JPH1030050A - 半導体封止用熱硬化性樹脂組成物、それを用いた半導体装置およびその製法 - Google Patents
半導体封止用熱硬化性樹脂組成物、それを用いた半導体装置およびその製法Info
- Publication number
- JPH1030050A JPH1030050A JP8184688A JP18468896A JPH1030050A JP H1030050 A JPH1030050 A JP H1030050A JP 8184688 A JP8184688 A JP 8184688A JP 18468896 A JP18468896 A JP 18468896A JP H1030050 A JPH1030050 A JP H1030050A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- molecule
- semiconductor device
- semiconductor element
- thermosetting resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/4824—Connecting between the body and an opposite side of the item with respect to the body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/4826—Connecting between the body and an opposite side of the item with respect to the body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73215—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
-
- 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
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
Landscapes
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】成型性と半導体装置の温度サイクル性などの信
頼性に優れる半導体用熱硬化性樹脂組成物の提供。 【解決手段】硬化温度でのゲル化時間が３００秒以内
で、かつゲル化前の最低溶融粘度が１〜５００Ｐａ・ｓ
であり、硬化後のガラス転移温度１５０ど以上、−５０
℃〜１５０℃での弾性率が１００〜１０００ＭＰａであ
る半導体封止用熱硬化性樹脂組成物。
頼性に優れる半導体用熱硬化性樹脂組成物の提供。 【解決手段】硬化温度でのゲル化時間が３００秒以内
で、かつゲル化前の最低溶融粘度が１〜５００Ｐａ・ｓ
であり、硬化後のガラス転移温度１５０ど以上、−５０
℃〜１５０℃での弾性率が１００〜１０００ＭＰａであ
る半導体封止用熱硬化性樹脂組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体封止用熱硬
化性樹脂組成物、それを用いた半導体装置およびその製
法に関する。
化性樹脂組成物、それを用いた半導体装置およびその製
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置およびそれを実装する
多層プリント配線基板は、小型薄型化、高性能化、高速
化、高信頼性化が求められている。
多層プリント配線基板は、小型薄型化、高性能化、高速
化、高信頼性化が求められている。
【０００３】例えば、半導体装置は小型薄型化の要求か
らピン挿入型のパッケージから表面実装型のパッケージ
へと移行が進み、半導体素子をプリント基板へ直接実装
するような、ベアチップ実装と呼ばれる実装方法も研究
されている。
らピン挿入型のパッケージから表面実装型のパッケージ
へと移行が進み、半導体素子をプリント基板へ直接実装
するような、ベアチップ実装と呼ばれる実装方法も研究
されている。
【０００４】また、これらの実装密度向上のための手法
として、ＣＯＢ（Ｃhip on board），ＦＣ（Ｆlip chi
p），ＴＣＰ（Ｔape carrier package）などが知られて
いる。
として、ＣＯＢ（Ｃhip on board），ＦＣ（Ｆlip chi
p），ＴＣＰ（Ｔape carrier package）などが知られて
いる。
【０００５】樹脂封止型半導体装置では薄型化が進み、
約１ｍｍの厚さを有するＴＳＯＰ（Ｔhin Ｓmall Ｏutl
ine Ｐackage）やＴＱＦＰ（Ｔhin Ｓmall Ｑuad Ｆlat
Ｐackage）等の薄型パッケージが開発されている。
約１ｍｍの厚さを有するＴＳＯＰ（Ｔhin Ｓmall Ｏutl
ine Ｐackage）やＴＱＦＰ（Ｔhin Ｓmall Ｑuad Ｆlat
Ｐackage）等の薄型パッケージが開発されている。
【０００６】このような薄型パッケージでは、シリコン
チップと封止樹脂層との熱膨張係数の差に基づく熱応力
で、パッケージの反りや、内部のシリコンチップの割れ
が問題となる。これに対し、封止樹脂の熱膨張係数をシ
リコンチップのそれに近づける検討が行われている。
チップと封止樹脂層との熱膨張係数の差に基づく熱応力
で、パッケージの反りや、内部のシリコンチップの割れ
が問題となる。これに対し、封止樹脂の熱膨張係数をシ
リコンチップのそれに近づける検討が行われている。
【０００７】通常このような封止樹脂組成物には、ベー
ス樹脂としてエポキシ樹脂、熱膨張を小さくするための
充填材としてシリカが用いられており、特に、低熱膨張
化のためにシリカの高充填化が検討されている。
ス樹脂としてエポキシ樹脂、熱膨張を小さくするための
充填材としてシリカが用いられており、特に、低熱膨張
化のためにシリカの高充填化が検討されている。
【０００８】しかし、シリカの高充填化は同時に封止樹
脂組成物の成形時の溶融粘度の上昇を招き、シリコンチ
ップの位置ずれや、金ワイヤ配線の曲がり等が問題とな
る。
脂組成物の成形時の溶融粘度の上昇を招き、シリコンチ
ップの位置ずれや、金ワイヤ配線の曲がり等が問題とな
る。
【０００９】この粘度上昇のため、シリカ充填材の充填
量としては９０重量％程度が限界であり、このときの熱
膨張係数は約８ｐｐｍ／℃である。
量としては９０重量％程度が限界であり、このときの熱
膨張係数は約８ｐｐｍ／℃である。
【００１０】しかし、この程度の低熱膨張化では、パッ
ケージの反りやシリコンチップの割れに対しては不十分
である。
ケージの反りやシリコンチップの割れに対しては不十分
である。
【００１１】パッケージの四方向にリードを有するＴＱ
ＦＰでは高密度実装化、高速高機能化の要請から多ピン
化が進んでいる。パッケージ外形を小さく保ったままで
ピン数を多くしようとするとピンのピッチが狭くなり、
近年、０.５ｍｍや０.３ｍｍのピッチのものが研究され
ている。
ＦＰでは高密度実装化、高速高機能化の要請から多ピン
化が進んでいる。パッケージ外形を小さく保ったままで
ピン数を多くしようとするとピンのピッチが狭くなり、
近年、０.５ｍｍや０.３ｍｍのピッチのものが研究され
ている。
【００１２】これら狭ピッチ化されたＴＱＦＰパッケー
ジではリードが曲がり易く、プリント配線基板への実装
時の取扱性や、配線パッド上からの位置ずれが問題とな
り、また、プリント配線基板の狭ピッチ化も必要とな
る。
ジではリードが曲がり易く、プリント配線基板への実装
時の取扱性や、配線パッド上からの位置ずれが問題とな
り、また、プリント配線基板の狭ピッチ化も必要とな
る。
【００１３】ＴＱＦＰパッケージよりも取扱性が良好な
ものとしてＢＧＡ（Ｂall Ｇrid Ａrray Ｐackage）が
あるが、ＢＧＡパッケージはプリント配線基板との電気
的接続を格子状に配列したバンプにより行うため、取扱
いも比較的良好で、プリント配線基板の配線ピッチもＴ
ＱＦＰほど小さくする必要がない。
ものとしてＢＧＡ（Ｂall Ｇrid Ａrray Ｐackage）が
あるが、ＢＧＡパッケージはプリント配線基板との電気
的接続を格子状に配列したバンプにより行うため、取扱
いも比較的良好で、プリント配線基板の配線ピッチもＴ
ＱＦＰほど小さくする必要がない。
【００１４】なお、ＢＧＡパッケージの基本的な構造
は、ＵＳＰ５２１６２７８、特開平６−２０２９５５
号、特願平４−５０８６９５号、特開昭６２−２７７７
５３号公報に開示されている。ＢＧＡでは、キャリア基
板に半導体素子を直接搭載し、この裏面にはんだバンプ
をグリッド状に配設し、半導体搭載面を樹脂封止した片
面モールド構造である。
は、ＵＳＰ５２１６２７８、特開平６−２０２９５５
号、特願平４−５０８６９５号、特開昭６２−２７７７
５３号公報に開示されている。ＢＧＡでは、キャリア基
板に半導体素子を直接搭載し、この裏面にはんだバンプ
をグリッド状に配設し、半導体搭載面を樹脂封止した片
面モールド構造である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】前記ＢＧＡパッケージ
においては、キャリア基板と呼ばれる多層プリント配線
基板の上に半導体素子が直接搭載されるため、半導体素
子と多層プリント配線基板および封止樹脂との間の熱膨
張係数の不整合により、成形時にパッケージが反ると云
う問題がある。
においては、キャリア基板と呼ばれる多層プリント配線
基板の上に半導体素子が直接搭載されるため、半導体素
子と多層プリント配線基板および封止樹脂との間の熱膨
張係数の不整合により、成形時にパッケージが反ると云
う問題がある。
【００１６】この反り量は実装基板への半導体素子のは
んだリフロー時に大きく実装性が問題となる。また、実
装後は、温度サイクルにより熱応力が生じ、特に、半導
体素子を搭載するプリント配線基板の接続部であるはん
だバンプに応力が集中し、バンプが破壊して導通不良と
なるなどの問題があった。
んだリフロー時に大きく実装性が問題となる。また、実
装後は、温度サイクルにより熱応力が生じ、特に、半導
体素子を搭載するプリント配線基板の接続部であるはん
だバンプに応力が集中し、バンプが破壊して導通不良と
なるなどの問題があった。
【００１７】ＢＧＡパッケージは、上記のように熱膨張
係数の異なる部材から構成されるため、パッケージ成形
時の反り、実装後のはんだバンプ部の接続信頼性が問題
となる。
係数の異なる部材から構成されるため、パッケージ成形
時の反り、実装後のはんだバンプ部の接続信頼性が問題
となる。
【００１８】また、ＢＧＡよりも更に小型のＣＳＰ（Ｃ
hip Ｓize Ｐackage）では、シリコンチップと、これを
実装するプリント配線基板との熱膨張係数の差により生
じる熱応力で、はんだバンプ部分の疲労破壊やシリコン
チップと配線テープとの破壊や剥離が問題となってい
る。
hip Ｓize Ｐackage）では、シリコンチップと、これを
実装するプリント配線基板との熱膨張係数の差により生
じる熱応力で、はんだバンプ部分の疲労破壊やシリコン
チップと配線テープとの破壊や剥離が問題となってい
る。
【００１９】ＣＳＰの中で、はんだバンプを搭載するた
めの搭載面を有するポリイミド配線テープとシリコンチ
ップとをエラストマ層を介して接着し、その後シリコン
チップとポリイミド配線テープとの電気的導通をとるた
めのワイヤボンディングを行い、このボンディング部分
を封止した半導体装置がある。
めの搭載面を有するポリイミド配線テープとシリコンチ
ップとをエラストマ層を介して接着し、その後シリコン
チップとポリイミド配線テープとの電気的導通をとるた
めのワイヤボンディングを行い、このボンディング部分
を封止した半導体装置がある。
【００２０】このＣＳＰパッケージでは、エラストマ材
料との応力緩衝効果が十分でなく、プリント配線基板に
実装後のはんだバンプの接続信頼性が低下すると云う問
題がある。また、リード部分を封止している封止材料に
関しても、エラストマとの物性値の違いなどからリード
部分に応力を生じ、リードの断線等が起こると云う問題
がある。
料との応力緩衝効果が十分でなく、プリント配線基板に
実装後のはんだバンプの接続信頼性が低下すると云う問
題がある。また、リード部分を封止している封止材料に
関しても、エラストマとの物性値の違いなどからリード
部分に応力を生じ、リードの断線等が起こると云う問題
がある。
【００２１】本発明の目的は、半導体装置や半導体装置
の実装構造において、各部材の熱膨張係数の違いに起因
する応力を抑制し、温度サイクル性，耐熱衝撃性などの
信頼性に優れた半導体封止用熱硬化性樹脂組成物、並び
にそれを用いた半導体装置およびその製法を提供するこ
とにある。
の実装構造において、各部材の熱膨張係数の違いに起因
する応力を抑制し、温度サイクル性，耐熱衝撃性などの
信頼性に優れた半導体封止用熱硬化性樹脂組成物、並び
にそれを用いた半導体装置およびその製法を提供するこ
とにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の要旨は次のとおりである。
明の要旨は次のとおりである。
【００２３】〔１〕（ａ）一分子中に少なくとも二つの
エポキシ基を有するエポキシ樹脂と、一分子中に少なく
とも二つのフェノール性水酸基を有するフェノール樹脂
硬化剤、または、（ｂ）一分子中にシアネートエステル
基を少なくとも二つ有するシアネートエステル樹脂と、
平均粒径が３０μｍ以下のシリコーン樹脂のゴム粒子を
全組成中に５〜７０重量％含み、ゲル化前の最低溶融粘
度が５〜３００Ｐａ・ｓ、硬化温度でのゲル化時間が３
００秒以下、硬化物のガラス転移温度が１５０℃以上
で、かつ、−５０℃〜＋１５０℃における弾性率が１０
０〜１０００ＭＰａである半導体封止用熱硬化性樹脂組
成物にある。
エポキシ基を有するエポキシ樹脂と、一分子中に少なく
とも二つのフェノール性水酸基を有するフェノール樹脂
硬化剤、または、（ｂ）一分子中にシアネートエステル
基を少なくとも二つ有するシアネートエステル樹脂と、
平均粒径が３０μｍ以下のシリコーン樹脂のゴム粒子を
全組成中に５〜７０重量％含み、ゲル化前の最低溶融粘
度が５〜３００Ｐａ・ｓ、硬化温度でのゲル化時間が３
００秒以下、硬化物のガラス転移温度が１５０℃以上
で、かつ、−５０℃〜＋１５０℃における弾性率が１０
０〜１０００ＭＰａである半導体封止用熱硬化性樹脂組
成物にある。
【００２４】〔２〕リードフレームのインナーリードに
固着された半導体素子の表面の電極とインナーリード間
とが電気的に接続され、前記半導体素子とインナーリー
ド部分とを樹脂封止してなる半導体装置において、前記
インナーリード上に半導体素子を固着した接着材が前記
〔１〕に記載の樹脂組成物である半導体装置にある。
固着された半導体素子の表面の電極とインナーリード間
とが電気的に接続され、前記半導体素子とインナーリー
ド部分とを樹脂封止してなる半導体装置において、前記
インナーリード上に半導体素子を固着した接着材が前記
〔１〕に記載の樹脂組成物である半導体装置にある。
【００２５】〔３〕 プリント配線基板の半導体素子搭
載面の裏面にはんだバンプがグリッド状に配された実装
面を有し、前記はんだバンプと電気的に接続されている
半導体素子搭載面に半導体素子が搭載されており、少な
くとも前記半導体素子とその電気的接続部とが樹脂封止
されている半導体装置において、前記〔１〕に記載の樹
脂組成物で封止されている半導体装置にある。
載面の裏面にはんだバンプがグリッド状に配された実装
面を有し、前記はんだバンプと電気的に接続されている
半導体素子搭載面に半導体素子が搭載されており、少な
くとも前記半導体素子とその電気的接続部とが樹脂封止
されている半導体装置において、前記〔１〕に記載の樹
脂組成物で封止されている半導体装置にある。
【００２６】
【発明の実施の形態】半導体装置の封止や接着等に用い
られる本発明の熱硬化性樹脂組成物は、硬化前の室温か
ら２５０℃にかけての最低溶融粘度が５〜３００Ｐａ・
ｓ、硬化温度でのゲル化時間が３００秒以下、硬化物の
ガラス転移温度が１５０℃以上で、かつ、−５０℃〜＋
１５０℃における弾性率が１００〜１０００ＭＰａであ
る。
られる本発明の熱硬化性樹脂組成物は、硬化前の室温か
ら２５０℃にかけての最低溶融粘度が５〜３００Ｐａ・
ｓ、硬化温度でのゲル化時間が３００秒以下、硬化物の
ガラス転移温度が１５０℃以上で、かつ、−５０℃〜＋
１５０℃における弾性率が１００〜１０００ＭＰａであ
る。
【００２７】半導体装置の封止に用いる熱硬化性樹脂の
硬化温度や、成形温度での溶融粘度は、成形性と量産性
に影響を及ぼす。特に、低圧トランスファプレスと成形
金型を用いて成形する場合に５〜３００Ｐａ・ｓが望ま
しい。
硬化温度や、成形温度での溶融粘度は、成形性と量産性
に影響を及ぼす。特に、低圧トランスファプレスと成形
金型を用いて成形する場合に５〜３００Ｐａ・ｓが望ま
しい。
【００２８】溶融粘度が５Ｐａ・ｓ未満では樹脂組成物
の流動時の空気の巻込みが大きく、最終硬化物中にボイ
ドを生じ易い。３００Ｐａ・ｓを超えると金ワイヤ曲が
りやシリコンチップの変位等が起こり易くなる。
の流動時の空気の巻込みが大きく、最終硬化物中にボイ
ドを生じ易い。３００Ｐａ・ｓを超えると金ワイヤ曲が
りやシリコンチップの変位等が起こり易くなる。
【００２９】ゲル化時間は、半導体装置の製造工程に直
接影響する特性であり、時間を短くするためにゲル化時
間は短かいほど好ましい。しかし、短時間で所定の硬さ
の硬化物が得られ、かつ、高い成形性を与えるには、ゲ
ル化時間は５０〜２００秒程度が好ましい。
接影響する特性であり、時間を短くするためにゲル化時
間は短かいほど好ましい。しかし、短時間で所定の硬さ
の硬化物が得られ、かつ、高い成形性を与えるには、ゲ
ル化時間は５０〜２００秒程度が好ましい。
【００３０】一般的に熱硬化性樹脂はガラス転移温度
（Ｔｇ）を有しており、このＴｇを境に熱膨張係数や弾
性率が変化することは周知のことである。
（Ｔｇ）を有しており、このＴｇを境に熱膨張係数や弾
性率が変化することは周知のことである。
【００３１】半導体装置あるいは半導体装置の実装構造
内部の応力を、反りや剥離，破壊等が起こらない程度に
小さくでき、また、半導体装置の使用環境である−５０
℃〜１５０℃間にＴｇが存在する熱硬化性樹脂を用いた
場合、内部応力はＴｇを境に大きく変化し、反りや剥
離、断線等の不良の発生を加速する要因となることを見
出した。従って、本発明では−５０℃〜＋１５０℃での
弾性率の変化を１００〜１０００ＭＰａとし、熱硬化性
樹脂のＴｇが上記の温度範囲から外れたものを前記樹脂
組成物から選択する。上記の温度範囲は、極寒地での電
子機器使用を想定し、エンジンルーム内等の高温雰囲気
中での使用を考慮したものである。
内部の応力を、反りや剥離，破壊等が起こらない程度に
小さくでき、また、半導体装置の使用環境である−５０
℃〜１５０℃間にＴｇが存在する熱硬化性樹脂を用いた
場合、内部応力はＴｇを境に大きく変化し、反りや剥
離、断線等の不良の発生を加速する要因となることを見
出した。従って、本発明では−５０℃〜＋１５０℃での
弾性率の変化を１００〜１０００ＭＰａとし、熱硬化性
樹脂のＴｇが上記の温度範囲から外れたものを前記樹脂
組成物から選択する。上記の温度範囲は、極寒地での電
子機器使用を想定し、エンジンルーム内等の高温雰囲気
中での使用を考慮したものである。
【００３２】また、硬化収縮が大きな熱硬化性樹脂は、
それが影響する場合もあるが、大部分は熱膨張係数の差
に起因する熱応力が影響する。本発明者らの検討によれ
ば、熱膨張係数がある程度大きくても半導体装置の使用
温度範囲においてほぼ一定の弾性率の熱硬化性樹脂組成
物は、内部応力を緩和し、反りや剥離、配線部の断線を
防止できることを見出した。
それが影響する場合もあるが、大部分は熱膨張係数の差
に起因する熱応力が影響する。本発明者らの検討によれ
ば、熱膨張係数がある程度大きくても半導体装置の使用
温度範囲においてほぼ一定の弾性率の熱硬化性樹脂組成
物は、内部応力を緩和し、反りや剥離、配線部の断線を
防止できることを見出した。
【００３３】前記熱硬化性樹脂組成物の弾性率が１００
ＭＰａよりも小さいと、半導体装置を固定したり、外界
の衝撃からシリコンチップを保護すると云う実装材料と
しての本来の働きが損なわれる。一方、１０００ＭＰａ
を超えると、応力緩和効果が小さく内部応力が増加する
ため反りや剥離等を生じる。
ＭＰａよりも小さいと、半導体装置を固定したり、外界
の衝撃からシリコンチップを保護すると云う実装材料と
しての本来の働きが損なわれる。一方、１０００ＭＰａ
を超えると、応力緩和効果が小さく内部応力が増加する
ため反りや剥離等を生じる。
【００３４】本発明の一分子中にエポキシ基を少なくと
も二つ有するエポキシ樹脂としては、ビスフェノール
Ａ，ＦまたはＳ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、分子中にビフェニル骨格やナフタレン骨格、ジシク
ロペンタジエン骨格を有する二官能以上のエポキシ樹
脂、脂環式エポキシ樹脂、または、上記のエポキシ樹脂
を臭素化したエポキシ樹脂等が挙げられ、これらの１種
以上が使用できる。特に、Ｔｇの高い、多官能エポキシ
樹脂やナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂が好まし
い。
も二つ有するエポキシ樹脂としては、ビスフェノール
Ａ，ＦまたはＳ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、分子中にビフェニル骨格やナフタレン骨格、ジシク
ロペンタジエン骨格を有する二官能以上のエポキシ樹
脂、脂環式エポキシ樹脂、または、上記のエポキシ樹脂
を臭素化したエポキシ樹脂等が挙げられ、これらの１種
以上が使用できる。特に、Ｔｇの高い、多官能エポキシ
樹脂やナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂が好まし
い。
【００３５】本発明の一分子中に少なくとも二つのフェ
ノール性水酸基を有するフェノール樹脂硬化剤として
は、ビスフェノールＡ，ＦまたはＳ、フェノールノボラ
ック、クレゾールノボラック、または、分子中にビフェ
ニル骨格，ナフタレン骨格を有するもの、ジシクロペン
タジエン骨格を有するもの、これらの共重合体があり、
これの１種以上が使用される。
ノール性水酸基を有するフェノール樹脂硬化剤として
は、ビスフェノールＡ，ＦまたはＳ、フェノールノボラ
ック、クレゾールノボラック、または、分子中にビフェ
ニル骨格，ナフタレン骨格を有するもの、ジシクロペン
タジエン骨格を有するもの、これらの共重合体があり、
これの１種以上が使用される。
【００３６】これらの硬化剤は、エポキシ樹脂との組合
わせによりＴｇが変化するため、Ｔｇが１５０℃以上と
なるような組合わせを選択する必要がある。
わせによりＴｇが変化するため、Ｔｇが１５０℃以上と
なるような組合わせを選択する必要がある。
【００３７】これら、エポキシ樹脂を用いる場合には、
硬化反応を促進する硬化促進剤が併用できる。
硬化反応を促進する硬化促進剤が併用できる。
【００３８】こうした硬化促進剤として、エポキシ樹脂
組成物の保存安定性や成形性、硬化物の電気特性などが
良好なトリフェニルフォスフィン、トリフェニルフォス
フォニウム−トリフェニルボレート、テトラフェニルフ
ォスフォニウム−テトラフェニルボレート、およびこれ
らの誘導体の分子中に燐を含有するもの、または、トリ
エチレンジアミン、１,８−ジアザビシクロ（５,４,
０）−ウンデセン−７、イミダゾールおよびその誘導
体、ＢＦ３、スルホニウム塩等の１種以上をエポキシ樹
脂に添加することができる。なお、添加量はエポキシ樹
脂組成物の成形性や硬化物の特性に合わせて決める。
組成物の保存安定性や成形性、硬化物の電気特性などが
良好なトリフェニルフォスフィン、トリフェニルフォス
フォニウム−トリフェニルボレート、テトラフェニルフ
ォスフォニウム−テトラフェニルボレート、およびこれ
らの誘導体の分子中に燐を含有するもの、または、トリ
エチレンジアミン、１,８−ジアザビシクロ（５,４,
０）−ウンデセン−７、イミダゾールおよびその誘導
体、ＢＦ３、スルホニウム塩等の１種以上をエポキシ樹
脂に添加することができる。なお、添加量はエポキシ樹
脂組成物の成形性や硬化物の特性に合わせて決める。
【００３９】ガラス転移温度を高める目的ではアミン
系、特に、イミダゾール系の硬化促進剤が好適である。
系、特に、イミダゾール系の硬化促進剤が好適である。
【００４０】一分子中にシアネートエステル基を少なく
とも二つ有するシアネートエステル樹脂としては、ビス
フェノールＡ型シアネートエステル樹脂、テトラメチル
ビスフェノールＦ型シアネートエステル樹脂、ビスフェ
ノールＳ型シアネートエステル樹脂等がある。シアネー
トエステル樹脂は、エポキシ樹脂よりも耐熱性が優れて
おり、かつ、実装後の信頼性に影響を及ぼす吸水率も低
いので、エポキシ樹脂よりも好適である。
とも二つ有するシアネートエステル樹脂としては、ビス
フェノールＡ型シアネートエステル樹脂、テトラメチル
ビスフェノールＦ型シアネートエステル樹脂、ビスフェ
ノールＳ型シアネートエステル樹脂等がある。シアネー
トエステル樹脂は、エポキシ樹脂よりも耐熱性が優れて
おり、かつ、実装後の信頼性に影響を及ぼす吸水率も低
いので、エポキシ樹脂よりも好適である。
【００４１】シアネートエステル樹脂の硬化反応を促進
する触媒としては、助触媒にフェノール樹脂を用い、主
触媒としてオクチル酸コバルト、ナフテン酸マンガン、
ナフテン酸銅、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸鉛、ナフテ
ン酸錫、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸鉄等の金属触
媒が好適である。
する触媒としては、助触媒にフェノール樹脂を用い、主
触媒としてオクチル酸コバルト、ナフテン酸マンガン、
ナフテン酸銅、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸鉛、ナフテ
ン酸錫、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸鉄等の金属触
媒が好適である。
【００４２】この他に付加重合型のポリイミド、ビスマ
レイミド樹脂はＴｇが高く、耐熱性が優れているので、
必要に応じて併用することができる。
レイミド樹脂はＴｇが高く、耐熱性が優れているので、
必要に応じて併用することができる。
【００４３】本発明のＴｇが１５０℃以上の熱硬化性樹
脂硬化物は、おおよそ１.５〜４ＧＰａ程度の弾性率を
有しており、低弾性率化のための可とう化剤を配合する
必要がある。
脂硬化物は、おおよそ１.５〜４ＧＰａ程度の弾性率を
有しており、低弾性率化のための可とう化剤を配合する
必要がある。
【００４４】上記可とう化剤としては、従来より、強度
の向上や低弾性率化を目的として、ゴム成分あるいは熱
可塑性樹脂による変性が行われている。これらの中で、
こうした効果が大きいカルボキシル末端あるいはアミン
末端のポリブタジエンゴムやブタジエン・アクリロニト
リル共重合体を混合する方法が知られている。これらの
ゴム成分は、熱硬化性樹脂中で相分離し島状に分散し、
低弾性率化、強靱化に寄与する。
の向上や低弾性率化を目的として、ゴム成分あるいは熱
可塑性樹脂による変性が行われている。これらの中で、
こうした効果が大きいカルボキシル末端あるいはアミン
末端のポリブタジエンゴムやブタジエン・アクリロニト
リル共重合体を混合する方法が知られている。これらの
ゴム成分は、熱硬化性樹脂中で相分離し島状に分散し、
低弾性率化、強靱化に寄与する。
【００４５】本発明のゴム粒子としては、ベース樹脂で
ある熱硬化性樹脂と非相溶性のゴム粒子で、末端または
側鎖にアミノ基，水酸基、エポキシ基、カルボキシル基
等で変性したシリコーン樹脂のゴム粒子が挙げられる。
ポリブタジエンゴムやブタジエン・アクリロニトリル共
重合体に比べて熱的安定性が優れている。
ある熱硬化性樹脂と非相溶性のゴム粒子で、末端または
側鎖にアミノ基，水酸基、エポキシ基、カルボキシル基
等で変性したシリコーン樹脂のゴム粒子が挙げられる。
ポリブタジエンゴムやブタジエン・アクリロニトリル共
重合体に比べて熱的安定性が優れている。
【００４６】これは、ポリジメチルシロキサンを主骨格
としており、−５０℃からの弾性率や熱膨張係数はほぼ
安定しており、熱安定性に優れるものゝ、配合量が多く
なると滲み出しや成型時の粘度を増加させるのであまり
多く配合できない。弾性率が１.５〜４ＧＰａ程度の熱
硬化性樹脂の弾性率を下げるためには、上記のような成
型時の滲み出しのない粒子状のものを用いることが望ま
しく、フルオロシリコーンゴム等も用いることができ
る。
としており、−５０℃からの弾性率や熱膨張係数はほぼ
安定しており、熱安定性に優れるものゝ、配合量が多く
なると滲み出しや成型時の粘度を増加させるのであまり
多く配合できない。弾性率が１.５〜４ＧＰａ程度の熱
硬化性樹脂の弾性率を下げるためには、上記のような成
型時の滲み出しのない粒子状のものを用いることが望ま
しく、フルオロシリコーンゴム等も用いることができ
る。
【００４７】数ミクロン程度の大きさに造粒されたシコ
ーンゴム粒子の配合量は、全組成中に５〜７０重量％が
望ましい。５重量％未満では低弾性率化の効果が少な
く、７０重量％を超えると弾性率が低くなり過ぎ、ま
た、樹脂の最低溶融粘度が高くなるので好ましくない。
ーンゴム粒子の配合量は、全組成中に５〜７０重量％が
望ましい。５重量％未満では低弾性率化の効果が少な
く、７０重量％を超えると弾性率が低くなり過ぎ、ま
た、樹脂の最低溶融粘度が高くなるので好ましくない。
【００４８】なお、上記ゴム粒子の配合量は、用いる熱
硬化性樹脂の弾性率によっても変わるため、最終硬化物
の弾性率が１００〜１０００ＭＰａとなり、成型時の最
低溶融粘度が３００Ｐａ・ｓを超えないよう調整する必
要があり、３５〜６５重量％が好ましい。
硬化性樹脂の弾性率によっても変わるため、最終硬化物
の弾性率が１００〜１０００ＭＰａとなり、成型時の最
低溶融粘度が３００Ｐａ・ｓを超えないよう調整する必
要があり、３５〜６５重量％が好ましい。
【００４９】また、ゴム粒子の粒径としては平均粒径で
３０μｍ以下のものを用いるが、高充填化すると樹脂組
成物の最低溶融粘度が高くなる。これを下げるために
は、粒径分布が広いゴム粒子を用いるのがよい。
３０μｍ以下のものを用いるが、高充填化すると樹脂組
成物の最低溶融粘度が高くなる。これを下げるために
は、粒径分布が広いゴム粒子を用いるのがよい。
【００５０】この他に、ゴム粒子の隙間を埋める粒子の
導入も有効である。これには、ゴム粒子の平均粒径より
も小さな粒子径を有する、好ましくはサブミクロン粒子
の球形溶融シリカ（シリカ粉を溶融して球形化したも
の）をゴム粒子に対し、１〜１０体積％添加する。この
場合、１０重量％を超えるとゴム粒子の隙間以上となる
ので、低粘度化の効果が小さくなる。また、シリカの配
合による弾性率の上昇につながる。
導入も有効である。これには、ゴム粒子の平均粒径より
も小さな粒子径を有する、好ましくはサブミクロン粒子
の球形溶融シリカ（シリカ粉を溶融して球形化したも
の）をゴム粒子に対し、１〜１０体積％添加する。この
場合、１０重量％を超えるとゴム粒子の隙間以上となる
ので、低粘度化の効果が小さくなる。また、シリカの配
合による弾性率の上昇につながる。
【００５１】これらの充填材の配合量は、例えば、大内
田、田中らの式により全粒子径の分布から粒子の最大充
填密度を計算し、この値が最大となるような粒子径分布
から最適な添加量を算出することができる。
田、田中らの式により全粒子径の分布から粒子の最大充
填密度を計算し、この値が最大となるような粒子径分布
から最適な添加量を算出することができる。
【００５２】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、上記以外
に必要に応じて離型剤、着色剤、カップリング剤、難燃
剤等を添加することができる。
に必要に応じて離型剤、着色剤、カップリング剤、難燃
剤等を添加することができる。
【００５３】離型剤は成形金型からの離型を容易にする
もので、カルナバワックス、モンタン酸系ワックス、ポ
リオレフィン系ワックスを１種以上用いることができ、
その添加量は０.０１〜５重量％が好ましい。０.０１％
未満では離型性の効果がなく、５％を超えると半導体装
置を構成する各部材との接着性が低下する。なお、着色
剤にはカーボンブラックが望ましい。
もので、カルナバワックス、モンタン酸系ワックス、ポ
リオレフィン系ワックスを１種以上用いることができ、
その添加量は０.０１〜５重量％が好ましい。０.０１％
未満では離型性の効果がなく、５％を超えると半導体装
置を構成する各部材との接着性が低下する。なお、着色
剤にはカーボンブラックが望ましい。
【００５４】上記材料を配合、混練、粉砕し、更に、必
要に応じ造粒して熱硬化性樹脂組成物を得る。混練は、
熱ロールや押出し機、真空混練ミキサなどによって行な
う。
要に応じ造粒して熱硬化性樹脂組成物を得る。混練は、
熱ロールや押出し機、真空混練ミキサなどによって行な
う。
【００５５】本発明の半導体装置は、上記の熱硬化性樹
脂組成物を用いて実装される。その製法は、通常低圧ト
ランスファ成形が用いられるが、場合によっては、圧縮
成形、注型、スクリーンマスク、メタルマスク等を用い
た印刷等の方法によっても可能である。また、半導体装
置の信頼性を向上するため、成形後、１５０℃以上で所
定時間後硬化を行なうことが望ましい。
脂組成物を用いて実装される。その製法は、通常低圧ト
ランスファ成形が用いられるが、場合によっては、圧縮
成形、注型、スクリーンマスク、メタルマスク等を用い
た印刷等の方法によっても可能である。また、半導体装
置の信頼性を向上するため、成形後、１５０℃以上で所
定時間後硬化を行なうことが望ましい。
【００５６】本発明における半導体装置の成形には、ま
ず、リードフレーム上にシリコンチップをダイアッタチ
メントを用いて固着し、シリコンチップの電極部とリー
ドフレームのアウターリードとを金ワイヤボンディング
する。
ず、リードフレーム上にシリコンチップをダイアッタチ
メントを用いて固着し、シリコンチップの電極部とリー
ドフレームのアウターリードとを金ワイヤボンディング
する。
【００５７】その後、低圧トランスファプレス内で、所
定の温度に加熱された熱硬化性樹脂組成物の成形用流路
を有する金型内に、上記リードフレームに固着されたシ
リコンチップを固定し、型締めを行っておく。
定の温度に加熱された熱硬化性樹脂組成物の成形用流路
を有する金型内に、上記リードフレームに固着されたシ
リコンチップを固定し、型締めを行っておく。
【００５８】次に、本発明の熱硬化性樹脂組成物を（必
要に応じ予熱処理等を行い）低圧トランスファプレスへ
投入し、所定のトランスファ時間と圧力で、シリコンチ
ップおよびリードフレームの一部を封止する。その後、
成形温度以上で数時間後硬化することが望ましい。
要に応じ予熱処理等を行い）低圧トランスファプレスへ
投入し、所定のトランスファ時間と圧力で、シリコンチ
ップおよびリードフレームの一部を封止する。その後、
成形温度以上で数時間後硬化することが望ましい。
【００５９】また、本発明における熱硬化性樹脂組成物
は、リードフレーム上にシリコンチップを搭載する際の
ダイアタッチメントとして用いることができる。その際
は、熱硬化性樹脂組成物をプレート状に所定厚さに形成
したものを、リードフレームとシリコンチップの間に挿
入し、全体を加熱，加圧することにより接着することが
できる。
は、リードフレーム上にシリコンチップを搭載する際の
ダイアタッチメントとして用いることができる。その際
は、熱硬化性樹脂組成物をプレート状に所定厚さに形成
したものを、リードフレームとシリコンチップの間に挿
入し、全体を加熱，加圧することにより接着することが
できる。
【００６０】本発明におけるボールグリッドアレイ型半
導体装置の成形では、まず、キャリア基板のシリコンチ
ップ搭載面にシリコンチップをダイアタッチメントを介
して接着し、その後チリコンチップとキャリア基板との
間を金ワイヤボンディングにより電気的に接続する。シ
リコンチップを搭載したキャリア基板は、チップ搭載面
を所定の温度で低圧トランスファ成形により封止した
後、成形温度以上の温度で数時間後硬化することが望ま
しい。後硬化後のキャリア基板の実装面に、はんだバン
プを取付け、半導体装置を得ることができる。
導体装置の成形では、まず、キャリア基板のシリコンチ
ップ搭載面にシリコンチップをダイアタッチメントを介
して接着し、その後チリコンチップとキャリア基板との
間を金ワイヤボンディングにより電気的に接続する。シ
リコンチップを搭載したキャリア基板は、チップ搭載面
を所定の温度で低圧トランスファ成形により封止した
後、成形温度以上の温度で数時間後硬化することが望ま
しい。後硬化後のキャリア基板の実装面に、はんだバン
プを取付け、半導体装置を得ることができる。
【００６１】量産性、作業性を高める目的で、キャリア
基板を支持するためのリードフレームを設けたものも用
いることができる。
基板を支持するためのリードフレームを設けたものも用
いることができる。
【００６２】本発明における封止樹脂組成物はＴｇが高
く、成形時の収縮量が小さいため、ＢＧＡに限らず、他
の半導体装置の封止に用いることができる。
く、成形時の収縮量が小さいため、ＢＧＡに限らず、他
の半導体装置の封止に用いることができる。
【００６３】本発明のＣＳＰの製造では、まず、電気配
線が施され、かつ、はんだバンプ搭載面とシリコンチッ
プへの接続用リードを有する配線テープ上に、メタルマ
スクあるいはスクリーンマスクを用いて、熱硬化性樹脂
組成物を所定の厚さ印刷し、所定温度で数時間硬化す
る。その後、シリコンチップの電気回路形成面と、配線
テープ上に形成された硬化物とをシリコーン系接着剤等
で接着した後、シリコンチップと配線テープのリードと
を接続し、この接続部分を封止し所定温度で数時間封止
部分の硬化を行う。配線テープ上のはんだバンプ搭載面
にはんだバンプを搭載しＣＳＰパッケージを得ることが
できる。
線が施され、かつ、はんだバンプ搭載面とシリコンチッ
プへの接続用リードを有する配線テープ上に、メタルマ
スクあるいはスクリーンマスクを用いて、熱硬化性樹脂
組成物を所定の厚さ印刷し、所定温度で数時間硬化す
る。その後、シリコンチップの電気回路形成面と、配線
テープ上に形成された硬化物とをシリコーン系接着剤等
で接着した後、シリコンチップと配線テープのリードと
を接続し、この接続部分を封止し所定温度で数時間封止
部分の硬化を行う。配線テープ上のはんだバンプ搭載面
にはんだバンプを搭載しＣＳＰパッケージを得ることが
できる。
【００６４】以下、本発明を実施例に基づき具体的に説
明する。
明する。
【００６５】〔実施例１〜１１および比較例１〜６〕表
１，２に示す組成の熱硬化性樹脂組成物を配合した。素
材の混練は６５℃と８５℃に加熱した熱ロールを用い１
５分間行った。また、これらの熱硬化性樹脂組成物の特
性を表１，２に示す。表中の特性測定は以下の方法で行
なった。
１，２に示す組成の熱硬化性樹脂組成物を配合した。素
材の混練は６５℃と８５℃に加熱した熱ロールを用い１
５分間行った。また、これらの熱硬化性樹脂組成物の特
性を表１，２に示す。表中の特性測定は以下の方法で行
なった。
【００６６】 Ｔｇ並びに線膨張係数：熱物理試験機
を用い昇温速度５℃／分で測定した。
を用い昇温速度５℃／分で測定した。
【００６７】 ゲル化時間：ＪＩＳ−Ｋ５９０９の熱
板法に準じ１８０℃および室温で測定した。
板法に準じ１８０℃および室温で測定した。
【００６８】 最低溶融粘度：このほかの実施例では
１８０℃に加熱された高化式フローテスタ（島津製作所
製）により測定した。
１８０℃に加熱された高化式フローテスタ（島津製作所
製）により測定した。
【００６９】 揺変性：コーンプレート型の粘度計を
用い、１／ｓと１０／ｓのずり速度での粘度を測定して
求めた（実施例２，３および比較例６）。
用い、１／ｓと１０／ｓのずり速度での粘度を測定して
求めた（実施例２，３および比較例６）。
【００７０】 弾性率：５ｍｍ×１２ｍｍ×１２０ｍ
ｍの成型品を作製し、三点曲げ試験機により、ヘッドス
ピード１ｍｍ／分、スパン長８０ｍｍで測定した。測定
値は試験片５個以上の平均値とした。
ｍの成型品を作製し、三点曲げ試験機により、ヘッドス
ピード１ｍｍ／分、スパン長８０ｍｍで測定した。測定
値は試験片５個以上の平均値とした。
【００７１】なお、各実施例で用いた熱硬化性樹脂は次
のとおりである。
のとおりである。
【００７２】実施例１：室温で固体状のシアネートエス
テル樹脂Ｍ５０（チバガイギ製：Ａrocy Ｍ５０） 実施例２：室温で液状のシアネートエステル樹脂Ｌ１０
（チバガイギ製：Ａrocy Ｌ１０） 実施例３：室温で液状のシアネートエステル樹脂Ｌ１
０。シリコーンゴム粒子に平均粒子径が０.６８μｍの
シリカフィラを添加し、流動性を改良した。
テル樹脂Ｍ５０（チバガイギ製：Ａrocy Ｍ５０） 実施例２：室温で液状のシアネートエステル樹脂Ｌ１０
（チバガイギ製：Ａrocy Ｌ１０） 実施例３：室温で液状のシアネートエステル樹脂Ｌ１
０。シリコーンゴム粒子に平均粒子径が０.６８μｍの
シリカフィラを添加し、流動性を改良した。
【００７３】実施例４：オルソクレゾールノボラック型
エポキシ樹脂Ａ（住友化学製：ＥＳＣＮ１９５−３、エ
ポキシ当量１９５） 実施例５：ナフタレン多官能エポキシ樹脂Ｂ（大日本イ
ンキ：ＥＸＡ４７００、エポキシ当量１６３） 実施例６：ヒドロキシメタン型エポキシ樹脂Ｃ（日本化
薬：ＥＰＰＮ５０２Ｈ、エポキシ当量１６８） 実施例７：ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ
樹脂Ｄ（大日本インキ：ＥＸＡ７２００、エポキシ当量
２５７） 実施例８：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
Ａ 実施例９：ビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ（油化シェル：
ＹＸ４０００Ｈ：エポキシ当量１９５） 実施例１０：ビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ 実施例１１：ビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ 比較例１：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
Ａ 比較例２：ビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ 比較例３はビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ、シリコーンゴ
ム粒子を８５重量％添加 比較例４：ビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ、ゴム成分とし
て液状のポリジメチルシロキサンを４５重量％添加 比較例５：ビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ 比較例６：付加型のポリジメチルシロキサンＩ
エポキシ樹脂Ａ（住友化学製：ＥＳＣＮ１９５−３、エ
ポキシ当量１９５） 実施例５：ナフタレン多官能エポキシ樹脂Ｂ（大日本イ
ンキ：ＥＸＡ４７００、エポキシ当量１６３） 実施例６：ヒドロキシメタン型エポキシ樹脂Ｃ（日本化
薬：ＥＰＰＮ５０２Ｈ、エポキシ当量１６８） 実施例７：ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ
樹脂Ｄ（大日本インキ：ＥＸＡ７２００、エポキシ当量
２５７） 実施例８：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
Ａ 実施例９：ビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ（油化シェル：
ＹＸ４０００Ｈ：エポキシ当量１９５） 実施例１０：ビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ 実施例１１：ビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ 比較例１：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
Ａ 比較例２：ビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ 比較例３はビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ、シリコーンゴ
ム粒子を８５重量％添加 比較例４：ビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ、ゴム成分とし
て液状のポリジメチルシロキサンを４５重量％添加 比較例５：ビフェニル型エポキシ樹脂Ｅ 比較例６：付加型のポリジメチルシロキサンＩ
【００７４】
【表１】
【００７５】
【表２】
【００７６】実施例１〜１１ではガラス転移温度が１５
０℃以上である。従って、−５０℃から１５０℃での熱
膨張係数や弾性率の変化が小さい。また、試験片の成型
性も良好である。
０℃以上である。従って、−５０℃から１５０℃での熱
膨張係数や弾性率の変化が小さい。また、試験片の成型
性も良好である。
【００７７】これに対し、比較例５ではガラス転移温度
が１３０℃と低く、この点において熱膨張係数や弾性率
の変化が大きい。また、比較例２では成型品にボイドが
発生し、弾性率も１８００ＭＰａと実施例に比較して高
いことが分かる。ゴム粒子の配合量の多い比較例３は流
動性がなく、試験片の成型ができなかった。
が１３０℃と低く、この点において熱膨張係数や弾性率
の変化が大きい。また、比較例２では成型品にボイドが
発生し、弾性率も１８００ＭＰａと実施例に比較して高
いことが分かる。ゴム粒子の配合量の多い比較例３は流
動性がなく、試験片の成型ができなかった。
【００７８】実施例９と比較例５とを対比するとエポキ
シ樹脂と硬化剤は同じであるが、前者がゴム粒子を用い
たのに対し、後者は液状のポリジメチルシロキサンを用
いているために溶融粘度が６００Ｐａ・ｓと高い。ま
た、成型品表面へのポリジメチルシロキサンの滲み出し
が大きくて実用上問題である。
シ樹脂と硬化剤は同じであるが、前者がゴム粒子を用い
たのに対し、後者は液状のポリジメチルシロキサンを用
いているために溶融粘度が６００Ｐａ・ｓと高い。ま
た、成型品表面へのポリジメチルシロキサンの滲み出し
が大きくて実用上問題である。
【００７９】実施例２，３と比較例６を対比すると、比
較例６では室温での粘度が１５００Ｐａ・ｓと高く、弾
性率もかなり低い。
較例６では室温での粘度が１５００Ｐａ・ｓと高く、弾
性率もかなり低い。
【００８０】〔実施例１２〕本発明は、熱硬化性樹脂組
成物を用い、シリコンチップをダイアタッチメントを介
してリードフレーム上に固着し、シリコンチップ上の電
極部とリードフレームを金ワイヤで電気的に接続した
後、シリコンチップとインナーリードを封止したＴＳＯ
Ｐ型の半導体装置である。このＴＳＯＰ型半導体装置の
模式図を図１に示す。
成物を用い、シリコンチップをダイアタッチメントを介
してリードフレーム上に固着し、シリコンチップ上の電
極部とリードフレームを金ワイヤで電気的に接続した
後、シリコンチップとインナーリードを封止したＴＳＯ
Ｐ型の半導体装置である。このＴＳＯＰ型半導体装置の
模式図を図１に示す。
【００８１】ＴＳＯＰ型パッケージの成型は、まず、リ
ードフレーム６のタブ４上にシリコンチップ１をダイア
タッチメント５を用いて接着し、シリコンチップ１の電
極部分とリードフレーム６とを金ワイヤ３でボンディン
グした。その後、１８０℃に加熱された金型内に上記リ
ードフレームおよびシリコンチップを固定し、金型でク
ランプした後７０ＭＰａ，９０秒間の条件でトランスフ
ァモールドした。
ードフレーム６のタブ４上にシリコンチップ１をダイア
タッチメント５を用いて接着し、シリコンチップ１の電
極部分とリードフレーム６とを金ワイヤ３でボンディン
グした。その後、１８０℃に加熱された金型内に上記リ
ードフレームおよびシリコンチップを固定し、金型でク
ランプした後７０ＭＰａ，９０秒間の条件でトランスフ
ァモールドした。
【００８２】なお、シリコンチップ１のサイズは１０ｍ
ｍ×１５ｍｍ、リードフレーム６のピン数は２８ピンと
した。パッケージ外形は１２ｍｍ×１６ｍｍ、厚さ１ｍ
ｍとした。
ｍ×１５ｍｍ、リードフレーム６のピン数は２８ピンと
した。パッケージ外形は１２ｍｍ×１６ｍｍ、厚さ１ｍ
ｍとした。
【００８３】〔実施例１３〕図２はＬＯＣ（Ｌead Ｏn
Ｃhip）型の半導体装置の模式図である。ＬＯＣ型パッ
ケージの組立は、まず、シリコンチップ１の回路形成面
上に層間接着剤を介してインナーリードを固着し、シリ
コンチップ１上の電極部とリードフレーム６を金ワイヤ
３で電気的に接続した。その後、１８０℃に加熱された
金型内に上記リードフレーム６およびシリコンチップ１
を固定し金型でクランプした後、７０ＭＰａ，９０秒間
の条件でトランスファモールドした。シリコンチップ１
のサイズは１０ｍｍ×１５ｍｍ、リードフレーム６のピ
ン数は２８ピンとした。パッケージ外形は１１ｍｍ×１
６ｍｍ、厚さ０.５ｍｍとした。
Ｃhip）型の半導体装置の模式図である。ＬＯＣ型パッ
ケージの組立は、まず、シリコンチップ１の回路形成面
上に層間接着剤を介してインナーリードを固着し、シリ
コンチップ１上の電極部とリードフレーム６を金ワイヤ
３で電気的に接続した。その後、１８０℃に加熱された
金型内に上記リードフレーム６およびシリコンチップ１
を固定し金型でクランプした後、７０ＭＰａ，９０秒間
の条件でトランスファモールドした。シリコンチップ１
のサイズは１０ｍｍ×１５ｍｍ、リードフレーム６のピ
ン数は２８ピンとした。パッケージ外形は１１ｍｍ×１
６ｍｍ、厚さ０.５ｍｍとした。
【００８４】〔実施例１４〕図３はＢＧＡ型の半導体装
置である。ＢＧＡパッケージの成型は、９ｍｍ角のシリ
コンチップ１を、３２ｍｍ角の４層のプリント配線基板
７であるキャリア基板上にダイアタッチメント５を介し
て接着し、シリコンチップ１の電極とキャリア基板の電
極とを金ワイヤ３でボンディングした。
置である。ＢＧＡパッケージの成型は、９ｍｍ角のシリ
コンチップ１を、３２ｍｍ角の４層のプリント配線基板
７であるキャリア基板上にダイアタッチメント５を介し
て接着し、シリコンチップ１の電極とキャリア基板の電
極とを金ワイヤ３でボンディングした。
【００８５】その後、実施例１に示す組成の封止樹脂を
用い、１８０℃，７ＭＰａの条件でトランスファ成型を
行ない、トータルでパッケージ厚２.４ｍｍの半導体装
置を作製した。はんだバンプ８の数は１８×１８＝３２
４ピン、バンプの間隔は１.２ｍｍとした。
用い、１８０℃，７ＭＰａの条件でトランスファ成型を
行ない、トータルでパッケージ厚２.４ｍｍの半導体装
置を作製した。はんだバンプ８の数は１８×１８＝３２
４ピン、バンプの間隔は１.２ｍｍとした。
【００８６】〔実施例１５〕図４は樹脂封止したＢＧＡ
型の半導体装置の模式図である。ＢＧＡパッケージの成
型は、９ｍｍ角のシリコンチップ１を、３２ｍｍ角の４
層のプリント配線基板７であるキャリア基板上にダイア
タッチメント５を介して接着し、シリコンチップ１の電
極とキャリア基板の電極とを金ワイヤ３でボンディング
した。その後、実施例４の熱硬化性樹脂組成物で封止し
た他は、実施例１４と同様にして半導体装置を作製し
た。
型の半導体装置の模式図である。ＢＧＡパッケージの成
型は、９ｍｍ角のシリコンチップ１を、３２ｍｍ角の４
層のプリント配線基板７であるキャリア基板上にダイア
タッチメント５を介して接着し、シリコンチップ１の電
極とキャリア基板の電極とを金ワイヤ３でボンディング
した。その後、実施例４の熱硬化性樹脂組成物で封止し
た他は、実施例１４と同様にして半導体装置を作製し
た。
【００８７】〔実施例１６〕図４に示すＢＧＡ型半導体
装置を、実施例５の熱硬化性樹脂組成物で封止した他は
実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作製し
た。
装置を、実施例５の熱硬化性樹脂組成物で封止した他は
実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作製し
た。
【００８８】〔実施例１７〕図４に示すＢＧＡ型半導体
装置を、実施例６の熱硬化性樹脂組成物で封止した他
は、実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作
製した。
装置を、実施例６の熱硬化性樹脂組成物で封止した他
は、実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作
製した。
【００８９】〔実施例１８〕図４に示すＢＧＡ型半導体
装置を、実施例７の熱硬化性樹脂組成物で封止した他
は、実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作
製した。
装置を、実施例７の熱硬化性樹脂組成物で封止した他
は、実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作
製した。
【００９０】〔実施例１９〕図４に示すＢＧＡ型半導体
装置を、実施例８の熱硬化性樹脂組成物で封止した他
は、実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作
製した。
装置を、実施例８の熱硬化性樹脂組成物で封止した他
は、実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作
製した。
【００９１】〔実施例２０〕図４に示すＢＧＡ型半導体
装置を、実施例９の熱硬化性樹脂組成物で封止した他
は、実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作
製した。
装置を、実施例９の熱硬化性樹脂組成物で封止した他
は、実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作
製した。
【００９２】〔実施例２１〕図４に示すＢＧＡ型半導体
装置を、実施例１０の熱硬化性樹脂組成物で封止した他
は、実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作
製した。
装置を、実施例１０の熱硬化性樹脂組成物で封止した他
は、実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作
製した。
【００９３】〔実施例２２〕図４に示すＢＧＡ型半導体
装置を、実施例１１の熱硬化性樹脂組成物で封止した他
は、実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作
製した。
装置を、実施例１１の熱硬化性樹脂組成物で封止した他
は、実施例１４と同様にして樹脂封止型半導体装置を作
製した。
【００９４】〔実施例２３〕図５は封止したＣＳＰ型半
導体装置の断面斜視図である。ＣＳＰの組立は、ポリイ
ミド上に銅配線が施され、かつ、はんだバンプ搭載面と
シリコンチップへの接続用リードとを有する配線テープ
１１上に、メタルマスク（図示省略）を用いて、実施例
２の熱硬化性樹脂組成物を２００μｍの厚さ印刷し、１
８０℃で２時間硬化した。
導体装置の断面斜視図である。ＣＳＰの組立は、ポリイ
ミド上に銅配線が施され、かつ、はんだバンプ搭載面と
シリコンチップへの接続用リードとを有する配線テープ
１１上に、メタルマスク（図示省略）を用いて、実施例
２の熱硬化性樹脂組成物を２００μｍの厚さ印刷し、１
８０℃で２時間硬化した。
【００９５】その後、５ｍｍ×１０ｍｍ角のシリコンチ
ップ１の電気回路形成面と、配線テープ１１上に形成さ
れた硬化物とをシリコーン樹脂エラストマを用いて接着
した後、シリコンチップ１と配線テープ１１のリードと
を接続し、この接続部分を封止し１５０℃で２時間封止
部分の硬化を行う。配線テープ１１上のはんだバンプ搭
載用電極パッド１５上に、はんだバンプ８を搭載し、Ｃ
ＳＰパッケージを得た。最終的なパッケージ外形は５ｍ
ｍ×１０ｍｍとなった。
ップ１の電気回路形成面と、配線テープ１１上に形成さ
れた硬化物とをシリコーン樹脂エラストマを用いて接着
した後、シリコンチップ１と配線テープ１１のリードと
を接続し、この接続部分を封止し１５０℃で２時間封止
部分の硬化を行う。配線テープ１１上のはんだバンプ搭
載用電極パッド１５上に、はんだバンプ８を搭載し、Ｃ
ＳＰパッケージを得た。最終的なパッケージ外形は５ｍ
ｍ×１０ｍｍとなった。
【００９６】〔実施例２４〕図５に示すＣＰＳ型半導体
装置を、はんだバンプ搭載面とシリコーンチップへの接
続リードとを有する配線テープ１１上に、メタルマスク
を用いて、実施例３の熱硬化性樹脂組成物を２００μｍ
の厚さに印刷し、１８０℃で２時間硬化した。
装置を、はんだバンプ搭載面とシリコーンチップへの接
続リードとを有する配線テープ１１上に、メタルマスク
を用いて、実施例３の熱硬化性樹脂組成物を２００μｍ
の厚さに印刷し、１８０℃で２時間硬化した。
【００９７】その後、５ｍｍ×１０ｍｍ角のシリコンチ
ップ１の電気回路形成面と、配線テープ１１上に形成さ
れた硬化物とをシリコーン樹脂エラストマを用いて接着
した後、シリコンチップ１と配線テープ１１のリードと
を接続し、この接続部分を封止し１５０℃で２時間封止
部分の硬化を行う。配線テープ１１上のはんだバンプ搭
載用電極パッド１５に、はんだバンプ８を搭載しＣＳＰ
パッケージを得た。最終的なパッケージ外形は５ｍｍ×
１０ｍｍとなった。
ップ１の電気回路形成面と、配線テープ１１上に形成さ
れた硬化物とをシリコーン樹脂エラストマを用いて接着
した後、シリコンチップ１と配線テープ１１のリードと
を接続し、この接続部分を封止し１５０℃で２時間封止
部分の硬化を行う。配線テープ１１上のはんだバンプ搭
載用電極パッド１５に、はんだバンプ８を搭載しＣＳＰ
パッケージを得た。最終的なパッケージ外形は５ｍｍ×
１０ｍｍとなった。
【００９８】〔実施例２５〕図６は、はんだバンプを有
する配線テープを用いたボールグリッドアレイパッケー
ジ（ＴＢＧＡ）の模式断面図である。
する配線テープを用いたボールグリッドアレイパッケー
ジ（ＴＢＧＡ）の模式断面図である。
【００９９】このボールグリッドアレイパッケージの作
製は、バンプを搭載可能な３２ｍｍ角の配線テープ１１
と同外形の配線テープ固定用スティッフナ１６を、実施
例１の樹脂組成物を打錠したペレットを介して熱圧着し
た。
製は、バンプを搭載可能な３２ｍｍ角の配線テープ１１
と同外形の配線テープ固定用スティッフナ１６を、実施
例１の樹脂組成物を打錠したペレットを介して熱圧着し
た。
【０１００】その後配線テープ１１と９ｍｍ角のシリコ
ンチップ１とをワイヤボンディングし、この配線部分を
液状の実施例２の樹脂で封止した後、１５０℃で３時
間，１８０℃で３時間の後硬化を行った。配線テープ１
１上にはんだバンプ８を形成したパッケージを得た。は
んだバンプ８のピッチは１.２ｍｍ、ピン数は５１２ピ
ンとした。
ンチップ１とをワイヤボンディングし、この配線部分を
液状の実施例２の樹脂で封止した後、１５０℃で３時
間，１８０℃で３時間の後硬化を行った。配線テープ１
１上にはんだバンプ８を形成したパッケージを得た。は
んだバンプ８のピッチは１.２ｍｍ、ピン数は５１２ピ
ンとした。
【０１０１】〔実施例２６〕図７はＴＢＧＡの模式断面
図である。はんだバンプを有する配線テープを用いたＴ
ＢＧＡの裏面に放熱用のヒートスプレッダ１７を取り付
けた。
図である。はんだバンプを有する配線テープを用いたＴ
ＢＧＡの裏面に放熱用のヒートスプレッダ１７を取り付
けた。
【０１０２】このヒートスプレッダ１７を有するボール
グリッドアレイパッケージ（ＨＴＢＧＡ）の作製は、バ
ンプを搭載可能な３２ｍｍ角の配線テープ１１と、９ｍ
ｍ角のシリコンチップ１とをワイヤボンディングした
後、ヒートスプレッダ１７に実施例１の樹脂組成物を打
錠したペレットを介して熱圧着した。
グリッドアレイパッケージ（ＨＴＢＧＡ）の作製は、バ
ンプを搭載可能な３２ｍｍ角の配線テープ１１と、９ｍ
ｍ角のシリコンチップ１とをワイヤボンディングした
後、ヒートスプレッダ１７に実施例１の樹脂組成物を打
錠したペレットを介して熱圧着した。
【０１０３】配線部分を実施例２の封止材で封止した
後、１５０℃で３時間，１８０℃で３時間の後硬化を行
った。その後配線テープ上にはんだバンプを形成してパ
ッケージを得た。はんだバンプのピッチは１.２ｍｍ、
ピン数は５１２ピンとした。
後、１５０℃で３時間，１８０℃で３時間の後硬化を行
った。その後配線テープ上にはんだバンプを形成してパ
ッケージを得た。はんだバンプのピッチは１.２ｍｍ、
ピン数は５１２ピンとした。
【０１０４】〔比較例７〕図１に示すＴＳＯＰ型半導体
装置を、比較例１の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止し
た他は、実施例１２と同様にして作製した。
装置を、比較例１の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止し
た他は、実施例１２と同様にして作製した。
【０１０５】〔比較例８〕図１に示すＴＳＯＰ型半導体
装置を、比較例５の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止し
た他は、実施例１２と同様にして作製した。
装置を、比較例５の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止し
た他は、実施例１２と同様にして作製した。
【０１０６】〔比較例９〕図２に示すＬＯＣ型半導体装
置を、比較例５の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止した
他は、実施例１３と同様にして作製した。
置を、比較例５の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止した
他は、実施例１３と同様にして作製した。
【０１０７】〔比較例１０〕図４に示すＢＧＡ型半導体
装置を、比較例１の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止し
た他は、実施例７と同様にして作製した。
装置を、比較例１の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止し
た他は、実施例７と同様にして作製した。
【０１０８】〔比較例１１〕図４に示すＢＧＡ型半導体
装置を、比較例２の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止し
た他は、実施例７と同様にして作製した。
装置を、比較例２の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止し
た他は、実施例７と同様にして作製した。
【０１０９】〔比較例１２〕図４に示すＢＧＡ型半導体
装置を、比較例５の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止し
た他は、実施例７と同様にして作製した。
装置を、比較例５の熱硬化性樹脂組成物を用いて封止し
た他は、実施例７と同様にして作製した。
【０１１０】〔比較例１３〕図５に示すＣＳＰ型半導体
装置を、比較例６の付加型ポリジメチルシロキサン組成
物を用いて封止した他は、実施例２３と同様にして作製
した。
装置を、比較例６の付加型ポリジメチルシロキサン組成
物を用いて封止した他は、実施例２３と同様にして作製
した。
【０１１１】表３に実施例１２〜２６、比較例７〜１３
の評価結果を示す。なお、評価方法は以下の方法で行な
った。
の評価結果を示す。なお、評価方法は以下の方法で行な
った。
【０１１２】 半導体装置反り量：成型後のパッケー
ジの実装面の反り量を焦点深度計を用いて測定した。反
り量は、パッケージ中心を基準としたときの対角方向の
パッケージ端部の変位量で表した。
ジの実装面の反り量を焦点深度計を用いて測定した。反
り量は、パッケージ中心を基準としたときの対角方向の
パッケージ端部の変位量で表した。
【０１１３】 温度サイクル性：パッケージをＦＲ−
４グレードのガラスーエポキシ樹脂プリント配線基板上
に実装し、−５０℃，１０分と１５０℃，１０分とを１
サイクルとする環境に基板上に実装されたパッケージを
投入し、所定サイクル後の導通不良を調べた。
４グレードのガラスーエポキシ樹脂プリント配線基板上
に実装し、−５０℃，１０分と１５０℃，１０分とを１
サイクルとする環境に基板上に実装されたパッケージを
投入し、所定サイクル後の導通不良を調べた。
【０１１４】
【表３】
【０１１５】実施例１２〜２６では、いずれも良好な成
型性を示す。パッケージの反り量では実施例１が２μｍ
であるが、これと同じ構造の比較例７，８ではそれぞれ
２０μｍ，４μｍと大きい。
型性を示す。パッケージの反り量では実施例１が２μｍ
であるが、これと同じ構造の比較例７，８ではそれぞれ
２０μｍ，４μｍと大きい。
【０１１６】実施例１３に対し比較例９が、実施例１４
〜２２に対し比較例１０〜１２の反り量がそれぞれ大き
い。
〜２２に対し比較例１０〜１２の反り量がそれぞれ大き
い。
【０１１７】実施例１２〜２６では３０００回以上の耐
温度サイクル性を示したが、比較例７〜１３ではリード
の断線不良やはんだバンプの破壊により２５００回以下
で不良が発生している。
温度サイクル性を示したが、比較例７〜１３ではリード
の断線不良やはんだバンプの破壊により２５００回以下
で不良が発生している。
【０１１８】
【発明の効果】本発明の樹脂組成物で封止した半導体装
置は、熱応力に起因する不良を著しく低減することがで
きる。
置は、熱応力に起因する不良を著しく低減することがで
きる。
【図１】シリコンチップとインナーリードを封止したＴ
ＳＯＰ型半導体装置の断面図である。
ＳＯＰ型半導体装置の断面図である。
【図２】シリコンチップとインナーリードを封止したＬ
ＯＣ型半導体装置の断面図である。
ＯＣ型半導体装置の断面図である。
【図３】素子側のキャリア基板面を樹脂封止したＢＧＡ
型半導体装置の断面図である。
型半導体装置の断面図である。
【図４】素子側のキャリア基板面を樹脂封止したＢＧＡ
型半導体装置の断面図である。
型半導体装置の断面図である。
【図５】シリコンチップの電極部と配線テープの接続部
分を封止したＣＳＰ型半導体装置の断面斜視図である。
分を封止したＣＳＰ型半導体装置の断面斜視図である。
【図６】はんだバンプを有する配線テープを用いたボー
ルグリッドアレイ半導体装置の断面図である。
ルグリッドアレイ半導体装置の断面図である。
【図７】裏面に放熱用のヒートスプレッダを設けたボー
ルグリッドアレイ半導体装置の断面図である。
ルグリッドアレイ半導体装置の断面図である。
１…シリコンチップ、２…熱硬化性樹脂組成物、３…金
ワイヤ、４…タブ、５…ダイアタッチメント、６…リー
ドフレーム、７…プリント配線基板、８…はんだバン
プ、９…内層配線、１０…プリント配線基板固定用リー
ドフレーム、１１…配線テープ、１２…封止用熱硬化性
樹脂組成物、１３…配線リード、１４…電極パッド、１
５…はんだバンプ搭載用電極パッド、１６…配線テープ
固定用スティッフナ、１７…ヒートスプレッダ。
ワイヤ、４…タブ、５…ダイアタッチメント、６…リー
ドフレーム、７…プリント配線基板、８…はんだバン
プ、９…内層配線、１０…プリント配線基板固定用リー
ドフレーム、１１…配線テープ、１２…封止用熱硬化性
樹脂組成物、１３…配線リード、１４…電極パッド、１
５…はんだバンプ搭載用電極パッド、１６…配線テープ
固定用スティッフナ、１７…ヒートスプレッダ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｈ０１Ｌ 21/56 Ｒ 23/29 23/30 Ｒ 23/31 (72)発明者 小角 博義 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 瀬川 正則 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 服部 理恵 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 荻野 雅彦 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (8)
- 【請求項１】 （ａ）一分子中に少なくとも二つのエポ
キシ基を有するエポキシ樹脂と、一分子中に少なくとも
二つのフェノール性水酸基を有するフェノール樹脂硬化
剤、または、（ｂ）一分子中にシアネートエステル基を
少なくとも二つ有するシアネートエステル樹脂と、 平均粒径が３０μｍ以下のシリコーン樹脂のゴム粒子を
全組成中に５〜７０重量％含み、 ゲル化前の最低溶融粘度が５〜３００Ｐａ・ｓ、硬化温
度でのゲル化時間が３００秒以下、硬化物のガラス転移
温度が１５０℃以上で、かつ、−５０℃〜＋１５０℃に
おける弾性率が１００〜１０００ＭＰａであることを特
徴とする半導体封止用熱硬化性樹脂組成物。 - 【請求項２】 前記ゴム粒子の平均粒径以下の粒径を有
する球形充填材が、ゴム粒子に対し１〜１０体積％配合
されている請求項１に記載の半導体封止用熱硬化性樹脂
組成物。 - 【請求項３】 リードフレームのインナーリードに固着
された半導体素子の表面の電極とインナーリード間とが
電気的に接続され、前記半導体素子とインナーリード部
分とを樹脂封止してなる半導体装置において、 前記インナーリード上に半導体素子を固着した接着材
が、（ａ）一分子中に少なくとも二つのエポキシ基を有
するエポキシ樹脂と、一分子中に少なくとも二つのフェ
ノール性水酸基を有するフェノール樹脂硬化剤、また
は、（ｂ）一分子中にシアネートエステル基を少なくと
も二つ有するシアネートエステル樹脂と、 平均粒径が３０μｍ以下のシリコーン樹脂のゴム粒子を
全組成中に５〜７０重量％含み、 ゲル化前の最低溶融粘度が５〜３００Ｐａ・ｓ、硬化温
度でのゲル化時間が３００秒以下、硬化物のガラス転移
温度が１５０℃以上で、かつ、−５０℃〜＋１５０℃に
おける弾性率が１００〜１０００ＭＰａであることを特
徴とする半導体装置。 - 【請求項４】 リードフレームのインナーリードに固着
された半導体素子の表面の電極とインナーリード間とが
電気的に接続され、少なくとも前記半導体素子とインナ
ーリード部分とを樹脂封止してなる半導体装置におい
て、 前記封止樹脂が、（ａ）一分子中に少なくとも二つのエ
ポキシ基を有するエポキシ樹脂と、一分子中に少なくと
も二つのフェノール性水酸基を有するフェノール樹脂硬
化剤、または、（ｂ）一分子中にシアネートエステル基
を少なくとも二つ有するシアネートエステル樹脂と、 平均粒径が３０μｍ以下のシリコーン樹脂のゴム粒子を
全組成中に５〜７０重量％含み、 ゲル化前の最低溶融粘度が５〜３００Ｐａ・ｓ、硬化温
度でのゲル化時間が３００秒以下、硬化物のガラス転移
温度が１５０℃以上で、かつ、−５０℃〜＋１５０℃に
おける弾性率が１００〜１０００ＭＰａであることを特
徴とする半導体装置。 - 【請求項５】 プリント配線基板の半導体素子搭載面の
裏面にはんだバンプがグリッド状に配された実装面を有
し、前記はんだバンプと電気的に接続されている半導体
素子搭載面に半導体素子が搭載されており、少なくとも
前記半導体素子とその電気的接続部とが樹脂封止されて
いる半導体装置において、 前記封止樹脂が、（ａ）一分子中に少なくとも二つのエ
ポキシ基を有するエポキシ樹脂と、一分子中に少なくと
も二つのフェノール性水酸基を有するフェノール樹脂硬
化剤、または、（ｂ）一分子中にシアネートエステル基
を少なくとも二つ有するシアネートエステル樹脂と、 平均粒径が３０μｍ以下のシリコーン樹脂のゴム粒子を
全組成中に５〜７０重量％含み、 ゲル化前の最低溶融粘度が５〜３００Ｐａ・ｓ、硬化温
度でのゲル化時間が３００秒以下、硬化物のガラス転移
温度が１５０℃以上で、かつ、−５０℃〜＋１５０℃に
おける弾性率が１００〜１０００ＭＰａであることを特
徴とする半導体装置。 - 【請求項６】 前記半導体素子とプリント配線基板とが
弾性体層を介して固着されており、該弾性体層が熱硬化
性樹脂とシリコーン樹脂のゴム状粒子を必須成分とし、
硬化後の−５０℃〜１５０℃における弾性率が１００〜
１０００ＭＰａである請求項５に記載の半導体装置。 - 【請求項７】 前記半導体素子とプリント配線基板とが
弾性体層を介して固着されており、該弾性体層が、室温
での粘度が１〜５００ｐａ・ｓ、ずり速度が１／ｓの時
の粘度η1とずり速度が１０／ｓの時の粘度η10との比
（η1／η10）で定義される揺変性が２以上の熱硬化性
樹脂組成物である請求項５に記載の半導体装置。 - 【請求項８】 プリント配線基板の半導体素子搭載面の
裏面にはんだバンプがグリッド状に配された実装面を有
し、前記はんだバンプと電気的に接続されている半導体
素子搭載面に半導体素子が搭載されており、少なくとも
前記半導体素子とその電気的接続部とが樹脂封止されて
いる半導体装置の製法において、 前記半導体素子とプリント配線基板とを熱硬化性樹脂と
ゴム状粒子を必須成分とし、硬化後の−５０℃〜１５０
℃における弾性率が１００〜１０００ＭＰａである熱硬
化性樹脂組成物をプリント配線基板上にメタルマスクま
たはスクリーンマスクを用いて印刷法で形成し、 次いで、（ａ）一分子中に少なくとも二つのエポキシ基
を有するエポキシ樹脂と、一分子中に少なくとも二つの
フェノール性水酸基を有するフェノール樹脂硬化剤、ま
たは、（ｂ）一分子中にシアネートエステル基を少なく
とも二つ有するシアネートエステル樹脂と、 平均粒径が３０μｍ以下のシリコーン樹脂のゴム粒子を
全組成中に５〜７０重量％含み、 ゲル化前の最低溶融粘度が５〜３００Ｐａ・ｓ、硬化温
度でのゲル化時間が３００秒以下、硬化物のガラス転移
温度が１５０℃以上で、かつ、−５０℃〜＋１５０℃に
おける弾性率が１００〜１０００ＭＰａである樹脂組成
物で封止することを特徴とする半導体装置の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8184688A JPH1030050A (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | 半導体封止用熱硬化性樹脂組成物、それを用いた半導体装置およびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8184688A JPH1030050A (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | 半導体封止用熱硬化性樹脂組成物、それを用いた半導体装置およびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1030050A true JPH1030050A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16157639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8184688A Pending JPH1030050A (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | 半導体封止用熱硬化性樹脂組成物、それを用いた半導体装置およびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1030050A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002060716A (ja) * | 2000-08-24 | 2002-02-26 | Hitachi Chem Co Ltd | 低弾性接着剤、低弾性接着部材、低弾性接着部材を備えた半導体搭載用基板及びこれを用いた半導体装置 |
| JP2002241581A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2002309084A (ja) * | 2001-04-12 | 2002-10-23 | Hitachi Chem Co Ltd | シロキサン変性シアネート樹脂組成物、ならびにそれを用いる接着フィルム、樹脂付き金属箔および多層プリント配線板 |
| JP2008300849A (ja) * | 2008-06-16 | 2008-12-11 | Sony Chemical & Information Device Corp | 接続材料 |
| WO2009028432A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Dow Corning Toray Co., Ltd. | Curable epoxy resin composition and cured product thereof |
| JP2011184650A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Nitto Denko Corp | 電子部品封止用樹脂組成物およびそれを用いた電子部品装置 |
| US8217122B2 (en) | 2007-08-31 | 2012-07-10 | Dow Corning Toray Company, Ltd. | Silicone rubber powder and method of manufacturing thereof |
| JP2012142438A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Jgc Catalysts & Chemicals Ltd | 半導体装置実装用ペ−スト |
| WO2012133384A1 (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | 住友ベークライト株式会社 | 液状樹脂組成物、半導体パッケージ、および半導体パッケージの製造方法 |
| JP2013038175A (ja) * | 2011-08-05 | 2013-02-21 | Hitachi Chem Co Ltd | 半導体装置の製造方法、フィルム状接着剤及び接着剤シート |
| JP2013216883A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-10-24 | Hitachi Chemical Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物、プリプレグ及び積層板 |
| KR20160063538A (ko) * | 2014-11-26 | 2016-06-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용하여 밀봉된 반도체 소자 |
| JP2017186568A (ja) * | 2017-06-05 | 2017-10-12 | 日立化成株式会社 | エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置 |
-
1996
- 1996-07-15 JP JP8184688A patent/JPH1030050A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002060716A (ja) * | 2000-08-24 | 2002-02-26 | Hitachi Chem Co Ltd | 低弾性接着剤、低弾性接着部材、低弾性接着部材を備えた半導体搭載用基板及びこれを用いた半導体装置 |
| JP2002241581A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2002309084A (ja) * | 2001-04-12 | 2002-10-23 | Hitachi Chem Co Ltd | シロキサン変性シアネート樹脂組成物、ならびにそれを用いる接着フィルム、樹脂付き金属箔および多層プリント配線板 |
| US8227528B2 (en) | 2007-08-31 | 2012-07-24 | Dow Corning Toray Company, Ltd. | Curable epoxy resin composition and cured product thereof |
| WO2009028432A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Dow Corning Toray Co., Ltd. | Curable epoxy resin composition and cured product thereof |
| US8217122B2 (en) | 2007-08-31 | 2012-07-10 | Dow Corning Toray Company, Ltd. | Silicone rubber powder and method of manufacturing thereof |
| JP2008300849A (ja) * | 2008-06-16 | 2008-12-11 | Sony Chemical & Information Device Corp | 接続材料 |
| JP4702566B2 (ja) * | 2008-06-16 | 2011-06-15 | ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 | 接続材料 |
| JP2011184650A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Nitto Denko Corp | 電子部品封止用樹脂組成物およびそれを用いた電子部品装置 |
| JP2012142438A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Jgc Catalysts & Chemicals Ltd | 半導体装置実装用ペ−スト |
| WO2012133384A1 (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | 住友ベークライト株式会社 | 液状樹脂組成物、半導体パッケージ、および半導体パッケージの製造方法 |
| JP2013038175A (ja) * | 2011-08-05 | 2013-02-21 | Hitachi Chem Co Ltd | 半導体装置の製造方法、フィルム状接着剤及び接着剤シート |
| JP2013216883A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-10-24 | Hitachi Chemical Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物、プリプレグ及び積層板 |
| KR20160063538A (ko) * | 2014-11-26 | 2016-06-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용하여 밀봉된 반도체 소자 |
| JP2017186568A (ja) * | 2017-06-05 | 2017-10-12 | 日立化成株式会社 | エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100467897B1 (ko) | 반도체 장치 및 이의 제조방법 | |
| JP3853979B2 (ja) | 半導体装置の製法 | |
| JPH1030050A (ja) | 半導体封止用熱硬化性樹脂組成物、それを用いた半導体装置およびその製法 | |
| JP3947296B2 (ja) | シート状封止材料およびそれを用いた半導体装置の製法 | |
| JP3999840B2 (ja) | 封止用樹脂シート | |
| JP2021024945A (ja) | 顆粒状半導体封止用樹脂組成物および半導体装置 | |
| JP3911088B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2825332B2 (ja) | 樹脂封止型半導体装置、該装置の製法および半導体封止用樹脂組成物 | |
| JP3365725B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JPH098179A (ja) | 樹脂封止型半導体装置、その製造方法、半導体封止用樹脂シートおよび半導体封止用樹脂組成物 | |
| JP3406073B2 (ja) | 樹脂封止型半導体装置 | |
| JP3779091B2 (ja) | 封止用樹脂組成物 | |
| JP2001207031A (ja) | 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP4710200B2 (ja) | エリア実装型半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法及びエリア実装型半導体装置 | |
| JPH11297904A (ja) | 半導体装置 | |
| JP3957244B2 (ja) | 半導体装置の製法 | |
| JP3397176B2 (ja) | 液状エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2827115B2 (ja) | 樹脂封止型半導体装置 | |
| JP3608930B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3649554B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP4370666B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH08316374A (ja) | 半導体装置 | |
| JP3844098B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP2000169677A (ja) | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 | |
| JP3939849B2 (ja) | 半導体装置の製法 |