JPH0945725A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0945725A JPH0945725A JP21010895A JP21010895A JPH0945725A JP H0945725 A JPH0945725 A JP H0945725A JP 21010895 A JP21010895 A JP 21010895A JP 21010895 A JP21010895 A JP 21010895A JP H0945725 A JPH0945725 A JP H0945725A
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- Japan
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- resin
- lead frame
- solvent
- chip
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明は、（Ａ）熱可融性樹脂、（Ｂ）導電
性粉末および（Ｃ）溶剤を必須成分とする導電性接着剤
を、リードフレーム上のベッドおよびリード部分に塗布
乾燥した後、加熱しながら半導体チップを接着固定して
なることを特徴とする半導体装置の製造方法 【効果】 本発明の半導体装置の製造方法によれば、接
着強度に優れ、半導体チップの反りが少なく、また、ボ
イドやチップクラックの発生がなく、半導体チップの大
型化と表面実装に対応した信頼性の高い半導体装置が提
供できる。また、製造工程の短縮化、合理化に寄与する
有益なものである。
性粉末および（Ｃ）溶剤を必須成分とする導電性接着剤
を、リードフレーム上のベッドおよびリード部分に塗布
乾燥した後、加熱しながら半導体チップを接着固定して
なることを特徴とする半導体装置の製造方法 【効果】 本発明の半導体装置の製造方法によれば、接
着強度に優れ、半導体チップの反りが少なく、また、ボ
イドやチップクラックの発生がなく、半導体チップの大
型化と表面実装に対応した信頼性の高い半導体装置が提
供できる。また、製造工程の短縮化、合理化に寄与する
有益なものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップの反りが
少なく、ボイド等の発生のない、半導体チップの大型化
に対応した半導体装置の製造方法に関する。
少なく、ボイド等の発生のない、半導体チップの大型化
に対応した半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】リードフレーム上の所定部分にＩＣ、Ｌ
ＳＩ等の半導体チップを接続する工程は、素子の長期信
頼性に影響を与える重要な工程の一つである。従来から
この接続方法として、半導体チップのシリコン面をリー
ドフレーム上の金メッキ面に加熱圧着するというＡu −
Ｓi 共晶法が主流であった。しかし、近年の貴金属、特
に金の高騰を契機として樹脂封止型半導体装置ではＡu
−Ｓi 共晶法から、半田を使用する方法や、デイスペン
サーによりペースト状の導電性接着剤を滴下する方法等
に急速に移行してきた。
ＳＩ等の半導体チップを接続する工程は、素子の長期信
頼性に影響を与える重要な工程の一つである。従来から
この接続方法として、半導体チップのシリコン面をリー
ドフレーム上の金メッキ面に加熱圧着するというＡu −
Ｓi 共晶法が主流であった。しかし、近年の貴金属、特
に金の高騰を契機として樹脂封止型半導体装置ではＡu
−Ｓi 共晶法から、半田を使用する方法や、デイスペン
サーによりペースト状の導電性接着剤を滴下する方法等
に急速に移行してきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、半田を使用す
る方法は、一部で実用化されたが半田や半田ボールが飛
散して電極等に付着し、腐食断線の原因となることが指
摘されている。また、デイスペンサーにより導電性接着
剤を滴下して接着する方法では、近年のＩＣ、ＬＳＩ等
の半導体チッの大形化に伴う反りの問題に対応するた
め、低応力化の目的で樹脂中にゴム成分やその他の熱可
塑性樹脂を導入する方法がとられているが、ゴム成分が
ペースト中に存在するとディスペンサー等によって滴下
塗布において、作業性が著しく悪化する欠点があった。
また、その他の熱可塑性樹脂を導入する方法は、エポキ
シ樹脂等と熱硬化性樹脂との相溶性が悪く、熱可塑性樹
脂を含む導電性接着剤の多くが使用時においてペースト
状を保持させるために、溶剤や反応性液状物に希釈され
ている。特に、熱可塑性樹脂は、希釈効率が一般に悪
く、大量の希釈溶剤を必要とする。そのために、硬化時
に接着剤層にボイドが発生し、さらにチップクラックの
発生や、接着力の低下を引き起こし、素子の信頼性を低
下させる欠点があった。このため、チップの反り及びボ
イドの発生がなく、半導体チップの大形化に対応した半
導体装置の開発が強く要望されていた。
る方法は、一部で実用化されたが半田や半田ボールが飛
散して電極等に付着し、腐食断線の原因となることが指
摘されている。また、デイスペンサーにより導電性接着
剤を滴下して接着する方法では、近年のＩＣ、ＬＳＩ等
の半導体チッの大形化に伴う反りの問題に対応するた
め、低応力化の目的で樹脂中にゴム成分やその他の熱可
塑性樹脂を導入する方法がとられているが、ゴム成分が
ペースト中に存在するとディスペンサー等によって滴下
塗布において、作業性が著しく悪化する欠点があった。
また、その他の熱可塑性樹脂を導入する方法は、エポキ
シ樹脂等と熱硬化性樹脂との相溶性が悪く、熱可塑性樹
脂を含む導電性接着剤の多くが使用時においてペースト
状を保持させるために、溶剤や反応性液状物に希釈され
ている。特に、熱可塑性樹脂は、希釈効率が一般に悪
く、大量の希釈溶剤を必要とする。そのために、硬化時
に接着剤層にボイドが発生し、さらにチップクラックの
発生や、接着力の低下を引き起こし、素子の信頼性を低
下させる欠点があった。このため、チップの反り及びボ
イドの発生がなく、半導体チップの大形化に対応した半
導体装置の開発が強く要望されていた。
【０００４】本発明は、上記の欠点を解消するためにな
されたもので、接着強度に優れ、半導体チップの反りが
少なく、また、ボイドやチップクラックの発生がなく、
半導体チップの大形化と表面実装に対応した、信頼性の
高い半導体装置の製造方法を提供しようとするものであ
る。
されたもので、接着強度に優れ、半導体チップの反りが
少なく、また、ボイドやチップクラックの発生がなく、
半導体チップの大形化と表面実装に対応した、信頼性の
高い半導体装置の製造方法を提供しようとするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、後述する組成の
導電性接着剤をスクリーン印刷により塗布乾燥させ、乾
燥した接着剤層を加熱してマウントすることによって、
上記の目的を達成できることを見いだし、本発明を完成
したものである。
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、後述する組成の
導電性接着剤をスクリーン印刷により塗布乾燥させ、乾
燥した接着剤層を加熱してマウントすることによって、
上記の目的を達成できることを見いだし、本発明を完成
したものである。
【０００６】即ち、本発明は、（Ａ）熱可融性樹脂、
（Ｂ）導電性粉末および（Ｃ）溶剤を必須成分とする導
電性接着剤を、リードフレーム上のベッドまたはリード
部分に塗布乾燥した後、加熱しながら半導体チップを接
着固定してなることを特徴とする半導体装置の製造方法
である。
（Ｂ）導電性粉末および（Ｃ）溶剤を必須成分とする導
電性接着剤を、リードフレーム上のベッドまたはリード
部分に塗布乾燥した後、加熱しながら半導体チップを接
着固定してなることを特徴とする半導体装置の製造方法
である。
【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】本発明に用いる（Ａ）熱可融性樹脂として
は、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レゾ
ルシノール樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリ
ビニルアルコール樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリロニ
トリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニルウレタン樹脂、
シリコーン樹脂、α−オレフィン無水マレイン酸樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、樹脂の
分子量等に制限されるものではなく、広く使用すること
ができる。これらの熱可融性樹脂は、単独又は2種以上
混合して使用することができる。
は、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レゾ
ルシノール樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリ
ビニルアルコール樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリロニ
トリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニルウレタン樹脂、
シリコーン樹脂、α−オレフィン無水マレイン酸樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、樹脂の
分子量等に制限されるものではなく、広く使用すること
ができる。これらの熱可融性樹脂は、単独又は2種以上
混合して使用することができる。
【０００９】本発明に用いる（Ｂ）導電性粉末として
は、例えば金粉末、銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末等の
金属粉末やカーボン粉末等が挙げられ、これらは単独又
は 2種以上混合して使用することができる。また、導電
性粉末であれば制限はなく、表面に金属鍍金層を有する
粉末等でもよい。
は、例えば金粉末、銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末等の
金属粉末やカーボン粉末等が挙げられ、これらは単独又
は 2種以上混合して使用することができる。また、導電
性粉末であれば制限はなく、表面に金属鍍金層を有する
粉末等でもよい。
【００１０】本発明に用いる（Ｃ）溶剤としては、ジオ
キサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、ソルベントナ
フサ、工業用ガソリン、酢酸セロソルブ、エチルセロソ
ルブ、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテー
ト、ブチルカルビトールアセテート、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等
が挙げられ、これらは単独又は 2種以上混合して使用す
ることができる。
キサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、ソルベントナ
フサ、工業用ガソリン、酢酸セロソルブ、エチルセロソ
ルブ、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテー
ト、ブチルカルビトールアセテート、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等
が挙げられ、これらは単独又は 2種以上混合して使用す
ることができる。
【００１１】本発明に用いる導電性接着剤は、上述した
熱可融性樹脂、導電性粉末および溶剤を必須成分とする
が、本発明の目的に反しない限り、また、必要に応じて
他の成分、例えば、消泡剤、カップリング剤、その他の
添加剤を配合することができる。
熱可融性樹脂、導電性粉末および溶剤を必須成分とする
が、本発明の目的に反しない限り、また、必要に応じて
他の成分、例えば、消泡剤、カップリング剤、その他の
添加剤を配合することができる。
【００１２】本発明に用いる導電性接着剤は、常法に従
い上述した各成分を十分混合した後、更に例えば三本ロ
ール等による混練処理を行い、その後、減圧脱泡して製
造することができる。
い上述した各成分を十分混合した後、更に例えば三本ロ
ール等による混練処理を行い、その後、減圧脱泡して製
造することができる。
【００１３】こうして製造した導電性接着剤を、リード
フレームあるいはリード部分にスクリーン印刷した後、
加熱等の方法で溶剤を除去して、厚さ5 〜100 μm 程度
の接着剤層を形成させる。この接着剤層の形成におい
て、接着剤層に含まれる溶剤残量が1 重量％以下である
ことが望ましい。溶剤残量が1 重量％を超えると残留溶
剤の影響により、マウント工程においてボイドが発生し
好ましくない。接着剤層を形成したリードフレーム上
に、通常のアッセンブリー工程同様、各ダイシング済半
導体チップをマウントし、120 〜300 ℃の温度で数十秒
から数分間ヒートブロック上で加熱硬化させて使用す
る。また、オーブンで150 〜200 ℃の温度で数分間から
数時間硬化させて使用することができる。その後、ワイ
ヤボンディングを行い、樹脂封止材で封止して半導体装
置を製造することができる。
フレームあるいはリード部分にスクリーン印刷した後、
加熱等の方法で溶剤を除去して、厚さ5 〜100 μm 程度
の接着剤層を形成させる。この接着剤層の形成におい
て、接着剤層に含まれる溶剤残量が1 重量％以下である
ことが望ましい。溶剤残量が1 重量％を超えると残留溶
剤の影響により、マウント工程においてボイドが発生し
好ましくない。接着剤層を形成したリードフレーム上
に、通常のアッセンブリー工程同様、各ダイシング済半
導体チップをマウントし、120 〜300 ℃の温度で数十秒
から数分間ヒートブロック上で加熱硬化させて使用す
る。また、オーブンで150 〜200 ℃の温度で数分間から
数時間硬化させて使用することができる。その後、ワイ
ヤボンディングを行い、樹脂封止材で封止して半導体装
置を製造することができる。
【００１４】
【作用】本発明の半導体装置は、導電性接着剤が熱可融
性樹脂、導電性粉末および溶剤を必須成分とするもので
あり、該導電性接着剤のスクリーン印刷を用いることに
よって従来のデイスペンサー滴下法よりも溶剤残存の少
ない、また組成の自由度の高い導電性接着剤層が形成さ
れる。可融性の導電性接着剤層の組成は熱硬化性樹脂と
熱可塑性樹脂のなかから比較的自由にその種類・配合量
が選択できるので、大形チップの反り変形がなく、また
ボイドの発生やチップクラックのないとともに、製造工
程のハンドリング性がよく、半導体組立てラインの合理
化が可能となり、信頼性の高い半導体装置を製造するこ
とができる。
性樹脂、導電性粉末および溶剤を必須成分とするもので
あり、該導電性接着剤のスクリーン印刷を用いることに
よって従来のデイスペンサー滴下法よりも溶剤残存の少
ない、また組成の自由度の高い導電性接着剤層が形成さ
れる。可融性の導電性接着剤層の組成は熱硬化性樹脂と
熱可塑性樹脂のなかから比較的自由にその種類・配合量
が選択できるので、大形チップの反り変形がなく、また
ボイドの発生やチップクラックのないとともに、製造工
程のハンドリング性がよく、半導体組立てラインの合理
化が可能となり、信頼性の高い半導体装置を製造するこ
とができる。
【００１５】
【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、本
発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。以下の実施例および比較例において「部」とは特に
説明のない限り「重量部」を意味する。
発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。以下の実施例および比較例において「部」とは特に
説明のない限り「重量部」を意味する。
【００１６】実施例１ 熱可塑性樹脂のアクリル樹脂Ａ−１９５（大日本インキ
化学工業社製、商品名）15部、銀粉末75部、溶剤6 部を
混合し、さらにディスパースにより混練して導電性接着
剤（Ａ）を製造した。
化学工業社製、商品名）15部、銀粉末75部、溶剤6 部を
混合し、さらにディスパースにより混練して導電性接着
剤（Ａ）を製造した。
【００１７】実施例２ 熱硬化性樹脂のエポキシ樹脂エピコート１００４（油化
シェルエポキシ社製、商品名）10部をブチルセロソルブ
アセテート10部に溶解し、銀粉末80部を混合し、さらに
三本ロールで混練して導電性接着剤（Ｂ）を製造した。
シェルエポキシ社製、商品名）10部をブチルセロソルブ
アセテート10部に溶解し、銀粉末80部を混合し、さらに
三本ロールで混練して導電性接着剤（Ｂ）を製造した。
【００１８】比較例 市販のエポキシ樹脂ベースの溶剤型半導体用導電性接着
剤（Ｃ）を入手した。
剤（Ｃ）を入手した。
【００１９】実施例１〜２で製造した導電性接着剤を用
いて、リードフレーム上にスクリーン印刷し、加熱、乾
燥した。150 ℃に加熱し半導体チップを5 秒間加圧して
接着固定した。また、比較例の導電性接着剤を用いてシ
リンジに充填し、ディスペンサーを用いてリードフレー
ム上に吐出し、半導体チップをマウントした後、加熱硬
化して接着固定した。
いて、リードフレーム上にスクリーン印刷し、加熱、乾
燥した。150 ℃に加熱し半導体チップを5 秒間加圧して
接着固定した。また、比較例の導電性接着剤を用いてシ
リンジに充填し、ディスペンサーを用いてリードフレー
ム上に吐出し、半導体チップをマウントした後、加熱硬
化して接着固定した。
【００２０】これらの半導体装置について、接着強度、
接着剤層のボイドの有無、半導体チップの反りの試験を
行った。これらの結果を表１に示したが、いずれも本発
明が優れており、本発明の顕著な効果が認められた。
接着剤層のボイドの有無、半導体チップの反りの試験を
行った。これらの結果を表１に示したが、いずれも本発
明が優れており、本発明の顕著な効果が認められた。
【００２１】
【表１】 ＊1 ：銀メッキしたリードフレーム（銅系、200 μm 厚）上に 4×12mmの半導体 チップを接着し、25℃の温度でプッシュプルゲージを用いて剪断力を測定した。 ＊2 ：半導体チップ裏面のボイドについて目視で調査した。○印…ボイド発生な し、×印…ボイド発生有り。 ＊3 ：ワイヤボンディング後の半導体チップの表面を表面粗さ計で測定し、半導 体チップ中央部と端部との距離を測定した。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明および表１から明らかなよう
に、本発明の半導体装置の製造方法によれば、接着強度
に優れ、半導体チップの反りが少なく、また、ボイドや
チップクラックの発生がなく、半導体チップの大型化と
表面実装に対応した信頼性の高い半導体装置が提供でき
る。また、製造工程の短縮化、合理化に寄与する有益な
ものである。
に、本発明の半導体装置の製造方法によれば、接着強度
に優れ、半導体チップの反りが少なく、また、ボイドや
チップクラックの発生がなく、半導体チップの大型化と
表面実装に対応した信頼性の高い半導体装置が提供でき
る。また、製造工程の短縮化、合理化に寄与する有益な
ものである。
Claims (1)
- 【請求項１】 （Ａ）熱可融性樹脂、（Ｂ）導電性粉末
および（Ｃ）溶剤を必須成分とする導電性接着剤を、リ
ードフレーム上のベッドまたはリード部分にスクリーン
印刷により塗布乾燥した後、加熱しながら半導体チップ
を接着固定してなることを特徴とする半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21010895A JPH0945725A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21010895A JPH0945725A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945725A true JPH0945725A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16583949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21010895A Pending JPH0945725A (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0945725A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002299393A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-10-11 | Nec Corp | 半導体装置用導電性硬化樹脂及び半導体装置 |
| JP2003068771A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-03-07 | Abb Res Ltd | 基板に電子部品を取付ける方法 |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP21010895A patent/JPH0945725A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002299393A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-10-11 | Nec Corp | 半導体装置用導電性硬化樹脂及び半導体装置 |
| JP2003068771A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-03-07 | Abb Res Ltd | 基板に電子部品を取付ける方法 |
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