NO321429B1 - Halvleder enhetpakke, fremgangsmate ved pakking av halvlederenhet, og innkapsling for bruk ved halvlederenhet pakking - Google Patents
Halvleder enhetpakke, fremgangsmate ved pakking av halvlederenhet, og innkapsling for bruk ved halvlederenhet pakking Download PDFInfo
- Publication number
- NO321429B1 NO321429B1 NO19975833A NO975833A NO321429B1 NO 321429 B1 NO321429 B1 NO 321429B1 NO 19975833 A NO19975833 A NO 19975833A NO 975833 A NO975833 A NO 975833A NO 321429 B1 NO321429 B1 NO 321429B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- anhydride
- semiconductor device
- substrate
- encapsulant
- rheology modifier
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 158
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 57
- 238000012856 packing Methods 0.000 title description 7
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 claims description 128
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 127
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 74
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 64
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 61
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 61
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 61
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 59
- 239000006254 rheological additive Substances 0.000 claims description 54
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 50
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 42
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 41
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 41
- -1 Lewis base compound Chemical class 0.000 claims description 30
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 23
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 19
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002879 Lewis base Substances 0.000 claims description 11
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 11
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Natural products P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000004714 phosphonium salts Chemical group 0.000 claims description 7
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 5
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical group 0.000 claims description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 4
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims 15
- IFDVQVHZEKPUSC-UHFFFAOYSA-N cyclohex-3-ene-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CCC=CC1C(O)=O IFDVQVHZEKPUSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims 1
- UFDHBDMSHIXOKF-UHFFFAOYSA-N tetrahydrophthalic acid Natural products OC(=O)C1=C(C(O)=O)CCCC1 UFDHBDMSHIXOKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 33
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 description 27
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 26
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 20
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 19
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 18
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 15
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 13
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 13
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 12
- 239000004593 Epoxy Chemical class 0.000 description 9
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 9
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 3
- PETRWTHZSKVLRE-UHFFFAOYSA-N 2-Methoxy-4-methylphenol Chemical compound COC1=CC(C)=CC=C1O PETRWTHZSKVLRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 2
- 239000004643 cyanate ester Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical class C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 150000007527 lewis bases Chemical group 0.000 description 2
- 239000004850 liquid epoxy resins (LERs) Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000010680 novolac-type phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 2
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N (3as,7ar)-3a,4,7,7a-tetrahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1C=CC[C@@H]2C(=O)OC(=O)[C@@H]21 KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N 0.000 description 1
- PMUPSYZVABJEKC-UHFFFAOYSA-N 1-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1(C)CCCCC1C(O)=O PMUPSYZVABJEKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODGCZQFTJDEYNI-UHFFFAOYSA-N 2-methylcyclohex-3-ene-1,2-dicarboxylic acid Chemical class OC(=O)C1(C)C=CCCC1C(O)=O ODGCZQFTJDEYNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZFEQSERZJMLTHK-UHFFFAOYSA-N 4-(4-hydroxyphenyl)-2,3,5,6-tetramethylphenol Chemical group CC1=C(O)C(C)=C(C)C(C=2C=CC(O)=CC=2)=C1C ZFEQSERZJMLTHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- AWMVMTVKBNGEAK-UHFFFAOYSA-N Styrene oxide Chemical compound C1OC1C1=CC=CC=C1 AWMVMTVKBNGEAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229910052728 basic metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003818 basic metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 1
- 238000009739 binding Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000013100 final test Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 150000007974 melamines Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 1
- SHHGHQXPESZCQA-UHFFFAOYSA-N oxiran-2-ylmethylsilicon Chemical compound [Si]CC1CO1 SHHGHQXPESZCQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- JRMUNVKIHCOMHV-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium bromide Chemical compound [Br-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC JRMUNVKIHCOMHV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BJQWBACJIAKDTJ-UHFFFAOYSA-N tetrabutylphosphanium Chemical compound CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC BJQWBACJIAKDTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000013008 thixotropic agent Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01L24/01—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
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
- H01L21/563—Encapsulation of active face of flip-chip device, e.g. underfilling or underencapsulation of flip-chip, encapsulation preform on chip or mounting substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
- H01L23/293—Organic, e.g. plastic
-
- 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
- H01L24/01—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
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
-
- 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
- H01L24/01—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
- H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/11—Manufacturing methods
-
- 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
- H01L24/01—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
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
-
- 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
- H01L24/01—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
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
-
- 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
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
-
- 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/11001—Involving a temporary auxiliary member not forming part of the manufacturing apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate
- H01L2224/11003—Involving a temporary auxiliary member not forming part of the manufacturing apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate for holding or transferring the bump preform
-
- 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/113—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
- H01L2224/1133—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form
- H01L2224/1134—Stud bumping, i.e. using a wire-bonding apparatus
-
- 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/118—Post-treatment of the bump connector
- H01L2224/1182—Applying permanent coating, e.g. in-situ coating
- H01L2224/11822—Applying permanent coating, e.g. in-situ coating by dipping, e.g. in a solder bath
-
- 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13075—Plural core members
- H01L2224/1308—Plural core members being stacked
- H01L2224/13082—Two-layer arrangements
-
- 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/131—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
- H01L2224/13138—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
- H01L2224/13144—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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/13198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
- H01L2224/13199—Material of the matrix
- H01L2224/1329—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
-
- 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
- H01L2224/13198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
- H01L2224/13298—Fillers
- H01L2224/13299—Base material
- H01L2224/133—Base 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
-
- 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump 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
- H01L2224/16221—Disposition the bump 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
- H01L2224/16225—Disposition the bump 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
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/2919—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
-
- 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
- H01L2224/42—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
- H01L2224/73—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
- H01L2224/73203—Bump and layer 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
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
-
- 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
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/831—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
- H01L2224/83102—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus using surface energy, e.g. capillary forces
-
- 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
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
-
- 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
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/838—Bonding techniques
-
- 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
- H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
- H01L2224/92—Specific sequence of method steps
- H01L2224/921—Connecting a surface with connectors of different types
- H01L2224/9212—Sequential connecting processes
- H01L2224/92122—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector
- H01L2224/92125—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector the second connecting process involving a layer connector
-
- 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
- H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
- H01L2224/92—Specific sequence of method steps
- H01L2224/922—Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
- H01L2224/9222—Sequential connecting processes
- H01L2224/92222—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector
- H01L2224/92225—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector the second connecting process involving a layer connector
-
- 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
- H01L2924/00013—Fully indexed content
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01005—Boron [B]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01013—Aluminum [Al]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01015—Phosphorus [P]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01023—Vanadium [V]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01024—Chromium [Cr]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01029—Copper [Cu]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01046—Palladium [Pd]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01047—Silver [Ag]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01049—Indium [In]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01057—Lanthanum [La]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01061—Promethium [Pm]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01074—Tungsten [W]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01077—Iridium [Ir]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01078—Platinum [Pt]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01082—Lead [Pb]
-
- 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
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/0132—Binary Alloys
-
- 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
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/014—Solder alloys
-
- 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
- H01L2924/06—Polymers
- H01L2924/0665—Epoxy resin
-
- 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
- H01L2924/06—Polymers
- H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
- H01L2924/0781—Adhesive characteristics other than chemical being an ohmic electrical conductor
-
- 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
- H01L2924/06—Polymers
- H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
- H01L2924/0781—Adhesive characteristics other than chemical being an ohmic electrical conductor
- H01L2924/07811—Extrinsic, i.e. with electrical conductive fillers
-
- 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
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1203—Rectifying Diode
- H01L2924/12033—Gunn diode
-
- 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
- H01L2924/156—Material
- H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
- H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
-
- 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
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/35—Mechanical effects
- H01L2924/351—Thermal stress
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Packages (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse er rettet generelt mot en halvlederenhet pakke og fremgangsmåte ved en halvlederenhet pakking. Nærmere bestemt angår foreliggende oppfinnelse en teknikk hvor en halvlederanordning er montert ved hjelp av flip-chip binding på et substrat med en ledende adhesiv sjikt derimellom og substratet og halvlederanordningen er mekanisk forbundet sammen med en harpiks innkapslingssjikt lagt i lag derimellom.
Generelt har loddeforbindelser blitt anvendt for å etablere kobling mellom forbindelsesterminaler til elektroniske komponenter slik som halvlederanordninger og terminalelekt-rodene til kretsmønstre på et substrat. Størrelsen på halvlederpakkene har blitt redusert automatisk og ettersom plassen mellom forbindelsesterminalene har blitt redusert på grunn av f.eks. økning av antall forbindelsesterminaler, er konvensjonell lodding vans-kelig å utføre ved slike utviklinger siden den krever store adhesive arealer.
Forskjellige flip-chip bindingsmetoder, hvor chipen er flippet eller invertert slik at dens aktive elementoverflate vender mot substratet og er direkte forbundet med substratet med terminalelektroder, har blitt foreslått for effektiv bruk av pakkearealer. Typiske eksempler på flip-chip bindinger er beskrevet nedenfor.
(1) Forbindelse ved hjelp av lavt smeltende punktmetall
Som vist på Fig. 8, er loddekuleelektroder 8 dannet på et elektrodeunderlag 2 til en halvlederanordning 1. Loddekuleelektroden 8 er innrettet med en terminalelektrode 5 på et substrat 6. Deretter smeltes loddingen for å etablere en elektrisk forbindelse mellom halvlederanordningen 1 og substratet 6. Fig. 9 viser en teknikk lignende den vist på Fig. 8. Ved denne teknikken blir en kuleelektrode 3 av gull dannet. En avsetning av et lavt smeltepunkt metall, f.eks. en avsetning 9 av indium, dannes mellom gullelektroden 3 og terminalelektroden 5. Indiumavsetningen 9 smeltes og kuleelektroden 3 og terminalelektroden 5 blir elektrisk forbundet sammen. Halvlederanordningen 1 og substratet 6 blir mekanisk sammenbundet med et innkapslingslager 10 laglagt derimellom.
(2) Forbindelse ved herdesammentrekningsspenning
Som vist på Fig. 10, er en kuleelektrode 3 av gull dannet på et elektrodeunderlag 2 til en halvlederanordning 1. Innretningen av kuleelektroden 3 på halvlederanordningen 1 med en terminalelektrode 5 på et substrat 6 utføres. Så blir et innkapslingsmateriale fylt mellom halvlederanordningen 1 og substratet 6. Dette innkapslingsmaterialet herdes eller stivner for å danne en innkapslende sjikt 12. Sammentrekningsspenningene som frembrakte slik herding, resulterer i påføringen av en kompresjonsspenning mellom kuleelektroden 3 og terminalelektroden 5, hvorpå kuleelektroden 3 og terminalelektroden 5 er elektrisk sammenbundet samtidig som halvlederen 1 og substratet 6 blir mekanisk sammenbundet. For å forbedre forbindelsens pålitelighet, kan dessuten en avsetning 11 av kulen bli dannet på terminalelektroden 5 (jfr. Fig. 10).
(3) Forbindelse ved anisotropisk konduktivitetsadhesiv
Med henvisning til Fig. 11 blir en kuleelektrode 3 av gull dannet på et elektrodeunderlag 2 til en halvlederanordning 1. Et anisotropisk konduktivt adhesiv, som innbefatter en binder i hvilket konduktive partikler er dispergert, fylles mellom halvlederanordningen 1 og et substrat 6. Dette konduktive adhesivet oppvarmes mens det samtidig utøves et trykk, hvorpå det herdes eller stivnes for å danne et anisotropisk konduktivt adhesiv sjikt 13. Som et resultat blir kuleelektroden 3 og en terminalelektrode 5 elektrisk sammenkoblet samtidig som halvlederanordningen 1 og substratet 6 blir mekanisk sammenbundet.
(4) Forbindelse ved hjelp av konduktivitetadhesiv
Som vist på Fig. 12, blir en kuleelektrode 3 av gull dannet på et elektrodeunderlag 2 til en halvlederanordning 1. Deretter blir et konduktivt adhesiv overført til kuleelektroden 3. Innretning av kuleelektroden 3 med en terminal elektrode 5 dannet på et substrat 6 utføres og deretter bringes det overførte konduktive adhesivet til å herde for å danne en konduktiv adhesiv sjikt 4. Som et resultat blir kuleelektroden 3 og terminalelektroden 5 elektrisk sammenbundet med det konduktive adhesive sjiktet 4 lagt derimellom. Et inn-kapslingsmaterial fylles mellom halvlederanordningen 1 og substratet 6, som resultat av hvilke halvlederanordningen 1 og substratet 6 blir mekanisk sammenbundet. Innkapslingsmaterialet herdes for å danne et innkapslingssjikt 7, hvorpå halvlederanordningen 1 og substratet 6 blir mekanisk sammenbundet. Et typisk innkapslingsmateriale har en sammensetning vesentlig dannet av (a) et harpiksbindemiddel innbefattende en epoksyharpiks av kreosol NOVOLAC-typen og en fenolharpiks av NOVOLAC-typen (herdemiddel), og
(b) et fyllstoff dannet av dielektriske partikler.
Ovenfor beskrevne pakketeknikker (1) - (4) har imidlertid deres respektive ulemper.
Pakketeknikken (1) og (2) har det problemet at siden deres strukturer har vanskeligheter med reduksjon av den termiske spenningen frembrakte forskjellen i utvidelseskoeffisienten mellom halvlederanordningen og substratet, er de uegnet for anvendelser hvor forbindelsesstabilitet er nødvendige over et stort temperaturområde.
Pakketeknikken (3) anvender et anisotropisk konduktivt adhesiv som inneholder et harpiks bindemiddel dannet av et harpiksmateriale med høy fleksibilitet, som derved gjør det mulig å redusere termisk spenning. På tross av en slik fordel vil hygroskopien til harpiksbindemiddelet øke og pakketeknikken (3) gir stabilitetsproblemer ved tilstander hvor det er høy fuktighet Ved pakketeknikken (3) er det dessuten mulig å redusere den termiske spenningen ved å tilpasse den termiske ekspansjonskoeffisienten til bindemid-delet med den til halvlederanordningen 1 og med den til substratet 6. Et fyllstoff med en lav termisk utvidelseskoeffisient er inneholdt i stor grad slik at forbindelsens pålitelighet ved et tidlig trinn sannsynligvis vil bli redusert.
Pakketeknikken (4) kan redusere den termiske spenningen ved et konduktivt adhesiv
med fleksibilitet og ved å tilpasse den termiske utvidelseskoeffisienten til innkapslingsmaterialet med den til halvlederanordningen 1 og med den til et substrat 6. På grunn av en slik fordel synes pakketeknikken (4) å være den mest attraktive sammenlignet med de andre pakketeknikkene.
Pakketeknikken (4) har imidlertid følgende ulemper. Tidligere beskrevne innkapsling, som er dannet av en blandingssammensetning av (A) et epoksyharpiks av kresol NOVOLAC-typen og (B) et fenolnarpiks av NOVOLAC-typen har en høy viskositetskoeffisient. Tilpasning av de termiske utvidelseskoeffisienter krever dessuten en høy egenskap i innholdet til et fyllstoff i innkapslingen, som resulterer i økning av viskositeten til innkapslingen. Ved tidspunktet for fylling av en slik innkapsling mellom halvlederanordningen og substratet gjør at det derfor er nødvendig å varme opp innkapslingen opp til 70 - 80°C eller mer for å redusere viskositeten. Resultatet av dette er dårlig produktivitet. Ved tidspunktet for innkapsling i fyllingen, kan ledeforbindelsen bli ødelagt av den termiske spenningen frembrakt av den termiske utvidelseskoeffisienten da tem-peraturene øket, som deretter reduserer forbindelsespåliteligheten.
På den andre siden kan en harpiks bindemiddel som et innkapslingsmiddel bli anvendt som er formet vesentlig som (A) et polyepoksid, hvilken viskositet er svært lav ved normal romtemperatur og (B) et syreanhydrid. Det skal bemerkes at "polyepoksid" er et generelt uttrykk for epoksyharpikser og/eller epoksyforbindelser. Dersom en stor mengde av et fyllstoff er tillagt et slikt harpiks bindemiddel, for reduksjon av den termiske utvidelseskoeffisienten vil imidlertid dette holde viskositeten til innkapslingsmiddelet lavt, men øke tiksotropi-indeksen. Dette gir problemer ved at innkapslingsmiddelet ikke kan gå inn mellom halvlederanordningene og substratet eller det problemet at selv om innkapslingsmiddelet klarer å trenge inn, er en slik inntrengning ledsaget med et stort antall luftbobler. Tilstedeværelsen av slike luftbobler i innkapslingsmiddelet bidrar til en ujevnhet, f.eks. termisk utvidelse av det herdede innkapslingsmiddelet. Forbindelsespåliteligheten blir således redusert. Av denne grunn har det blitt betraktet som upraktisk å bruke en harpiks av polyepoksid og syreanhydrid som et bindemiddel.
Ellers er det fra JP 06224259 kjent en halvlederanordning som er miniatyrisert ved svært tett montering av et halvlederelement, og i hvilken den elektriske forbindelsen til halvlederelerhentet er stabilt sikret til ytre elementer. I dette tilfellet har havlederelemen-tet gullujevnheter på overflaten og er koblet omvendt på et halvledersubstrat med et første sett elektrodeterminaler. Et andre sett elektroder er installert på oversiden av halvledersubstratet. Det andre elektrodesettet på halvledersubstratet og gullklumpene på halvlederelementet er koblet sammen med et bindemiddel. Rommene mellom koblinge-ne og den ytre kanten av halvlederelementet er fylt og forseglet med en epoksy.
I JP 04130633 er det omtalt en metode for reduksjon av koblingsresistansen mellom en ujevnhet og en koblingselektrode selv om mengden av det konduktive adhesivet lagret ved ujevnheten er liten ved tilforming av et stort antall fine uregelmessigheter på overflaten av ujevnheten. Overflaten ved toppen av en keramisk kapillærkanal har en fin uregelmessighet. Øvre ende av gulltråden som stikker ut fra kapillærkanalen, smeltes for tilforming av en kule som deretter kraftbindes til et elektrodeunderlag med den øvre enden av kapillærkanalen. I tilstanden at en kule er trykkbundet til elektrodeunderlaget ved den øvre enden eller etter nedbøyning av tråden utstrakt fra kulen til en sløyfe, kut-tes tråden. En ujevnhet tildannes under prosessen og et stort antall fine uregelmessigheter tilformes på overflaten av ujevnheten. Ujevnheten på et IC-substrat dyppes i et konduktivt bindemiddel, og ujevnheten presses og monteres på TTO-elektrodeunderlaget på monteringssubstratet.
US 5194930 vedrører en loddekontaktstruktur og dens sammensetning. Spalten som er dannet loddekontakten mellom et bæresubstrat og en halvleder-chip, er fylt av en løse-middelfri fyllmasse tilformet ved herding av cykloalifatisk polyepoksy og/eller herdbar cyanatester eller en prepolymer avledet fra cyanatester, polyol, og et fyllmaterial som ikke avgir alfapartikler.
JP 63688724 omtaler en epoksysarnmensetning med lav viskositet og høy tiksotropi selv etter langvarig lagring. Den angitte sammensetningen inneholder (A) en epoksyharpiks, (B) en syreanhydridherder, (C) en herdeakselerator, (D) en fyllmasse og (E) en epoksy-modifisert silikonolje.
JP 01029416 omtaler en epoksyharpikssammensetning som er svært tiksotrop og har utmerket formbevaring samt er egnet til forsegling av integrerte kretser på chip. Sammensetningen skaffes ved blanding av en epoksyharpiks med et spesielt herdemiddel, en herdeakselerator, et fyllstoff og et fint silikapulver som er blitt gjort hydrofobt som et tiksotropt middel med dispersjon.
Fra JP 6313027 er det kjent en epoksyharpikssammensetning blant annet egnet for forsegling halvledere, og som består av (a) en tetrametyldihydroksybifenylglysideterisk epoksyharpiks og (b) en organisk polysiloksan. Komponent (b) innbefatter silikongum-mi eller silikonolje. Epoksyharpikskomponenten kan inneholde fyllstoffer, herdemidler eller herdeakseleratorer.
Dessuten beskriver JP 06279654 en flytende epoksysarnmensetning hvor (A) en epoksyharpiks er blandet med (B) en silikonolje, (C) et herdemiddel og (D) en nærmere an-gitt formel med en molekylvekt i området 300-10000 som kompatibilitetsmiddel. Sammensetningen kan blandes med et uorganisk pulverfyllstoff, så som talkum, et koblingsmiddel, så som glycidylsilan, et fargestoff, så som sot, etc.
Med tanke på ovennevnte problemer ved tidligere kjent teknikk, har foreliggende oppfinnelse til hensikt å unngå disse. Således har foreliggende oppfinnelse til hensikt å tilveiebringe forbedrede halvlederenhetspakke og tilhørende pakkingsmetode som er i stand til å tilveiebringe en høy forbindelsespålitelighet og høy produktivitet. Ved foreliggende oppfinnelse er det således foretatt begrensninger av karakteristikken til viskositet og tioksotropi-indeksen for å tilveiebringe ønsket innkapslingskarakteristikker for fyllmidlene. Det skal også bemerkes at "polyepoksid" er et generelt uttrykk for epoksyharpiks og/eller epoksyforbindelser.
Ved foreliggende oppfinnelse er det funnet at grunnen for at konvensjonelle materialer er uegnet som et innkapslingsmiddel ligger ikke bare i viskositeten, men også i tiksotropi-indeksen (høy tiksotropi-indeks). For tilfellet av at harpiksbindemidlene inneholder polyepoksider og syreanhydrider, er det ved foreliggende oppfinnelse f.eks. funnet at strømningsevnen er hindret av samvirke med de frie syrer i syreanhydridet og polare grupper ved overflaten til et fyllstoff. For denne kunnskapen er i det påfølgende anordningen tilveiebrakt for å tilveiebringe foreliggende oppfinnelse.
Nærmere bestemt er det ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebrakt en sammensetning hvor viskositeten og tiksotropien er under henholdsvis 100 Pa s og under 1,1 og er anvendt som innkapslingsmateriale i flip-chip bindingen. Denne sammensetningen herdes for å danne en innkapslingssjikt ved hvilken en halvlederanordning og et substrat er mekanisk sammenbundet.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en halvleder enhetspakke som omfatter:
(a) en halvlederanordning med et elektrodeunderlag,
(b) et substrat med en terminal elektrode,
(c) en kuleelektrode dannet på elektrodeunderlaget til halvlederanordningen,
(d) et konduktivt adhesivt sjikt som er dannet til et konduktivt adhesiv med fleksibilitet og som etablerer en elektrisk forbindelse med kuleelektroden og terminalelektroden, og (e) et innkapslingssjikt som er dannet ved å herde en sammensetning med en viskositet på under 100 Pa s og en tiksotropi-indeks på under 1,1 og som fyller et gap definert mellom halvlederanordningen og substratet på en slik måte at halvlederanordningen og substratet er mekanisk sammenbundet.
Innkapslingssjiktet, som mekanisk binder sammen halvlederanordningen og substrat, er dannet av et innkapslingsmiddel, som er i flytende tilstand ved pakketrinnet og som ikke har bare en lav viskositetskoeffisient på under 100 Pa - s, men også en lav tiksotropi-indeks på under 1,1. Som et resultat av en slik anordning ved et pakketrinn, flyter et slikt innkapslingsmiddel lett og spredes lett selv inn i tynne åpninger uten luftbobler. Temperaturen til fyllstoffet kan bli redusert. Disse anordninger gjør det mulig å forbedre ikke bare den elektriske forbindelsespåliteligheten (f.eks. halvlederanordning-til-substrat adhesjon og motstandsevne mot termiske sjokk), men også forbedre produktiviteten.
Det er foretrukket at sammensetningen består i det vesentlige av (A) et harpiksbindemiddel som inneholder i det minste et polyepoksid, en karboksylisk syres anhydrid, en rheologimodifiserer og en latent herdeakselerator, og (B) et fyllstoff som er dannet av et dielektrisk materiale og at rheologimodifiseringsmiddelet forhindrer samvirke mellom en fri syre i anhydridet til karboksylsyren og en polar gruppe på overflaten til fyllstoffet.
Det er foretrukket at rheologimodifiseringsmiddelet inneholder et substrat som er i stand til selektiv adsorpsjon av fri syre i anhydridet til karboksylsyren.
Det er foretrukket at rheologimodifisereren er en Lewis-base sammensetning.
Det er foretrukket at rheologimodifisereren enten er en tertiær aminsammensetning, en tertiær fosfinsammensetning, et kvaternært ammoniumsalt, et kvatemært fosfoniumsalt eller en heterocyklisk forbindelse som inneholder i en cyklisk kjede et atom av nitrogen.
Som beskrevet ovenfor, er innkapslingsmiddelet dannet i det vesentlige av (A) en syreanhydrid-herdende type epoksyharpiks og (B) et materiale som har en lav termisk utvidelseskoeffisient (f.eks. et dielektrisk materiale). Denne anordningen reduserer termisk spenning påført innkapslingssjiktet. Den anvendte rheologimodifisereren er en rheologimodifiserer som kan operere for å forhindre samvirke mellom en fri syre i syreanhydridet og en polar gruppe ved overflaten til fyllstoffet og følgelig tilveiebringes en lav viskositetskoeffisient og en lav tiokstrofi-indeks.
Det er foretrukket at anhydrid av karboksylsyre i harpiksbindemiddelet inneholder i det minste et anhydrid av en alicyklisk syre.
Det er foretrukket at foregående alicykliske syreanhydrider inneholder i det minste en anhydrid av en trialkyltetrahydroftalsyre.
Det karakteristiske for alicykliske syrers anhydrider med lav vannabsorpsjon er anvendt for å gi den ønskede motstandsevnen til harpiksbindemiddelet mot fuktighet. Alterna-tivt er viskositeten til harpiksbindemiddelet, som er væskeformet ved pakketrinnet, lavt slik at innkapslet fyllstoff kan bli avsluttet innenfor et kort tidsrom. Kostnadene av pro-duksjonen kan bli redusert.
Det er foretrukket at kuleelektroden til halvlederanordningen er en stumpkuleelektrode med totrinnet uttagninger.
Slik anordning gjør det mulig å øke tettheten til kuleelektroden. Når en halvlederanordning monteres på et substrat, er tett anordnede kuleelektroder til halvlederanordningen og terminalelektroder på substratet elektrisk forbundet sammen. Følgelig anvendes et innkapslingsmiddel som har en lav viskositetskoeffisient og en lav tioksotropi-indeks slik at den lett kan flyte og fylle et gap definert mellom halvlederanordningen og substratet. Som et resultat blir det selv ved høytetthets halvlederenheter, forbedrete elektriske og mekaniske forbindelser mellom halvlederanordningen og substratet med hensyn til pålitelighet.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en halvleder enhetpakke-fremgangsmåte hvor en halvlederanordning med et elektrodeunderlag montert på et substrat med en terminalelektrode. Nærmere bestemt er fremgangsmåten kjennetegnet ved
(a) et første trinn for dannelse av en kuleelektrode på elektrodeunderlaget til halvlederanordningen, (b) et andre trinn for påføring av et konduktivt adhesiv rundt spissen av kuleelekt-kroden, (c) et tredje trinn innbefattende utførelse av en innretning av kuleelektroden og terminalelektroden, anbringelse av halvlederanordningen på substratet, og etablering, via det konduktive adhesivet, en elektrisk forbindelse mellom kuleelektroden og terminalelektroden, (d) et fjerde trinn for preparering av et innkapslingsmiddel dannet av en sammensetning hvor viskositeten og tiksotropi-indeksen er under 100 Pa • s og under 1,1, henholdsvis, (e) et femte trinn for å fylle et gap definert mellom halvlederanordningen og substratet med innkapslingsmiddel, og (f) et sjette trinn for å herde innkapslingsmiddelet for å tilveiebringe en mekanisk forbindelse mellom halvlederanordningen og substratet.
Siden innkapslingsmiddelet ikke bare har en lav viskositetskoeffisient under 100 Pa • s, men også en lav tioksotropi-indeks på under 1,1, gjør dette det mulig for et slikt innkapslingsmiddel ved innpakkingstrinnet å lett flyte og spre seg, selv inn i tynne gap uten luftbobler. Temperaturen ved fyllingen kan bli redusert. Denne anordning gjør det mulig å forbedre ikke bare den elektriske forbindelsespåliteligheten (f.eks. halvlederanordning-til-substrat adhesjon og motstandsevnen mot termiske sjokk), men også produktiviteten og forkorte pakketiden.
Det er foretrukket at sammensetningen ved det fjerde trinnet består i det vesentlige av (A) et harpiksbindemiddel som inneholder i det minste ett polyepoksid, et anhydrid av en karboksylsyre, en rheologimodifiserer og en latent herdeakselerator, og (B) et fyllstoff som er dannet av et dielektrisk materiale og at rheologimodifiseringen forhindrer samvirke mellom en fri syre i karboksylsyrens anhydrid og en polar gruppe ved overflaten til fyllstoffet.
En slik anordning gjør det mulig å redusere både viskositeten og tiksotropi-indeksen til innkapslingsmiddelet ved det femte trinnet. Innkapslingsmiddelet er dessuten dannet i det vesentlige av (A) en syreanhydird-herdende type epoksyharpiks og (B) et materiale som har en lav termisk utvidelseskoeffisient (f.eks. et dielektrisk materiale). Denne anordningen reduserer termisk spenning påført etter pakkingen til det innkapslede sjiktet.
Det er foretrukket at rheologimodifiseringsmiddelet inneholder en substans, som virker også som en herdeakselerator for en dobbelt væskeformet epoksyharpiks-type innkapslingsmiddel i en slik spormengde for å forhindre substrat fra å sperre dens herdefunksjon.
En slik anordning styrer et innkapslingsmiddel på en slik måte at innkapslingsmiddelet ikke starter å herde før det fjerde trinnet og det femte trinnet, og herdes ved det sjette trinnet. Når herdingen er ferdig i det sjette trinnet, blir en rheologimodifiserer inkorpo-rert i innkapslingsharpikssjiktets nettverkstruktur. Dette eliminerer muligheten at tillegg av en rheologimodifiserer reduserer motstanden mot varme og motstanden mot fuktighet.
Det er foretrukket at anhydrid av karboksylsyre i harpiksbindemiddelet ved det fjerde trinnet inneholder i det minste en anhydrid av en alicyklisk syre.
Det er foretrukket at alicyklisk syreanhydrid ved det fjerde trinnet inneholder i det minste et anhydrid av en trialkyltetrahydroftalsyre.
Siden en anhydrid av alicyklisk syre er lav i viskositet så vel som i vannabsorpsjon, blir tiden nødvendig for å fylle innkapslingsmiddelet ved det sjette trinnet redusert og motstanden mot fuktighet økes.
Det er foretrukket at kuleelektroden ved første trinnet er en stumpkuleelektrode med en totrinns uttagning.
En slik anordning muliggjør høytetthets anbringelse av kuleelektrodene og innkapslingsmiddelet, som er lav med hensyn til viskositet så vel som med hensyn til tiksottopi-indeksen, lett spredbar selv inn i tynne åpninger definert mellom tett anordnede kuleelektroder og terminalelektroder til substratene. Som et resultat er den elektrisk mekaniske forbindelse mellom halvlederanordninger av substratet forbedret med hensyn til pålitelighet.
Det er foretrukket at ved det femte trinnet blir innkapslingsmiddelet injisert mellom halvlederanordningen og substratet ved romtemperatur. En slik anordning tilveiebringer en reduksjon av den termiske spenningen og forbedrer dermed motstandsevnen mot termisk sjokk. Som et resultat ble det tilveiebrakt en halvlederenhetpakke med forbedret elektrisk f orbindelsespålitelighet.
Det er foretrukket at ved det femte trinnet blir innkapslingsmiddelet injisert mellom halvlederanordningen og substratet under en de-trykksatt tilstand.
En slik anordning tilveiebringer ikke bare en forbedring ved produktiviteten, men tilveiebringer også en halvlederenhetpakke med forbedret elektrisk forbindelsespålitelighet.
Det er foretrukket at i det fjerde trinnet blir sammensetningen av innkapslingsmiddelet preparert ved å tilveiebringe en blanding av et anhydrid av en karboksylsyre og en del av et fyllstoff, underkasting av blandingen til en aldringsprosess og tillegging av et polyepoksid og øvrige fyllstoff til blandingen.
Som et resultat av en slik anordning, avtar samvirket mellom en fri syre og en polar gruppe. Dette tilveiebringer et innkapslingsmiddel som har en lav viskositet og lav tioksotropi-indeks.
Det er foretrukket at rheologimodifisereren inneholder en substans som kan selektivt adsorbere fri syre i anhydridet til karboksylsyren.
Som et resultat av en slik anordning blir en fri syre i en syreanhydrid selektivt adsorbert av en rheologimodifiserer, hvorpå et samvirke mellom fri syre og polargruppe forhindres. Dette tilveiebringer et innkapslingsmiddel som har en lav viskositet og en lav tiksotropi-indeks.
Det er foretrukket at rheologimodifisereren er en Lewis-base sammensetning.
Det er foretrukket at rheologimodifisereren enten er en tertiær arninsammensetning, en tertiær fosfinsammensetning, et kvaternært ammoniumsalt, et kvatemært fosfoniumsalt eller en heterocyklisk sammensetning som inneholder i en cyklisk kjede et nitrogen-atom.
Som et resultat av en slik anordning forhindres interaksjonen mellom fri syre og polargruppen. Dette tilveiebringer et innkapslingsmiddel som har en lav viskositet og en lav tiksotropi-indeks.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et innkapslingsmiddel for fylling av et gap mellom en halvlederanordning og et substrat for bruk ved pakking av en halvlederenhet. Dette innkapslingsmiddelet består i det vesentlige av: (A) et harpiksbindemiddel som inneholder i det minste et polyepoksid, et anhydrid av en karboksylsyre, en rheologimodifiserer og en latent herdeakselerator hvor vektprosenten av harpiksbindemiddelet er innenfor området fra 80% til 25%, og (B) en fyller som er dannet av et dielektrisk materiale hvor vektprosenten av fylleten er innenfor området fra 20% til 75%,
hvor rheologimodifisereren virker som en sperre for interaksjonen mellom en fri syre i anhydridet til karboksylsyren og en polar gruppe ved overflaten til fyllstoffet.
Siden innkapslingen ikke bare har en lav viskositetskoeffisient under 100 Pa • s, men også en lav tiksotropi-indeks på under 1,1, gjør dette det mulig at et slikt innkapslingsmiddel flyter lett og sprer seg selv inn i tynne gap uten luftbobler. Temperaturen til fyllstoffet kan reduseres. Den latente herdeakseleratoren sikrer dessuten lagringsevne til innkapslingsmiddelet og praktisk herdeakselerasjonsfunksjon. Denne anordningen gjør det mulig å forbedre ikke bare den elektriske forbindelsespåliteligheten (f.eks. halvlederanordning-til-substratadhesjon og motstandsdyktighet mot termisk sjokk), men også produktiviteten.
Det er foretrukket at rheologimodifiseringsmiddelet inneholder en substans som er i stand til selektiv adsorpsjon av fri syre i anhydrid til karboksylsyren.
Det er foretrukket at rheologimodifiseringsmiddelet er en Lewis-basert sammensetning.
Det er foretrukket at rheologimodifiseringsmiddelet enten er en tertiær aminsammensetning, en tertiær fosfinsammensetning, et kvartemært ammoniumsalt, et kvartemært fosfoniumsalt, eller en heterocyklisk sammensetning som inneholder et atom av nitrogen i en cyklisk kjede.
Innkapslingsmiddelet er dannet i det vesentlige av (A) en epoksyharpiks av syreanhydrid-herdetypen og (B) et materiale som har en lav termisk utvidelseskoeffisient (f.eks. et dielektrisk materiale). Denne anordningen reduserer den termiske spenningen påført innkapslingssjiktet i en halvlederenhetpakke som skal dannes. Det anvendte rheologimodifiseringsmiddelet er dessuten et rheologimodifiseringsmiddel som hindrer samvirke mellom fri syre i anhydridet og en polar gruppe ved overflaten til fyllstoffet og følge-lig kan det tilveiebringes en lav viskositetskoeffisient og en lav tioksotropi indeks.
Det er foretrukket at anhydridet til karboksylsyren i harpiksbindemiddelet inneholder i det minste en anhydrid av en alicyklisk syre.
Det er foretrukket at ovennevnte alicykliske syreanhydrid inneholder i det minste en anhydrid av en trialkyltetrahydroftalsyre.
Karakteristikken til alicyklisk syres anhydrider med lav vannabsorpsjon er anvendt for å gi den ønskede motstand til harpiksbindemiddelet mot fuktighet. Viskositeten til harpiksbindemiddelet, som er i en tilstand av væskeform ved pakketrinnet, er dessuten lav slik at innkapslingsmiddel-fyllstoffet kan bli ferdig i løpet av en kort tid. Dermed kan kostnadene ved pakkingen bli redusert.
Det er foretrukket at harpiksbindemiddelet og fyllstoffet er anordnet for å være som en enkel væske.
En slik anordning forenkler igjen dispergering av fyllstoffet som derved gir ønsket innkapslingsmiddel for fremstilling av LSI'er.
Det er foretrukket at harpiksbindemiddelet i innkapslingsmiddelet har en sammensetning hvor: (a) det kjemiske ekvivalente forholdet mellom anhydridet til karboksylsyren og polyepoksid er innenfor området fra 0,8 til 1,1, (b) vektprosenten til nerdeakseleratoren i forhold til helheten av harpiksbindemiddelet er innen området fra 0,3% til 3%, og (c) vektprosenten til rheologimodifiseringsmiddelet i forhold til helheten av harpiksbindemiddelet er innenfor området av 0,02% til 0,3%.
Foreliggende oppfinnelse gir et innkapslingsmiddel for fylling av et gap mellom en halvlederanordning og et substrat for bruk ved pakking av en halvlederenhet. Dette innkapslingsmiddelet består i det vesentlige av: (A) et harpiksbindemiddel som inneholder i det minste et polyepoksid, et anhydrid av karboksysyre, et rheologimodifiseringsmiddel og et latent herdeakselerasjonsmiddel hvor vektprosenten av harpiksbindemiddelet er innenfor området av 80% til 25%, og (B) et fyllstoff som er dannet av et dielektrisk materiale hvor vektprosenten av fyllstoffet er innenfor området fra 20% til 75%,
hvor innkapslingsmiddelet er preparert ved:
tilveiebringelse av en blanding av en anhydrid til en karboksylsyre og en del av et fyllstoff,
underleggelse av blandingen til en aldingsprosess, og
tilføyning av et polyepoksyd og øvrige fyllstoffer til blandingen.
Som et resultat av en slik anordning blir samvirke mellom fri syre i anhydridet til karboksylsyren og polargruppen ved overflaten til fyllstoffet undertrykket og tiksotropi-indeksen til innkapslingsmiddelet reduseres.
I det påfølgende skal oppfinnelsen beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et tverrsnitt av en halvlederenhet av en utførelsesform ifølge foreliggende oppfinnelse.
Fig. 2 viser et tverrsnitt av en forbindelse av halvlederenheten vist på Fig. 1.
Fig. 3 viser et tverrsnitt av en halvlederenhet dannet ved hjelp av en teknikk ved hjelp av en utførelsesform ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 4 (a) - 4 (e) er tverrsnitt av en halvlederenhet ved forskjellige behandlingstrinn til en flip-chip bindeteknikk ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Fig. S viser et flytdiagram som viser trinnene ved en flip-chip bindeteknikk ved en utfø-relsesform ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 6 viser den generiske kjemiske sammensetningen av en bisfenol type epoksyharpiks i et harpiksbindemiddel anvendt ved en utførelsesform ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 7 viser den generiske kjemiske sammensetningen av en trialkyltetrahydroftalsyre i et harpiksbindemiddel anvendt ved en utførelsesform ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 8 viser et tverrsnitt av en konvensjonell halvlederenhet hvor en forbindelse er etablert ved en loddet kuleelektrode. Fig. 9 viser et tverrsnitt av en konvensjonell halvlederenhet i hvilken forbindelsen er etablert ved et lavsmeltningspunkt metallsjikt. Fig. 10 viser et tverrsnitt av en konvensjonell halvlederenhet ved hvilken forbindelsen er etablert ved å gjøre bruk av en sammentrekningsspenning når en innkapslingsharpiks herder. Fig. 11 viser et tverrsnitt av en konvensjonell halvlederenhet ved hvilken forbindelsen er etablert ved hjelp av et anisotropisk konduktivt adhesiv. Fig. 12 viser et tverrsnitt av en konvensjonell halvlederenhet ved hvilken forbindelsen er etablert ved hjelp av et konduktivt adhesiv. Fig. 1 viser i tverrsnitt en halvlederenhetpakke i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser et tverrsnitt av en kobling av halvlederenhetpakken på fig. 1. Denne halvlederenhetpakken er dannet ved hjelp av en flip-chip bindingsmetode. Henvisningstallet 1 betegner en halvlederanordning slik som en LSI-chip. Henvisningstallet 2 betegner et elektrodeunderlag dannet på halvlederanordningen 1. Henvisningstallet 3 betegner en kuleelektrode av gull. Henvisningstallet 4 betegner et konduktivt adhesivt lag av en sammensetning (f.eks. et konduktivt adhesiv) i det vesendige dannet av et spesielt epoksyharpiks og et konduktivt pulver av f.eks. en legering av AgPd. Henvisningstallet 6 viser et substrat, f.eks. et keramisk substrat, på hvilke halvlederanordningen 1 er montert. Henvisningstallet 5 betegner en terminalelektrode dannet på substratet 6. Henvisningstallet 7 betegner et innkapslingssjikt dannet av et innkapslingsmiddel. Et slikt innkapslingsmiddel er i det vesentlige dannet av en epoksyharpiks av typen syreanhydrid-herdende. Dette innkapslingsmiddelet 7, når det forblir fluid, har en tiksotropi-indeks på under 1,1 og en viskositetskoeffisient på 100 Pa • s. Innkapslingsmiddelet 7 er injisert mellom halvlederanordningen 1 og substratet 6 ved hjelp av kapillærvirkning og herdes. Det skal bemerkes at tiksotropi-indeksen er indeks uttrykt ved At)/ A e hvor e er skjærehastigheten og r) er viskositetskoeffisienten. Her er vist tiksotropi-indeksen når skjæreraten e faller inn i området av 2 (l/sec) til 20 (l/sec). Fig. 3 viser et tverrsnitt av en halvlederenhetpakke ved hjelp av en flip-chip bindemetode som anvender en tapp-kuleelektrode. Halvlederenhetspakken på fig. 3 og halvlederenhetspakken på fig. 1 er hovedsakelig samme type med unntak av at førstnevnte halv-lederpakke anvender en tapp-kuleelektrode 14 ved totrinnet uttagning i stedet for kuleelektroden 13. Anvendelsen av en flip-chip bindemetode som anvender en tapp-kuleelektrode med totrinns uttagninger gjør det mulig å ta hånd om en halvlederanordning med et stort antall elektrodeunderlag, som er beskrevet nærmere senere.
En flip-chip metode, som bruker tapp-kuleelektroden 14 på fig. 3 er vist med henvisning til fig. 4 (a) - 4 (e) og fig. 5. Fig. 4 (a) - 4 (e) viser tverrsnittet av en halvlederenhetpakke ved forskjellige trinn ved en flip-chip bindingsmetode. Fig. 5 viser et flytdiagram over trinnene ved flip-chip bindingsmetoden. Pakkeprosessen er beskrevet trinn for trinn med henvisning til fig. 5.
Ved trinn STI blir en tråd av gull (Au) anvendt for å danne tapp-kuleelektroden 14 ved elektrodeunderlaget 2 i halvlederanordningen (LSI chip) 1. Ved trinn ST2 blir en leve-ringsprosess utført og hver tapp-kuleelektrode 14 blir presset mot en mvåoverflate slik at ledeendene til tapp-kuleelektroden 14 flukter med hverandre.
Ved trinn ST3, som vist på Fig. 4 (a) - 4 (c), blir halvlederanordningen 1 med siden av tapp-kuleelektroden 14 vendt nedover så anbrakt på et substrat 20 med påføring av et konduktivt adhesiv 4a. Deretter blir halvlederanordningen 1 senket ned mot substratet 20 slik at tapp-kuleelektroden 14 søkes inn i det konduktive adhesivet 4a på substratet 20. Påfølgende blir halvlederanordningen 1 løftet opp, som et resultat av hvilke overfø-ring av konduktivt adhesiv 4a på tapp-kuleelektroden 14 er fullført.
Ved trinn ST4 og ST5, som vist på fig. 4 (d), blir så halvlederanordningen 1 anbragt på det keramiske substratet 6 med terminalelektroden 5 derpå. Ved dette tidspunktet blir innretning av tapp-kuleelektroden 14 til halvlederanordningen 1 utført med terminalelektroden 5 til substratet 6 og det konduktivt adhesiv 4a blir varmet for å herde for å danne det konduktivt adhesivsjiktet 4. Som et resultat blir tapp-kuleelektroden 14 til
halvlederanordningen 1 og terminalelektroden S til substratet 6 elektrisk sammenbundet.
Ved trinn ST6 uføres testing av tilstedeværelse eller fravær av en elektrisk forbindelsesfeil. Dersom en elektrisk forbindelsesfeil er funnet, blir chip-erstatning utført ved trinn ST7 og flip-chip bindingsprosessen går tilbake til trinn ST4. Dersom ingen elektrisk forbindelsesfeil er funnet, går prosessen videre til trinn ST8.
Ved trinn ST8 blir et innkapslingsmiddel, som er dannet av en sammensetning med lav viskositet under 100 Pa • s og en lav tiksotropi-indeks på under 1,1 injisert mellom halvlederanordningen 1 og substratet 6 ved normal romtemperatur for således å harpiks-innkapsle forbindelsesdelene. Ved trinn ST9 blir påfølgende utført en varmebehandling for å herde et harpiksbindemiddel inneholdt i det injiserte innkapslingsmiddelet. Som et resultat blir irnikapslingsmiddelsjiktet 7 dannet (jfr. fig. 4 (e)), hvorpå halvlederanordningen 1 og substratet 6 er mekanisk sammenbundet ved hjelp av innkapslingsmiddelsjiktet 7.
Ved trinn ST10 ble den endelige testingen utført og flip-chip bindingsprosessen er full-ført.
Foreliggende oppfinnelse anvender en lav-viskositet, lav tiksotropi-indeks innkapslingsmiddel. Dette gir fordelen ved at innkapslingsmiddel-injiseringsprosessen kan bli gjort selv ved romtemperatur og det injiserte innkapslingsmiddelet flyter lett og sprer seg godt for å fylle tynne gap mellom halvlederanordningen 1 og substratet 6. Dette er tidssparende og forbindelsespåliteligheten ved en forbindelse gjort ved det konduktive adhesivet 4 kan bli opprettholdt. Innkapslingsmiddelet er dessuten en sammensetning vesentlig dannet av (a) en epoksyharpiks av syreanhydrid-herdetypen med forbedret flyteevne og (b) et fyllstoff slik som smeltet silisium, med andre ord den har en lav et-terherdingstermisk ekspansjonskoeffisient. Siden den termiske ekspansjonskoeffisienten til innkapslingsmiddelsjiktet 7 er lavt, styrer dette den termiske spenningen frembrakt ved forskjellen i termisk ekspansjonskoeffisient mellom halvlederanordningen 1 til silisiumet og substratet 6, f.eks. aluminiumoksyd. Et innkapslingsmiddel, dannet av harpiks av epoksygruppen, fremviser dessuten høy motstandsevne mot varme og har sterk adhesjon og derfor tilveiebringes det en forbindelsespålitelighet som forblir stabil selv ved høye temperaturer og høye fuktighetsforhold.
Siden det konduktivt adhesivet 4 har stor fleksibilitet, bidrar dette til å redusere de termiske spenningene og forbindelsespåliteligheten blir ytterligere forbedret.
I den foreliggende utførelsesform er kuleelektroden 3 dannet av gull. Andre funksjonel-le ekvivalente metaller, f.eks. kobber, kan bli anvendt for å danne kuleelektroden 3. Ved foreliggende utførelsesform er det dessuten anvendt tapp-kuleelektrode 14. Andre typer av kuleelektroder anvendt ved vanlige flip-chip bindingsteknikker kan også bli anvendt. Det skal imidlertid bemerkes at bruk av en tapp-kuleelektrode styrer siderettet ledning av konduktivt adhesiv sjikt 4 for derved å tilveiebringe mye høyere pakketetthet.
Ved foreliggende oppfinnelse blir det konstruktive adhesiv 4 dannet av et material av
epoksygruppen. Andre materialer med fleksibilitet kan bli anvendt, f.eks. materialer av gummigruppen (f.eks. SBR, NBR, IR, BR, CR), et materiale av akrylgruppen, et materiale av polyestergruppen, et materiale av polyamidgruppen, et materiale av polyetergrup-pen, et materiale av polyuretangruppen, et materiale av polyimidgruppen og et materiale av silisiumgruppen. Som konduktivt pulvermaterial som er inneholdt i det konduktivt
adhesivet, er pulver av edle metaller (sølv, gull, palladium) pulver av basisk metall (nikke, kobber), pulver av legeringer (loddemiddel, AgPd), blandingspulver av sølv-
belagt kobber og pulvere av ikke-metaller med ledeevne (karbon). Disse pulverne kan bli anvendt separat eller i kombinasjon.
Innkapslingsmiddelet er dannet i det vesentlige av (A) et harpiksbindemiddel og (B) et fyllstoff. Harpiksbindemiddelets vesentlige komponenter er polyepoksid, et syreanhydrid og et rheologimodifiseringsmiddel. Et slikt polyepoksyd er såkalt epoksyforbindelser (epoksyharpiks) og der er ingen begrensninger til dens elementer. Eksempler på polyepoksid er epoksyharpiks av bisfenol-typen (jfr. fig. 6), epoksyharpiks av NOVOLAC-typen, en epoksyharpiks av glycidyleter-typen, en epoksyharpiks av glyci-dylester-typen, et epoksyharpiks av glycidylamin-typen, et epoksyharpiks av alicyklisk type, et epoksyharpiks av bifenyl-typen, et epoksyharpiks av naftalen-typen, et styrenok-sid, en alkylglycidyleter og en alkylglycidylester. De er anvendt separat eller i kombinasjon.
Som anvendt syreanhydrid ved foreliggende oppfinnelse, kan herdemidler for epoksyforbindelser av epoksyharpikser bli anvendt. En av de mest foretrukne syreanhydrider er anhydrid av trialkyltetrahydroftalsyre (se Fig. 7). Andre foretrukne er anhydrider av metyltetrahydroftalsyrer og et anhydrid av metylheksahydroftalsyre og metyUiymisk syres anhydrid av den cyklisk alifatisk gruppen som er i væskeform ved 25°C. Andre syreanhydrider kan bli anvendt. Disse syreanhydrider kan bli anvendt separat eller i kombinasjon. Dersom disse ovenfor nevnte syreanhydridene er anvendt som predominerende elementer i harpiksbindemiddelet, gir dette en forbedret innkapslingsmiddel som har svært lav viskositet, høy motstandsresistans, høy fuktighetsresistans og høy adhesjon.
I tillegg til de foregående vesentlige elementer av harpiksbindemiddelet, kan et tredje bindemiddelelement bli tillagt om ønskelig for å forbedre varmeresistansen, humiditets-resistansen, adhesjonsstyrken og for å justere den termiske ekspansjonskoeffisienten, rheologi og reaktivitet.
Ethvert pulverformet fyllstoff kan bli anvendt som en av de predominerende elementene til innkapslingsmiddelet så lenge dets gjennomsnittlige partikkeldiameter faller innenfor området av fra 1 |xm til 50 um. Silisiumoksider, aluminiumoksider, aluminiumnitrider, silisiumkarbider og silisifiseringsforbindelser, som alle er termisk stabile og har lave termiske ekspansjonskoeffisienter. Disse fyllstoffelementene er anvendt i enhver kombinasjon. Det er ingen bestemte grenser på fyllstoffdosen, men fortrinnsvis er det 20 - 80% på en vektbasis av hele innkapslingsmiddelet. Bruk av disse fyllstoffelementene tilveiebringer et forbedret innkapslingsmiddel som er overlegen ved isolasjon og som gir mindre termiske spenninger.
Ethvert rheologimodifiseringsmiddel for modifikasjon av innkapslingsmiddelets flyteevne kan bli anvendt så lenge som dens funksjon er for å forhindre en fri syre i syreanhydrider fra å samvirke med polargruppeoverflaten til fyllstoffet og for å redusere tiksotropi-indeksen til innkapslingsmiddelet. I det påfølgende skal foretrukne eksempler av rheologimodifiseringsmiddelet beskrives.
(1) Rheologimodifikasjonsmetode I
Ved denne metoden er et syreanhydrid en for-blanding med en del av fyllstoffet. Blandingen underlegges en aldringsprosess. Blandingen kan f.eks. bli varmet opp til 100°C eller mindre. Dette følges av tillegg av en polyepoksidforbindelse, det øvrige fyllstoffet og andre tilleggsmiddel for å tilveiebringe et ønsket innkapslingsmiddel.
(2) Rheologimodifikasjonsmetode TI
Ved denne metoden blir en substans som kan selektivt adsorbere frie syrer i et syreanhydrid, tillagt et innkapslingsmiddel.
(3) Rheologimodifikasjonsmetode HI
Ved denne metoden blir en substans (f.eks. en Lewis-base forbindelse med verken N-H grupper eller O-H grupper) som samvirker mer sterkt med en fri syre enn en polar gruppe ved overflatefyllstoff tillagt et innkapslingsmiddel.
Egnede Lewis-base forbindelser innbefatter tertiære aminforbindelser, tertiære fosfin-forbindelser, kvaternære ammoniumsalter slik som tetrabutylammoniumbromid, kvaternære fosfoniumsalter slik som tetrabutylfosfoniumbenzotirazolat, melaminer og hetero-cykliske forbindelser som inneholder de cykliske kjeder atomer av nitrogen slik som imidazolforbindelser. Det er mange Lewis-base forbindelser uten de ovenfor nevnte. Disse Lewis-base forbindelsene kan bli anvendt separat eller i kombinasjon.
Innkapslingsmiddelet kan inneholde, etter behov, et oppløsningsmiddel, et dispersjons-middel, et rheologi reguleringsmiddel slik som leveleringsmiddel, et adhesjonfor-bedrende middel slik som et koblingsmiddel eller et reaksjonsregulerende middel slik som herdeakselerator.
Rheologimodifisereren ifølge foreliggende oppfinnelse, som består av en Lewis base forbindelse slik som aminforbindelse er vanligvis anvendt som en reaksjons (herde) akselerator mellom en polyepoksid og en anhydrid av en karboksylsyre.
Når rheologimodifisereren anvendes som herdeakselerator for et innkapslingsmiddel, fortsetter herdereaksjonen selv når lagret ved lav temperatur for å gå inn i geltilstanden. Dette begrenser innkapslingsmiddeltypen til dobbelt væsketypen, med andre blanding må bli utført rett før bruk. På den andre siden krever LSI innkapslingen at store meng-der av fyllstoff må bli dispergert jevnt, med andre ord er et innkapslingsmiddel av enkel væsketype ønskelig for LSI.
For å summere opp kan rheologimodifisereren ifølge foreliggende oppfinnelse bli anvendt som en herdeakselerator for et innkapslingsmiddel av dobbelt væsketype, men ikke for et innkapslingsmiddel av enkel væsketype.
Dersom dosen er redusert i en slik grad for å forhindre geldannelse i løpet av lagring, kan foreliggende rheologimodifiserende middel finne anvendelse ved et innkapslingsmiddel av enkel væsketypen. I et slikt tilfelle er herdeakselerasjonsfunksjonens rheologimodifisereren utført for dårlig til å tilfredsstille faktiske krav, med andre ord intet høynivås innkapslingsmiddel herde-karakteristikk tilveiebringes.
Foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved at den anvender en latent herdeakselerator med både lagringsstabilitet og praktisk herdeakselerasjonsfunksjon og at substansene, f.eks. aminer, som vanligvis er anvendt som en herdeakselerator for innkapslingsmiddel av dobbelt-væsketypen anvendes som en rheologimodifiserer. En slik rheologimodifiserer tillegges i en slik grad at den ikke utfører noen herdefunksjon, men virker som en forbedring av grenseflatekarakteristikken.
En latent herdeakselerator er katalysatoren hvis katalysatoraktiviteter er i høy grad fremmet ved anvendelse av f.eks. termisk energi. Generelt blir latente herdeakseleratorer smeltet (væskeformet) eller reaksjons-dissosiert ved anvendelse av energi for å øke aktiviteten.
Det er foretrukket at innkapslingsmiddelet har følgende sammensetning.
Det er foretrukket at harpiksbindemiddelet i det vesentlige består av et polyepoksid, en anhydrid av karboksylsyre, en herdeakselerator og en rheologimodifiserer ifølge følgen-de elementforhold.
Ved foreliggende oppfinnelse er substratet 6 dannet av keramikk (f.eks. aluminiumoksid). Metallglassubstrater, glassubstrater, harpikssubstrater (f.eks. glassepoksysubstra-ter), polymerfilmsubstrater er slike som kan anvendes.
Det er ingen bestemt begrensning av materialet for terminalelektroden 5.
Følgende utførelsesformer for undersøkelse av karakteristikken til halvlederenhetene tilveiebrakt ved hjelp av ovenfor beskrevne flip-chip bindemetode.
UTFØRELSESFORM 1
En halvlederenhet med strukturen i fig. 1 dannes i samsvar med trinnene vist på fig. 4 (a) - 4 (e). Kuleelektroden 3 dannes ved hjelp av gull-belegging. Konduktivt adhesiv 4a har en sammensetning dannet i det vesentlige av pulver av AgPd og en epoksyharpiks med fleksibilitet. Konduktive adhesiv 4a varmes opp ved 120°C og som et resultat, herdes. Videre er et innkapslingsmiddel av sammensetningen a i Tabell 1 herdet ved 150°C.
UTFØRELSESFORM 2
Tapp-kuleelektroden 14 på fig. 3 dannes på et elektrodeunderlag 2 til halvlederanordningen 1 ved hjelp av gull-tråd binder. Følgende trinn er det samme som første utførel-sesform og utføres under de samme betingelser som i første utførelsesform.
UTFØRELSESFORM 3
Halvlederanordningen 1 monteres på substratet 6 under samme betingelser som første utførelsesform med unntak at i tredje utførelsesformen blir en innkapslingsmiddel-injiseringsprosess utført under nedtrykt tilstand.
UTFØRELSESFORM 4
Halvlederanordningen 1 monteres på substratet 6 under samme betingelser som andre utførelsesform med unntak av at ved denne fjerde utførelsesformen anvendes sammensetningen b i Tabell 1.
UTFØRELSESFORM 5
Halvlederanordningen 1 monteres på substratet 6 under samme betingelser som den andre utførelsesformen med unntak av at ved denne femte utførelsesformen er substratet 6 et glassepoksysubstrat og sammensetningen c i Tabell 1 anvendes.
UTFØRELSESFORM 6
Halvlederanordningen 1 er montert på substratet 6 under samme betingelser som den andre utførelsesformen med unntak av at i den sjette utførelsesformen er substratet 6 et glassepoksysubstrat, det konduktivt adhesivet 4 inneholder pulver av sølv som konduktivt pulver og sammensetningen d i Tabell 1 anvendes.
UTFØRELSESFORM 7
Halvlederanordningen 1 er montert på substratet 6 under samme betingelser som den andre utførelsesformen, med unntak av at i denne sjuende utførelsesformen er substratet 6 et glassubstrat, det konduktive adhesivet er dannet i det vesentlige av pulvere av sølv og uretanharpiks idet sammensetningen e i Tabell 1 anvendes og innkapslingsmiddel injiseres under nedtrykt tilstand.
UTFØRELSESFORM 8
Kuleelektroden 3 på Fig. 1 er dannet på elektrodeunderlaget 2 til halvlederanordningen
1 ved hjelp av gull-belegging. Halvlederanordningen 1 er montert på substratet 6 på samme måte som den sjuende utførelsesformen og under de samme betingelser som den sjuende utførelsesformen.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL1
Halvlederanordningen 1 er montert på substratet 6 under de samme betingelser som andre utførelsesform med unntak av at ved det første sammenligningseksempelet anvendes sammensetningen f i Tabell 1.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 2
Halvlederanordningen 1 er montert på substratet 6 under de samme betingelsene som den andre utførelsesformen med unntak av at den i det andre sammenligningseksempelet er anvendt sammensetning g i Tabell 1.
Sammensetningene a - g er vist nedenfor.
SAMMENSETNING b:
Disse to materialene ble knadd og underlagt en delingsprosess i 10 timer ved 60°C. Deretter ble følgende materialer tillagt dem.
SAMMENSETNING c:
SAMMENSETNING d:
SAMMENSETNING e:
SAMMENSETNING f:
SAMMENSETNING g:
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 3
Halvlederanordningen 1 er montert på substratet 6 på en konvensjonell måte vist i fig. 9. Substratet 6 er et alurniniumoksidsubstrat. Kuleelektroden 3 er dannet av gull. Terminalelektroden 5 er indium-belagt. innretning av kuleelektroden 3 med terminalelektroden 5 utføres og deretter presses halvlederelektroden 1 i en presse og samtidig varmes den opp til 170°C hvorpå kuleelektroden 3 og terminalelektroden 5 forbindes sammen. Et siUsiuminnkapslingsmiddel av nullspenningstypen blir videre injisert mellom halvlederanordningen 1 og substratet 6. Dette innkapslingsmiddelet herdes for å danne innkapslingssjiktet 10.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 4
Halvlederanordningen 1 monteres på substratet 6 på en konvensjonell måte vist på fig.
10. Kuleelektroden 3 er dannet av gull. Gullavsetningen 1 er dannet på terminalelektroden 5. Gull-avsetningen 11 er belagt med et akrylinnkapslingsmiddel. Innretning av kuleelektroden 3 med terminalelektroden 5 utføres. Halvlederanordningen 1 blir deretter presset mens samtidig innkapslingsmidler herdes ved UV bestråling og derved påfø-ring av varme for å danne innkapslingssjiktet 12.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 5
Halvlederanordningen 1 monteres på substratet 6 på en konvensjonell måte vist på fig. 11. Kuleelektroden 3 dannes av gull. Substratet 6 dannes av aluminiumoksid. Alurni-niumoksidsubstratet 6 belegges med et anisotropisk konduktivt adhesiv hvor partiklene med gull er dispergert i et epoksybindemiddel. Innretning av kuleelektroden 3 og terminalelektroden 5 utføres. Deretter presses halvlederanordningen i en presse samtidig som adhesivet herdes ved UV bestråling eller ved tilførsel av varme for å danne det anisotropiske konduktive adhesive sjiktet 13. Som et resultat blir kuleelektroden 3 og terminalelektroden 5 elektrisk og mekanisk sammenkoblet.
Viskositeten, tiksotropi-indeksen, injeksjonstiden til hver av innkapslingsmidlene anvendt i den første til åtte utførelsesformer og det første til femte sammenligningseksempel er vist nedenfor i (Tabell 2).
INJISERINGSTID: tid nødvendig for innkapsling av 5-mm kvadratisk halvleder chip ved 25°C.
Som det fremgår av Tabell 2, ved utførelsesformen ifølge foreliggende oppfinnelse, er injeksjonstiden kort og faller innenfor området 0,4 til 3,5 min. Foreliggende oppfinnelse er følgelig anvendbar for praktisk anvendelse. I sammenligningseksemplene er der-imot injeksjonstiden mye lengre enn den til foreliggende oppfinnelse. Sammenligningseksemplene er uegnet for praktiske anvendelser. Tabell 2 viser at injeksjonstiden korre-lerer med viskositet/tiksotropi-indeksen. Med andre ord, er ved foreliggende oppfinnelse viskositeten lav (dvs. under 100 Pa • s) og tiksotropi-indeksen er også lav (dvs. under 1,1), som reduserer i reduksjon i innkapslingsmiddelinjeksjons-tiden. På den andre siden er ved det andre sammenligningseksempelet viskositeten større enn 100 Pa • s og ved det første sammenligningseksempelet overskrider tioksotropi indeksen 1,1, som resulterer i økning i innkapslingsmiddel-injeksjonstiden. Sammenfattet vil når innkapslingsmiddel-viskositeten er under 100 Pa • s og når tiksotropi-indeksen er under 1,1 flyt-barheten til innkapslingsmiddelet bli forbedret for å bli egnet for praktiske anvendelser.
For å vurdere evalueringen av stabiliteten til forbindelsen ved hver av de første åtte utfø-relsesformene ved foreliggende oppfinnelse og de første til femte sammenligningseksemplene, ble forskjellige omgivelsestester gjort som vist i Tabellene 3 og 4. Evalueringsresultatene blir demonstrert. Som det fremgår av tabellene, er de første åtte eksemplene av oppfinnelsen ikke belagt med problemer i henhold til forbindelsesstabilitet. Hver utførelsesform bruker et innkapslingsmiddel hvor viskositeten og tioksotropi indeksen er henholdsvis under 100 Pa ■ s og under 1,1. Bruk av et slikt lav-viskositet, lav-tiksotropi innkapslingsmiddel tilveiebringer halvlederenhets pakker med høy produktivitet og høy motstandsevne mot forskjellige omgivelsesbetingelser uten hensyn til strukturen til kuleelektroden, substrattype, type av ytterligere middel og type av konduktivt adhesiv.
Ved hver av de første til åtte utførelsesformene blir en Lewis-base forbindelse, som samvirker sterkere med en fri syre enn polargruppen på overflaten til et fyllstoff anvendt som rheologimodifiseringsmiddel. Dette rheologimodifiseringsmiddel modifiserer ikke bare rheologi, men virker også som katalysat for reaksjon av polyepoksid med syreanhydrid. Dette forbedrer innkapslingsmiddelets resistans mot forskjellige omgivelsesbetingelser.
Det første sammenligningseksempelet skal nå diskuteres. Dette sammenligningseksempel bruker et innkapslingsmiddel som har en lav viskositet, men en høy tiksotropi-indeks og som et resultat av høy tiksotropi-indeks blir innkapslingsmiddelets injiseringstid lang. Dette bevirker at en viss sammenkobling blir kuttet av ved anvendelse av varme og termisk sjokk. Slike feil kan bli bevirket ved det faktum at når innkapsling-sinjeksjonstiden er lang, inneholder innkapslingsmiddelsjiktet uønskede luftbobler, som et resultat av hvilke en ikke jevn påføring av termisk spenning på innkapslingsmiddelsjiktet forekommer, som derved ødelegger konduktivitetssamvirket.
Det andre sammenligningseksempel skal nå beskrives. Ved dette sammenligningseksempelet har det konduktive adhesivet høy fleksibilitet og innkapslingsmiddelet som er brukt, er for eksempel en høy-viskositetsharpiks av fenolherdende type epoksyharpiks-gruppe. Innkapslingsmiddelet må bli varmet opp for å forenkle injiseringen. Dette bevirker et visst samvirke med det å ha høy viskositet når innkapslingsmiddelet injiseres, som forårsaker brudd når den ustabile sammenkoblingen forefinnes ved en termisk sjokk-resistanstesting, siden innkapslingsmiddelets viskositet er høy og den konduktive adhesive forbindelsen ødelegges ved spenninger frembrakt når innkapslingsmiddelet injiseres.
Det tredje og fjerde sammenligningseksempel skal beskrives. Ved disse sammenligningseksemplene vil sammenkoblingen brytes innenfor en relativ kort tid. Det fjerde sammenligningseksempelet lider av store forbindelsesresistivitetsvariasjoner når underlagt TEST 4 og 5. I det tredje sammenligningseksempel reduseres ikke den termiske spenningen ved sammenkoblingen og brudd er resultatet. I det fjerde sammenligningseksemplet får innkapslingsmiddelet sterke termiske spenninger og har høy vannabsorpsjon og brudd er resultatet.
Det femte sammenligningseksempel skal nå beskrives. Dette sammenligningseksemplet utsettes for en økning i forbindselsesresistiviteten når den underlegges TEST 1,4 eller 5. Grunnen for dette kan være at det anisotropiske konduktive adhesivets bindemiddel har en lav fuktighetsresistans og lav adhesjon ved høye temperaturer. Bruk av et anisotropisk konduktiv adhesiv dannet av et bindemiddel med høy humiditetsresistans vil bevirke sammenkoblingen til å brytes når underlagt en termisk sjokktest.
En halvlederenhet pakke ifølge foreliggende oppfinnelse er svært pålitelig mot forskjellige omgivelsestilstander. Konvensjonelle innkapslingsmidler, som inneholder polyepoksid og syreanhydrid (herdemiddel) som et harpiksbindemiddel, har ikke blitt anvendt ved flip-chip bindingsmetoden ved hjelp av et konduktivt adhesiv. Dersom et harpiksbindemiddel fremstilt av polyepoksid og syreanhydrid (herdemiddel) er anvendt som et innkapslingsmiddel for halvlederenhetpakker, øker dette den tiksotropi-indeksen til innkapslingsmiddelet, som derfor gir problemet at innkapslingsmiddelet blir injisert til kun en del av gapet mellom halvlederanordningen og substratet.
Foreliggende oppfinnelse ligger derfor på oppdagelsen at en høy tiksotropi-indeks resul-terende fra samvirket mellom en fri syre inneholdt i syreanhydrid og en polargruppe ved overflaten til fyllstoffet. Basert på denne kunnskapen tilveiebringer foreliggende oppfinnelse et organ som kan forhindre samvirke mellom syre og polargruppen.
Det er en annen grunn hvorfor innkapslingsmiddel som inneholder polyepoksid og syreanhydrid (herdemiddel) som harpiksbindemiddel ikke har blitt anvendt. Det vil si et
slikt harpiksbindemiddel utsettes for en hydrolyse ved en sterkt fuktig atmosfære slik at det har blitt betraktet at bruk av harpiksbindemiddel bevirker problemer ved fuktighets-motstandsevnen til forbindelsen etablert ved et konduktivt adhesiv og følgelig pålitelig-heten.
Det er blitt bekreftet ved foreliggende oppfinnelse at selv om et harpiksbindemiddel, som bruker et syreanhydrid (spesielt en trialkyltetrahydroftalsyres anhydrid) som et herdemiddel, blir brukt som et innkapslingsmiddel i en flip-chip bindemetode, resulterer innkapslingssjikt som har tilstrekkelig motstand mot sin fuktighet for å tilfredsstille kra-vene ved praktisk anvendelse. Et slikt innkapslingsmiddel har dessuten en lav viskositet og også en lav tiksotropi-indeks slik at selv om innkapslingsmiddelet injiseres ved romtemperatur (lav temperatur) vil det trenge godt inn i små åpninger. Slike karakteristik-ker til foreliggende innkapslingsmiddel frembringer forskjellige fordelaktige karakteris-tikker slik som stor motstandsevne mot termiske sjokk.
I tilfellet av konvensjonelle halvlederenhetspakker hvor et flip-chip bindingstrinn med Sammensetningen f i Tabell 1 anvendes som et harpiksbindemiddel, er innkapslingsmiddelets tiksotropi-indeks så høy at luftbobler blir holdt i innkapslingsmiddelsjiktet. Konduktivt samvirke ødelegges ved TESTENE 3 og 5. På den andre siden i tilfelle av en konvensjonell halvlederenhetpakke hvor et flip-chip bindemiddel med Sammensetning g i Tabell 1 anvendes som et harpiksbindemiddel, må harpiksbindemiddelet bli oppvarmet for injisering. Som et resultat blir det konduktive samvirket ødelagt og motstandsevnen mot termiske sjokk blir liten.
Foreliggende oppfinnelse er generelt anvendbar på halvlederenhetpakke hvor en halvleder chip er montert på et substrat via et konduktivt adhesiv ved hjelp av en flip-chip bindemetode. Foreliggende oppfinnelse kan f.eks. anvendes på en multi-chip modul (MCM) hvor en anordning slik som LSI chip, chip kondensator er montert på et krets-kort og en fremgangsmåte for å fremstille den samme.
Claims (29)
1.
Halvlederenhetpakke som innbefatter: (a) en halvlederanordning 1 med et elektrodeunderlag 2, (b) et substrat 6 med en terminal elektrode 5, (c) en kuleelektrode 3 dannet på elektrodeunderlaget 2 til halvledei^ordningen 1, karakterisert ved(d) et konduktivt adhesivt sjikt 4, som er dannet av et konduktivt adhesiv med fleksibilitet og som etablerer en elektrisk forbindelse mellom kuleelektroden 3 og terminalelektroden 5, og (e) et innkapslingsmiddelsjikt 7, som er dannet ved å herde en sammensetning med en viskositet på under 100 Pa s og en tiksotropi-indeks på under 1,1 og som fyller et gap definert mellom halvlederanordningen 1 og substratet 6 på en slik måte at halvlederanordningen 1 og substratet 6 er mekanisk sammenbundet.
2.
Halvlederenhetpakke ifølge krav 1, karakterisert ved at sammensetningen består i det vesentlige av (A) et harpiksbindemiddel som inneholder i det minste et polyepoksid, en karboksyl-syres anhydrid, et rheologimodifiseringsmiddel, og en latent akselerator, og (B) et fyllstoff som er dannet av et dielektrisk materiale, og
at rheologimodifisereren hindrer samvirke mellom en fri syre i anhydridet til karboksylsyren og en polar gruppe ved overflaten til nevnte fyllstoff.
3.
Halvlederenhetpakke ifølge krav 2, karakterisert ved at rheologimodifiseringsmiddelet inneholder en substans som kan selektivt adsorbere den frie syren i anhydridet til karboksylsyren.
4.
Halvlederenhetpakke ifølge krav 2, karakterisert ved at rheologimodifiseringsmiddelet er en Lewis-base forbindelse.
5.
Halvlederenhetpakke ifølge krav 2, karakterisert ved at rheologimodifiseringsmiddelet er enten en tertiær aminforbindelse, en tertiær fosfin-forbindelse, et kvaternært ammoniumsalt, et kvaternært fosfoniumsalt, eller en heterocyklisk forbindelse som inneholder et atom av nitrogen i en cyklisk kjede.
6.
Halvlederenhetpakke ifølge krav 2, karakterisert ved at anhydridet til karboksylsyren i harpiksbindemiddelet inneholder i det minste en anhydrid av en alicyklisk syre.
7.
Halvlederenhetpakke ifølge krav 6, karakterisert ved at det alicykliske syreanhydridet inneholder i det minste en anhydrid av en trialkyl tetra-hydroftalsyre.
8.
Halvlederenhetpakke ifølge krav 1, karakterisert ved at kuleelektroden 3 til halvlederanordningen 1 er en tapp-kuleelektrode med to trinnede utragninger.
9.
Fremgangsmåte ved en halvlederenhetpakke hvor en halvlederanordning 1 har et elektrodeunderlag 2 montert på et substrat 6 med en terminalelektrode 5, karakterisert ved(a) et første trinn for dannelse av en kuleelektrode 3 på elektrodeunderlaget til halvlederanordningen 1, (b) et andre trinn for påføring av et konduktivt adhesiv rundt spissen av kuleelekt-kroden 3, (c) et tredje trinn innbefattende utførelse av en innretning av kuleelektroden 3 og terminalelektroden 5,
anbringelse av halvlederanordningen 1 på substratet 6, og
etablering av det konduktivt adhesivet, en elektrisk forbindelse mellom kuleelektroden 3 og terminalelektroden 5, (d) et fjerde trinn for preparering av et innkapslingsmiddel dannet av en sammensetning hvor viskositeten og tiksotropi-indeksen er henholdsvis under 100 Pa • s og under 1,1, (e) et femte trinn hvor gap definert mellom halvlederanordningen 1 og substratet 6 fylles med innkapslingsmiddelet, og (f) et sjette trinn hvor innkapslingsmiddelet herdes for mekanisk å forbinde halvlederanordningen 1 og substratet 6.
10.
Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at sammensetningen til det fjerde trinnet består i det vesentlige av (A) et harpiksbindemiddel som inneholder i det minste et polyepoksid, en anhydrid av en karboksylsyre, et rheologimodifiseringsmiddel og en latent herdeakselerator, og (B) et fyllstoff som er dannet av et dielektrisk materiale, og
at rheologimodifiseringsmiddelet forhindrer samvirke mellom en fri syre i karboksylsyrens anhydrid og en polar gruppe ved overflaten til fyllstoffet.
11.
Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at rheologimodifiseringsmiddelet inneholder en substans, som også virker som en herdeakselerator for et innkapslingsmiddel av dobbelt-væske typen ved slik en spormengde for å forhindre substansen fra å fremvise dens herdeakselerasjonsfunksjon.
12.
Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at anhydridet eller karboksylsyren i harpiksbindemiddelet i fjerde trinnet inneholder i det minste en anhydrid av en alicyklisk syre.
13.
Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at alicyklisk syreanhydrid ved det fjerde trinnet inneholder i det minste en anhydrid av en trialkyltetrahydrofralsyre.
14.
Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at kuleelektroden 3 ved det første trinnet er en tapp-kuleelektrode med totrinnet uttagninger.
15.
Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at i det femte trinnet blir innkapslingsmiddelet injisert mellom halvlederanordningen 1 og substratet 6 ved romtemperatur.
16.
Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at ved det femte trinnet injiseres innkapslingsmiddelet mellom halvlederanordningens-substtatet under en påtrykket tilstand.
17.
Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at ved fjerde trinnet blir sammensetningen av innkapslingsmiddelet preparert ved å tilveiebringe en blanding av en anhydrid til karboksylsyren og en del av et fyllstoff,
underlegging av blandingen en eldingsprosess, og
tillegging av polyepoksid og øvrige fyllstoffer til blandingen.
18.
Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at rheologimodifiseringsmiddelet inneholder en substans som kan selektivt adsorbere fri syre i anhydridet til karboksylsyren.
19.
Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at rheologimodifiseringsmiddelet er en Lewis-base forbindelse.
20.
Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at rheologimodifiseringsmiddelet enten er en tertiær aminforbindelse, en tertiær fosfinfor-bindelse, et kvaternært ammoniumsalt, et kvaternært fosfoniumsalt eller en heterocyklisk forbindelse som inneholder et atom av nitrogen i en cyklisk kjede.
21.
Innkapslingsmiddel for å fylle et gap mellom en halvlederanordning 1 og et substrat 6 for bruk i pakking av en halvlederenhet, karakterisert ved at innkapslingsmiddelet i det vesentlige består av: (A) et harpiksbindemiddel som inneholder i det minste ett polyepoksid, en anhydrid av en karboksylsyre, et rheologimodifiseringsmiddel, en latent herdeakselerator, hvor vektprosenten av harpiksbindemiddelet er innenfor området av 80% til 25%, og (B) et fyllstoff som er dannet av et dielektrisk materiale hvor vektprosenten av fyllstoff er innenfor området av 20% til 75%,
hvor rheologimodifisereren virker for å forhindre samvirke mellom en fri syre i anhydridet til karboksylsyren og en polar gruppe ved overflaten til fyllstoffet.
22.
Innkapslingsmiddel ifølge krav 21, karakterisert ved at rheologimodifiseringsmiddelet inneholder en substans som kan selektivt adsorbere den frie syren i anhydridet til karboksylsyren.
23.
Innkapslingsmiddel ifølge krav 21, karakterisert ved at rheologimodifiseringsmiddelet er en Lewis-base forbindelse.
24.
Innkapslingsmiddel ifølge krav 21, karakterisert ved at rheologimodifiseringsmiddelet enten er en tertiær aminforbindelse, en tertiær fosfin-forbindelse, et kvaternært ammoniumsalt, et kvaternært fosfoniumsalt, eller en heterocyklisk forbindelse som inneholder et atom av nitrogen i en cyklisk kjede.
25.
Innkapslingsmiddel ifølge krav 21, karakterisert ved at anhydridet av karboksylsyren i harpiksbindemiddelet inneholder i det minste en anhydrid av en alicyklisk syre.
26.
Innkapslingsmiddel ifølge krav 25, karakterisert ved at det alicykliske syreanhydridet inneholder i det minste et anhydrid av en trialkyltetrahydroftalsyre.
27.
Innkapslingsmiddel ifølge krav 21, karakterisert ved at harpiksbindemiddelet og fyllstoffet er anordnet for å være som en enkel væske.
28.
Innkapslingsmiddel ifølge krav 21, karakterisert ved at harpiksbindemiddelet har en sammensetning hvor (a) det kjemiske ekvivalentforholdet mellom anhydridet til karboksylsyren og po-lyepoksidet er innenfor området fra 0,8 til 1,1, (b) at vektprosenten til herdeakseleratoren i forhold til helheten av harpiksbindemiddelet er innenfor området fra 0,3% til 3%, og (c) at vektprosenten til rheologimodifiseringsmiddelet i forhold til helheten av harpiksbindemiddelet er innenfor området fra 0,02% til 0,3%.
29.
Anvendelse av et innkapslingsmiddel for å fylle et gap mellom en halvlederanordning 1 og et substrat 6 ved pakking av en halvlederenhet, hvor innkapslingsmiddelet i det vesentlige består av (A) et harpiksbindemiddel som inneholder i det minste et polyepoksid, en anhydrid av karboksylsyre, et rheologimodifiseringsmiddel, og en latent herdeakselerator hvor vektprosenten for harpiksbindemiddelet er innenfor området av 80% til 25%, og (B) et fyllstoff som er dannet av et dielektrisk materiale hvor vektprosenten av fyllstoffet er innenfor området av 20% til 75%,
hvor innkapslingsmiddelet prepareres ved
tilveiebringelse av en blanding av et anhydrid av en karboksylsyre og en del av et fyllstoff,
underlegging av blandingen for en aldingsprosess, og
tillegging av polyepoksid og det øvrige fyllstoffet til blandingen.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14437395 | 1995-06-12 | ||
JP07308798A JP3093621B2 (ja) | 1995-01-30 | 1995-11-28 | 半導体装置の実装方法 |
US08/593,675 US5641996A (en) | 1995-01-30 | 1996-01-29 | Semiconductor unit package, semiconductor unit packaging method, and encapsulant for use in semiconductor unit packaging |
PCT/JP1996/001600 WO1996042106A1 (en) | 1995-06-12 | 1996-06-12 | Semiconductor unit package, semiconductor unit packaging method, and encapsulant for use in semiconductor unit packaging |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO975833D0 NO975833D0 (no) | 1997-12-11 |
NO975833L NO975833L (no) | 1998-02-03 |
NO321429B1 true NO321429B1 (no) | 2006-05-08 |
Family
ID=27318812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19975833A NO321429B1 (no) | 1995-06-12 | 1997-12-11 | Halvleder enhetpakke, fremgangsmate ved pakking av halvlederenhet, og innkapsling for bruk ved halvlederenhet pakking |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1101594C (no) |
AU (1) | AU695142B2 (no) |
CA (1) | CA2221286A1 (no) |
FI (1) | FI974488A (no) |
ID (2) | ID19376A (no) |
IN (1) | IN192021B (no) |
NO (1) | NO321429B1 (no) |
SE (1) | SE522253C2 (no) |
WO (1) | WO1996042106A1 (no) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100467946B1 (ko) * | 1997-01-24 | 2005-01-24 | 로무 가부시키가이샤 | 반도체 칩의 제조방법 |
JPH10270496A (ja) | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Hitachi Ltd | 電子装置、情報処理装置、半導体装置並びに半導体チップの実装方法 |
US6407461B1 (en) | 1997-06-27 | 2002-06-18 | International Business Machines Corporation | Injection molded integrated circuit chip assembly |
DE69934153T2 (de) * | 1998-02-02 | 2007-09-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Verfahren zur Montage von Flip-Chip-Halbleiterbauelementen |
US6995476B2 (en) | 1998-07-01 | 2006-02-07 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device, circuit board and electronic instrument that include an adhesive with conductive particles therein |
US7834464B2 (en) * | 2007-10-09 | 2010-11-16 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor chip package, semiconductor chip assembly, and method for fabricating a device |
EP2709149A4 (en) * | 2011-05-13 | 2015-08-05 | Fuji Electric Co Ltd | SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
JP5658088B2 (ja) * | 2011-05-23 | 2015-01-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 半導体パッケージ部品の実装構造体および製造方法 |
US10894935B2 (en) | 2015-12-04 | 2021-01-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Composition for removing silicone resins and method of thinning substrate by using the same |
CN107034028B (zh) * | 2015-12-04 | 2021-05-25 | 三星电子株式会社 | 用于除去有机硅树脂的组合物、使用其薄化基材和制造半导体封装体的方法及使用其的系统 |
US10157887B2 (en) | 2017-03-09 | 2018-12-18 | Advanced Semiconductor Engineering, Inc. | Semiconductor device package and method of manufacturing the same |
US10297564B2 (en) * | 2017-10-05 | 2019-05-21 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor die attach system and method |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63268724A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-07 | Matsushita Electric Works Ltd | 液状エポキシ樹脂組成物 |
JP2515344B2 (ja) * | 1987-07-24 | 1996-07-10 | 松下電工株式会社 | 封止用一液性の液状エポキシ樹脂組成物 |
JPH04130633A (ja) * | 1990-09-20 | 1992-05-01 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置とその製造方法およびそれに用いるキャピラリ |
US5194930A (en) * | 1991-09-16 | 1993-03-16 | International Business Machines | Dielectric composition and solder interconnection structure for its use |
US5436503A (en) * | 1992-11-18 | 1995-07-25 | Matsushita Electronics Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP2826049B2 (ja) * | 1992-11-18 | 1998-11-18 | 松下電子工業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
JPH06279654A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-10-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 液状エポキシ樹脂組成物 |
JPH06313027A (ja) * | 1993-05-06 | 1994-11-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 封止用エポキシ樹脂成形材料 |
-
1996
- 1996-06-11 ID IDP980876A patent/ID19376A/id unknown
- 1996-06-11 ID IDP980877A patent/ID19377A/id unknown
- 1996-06-12 CA CA002221286A patent/CA2221286A1/en not_active Abandoned
- 1996-06-12 AU AU60154/96A patent/AU695142B2/en not_active Ceased
- 1996-06-12 WO PCT/JP1996/001600 patent/WO1996042106A1/en active Application Filing
- 1996-06-12 CN CN96194158A patent/CN1101594C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-06 IN IN1083CA1996 patent/IN192021B/en unknown
-
1997
- 1997-12-10 SE SE9704602A patent/SE522253C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1997-12-11 FI FI974488A patent/FI974488A/fi not_active Application Discontinuation
- 1997-12-11 NO NO19975833A patent/NO321429B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO975833L (no) | 1998-02-03 |
ID19376A (id) | 1998-07-09 |
AU6015496A (en) | 1997-01-09 |
FI974488A0 (fi) | 1997-12-11 |
CN1185231A (zh) | 1998-06-17 |
SE522253C2 (sv) | 2004-01-27 |
NO975833D0 (no) | 1997-12-11 |
ID19377A (id) | 1998-07-09 |
CA2221286A1 (en) | 1996-12-27 |
FI974488A (fi) | 1998-02-09 |
SE9704602L (sv) | 1998-02-05 |
IN192021B (no) | 2004-02-07 |
WO1996042106A1 (en) | 1996-12-27 |
SE9704602D0 (sv) | 1997-12-10 |
AU695142B2 (en) | 1998-08-06 |
CN1101594C (zh) | 2003-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5641996A (en) | Semiconductor unit package, semiconductor unit packaging method, and encapsulant for use in semiconductor unit packaging | |
US6214446B1 (en) | Resin film and a method for connecting electronic parts by the use thereof | |
US6054761A (en) | Multi-layer circuit substrates and electrical assemblies having conductive composition connectors | |
US20020089067A1 (en) | Wafer applied fluxing and underfill material, and layered electronic assemblies manufactured therewith | |
US10440834B2 (en) | Resin fluxed solder paste, and mount structure | |
US20040235221A1 (en) | Electronic device and method for manufacturing the same | |
CN100472768C (zh) | 含有低k电介质的半导体器件组件及其改进可靠性的方法 | |
NO321429B1 (no) | Halvleder enhetpakke, fremgangsmate ved pakking av halvlederenhet, og innkapsling for bruk ved halvlederenhet pakking | |
US7279359B2 (en) | High performance amine based no-flow underfill materials for flip chip applications | |
JP2007056070A (ja) | フリップチップ型半導体装置用アンダーフィル材、並びにそれを用いたフリップチップ型半導体装置及びその製造方法 | |
JPH10289969A (ja) | 半導体装置およびそれに用いる封止用樹脂シート | |
JP3093621B2 (ja) | 半導体装置の実装方法 | |
JPH0936177A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP2003128874A (ja) | 液状樹脂組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
KR101557123B1 (ko) | 언더필용 조성물 및 이를 이용한 전자 소자 실장 방법 | |
JP2010192525A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP3319741B2 (ja) | 半導体装置の実装体及びその実装用封止材 | |
JP2008189760A (ja) | アンダーフィル剤、それを用いた半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
KR101545962B1 (ko) | 접착층이 형성된 솔더볼 | |
TWI714621B (zh) | 助熔底部填充劑組合物 | |
JPH11219982A (ja) | 導電粒子及びそれを用いた異方性導電接着剤 | |
JP2952814B2 (ja) | 電子部品と基板との接続ユニット | |
KR20020091224A (ko) | 유동성 조절된 에폭시계 조성물 | |
JP2004067930A (ja) | 液状封止樹脂組成物及びこれを用いた半導体装置並びに半導体装置の製造方法 | |
WO2009009566A9 (en) | Method for manufacturing semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |