JP6909953B2 - ペースト状熱硬化性樹脂組成物、半導体部品、半導体実装品、半導体部品の製造方法、半導体実装品の製造方法 - Google Patents
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Description
工程B1の、第1ペースト状熱硬化性樹脂組成物が、主剤及び硬化剤を含み、主剤が、主剤の全質量に対して、2官能以上のオキセタン化合物を50質量%以上含み、硬化剤が、2個以上のオキサジン環を有するベンゾオキサジン化合物を含む。
[ペースト状熱硬化性樹脂組成物]
本実施の形態のペースト状熱硬化性樹脂組成物は、半田粉と、熱硬化性樹脂バインダーと、活性剤と、チクソ性付与剤とを含有する。以下ではペースト状熱硬化性樹脂組成物を構成するこれらの成分について説明する。
半田粉の具体例として、Sn−Ag−Cu系(SAC系)、Sn−Bi系、Sn−Pb系、Pb−Sn−Sb系、Sn−Sb系、Sn−Pb−Bi系、Sn−Cu系、Sn−Pb−Cu系、Sn−In系、Sn−Ag系、Sn−Pb−Ag系、及びPb−Ag系の半田粉が挙げられる。鉛は人体及び環境に有害であるので鉛フリーはんだが好ましい。鉛フリーはんだの具体例として、Sn−Ag−Cu系、Sn−Bi系、Sn−Zn−Bi系、Sn−Sb系、Sn−Cu系、Sn−In系、Sn−Ag−In−Bi系、Sn−Ag系、Sn−Zn−Al系の半田粉が挙げられる。半田粉を構成する各金属の含有率は特に限定されない。
熱硬化性樹脂バインダーは、半田粉を粘性のあるペーストにするために練り込む場合の半田粉間のつなぎとなるものである。このような熱硬化性樹脂バインダーは、主剤及び硬化剤を含む。以下では主剤及び硬化剤について説明する。
主剤は、2官能以上のオキセタン化合物を含む。2官能以上のオキセタン化合物は、オキセタン環を2つ以上持っている化合物である。オキセタン環は、酸素を1つ含む飽和の4員環である。以下では、特に断らない限り、単にオキセタン化合物といえば、2官能以上のオキセタン化合物を意味する。オキセタン化合物の4員環が開環して架橋することにより硬化反応が進行する。4員環は3員環に比べて開環する速度が遅いため、3員環を有する主剤に比べて4員環を有する主剤の方が硬化反応の速度を遅くすることができる。具体的には、3員環を有する化合物の代表例としてエポキシ化合物が挙げられる。このエポキシ化合物を主剤として使用する場合に比べて、オキセタン化合物を主剤として使用する方が、熱硬化性樹脂バインダーの硬化速度を遅くすることができる。このように硬化速度が遅くなると、半田粉の溶融時における自己凝集を熱硬化性樹脂バインダーが阻害しないようにすることができ、溶融した半田が自己凝集して一体化しやすくなる。また、固形である半田粉がペースト状熱硬化性樹脂組成物の全質量に占める割合が比較的多くなることがある。このため、ペースト状の形態を保持する観点から、オキセタン化合物は常温(例えば20℃以上40℃以下)で液状であることが好ましい。なお、オキセタン環を1つのみ持つ1官能のオキセタン化合物が主剤に含まれていてもよい。
硬化剤は、2個以上のオキサジン環を有するベンゾオキサジン化合物を含む。オキサジン環は、下記式(B0)の矢印の左側に示すように、1つの酸素原子と1つの窒素原子を含む6員環の複素環である。以下では、特に断らない限り、単にベンゾオキサジン化合物といえば、2個以上のオキサジン環を有するベンゾオキサジン化合物を意味する。下記式(B0)に示すように、ベンゾオキサジン化合物は加熱されて200℃前後になると、オキサジン環の−O−CH2−間の結合が切断されて開環し、フェノール性水酸基及び第三級アミンが生成する。このようにして生成された第三級アミンが硬化促進剤として働くので、他の硬化促進剤の添加は不要である。フェノール性水酸基は主剤と反応して硬化反応が進行し、硬化物の架橋密度を上げることができる。このように硬化剤がベンゾオキサジン化合物を含む場合、200℃前後にならないとオキサジン環が開環しないので、硬化反応の開始温度を高めることができる。従来は半田粉の融点に比べて熱硬化性樹脂バインダーの硬化開始温度が著しく低かったため、先に熱硬化性樹脂バインダーが硬化反応を開始し、半田粉の溶融時における自己凝集を阻害していた。しかし、硬化開始温度が200℃前後であれば、半田粉の融点が240℃であっても、半田粉の溶融時における自己凝集を熱硬化性樹脂バインダーが阻害しないようにすることができ、溶融した半田が自己凝集して一体化しやすくなる。つまり、半田粉の融点に到達した時点では、半田の自己凝集を阻害するほど熱硬化性樹脂バインダーの硬化反応は進行していない。しかも、硬化剤がベンゾオキサジン化合物を含む場合、主剤と硬化剤とを常温で混合しただけでは硬化反応は進行しにくくなるので、ポットライフを長くすることができる。なお、一般的な硬化剤としてジシアンジアミドが知られているが、ジシアンジアミド単独では硬化反応が進行しないので、硬化促進剤の添加が必要となる。しかし、ジシアンジアミドに硬化促進剤を添加すると硬化反応が急速に進行するため、ベンゾオキサジン化合物と同様の効果を得ることは困難である。
活性剤は、フラックスとも呼ばれる。活性剤は、特に半田粉の溶融時において、半田粉の個々の粒子の表面を覆っている酸化膜を除去し、酸化を抑制し、かつ、表面張力を下げてぬれ性を促進させるための溶剤である。このような働きを有するものであれば、活性剤は特に限定されない。活性剤は、好ましくは、グルタル酸及びトリエタノールアミンからなる群より選ばれた1種以上の化合物を含む。活性剤は、より好ましくは、相乗効果の観点から、グルタル酸及びトリエタノールアミンの両方を含む。これらの活性剤は、半田粉の融点が240℃でも分解せずに安定しており、このような高温でも上記の働きを維持することができる。しかもこれらの活性剤は、半田付け後に変性物(フラックス残渣)として残存しにくく、ペースト状熱硬化性樹脂組成物の粘度を低くするのにも有効である。
チクソ性付与剤は、ペースト状熱硬化性樹脂組成物にチクソ性を付与する添加剤である。チクソ性は、ペースト状熱硬化性樹脂組成物の印刷時に重要となる性質の1つである。チクソ性がペースト状熱硬化性樹脂組成物に付与されていると、例えば、スクリーン印刷による印刷後において、印刷面からスクリーン版を離す際に、糸引きが発生することを抑制することができる。チクソ性付与剤は特に限定されない。好ましくは、チクソ性付与剤は、アミド系ワックスを含む。アミド系ワックスの具体例として、N−ヒドロキシエチル−12−ヒドロキシステアリルアミドが挙げられる。
本実施の形態のペースト状熱硬化性樹脂組成物は、次のようにして製造することができる。
[半導体部品]
図1は、本発明の実施の形態2に係る半導体部品2を示す概略断面図である。半導体部品2は、半導体パッケージ5と、第1基板31と、第1半田接合部41と、第1樹脂補強部51とを備えている。以下では半導体部品2を構成するこれらの要素について説明する。なお、半導体部品2において、半導体パッケージ5を上、第1基板31を下にして上下方向を規定するが、これは、説明する上での便宜的な規定に過ぎない。さらに「第1」などの序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。
半導体パッケージ5は特に限定されない。半導体パッケージ5の具体例として、BGA(ball grid array)、CSP(chip size package)が挙げられる。
第1基板31は、プリント配線板であり、特に限定されない。第1基板31の上面には第1パッド21が形成されている。第1パッド21は、少なくとも1つ以上形成されている。後述の第2基板32に半導体部品2を実装する場合には、第1基板31は、インターポーザであってよい。この場合、第1基板31の下面にランド61が形成され、ランド61に第2半田バンプ8が形成されていることが好ましい。このようなインターポーザとしての第1基板31によって、半導体部品2における半導体パッケージ5の配線ピッチを第2基板32の配線ピッチに変換することができる。
第1半田接合部41は、半導体パッケージ5と、第1基板31の上面の第1パッド21とを電気的に接合している。
第1樹脂補強部51は、第1半田接合部41に接触して形成され、第1半田接合部41を補強している。第1樹脂補強部51は、半導体パッケージ5の下面及び第1基板31の上面の少なくともいずれかと接触している。
本実施の形態の半導体部品2の製造方法は、工程A1〜工程D1を含む。以下では各工程について順に説明する。
図3は、図1に示す半導体部品2の製造方法における工程A1を示す概略断面図である。工程A1では、図3に示すように、半導体パッケージ5と、第1基板31とを準備する。
図4は、図1に示す半導体部品2の製造方法における工程B1を示す概略断面図である。工程B1では、図4に示すように、第1ペースト状熱硬化性樹脂組成物11を第1基板31の第1パッド21に塗布する。第1基板31に複数の第1パッド21が形成されている場合には、第1パッド21ごとに第1ペースト状熱硬化性樹脂組成物11を塗布することが好ましい。
図5は、図1に示す半導体部品2の製造方法における工程C1及び工程D1を示す概略断面図である。工程C1では、図5に示すように、半導体パッケージ5の第1半田バンプ6を第1基板31の第1パッド21に配置する。このとき第1半田バンプ6と第1パッド21との間に第1ペースト状熱硬化性樹脂組成物11が介在している。
工程D1では、図5に示す状態で、ピーク温度が220℃以上260℃以下となるように、半導体パッケージ5及び第1基板31を4分以上加熱してリフロー半田付けを行う。加熱時間の上限は特に限定されないが、例えば10分であり、特にピーク温度での加熱時間の上限は例えば1分である。図6Aは、図5の一部を拡大した概略断面図である。半田粉4及び第1熱硬化性樹脂バインダー7を含有する第1ペースト状熱硬化性樹脂組成物11が第1パッド21に塗布され、第1半田バンプ6と接触している。活性剤及びチクソ性付与剤は図示省略されている。ピーク温度は、基本的には第1ペースト状熱硬化性樹脂組成物11に含有される半田粉4の融点より20〜30℃高い温度に設定される。
図7は、本発明の実施の形態2に係る半導体実装品3を示す概略断面図である。半導体実装品3は、半導体パッケージ5と、第1基板31と、第1半田接合部41と、第1樹脂補強部51と、第2基板32と、第2半田接合部42と、第2樹脂補強部52とを備えている。半導体実装品3を構成するこれらの要素について説明する。なお、半導体実装品3において、半導体パッケージ5を上、第2基板32を下にして上下方向を規定するが、これは、説明する上での便宜的な規定に過ぎない。さらに「第1」などの序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。
半導体パッケージ5は特に限定されない。半導体パッケージ5の具体例として、BGA、CSPが挙げられる。
第1基板31及び第2基板32は、プリント配線板であり、特に限定されない。第1基板31の上面には第1パッド21が形成されている。第1パッド21は、少なくとも1つ以上形成されている。第1基板31の下面にはランド61が形成されている。ランド61は、少なくとも1つ以上形成されている。第1基板31は、インターポーザとして機能するので、半導体パッケージ5の配線ピッチを第2基板32の配線ピッチに変換することができる。第2基板32の上面には第2パッド22が形成されている。第2パッド22は、第1基板31のランド61と同数形成されている。第2基板32は、マザーボード又はメインボードとなり得る。
第1半田接合部41は、半導体パッケージ5と、第1基板31の上面の第1パッド21とを電気的に接合している。
第1樹脂補強部51は、第1半田接合部41に接触して形成され、第1半田接合部41を補強している。第1樹脂補強部51は、半導体パッケージ5の下面及び第1基板31の上面の少なくともいずれかと接触している。
本実施の形態の半導体実装品3の製造方法は、工程A2〜工程H2を含む。以下では各工程について順に説明する。
図3は、図1に示す半導体実装品3の製造方法における工程A2を示す概略断面図である。工程A2は、図3に示すように、上述の半導体部品2の製造方法における工程A1とほぼ同じであるが、2次実装を行うため、第1基板31の下面にはランド61が形成されている。ランド61は、少なくとも1つ以上形成されている。
図4は、図1に示す半導体実装品3の製造方法における工程B2を示す概略断面図である。工程B2は、図4に示すように、上述の半導体部品2の製造方法における工程B1と同じである。
図5は、図1に示す半導体実装品3の製造方法における工程C2及びD2を示す概略断面図である。工程C2及び工程D2は、図5に示すように、上述の半導体部品2の製造方法における工程C1及び工程D1と同じである。工程A2〜工程D2は1次実装の工程であり、工程D2の終了により1次実装が終了する。1次実装後に既述の半導体部品2が得られる。
工程E2では、図1に示すように、第1基板31の下面のランド61に第2半田バンプ8を形成する。第1基板31に複数のランド61が形成されている場合には、ランド61ごとに第2半田バンプ8を形成する。第2半田バンプ8は、Sn−Ag−Cu系半田及びSn−Bi系半田からなる群より選ばれた1種以上の半田で形成されていることが好ましい。このような半田であれば、第2半田接合部42の接合強度を高め、クラックなどの欠陥の発生を抑制することができる。
図8は、図7に示す半導体実装品3の製造方法における工程F2を示す概略断面図である。工程F2では、図8に示すように、第2基板32を準備する。第2基板32は、上述のように具体的にはプリント配線板である。第2基板32の上面には第2パッド22が形成されている。第2パッド22は、第2半田バンプ8と同数形成されている。第2半田バンプ8と第2パッド22とは、第1基板31の下面と第2基板32の上面とを対向させたときに1対1に対応するように形成されている。
図9は、図7に示す半導体実装品3の製造方法における工程G2及び工程H2を示す概略断面図である。工程G2では、図9に示すように、第1基板31の第2半田バンプ8を第2基板32の第2パッド22に配置する。このとき第2半田バンプ8と第2パッド22との間に第2ペースト状熱硬化性樹脂組成物12が介在している。
工程H2では、図9に示す状態で、ピーク温度が220℃以上260℃以下となるように、半導体パッケージ5、第1基板31及び第2基板32を4分以上加熱してリフロー半田付けを行う。加熱時間の上限は特に限定されないが、例えば10分であり、特にピーク温度での加熱時間の上限は例えば1分である。ピーク温度は、基本的には第2ペースト状熱硬化性樹脂組成物12に含有される半田粉の融点より20〜30℃高い温度に設定される。
[半導体部品]
図10は、本発明の実施の形態3に係る半導体部品82を示す概略断面図である。半導体部品82は、半導体パッケージ85と、第3基板33と、第3半田接合部43と、第3樹脂補強部53とを備えている。以下では半導体部品82を構成するこれらの要素について説明する。なお、半導体部品82において、半導体パッケージ85を上、第3基板33を下にして上下方向を規定するが、これは、説明する上での便宜的な規定に過ぎない。さらに「第3」などの序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。
半導体パッケージ85は特に限定されない。半導体パッケージ85の具体例として、BGA、CSPが挙げられる。
第3基板33は、プリント配線板であり、特に限定されない。第3基板33の上面には第3パッド23が形成されている。第3パッド23は、少なくとも1つ以上形成されている。後述の第4基板34に半導体部品82を実装する場合には、第3基板33は、インターポーザであってよい。この場合、第3基板33の下面にランド63が形成され、ランド63に第4半田バンプ88が形成されていることが好ましい。このようなインターポーザとしての第3基板33によって、半導体部品82における半導体パッケージ85の配線ピッチを第4基板34の配線ピッチに変換することができる。
第3半田接合部43は、半導体パッケージ85と、第3基板33の上面の第3パッド23とを電気的に接合している。
第3樹脂補強部53は、第3半田接合部43に接触して形成され、第3半田接合部43を補強している。第3樹脂補強部53は、半導体パッケージ85の下面及び第3基板33の上面の少なくともいずれかと接触している。
本実施の形態の半導体部品82の製造方法は、工程A3〜工程D3を含む。以下では各工程について順に説明する。
図12は、図10に示す半導体部品82の製造方法における工程A3を示す概略断面図である。工程A3では、図12に示すように、半導体パッケージ85と、第3基板33とを準備する。
図13は、図10に示す半導体部品の製造方法における工程B3を示す概略断面図である。工程B3では、図13に示すように、第3ペースト状熱硬化性樹脂組成物13を第3基板33の第3パッド23に塗布する。第3基板33に複数の第3パッド23が形成されている場合には、第3パッド23ごとに第3ペースト状熱硬化性樹脂組成物13を塗布することが好ましい。
図14は、図10に示す半導体部品の製造方法における工程C3及び工程D3を示す概略断面図である。工程C3では、図14に示すように、半導体パッケージ85の第3半田バンプ86を第3基板33の第3パッド23に配置する。このとき第3半田バンプ86と第3パッド23との間に第3ペースト状熱硬化性樹脂組成物13が介在している。
工程D3では、図14に示す状態で、ピーク温度が220℃以上260℃以下となるように、半導体パッケージ85及び第3基板33を4分以上加熱してリフロー半田付けを行う。加熱時間の上限は特に限定されないが、例えば10分であり、特にピーク温度での加熱時間の上限は例えば1分である。図15Aは、図14の一部を拡大した概略断面図である。半田粉84及び第3熱硬化性樹脂バインダー87を含有する第3ペースト状熱硬化性樹脂組成物13が第3パッド23に塗布され、第3半田バンプ86と接触している。活性剤及びチクソ性付与剤は図示省略されている。ピーク温度は、基本的には第3ペースト状熱硬化性樹脂組成物13に含有される半田粉84の融点より20〜30℃高い温度に設定される。
図16は、本発明の実施の形態3に係る半導体実装品83の一例を示す概略断面図である。半導体実装品83は、半導体パッケージ85と、第3基板33と、第3半田接合部43と、第3樹脂補強部53と、第4基板34と、第4半田接合部44と、第4樹脂補強部54とを備えている。半導体実装品83を構成するこれらの要素について説明する。なお、半導体実装品83において、半導体パッケージ85を上、第4基板34を下にして上下方向を規定するが、これは、説明する上での便宜的な規定に過ぎない。さらに「第3」などの序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すものであり、数的に限定するものではない。
半導体パッケージ85は特に限定されない。半導体パッケージ85の具体例として、BGA、CSPが挙げられる。
第3基板33及び第4基板34は、プリント配線板であり、特に限定されない。第3基板33の上面には第3パッド23が形成されている。第3パッド23は、少なくとも1つ以上形成されている。第3基板33の下面にはランド63が形成されている。ランド63は、少なくとも1つ以上形成されている。第3基板33は、インターポーザとして機能するので、半導体パッケージ85の配線ピッチを第4基板34の配線ピッチに変換することができる。第4基板34の上面には第4パッド24が形成されている。第4パッド24は、第3基板33のランド63と同数形成されている。第4基板34は、マザーボード又はメインボードとなり得る。
第3半田接合部43は、半導体パッケージ85と、第3基板33の上面の第3パッド23とを電気的に接合している。
第3樹脂補強部53は、第3半田接合部43に接触して形成され、第3半田接合部43を補強している。第3樹脂補強部53は、半導体パッケージ85の下面及び第3基板33の上面の少なくともいずれかと接触している。
本実施の形態の半導体実装品83の製造方法は、以下の工程A4〜工程H4を含む。以下では各工程について順に説明する。
図12は、図10に示す半導体実装品83の製造方法における工程A4を示す概略断面図である。工程A4は、図12に示すように、上述の半導体部品82の製造方法における工程A3とほぼ同じであるが、2次実装を行うため、第3基板33の下面にはランド63が形成されている。ランド63は、少なくとも1つ以上形成されている。
図13は、図10に示す半導体実装品83の製造方法における工程B4を示す概略断面図である。工程B4は、図13に示すように、上述の半導体部品82の製造方法における工程B3と同じである。
図14は、図10に示す半導体実装品83の製造方法における工程C4及びD4を示す概略断面図である。工程C4及び工程D4は、図14に示すように、上述の半導体部品82の製造方法における工程C3及び工程D3と同じである。工程A4〜工程D4は1次実装の工程であり、工程D4の終了により1次実装が終了する。1次実装後に既述の半導体部品82が得られる。
工程E4では、図10に示すように、第3基板33の下面のランド63に第4半田バンプ88を形成する。第3基板33に複数のランド63が形成されている場合には、ランド63ごとに第4半田バンプ88を形成する。第4半田バンプ88は、Sn−Ag−Cu系半田及びSn−Bi系半田からなる群より選ばれた1種以上の半田で形成されていることが好ましい。このような半田であれば、第4半田接合部44の接合強度を高め、クラックなどの欠陥の発生を抑制することができる。
図17は、図16に示す半導体実装品83の製造方法における工程F4を示す概略断面図である。工程F4では、図17に示すように、第4基板34を準備する。第4基板34は、上述のように具体的にはプリント配線板である。第4基板34の上面には第4パッド24が形成されている。第4パッド24は、第4半田バンプ88と同数形成されている。第4半田バンプ88と第4パッド24とは、第3基板33の下面と第4基板34の上面とを対向させたときに1対1に対応するように形成されている。
図18は、図16に示す半導体実装品83の製造方法における工程G4及び工程H4を示す概略断面図である。工程G4では、図18に示すように、第3基板33の第4半田バンプ88を第4基板34の第4パッド24に配置する。このとき第4半田バンプ88と第4パッド24との間に第4ペースト状熱硬化性樹脂組成物14が介在している。
工程H4では、図18に示す状態で、ピーク温度が220℃以上260℃以下となるように、半導体パッケージ85、第3基板33及び第4基板34を4分以上加熱してリフロー半田付けを行う。加熱時間の上限は特に限定されないが、例えば10分であり、特にピーク温度での加熱時間の上限は例えば1分である。ピーク温度は、基本的には第4ペースト状熱硬化性樹脂組成物14に含有される半田粉の融点より20〜30℃高い温度に設定される。
ペースト状熱硬化性樹脂組成物の構成成分として以下のものを用いる。
・Sn−Ag−Cu系半田の粉末(SAC305(Sn−3.0Ag−0.5Cu))
・Sn−Bi系半田の粉末(Sn−58Bi)
(熱硬化性樹脂バインダー)
<主剤>
・式(O1)のオキセタン化合物(宇部興産株式会社製「ETERNACOLL OXBP」(略号OXBP))
・式(O2)のオキセタン化合物(宇部興産株式会社製「ETERNACOLL OXIPA」(略号OXIPA))
・式(O3)のオキセタン化合物(東亞合成株式会社製「OXT−121」(略号XDO))
・エポキシ化合物(三菱化学株式会社製「エピコート806」(ビスフェノールF型エポキシ樹脂))
<硬化剤>
・式(B1)のベンゾオキサジン化合物(四国化成工業株式会社製「P−d型」)
・式(B2)のベンゾオキサジン化合物(小西化学工業株式会社製「BF−BXZ」(ビスフェノールFタイプ))
・式(B3)のベンゾオキサジン化合物(小西化学工業株式会社製「BS−BXZ」(ビスフェノールSタイプ))
(硬化促進剤)
・2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業株式会社製「2PHZ−PW」)
(活性剤)
・グルタル酸
・トリエタノールアミン
(チクソ性付与剤)
・アミド系ワックス(伊藤製油株式会社製「ITOHWAX J−420」(N−ヒドロキシエチル−12−ヒドロキシステアリルアミド))
(実施例1〜17)
実施例1〜17のペースト状熱硬化性樹脂組成物は、次のようにして製造する。各構成成分の含有量は(表1)に示す通りである。
比較例1のペースト状熱硬化性樹脂組成物は、次のようにして製造する。各構成成分の含有量は(表1)に示す通りである。
上記のようにして得られるペースト状熱硬化性樹脂組成物を試料として用いて、規格番号JIS Z 3284の附属書11に規定されたソルダボール試験を行う。ソルダバスの温度は240℃に設定し、加熱時間は6分とする。半田の凝集度合いを以下のレベル1〜5に分け、レベル1〜3を「GD」、レベル4を「OK」、レベル5を「NG」として評価する。
半田粉が溶融して、半田は一つの大きな球となり、周囲にソルダボールがない。
半田粉が溶融して、半田は一つの大きな球となり、周囲に直径75μm以下のソルダボールが三つ以下ある。
半田粉が溶融して、半田は一つの大きな球となり、周囲に直径75μm以下のソルダボールが四つ以上あり、半連続の環状に並んではいない。
半田粉が溶融して、半田は一つの大きな球となり、周囲に多数の細かい球が半連続の環状に並んでいる。
上記以外のもの。
ソルダボール試験後の樹脂の硬化度合いを以下のレベル1〜3に分け、レベル1を「GD」、レベル2を「OK」、レベル3を「NG」として評価する。
十分に硬化している。
未硬化部分がわずかに残っている。
未硬化部分が残っており、タック性がある。
3 半導体実装品
4 半田粉
5 半導体パッケージ
6 第1半田バンプ
7 第1熱硬化性樹脂バインダー
8 第2半田バンプ
9 隙間
11 第1ペースト状熱硬化性樹脂組成物
12 第2ペースト状熱硬化性樹脂組成物
13 第3ペースト状熱硬化性樹脂組成物
14 第4ペースト状熱硬化性樹脂組成物
21 第1パッド
22 第2パッド
23 第3パッド
24 第4パッド
31 第1基板
32 第2基板
33 第3基板
34 第4基板
41 第1半田接合部
42 第2半田接合部
43 第3半田接合部
44 第4半田接合部
51 第1樹脂補強部
52 第2樹脂補強部
53 第3樹脂補強部
54 第4樹脂補強部
61 ランド
63 ランド
82 半導体部品
83 半導体実装品
84 半田粉
85 半導体パッケージ
86 第3半田バンプ
87 第3熱硬化性樹脂バインダー
88 第4半田バンプ
89 隙間
Claims (29)
- 半田粉と、
熱硬化性樹脂バインダーと、
活性剤と、
チクソ性付与剤とを含有するペースト状熱硬化性樹脂組成物であって、
前記半田粉の融点が100℃以上240℃以下であり、
前記熱硬化性樹脂バインダーが、主剤及び硬化剤を含み、
前記主剤が、前記主剤の全質量に対して2官能以上のオキセタン化合物を50質量%以上含み、
前記硬化剤が、2個以上のオキサジン環を有するベンゾオキサジン化合物を含む、
ペースト状熱硬化性樹脂組成物。 - 前記硬化剤が、2個以上のベンゾオキサジン環を有するベンゾオキサジン化合物を含む、
請求項1に記載のペースト状熱硬化性樹脂組成物。 - 前記半田粉が、Sn−Ag−Cu系半田の粉末である、
請求項1に記載のペースト状熱硬化性樹脂組成物。 - 前記半田粉が、Sn−Bi系半田の粉末である、
請求項1に記載のペースト状熱硬化性樹脂組成物。 - 前記半田粉の平均粒径が3μm以上30μm以下である、
請求項1に記載のペースト状熱硬化性樹脂組成物。 - 前記主剤が、2官能以上のエポキシ化合物を含む、
請求項1に記載のペースト状熱硬化性樹脂組成物。 - 前記活性剤が、グルタル酸及びトリエタノールアミンからなる群より選ばれた1種以上の化合物を含む、
請求項1に記載のペースト状熱硬化性樹脂組成物。 - 前記チクソ性付与剤が、アミド系ワックスを含む、
請求項1に記載のペースト状熱硬化性樹脂組成物。 - 前記主剤100質量部に対して、前記ベンゾオキサジン化合物が10質量部以上40質量部以下である、
請求項1に記載のペースト状熱硬化性樹脂組成物。 - 半導体パッケージと、
第1面に第1パッドが形成された第1基板と、
前記半導体パッケージと前記第1パッドとを電気的に接続する第1半田接合部と、
前記第1半田接合部に接触して形成され、前記第1半田接合部を補強する第1樹脂補強部とを備え、
前記第1樹脂補強部が、第1熱硬化性樹脂バインダーの硬化物で形成され、
前記第1熱硬化性樹脂バインダーが主剤及び硬化剤を含み、
前記主剤が、前記主剤の全質量に対して、2官能以上のオキセタン化合物を50質量%以上含み、
前記硬化剤が、2個以上のオキサジン環を有するベンゾオキサジン化合物を含む、
半導体部品。 - 前記第1半田接合部の融点が100℃以上240℃以下である、
請求項12に記載の半導体部品。 - 前記第1半田接合部が、Sn−Ag−Cu系半田及びSn−Bi系半田からなる群より選ばれた1種以上の半田で形成されている、
請求項12に記載の半導体部品。 - 前記第1熱硬化性樹脂バインダーが、2官能以上のエポキシ化合物を含む、
請求項12に記載の半導体部品。 - 半導体パッケージと、
第1面に第1パッド、前記第1面の反対側の第2面にランドが形成された第1基板と、
前記半導体パッケージと前記第1パッドとを電気的に接続する第1半田接合部と、
前記第1半田接合部に接触して形成され、前記第1半田接合部を補強する第1樹脂補強部と、
一面に第2パッドが形成された第2基板と、
前記ランドと前記第2パッドとを電気的に接続する第2半田接合部と、
前記第2半田接合部に接触して形成され、前記第2半田接合部を補強する第2樹脂補強部とを備え、
前記第1樹脂補強部が、第1熱硬化性樹脂バインダーの硬化物で形成され、
前記第2樹脂補強部が、第2熱硬化性樹脂バインダーの硬化物で形成され、
前記第1熱硬化性樹脂バインダーおよび前記第2熱硬化性樹脂バインダーが、主剤及び硬化剤を含み、
前記主剤が、前記主剤の全質量に対して、2官能以上のオキセタン化合物を50質量%以上含み、
前記硬化剤が、2個以上のオキサジン環を有するベンゾオキサジン化合物を含む、
半導体実装品。 - 前記第1半田接合部及び前記第2半田接合部の融点が100℃以上240℃以下である、
請求項16に記載の半導体実装品。 - 前記第1半田接合部及び前記第2半田接合部が、Sn−Ag−Cu系半田及びSn−Bi系半田からなる群より選ばれた1種以上の半田で形成されている、
請求項16に記載の半導体実装品。 - 前記第1熱硬化性樹脂バインダー及び前記第2熱硬化性樹脂バインダーの一方又は両方が、2官能以上のエポキシ化合物を含む、
請求項16に記載の半導体実装品。 - 工程A1:第2面に第1半田バンプが形成された半導体パッケージと、前記第2面の反対側の第1面に第1パッドが形成された第1基板とを準備する工程、
工程B1:融点が100℃以上240℃以下である半田粉と、2官能以上のオキセタン化合物と2個以上のオキサジン環を有するベンゾオキサジン化合物と、活性剤と、チクソ性付与剤とを含有する第1ペースト状熱硬化性樹脂組成物を、前記第1パッドに印刷する工程、
工程C1:前記第1半田バンプを前記第1パッドに配置する工程、
工程D1:ピーク温度が220℃以上260℃以下となるように、前記半導体パッケージ及び前記第1基板を4分以上加熱してリフロー半田付けを行う工程、
を有し、
前記工程B1の、前記第1ペースト状熱硬化性樹脂組成物が、主剤及び硬化剤を含み、
前記主剤が、前記主剤の全質量に対して、前記2官能以上のオキセタン化合物を50質量%以上含み、
前記硬化剤が、2個以上のオキサジン環を有するベンゾオキサジン化合物を含む、
半導体部品の製造方法。 - 前記第1半田バンプが、Sn−Ag−Cu系半田及びSn−Bi系半田からなる群より選ばれた1種以上の半田で形成されている、
請求項20に記載の半導体部品の製造方法。 - 前記半田粉が、Sn−Ag−Cu系半田及びSn−Bi系半田からなる群より選ばれた1種以上の半田の粉末で形成されている、
請求項20に記載の半導体部品の製造方法。 - 前記第1ペースト状熱硬化性樹脂組成物が、2官能以上のエポキシ化合物を含有する、
請求項20に記載の半導体部品の製造方法。 - 前記ピーク温度に至るまでの昇温速度が1℃/秒以上4℃/秒以下である、
請求項20に記載の半導体部品の製造方法。 - 工程A2:一面に第1半田バンプが形成された半導体パッケージと、第1面に第1パッド、前記第1面の反対側の第2面にランドが形成された第1基板と、一面に第2パッドが形成された第2基板とを準備する工程、
工程B2:融点が100℃以上240℃以下である半田粉と、2官能以上のオキセタン化合物と2個以上のオキサジン環を有するベンゾオキサジン化合物と、活性剤と、チクソ性付与剤とを含有する第1ペースト状熱硬化性樹脂組成物を、前記第1パッドに印刷する工程、
工程C2:前記第1半田バンプを前記第1パッドに配置する工程、
工程D2:ピーク温度が220℃以上260℃以下となるように、前記半導体パッケージ及び前記第1基板を4分以上加熱してリフロー半田付けを行う工程、
工程E2:前記ランドに第2半田バンプを形成する工程、
工程F2:融点が100℃以上240℃以下である半田粉と、2官能以上のオキセタン化合物と2個以上のオキサジン環を有するベンゾオキサジン化合物と、活性剤と、チクソ性付与剤とを含有する第2ペースト状熱硬化性樹脂組成物を、前記第2パッドに印刷する工程、
工程G2:前記第2半田バンプを前記第2パッドに配置する工程、
工程H2:ピーク温度が220℃以上260℃以下となるように、前記半導体パッケージ、前記第1基板及び前記第2基板を4分以上加熱してリフロー半田付けを行う工程、
を有し、
前記工程B2の、第1ペースト状熱硬化性樹脂組成物が、第1主剤及び第1硬化剤を含み、
前記第1主剤が、前記第1主剤の全質量に対して、2官能以上のオキセタン化合物を50質量%以上含み、
前記第1硬化剤が、2個以上のオキサジン環を有するベンゾオキサジン化合物を含み、
前記工程F2の、第2ペースト状熱硬化性樹脂組成物が、第2主剤及び第2硬化剤を含み、
前記第2主剤が、前記第2主剤の全質量に対して、2官能以上のオキセタン化合物を50質量%以上含み、
前記第2硬化剤が、2個以上のオキサジン環を有するベンゾオキサジン化合物を含む、
半導体実装品の製造方法。 - 前記第1半田バンプ及び前記第2半田バンプの一方又は両方が、Sn−Ag−Cu系半田及びSn−Bi系半田からなる群より選ばれた1種以上の半田で形成されている、
請求項25に記載の半導体実装品の製造方法。 - 前記半田粉が、Sn−Ag−Cu系半田及びSn−Bi系半田からなる群より選ばれた1種以上の半田の粉末で形成されている、
請求項25に記載の半導体実装品の製造方法。 - 前記第1ペースト状熱硬化性樹脂組成物及び前記第2ペースト状熱硬化性樹脂組成物の一方又は両方が、2官能以上のエポキシ化合物を含有する、
請求項25に記載の半導体実装品の製造方法。 - 前記ピーク温度に至るまでの昇温速度が1℃/秒以上4℃/秒以下である、
請求項25に記載の半導体実装品の製造方法。
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