉛フリーはんだを使用した場合、T1は216〜241℃≦T1≦231〜250℃の範囲になる。   In addition, an acrylic thermosetting adhesive has also been studied for this first-supply type sealing resin (Patent Document 4). In this technique, a film-like acrylic thermosetting adhesive containing an organic peroxide having a high decomposition temperature near or exceeding the solder melting point is used as a radical initiator. Specifically, Patent Document 4 discloses that at least a part of bumps of a semiconductor chip is formed by using, as a polymerization initiator, an electrode of the circuit board in which at least a part of the solder is composed of solder having a melting temperature Ts (° C.) and a bump of the semiconductor chip. Connected by pressing from the semiconductor chip side with a flip chip bonder at the pressure bonding temperature T2 (° C.) through an acrylic thermosetting adhesive containing an organic peroxide with a minute half-life temperature T1 (° C.) It is described that Ts ≦ T2 and −5 ≦ T1−T2 ≦ 10 are satisfied when the connection structure is manufactured. For example, when lead-free solder such as Sn2.5Ag having a melting point of 221 ° C. is used, T1 is in the range of 216 to 241 ° C. ≦ T1 ≦ 231 to 250 ° C.

特開2008−239822号公報JP 2008-239822 A 特表2004−530740号公報Special table 2004-530740 gazette 特開2009−242685号公報JP 2009-242585 A 特開2011−243786号公報JP 2011-243786 A

しかしながら、最近では、半導体装置の生産効率をより高める観点から、フリップチップボンダーによるボンディングに要する時間をより短くすることが望まれている。例えば、半導体チップを保持したボンディングヘッドをステージの回路基板上の封止樹脂に接地した時点から、加熱によるはんだ溶融と封止樹脂の硬化、ボンディングヘッドのステージからの上昇までを、4〜5秒という短時間かつ高サイクルで行うことを求められる場合もある。   However, recently, from the viewpoint of further improving the production efficiency of semiconductor devices, it has been desired to shorten the time required for bonding by a flip chip bonder. For example, 4 to 5 seconds from the time when the bonding head holding the semiconductor chip is grounded to the sealing resin on the circuit board of the stage until the solder is melted by heating, the sealing resin is cured, and the bonding head is raised from the stage. In some cases, it is required to carry out in a short time and in a high cycle.

特許文献4では、このような4〜5秒という短時間の加熱圧着工程は想定せず従来の標準的なボンディング工程を主に想定している。しかしながら、4〜5秒という短時間の加熱圧着工程では、温度T1のような分解温度の高いラジカル開始剤を使用した場合には、第1に加熱の初期段階において封止樹脂の硬化による増粘が遅くなるため回路基板からのボイドの浸入を抑制できず、第2にラジカル開始剤の分解温度が高いため短時間のプロセス内でははんだ溶融後も硬化反応が十分に進行せず、そのため半導体チップと封止樹脂との剥離を生じるという問題点があった。   Patent Document 4 mainly assumes a conventional standard bonding process without assuming such a short time heating and pressure bonding process of 4 to 5 seconds. However, in the short time thermocompression bonding process of 4 to 5 seconds, when a radical initiator having a high decomposition temperature such as temperature T1 is used, first, thickening due to curing of the sealing resin in the initial stage of heating is performed. Since it is slow, the intrusion of voids from the circuit board cannot be suppressed, and secondly, since the decomposition temperature of the radical initiator is high, the curing reaction does not proceed sufficiently even after the solder is melted in a short time process, so that the semiconductor chip There is a problem that peeling occurs between the sealing resin and the sealing resin.

また、先供給方式では、熱圧着と同時に封止樹脂を硬化するため、硬化によってはんだの濡れが阻害されないようにすることが必要である。すなわち封止樹脂の硬化が進行して増粘すると、はんだの変形が阻害され、十分な濡れ性を発揮させることができない。特許文献4では活性剤を配合していないが、その場合4〜5秒という短時間の加熱圧着工程では、はんだの濡れ性が悪く信頼性に悪影響を及ぼす。   In the first supply method, since the sealing resin is cured simultaneously with the thermocompression bonding, it is necessary to prevent the wetting of the solder from being inhibited by the curing. That is, when the curing of the sealing resin proceeds and the viscosity increases, deformation of the solder is hindered and sufficient wettability cannot be exhibited. In Patent Document 4, an activator is not blended. In that case, in a short heat-pressing process of 4 to 5 seconds, the wettability of the solder is bad and the reliability is adversely affected.

本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、封止樹脂を回路基板へ先に供給する方法によって熱圧着時に電気的接続と封止樹脂の硬化を同時に行うフリップチップ実装において、非常に短時間での実装と封止により生産効率を向上させることができ、さらに回路基板からのボイドの発生を抑え、はんだの濡れ性も確保し、半導体チップと封止樹脂との剥離を抑制できる半導体装置の製造方法とそれに使用される半導体封止用アクリル樹脂組成物を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and in a flip chip mounting that simultaneously performs electrical connection and curing of the sealing resin during thermocompression bonding by a method of supplying the sealing resin to the circuit board first. The production efficiency can be improved by mounting and sealing in a very short time. Furthermore, the generation of voids from the circuit board is suppressed, the solder wettability is ensured, and the semiconductor chip and the sealing resin are separated. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can be suppressed and an acrylic resin composition for semiconductor encapsulation used therein.

上記の課題を解決するために、本発明の半導体装置の製造方法は、常温で液状の熱硬化性アクリル樹脂、前記熱硬化性アクリル樹脂のラジカル開始剤である1分間半減期温度150〜180℃の有機過酸化物、エポキシ樹脂、反応開始温度が180℃以上である前記エポキシ樹脂の硬化剤、活性剤、および無機充填剤を含有する半導体封止用アクリル樹脂組成物を回路基板の電極パッドを有する面に供給し、かつ前記回路基板を60〜100℃の範囲内の一定温度に加熱したステージに搭載する工程と、半導体チップを保持し100〜160℃の範囲内の一定温度に加熱したボンディングヘッドを、前記半導体チップのバンプ電極と前記回路基板の電極パッドとの位置を合わせて、前記ステージに搭載した前記回路基板上の前記半導体封止用アクリル樹脂組成物に接地させ、0.1〜2秒間の範囲内で保持する工程と、前記ボンディングヘッドの温度を、前記一定温度から、前記半導体チップのバンプ電極に配置した融点210℃以上の鉛フリーはんだの融点以上の温度まで1〜2.5秒間の範囲内で昇温する工程と、前記ボンディングヘッドの温度を、前記昇温後の所定温度に0.5〜2秒間の範囲内で保持して前記半導体封止用アクリル樹脂組成物を硬化させた後、前記接地から5秒間以内で前記ボンディングヘッドを前記ステージから上昇させる工程とを含むことを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a thermosetting acrylic resin that is liquid at room temperature, and a one-minute half-life temperature of 150 to 180 ° C. that is a radical initiator of the thermosetting acrylic resin. An acrylic resin composition for semiconductor encapsulation containing an organic peroxide, an epoxy resin, a curing agent for the epoxy resin having a reaction start temperature of 180 ° C. or more, an activator, and an inorganic filler is used as an electrode pad of a circuit board. And a step of mounting the circuit board on a stage heated to a constant temperature in the range of 60 to 100 ° C. and bonding that holds the semiconductor chip and is heated to a constant temperature in the range of 100 to 160 ° C. The head is used for sealing the semiconductor on the circuit board mounted on the stage by aligning the bump electrodes of the semiconductor chip and the electrode pads of the circuit board. A lead having a melting point of 210 ° C. or more disposed on the bump electrode of the semiconductor chip from the constant temperature, the step of grounding the cryl resin composition and holding it within a range of 0.1 to 2 seconds; The step of raising the temperature within a range of 1 to 2.5 seconds up to a temperature equal to or higher than the melting point of the free solder, and the temperature of the bonding head is maintained within the range of 0.5 to 2 seconds at the predetermined temperature after the temperature rise. And the step of raising the bonding head from the stage within 5 seconds after the grounding, after curing the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation.

この半導体装置の製造方法において、前記半導体チップは、銅ピラーの先端に前記鉛フリーはんだが形成された構造のバンプ電極を有することが好ましい。   In this method of manufacturing a semiconductor device, the semiconductor chip preferably has a bump electrode having a structure in which the lead-free solder is formed at the tip of a copper pillar.

この半導体装置の製造方法において、前記半導体封止用アクリル樹脂組成物は、前記活性剤として有機酸を含有することが好ましい。   In this method of manufacturing a semiconductor device, the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation preferably contains an organic acid as the activator.

この半導体装置の製造方法において、前記半導体封止用アクリル樹脂組成物は、前記活性剤の含有量が、前記半導体封止用アクリル樹脂組成物の全量に対して0.1〜20.0質量%の範囲内であることが好ましい。   In this method of manufacturing a semiconductor device, the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation has a content of the activator of 0.1 to 20.0 mass% with respect to the total amount of the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation. It is preferable to be within the range.

この半導体装置の製造方法において、前記半導体封止用アクリル樹脂組成物は、前記無機充填剤の最大粒径が10μm以下であることが好ましい。   In this method of manufacturing a semiconductor device, the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation preferably has a maximum particle size of the inorganic filler of 10 μm or less.

本発明の半導体封止用アクリル樹脂組成物は、封止樹脂を回路基板の電極パッドを有する面に供給し、かつ前記回路基板を60〜100℃の範囲内の一定温度に加熱したステージに搭載する工程と、半導体チップを保持し100〜160℃の範囲内の一定温度に加熱したボンディングヘッドを、前記半導体チップのバンプ電極と前記回路基板の電極パッドとの位置を合わせて、前記ステージに搭載した前記回路基板上の前記封止樹脂に接地させ、0.1〜2秒間の範囲内で保持する工程と、前記ボンディングヘッドの温度を、前記一定温度から、前記半導体チップのバンプ電極に配置した融点210℃以上の鉛フリーはんだの融点以上の温度まで1〜2.5秒間の範囲内で昇温する工程と、前記ボンディングヘッドの温度を、前記昇温後の所定温度に0.5〜2秒間の範囲内で保持して前記半導体封止用アクリル樹脂組成物を硬化させた後、前記接地から5秒間以内で前記ボンディングヘッドを前記ステージから上昇させる工程とを含む半導体装置の製造方法に前記封止樹脂として使用される半導体封止用アクリル樹脂組成物であって、常温で液状の熱硬化性アクリル樹脂、前記熱硬化性アクリル樹脂のラジカル開始剤である1分間半減期温度150〜180℃の有機過酸化物、エポキシ樹脂、反応開始温度が180℃以上である前記エポキシ樹脂の硬化剤、活性剤、および無機充填剤を含有することを特徴としている。   The acrylic resin composition for semiconductor encapsulation according to the present invention is mounted on a stage in which a sealing resin is supplied to a surface having an electrode pad of a circuit board and the circuit board is heated to a constant temperature within a range of 60 to 100 ° C. And mounting the bonding head, which holds the semiconductor chip and is heated to a constant temperature within a range of 100 to 160 ° C., on the stage by aligning the bump electrodes of the semiconductor chip and the electrode pads of the circuit board The step of grounding the sealing resin on the circuit board and holding it within a range of 0.1 to 2 seconds, and the temperature of the bonding head from the constant temperature to the bump electrode of the semiconductor chip A step of raising the temperature within a range of 1 to 2.5 seconds to a temperature not lower than the melting point of lead-free solder having a melting point of 210 ° C. or higher, and the temperature of the bonding head after the temperature increase. And holding the temperature within a range of 0.5 to 2 seconds to cure the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation, and then raising the bonding head from the stage within 5 seconds from the grounding. A semiconductor sealing acrylic resin composition used as a sealing resin in a method for manufacturing a semiconductor device, which is a thermosetting acrylic resin that is liquid at room temperature, and a radical initiator for the thermosetting acrylic resin for 1 minute It contains an organic peroxide having an half-life temperature of 150 to 180 ° C., an epoxy resin, a curing agent for the epoxy resin having a reaction start temperature of 180 ° C. or more, an activator, and an inorganic filler.

本発明によれば、非常に短時間での実装と封止により生産効率を向上させることができ、さらに回路基板からのボイドの発生を抑え、はんだの濡れ性も確保し、半導体チップと封止樹脂との剥離を抑制できる。   According to the present invention, it is possible to improve the production efficiency by mounting and sealing in a very short time, further suppress the generation of voids from the circuit board, ensure the wettability of the solder, and seal the semiconductor chip Peeling from the resin can be suppressed.

本発明の半導体装置の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the manufacturing method of the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置の製造方法の加熱プロファイルの一例である。It is an example of the heating profile of the manufacturing method of the semiconductor device of this invention.

以下に、本発明を詳細に説明する。   The present invention is described in detail below.

本発明において、半導体封止用アクリル樹脂組成物には、常温で液状の熱硬化性アクリル樹脂が配合される。   In the present invention, a thermosetting acrylic resin that is liquid at room temperature is blended with the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation.

熱硬化性アクリル樹脂を使用し、ラジカル反応によってボンディング時の加熱の初期段階で増粘させることにより、封止樹脂中でのボイドの発生を抑制できる。   By using a thermosetting acrylic resin and increasing the viscosity at the initial stage of heating during bonding by radical reaction, generation of voids in the sealing resin can be suppressed.

なお、ここで「常温で液状」とは、大気圧下での5〜28℃の温度範囲、特に室温18℃において流動性を持つことを意味する。   Here, “liquid at normal temperature” means having fluidity in a temperature range of 5 to 28 ° C. under atmospheric pressure, particularly at a room temperature of 18 ° C.

熱硬化性アクリル樹脂に使用される成分としては、耐熱性を確保する点を考慮すると、2個以上の(メタ)アクリロイル基を持つ化合物が好ましく、2〜6個の(メタ)アクリロイル基を持つ化合物がより好ましく、2個の(メタ)アクリロイル基を持つ化合物がさらに好ましい。   As a component used for the thermosetting acrylic resin, a compound having two or more (meth) acryloyl groups is preferable and 2 to 6 (meth) acryloyl groups are preferable in consideration of securing heat resistance. A compound is more preferable, and a compound having two (meth) acryloyl groups is more preferable.

2個の(メタ)アクリロイル基を持つ化合物としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ダイマージオールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   Examples of the compound having two (meth) acryloyl groups include ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1, 9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, dimer diol di (meth) acrylate, dimethylol tricyclodecane di (meth) acrylate, etc. Is mentioned.

また、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   Diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) An acrylate etc. are mentioned.

また、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジンクジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジエタノールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジアルキルアルコールジ(メタ)アクリレート、ジメタノールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   Also, glycerin di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, zinc di (meth) acrylate, cyclohexanediol di (meth) acrylate, cyclohexanedimethanol di (meth) acrylate, cyclohexane Examples include diethanol di (meth) acrylate, cyclohexanedialkyl alcohol di (meth) acrylate, dimethanol tricyclodecane di (meth) acrylate, and the like.

また、ビスフェノールA、ビスフェノールFまたはビスフェノールAD1モルとグリシジルアクリレート2モルとの反応物、ビスフェノールA、ビスフェノールFまたはビスフェノールAD1モルとグリシジルメタクリレート2モルとの反応物などが挙げられる。   Further, a reaction product of 1 mol of bisphenol A, bisphenol F or bisphenol AD and 2 mol of glycidyl acrylate, a reaction product of 1 mol of bisphenol A, bisphenol F or bisphenol AD and 2 mol of glycidyl methacrylate, and the like can be mentioned.

また、2個以上の(メタ)アクリロイル基を持つ化合物として、次式(I)または(II)で表わされる架橋多環構造を有する(メタ)アクリレートが好ましい。この架橋多環構造を有する(メタ)アクリレートを用いると、耐熱性に優れた硬化物を得ることができる。   Further, as the compound having two or more (meth) acryloyl groups, a (meth) acrylate having a crosslinked polycyclic structure represented by the following formula (I) or (II) is preferable. When a (meth) acrylate having this crosslinked polycyclic structure is used, a cured product having excellent heat resistance can be obtained.

Figure 0006094886
Figure 0006094886

(式中、R1およびR2はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を示し、aは1または2であり、bは0または1である。) (In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, a is 1 or 2, and b is 0 or 1.)

Figure 0006094886
Figure 0006094886

(式中、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を示し、Xは水素原子、メチル基、メチロール基、アミノ基、または(メタ)アクリロイルオキシメチル基を示し、cは0または1である。)
このような架橋多環構造を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、前記式(I)のaが1、bが0であるジシクロペンタジエン骨格を有する(メタ)アクリレート、前記式(II)のcが1であるパーヒドロ−1,4:5,8−ジメタノナフタレン骨格を有する(メタ)アクリレート、前記式(II)のcが0であるノルボルナン骨格を有する(メタ)アクリレート、前記式(I)のR1およびR2が水素原子であり、a=1、b=0であるジシクロペンタジエニルジアクリレート(トリシクロデカンジメタノールジアクリレート)、前記式(II)のXがアクリロイルオキシメチル基であり、R3およびR4が水素原子であり、cが1であるパーヒドロ−1,4:5,8−ジメタノナフタレン−2,3,7−トリメチロールトリアクリレート、前記式(II)のX、R3およびR4が水素原子であり、cが0であるノルボルナンジメチロールジアクリレート、前記式(II)のX、R3およびR4が水素原子であり、cが1であるパーヒドロ−1,4:5,8−ジメタノナフタレン−2,3−ジメチロールジアクリレートなどが挙げられる。中でも、ジシクロペンタジエニルジアクリレートおよびノルボルナンジメチロールジアクリレートが好ましい。
(Wherein R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, X represents a hydrogen atom, a methyl group, a methylol group, an amino group, or a (meth) acryloyloxymethyl group, and c represents 0 or 1)
Examples of the (meth) acrylate having such a crosslinked polycyclic structure include a (meth) acrylate having a dicyclopentadiene skeleton in which a in the formula (I) is 1 and b is 0, and in the formula (II) a (meth) acrylate having a perhydro-1,4: 5,8-dimethananaphthalene skeleton in which c is 1, a (meth) acrylate having a norbornane skeleton in which c in the formula (II) is 0, the formula (I Dicyclopentadienyl diacrylate (tricyclodecane dimethanol diacrylate) in which R 1 and R 2 are hydrogen atoms and a = 1 and b = 0, and X in the formula (II) is acryloyloxymethyl Perhydro-1,4: 5,8-dimethananaphthalene-2,3,7-trimethylol triacrylate, wherein R 3 and R 4 are hydrogen atoms and c is 1 X, R 3 and R 4 in the formula (II) are hydrogen atoms, and norbornane dimethylol diacrylate in which c is 0, X, R 3 and R 4 in the formula (II) are hydrogen atoms, c Perhydro-1,4: 5,8-dimethananaphthalene-2,3-dimethylol diacrylate and the like. Of these, dicyclopentadienyl diacrylate and norbornane dimethylol diacrylate are preferable.

また、2個以上の(メタ)アクリロイル基を持つ化合物として、次式(III)または(IV)で表わされる、ビスフェノール骨格にアルキレンオキサイドが付加された構造を有するジ(メタ)アクリレートが好ましい。このビスフェノール骨格にアルキレンオキサイドが付加された構造を有するジ(メタ)アクリレートを用いると、耐熱性および密着性に優れた硬化物を得ることができる。   Further, as a compound having two or more (meth) acryloyl groups, di (meth) acrylate having a structure in which an alkylene oxide is added to a bisphenol skeleton represented by the following formula (III) or (IV) is preferable. When di (meth) acrylate having a structure in which alkylene oxide is added to this bisphenol skeleton is used, a cured product having excellent heat resistance and adhesion can be obtained.

Figure 0006094886
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(式中、R5は水素、メチル基、またはエチル基を示し、R6は2価の有機基を示し、mおよびnは1〜20の整数を示す。) (In the formula, R 5 represents hydrogen, a methyl group, or an ethyl group, R 6 represents a divalent organic group, and m and n represent integers of 1 to 20.)

Figure 0006094886
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(式中、R5は水素、メチル基、またはエチル基を示し、R6は2価の有機基を示し、mおよびnは1〜20の整数を示す。)
このようなビスフェノール骨格にアルキレンオキサイドが付加された構造を有するジ(メタ)アクリレートとしては、例えば、アロニックスM−210、M−211B(東亞合成製)、NKエステルABE−300、A−BPE−4、A−BPE−6、A−BPE−10、A−BPE−20、A−BPE−30、BPE−100、BPE−200、BPE−500、BPE−900、BPE−1300N(新中村化学製)などのEO変性ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート(n=2〜20)、アロニックスM−208(東亞合成製)などのEO変性ビスフェノールF型ジ(メタ)アクリレート(n=2〜20)、デナコールアクリレートDA−250(ナガセ化成製)、ビスコート540(大阪有機化学工業製)などのPO変性ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート(n=2〜20)、デナコールアクリレートDA−721(ナガセ化成製)などのPO変性フタル酸ジアクリレートなどが挙げられる。
(In the formula, R 5 represents hydrogen, a methyl group, or an ethyl group, R 6 represents a divalent organic group, and m and n represent integers of 1 to 20.)
Examples of the di (meth) acrylate having a structure in which an alkylene oxide is added to the bisphenol skeleton include, for example, Aronix M-210, M-211B (manufactured by Toagosei), NK ester ABE-300, and A-BPE-4. A-BPE-6, A-BPE-10, A-BPE-20, A-BPE-30, BPE-100, BPE-200, BPE-500, BPE-900, BPE-1300N (manufactured by Shin-Nakamura Chemical) EO modified bisphenol A type di (meth) acrylate (n = 2 to 20) such as EO modified bisphenol F type di (meth) acrylate (n = 2 to 20) such as Aronix M-208 (manufactured by Toagosei), Dena PO-modified bisphenol such as coal acrylate DA-250 (manufactured by Nagase Kasei) and biscoat 540 (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry) And PO-modified phthalic acid diacrylates such as diol A type di (meth) acrylate (n = 2 to 20) and Denacol acrylate DA-721 (manufactured by Nagase Kasei).

また、2個以上の(メタ)アクリロイル基を持つ化合物としては、エポキシ(メタ)アクリレートが好ましい。エポキシ(メタ)アクリレートを用いると、後述のエポキシ樹脂を併用する際に反応性、耐熱性、および密着性に優れた硬化物を得ることができる。   Moreover, as a compound having two or more (meth) acryloyl groups, epoxy (meth) acrylate is preferable. When epoxy (meth) acrylate is used, a cured product excellent in reactivity, heat resistance, and adhesion can be obtained when an epoxy resin described later is used in combination.

エポキシ(メタ)アクリレートは、エポキシ樹脂と、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和一塩基酸との付加反応物であるオリゴマーを用いることができる。その原料のエポキシ樹脂としては、ビスフェノールA、ビスフェノールFなどのビスフェノールに代表されるビスフェノール類とエピハロヒドリンとの縮合によって得られるジグリシジル化合物(ビスフェノール型エポキシ樹脂)を用いることができる。また、フェノール骨格を有するエポキシ樹脂として、フェノールまたはクレゾールとホルマリンに代表されるアルデヒドとの縮合物であるフェノールノボラック類とエピハロヒドリンとの縮合によって得られる多価グリシジルエーテル(フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)を用いることができる。また、シクロヘキシル環を有するエポキシ樹脂を用いることができる。   As the epoxy (meth) acrylate, an oligomer that is an addition reaction product of an epoxy resin and an unsaturated monobasic acid such as acrylic acid or methacrylic acid can be used. As the raw material epoxy resin, a diglycidyl compound (bisphenol type epoxy resin) obtained by condensation of bisphenols typified by bisphenols such as bisphenol A and bisphenol F and epihalohydrin can be used. In addition, as an epoxy resin having a phenol skeleton, a polyvalent glycidyl ether (phenol novolac-type epoxy resin, cresol novolak) obtained by condensation of phenol or cresol and phenol novolaks which are condensates of aldehydes typified by formalin and epihalohydrin is used. Type epoxy resin). An epoxy resin having a cyclohexyl ring can be used.

エポキシ(メタ)アクリレートとして、例えば、25℃で固体または粘度10Pa・s以上の液体である、次式で表わされるビスフェノールA型エポキシアクリレートを好ましく用いることができる。   As the epoxy (meth) acrylate, for example, a bisphenol A type epoxy acrylate represented by the following formula, which is a solid at 25 ° C. or a liquid having a viscosity of 10 Pa · s or more, can be preferably used.

Figure 0006094886
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(式中、nは正の整数を示す。)
ビスフェノールA型エポキシアクリレートの市販品としては、例えば、デナコールアクリレートDA−250(長瀬化成、25℃で60Pa・s)、デナコールアクリレートDA−721(長瀬化成、25℃で100Pa・s)、リポキシVR−60(昭和高分子、常温固体)、リポキシVR−77(昭和高分子、25℃で100Pa・s)などが挙げられる。
(In the formula, n represents a positive integer.)
Commercially available products of bisphenol A type epoxy acrylate include, for example, Denacol acrylate DA-250 (Nagase Kasei, 60 Pa · s at 25 ° C.), Denacol acrylate DA-721 (Nagase Kasei, 100 Pa · s at 25 ° C.), Lipoxy VR-60 (Showa polymer, solid at room temperature), Lipoxy VR-77 (Showa polymer, 100 Pa · s at 25 ° C.), and the like.

その他、3個以上の(メタ)アクリロイル基を持つ化合物としては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールペンタアクリレート、エトキシ化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化(6)トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化(9)トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化(6)トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化(3)グリセリルトリアクリレート、高プロポキシ化(55)グリセリルトリアクリレート、エトキシ化(15)トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタアクリレートエステル、1,3−アダマンタンジオールジメタクリレート、1,3−アダマンタンジオールジアクリレート、1,3−アダマンタンジメタノールジメタクリレート、1,3−アダマンタンジメタノールジアクリレートなどが挙げられる。   Other examples of the compound having three or more (meth) acryloyl groups include pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol pentaacrylate, ethoxylation (3) trimethylolpropane triacrylate, ethoxylation (6) Trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated (9) trimethylolpropane triacrylate, propoxylated (6) trimethylolpropane triacrylate, propoxylated (3) glyceryl triacrylate, highly propoxylated (55) glyceryl triacrylate, ethoxylated ( 15) Trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, dimethylolpro Tetraacrylate, tripropylene glycol diacrylate, pentaacrylate ester, 1,3-adamantanediol dimethacrylate, 1,3-adamantanediol diacrylate, 1,3-adamantane dimethanol dimethacrylate, 1,3-adamantane dimethanol dimethacrylate An acrylate etc. are mentioned.

熱硬化性アクリル樹脂における好ましい配合の一例は、熱硬化性アクリル樹脂の全量に対して架橋多環構造を有する(メタ)アクリレート10〜50質量%、ビスフェノール骨格にアルキレンオキサイドが付加された構造を有するジ(メタ)アクリレート3〜20質量%、エポキシ(メタ)アクリレート5〜30質量%の範囲内である。   An example of a preferable blend in the thermosetting acrylic resin has a structure in which 10 to 50% by mass of (meth) acrylate having a crosslinked polycyclic structure with respect to the total amount of the thermosetting acrylic resin and alkylene oxide is added to the bisphenol skeleton. It is within the range of 3 to 20% by mass of di (meth) acrylate and 5 to 30% by mass of epoxy (meth) acrylate.

その他、熱硬化性アクリル樹脂には、前記の各成分以外に、各種のビニルモノマー、例えば、単官能ビニルモノマーなどを配合してもよい。   In addition to the above components, various vinyl monomers such as a monofunctional vinyl monomer may be added to the thermosetting acrylic resin.

本発明において、半導体封止用アクリル樹脂組成物には、熱硬化性アクリル樹脂のラジカル開始剤である1分間半減期温度150〜180℃の有機過酸化物が配合される。   In the present invention, an organic peroxide having a 1 minute half-life temperature of 150 to 180 ° C., which is a radical initiator of a thermosetting acrylic resin, is blended in the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation.

ラジカル開始剤としてこのような分解温度の有機過酸化物を使用することで、短時間での加熱圧着工程のうち加熱の初期段階では、半田の濡れ性を阻害しない程度に速やかに増粘して回路基板からのボイドの浸入を抑えることができる。そして分解温度が低いため、ボンディングヘッドの昇温工程からはんだ溶融後までの間に硬化反応が十分に進行し、半導体チップと封止樹脂との剥離を抑制することができる。   By using an organic peroxide having such a decomposition temperature as a radical initiator, in the initial stage of heating in a short time thermocompression bonding process, the viscosity is increased rapidly to such an extent that solder wettability is not hindered. Intrusion of voids from the circuit board can be suppressed. Since the decomposition temperature is low, the curing reaction sufficiently proceeds between the temperature raising step of the bonding head and after the solder is melted, and the peeling between the semiconductor chip and the sealing resin can be suppressed.

有機過酸化物としては、例えば、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート(1分間半減期温度161.4℃)、t−ブチルパーオキシベンゾエート(1分間半減期温度166.8℃)、t−ブチルクミルパーオキサイド(1分間半減期温度173.3℃)、ジクミルパーオキサイド(1分間半減期温度175.2℃)、α,α’−ジ(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン(1分間半減期温度175.4℃)、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(1分間半減期温度179.8℃)などが挙げられる。   Examples of the organic peroxide include t-butyl peroxy-2-ethylhexyl monocarbonate (1 minute half-life temperature 161.4 ° C.), t-butyl peroxybenzoate (1 minute half-life temperature 166.8 ° C.), t-Butylcumyl peroxide (1 minute half-life temperature 173.3 ° C.), Dicumyl peroxide (1 minute half-life temperature 175.2 ° C.), α, α′-di (t-butylperoxy) diisopropylbenzene ( 1-minute half-life temperature 175.4 ° C.), 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane (1-minute half-life temperature 179.8 ° C.), and the like.

ラジカル開始剤の含有量としては、特に限定されないが、熱硬化性アクリル樹脂100質量部に対して0.2〜2質量部が好ましい。この範囲内にすると、半導体封止用アクリル樹脂組成物の粘度安定性が良く、密着力の低下も抑制できる。   Although it does not specifically limit as content of a radical initiator, 0.2-2 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of thermosetting acrylic resins. If it is in this range, the viscosity stability of the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation is good, and a decrease in adhesion can also be suppressed.

本発明において、半導体封止用アクリル樹脂組成物には、エポキシ樹脂と、反応開始温度が180℃以上であるエポキシ樹脂の硬化剤が配合される。   In the present invention, an epoxy resin and an epoxy resin curing agent having a reaction start temperature of 180 ° C. or higher are blended in the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation.

エポキシ樹脂を配合することで、リフロー時の反応性が調整され、はんだの濡れ性を向上させることができる。また密着性を高めることができ、ブリードも抑制することができる。   By compounding the epoxy resin, the reactivity during reflow is adjusted, and the wettability of the solder can be improved. Moreover, adhesiveness can be improved and bleeding can also be suppressed.

そして反応開始温度が180℃以上であるエポキシ樹脂の硬化剤を配合することで、ボンディングヘッドの昇温工程からはんだ溶融後までの間にエポキシ樹脂の硬化反応が十分に進行し、半導体チップと封止樹脂との剥離を抑制することができる。   By adding an epoxy resin curing agent having a reaction start temperature of 180 ° C. or higher, the epoxy resin curing reaction proceeds sufficiently between the bonding head heating step and after the solder is melted. Peeling from the stop resin can be suppressed.

なお、エポキシ樹脂の硬化剤の反応開始温度は、DSC装置によって所定の温度範囲における樹脂組成物の発熱量を測定した時の、発熱量の増加が始まる温度とすることができ、具体的には、JIS K7121の方法に準じて算出した硬化発熱開始温度が考慮される。   The reaction start temperature of the epoxy resin curing agent can be a temperature at which the heat generation amount starts increasing when the heat generation amount of the resin composition in a predetermined temperature range is measured by a DSC apparatus. The curing heat generation start temperature calculated according to the method of JIS K7121 is taken into consideration.

エポキシ樹脂としては、1分子内にエポキシ基を2個以上有するものであれば、その分子量、分子構造は特に限定されず各種のものを用いることができる。具体的には、例えば、グリシジルエーテル型、グリシジルアミン型、グリシジルエステル型、オレフィン酸化型(脂環式)などの各種のエポキシ樹脂を用いることができる。さらに具体的には、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールF型エポキシ樹脂などの水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレートなどを用いることができる。これらの中でも、ビスフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂が好ましく、これらのエポキシ当量は120〜200の範囲内が好ましい。   As an epoxy resin, if it has 2 or more of epoxy groups in 1 molecule, the molecular weight and molecular structure will not be specifically limited, Various things can be used. Specifically, for example, various epoxy resins such as a glycidyl ether type, a glycidyl amine type, a glycidyl ester type, and an olefin oxidation type (alicyclic) can be used. More specifically, for example, bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resins and bisphenol F type epoxy resins, hydrogenated bisphenol type epoxy resins such as hydrogenated bisphenol A type epoxy resins and hydrogenated bisphenol F type epoxy resins, Biphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, aliphatic epoxy resin, triglycidyl Isocyanurate and the like can be used. Among these, bisphenol-type epoxy resins, hydrogenated bisphenol-type epoxy resins, and naphthalene-type epoxy resins are preferable, and these epoxy equivalents are preferably in the range of 120 to 200.

本発明の半導体封止用アクリル樹脂組成物におけるエポキシ樹脂の配合量は、樹脂成分(アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の硬化剤)の全量に対して0.1〜1質量%が好ましい。この範囲内にすると、はんだの濡れ性を向上させることができる。また密着性を高めることができ、ブリードも抑制することができる。   As for the compounding quantity of the epoxy resin in the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation of this invention, 0.1-1 mass% is preferable with respect to the whole quantity of a resin component (Acrylic resin, an epoxy resin, the hardening | curing agent of an epoxy resin). Within this range, the solder wettability can be improved. Moreover, adhesiveness can be improved and bleeding can also be suppressed.

反応開始温度が180℃以上であるエポキシ樹脂の硬化剤としては、例えば、イソフタル酸ジヒドラジド、(2,4−ジアミノ−6−[2−ウンデシルイミダゾリル−(1)]−エチル−S−トリアジン、ジシアンジアミド、2,4−ジアミノ−6−[2−エチル−4−メチルイミダゾリル−(1)]−エチル−S−トリアジン、ジアミノマレオニトリル)などが挙げられる。   Examples of the curing agent for the epoxy resin having a reaction start temperature of 180 ° C. or higher include isophthalic acid dihydrazide, (2,4-diamino-6- [2-undecylimidazolyl- (1)]-ethyl-S-triazine, And dicyandiamide, 2,4-diamino-6- [2-ethyl-4-methylimidazolyl- (1)]-ethyl-S-triazine, diaminomaleonitrile).

本発明の半導体封止用アクリル樹脂組成物におけるエポキシ樹脂の硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂の全量に対して2〜10質量%が好ましい。この範囲内にすると、半導体チップと封止樹脂との剥離を抑制することができる。   As for the compounding quantity of the hardening | curing agent of the epoxy resin in the acrylic resin composition for semiconductor sealing of this invention, 2-10 mass% is preferable with respect to the whole quantity of an epoxy resin. Within this range, peeling between the semiconductor chip and the sealing resin can be suppressed.

本発明において、半導体封止用アクリル樹脂組成物には、活性剤が配合される。活性剤を配合することで、リフロー時の加熱によってはんだ金属表面の酸化膜が除去され、電気的な接続信頼性を確保することができる。   In the present invention, the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation contains an activator. By blending the activator, the oxide film on the surface of the solder metal is removed by heating during reflow, and electrical connection reliability can be ensured.

活性剤としては、特に限定されないが、例えば、有機酸、各種アミンおよびその塩などを用いることができる。   Although it does not specifically limit as an activator, For example, an organic acid, various amines, its salt, etc. can be used.

中でも、活性剤としては有機酸が好ましい。有機酸を用いることで、はんだの濡れ性を特に向上させることができる。   Of these, organic acids are preferred as the activator. By using the organic acid, the wettability of the solder can be particularly improved.

有機酸としては、例えば、アビエチン酸、グルタル酸、コハク酸、マロン酸、シュウ酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ジグリコール酸、チオジグリコール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、プロパントリカルボン酸、クエン酸、酒石酸などが挙げられる。   Examples of organic acids include abietic acid, glutaric acid, succinic acid, malonic acid, oxalic acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, diglycolic acid, thiodiglycolic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid Acid, propanetricarboxylic acid, citric acid, tartaric acid and the like can be mentioned.

中でも、はんだの濡れ性を特に向上させることができる点から、アビエチン酸、グルタル酸、シュウ酸が好ましい。   Of these, abietic acid, glutaric acid, and oxalic acid are preferable because the wettability of solder can be particularly improved.

活性剤の含有量は、半導体封止用アクリル樹脂組成物の全量に対して0.1〜20質量%の範囲内が好ましく、1〜10質量%の範囲内がより好ましい。この範囲内にすると、フラックス活性を発揮しはんだと電極パッドやバンプ電極との濡れ性を向上させることができる。また、硬化物が脆くなったり絶縁信頼性が損なわれたりすることも抑制でき、ブリードも抑制できる。   The content of the activator is preferably in the range of 0.1 to 20% by mass and more preferably in the range of 1 to 10% by mass with respect to the total amount of the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation. Within this range, the flux activity can be exhibited and the wettability between the solder and the electrode pad or bump electrode can be improved. Moreover, it can suppress that hardened | cured material becomes brittle or insulation reliability is impaired, and a bleed can also be suppressed.

本発明において、半導体封止用アクリル樹脂組成物には、無機充填剤が配合される。無機充填剤を配合することで、硬化物の熱膨張係数を調整することができる。   In this invention, an inorganic filler is mix | blended with the acrylic resin composition for semiconductor sealing. The thermal expansion coefficient of the cured product can be adjusted by blending the inorganic filler.

無機充填剤としては、例えば、溶融シリカ(溶融球状シリカ、溶融破砕シリカ)、合成シリカ、結晶シリカなどのシリカ粉末、アルミナ、酸化チタンなどの酸化物、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラスなどのケイ酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイトなどの炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどの水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウムなどの硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウムなどのホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素などの窒化物などを用いることができる。   Examples of the inorganic filler include silica powder such as fused silica (fused spherical silica and fused crushed silica), synthetic silica and crystalline silica, oxides such as alumina and titanium oxide, talc, fired clay, unfired clay, mica, Silicates such as glass, carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate and hydrotalcite, hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide and calcium hydroxide, sulfates such as barium sulfate, calcium sulfate and calcium sulfite Alternatively, borates such as sulfite, zinc borate, barium metaborate, aluminum borate, calcium borate, and sodium borate, and nitrides such as aluminum nitride, boron nitride, and silicon nitride can be used.

これらの中でも、耐熱性、耐湿性、強度などを向上できることから溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカが好ましい。   Among these, fused silica, crystalline silica, and synthetic silica are preferable because heat resistance, moisture resistance, strength, and the like can be improved.

無機充填剤の形状は、破砕状、針状、リン片状、球状など特に限定されないが、分散性や粘度制御の観点から、球状のものを用いることが好ましい。   The shape of the inorganic filler is not particularly limited, such as a crushed shape, a needle shape, a flake shape, and a spherical shape, but a spherical shape is preferably used from the viewpoint of dispersibility and viscosity control.

無機充填剤のサイズは、フリップチップ接続した際の半導体チップと回路基板との間の空隙よりも平均粒径が小さいものであればよいが、充填密度や粘度制御の観点から、平均粒径10μm以下のものが好ましく、5μm以下のものがより好ましく、3μm以下のものがさらに好ましく、0.2〜3μmのものが特に好ましい。   The inorganic filler may be any size as long as the average particle size is smaller than the gap between the semiconductor chip and the circuit board when flip-chip connected. From the viewpoint of filling density and viscosity control, the average particle size is 10 μm. The following are preferable, those of 5 μm or less are more preferable, those of 3 μm or less are more preferable, and those of 0.2 to 3 μm are particularly preferable.

なお、ここで平均粒径は、例えばレーザー光回折法による粒度分布測定により測定することができる。また、平均粒径はメジアン径として求めることができる。   Here, the average particle diameter can be measured, for example, by particle size distribution measurement by a laser light diffraction method. Moreover, an average particle diameter can be calculated | required as a median diameter.

無機充填剤は、最大粒径が10μm以下であることが好ましく、0.5〜10μmであることがより好ましい。最大粒径が10μm以下であると、20μm以下の狭いギャップにも対応することができる。また最大粒径が0.5μm以上であると、粘度増加を抑制することができる。   The inorganic filler preferably has a maximum particle size of 10 μm or less, and more preferably 0.5 to 10 μm. When the maximum particle size is 10 μm or less, a narrow gap of 20 μm or less can be handled. Further, when the maximum particle size is 0.5 μm or more, an increase in viscosity can be suppressed.

さらに、粘度や硬化物の物性を調整するために、粒径の異なる無機充填剤を2種以上組み合わせて用いてもよい。   Furthermore, in order to adjust the viscosity and physical properties of the cured product, two or more kinds of inorganic fillers having different particle diameters may be used in combination.

本発明において、半導体封止用アクリル樹脂組成物における無機充填剤の配合量は、半導体封止用アクリル樹脂組成物の全量に対して25〜75質量%が好ましい。この範囲内にすると、熱膨張係数を小さくして接続信頼性を向上させ、粘度が高くなりすぎて作業性が低下することも抑制できる。   In this invention, the compounding quantity of the inorganic filler in the acrylic resin composition for semiconductor sealing has preferable 25-75 mass% with respect to the whole quantity of the acrylic resin composition for semiconductor sealing. Within this range, the thermal expansion coefficient can be reduced to improve the connection reliability, and the viscosity can be increased too much to prevent the workability from decreasing.

本発明において、半導体封止用アクリル樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲内において、さらに他の添加剤を配合することができる。このような他の添加剤としては、例えば、シランカップリング剤、消泡剤、レベリング剤、低応力剤、顔料などが挙げられる。ただし、溶剤は使用しないことが好ましい。   In the present invention, the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation may further contain other additives within a range not impairing the effects of the present invention. Examples of such other additives include silane coupling agents, antifoaming agents, leveling agents, low stress agents, and pigments. However, it is preferable not to use a solvent.

本発明において、半導体封止用アクリル樹脂組成物は、例えば、次の手順で製造することができる。前記の各成分を同時にまたは別々に配合し、必要に応じて加熱処理や冷却処理を行いながら、撹拌、溶解、混合、分散を行う。次に、この混合物に無機充填剤を加え、必要に応じて加熱処理や冷却処理を行いながら、再度、撹拌、混合、分散を行うことにより、半導体封止用アクリル樹脂組成物を得ることができる。この撹拌、溶解、混合、分散には、ディスパー、プラネタリーミキサー、ボールミル、3本ロールなどを組み合わせて用いることができる。   In this invention, the acrylic resin composition for semiconductor sealing can be manufactured in the following procedure, for example. The above components are blended simultaneously or separately, and stirring, dissolution, mixing, and dispersion are performed while performing heat treatment or cooling treatment as necessary. Next, an inorganic filler is added to this mixture, and an acrylic resin composition for semiconductor encapsulation can be obtained by stirring, mixing, and dispersing again while performing heat treatment and cooling treatment as necessary. . For this stirring, dissolution, mixing, and dispersion, a disper, a planetary mixer, a ball mill, three rolls, or the like can be used in combination.

半導体封止用アクリル樹脂組成物は、作業性や加工性の観点から、25℃で液状であることが好ましい。また、半導体封止用アクリル樹脂組成物の粘度は、25℃において1〜1000Pa・sであることが好ましく、1〜500Pa・sであることがより好ましく、1〜200Pa・sであることがさらに好ましい。粘度をこの範囲にすると、回路基板上に半導体封止用アクリル樹脂組成物を供給する際の作業性の低下を抑制できる。ここで、粘度はE型回転粘度計を用いて、25℃で、回転数0.5rpmで測定したときの値である。   The acrylic resin composition for semiconductor encapsulation is preferably liquid at 25 ° C. from the viewpoints of workability and workability. The viscosity of the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation is preferably 1 to 1000 Pa · s at 25 ° C., more preferably 1 to 500 Pa · s, and further preferably 1 to 200 Pa · s. preferable. When the viscosity is in this range, it is possible to suppress a decrease in workability when supplying the semiconductor sealing acrylic resin composition onto the circuit board. Here, the viscosity is a value when measured using an E-type rotational viscometer at 25 ° C. and a rotational speed of 0.5 rpm.

この半導体封止用アクリル樹脂組成物は、回路基板上に封止樹脂を供給した後に半導体チップを回路基板に圧接する実装工程に使用される。この実装工程では、バンプ電極のはんだの融点以上に加熱することにより、電気的接続と半導体封止用アクリル樹脂組成物の硬化とを同時に行う。   This acrylic resin composition for semiconductor encapsulation is used in a mounting process in which a semiconductor chip is pressed against a circuit board after supplying the sealing resin onto the circuit board. In this mounting step, the electrical connection and the curing of the acrylic resin composition for semiconductor sealing are simultaneously performed by heating to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder of the bump electrode.

この実装工程を経て製造される本発明の半導体装置として、具体的には、半導体チップを回路基板にフェースダウンで実装するBGA、LGA、CSPなどのフリップチップ型の半導体装置などが挙げられる。また、複数のフリップチップ型の表面実装部品を積み重ねて接合するPoP型の半導体装置などが挙げられる。   Specific examples of the semiconductor device of the present invention manufactured through this mounting process include flip-chip type semiconductor devices such as BGA, LGA, and CSP in which a semiconductor chip is mounted face-down on a circuit board. In addition, a PoP type semiconductor device that stacks and joins a plurality of flip chip type surface mount components can be used.

図1は、本発明の半導体装置の製造方法の一例を模式的に説明する断面図、図2は、本発明の半導体装置の製造方法の加熱プロファイルの一例である。
(供給工程)
図1(a)に示すように、半導体チップ10を実装するための回路基板13の電極パッド14が形成された面に、前記の半導体封止用アクリル樹脂組成物30aを供給する。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, and FIG. 2 is an example of a heating profile of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
(Supply process)
As shown to Fig.1 (a), the said acrylic resin composition 30a for semiconductor sealing is supplied to the surface in which the electrode pad 14 of the circuit board 13 for mounting the semiconductor chip 10 was formed.

回路基板13としては、例えば、ガラスエポキシ、ポリイミド、ポリエステル、セラミックなどの絶縁基板表面に形成された銅などの金属層の不要な個所をエッチング除去して配線パターンが形成されたものを用いることができる。また、絶縁基板表面に銅めっきなどによって配線パターンを形成したもの、絶縁基板表面に導電性物質を印刷して配線パターンを形成したものなどを用いることができる。   As the circuit board 13, for example, a circuit board 13 in which an unnecessary portion of a metal layer such as copper formed on the surface of an insulating substrate such as glass epoxy, polyimide, polyester, or ceramic is removed by etching is used. it can. Further, it is possible to use a wiring pattern formed on the surface of the insulating substrate by copper plating or the like, or a wiring pattern formed by printing a conductive material on the surface of the insulating substrate.

配線パターンの表面には、金層、はんだ層、スズ層、および防錆皮膜層から選ばれるいずれかの表面処理層が形成されていることが好ましい。   It is preferable that any surface treatment layer selected from a gold layer, a solder layer, a tin layer, and a rust preventive film layer is formed on the surface of the wiring pattern.

金層およびスズ層は無電解または電解めっきによって形成することができる。はんだ層はめっきによって形成してもよいし、はんだペーストを印刷によって塗布した後、加熱溶融する方法や、微細なはんだ粒子を配線パターン上に配置して加熱溶融する方法で形成することができる。   The gold layer and the tin layer can be formed by electroless or electrolytic plating. The solder layer may be formed by plating, or may be formed by a method in which a solder paste is applied by printing and then heated and melted, or a method in which fine solder particles are placed on a wiring pattern and heated and melted.

防錆皮膜層(例えばCu−OSP)は、プリフラックスとも呼ばれ、専用の薬液中に基板を浸漬することによって、銅などで形成された配線パターン表面の酸化膜を除去し、表面に有機成分からなる防錆皮膜層を形成することができる。防錆皮膜層は、はんだ12に対する良好な濡れ性を確保可能でき、微細接続化への対応の点から好適である。   The anti-corrosion film layer (for example, Cu-OSP) is also called preflux, and by immersing the substrate in a dedicated chemical solution, the oxide film on the surface of the wiring pattern formed of copper or the like is removed, and an organic component is formed on the surface It is possible to form a rust-proof coating layer made of The rust preventive coating layer can secure good wettability with respect to the solder 12, and is suitable from the viewpoint of adapting to fine connection.

電極パッド14は、はんだペーストや比較的融点の低いはんだの層を形成しておいてもよく、銅めっき、Ni/Cuめっき、またはSnめっきを形成しておいてもよい。   The electrode pad 14 may be formed with a solder paste or a solder layer having a relatively low melting point, or with copper plating, Ni / Cu plating, or Sn plating.

半導体封止用アクリル樹脂組成物30aの供給方法は、塗布などによって行われ、例えば、ディスペンサー、スクリーン印刷、インクジェットなどにより行うことができる。供給量は、封止するのに必要な量であって、かつ、多過ぎない必要最小量とすることが望ましい。   The method for supplying the acrylic resin composition 30a for semiconductor encapsulation is performed by coating or the like, and can be performed by, for example, a dispenser, screen printing, inkjet, or the like. It is desirable that the supply amount be an amount necessary for sealing and a minimum amount that is not excessive.

半導体チップ10と回路基板13とを接続する装置としては、例えば、ボンディングヘッド20とステージ21を備えた通常のフリップチップボンダーを用いることができる。   As an apparatus for connecting the semiconductor chip 10 and the circuit board 13, for example, a normal flip chip bonder including a bonding head 20 and a stage 21 can be used.

半導体封止用アクリル樹脂組成物30aを回路基板13の電極パッド14を有する面に供給し、かつ、回路基板13を60〜100℃、好ましくは70〜100℃の範囲内の一定温度に加熱したステージ21に搭載する。半導体封止用アクリル樹脂組成物30aはこの一定温度の付近に加熱される。
(接地工程)
次に、図1(a)に示すように、フリップチップボンダーのボンディングヘッド20により半導体チップ10がフェースダウンで所定位置に配置され、半導体チップ10と回路基板13とが位置合わせされた状態で、ボンディングヘッド20を下降させ、図1(b)に示すように、半導体チップ10のバンプ電極11を回路基板13の電極パッド14に接地する。
The acrylic resin composition 30a for semiconductor sealing was supplied to the surface of the circuit board 13 having the electrode pads 14, and the circuit board 13 was heated to a constant temperature in the range of 60 to 100 ° C, preferably 70 to 100 ° C. It is mounted on the stage 21. The semiconductor sealing acrylic resin composition 30a is heated to the vicinity of this constant temperature.
(Grounding process)
Next, as shown in FIG. 1A, the semiconductor chip 10 is disposed in a predetermined position face down by the bonding head 20 of the flip chip bonder, and the semiconductor chip 10 and the circuit board 13 are aligned. The bonding head 20 is lowered and the bump electrode 11 of the semiconductor chip 10 is grounded to the electrode pad 14 of the circuit board 13 as shown in FIG.

ボンディングヘッド20は、100〜160℃の範囲内の一定温度に加熱され、半導体チップ10を保持したボンディングヘッド20を、半導体チップ10のバンプ電極11と回路基板13の電極パッド14との位置を合わせて、ステージ21に搭載した回路基板13上の半導体封止用アクリル樹脂組成物30aに接地させ、0.1〜2秒間、好ましくは0.1〜1秒間の範囲内で保持する。図1(b)に示すように接地した後、ステージ21上の回路基板13の温度はボンディングヘッド20の温度まで急峻に上昇する。   The bonding head 20 is heated to a constant temperature within a range of 100 to 160 ° C., and the bonding head 20 holding the semiconductor chip 10 is aligned with the bump electrodes 11 of the semiconductor chip 10 and the electrode pads 14 of the circuit board 13. Then, the semiconductor sealing acrylic resin composition 30a on the circuit board 13 mounted on the stage 21 is grounded and held for 0.1 to 2 seconds, preferably 0.1 to 1 second. After grounding as shown in FIG. 1B, the temperature of the circuit board 13 on the stage 21 rises sharply to the temperature of the bonding head 20.

半導体チップ10としては、特に限定されないが、例えば、シリコン、ゲルマニウムなどの元素半導体、ガリウムヒ素、インジウムリンなどの化合物半導体などを用いることができる。   The semiconductor chip 10 is not particularly limited. For example, an elemental semiconductor such as silicon or germanium, a compound semiconductor such as gallium arsenide, or indium phosphide can be used.

半導体チップ10に形成されているバンプ電極11としては、例えば、銅ピラーの先端にはんだ12またはスズ層が形成された構造のものや、はんだバンプ、銅バンプ、金バンプなどを用いることができる。微細接続化への対応を考慮すると、図1に示すような、銅ピラーの先端にはんだ12が形成された構造のバンプ電極11が好適である。   As the bump electrode 11 formed on the semiconductor chip 10, for example, a structure in which a solder 12 or a tin layer is formed at the tip of a copper pillar, a solder bump, a copper bump, a gold bump, or the like can be used. Considering the correspondence to fine connection, a bump electrode 11 having a structure in which solder 12 is formed at the tip of a copper pillar as shown in FIG. 1 is suitable.

はんだ12としては、Sn−3.5Ag(融点221℃)、Sn−2.5Ag−0.5Cu−1Bi(融点214℃)、Sn−0.7Cu(融点227℃)、Sn−3Ag−0.5Cu(融点217℃)などの融点210℃以上の鉛フリーはんだを用いることができる。
(昇温工程)
0.1〜2秒間の接地によって半導体封止用アクリル樹脂組成物30aを半導体チップ10と回路基板13との間に広げた後、ボンディングヘッド20の温度を、前記一定温度から、半導体チップ10のバンプ電極11に配置した融点210℃以上の鉛フリーはんだ12の融点以上の温度まで、生産性、レオロジー特性の制御、はんだ12の濡れ性などを考慮し1〜2.5秒間の範囲内で昇温する。
As the solder 12, Sn-3.5Ag (melting point 221 ° C.), Sn-2.5Ag-0.5Cu-1Bi (melting point 214 ° C.), Sn-0.7Cu (melting point 227 ° C.), Sn-3Ag-0. Lead-free solder having a melting point of 210 ° C. or higher such as 5Cu (melting point: 217 ° C.) can be used.
(Temperature raising process)
After spreading the semiconductor sealing acrylic resin composition 30a between the semiconductor chip 10 and the circuit board 13 by grounding for 0.1 to 2 seconds, the temperature of the bonding head 20 is changed from the constant temperature of the semiconductor chip 10. The temperature rises within a range of 1 to 2.5 seconds up to a temperature higher than the melting point of the lead-free solder 12 having a melting point of 210 ° C. or higher disposed on the bump electrode 11 in consideration of productivity, control of rheological characteristics, wettability of the solder 12, and the like. Warm up.

図1(b)のように接地した後、フリップチップボンダーのステージ21上の回路基板13はボンディングヘッド20の温度まで加熱されるが、さらにその後、ボンディングヘッド20の温度を上昇させることによって、バンプ電極11のはんだ12の融点以上の領域まで昇温させる。これによって、半導体封止用アクリル樹脂組成物30aの硬化反応が進行しながら、図1(c)に示すように、バンプ電極11のはんだ12を溶融させる。   After grounding as shown in FIG. 1 (b), the circuit board 13 on the stage 21 of the flip chip bonder is heated to the temperature of the bonding head 20, and then the temperature of the bonding head 20 is raised to increase the bumps. The temperature is raised to a region above the melting point of the solder 12 of the electrode 11. Thereby, the solder 12 of the bump electrode 11 is melted as shown in FIG. 1C while the curing reaction of the acrylic resin composition 30a for semiconductor encapsulation proceeds.

ここで、半導体封止用アクリル樹脂組成物30aのラジカル開始剤として、1分間半減期温度150〜180℃の有機過酸化物を使用することで、はんだ12の濡れ性を阻害しない程度に速やかに増粘して回路基板13からのボイドの浸入を抑えることができる。そしてボンディングヘッド20の昇温工程からはんだ溶融後までの間に硬化反応が十分に進行し、半導体チップと封止樹脂との剥離を抑制することができる。そして反応開始温度が180℃以上であるエポキシ樹脂の硬化剤を使用することで、ボンディングヘッド20の昇温工程からはんだ溶融後までの間に高温でのエポキシ樹脂の硬化反応が十分に進行し、半導体チップと封止樹脂との剥離を抑制することができる。   Here, by using an organic peroxide having a half-life temperature of 150 to 180 ° C. as a radical initiator of the acrylic resin composition 30a for semiconductor encapsulation, the wettability of the solder 12 is quickly prevented to be not impaired. It is possible to suppress the intrusion of voids from the circuit board 13 by increasing the viscosity. Then, the curing reaction sufficiently proceeds between the temperature raising step of the bonding head 20 and after the solder is melted, and the peeling between the semiconductor chip and the sealing resin can be suppressed. Then, by using an epoxy resin curing agent having a reaction start temperature of 180 ° C. or higher, the curing reaction of the epoxy resin at a high temperature sufficiently proceeds from the temperature raising step of the bonding head 20 to after the solder is melted, Peeling between the semiconductor chip and the sealing resin can be suppressed.

この図1(b)から図1(c)までの加熱プロファイルの領域での半導体封止用アクリル樹脂組成物30aのレオロジー、硬化性、活性剤による活性力の発現をいかに制御するかが重要である。この領域では、まず加熱によって低粘度化した半導体封止用アクリル樹脂組成物30aをバンプ電極11と電極パッド14との間から排除するとともに、はんだ12表面の酸化膜を活性剤によって還元して除去する。   It is important how to control the expression of the rheology, curability, and activity of the activator of the acrylic resin composition 30a for semiconductor encapsulation in the region of the heating profile from FIG. 1 (b) to FIG. 1 (c). is there. In this region, first, the acrylic resin composition 30a for semiconductor encapsulation whose viscosity has been reduced by heating is excluded from between the bump electrode 11 and the electrode pad 14, and the oxide film on the surface of the solder 12 is reduced by an activator and removed. To do.

室温で固形の活性剤を用いた場合、その融点や軟化点以上の温度に加熱されて液状または低粘度状態になり、フラックス活性を示すために必要な、はんだ12の表面に均一に濡れる状態になる。しかし、はんだ12の融点以上の温度には達していないので金属接合による接続部の形成には至っていない。   When a solid activator is used at room temperature, it is heated to a temperature equal to or higher than its melting point or softening point to become a liquid or low-viscosity state so that it is uniformly wetted on the surface of the solder 12 necessary for exhibiting flux activity. Become. However, since the temperature does not reach the melting point of the solder 12, the connection portion is not formed by metal bonding.

ここで、はんだ12が流れる前に半導体封止用アクリル樹脂組成物30aがゲル化し始める場合、ゲル化した半導体封止用アクリル樹脂組成物30aが、はんだ12が流れて電気的接続を形成することを妨げる。図1(b)の接地した時点では、図1には詳細は示していないが、実際には、はんだ12の形状は加圧力によって潰された形状になっている。ここで半導体封止用アクリル樹脂組成物30aの硬化が早いと、はんだ12の濡れが抑制されて接地した形状が保持されてしまう。一方、はんだ12が融けたときに半導体封止用アクリル樹脂組成物30aに流動性があるとはんだ12は電極パッド14やバンプ電極11に対して良く濡れる。すなわち、良く濡れるためには活性剤の添加と半導体封止用アクリル樹脂組成物30aの反応性の調整が必要になる。
(高温保持工程)
次に、ボンディングヘッド20の温度を、昇温後の温度に保持して半導体封止用アクリル樹脂組成物30aを硬化させる。すなわち、図1(c)に示すようにはんだ12を溶融させ、はんだ12の融点以上となるピーク温度に保持しながら、半導体チップ10と回路基板13とをはんだ12による金属接合によって接続し、かつ、図1(d)に示すように半導体封止用アクリル樹脂組成物30aを硬化させて硬化物30bとする。
Here, when the semiconductor sealing acrylic resin composition 30a starts to gel before the solder 12 flows, the gelled semiconductor sealing acrylic resin composition 30a flows to form an electrical connection. Disturb. Although details are not shown in FIG. 1 at the time of grounding in FIG. 1B, the shape of the solder 12 is actually crushed by the applied pressure. Here, when the curing of the acrylic resin composition 30a for semiconductor encapsulation is quick, the wetting of the solder 12 is suppressed and the grounded shape is maintained. On the other hand, when the solder 12 is melted, if the semiconductor sealing acrylic resin composition 30 a has fluidity, the solder 12 wets well with respect to the electrode pads 14 and the bump electrodes 11. That is, in order to wet well, it is necessary to add an activator and adjust the reactivity of the acrylic resin composition 30a for semiconductor encapsulation.
(High temperature holding process)
Next, the temperature of the bonding head 20 is maintained at the temperature after the temperature rise, and the acrylic resin composition 30a for semiconductor encapsulation is cured. That is, as shown in FIG. 1C, the solder 12 is melted and held at a peak temperature equal to or higher than the melting point of the solder 12, and the semiconductor chip 10 and the circuit board 13 are connected by metal bonding with the solder 12, and As shown in FIG. 1D, the semiconductor sealing acrylic resin composition 30a is cured to obtain a cured product 30b.

このはんだ12の融点以上となるピーク温度に保持する加熱時間は、生産性、レオロジー特性の制御、はんだ12の濡れ性などを考慮すると、0.5〜2秒間の範囲内である。ピーク温度は、一般的な鉛フリーはんだを用いた場合、通常は200〜300℃の範囲内であり、好ましくは200〜280℃の範囲内、より好ましくは220〜260℃の範囲内である。   The heating time maintained at the peak temperature equal to or higher than the melting point of the solder 12 is in the range of 0.5 to 2 seconds in consideration of productivity, control of rheological characteristics, wettability of the solder 12, and the like. When general lead-free solder is used, the peak temperature is usually in the range of 200 to 300 ° C, preferably in the range of 200 to 280 ° C, more preferably in the range of 220 to 260 ° C.

ここで、半導体封止用アクリル樹脂組成物30aのエポキシ樹脂の硬化剤として、反応開始温度が180℃以上である硬化剤を使用することで、ボンディングヘッド20の昇温工程からはんだ溶融後までの間にエポキシ樹脂の硬化反応が十分に進行し、半導体チップと封止樹脂との剥離を抑制することができる。   Here, as a curing agent for the epoxy resin of the acrylic resin composition 30a for semiconductor encapsulation, a curing agent having a reaction start temperature of 180 ° C. or higher is used, so that the process from the temperature rising step of the bonding head 20 to after solder melting In the meantime, the curing reaction of the epoxy resin proceeds sufficiently, and the peeling between the semiconductor chip and the sealing resin can be suppressed.

そして図1(d)に示すように、はんだ12の融点以上の温度に保持しながら、半導体封止用アクリル樹脂組成物30aを硬化して硬化物30bを形成した後、図1(e)に示すように加熱ヘッド20を半導体チップ10から上昇させる。図1(b)から図1(d)までの加熱プロファイルにおける加圧条件としては、特に限定されず、半導体チップ10の面積やバンプ電極11の数によって適宜に設定することができるが、バンプ電極11と電極パッド14との間から樹脂を排除することや、半導体チップ10にクラックなどのダメージが発生しないようにすることなど考慮すると、半導体チップ10の面積に対して10〜50Nの範囲内が好ましく、15〜40Nの範囲内がより好ましい。   And as shown in FIG.1 (d), after hold | maintaining the acrylic resin composition 30a for semiconductor sealing and forming the hardened | cured material 30b, keeping at the temperature more than melting | fusing point of the solder 12, FIG.1 (e) As shown, the heating head 20 is raised from the semiconductor chip 10. The pressurizing conditions in the heating profiles from FIG. 1B to FIG. 1D are not particularly limited and can be appropriately set depending on the area of the semiconductor chip 10 and the number of bump electrodes 11. In consideration of eliminating the resin from between the electrode 11 and the electrode pad 14 and preventing the semiconductor chip 10 from being damaged such as cracks, the area of the semiconductor chip 10 is within a range of 10 to 50N. Preferably, the range of 15-40N is more preferable.

図1(b)の接地から図1(d)の樹脂硬化までの加熱プロファイルは、全体で5秒の範囲内、好ましくは3〜5秒の範囲内で行われる。   The heating profile from the grounding in FIG. 1B to the resin curing in FIG. 1D is performed within a total range of 5 seconds, preferably within a range of 3 to 5 seconds.

このようにして得られる半導体装置は、複数のバンプ電極が形成された半導体チップと、バンプ電極と電気的に接続された複数の電極パッドを有する回路基板と、回路基板と半導体チップとの間に配置された封止樹脂とを備えている。   The semiconductor device thus obtained includes a semiconductor chip on which a plurality of bump electrodes are formed, a circuit board having a plurality of electrode pads electrically connected to the bump electrodes, and the circuit board and the semiconductor chip. And an arranged sealing resin.

電気接続された半導体装置は半導体チップと回路基板の平行な隙間にバンプ電極が柱状に存在するような形態となる。   The electrically connected semiconductor device has a configuration in which bump electrodes exist in a columnar shape in a parallel gap between the semiconductor chip and the circuit board.

封止樹脂は、半導体封止用アクリル樹脂組成物の硬化物から形成され、回路基板と半導体チップとの間の空隙を封止している。   The sealing resin is formed from a cured product of an acrylic resin composition for semiconductor sealing, and seals the gap between the circuit board and the semiconductor chip.

回路基板は、インターポーザーなどの絶縁基板と、この回路基板の一方の面上に設けられた配線パターンとを備えている。回路基板の配線パターンと半導体チップとは、複数のバンプ電極と電極パッドによって電気的に接続されている。   The circuit board includes an insulating substrate such as an interposer and a wiring pattern provided on one surface of the circuit board. The wiring pattern of the circuit board and the semiconductor chip are electrically connected by a plurality of bump electrodes and electrode pads.

また、回路基板は、配線パターンが設けられた面と反対側の面にも電極パッドが設けられ、この電極パッドは回路基板内部を通じて配線パターンと導通している。この電極パッド上にははんだボールが設けられる場合もある。この場合は、スクリーン印刷法またははんだボールによる方法などによってはんだバンプを形成することができる。スクリーン印刷法では、はんだ合金を微細なはんだ粉とした後、フラックスと混合してペーストとする。次いで、電極パッド上にメタルマスクを用いてスキージングし、ペーストを一定量電極パッド上に載せた後に、リフローすることではんだバンプを形成することができる。また、はんだボールによる方法では、はんだボールをフラックスまたはペーストを塗布した電極パッド上に並べて、リフローすることではんだバンプを形成することができる。   The circuit board is also provided with an electrode pad on the surface opposite to the surface on which the wiring pattern is provided, and the electrode pad is electrically connected to the wiring pattern through the circuit board. Solder balls may be provided on the electrode pads. In this case, the solder bumps can be formed by a screen printing method or a solder ball method. In the screen printing method, a solder alloy is made into fine solder powder, and then mixed with flux to form a paste. Next, squeezing is performed on the electrode pad using a metal mask, and after a certain amount of paste is placed on the electrode pad, solder bumps can be formed by reflowing. In the method using solder balls, solder bumps can be formed by arranging and reflowing solder balls on electrode pads coated with flux or paste.

半導体パッケージを垂直方向に積層したPoP構造の半導体装置では、例えば、下段にロジックパッケージを使用し、上段にメモリパッケージが搭載される。この下段のロジックパッケージのアンダーフィルに本発明の半導体封止用アクリル樹脂組成物を用いることができる。   In a semiconductor device having a PoP structure in which semiconductor packages are stacked in the vertical direction, for example, a logic package is used in the lower stage and a memory package is mounted in the upper stage. The acrylic resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention can be used for the underfill of the lower logic package.

本発明の半導体装置は、例えば、携帯電話、多機能携帯電話、携帯情報端末、デジタルカメラ、ノートパソコンなどのモバイル機器などに用いることができる。   The semiconductor device of the present invention can be used for mobile devices such as a mobile phone, a multi-function mobile phone, a portable information terminal, a digital camera, and a notebook computer.

以下に、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

表1に示す配合成分として、以下のものを用いた。
(熱硬化性アクリル樹脂)
・EO変性ビスフェノールA型ジアクリレート、オキシエチレン基数30
・トリシクロデカンジメタノールジアクリレート
・ビスフェノールA型エポキシアクリレート
(ラジカル開始剤)
・有機過酸化物、ジクミルパーオキサイド(1分間半減期温度175.2℃)
・有機過酸化物、α,α’−ジ(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン(1分間半減期温度175.4℃)
なお、有機化酸化物は純度98%以上のものを使用した。
(エポキシ樹脂)
・ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量175
・ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量160
・ナフタレン型エポキシ樹脂、エポキシ当量136〜148
(エポキシ樹脂の硬化剤)
・イソフタル酸ジヒドラジド
・アミン(フジキュア7000)
(無機充填剤)
・合成シリカ、平均粒径2.5μm
(活性剤)
・アビエチン酸
・グルタル酸
・コハク酸
・シュウ酸
(エポキシ樹脂)
・ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量175
・ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量160
表1に示す配合量で各成分を配合し、常法に従って撹拌、溶解、混合、分散することにより半導体封止用アクリル樹脂組成物を調製した。
As the blending components shown in Table 1, the following were used.
(Thermosetting acrylic resin)
・ EO modified bisphenol A type diacrylate, 30 oxyethylene groups
・ Tricyclodecane dimethanol diacrylate ・ Bisphenol A type epoxy acrylate (radical initiator)
Organic peroxide, dicumyl peroxide (1 minute half-life temperature 175.2 ° C)
Organic peroxide, α, α′-di (t-butylperoxy) diisopropylbenzene (1 minute half-life temperature 175.4 ° C.)
The organic oxide used had a purity of 98% or more.
(Epoxy resin)
・ Bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 175
・ Bisphenol F type epoxy resin, epoxy equivalent 160
-Naphthalene type epoxy resin, epoxy equivalent 136-148
(Curing agent for epoxy resin)
・ Isophthalic acid dihydrazide amine (Fujicure 7000)
(Inorganic filler)
・ Synthetic silica, average particle size 2.5μm
(Active agent)
・ Abietic acid, glutaric acid, succinic acid, oxalic acid (epoxy resin)
・ Bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 175
・ Bisphenol F type epoxy resin, epoxy equivalent 160
Each component was mix | blended with the compounding quantity shown in Table 1, and the acrylic resin composition for semiconductor sealing was prepared by stirring, melt | dissolving, mixing, and disperse | distributing according to a conventional method.

このようにして調製した実施例および比較例の半導体封止用アクリル樹脂組成物について次の評価を行った。   The following evaluation was performed about the acrylic resin composition for semiconductor sealing of the Example and comparative example which were prepared in this way.

銅ピラー先端に鉛フリーはんだ層(Sn−3.5Ag:融点221℃)を有する構造のバンプ電極が形成された半導体チップ(サイズ7.3mm×7.3mm、バンプピッチ50μm、バンプ数544、厚み0.15mm)、回路基板としてプリフラックス処理によって防錆皮膜を形成した銅配線パターンを表面に有するガラスエポキシ基板を準備した。   A semiconductor chip (size 7.3 mm × 7.3 mm, bump pitch 50 μm, number of bumps 544, thickness) on which a bump electrode having a structure having a lead-free solder layer (Sn-3.5Ag: melting point 221 ° C.) is formed at the tip of the copper pillar. 0.15 mm), and a glass epoxy substrate having a copper wiring pattern on the surface of which a rust preventive film was formed by preflux treatment was prepared as a circuit board.

続いて、フリップチップボンダーの60〜100℃に設定したステージ上に回路基板を吸着固定し、半導体封止用アクリル樹脂組成物を3.0〜4.0mgディスペンスした。   Subsequently, the circuit board was adsorbed and fixed on a stage set to 60 to 100 ° C. of a flip chip bonder, and 3.0 to 4.0 mg of an acrylic resin composition for semiconductor encapsulation was dispensed.

半導体チップを回路基板と位置合わせした後、ヘッド温度100〜160℃で0.1〜2秒間圧着を行い、次いで、フリップチップボンダーのヘッド温度を、半導体チップのバンプ電極に配置した融点221℃の鉛フリーはんだの融点以上である到達温度(220〜260℃)まで1〜2.5秒間の範囲内で昇温させた(荷重15〜40N)。   After aligning the semiconductor chip with the circuit board, pressure bonding is performed at a head temperature of 100 to 160 ° C. for 0.1 to 2 seconds, and then the flip chip bonder head temperature is set to the bump electrode of the semiconductor chip with a melting point of 221 ° C. The temperature was raised within a range of 1 to 2.5 seconds (load 15 to 40 N) to an ultimate temperature (220 to 260 ° C.) that is higher than the melting point of lead-free solder.

ボンディングヘッドの温度を、昇温後の所定温度に0.5〜2秒間の範囲内で保持した後、接地から約4秒でボンディングヘッドをステージから上昇させた。
[ボイド]
前記の条件で作製したサンプルについて、超音波探傷装置(SAT:日立エンジニアリング社製)の画像で観察し、10個のサンプルの平均値に基づきボイドの数について次の基準により評価した。
○:ボイドがゼロ
△:チップ下にボイドがゼロ、ペリフェラル外にボイド1〜5個
×:チップ下にボイドが1個以上
[濡れ広がり]
表1に準じた組成物を用いて前記の条件で作製したサンプルについて、樹脂の上に半田ボールを搭載し、加熱したホットプレート上で半田を溶融させた。このときの濡れ広がり率によって、はんだが十分に濡れているか否かを次の基準により評価した。
○:濡れ広がり率55%以上
△:濡れ広がり率50%以上
×:濡れ広がり率50%未満
[密着性]
セラミック基板上にNCP(半導体封止用アクリル樹脂組成物)を塗布し、接着面をポリイミド処理した2mm□に切り出したシリコンウエハのチップを搭載し250℃、10minの条件で硬化炉にて樹脂を硬化させた。その後、密着性を次の基準により評価した。
○:60MPa以上 凝集破壊
×:60MPa未満 Chip/NCP界面剥離または凝集破壊
[信頼性]
温度サイクル試験(−55℃⇔125℃)を行い、次の基準により評価した。
○:1000cycleで抵抗値上昇が1割未満
△:500cycle以上1000cycle未満で抵抗値上昇が1割以上
×:100cycleで抵抗値上昇が1割以上
評価結果を表1に示す。
After maintaining the temperature of the bonding head at a predetermined temperature after the temperature rise in a range of 0.5 to 2 seconds, the bonding head was raised from the stage in about 4 seconds after grounding.
[void]
About the sample produced on the said conditions, it observed with the image of the ultrasonic flaw detector (SAT: Hitachi Engineering Co., Ltd.), and evaluated the number of voids with the following reference | standard based on the average value of ten samples.
○: Zero voids △: Zero voids under the chip, 1 to 5 voids outside the peripheral ×: One or more voids under the chip
[Wet spread]
About the sample produced on the said conditions using the composition according to Table 1, the solder ball was mounted on resin and the solder was fuse | melted on the heated hotplate. Whether or not the solder was sufficiently wet was evaluated according to the following criteria based on the wet spreading rate at this time.
○: Wetting spread rate 55% or more Δ: Wetting spread rate 50% or more ×: Wetting spread rate less than 50%
[Adhesion]
NCP (acrylic resin composition for semiconductor encapsulation) is applied on a ceramic substrate, and a silicon wafer chip cut into a 2 mm square with a polyimide treatment on the adhesive surface is mounted, and the resin is applied in a curing furnace at 250 ° C. for 10 min. Cured. Thereafter, the adhesion was evaluated according to the following criteria.
○: 60 MPa or more Cohesive failure ×: Less than 60 MPa Chip / NCP interface peeling or cohesive failure
[reliability]
A temperature cycle test (−55 ° C. to 125 ° C.) was conducted and evaluated according to the following criteria.
○: Resistance increase is less than 10% at 1000 cycles. Δ: Resistance increase is at least 10% at 500 cycles or more and less than 1000 cycles. X: Resistance increase is at least 10% at 100 cycles Table 1 shows the evaluation results.

Figure 0006094886
Figure 0006094886

表1より、常温で液状の熱硬化性アクリル樹脂、前記熱硬化性アクリル樹脂のラジカル開始剤である1分間半減期温度150〜180℃の有機過酸化物、エポキシ樹脂、反応開始温度が180℃以上である前記エポキシ樹脂の硬化剤、活性剤、および無機充填剤を含有する実施例1〜7の半導体封止用アクリル樹脂組成物は、ボイドが抑制され、濡れ性も良好であった。また、チップと封止樹脂との密着性にも優れ、信頼性も有していた。   From Table 1, a thermosetting acrylic resin that is liquid at room temperature, an organic peroxide having a half-life temperature of 150 to 180 ° C. that is a radical initiator of the thermosetting acrylic resin, an epoxy resin, and a reaction starting temperature of 180 ° C. In the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation of Examples 1 to 7 containing the epoxy resin curing agent, activator, and inorganic filler as described above, voids were suppressed and wettability was also good. Moreover, it was excellent in the adhesiveness between the chip and the sealing resin and had reliability.

一方、反応開始温度が180℃以上である前記エポキシ樹脂の硬化剤を配合しなかった比較例1は、ボンディングヘッドの昇温工程からはんだ溶融後までの間にエポキシ樹脂の硬化が十分ではなく、半導体チップと封止樹脂との密着性が低下した。活性剤を配合しなかった比較例2はさらに濡れ性が悪化した。常温で液状の熱硬化性アクリル樹脂を配合せず、エポキシ樹脂とその硬化剤を配合した比較例4、5は活性剤を配合しない比較例4と活性剤を配合した比較例5のいずれもボイドが発生した。   On the other hand, Comparative Example 1 in which the epoxy resin curing agent having a reaction start temperature of 180 ° C. or higher was not blended, the epoxy resin was not sufficiently cured from the bonding head temperature raising step to after the solder was melted, The adhesion between the semiconductor chip and the sealing resin was lowered. In Comparative Example 2 in which no activator was blended, the wettability was further deteriorated. In Comparative Examples 4 and 5 in which an epoxy resin and its curing agent are not blended with a liquid thermosetting acrylic resin that is liquid at room temperature, both Comparative Example 4 in which no activator is blended and Comparative Example 5 in which an activator is blended are voids. There has occurred.

10 半導体チップ
11 バンプ電極
13 回路基板
14 電極パッド
20 ボンディングヘッド
21 ステージ
30a 半導体封止用アクリル樹脂組成物
30b 硬化物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor chip 11 Bump electrode 13 Circuit board 14 Electrode pad 20 Bonding head 21 Stage 30a Acrylic resin composition 30b for semiconductor sealing Hardened | cured material

Claims (6)

常温で液状の熱硬化性アクリル樹脂、前記熱硬化性アクリル樹脂のラジカル開始剤である1分間半減期温度150〜180℃の有機過酸化物、エポキシ樹脂、反応開始温度が180℃以上である前記エポキシ樹脂の硬化剤、活性剤、および無機充填剤を含有する半導体封止用アクリル樹脂組成物を回路基板の電極パッドを有する面に供給し、かつ前記回路基板を60〜100℃の範囲内の一定温度に加熱したステージに搭載する工程と、
半導体チップを保持し100〜160℃の範囲内の一定温度に加熱したボンディングヘッドを、前記半導体チップのバンプ電極と前記回路基板の電極パッドとの位置を合わせて、前記ステージに搭載した前記回路基板上の前記半導体封止用アクリル樹脂組成物に接地させ、0.1〜2秒間の範囲内で保持する工程と、
前記ボンディングヘッドの温度を、前記一定温度から、前記半導体チップのバンプ電極に配置した融点210℃以上の鉛フリーはんだの融点以上の温度まで1〜2.5秒間の範囲内で昇温する工程と、
前記ボンディングヘッドの温度を、前記昇温後の所定温度に0.5〜2秒間の範囲内で保持して前記半導体封止用アクリル樹脂組成物を硬化させた後、前記接地から5秒間以内で前記ボンディングヘッドを前記ステージから上昇させる工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Thermosetting acrylic resin that is liquid at room temperature, organic peroxide having a half-life temperature of 150 to 180 ° C., which is a radical initiator of the thermosetting acrylic resin, epoxy resin, and reaction initiation temperature of 180 ° C. or higher An acrylic resin composition for semiconductor encapsulation containing an epoxy resin curing agent, an activator, and an inorganic filler is supplied to the surface of the circuit board having the electrode pads, and the circuit board is within a range of 60 to 100 ° C. Mounting on a stage heated to a constant temperature;
The circuit board on which a bonding head that holds a semiconductor chip and is heated to a constant temperature within a range of 100 to 160 ° C. is mounted on the stage by aligning the bump electrodes of the semiconductor chip and the electrode pads of the circuit board A step of grounding the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation above and holding within a range of 0.1 to 2 seconds;
Increasing the temperature of the bonding head from the constant temperature to a temperature not lower than the melting point of lead-free solder having a melting point of 210 ° C. or higher disposed on the bump electrode of the semiconductor chip within a range of 1 to 2.5 seconds; ,
Within 5 seconds after the grounding, the bonding head temperature is maintained within the range of 0.5 to 2 seconds at the predetermined temperature after the temperature rise to cure the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation. And a step of raising the bonding head from the stage.
前記半導体チップは、銅ピラーの先端に前記鉛フリーはんだが形成された構造のバンプ電極を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor chip has a bump electrode having a structure in which the lead-free solder is formed at a tip of a copper pillar. 前記半導体封止用アクリル樹脂組成物は、前記活性剤として有機酸を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the acrylic resin composition for semiconductor encapsulation contains an organic acid as the activator. 前記半導体封止用アクリル樹脂組成物は、前記活性剤の含有量が、前記半導体封止用アクリル樹脂組成物の全量に対して0.1〜20.0質量%の範囲内であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。   The said acrylic resin composition for semiconductor sealing has content of the said active agent in the range of 0.1-20.0 mass% with respect to the whole quantity of the acrylic resin composition for semiconductor sealing. A method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3. 前記半導体封止用アクリル樹脂組成物は、前記無機充填剤の最大粒径が10μm以下であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。   5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor sealing acrylic resin composition has a maximum particle size of the inorganic filler of 10 μm or less. 封止樹脂を回路基板の電極パッドを有する面に供給し、かつ前記回路基板を60〜100℃の範囲内の一定温度に加熱したステージに搭載する工程と、半導体チップを保持し100〜160℃の範囲内の一定温度に加熱したボンディングヘッドを、前記半導体チップのバンプ電極と前記回路基板の電極パッドとの位置を合わせて、前記ステージに搭載した前記回路基板上の前記封止樹脂に接地させ、0.1〜2秒間の範囲内で保持する工程と、前記ボンディングヘッドの温度を、前記一定温度から、前記半導体チップのバンプ電極に配置した融点210℃以上の鉛フリーはんだの融点以上の温度まで1〜2.5秒間の範囲内で昇温する工程と、前記ボンディングヘッドの温度を、前記昇温後の所定温度に0.5〜2秒間の範囲内で保持して前記半導体封止用アクリル樹脂組成物を硬化させた後、前記接地から5秒間以内で前記ボンディングヘッドを前記ステージから上昇させる工程とを含む半導体装置の製造方法に前記封止樹脂として使用される半導体封止用アクリル樹脂組成物であって、
常温で液状の熱硬化性アクリル樹脂、前記熱硬化性アクリル樹脂のラジカル開始剤である1分間半減期温度150〜180℃の有機過酸化物、エポキシ樹脂、反応開始温度が180℃以上である前記エポキシ樹脂の硬化剤、活性剤、および無機充填剤を含有することを特徴とする半導体封止用アクリル樹脂組成物。
A step of supplying a sealing resin to the surface of the circuit board having the electrode pads and mounting the circuit board on a stage heated to a constant temperature in the range of 60 to 100 ° C .; and 100 to 160 ° C. holding the semiconductor chip. The bonding head heated to a constant temperature within the range of is aligned with the bump electrode of the semiconductor chip and the electrode pad of the circuit board, and is grounded to the sealing resin on the circuit board mounted on the stage. The step of holding within a range of 0.1 to 2 seconds, and the temperature of the bonding head from the constant temperature to a temperature equal to or higher than the melting point of lead-free solder having a melting point of 210 ° C. or higher disposed on the bump electrode of the semiconductor chip Until the temperature of the bonding head is maintained within the range of 0.5 to 2 seconds at the predetermined temperature after the temperature increase. A semiconductor encapsulant used as the encapsulating resin in a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: curing the acrylic resin composition for encapsulating a semiconductor, and then raising the bonding head from the stage within 5 seconds from the grounding. An acrylic resin composition for stopping,
Thermosetting acrylic resin that is liquid at room temperature, organic peroxide having a half-life temperature of 150 to 180 ° C., which is a radical initiator of the thermosetting acrylic resin, epoxy resin, and reaction initiation temperature of 180 ° C. or higher An acrylic resin composition for semiconductor encapsulation, comprising an epoxy resin curing agent, an activator, and an inorganic filler.
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