JPH02143433A - 半導体素子のダイボンディング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体素子のダイボンディング方法に関し、特
に、Ｍ抵抗を低減できるタイボンティング方法に関する
。

〔従来の技術〕

半導体素子（チップ）’ｔパッケージに組込みするに、
パッケージの所定の位置に固定するダイボンディング工
程が行われる。

このダイボンティング方式の一つとして、４電性樹脂液
着法があｐｌ例えば銀ペーストと称される、Ａｇ粉を含
む合成樹脂系導電性接着剤で接着する方法である（工業
調青会発行「電子材料」１９８３年３月号ｐ１１８〜１
２３）。

しかるに、かかる液状タイプの接着剤を用いた場合、当
該接着剤中の溶剤が、樹脂の熱硬化に際し、気泡（ボイ
ド）となって、接着層中に残存し、その為、チップの熱
放熱性を劣化させ、熱抵抗を高いものにしている。

そこで、かかるボイド発生の問題を解決する為、ポリイ
ミド系の合成樹脂をシート状に加工し、そのシートを溶
剤によシ、ウェハに貼着し、しかるのちに当該ウェハを
ダイシングし、チップを、加熱したパッケージベースに
圧接し、次いで加熱して当該樹脂を熱硬化（キュア）さ
せて接着するという方式が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、それでも未だ熱抵抗が扁いという問題があり、
発熱量の高いある種の製品ではより一層の熱抵抗の低減
が求められている。

そこで、本発明はかかる熱抵抗を低減できるダイボンデ
ィング技術を提供することを目的としたものである。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

本発明では、磁界を加えることＫより磁化するＦｅ粉な
どの磁性粉を、合成樹脂のワニス中に添加しておき、当
該ワニスをシート状に形成するとともに、その際に、磁
石などによジ磁性粉を磁化させてシートの厚さ方向に配
向させ、当該配向し念磁性粉を内蔵したシートにより半
導体素子をダイボンディングするようにする。

〔作用〕

このように、樹脂より熱伝導率の高い磁性粉を介して半
導体素子の熱を放散するので、熱抵抗を低減することが
できる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は、本発明を適用した半導体装ｅ（ピングリッドアレ
イ型パッケージ）の−個構成断面図を示す。当該装置で
は、パッケージベース１上に半導体素子２が、接着用樹
脂シート３により接合されている。ボンディングワイヤ
４は、半導体素子２とパッケージベース１に接合され、
電気的導通を図っている。封止ガラス５によりキャップ
６がパッケージベース１に接合されている。当該ベース
ＩＫはリードピンクがその底面から垂直方向に引き出し
されている。

第２図に接着用樹脂シート３の拡大断面図を示すＯ 当該シート３を構成する樹脂中には厚さ方向に配向した
磁性粉８が内蔵されている。

当該配向した磁性粉８を内蔵した接着用樹脂シート３は
、例えば次のようにして得ることができる。

合成樹脂のワニス中に予じめ磁性粉８を添加しておき、
混合しておく。

当該ワニスは、ベースレジンと磁性粉８と溶剤と必要に
応じて添加される添加剤とから成る。

ベースレジンとしては、例えば、ポリイミド系合成樹脂
やエポキシ系合成樹脂のような熱硬化性合成樹脂が挙げ
られる。

磁性粉８としては、磁界を加えることによシ磁化するも
ので、出来るだけ熱伝導性の良好なものを使用する。

磁性粉８の具体例と（−では、金属粉が拳げられる。

ところで、金属を磁石の極に近づけたときに、そこに磁
石の極と反対の極を生じて互いに吸引するものを常磁性
体といい、同じ極を生じて互いに反発するものを反磁性
体という。

金属の常磁性体のうち、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏなどはその作
用が特に強いので、これを強磁性体という。

本発明では、磁性粉８として、これらｌ；’ｅ、Ｎｉ。

ＣＯなどの強磁性体の粉末を使用すると良い。

当該粉末は配向という面から、針状であることが好まし
い。接着用樹脂シートにおいて、球形の磁性粉が配向し
ているよりも、同体積であれば、針状の磁性粉が熱の流
れる方向に配向している方がより効率良く熱抵抗を低減
できるからである。

上記ワニス中には、導電性樹脂接着剤中に、添加される
銀粉、銅粉、アルミニウム粉、炭素粉。

グラファイト、炭素繊維、金粉、銀メツキ微粒子などの
フィラーを含んでいてもよい。

これらフィラーは、導電性をもたせるために添加される
もので、本発明の磁界を加えることにより磁化させ（磁
性をもたせ）、配向させて熱抵抗を低減させることはそ
の目的を異にしているが、当該フィラーが入っていても
支障はない。

上記磁性粉を混入したワニスは、次いで、キャスティン
グし、シート状（フィルムも含む）に流延し、次いで、
ベータ（加熱）してシートとするが、当該ベーク前に適
宜時間強磁界にさらす。

第３図に当該強磁界にさらす様子を模式的に示す。第３
図にて、９は磁石で、図示では一個の磁石を用いている
が、上下に配設してもよい。また、同図にて、１０は磁
性粉を混入したワニスで、図示では省略されているが、
当該ワニスはキャスティング用の板などに載置されてい
てもよい。

第４図に示すように、磁性粉８を強磁界にさらすと、当
該磁性粉８は磁界の方向へ配向していく。

すなわち、磁性粉ｓＶｉ磁石９のＳ極と反対のＮ極を一
部に生ずると同時に磁石９のＮ極と反対のＳ極を一部に
生じ、シートの厚さ方向に配向してくる。

当該配向速度は、ワニスの粉度などにより左右されるの
で、適宜ワニス濃度を選択するなどが必要である。

磁性粉は端部同志が相互に接続したりなど各種態様で配
向される。

この様に配向し之形態を保持しつつ、ベークし、熱硬化
性樹脂のキュアを行ない、接着用樹脂シート３を形成す
る。

この接着用樹脂シート３を用いて、パッケージペース１
上に、半導体素子２を圧接固定する。

本発明における半導体素子（チップ）２は、例えばシリ
コン単結晶基板から成り、周知の技術によってこのチッ
プ内には多数の回路素子が形成され、１つの回路機能が
与えられている。回路素子の具体例は、例えばＭＯＳト
ランジスタから成り、これらの回路素子によって、例え
ば論理回路およびメモリの回路機能が形成されている。

ボンティングワイヤ４ｉｄ、例えばＡｕ細線やＡＩ細線
より成る。

パッケージペース１は、例えばセラミック基板によシ構
成される。

キャップ６は、例えばセラミック材により構成される。

本発明によれば、磁性粉８が厚さ方向に配向した接着用
樹脂シート３により、パッケージペース１上に半導体素
子２をダイボンディングすることによジ、半導体素子２
からの熱が磁性粉８を介してパッケージペース１から放
散され、当該ダイボンディング方式によれば、半導体素
子２が発熱量の大きいＥＣＬ　、ＴＴＬ　、バイポーラ
ＣＭＯ８などであってもその熱抵抗を著しく低減するこ
とが可能である。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるビングリッドアレイ
型パッケージに適用した例を示したが、リードフレーム
を支持体とする樹脂封止型半導体装置など他の半導体装
ｆｆ１Ｋも本発明を適用することができる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

本発明によれば、熱抵抗を低減することのできるダイボ
ンディング技術を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

第１因は本発明の実施例を示す半導体装置の構成断面図
、 第２図は本発明の実施例を示す要部拡大断面図、第３図
は本発明の実施例工程の説明図、第４図は本発明におけ
る原理図である。 １・・・パッケージペース、２・・・半導体素子、３・
・・接着用樹脂シート、４・・・ボンティングワイヤ、
５・・・封止ガラス、６・・・キャップ、７・・・リー
ドピン、８・・・磁性粉、９・・・磁石、１０・・・ワ
ニス。 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体素子を支持体上に固着させる半導体素子のダ
   イボンディング方法において、シート形成前の熱硬化性
   合成樹脂ワニス中に、この樹脂よりも熱伝導率が高く、
   また、磁界をかけることにより配向可能な磁性粉を混入
   しておき、磁界をかけ、当該磁性粉を後述するシートの
   厚さ方向に配向させ、熱硬化させて、当該配向した磁性
   粉を内蔵した熱硬化性合成樹脂シートを形成し、当該シ
   ートを用いて半導体素子を支持体上に固着させることを
   特徴とする半導体素子のダイボンディング方法。 ２、磁性粉が、針状の鉄粉である、請求項１に記載のダ
   イボンディング方法。