JPH11204556A - 半導体装置の製法 - Google Patents

半導体装置の製法

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JPH11204556A
JPH11204556A JP12145498A JP12145498A JPH11204556A JP H11204556 A JPH11204556 A JP H11204556A JP 12145498 A JP12145498 A JP 12145498A JP 12145498 A JP12145498 A JP 12145498A JP H11204556 A JPH11204556 A JP H11204556A
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sealing resin
semiconductor element
circuit board
printed circuit
resin layer
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Makoto Kuwamura
誠 桑村
Masanori Mizutani
昌紀 水谷
Koji Noro
弘司 野呂
Tatsushi Ito
達志 伊藤
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Nitto Denko Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体素子とボードとの空隙に封止樹脂層を形
成する際に、装置全体に反りの発生を抑制することがで
き、結果、信頼性に優れた半導体装置を容易に製造する
ことのできる半導体装置の製法を提供する。 【解決手段】複数の球状の接続用電極部２が設けられた
配線回路基板１上に、上記接続用電極部２を介して封止
用樹脂シート１０を載置し、ついで、上記封止用樹脂シ
ート１０上の所定位置に、半導体素子３を載置する。そ
の後、所定時間加熱保持し、下記の条件（Ｘ）および
（Ｙ）を満たす状態で加圧接合することにより、上記半
導体素子３と上記配線回路基板１との間の空隙内に溶融
状態の封止用樹脂を充填し硬化させることにより上記空
隙を樹脂封止して封止樹脂層を形成する。 （Ｘ）示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定される封止
用樹脂シート１０の加熱前の初期残存反応熱量を１００
％とした場合、残存反応熱量が初期残存反応熱量の７０
％以下である。 （Ｙ）配線回路基板１の温度よりも半導体素子３の温度
を高く設定し、かつ両者の温度差が５０℃以上である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子をフェ
ースダウン構造でマザーボード、あるいはドーターボー
ドに実装する方式による半導体装置の製法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】最近の半導体デバイスの性能向上に伴う
要求として、半導体素子をフェースダウン構造で、配線
回路が形成されたマザーボード、あるいはドーターボー
ドに実装される方法（フリップチップ方式、ダイレクト
チップアタッチ方式等）が注目されている。これは、従
来から用いられている方式、例えば、半導体素子から金
ワイヤーでリードフレーム上にコンタクトをとりパッケ
ージングされた形態でマザーボード、あるいはドーター
ボードに実装する方法では、配線による情報伝達の遅
れ、クロストークによる情報伝達エラー等が生ずるとい
う問題が発生していることに起因する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、上記フリップチ
ップ方式、ダイレクトチップアタッチ方式においては、
互いの線膨脹係数が異なる半導体素子と上記ボードをダ
イレクトに電気接続を行うことから、接続部分の信頼性
が問題となっている。この対策としては、半導体素子と
上記ボードとの空隙に液状樹脂材料を注入し硬化させて
樹脂硬化体を形成し、電気接続部に集中する応力を上記
樹脂硬化体にも分散させることにより接続信頼性を向上
させる方法が採られている。しかしながら、上記液状樹
脂材料は、超低温（−４０℃）での保管が必要であるこ
とに加えて、上記半導体素子とボードとの空隙への注入
においては注射器で行う必要があり、注入ポジション、
注入量コントロールが困難である等の問題を抱えてい
る。また、常温で液状であることが制約条件となるた
め、信頼性の高いフェノール樹脂等の固形材料の使用が
困難な状況であった。このような状況を解決するため
に、本出願人は、上記半導体素子とボードとの空隙を封
止する材料として、シート状等の固形樹脂を用い、これ
を介して半導体素子とボードとを圧着接合する製造方法
を提案している（特願平９−２００４３５号）。ただ、
このような製造方法におけるボードへの半導体素子の実
装において、上記半導体素子とボードの熱収縮率の差に
起因した半導体装置の反りが発生する傾向が考えられ、
このような傾向に対する対策が新たな研究課題となって
いる。
【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、上記半導体素子とボードとの空隙に封止樹脂層
を形成する際に、装置全体に反りの発生を抑制すること
ができ、結果、信頼性に優れた半導体装置を容易に製造
することのできる半導体装置の製法の提供をその目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の半導体装置の製法は、配線回路基板上に、
複数の接続用電極部を介して半導体素子が搭載され、上
記配線回路基板と半導体素子との間の空隙が封止樹脂層
によって封止されてなる半導体装置の製法であって、上
記配線回路基板と半導体素子との間に層状の固形樹脂を
介在させて所定時間加熱し、上記固形樹脂層が所定の温
度領域になった段階で、配線回路基板と半導体素子を下
記の条件（Ｘ）および（Ｙ）を満たして加圧接合するこ
とにより上記固形樹脂を溶融させ上記封止樹脂層を形成
するという構成をとる。 （Ｘ）示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定される固形
樹脂の加熱前の初期残存反応熱量を１００％とした場
合、残存反応熱量が初期残存反応熱量の７０％以下であ
る。 （Ｙ）配線回路基板の温度よりも半導体素子の温度を高
く設定し、かつ両者の温度差が５０℃以上である。
【０００６】すなわち、本発明では、複数の接続用電極
部を介在して接続された、配線回路基板と半導体素子と
の間の空隙を封止樹脂層によって樹脂封止して半導体装
置を製造するに際して、上記配線回路基板と半導体素子
との間に層状の固形樹脂を介在させて所定時間加熱し、
配線回路基板と半導体素子を前記特定の条件（Ｘ）およ
び（Ｙ）を満たして加圧接合することにより上記固形樹
脂を溶融させ上記封止樹脂層を形成する。このように、
上記配線回路基板と半導体素子との加圧接合において、
上記特定の条件（Ｘ）および（Ｙ）を満たすことによっ
て、配線回路基板と半導体素子の熱収縮率の差に起因し
た半導体装置の反りの度合いが抑制され、半導体素子に
係る応力が低減される結果、信頼性に優れた半導体装置
が得られる。
【０００７】さらに、本発明において、上記固形樹脂と
して、最大粒径が１００μｍ以下に設定された無機質充
填剤を、特定割合含有するエポキシ樹脂組成物を用いる
場合、上記配線回路基板と半導体素子の空隙内への充填
がボイド等が生じることなく良好に行われることを突き
止めた。
【０００８】そして、上記固形樹脂を溶融させることに
より形成される封止樹脂層は、例えば、上記配線回路基
板上に、封止用樹脂シートを搭載した後、さらに、上記
封止用樹脂シート上に半導体素子を載置し、ついで、所
定時間加熱保持し、上記条件（Ｘ）および（Ｙ）を満た
す状態で加圧接合することにより、上記配線回路基板と
半導体素子との間の空隙に、上記溶融状態の封止用樹脂
を充填し硬化させることにより容易に形成することがで
きる。
【０００９】また、上記固形樹脂を溶融させることによ
り形成された封止樹脂層は、上記配線回路基板面に設け
られた接続用電極部の一部が露出するよう封止用樹脂層
を形成した後、さらに、上記接続用電極部に半導体素子
の電極部が当接するよう半導体素子を上記配線回路基板
に載置し、ついで、所定時間加熱保持し、上記条件
（Ｘ）および（Ｙ）を満たす状態で加圧接合する。ある
いは、上記半導体素子面に設けられた接続用電極部の一
部が露出するよう封止用樹脂層を形成した後、さらに、
上記接続用電極部に配線回路基板の電極部が当接するよ
う半導体素子を配線回路基板に載置し、ついで、所定時
間加熱保持し、上記条件（Ｘ）および（Ｙ）を満たす状
態で加圧接合する。このようにして、上記配線回路基板
と半導体素子との間の空隙に、上記溶融状態の封止用樹
脂を充填し硬化させることにより容易に形成することが
できる。
【００１０】加えて、上記固形樹脂を溶融させることに
より形成された封止樹脂層は、予め、上記半導体素子の
片面に封止用樹脂層を設けたものを準備し、複数の接続
用電極部が設けられた配線回路基板上に、上記封止用樹
脂層が上記接続用電極部と当接するよう半導体素子を載
置する。あるいは、予め、上記配線回路基板の片面に封
止用樹脂層を設けたものを準備し、上記配線回路基板上
に、複数の接続用電極部が設けられた半導体素子の上記
接続用電極部が上記封止用樹脂層と当接するよう半導体
素子を載置する。ついで、所定時間加熱保持し、上記条
件（Ｘ）および（Ｙ）を満たす状態で加圧接合すること
により、上記配線回路基板と半導体素子との間の空隙
に、上記溶融状態の封止用樹脂を充填し硬化させること
により容易に形成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。
【００１２】本発明の半導体装置の製法により製造され
る半導体装置は、図１に示すように、配線回路基板１の
片面に、複数の接続用電極部２を介して半導体素子３が
搭載された構造をとる。そして、上記配線回路基板１と
半導体素子３との間に封止樹脂層４が形成されている。
【００１３】なお、上記配線回路基板１と半導体素子３
とを電気的に接続する上記複数の接続用電極部２は、予
め配線回路基板１面に配設されていてもよいし、半導体
素子３面に配設されていてもよい。さらには、予め配線
回路基板１面および半導体素子３面の双方にそれぞれ配
設されていてもよい。
【００１４】本発明において、接続用電極部とは、周知
の電極のみでもよいが、電極とジョイントボール等の電
極に配備される導電体を含む概念である。したがって、
一般的に配線回路基板の接続用電極部と半導体素子の接
続用電極部とは、両者とも電極のみで連絡されていても
よいが、通常、少なくとも一方が電極とジョイントボー
ルからなる電極部であるようにして両者の電極部が連絡
される。
【００１５】したがって、通常の形態では上記配線回路
基板１と半導体素子３とを電気的に接続する上記複数の
接続用電極部２は、予め配線回路基板１面にジョイント
ボール等が配設されていてもよいし、半導体素子３面に
ジョイントボール等が配設されていてもよい。さらに
は、予め配線回路基板１面および半導体素子３面の双方
にそれぞれにジョイントボール等が配設されていてもよ
く、また、両者の電極部は電極のみであってもよい。
【００１６】上記複数の接続用電極部（ジョイントバン
プ）２の材質としては、特に限定するものではないが、
例えば、金のスタッドバンプ、半田による低融点および
高融点バンプ、銅・ニッケルコアの金めっきバンプ等が
あげられる。さらに、本発明での層状の固形樹脂を使用
することにより、上記低融点半田のような、ある一定の
温度で半田の形状が崩れてしまうような材質のものに対
して、上記層状の固形樹脂は、接続用電極部２の高さを
制御するための目的としても使用が可能である。
【００１７】また、上記配線回路基板１の材質として
は、特に限定するものではないが、大別してセラミック
基板、プラスチック基板があり、上記プラスチック基板
としては、例えば、エポキシ基板、ビスマレイミドトリ
アジン基板等があげられる。そして、本発明の層状の固
形樹脂は、プラスチック基板と、低融点半田による接続
用電極部２との組み合わせにおいて接合温度を高温に設
定することができないような場合においても特に限定さ
れることなく好適に用いられる。
【００１８】本発明において、上記封止樹脂層４を形成
する際には、層状の固形樹脂が用いられ、このような層
状の固形樹脂としては、例えば、固体のエポキシ樹脂組
成物が用いられる。
【００１９】上記エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂
（ａ成分）と、硬化剤（ｂ成分）と、無機質充填剤（ｃ
成分）とを用いて得られるものであり、常温で固体を示
す。なお、上記常温とは２０℃である。
【００２０】上記エポキシ樹脂（ａ成分）としては、常
温で固体であれば特に限定するものではなく従来公知の
もの、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、クレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂等が用いられ、さらには溶融
時に濡れ性が良好な低粘度のものを用いることが好まし
い。特に好ましくは、濡れ性が良くなるという観点か
ら、具体的に、下記の一般式（１），式（２），式
（３）で表される構造のエポキシ樹脂があげられる。こ
れらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００２１】
【化１】
【００２２】
【化２】
【００２３】
【化３】
【００２４】上記式（１）〜（３）で表される構造のエ
ポキシ樹脂において、特にエポキシ当量１５０〜２３０
ｇ／ｅｑで、融点６０〜１６０℃のものを用いることが
好ましい。また、樹脂成分の粘度低減化のために一部液
状エポキシ樹脂を用いることもできる。
【００２５】上記エポキシ樹脂（ａ成分）とともに用い
られる硬化剤（ｂ成分）としては、特に限定するもので
はなく通常用いられている各種硬化剤、例えば、フェノ
ール樹脂、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等の酸無水
物系硬化剤があげられ、なかでもフェノール樹脂が好適
に用いられる。上記フェノール樹脂としては、フェノー
ルノボラック等が用いられ、特に低粘度のものを用いる
ことが好ましい。なかでも、水酸基当量が８０〜１２０
ｇ／ｅｑで、軟化点が８０℃以下のものを用いることが
好ましい。より好ましくは、水酸基当量９０〜１１０ｇ
／ｅｑで、軟化点５０〜７０℃である。特に好ましくは
水酸基当量１００〜１１０ｇ／ｅｑで、軟化点５５〜６
５℃である。
【００２６】上記エポキシ樹脂（ａ成分）と硬化剤（ｂ
成分）の配合割合は、硬化剤としてフェノール樹脂を用
いた場合、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対して
フェノール樹脂中の水酸基当量を０．５〜１．６の範囲
に設定することが好ましい。より好ましくは０．８〜
１．２の範囲に設定することである。
【００２７】上記ａ成分およびｂ成分とともに用いられ
る無機質充填剤（ｃ成分）としては、従来から用いられ
ている各種無機質充填剤、例えば、シリカ粉末、炭酸カ
ルシウム、チタン白等があげられる。これら無機質充填
剤は、その最大粒径によって適宜に選択されるが、なか
でも、球状シリカ粉末、破砕状シリカ粉末が好ましく用
いられ、特に球状シリカを用いることが好ましい。そし
て、上記無機質充填剤（ｃ成分）としては、最大粒径が
１００μｍ以下のものを用いることが好ましい。特に好
ましくは最大粒径が５０μｍ以下である。すなわち、最
大粒径が大き過ぎると、配線回路基板と半導体素子間
（封止用樹脂層を用いて樹脂封止される空隙）の充填が
不可能になる場合があるからである。また、上記最大粒
径とともに、平均粒径が１〜２０μｍのものを用いるこ
とが好ましく、特に好ましくは２〜１０μｍである。し
たがって、このような観点から、上記無機質充填剤（ｃ
成分）の最大粒径は、配線回路基板と半導体素子間（封
止用樹脂層を用いて樹脂封止される空隙）の距離の１／
２以下に設定することが好ましい。より好ましくは１／
１０〜１／３である。すなわち、上記のように、無機質
充填剤の最大粒径を１／２以下に設定した場合、上記配
線回路基板と半導体素子間への溶融した封止用樹脂層の
充填が、ボイド等が生じず良好になされるようになるか
らである。
【００２８】上記無機質充填剤（ｃ成分）の含有割合
は、エポキシ樹脂組成物全体の９０重量％（以下「％」
と略す）以下の範囲に設定することが好ましい。より好
ましくは２０〜９０％であり、特に好ましくは５５〜７
５％である。すなわち、無機質充填剤（ｃ成分）の含有
量が少な過ぎると、封止用樹脂硬化物の特性、特に線膨
張係数が大きくなり、このため、半導体素子と上記係数
との差が大きくなって、樹脂硬化物や半導体素子にクラ
ック等の欠陥を発生させるおそれがある。また、その含
有量が多過ぎると、封止用樹脂の溶融粘度が高くなるこ
とから充填性が悪くなる傾向がみられるからである。た
だし、本発明においては、上記無機質充填剤（ｃ成分）
は必ずしも用いる必要はなく、固形樹脂の物性，製造工
程の条件等種々の要因を考慮して、無機質充填剤の配合
の有無およびその配合量を適宜に設定される。
【００２９】本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物に
は、上記ａ〜ｃ成分以外に、必要に応じて、シリコーン
化合物（側鎖エチレングライコールタイプジメチルシロ
キサン等），アクリロニトリル−ブタジエンゴム等の低
応力化剤、難燃剤、ポリエチレン、カルナバ等のワック
ス、シランカップリング剤（γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン等）等のカップリング剤等を適宜に
配合してもよい。
【００３０】上記難燃剤としては、ブロム化エポキシ樹
脂等があげられ、これに三酸化二アンチモン等の難燃助
剤等が用いられる。
【００３１】本発明に用いられる上記エポキシ樹脂組成
物は、例えばつぎのようにして得られる。すなわち、上
記樹脂成分であるａ成分およびｂ成分を混合溶融し、こ
の溶融状態の樹脂成分中に上記ｃ成分および必要に応じ
て他の添加剤を配合し混合する。この後、反応性調整の
ための触媒を加えて均一系とした後、パレット上に受入
れし、これを冷却後、例えば、プレス圧延してシート状
化することにより得られる。
【００３２】上記反応性調整のために配合される触媒と
しては、特に限定するものではなく従来から硬化促進剤
として用いられるものがあげられる。例えば、トリフェ
ニルホスフィン、テトラフェニルホスフェート、テトラ
フェニルボレート、２−メチルイミダゾール等があげら
れる。
【００３３】上記各成分の混合およびシートの作製方法
については上記方法に限定するものではなく、例えば、
上記混合においては、２軸ロール、３軸ロール等を用い
ることも可能である。また、上記シートの作製方法につ
いても、ロール圧延によるシート化、あるいは溶媒を混
合したものを塗工してシート化する方法も可能である。
さらに、シート表面部分に上記無機質充填剤を含有しな
い層が形成されたシートを用いる場合、そのシートの作
製方法としては、例えば、無機質充填剤を含有しないシ
ートを上記方法にて作製するとともに、無機質充填剤を
含有するシートを上記方法にて作製し、これらシートを
貼り合わせて２層構造のシートを作製する方法があげら
れる。あるいは、無機質充填剤の沈降を利用して層分離
させることにより無機質充填剤を含有しない層を形成し
て作製する方法があげられる。また、上記エポキシ樹脂
組成物の供給形態において、テープ状の形態をとること
により、いわゆる、リール・トゥ・リールによる大量生
産形式の適用が可能となる。
【００３４】本発明において、シート、すなわち封止用
樹脂シートの厚みは、通常、５〜２００μｍ、好ましく
は１０〜１２０μｍ程度である。
【００３５】本発明の半導体装置の製法は、先に述べた
ように、配線回路基板上に、複数の接続用電極部を介し
て半導体素子が搭載され、上記配線回路基板と半導体素
子との間の空隙が封止樹脂層によって封止された半導体
装置を製造する際、上記封止樹脂層を、上記配線回路基
板と半導体素子との間に層状の固形樹脂を介在させて所
定時間加熱保持し、下記の条件（Ｘ）および（Ｙ）を満
たす状態で配線回路基板と半導体素子を加圧接合するこ
とにより、上記固形樹脂を溶融させ形成することを特徴
とする。このような半導体装置の製法としては、具体的
には大別して３つの態様があげられる。 （Ｘ）示差走査熱量計（以下「ＤＳＣ」という）により
測定される固形樹脂の加熱前の初期残存反応熱量を１０
０％とした場合、残存反応熱量が初期残存反応熱量の７
０％以下である。 （Ｙ）配線回路基板の温度よりも半導体素子の温度を高
く設定し、かつ両者の温度差が５０℃以上である。
【００３６】（１）まず、本発明の半導体装置の製法の
第１の態様を図面に基づき順を追って説明する。この製
法（第１の態様）では、上記層状の固形樹脂として、シ
ート状のもの、すなわち、封止用樹脂シートが用いられ
る。
【００３７】まず、図２に示すように、複数の球状の接
続用電極部（ジョイントボール）２が設けられた配線回
路基板１上に、上記接続用電極部２を介して固形の封止
用樹脂シート１０を載置する。ついで、図３に示すよう
に、上記封止用樹脂シート１０上の所定位置に、半導体
素子３を載置し仮接着した後、所定時間加熱して上記封
止用樹脂シート１０が上記条件（Ｘ）を満たす状態にな
るまで加圧するとともに、上記条件（Ｙ）を満足する状
態の下、加圧接合して上記半導体素子３と上記配線回路
基板１との間の空隙内に上記溶融状態の封止用樹脂を充
填し、硬化させることにより上記空隙を樹脂封止して封
止樹脂層４を形成する。このようにして、図１に示す半
導体装置を製造する。
【００３８】なお、上記半導体装置の製法では、複数の
球状の接続用電極部（ジョイントボール）２が設けられ
た配線回路基板１を用いた場合について述べたが、これ
に限定するものではなく、予め半導体素子３の片面（接
続面側）に上記複数の球状の接続用電極部（ジョイント
ボール）２が配設されたものを用いてもよい。この場合
（予め半導体素子３面に接続用電極部２が配設されたも
のを使用）は、図４に示すように、配線回路基板１面に
固形の封止用樹脂シート１０を載置して、その上に、配
線回路基板１と接続用電極部２配設面とが対峙するよう
接続用電極部２が設けられた半導体素子３を載置する。
さらに、接続用電極部２が、配線回路基板１および半導
体素子３の双方に設けられたものを用いる場合は、図５
に示すように、両者の接続用電極部２の間に封止用樹脂
シート１０を配置する。後の工程は、上記と同様であ
る。
【００３９】上記封止用樹脂シート１０としては、半導
体素子３もしくは配線回路基板１に封止用樹脂シート１
０を仮接着する場合には、タック性を備えたシート状の
エポキシ樹脂組成物とすることが好ましい。そして、上
記封止用樹脂シート１０の大きさとしては、上記搭載さ
れる半導体素子３の大きさ（面積）により適宜に設定さ
れ、通常、半導体素子３の大きさ（面積）より少し小さ
くなるように設定することが好ましい。また、上記封止
用樹脂シート１０の厚みおよび重量は、上記と同様、搭
載される半導体素子３の大きさおよび上記配線回路基板
１に設けられた球状の接続用電極部２の大きさ、すなわ
ち、半導体素子３と配線回路基板１との空隙を充填し樹
脂封止することにより形成される封止樹脂層４の占める
容積により適宜に設定される。
【００４０】上記タック性を備えたシート状エポキシ樹
脂組成物を得るには、例えば、エポキシ樹脂組成物中に
アクリロニトリル−ブタジエン系共重合体等のゴム成分
を添加しておくことにより達成される。
【００４１】また、上記半導体装置の製造方法におい
て、上記封止用樹脂シート１０上の所定位置に半導体素
子３を載置し仮接着した後、所定時間加熱する際の加熱
温度としては、半導体素子３および配線回路基板１の劣
化等を考慮して７０〜３００℃の範囲に設定することが
好ましく、特に好ましくは１２０〜２００℃である。そ
して、加熱方法としては、赤外線リフロー炉、乾燥機、
温風機、熱板等があげられる。
【００４２】さらに、上記溶融状態とした封止用樹脂を
上記半導体素子３と上記配線回路基板１との間の空隙内
に充填して加圧接合する際の、所定時間加熱して上記条
件（Ｘ）を満たす状態になるまで上記封止用樹脂シート
１０を加圧する場合、その加圧条件としては、封止用樹
脂シートの種類、半導体チップの大きさ、バンプの数、
求められる最終の厚み等によって適宜に設定されるが、
具体的には１ｃｍ2 当り１０〜４０ｋｇ／ｃｍ2 、半導
体チップ面積に占めるバンプの数によっても変動するた
め、目安として、１バンプ当り８０ｇで加圧されるが、
求められる最終厚みによって適宜に設定される。
【００４３】上記第１の態様の製法では、上記配線回路
基板１上に封止用樹脂シート１０を載置し、さらにこの
封止用樹脂シート１０上に半導体素子３を載置した後、
あるいは、上記半導体素子３上に封止用樹脂シート１０
を載置し、さらにこの封止用樹脂シート１０上に配線回
路基板１を載置した後、所定時間加熱し、上記条件
（Ｘ）および（Ｙ）を満たす状態で配線回路基板１と半
導体素子３を加圧接合することを特徴とするものであ
る。このように、加圧によって封止用樹脂シート１０の
残存反応熱量が特定の割合となる〔条件（Ｘ）〕こと
（加圧終了時点）、および、配線回路基板１の温度より
も半導体素子３の温度を高く設定し、かつその温度差を
５０℃以上とする〔条件（Ｙ）〕ことにより、得られる
半導体装置において反りの発生が抑制され、結果、半導
体素子３にかかる応力が大幅に低減されて信頼性に優れ
た半導体装置が得られるようになる。すなわち、封止用
樹脂シート１０の残存反応熱量が初期残存反応熱量の７
０％を超える場合、そして、配線回路基板１の温度が半
導体素子３の温度と同じかもしくは高い、もしくは、配
線回路基板１の温度よりも半導体素子３の温度が高くて
もその温度差が５０℃未満の場合では、配線回路基板１
と半導体素子３の熱収縮率の差に起因して半導体装置に
反りが発生することがあり、結果、半導体装置の信頼性
が低下する場合がある。
【００４４】そして、前述のように、上記条件（Ｘ）で
は残存反応熱量が初期残存反応熱量の７０％以下に達す
る必要があり、特に好ましくは初期残存反応熱量の６５
％以下である。そして、その残存反応熱量の測定は、Ｄ
ＳＣを用い、昇温速度５℃／ｍｉｎで、６０〜２００℃
まで昇温させ、９０〜１８０℃の反応熱量を測定する。
【００４５】また、前述のように、上記条件（Ｙ）の半
導体素子３および配線回路基板１の各温度は、例えば、
各部分を熱電対を用いて測定することができる。
【００４６】この第１の態様における、生産効率の良い
半導体装置の連続的な製造工程の一例を説明する。すな
わち、まず、図１９（ａ）に示すように、接続用電極部
２が設けられた配線回路基板１面上に封止用樹脂シート
１０が載置された状態のものを、乾燥炉４０内を通過さ
せることにより、上記封止用樹脂シート１０をＢステー
ジ状態（半硬化状態）とする（Ｂステージ工程）。つい
で、図１９（ｂ）に示すように、封止用樹脂シート１０
をＢステージ状態とした後、このＢステージ状の封止用
樹脂シート１０上の所定位置に、加熱圧着ツール４１の
先端部に取り付けられた半導体素子３が載置されるよ
う、配線回路基板１と半導体素子３とを位置合わせする
とともに、配線回路基板１上の封止用樹脂シート１０の
所定位置に半導体素子３を載置し仮接着する（位置合わ
せおよび圧着工程）。つぎに、図１９（ｃ）に示すよう
に、封止用樹脂シート１０上に仮接着された半導体素子
３面に加熱ツール４２を接触させて所定時間加熱するこ
とにより、封止用樹脂シート１０をゲル化状態とする
（封止用樹脂のゲル化工程）。このとき、上記条件
（Ｘ）および（Ｙ）となるよう設定する。これにより、
配線回路基板と半導体素子との間の空隙に封止用樹脂が
充填されゲル化する。ついで、封止用樹脂を充填した
後、図１９（ｄ）に示すように、半導体素子３上に加熱
ツール４３を接触させてゲル化した封止用樹脂を所定温
度でキュアーした後、続いて、配線回路基板１の下方に
位置する冷却板４４により配線回路基板１を冷却する
（キュアー工程）。このように、上記図１９（ａ）〜
（ｄ）に示すように、役割別に各工程を分割するととも
に、これら各工程を連結して一環したラインとすること
により、図１に示す半導体装置の封止が短時間で行える
ようになる。具体的には、上記一環したラインからなる
半導体装置の製造システムによれば、半導体装置１個あ
たり１０秒以内で封止を完了することができるようにな
る。
【００４７】（２）つぎに、本発明の半導体装置の製法
の第２の態様を図面に基づき順を追って説明する。この
製法（第２の態様）では、上記層状の固形樹脂として、
接続用電極部が設けられた、配線回路基板面および半導
体素子面の少なくとも一方に直接形成された封止用樹脂
層が用いられる。
【００４８】まず、図６に示すように、複数の球状の接
続用電極部（ジョイントボール）２が設けられた配線回
路基板１面上に、上記球状の接続用電極部２の頭頂部が
露出するよう封止用樹脂層１３を形成する。つぎに、図
７に示すように、上記封止用樹脂層１３からその頭頂部
が露出した接続用電極部２と、半導体素子３の電極部が
当接するよう上記配線回路基板１に半導体素子３を搭載
する。ついで、全体を所定時間加熱して上記封止用樹脂
層１３が上記条件（Ｘ）を満たす状態になるまで加圧す
るとともに、上記条件（Ｙ）を満足する状態の下、加圧
接合して上記半導体素子３と上記配線回路基板１との間
の空隙内に上記溶融状態の封止用樹脂層１３を充填し、
硬化させることにより上記空隙を樹脂封止して封止樹脂
層４を形成する。このようにして、図１に示す半導体装
置を製造する。
【００４９】上記図６に示す、球状の接続用電極部２が
設けられた配線回路基板１面に、上記接続用電極部２の
頭頂部が露出するよう形成される封止用樹脂層１３は、
例えば、つぎのようにして作製することができる。すな
わち、図２に示すように、複数の球状の接続用電極部２
が設けられた配線回路基板１上に、上記接続用電極部２
を介して固形の封止用樹脂シート１０を載置する（前述
の半導体装置の製法の第１の態様）。ついで、上記封止
用樹脂シート１０を加熱溶融することにより、図６に示
すように、球状の接続用電極部２が設けられた配線回路
基板１面に、上記接続用電極部２の頭頂部が露出するよ
う封止用樹脂層１３が形成される。
【００５０】さらに、上記のような封止用樹脂層１３の
形成方法以外に、例えば、つぎのようにして作製するこ
とができる。すなわち、図８に示すように、予め、接続
用電極部２が設けられた配線回路基板１を準備する。つ
ぎに、上記接続用電極部２が設けられた配線回路基板１
面上に、エポキシ樹脂組成物を用い、印刷塗工法によ
り、封止用樹脂層１３を形成する。このようにして、上
記図６に示す、接続用電極部２の頭頂部が露出するよう
封止用樹脂層１３が形成される。
【００５１】なお、上記半導体装置の製法では、複数の
球状の接続用電極部（ジョイントボール）２が設けられ
た配線回路基板１を用いた場合について述べたが、これ
に限定するものではなく、先に述べた第１の態様と同
様、予め半導体素子３の片面（接続面側）に上記複数の
球状の接続用電極部（ジョイントボール）２が配設され
たものを用いてもよい。この場合は、図９に示すよう
に、複数の球状の接続用電極部（ジョイントボール）２
が設けられた半導体素子３面上に、上記球状の接続用電
極部２の頭頂部が露出するよう封止用樹脂層１３を形成
する。ついで、上記封止用樹脂層１３からその頭頂部が
露出した接続用電極部２と、配線回路基板１の電極部が
当接するよう上記半導体素子３を上記配線回路基板１に
搭載する。
【００５２】さらに、接続用電極部２が、配線回路基板
１および半導体素子３の双方に設けられたものを用いる
場合は、両者のうちの少なくとも一方の接続用電極部２
形成面に、上記接続用電極部２の頭頂部が露出するよう
封止用樹脂層１３を形成する。例えば、図１０に示すよ
うに、複数の球状の接続用電極部（ジョイントボール）
２が設けられた半導体素子３面上に、上記球状の接続用
電極部２の頭頂部が露出するよう封止用樹脂層１３を形
成する。ついで、上記封止用樹脂層１３からその頭頂部
が露出した接続用電極部２を有する半導体素子３を、接
続用電極部を有する配線回路基板１に搭載する。あるい
は、図１１に示すように、複数の球状の接続用電極部２
が設けられた配線回路基板１面に、上記球状の接続用電
極部２の頭頂部が露出するよう封止用樹脂層１３を形成
する。つぎに、上記封止用樹脂層１３からその頭頂部が
露出した接続用電極部２を有する配線回路基板１に、接
続用電極部２を有する半導体素子３を搭載する。また、
図１２に示すように、複数の球状の接続用電極部２が設
けられた半導体素子３面上に、上記球状の接続用電極部
２の頭頂部が露出するよう封止用樹脂層１３を形成す
る。一方、複数の球状の接続用電極部２が設けられた配
線回路基板１面に、上記球状の接続用電極部２の頭頂部
が露出するよう封止用樹脂層１３を形成する。つぎに、
上記封止用樹脂層１３からその頭頂部が露出した接続用
電極部２を有する配線回路基板１に、上記封止用樹脂層
１３からその頭頂部が露出した接続用電極部２を有する
半導体素子３を搭載する。後の工程は、上記と同様であ
る。
【００５３】上記図１０〜図１２において、接続用電極
部２が設けられた配線回路基板１に封止用樹脂層１３を
形成する方法は、先に述べた配線回路基板１に接続用電
極部１３が設けられた場合の形成方法と同様の方法に従
って形成される。また、接続用電極部２が設けられた半
導体素子３に封止用樹脂層１３を形成する方法は、上記
形成方法と同様、封止用樹脂シート１０を用いて加熱溶
融する、あるいは、接続用電極部２が設けられた半導体
素子３面に、印刷塗工する方法に従って形成される。
【００５４】そして、上記第２の態様において、上記形
成された封止用樹脂層１３は、融点を超える温度におい
て、半導体素子３と配線回路基板１との間を越えて、流
出しないよう設計された封止用樹脂層１３とすることが
好ましい。
【００５５】また、上記第２の態様の製法において、封
止用樹脂層１３の加熱温度としては、先に述べた第１の
態様と同様、半導体素子３および配線回路基板１の劣化
等を考慮して７０〜３００℃の範囲に設定することが好
ましく、特に好ましくは１２０〜２００℃である。そし
て、加熱方法も上記と同様、赤外線リフロー炉、乾燥
機、温風機、熱板等があげられる。さらに、上記溶融状
態とした封止用樹脂を上記半導体素子３と上記配線回路
基板１との間の空隙内に充填して加圧接合する際の、所
定時間加熱して上記条件（Ｘ）を満たす状態になるまで
上記封止用樹脂層１３を加圧する場合、その加圧条件と
しては、上記第１の態様と同様、封止用樹脂層１３の種
類、半導体チップの大きさ、バンプの数、求められる最
終の厚み等によって適宜に設定されるが、具体的には１
ｃｍ2 当り１０〜４０ｋｇ／ｃｍ2、半導体チップ面積
に占めるバンプの数によっても変動するため、目安とし
て、１バンプ当り８０ｇで加圧されるが、求められる最
終厚みによって適宜に設定される。
【００５６】なお、上記第２の態様において、図１０〜
図１２に示すように、接続用電極部２が配線回路基板１
および半導体素子３の双方に設けられたものを用い、両
者のうちの少なくとも一方の接続用電極部２形成面に、
上記接続用電極部２の頭頂部が露出するよう封止用樹脂
層１３が形成された場合において、さらに他の態様があ
げられる。これは、上記封止用樹脂層１３に加えて、配
線回路基板１と半導体素子３との間に、さらに封止用樹
脂シートを介在させるものである。
【００５７】すなわち、図１０に示すタイプのさらに他
の態様では、図１３に示すように、複数の球状の接続用
電極部２が設けられた半導体素子３面上に、上記球状の
接続用電極部２の頭頂部が露出するよう封止用樹脂層１
３を形成する。ついで、上記封止用樹脂層１３からその
頭頂部が露出した接続用電極部２を有する半導体素子３
を、封止用樹脂シート１８を介して接続用電極部を有す
る配線回路基板１に搭載する。
【００５８】また、図１１に示すタイプのさらに他の態
様では、図１４に示すように、複数の球状の接続用電極
部２が設けられた配線回路基板１面に、上記球状の接続
用電極部２の頭頂部が露出するよう封止用樹脂層１３を
形成する。つぎに、上記封止用樹脂層１３からその頭頂
部が露出した接続用電極部２を有する配線回路基板１
に、封止用樹脂シート１８を介して接続用電極部２を有
する半導体素子３を搭載する。
【００５９】そして、図１２に示すタイプのさらに他の
態様では、図１５に示すように、複数の球状の接続用電
極部２が設けられた半導体素子３面上に、上記球状の接
続用電極部２の頭頂部が露出するよう封止用樹脂層１３
を形成する。一方、複数の球状の接続用電極部２が設け
られた配線回路基板１面に、上記球状の接続用電極部２
の頭頂部が露出するよう封止用樹脂層１３を形成する。
つぎに、上記封止用樹脂層１３からその頭頂部が露出し
た接続用電極部２を有する配線回路基板１に、封止用樹
脂シート１８を介して、上記封止用樹脂層１３からその
頭頂部が露出した接続用電極部２を有する半導体素子３
を搭載する。後の工程は、上記と同様である。
【００６０】上記図１３〜図１５に示すさらに他の態様
における製法においても、封止用樹脂層１３および封止
用樹脂シート１８の加熱温度は、上記と同様の温度範囲
に設定することが好ましく、加熱方法も上記と同様の方
法があげられる。さらに、溶融状態とした封止用樹脂を
上記半導体素子３と上記配線回路基板１との間の空隙内
に充填して加圧接合する際の、所定時間加熱して上記条
件（Ｘ）を満たす状態になるまで上記封止用樹脂層１３
および封止用樹脂シート１８を加圧する場合、その加圧
条件としては、上記と同様に設定される。
【００６１】上記第２の態様の製法では、上記配線回路
基板１面に設けられた接続用電極部２に半導体素子３の
接続用電極部２が当接するよう半導体素子３を上記配線
回路基板１に載置した後、あるいは、上記半導体素子３
面に設けられた接続用電極部２に配線回路基板１の接続
用電極部２が当接するよう配線回路基板１を上記半導体
素子３に載置した後、所定時間加熱し、上記条件（Ｘ）
および（Ｙ）を満たす状態で配線回路基板１と半導体素
子３を加圧接合することを特徴とするものである。この
ように、加圧によって封止用樹脂層１３の残存反応熱量
が特定の割合となる〔条件（Ｘ）〕こと（加圧終了時
点）、および、配線回路基板１の温度よりも半導体素子
３の温度を高く設定し、かつその温度差を５０℃以上と
する〔条件（Ｙ）〕ことにより、得られる半導体装置に
おいて反りの発生が抑制され、結果、半導体素子３にか
かる応力が大幅に低減されて信頼性に優れた半導体装置
が得られるようになる。すなわち、封止用樹脂層１３の
残存反応熱量が初期残存反応熱量の７０％を超える場
合、そして、配線回路基板１の温度が半導体素子３の温
度と同じかもしくは高い、もしくは、配線回路基板１の
温度よりも半導体素子３の温度が高くてもその温度差が
５０℃未満の場合では、前記第１の態様で述べたと同
様、配線回路基板１と半導体素子３の熱収縮率の差に起
因して半導体装置に反りが発生することがあり、結果、
半導体装置の信頼性が低下する場合がある。
【００６２】そして、前述のように、上記条件（Ｘ）に
おける残存反応熱量の特に好適な範囲は、前記の第１の
態様で述べた特に好ましい範囲と同じであり、その測定
方法も前記第１の態様と同じである。
【００６３】また、上記条件（Ｙ）の半導体素子３およ
び配線回路基板１の各温度の測定も、前記第１の態様と
同様、例えば、各部分を熱電対を用いて測定することが
できる。
【００６４】この第２の態様における、生産効率の良い
半導体装置の連続的な製造工程の一例を説明する。基本
的には、先の第１の態様で述べた製造工程と同様の製造
ラインを経由する。すなわち、まず、配線回路基板１面
上に接続用電極部２の頭頂部が露出するよう封止用樹脂
層１３を形成した状態のものを準備する（図６参照）。
ついで、上記封止用樹脂層１３が形成された配線回路基
板１を、乾燥炉内を通過させることにより、上記封止用
樹脂層１３をＢステージ状態（半硬化状態）とする（Ｂ
ステージ工程）。ついで、封止用樹脂層１３をＢステー
ジ状態とした後、このＢステージ状の封止用樹脂層１３
上の所定位置に、加熱圧着ツールの先端部に取り付けら
れた半導体素子が載置されるよう、配線回路基板と半導
体素子とを位置合わせするとともに、配線回路基板の封
止用樹脂層１３の所定位置に半導体素子を載置し仮接着
する（位置合わせおよび圧着工程）。つぎに、封止用樹
脂層１３上に仮接着された半導体素子面に加熱ツールを
接触させて所定時間加熱することにより、封止用樹脂層
１３をゲル化状態とする（封止用樹脂のゲル化工程）。
このとき、上記条件（Ｘ）および（Ｙ）となるよう設定
する。これにより、配線回路基板と半導体素子との間の
空隙にゲル化した封止用樹脂を充填する。ついで、封止
用樹脂を充填した後、半導体素子上に加熱ツールを接触
させてゲル化した封止用樹脂を所定温度でキュアーした
後、続いて、配線回路基板の下方に位置する冷却板によ
り配線回路基板１を冷却する（キュアー工程）。このよ
うに、役割別に各工程を分割するとともに、これら各工
程を連結して一環したラインとすることにより、図１に
示す半導体装置の封止が短時間で行えるようになる。具
体的には、先に述べた第１の態様と同様、上記一環した
ラインからなる半導体装置の製造システムによれば、半
導体装置１個あたり１０秒以内で封止を完了することが
できるようになる。
【００６５】（３）つぎに、本発明の半導体装置の製法
の第３の態様を図面に基づき説明する。この製法（第３
の態様）では、上記層状の固形樹脂がそれ単独ではな
く、予め、球状の接続用電極部の設けられていない半導
体素子面あるいは配線回路基板面に封止用樹脂層を設け
た状態のものを使用する。ただし、半導体素子および配
線回路基板の双方ともに電極は設けられている。
【００６６】まず、予め、封止用樹脂層を半導体素子面
に貼着した状態のものを使用した例について述べる。す
なわち、図１６に示すように、予め、半導体素子３の片
面に封止用樹脂層１４を形成した状態のものを準備す
る。ついで、複数の球状の接続用電極部（ジョイントボ
ール）２が設けられた配線回路基板１上の所定位置に、
上記貼着された封止用樹脂層１４が上記接続用電極部２
と当接するよう半導体素子３を載置する。ついで、全体
を所定時間加熱して上記封止用樹脂層１４が上記条件
（Ｘ）を満たす状態になるまで加圧するとともに、上記
条件（Ｙ）を満足する状態の下、加圧接合して上記半導
体素子３と上記配線回路基板１との間の空隙内に上記溶
融状態の封止用樹脂層１４を充填し、硬化させることに
より上記空隙を樹脂封止して封止樹脂層を形成する。こ
のようにして、図１に示す半導体装置を製造する。
【００６７】一方、上記第３の態様の他の例として、予
め、封止用樹脂層を配線回路基板面に貼着した状態のも
のを使用した例について述べる。すなわち、図１７に示
すように、予め、配線回路基板１の片面に封止用樹脂層
１５を形成した状態のものを準備する。ついで、複数の
球状の接続用電極部（ジョイントボール）２が設けられ
た半導体素子３を、上記接続用電極部２と封止用樹脂層
１５とが当接するよう、上記配線回路基板１面の封止用
樹脂層１５上に載置する。ついで、全体を所定時間加熱
して上記封止用樹脂層１５が上記条件（Ｘ）を満たす状
態になるまで加圧するとともに、上記条件（Ｙ）を満足
する状態の下、加圧接合して上記半導体素子３と上記配
線回路基板１との間の空隙内に上記溶融状態の封止用樹
脂層１５を充填し、硬化させることにより上記空隙を樹
脂封止して封止樹脂層を形成する。このようにして、図
１に示す半導体装置を製造する。
【００６８】上記図１６および図１７における、封止用
樹脂層１４，１５の形成方法としては、半導体素子３面
あるいは配線回路基板１面に封止用樹脂シートを貼着す
る、封止用樹脂層形成材料を封止用樹脂層形成面に印刷
塗工して形成する方法等があげられる。
【００６９】上記封止用樹脂層１４，１５としては、前
記第１の態様と同様、その大きさは半導体素子３の大き
さ（面積）により適宜に設定され、通常、半導体素子３
の大きさ（面積）より少し小さくなるように設定するこ
とが好ましい。また、上記封止用樹脂層１４，１５の厚
みおよび重量（封止用樹脂シートの場合）は、上記と同
様、半導体素子３の大きさおよび上記接続用電極部２の
大きさ、すなわち、半導体素子３と配線回路基板１との
空隙を充填し樹脂封止することにより形成される封止樹
脂層４の占める容積により適宜に設定される。
【００７０】また、上記第３の態様の製法において、封
止用樹脂層１４，１５の加熱温度としては、先に述べた
第１および第２の態様と同様、半導体素子３および配線
回路基板１の劣化等を考慮して７０〜３００℃の範囲に
設定することが好ましく、特に好ましくは１２０〜２０
０℃である。そして、加熱方法も上記と同様、赤外線リ
フロー炉、乾燥機、温風機、熱板等があげられる。さら
に、上記溶融状態とした封止用樹脂を上記半導体素子３
と上記配線回路基板１との間の空隙内に充填して加圧接
合する際の、所定時間加熱して上記条件（Ｘ）を満たす
状態になるまで上記封止用樹脂層１４，１５を加圧する
場合、その加圧条件としては、上記第１および第２の態
様と同様、封止用樹脂層１４，１５の種類、半導体チッ
プの大きさ、バンプの数、求められる最終の厚み等によ
って適宜に設定されるが、具体的には１ｃｍ2 当り１０
〜４０ｋｇ／ｃｍ2 、半導体チップ面積に占めるバンプ
の数によっても変動するため、目安として、１バンプ当
り８０ｇで加圧されるが、求められる最終厚みによって
適宜に設定される。
【００７１】上記第３の態様の製法では、上記半導体素
子３の片面に設けられた封止用樹脂層１４と配線回路基
板１の接続用電極部２とを当接した後、あるいは、上記
配線回路基板１の片面に設けられた封止用樹脂層１５と
半導体素子３の接続用電極部２とを当接した後、所定時
間加熱し、上記条件（Ｘ）および（Ｙ）を満たす状態で
配線回路基板１と半導体素子３を加圧接合することを特
徴とするものである。このように、加圧によって封止用
樹脂層１４，１５の残存反応熱量が特定の割合となる
〔条件（Ｘ）〕こと（加圧終了時点）、および、配線回
路基板１の温度よりも半導体素子３の温度を高く設定
し、かつその温度差を５０℃以上とする〔条件（Ｙ）〕
ことにより、得られる半導体装置において反りの発生が
抑制され、結果、半導体素子３にかかる応力が大幅に低
減されて信頼性に優れた半導体装置が得られるようにな
る。すなわち、封止用樹脂層１４，１５の残存反応熱量
が初期残存反応熱量の７０％を超える場合、そして、配
線回路基板１の温度が半導体素子３の温度と同じかもし
くは高い、もしくは、配線回路基板１の温度よりも半導
体素子３の温度が高くてもその温度差が５０℃未満の場
合では、前記第１の態様で述べたと同様、配線回路基板
１と半導体素子３の熱収縮率の差に起因して半導体装置
に反りが発生することがあり、結果、半導体装置の信頼
性が低下する場合がある。
【００７２】そして、前述のように、上記条件（Ｘ）に
おける残存反応熱量の特に好適な範囲は、前記の第１お
よび第２の態様で述べた特に好ましい範囲と同じであ
り、その測定方法も前記第１および第２の態様と同じで
ある。
【００７３】また、上記条件（Ｙ）の半導体素子３およ
び配線回路基板１の各温度の測定も、前記第１および第
２の態様と同様、例えば、各部分を熱電対を用いて測定
することができる。
【００７４】この第３の態様における、生産効率の良い
半導体装置の連続的な製造工程の一例を説明する。基本
的には、先の第１および第２の各態様で述べた製造工程
と同様の製造ラインを経由する。すなわち、まず、配線
回路基板１面上に封止用樹脂層１５を形成した状態のも
のを準備する（図１７参照）。ついで、上記封止用樹脂
層１５が形成された配線回路基板１を、乾燥炉内を通過
させることにより、上記封止用樹脂層１５をＢステージ
状態（半硬化状態）とする（Ｂステージ工程）。つい
で、封止用樹脂層１５をＢステージ状態とした後、この
Ｂステージ状の封止用樹脂層１５上の所定位置に、加熱
圧着ツールの先端部に取り付けられた半導体素子が載置
されるよう、配線回路基板１と半導体素子とを位置合わ
せするとともに、配線回路基板の封止用樹脂層１５の所
定位置に半導体素子を載置し仮接着する（位置合わせお
よび圧着工程）。つぎに、封止用樹脂層１５上に仮接着
された半導体素子面に加熱ツールを接触させて所定時間
加熱することにより、封止用樹脂層１５をゲル化状態と
する（封止用樹脂のゲル化工程）。このとき、上記条件
（Ｘ）および（Ｙ）となるよう設定する。これにより、
配線回路基板１と半導体素子との間の空隙にゲル化した
封止用樹脂を充填する。ついで、封止用樹脂を充填した
後、半導体素子上に加熱ツールを接触させてゲル化した
封止用樹脂を所定温度でキュアーした後、続いて、配線
回路基板１の下方に位置する冷却板により配線回路基板
１を冷却する（キュアー工程）。このように、役割別に
各工程を分割するとともに、これら各工程を連結して一
環したラインとすることにより、図１に示す半導体装置
の封止が短時間で行えるようになる。具体的には、先に
述べた第１および第２の各態様と同様、上記一環したラ
インからなる半導体装置の製造システムによれば、半導
体装置１個あたり１０秒以内で封止を完了することがで
きるようになる。
【００７５】上記第１〜第３の態様に従って製造される
半導体装置の一例としては、前述の図１に示すように、
形成された封止樹脂層４が、搭載された半導体素子３の
周囲からはみ出さないよう形成されたタイプがあげられ
るが、半導体装置の用途等によっては、図１８に示すよ
うに、形成された封止樹脂層４′が、搭載された半導体
素子３の周囲からはみ出すよう形成されたタイプであっ
てもよい。
【００７６】そして、上記のようにして製造された半導
体装置において、半導体素子３の大きさは、通常、幅２
〜２０ｍｍ×長さ２〜３０ｍｍ×厚み０．１〜０．６ｍ
ｍに設定される。また、半導体素子３を搭載する配線回
路が形成された配線回路基板１の大きさは、通常、幅１
０〜７０ｍｍ×長さ１０〜７０ｍｍ×厚み０．０５〜
３．０ｍｍに設定される。そして、溶融した封止用樹脂
が充填される、半導体素子３と配線回路基板１の空隙の
両者間の距離は、通常、５〜１００μｍである。特に、
本発明に用いられる封止用樹脂の特性等を考慮すると、
上記両者間の距離は、１０〜７０μｍに設定することが
好ましい。
【００７７】上記封止用樹脂を用いて封止することによ
り形成された封止樹脂層４（あるいは４′）、すなわ
ち、上記封止用樹脂の特性としては、各使用温度での溶
融粘度が１〜１０００ｐｏｉｓｅ、ゲルタイムが１５０
℃において０．５〜３０分、その硬化物としては、線膨
脹係数が７〜５０ｐｐｍであることが好ましい。より好
ましくは溶融粘度が１〜５００ｐｏｉｓｅ、ゲルタイム
が１５０℃において１．０〜１５分間、線膨脹係数が１
２〜４０ｐｐｍである。すなわち、溶融粘度が上記範囲
内に設定されることにより、充填性が良好となる。ま
た、ゲルタイムが上記範囲内に設定されることにより、
成形作業性、特に硬化時間の短縮が可能となる。さら
に、線膨脹係数が上記範囲内に設定されることにより、
樹脂硬化体や半導体素子にクラック等の応力による欠陥
防止が可能となる。なお、上記溶融粘度は、フローテス
ター粘度計により測定し、上記ゲルタイムは熱板上にて
測定した。また、線膨脹係数は、熱機械分析（ＴＭＡ）
により測定した。
【００７８】本発明において、上記第１〜第３のいずれ
の態様においても、封止用樹脂シートもしくは封止用樹
脂層を介して、半導体素子と配線回路基板の両電極部を
当接させ、上記シート（または樹脂層）を加熱して、好
ましくは加熱とともに加圧して硬化させることは前述の
とおりである。
【００７９】上記加圧は、好ましくは半田等の接続用電
極部（ジョイントボール）を偏平化しつつ、または偏平
化した後、封止用樹脂を硬化させる。
【００８０】このとき、一般的には、上記接続用電極部
を構成する材料としては、熱時流動可能な材料、例え
ば、半田により形成されている。そして、封止用樹脂層
硬化後は、好ましくは接続用電極部を構成する半田を溶
融させるために、上記半導体素子と配線回路基板の接着
体は２１５℃程度に加温され、本発明の半導体装置とす
るのが一般的である。封止用樹脂シート（封止用樹脂
層）硬化後に、接続用電極部を構成する半田等の材料を
このように溶融させる工程は、先に述べたそれぞれの製
法において述べていないが、本願においては通常行われ
るものである。
【００８１】本発明による封止用樹脂シート（封止用樹
脂層）による封止では、たいていの場合、つぎに示すこ
とが言える。
【００８２】すなわち、接続用電極部として半田を用い
た場合には、フラックスが無くても、前記の半導体素子
電極部と配線回路基板電極部（ランド部）の両者の溶融
・結合が好適に行われるのが一般的である。
【００８３】上記理由は明らかではないが、前記半導体
素子と配線回路基板の接合体が得られた段階では、接続
用電極部である半田の周りは、たいていの場合、硬化樹
脂で覆われて酸素と遮断された状態となっていること、
および電極部の圧力による前記の偏平化時に半田表面に
クラックが生じて半田の地肌表面（酸化されていない
面）が露出しているためではないかと考えられる。ま
た、極微量の塩素成分および有機酸成分の少なくとも一
方を含有する封止用樹脂シート、例えば、エポキシ樹脂
組成物よりなるシートを用いた場合には、これら塩素成
分および有機酸成分の少なくとも一方が半田製の接続用
電極部表面に形成する酸化膜除去に効果があり、この酸
化膜が除去されるためではないかと考えられる。つい
で、このような環境下で、２１５℃程度に加温すること
により、上述の半導体素子電極部および配線回路基板電
極部の両電極部が溶融する。
【００８４】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
【００８５】まず、実施例に先立って、下記に示す各成
分を準備した。
【００８６】〔エポキシ樹脂ａ１〕下記の式（４）で表
される構造のビフェニル型エポキシ樹脂である。
【００８７】
【化４】
【００８８】〔エポキシ樹脂ａ２〕クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１９５ｇ／ｅｑ、融
点：６０〜９０℃）である。
【００８９】〔硬化剤ｂ〕フェノールノボラック樹脂
（水酸基当量：１０５ｇ／ｅｑ、軟化点６０℃）であ
る。
【００９０】〔無機質充填剤ｃ〕球状シリカ粉末（平均
粒径３μｍ、最大粒径１８μｍ）である。
【００９１】〔触媒ｄ〕テトラフェニルホスフェートお
よびテトラフェニルボレートの混合物（モル混合比１／
１）である。
【００９２】〔低応力化剤〕アクリロニトリル−ブタジ
エンゴムである。
【００９３】〔難燃剤〕ブロム化エポキシフェノールノ
ボラックである。
【００９４】〔難燃助剤〕三酸化二アンチモンである。
【００９５】〔ワックス〕ポリエチレンである。
【００９６】〔カップリング剤〕γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシランである。
【００９７】〔封止用樹脂シートａ〜ｆの作製〕上記各
成分を用い、下記の表１〜表２に示す割合で各成分を混
合した。これをパレット上に受入れし、これを冷却後プ
レス圧延してシート状化することにより目的のシート状
エポキシ樹脂組成物（封止用樹脂シート）を作製した。
【００９８】
【表１】
【００９９】
【表２】
【０１００】
【実施例１〜６、比較例１〜５】このようにして得られ
た上記各シート状エポキシ樹脂組成物（封止用樹脂シー
ト）を用い、前述の半導体装置の製法における第１の態
様（先の段落番号００３７に記載）に従って半導体装置
を製造した。すなわち、図２に示すように、ボード１に
設けられた球状のジョイントボール２を介して、上記ボ
ード１上に上記各封止用樹脂シート１０を載置した後、
図３に示すように、上記封止用樹脂シート１０上に半導
体チップ３を載置した。なお、このとき上記封止用樹脂
シート１０は事前に加熱処理（処理条件：１３０℃×１
５０秒もしくは１１０℃×６０秒）を施しておいた。つ
いで、全体を加熱（１８０℃×荷重０．０８ｋｇｆ／
個）するとともに加圧し（加圧圧力、加圧時間、ＤＳＣ
圧着後の残存反応熱量を下記の表３〜４に示す）、半導
体チップ３温度およびボード（基板）１温度を下記の表
３〜表４に示す温度に設定し、その状態で半導体チップ
３と上記ボード１とを接合（条件：２００℃×２０分で
熱硬化）させて、図１に示すように、半導体チップ３と
ボード１との空隙が封止樹脂層４で樹脂封止された半導
体装置を作製した。
【０１０１】
【表３】
【０１０２】
【表４】
【０１０３】
【実施例７〜１２、比較例６〜１０】また、上記各シー
ト状エポキシ樹脂組成物（封止用樹脂シート）を用い、
前述の半導体装置の製法の第２の態様（先の段落番号０
０４８に記載）に従って半導体装置を製造した。すなわ
ち、図２に示すように、ジョイントボール２が設けられ
たボード１上に、上記ジョイントボール２を介して各封
止用樹脂シート１０を載置した。ついで、この封止用樹
脂シート１０を１８０℃で加熱溶融することにより、図
６に示すように、上記ジョイントボール２の頭頂部が露
出するよう、ボード１面に封止用樹脂層１３を形成し
た。つぎに、図７に示すように、上記封止用樹脂層１３
からその頭頂部が露出したジョイントボール２と、半導
体チップ３の電極部が当接するよう上記ボード１に半導
体チップ３を搭載した。なお、このとき上記封止用樹脂
層１３は事前に加熱処理（処理条件：１３０℃×１５０
秒もしくは１１０℃×６０秒）を施しておいた。つい
で、全体を加熱（１８０℃×荷重０．０８ｋｇｆ／個）
するとともに加圧し（加圧圧力、加圧時間、ＤＳＣ圧着
後の残存反応熱量を下記の表５〜６に示す）、半導体チ
ップ３温度およびボード（基板）１温度を下記の表５〜
表６に示す温度に設定し、その状態で半導体チップ３と
上記ボード１とを接合（条件：２００℃×２０分で熱硬
化）させて、図１に示すように、半導体チップ３とボー
ド１との空隙が封止樹脂層４で樹脂封止された半導体装
置を作製した。
【０１０４】
【表５】
【０１０５】
【表６】
【０１０６】
【実施例１３〜１８、比較例１１〜１５】ついで、上記
各シート状エポキシ樹脂組成物（封止用樹脂シート）を
用い、前述の半導体装置の製法の第３の態様（先の段落
番号００６６に記載）に従って半導体装置を製造した。
すなわち、図１６に示すように、予め、半導体チップ３
の片面に各封止用樹脂シート１４を貼着したものを準備
した。ついで、複数のジョイントボール２が設けられた
ボード１上に、上記貼着された封止用樹脂シート１４が
上記ジョイントボール２と当接するよう半導体チップ３
を載置した。なお、このとき上記封止用樹脂シート１０
は事前に加熱処理（処理条件：１３０℃×１５０秒もし
くは１１０℃×６０秒）を施しておいた。ついで、全体
を加熱（１８０℃×荷重０．０８ｋｇｆ／個）するとと
もに加圧し（加圧圧力、加圧時間、ＤＳＣ圧着後の残存
反応熱量を下記の表７〜８に示す）、半導体チップ３温
度およびボード（基板）１温度を下記の表７〜表８に示
す温度に設定し、その状態で半導体チップ３と上記ボー
ド１とを接合（条件：２００℃×２０分で熱硬化）させ
て、図１に示すように、半導体チップ３とボード１との
空隙が封止樹脂層４で樹脂封止された半導体装置を作製
した。
【０１０７】
【表７】
【０１０８】
【表８】
【０１０９】〔残存反応熱量〕熱板上に樹脂シートを載
せ、経時毎にサンプリングし、ＤＳＣにより残存反応熱
量を測定した。
【０１１０】得られた半導体装置を１５０℃×３０分の
条件でアフターキュアを行った。そして、キュア後の半
導体装置の反りの度合いを、表面粗さ計にて半導体チッ
プ表面の対角線上の反りを測定し、その最大値を反り値
として評価した。この結果を後記の表９〜表１４に示
す。
【０１１１】さらに、上記得られた各半導体装置につい
て、下記の条件における通電テスト〔吸湿ベーパーフェ
イズソルダリング（ＶＰＳ）前後〕を行った。また、下
記の条件における半導体素子と配線回路基板の密着性評
価（吸湿ＶＰＳ前後）を行った。そして、得られた各半
導体装置を、熱衝撃テスト（ＴＳＴ：条件−４０℃×５
分⇔１２５℃×５分）に所定サイクル数（１００サイク
ル，５００サイクル）供した後、半導体チップにクラッ
クの発生したか否かを目視により評価した。これらの結
果を後記の表９〜表１４に併せて示す。
【０１１２】〔通電テスト条件・密着性評価条件〕 吸湿ＶＰＳ条件：３０℃／６０ＲＨ％×１６８時間＋２
１５℃×９０秒間
【０１１３】なお、上記通電テストにおける吸湿ＶＰＳ
前の初期値（抵抗値）を基準の１００とし、それに対す
る吸湿ＶＰＳ後の抵抗値を相対値として示した。また、
上記密着性評価は、超音波探傷法により測定して、封止
樹脂層部分のボイドの有無およびジョイントボール周辺
の剥離状態の有無を中心に評価した。
【０１１４】
【表９】
【０１１５】
【表１０】
【０１１６】
【表１１】
【０１１７】
【表１２】
【０１１８】
【表１３】
【０１１９】
【表１４】
【０１２０】上記表９〜表１４において、配線回路基板
と半導体素子を前記特定の条件（Ｘ）および（Ｙ）を満
たして加圧接合することにより上記封止用樹脂シート，
封止用樹脂層を溶融させ封止樹脂層が形成された実施例
品（第１〜第３の態様とも）は、吸湿ＶＰＳ前後の通電
テスト結果からも信頼性の高いものであることがわか
る。また、吸湿ＶＰＳ前後の密着性評価の結果におい
て、いずれも剥離が確認されず、封止樹脂層部分に細か
なボイド等も形成されず、良好な封止樹脂層が形成され
ていた。さらに、ＴＳＴ後のチップクラック評価におい
ても、半導体チップにクラックが生じなかった。しか
も、アフターキュアー後の反りの度合いも比較例品と比
べて小さく、反りの発生が効果的に抑制されていること
がわかる。これらのことから、導通特性等に関して問題
のない耐熱衝撃性等の信頼性に優れた半導体装置が得ら
れていることがわかる。これに対して、前記条件（Ｘ）
および（Ｙ）を満たしていない状態で加圧接合され得ら
れた比較例品（第１〜第３の態様とも）は、吸湿ＶＰＳ
前後の通電テストおよび吸湿ＶＰＳ前後の密着性評価の
結果に関しては好ましい結果が得られており、良好な封
止樹脂層が形成されていることがわかる。しかし、ＴＳ
Ｔ後のチップクラック評価において、全ての比較例品が
１００サイクル後にクラックが発生しており、このこと
から半導体チップに応力（ストレス）がかかり、その結
果、クラックが発生していることは明かである。
【０１２１】つぎに、先に述べた、封止用樹脂をＢステ
ージ状にする工程、半導体素子と配線回路基板の位置合
わせおよび圧着工程、封止用樹脂をゲル化状態とする工
程、樹脂のキュアー工程の上記各工程を分割するととも
に一環ラインとした半導体装置の製造工程を経由した実
施例および比較例について述べる。
【０１２２】まず、実施例に先立って、前記と同様の各
成分を準備するとともに、上記各成分を用い、前記表１
〜表２に示す割合で各成分を混合した。ついで、これを
パレット上に受入れし、これを冷却後プレス圧延してシ
ート状化することにより前記と同じシート状エポキシ樹
脂組成物（封止用樹脂シート）を作製した。
【０１２３】
【実施例１９〜２３】このようにして得られた上記各シ
ート状エポキシ樹脂組成物（封止用樹脂シート）を用
い、前述の半導体装置の製法における第１の態様におけ
る、各工程を分割するとともに一環ラインとした半導体
装置の製造工程（先の段落番号００４６に記載）に従っ
て半導体装置を製造した。すなわち、ジョイントボール
２が設けられたボード１面上に封止用樹脂シート１０を
載置した状態のものを準備し、図１９（ａ）に示すよう
に、これを乾燥炉４０内を通過させることにより、上記
封止用樹脂シート１０をＢステージ状態（半硬化状態）
とした（Ｂステージ工程）。ついで、上記封止用樹脂シ
ート１０をＢステージ状態とした後、図１９（ｂ）に示
すように、このＢステージ状の封止用樹脂シート１０上
の所定位置に、加熱圧着ツール４１の先端部に取り付け
られた半導体チップ３が載置されるよう、ボード１と半
導体チップ３とを位置合わせするとともに、ボード１上
の封止用樹脂シート１０の所定位置に半導体チップ３を
載置し仮接着した（位置合わせおよび圧着工程）。つぎ
に、図１９（ｃ）に示すように、封止用樹脂シート１０
上に仮接着された半導体チップ３面に加熱ツール４２を
接触させて所定時間加熱することにより、封止用樹脂シ
ート１０をゲル化状態とした（封止用樹脂のゲル化工
程）。これにより、ゲル化した封止用樹脂をボード１と
半導体チップ３の間の空隙内に充填した。ついで、ゲル
化した封止用樹脂を充填した後、図１９（ｄ）に示すよ
うに、半導体チップ３上に加熱ツール４３を接触させて
ゲル化した封止用樹脂を所定温度でキュアーした後、続
いて、ボード１の下方に位置する冷却板４４によりボー
ド１を冷却する（キュアー工程）ことにより、図１に示
すように、半導体チップ３とボード１との空隙が封止樹
脂層４で樹脂封止された半導体装置を作製した。
【０１２４】なお、上記各工程での、樹脂をＢステージ
状態とする上記Ｂステージ工程、位置合わせおよび圧着
工程、封止用樹脂のゲル化工程およびキュアー工程の、
各工程における温度，時間等の各条件を下記の表１５に
示す。
【０１２５】
【表１５】
【０１２６】得られた各半導体装置において、ボイドの
有無、圧着後の反り量、１５０℃×３０分の条件でアフ
ターキュアを行った後の半導体装置の反り量を上記と同
様の測定方法により測定・評価した。
【０１２７】また、各半導体装置を用い、熱衝撃テスト
（ＴＳＴ：条件−４０℃×５分⇔１２５℃×５分）に所
定サイクル数（１００サイクル，５００サイクル）供し
た後、半導体チップにクラックの発生したか否かを目視
により評価した。
【０１２８】さらに、初期の導通不良の有無を測定し評
価した。
【０１２９】これらの結果を下記の表１６に併せて示
す。
【０１３０】
【表１６】
【０１３１】上記表１６において、ボードと半導体チッ
プを前記特定の条件（Ｘ）および（Ｙ）を満たして連続
的に製造された実施例品は、封止樹脂層部分にボイドも
形成されず、良好な封止樹脂層が形成された。また、圧
着後および１５０℃×３０分後の反り量も小さかった。
さらに、導通不良も無く、ＴＳＴ後のチップクラック評
価においても、半導体チップにクラックは全く発生しな
かった。そして、これら良好な封止樹脂層が形成された
半導体装置が全て総封止時間１０秒以内で効率良く製造
された。
【０１３２】つぎに、上記封止用樹脂シートを用い、前
述の半導体装置の製法における第２の態様の連続的な製
造工程（先の段落番号００６４）、および、第３の態様
の連続的な製造工程（先の段落番号００７４）に従って
半導体装置を製造した。得られた半導体装置について、
上記と同様の測定評価を行った結果、上記第１の態様に
おける連続的な製造工程で得られた半導体装置と略同様
の良好な結果が得られた。すなわち、得られた半導体装
置は、封止樹脂層部分にボイドも形成されず、良好な封
止樹脂層が形成された。また、圧着後および１５０℃×
３０分後の反り量も小さかった。さらに、導通不良も無
く、ＴＳＴ後のチップクラック評価においても、半導体
チップにクラックは全く発生しなかった。しかも、良好
な封止樹脂層が形成された半導体装置が全て総封止時間
１０秒以内で効率良く製造された。
【０１３３】
【発明の効果】以上のように、本発明の半導体装置の製
法は、複数の接続用電極部を介在して接続された、配線
回路基板と半導体素子との間の空隙を封止樹脂層によっ
て樹脂封止する際に、上記配線回路基板と半導体素子と
の間に層状の固形樹脂を介在させて所定時間加熱し、固
形樹脂が所定の温度領域になった段階で、配線回路基板
と半導体素子を特定の条件（Ｘ）および（Ｙ）を満たし
て加圧接合することにより上記固形樹脂を溶融させ上記
封止樹脂層を形成することを特徴とする。このように、
配線回路基板と半導体素子との間の空隙を樹脂封止する
際、配線回路基板と半導体素子を特定の条件（Ｘ）およ
び（Ｙ）を満たして加圧接合するため、配線回路基板と
半導体素子の熱収縮率の差に起因した半導体装置の反り
の度合いが抑制され、半導体素子に係る応力が低減され
る結果、信頼性に優れた半導体装置が得られる。
【０１３４】さらに、上記固形樹脂として、最大粒径が
１００μｍ以下に設定された無機質充填剤を、特定割合
含有するエポキシ樹脂組成物を用いることにより、上記
配線回路基板と半導体素子の空隙内への充填がボイド等
が生じることなく良好に行われる。
【０１３５】そして、上記固形樹脂を溶融させることに
より形成された封止樹脂層としては、上記配線回路基板
上に、封止用樹脂シートを搭載し、ついで、上記封止用
樹脂シート上に半導体素子を載置した後、所定時間加熱
保持し、上記特定の条件（Ｘ）および（Ｙ）を満たす状
態で加圧接合することにより、上記配線回路基板と半導
体素子との間の空隙に、上記溶融状態の樹脂を充填し硬
化させることにより形成することができる。このよう
に、上記層状の固形樹脂として封止用樹脂シートを用い
ることにより、半導体装置の製造効率が著しく向上す
る。
【０１３６】また、上記固形樹脂を溶融させることによ
り形成された封止樹脂層としては、上記配線回路基板上
に、上記接続用電極部の一部が露出するよう封止用樹脂
層を形成し、ついで、上記接続用電極部に半導体素子の
電極部が当接するよう上記半導体素子搭載用基板に半導
体素子を載置した後、所定時間加熱保持し、上記特定の
条件（Ｘ）および（Ｙ）を満たす状態で加圧接合する。
あるいは、上記半導体素子面に設けられた接続用電極部
の一部が露出するよう封止用樹脂層を形成した後、さら
に、上記接続用電極部に配線回路基板の電極部が当接す
るよう半導体素子を配線回路基板に載置し、ついで、所
定時間加熱保持し、上記特定の条件（Ｘ）および（Ｙ）
を満たす状態で加圧接合する。このようにして、上記配
線回路基板と半導体素子との間の空隙に、上記溶融状態
の封止用樹脂を充填し硬化させることにより形成するこ
とができる。このように、上記層状の固形樹脂として封
止用樹脂層を用いることにより、半導体装置の製造効率
が著しく向上する。
【０１３７】そして、上記接続用電極部の一部が露出す
るよう形成された封止用樹脂層は、接続用電極部が設け
られた配線回路基板上あるいは半導体素子上に、上記接
続用電極部を介して封止用樹脂シートを搭載した後、こ
の封止用樹脂シートを加熱溶融して容易に形成すること
ができる。または、接続用電極部が設けられた配線回路
基板面あるいは半導体素子面に、封止用樹脂層形成材料
を印刷塗工して容易に封止用樹脂層を形成することがで
きる。
【０１３８】さらに、上記固形樹脂を溶融させることに
より形成された封止樹脂層は、予め、上記半導体素子の
片面に封止用樹脂層を設けたものを準備し、複数の接続
用電極部が設けられた配線回路基板上に、上記封止用樹
脂層が上記接続用電極部と当接するよう半導体素子を載
置する。あるいは、予め、上記配線回路基板の片面に封
止用樹脂層を貼着したものを準備し、上記配線回路基板
上に、複数の接続用電極部が設けられた半導体素子の上
記接続用電極部が上記封止用樹脂層と当接するよう半導
体素子を載置する。ついで、所定時間加熱保持し、上記
特定の条件（Ｘ）および（Ｙ）を満たす状態で加圧接合
することにより、上記配線回路基板と半導体素子との間
の空隙に、上記溶融状態の封止用樹脂を充填し硬化させ
ることにより容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の製法により得られた半導
体装置の一例を示す断面図である。
【図２】第１の態様における半導体装置の製造工程を示
す説明断面図である。
【図３】第１の態様における半導体装置の製造工程を示
す説明断面図である。
【図４】第１の態様における半導体装置の製造工程を示
す説明断面図である。
【図５】第１の態様における半導体装置の製造工程を示
す説明断面図である。
【図６】第２の態様における半導体装置の製造工程を示
す説明断面図である。
【図７】第２の態様における半導体装置の製造工程を示
す説明断面図である。
【図８】第２の態様における半導体装置の製造工程に用
いる半導体素子搭載用基板の製造工程を示す説明断面図
である。
【図９】第２の態様における半導体装置の製造工程を示
す説明断面図である。
【図１０】第２の態様における半導体装置の製造工程を
示す説明断面図である。
【図１１】第２の態様における半導体装置の製造工程を
示す説明断面図である。
【図１２】第２の態様における半導体装置の製造工程を
示す説明断面図である。
【図１３】第２の態様のさらに他の例における半導体装
置の製造工程を示す説明断面図である。
【図１４】第２の態様のさらに他の例における半導体装
置の製造工程を示す説明断面図である。
【図１５】第２の態様のさらに他の例における半導体装
置の製造工程を示す説明断面図である。
【図１６】第３の態様における半導体装置の製造工程を
示す説明断面図である。
【図１７】第３の態様における半導体装置の製造工程を
示す説明断面図である。
【図１８】本発明の半導体装置の製法により得られた半
導体装置の他の例を示す断面図である。
【図１９】（ａ）〜（ｄ）は半導体装置の連続的な製造
工程を示す模式図であって、（ａ）はＢステージ工程
を、（ｂ）は位置合わせおよび圧着工程を、（ｃ）は封
止用樹脂のゲル化工程を、（ｄ）はキュアー工程をそれ
ぞれ示す。
【符号の説明】
１ 配線回路基板 ２ 接続用電極部 ３ 半導体素子 ４ 封止樹脂層 １０ 封止用樹脂シート １３ 封止用樹脂層 １４，１５ 封止用樹脂層 １８ 封止用樹脂シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 23/31 (72)発明者 伊藤 達志 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 配線回路基板上に、複数の接続用電極部
    を介して半導体素子が搭載され、上記配線回路基板と半
    導体素子との間の空隙が封止樹脂層によって封止されて
    なる半導体装置の製法であって、上記配線回路基板と半
    導体素子との間に層状の固形樹脂を介在させて所定時間
    加熱し、上記固形樹脂層が所定の温度領域になった段階
    で、配線回路基板と半導体素子を下記の条件（Ｘ）およ
    び（Ｙ）を満たして加圧接合することにより上記固形樹
    脂を溶融させ上記封止樹脂層を形成することを特徴とす
    る半導体装置の製法。 （Ｘ）示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定される固形
    樹脂の加熱前の初期残存反応熱量を１００％とした場
    合、残存反応熱量が初期残存反応熱量の７０％以下であ
    る。 （Ｙ）配線回路基板の温度よりも半導体素子の温度を高
    く設定し、かつ両者の温度差が５０℃以上である。
  2. 【請求項２】 上記固形樹脂が、下記のエポキシ樹脂組
    成物（Ａ）からなるものである請求項１記載の半導体装
    置の製法。 （Ａ）下記の（ａ）〜（ｃ）成分を含有し、上記（ｃ）
    成分の含有割合がエポキシ樹脂組成物（Ａ）全体の９０
    重量％以下に設定されたエポキシ樹脂組成物。 （ａ）エポキシ樹脂。 （ｂ）フェノール樹脂。 （ｃ）最大粒径が１００μｍ以下に設定された無機質充
    填剤。
  3. 【請求項３】 上記固形樹脂を溶融させ形成された封止
    樹脂層が、上記配線回路基板上に固形樹脂として封止用
    樹脂シートを載置し、さらに上記封止用樹脂シート上に
    半導体素子を載置した後、所定時間加熱保持し、上記条
    件（Ｘ）および（Ｙ）を満たす状態で加圧接合すること
    により、上記配線回路基板と半導体素子との間の空隙
    に、溶融状態の封止用樹脂を充填し硬化させることによ
    り形成されたものである請求項１または２記載の半導体
    装置の製法。
  4. 【請求項４】 上記固形樹脂を溶融させ形成された封止
    樹脂層が、上記配線回路基板面に設けられた接続用電極
    部の一部が露出するよう封止用樹脂層を形成した後、上
    記接続用電極部に半導体素子の電極部が当接するよう半
    導体素子を上記配線回路基板に載置した後、所定時間加
    熱保持し、上記条件（Ｘ）および（Ｙ）を満たす状態で
    加圧接合することにより、上記配線回路基板と半導体素
    子との間の空隙に、溶融状態の封止用樹脂を充填し硬化
    させることにより形成されたものである請求項１または
    ２記載の半導体装置の製法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の上記接続用電極部の一部
    が露出するよう形成された封止用樹脂層が、接続用電極
    部が設けられた配線回路基板上に、上記接続用電極部を
    介して封止用樹脂シートを搭載した後、この封止用樹脂
    シートを加熱溶融して形成されたものである請求項４記
    載の半導体装置の製法。
  6. 【請求項６】 請求項４記載の上記接続用電極部の一部
    が露出するよう形成された封止用樹脂層が、接続用電極
    部が設けられた配線回路基板面に、封止用樹脂層形成材
    料を印刷塗工して形成されたものである請求項４記載の
    半導体装置の製法。
  7. 【請求項７】 上記固形樹脂を溶融させ形成された封止
    樹脂層が、上記半導体素子面に設けられた接続用電極部
    の一部が露出するよう封止用樹脂層を形成した後、上記
    接続用電極部に配線回路基板の電極部が当接するよう半
    導体素子を配線回路基板に載置した後、所定時間加熱保
    持し、上記条件（Ｘ）および（Ｙ）を満たす状態で加圧
    接合することにより、上記配線回路基板と半導体素子と
    の間の空隙に、溶融状態の封止用樹脂を充填し硬化させ
    ることにより形成されたものである請求項１または２記
    載の半導体装置の製法。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の上記接続用電極部の一部
    が露出するよう形成された封止用樹脂層が、接続用電極
    部が設けられた半導体素子面に、上記接続用電極部を介
    して封止用樹脂シートを搭載した後、この封止用樹脂シ
    ートを加熱溶融して形成されたものである請求項７記載
    の半導体装置の製法。
  9. 【請求項９】 請求項７記載の上記接続用電極部の一部
    が露出するよう形成された封止用樹脂層が、接続用電極
    部が設けられた半導体素子面に、封止用樹脂層形成材料
    を印刷塗工して形成されたものである請求項７記載の半
    導体装置の製法。
  10. 【請求項１０】 上記固形樹脂を溶融させ形成された封
    止樹脂層が、上記半導体素子の片面に封止用樹脂層を形
    成した後、複数の接続用電極部が設けられた配線回路基
    板上に、上記封止用樹脂層が上記接続用電極部と当接す
    るよう半導体素子を載置した後、所定時間加熱保持し、
    上記条件（Ｘ）および（Ｙ）を満たす状態で加圧接合す
    ることにより、上記配線回路基板と半導体素子との間の
    空隙に、溶融状態の封止用樹脂を充填し硬化させること
    により形成されたものである請求項１または２記載の半
    導体装置の製法。
  11. 【請求項１１】 上記固形樹脂を溶融させ形成された封
    止樹脂層が、上記配線回路基板の片面に封止用樹脂層を
    形成した後、上記配線回路基板上に、複数の接続用電極
    部が設けられた半導体素子の上記接続用電極部が上記封
    止用樹脂層と当接するよう半導体素子を載置した後、所
    定時間加熱保持し、上記条件（Ｘ）および（Ｙ）を満た
    す状態で加圧接合することにより、上記配線回路基板と
    半導体素子との間の空隙に、溶融状態の封止用樹脂を充
    填し硬化させることにより形成されたものである請求項
    １または２記載の半導体装置の製法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007116079A (ja) * 2005-09-26 2007-05-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd プリアプライド用封止樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置の製造方法
JP2008113045A (ja) * 2008-02-04 2008-05-15 Texas Instr Japan Ltd 半導体装置の製造方法
WO2015098852A1 (ja) * 2013-12-26 2015-07-02 日東電工株式会社 電子部品装置の製造方法、及び、電子部品封止用シート

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