TW201505107A - 半導體裝置之製造方法 - Google Patents

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Eiji Toyoda
Kojiro Kameyama
Takeshi Matsumura
Takashi Oda
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Nitto Denko Corp
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Abstract

本發明係一種半導體裝置之製造方法,具有以下步驟:步驟A:準備積層體,其至少積層有暫時固定用片材與形成有再配線層之配線片材;步驟B:於積層體之配線片材上倒裝晶片安裝半導體晶片;步驟C:準備密封用片材,其係將環氧樹脂、硬化劑、及無機填充劑捏合後所得之捏合物再塑性加工而得者;步驟D:於半導體晶片露出側之面上配置密封用片材,將半導體晶片填入密封用片材;步驟E:使密封用片材熱硬化;及步驟F:自配線片材剝離暫時固定用片材。

Description

半導體裝置之製造方法 技術領域
本發明係有關於一種半導體裝置之製造方法。
背景技術
以往,使用有矽半導體之IC、或使用有有機半導體之有機EL元件等,以各種半導體材料所構成之半導體元件(以下,亦僅稱「元件」),通常,藉於晶圓基板面矩陣狀地多數重複形成元件後,利用切割分割成作為各個元件之半導體晶片(亦稱作裸晶片)地製造。
近年來,自半導體晶片之背面側(與電路面相反側)樹脂密封後,於晶片之電路面上形成再配線層,然後,於再配線層形成有外部端子的扇出型晶圓級封裝(Fan-Out Wafer-Level Package)係眾所周知(例如,參照專利文獻1、2)。
專利文獻1或專利文獻2所記載之半導體裝置的製造方法中,首先,於隔有間隔地配置複數半導體晶片後,一併樹脂密封該等複數半導體晶片。此時,半導體晶片之背面係於未被樹脂覆蓋之狀態下密封。之後,於半導體晶片表面(元件面)形成再配線層,形成金屬凸塊等外部連接端 子後,分割成各個半導體晶片或成為1個封裝之複數半導體晶片。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:美國專利第7,202,107號
專利文獻2:日本專利特開2001-308116號公報
發明概要
然而,專利文獻1或專利文獻2所記載之半導體裝置的製造方法中,樹脂密封時樹脂流動之力、或因密封樹脂之熱硬化使樹脂收縮之力等將造成半導體晶片間的距離與熱硬化前相比有所變動。因此,於形成再配線層時,半導體晶片之電極位置與再配線層之導體部分未能良好對應,有產生連接不良的情形。又,密封樹脂方面亦追求與再配線層之接著性為高。
本申請案發明人等發現藉由使用下述構造,可解決前述課題而完成本發明。
換言之,本發明之半導體裝置之製造方法具有以下步驟:步驟A:準備積層體,其至少積層有暫時固定用片材與形成有再配線層之配線片材;步驟B:於前述積層體之前述配線片材上倒裝晶片安裝半導體晶片;步驟C:準備密封用片材,其係將環氧樹脂、硬化劑、及無機填充劑捏合 後所得之捏合物再塑性加工而得者;步驟D:於前述半導體晶片露出側之面上配置前述密封用片材,將前述半導體晶片填入前述密封用片材;步驟E:使前述密封用片材熱硬化;及步驟F:自前述配線片材剝離前述暫時固定用片材。
依據前述構造,於配線片材上倒裝晶片安裝半導體晶片。接著,於半導體晶片露出側之面上配置密封用片材,將前述半導體晶片填入前述密封用片材。之後,使前述密封用片材熱硬化。因此,於密封用片材熱硬化前半導體晶片與配線片材已完成電性接合(倒裝晶片安裝)。於是,不會發生因密封片材熱硬化造成配線片材與半導體晶片位移。結果,可抑制配線片材與半導體晶片之連接不良。
又,依據前述構造,使用將環氧樹脂、硬化劑、及無機填充劑捏合後所得之捏合物再塑性加工而得的密封用片材,將半導體晶片填入密封用片材,然後,使前述密封用片材熱硬化。前述密封用片材因含有環氧樹脂,故與配線片材或半導體晶片之接著性優異。此外,前述密封用片材係將前述捏合物塑性加工而得,故即使無機填充劑之混合比例增加,仍可得到良好膜質的密封用片材。因此,可增加無機填充劑之混合比例降低密封用片材熱硬化後的線膨脹係數。結果,例如,可抑制密封用片材熱硬化後之線膨脹係數造成半導體裝置翹曲。
於前述構造中,前述密封用片材中前述無機填充劑之混合比例以構成前述密封用片材的全組成物中之70-90體積%為佳。藉使前述無機填充劑之混合比例於前述 數值範圍內,將容易實現低翹曲性、抑制樹脂凸出、及高信賴性。
於前述構造中,前述密封用片材宜含有熱可塑性彈性體,且該熱可塑性彈性體係由含苯乙烯骨架及丁二烯骨架中任一者且重量平均分子量1萬以上之聚合物所構成。前述密封用片材含有由含苯乙烯骨架及丁二烯骨架中任一者且分子量1萬以上之聚合物所構成的熱可塑性彈性體時,低翹曲性優異。
於前述構造中,前述環氧樹脂以下述式(1)所示之環氧樹脂為佳。
(式中,R1~R4係相同或相異,表示甲基或氫原子,X表示-CH2-、-O-或-S-。)
又,依據前述構造,因含有前述通式(1)所示之環氧樹脂故具有柔軟性。因此,與配線片材或半導體晶片之接著性將更為優異。
於前述構造中,前述步驟A所準備之積層體係依序積層有支撐體、暫時固定用片材及配線片材的積層體,前述步驟F亦可為自前述配線片材剝離前述暫時固定用片材與前述支撐體的步驟。
依據前述構造,因依序積層有支撐體、暫時固定用片材及配線片材,故配線片材係透過暫時固定用片材固定於支撐體上。配線片材通常具有彈性,故於使用支撐體時容易將半導體晶片倒裝晶片安裝於配線片材。
於前述構造中,前述暫時固定用片材宜於與前述支撐體接觸側之面具有熱膨脹性黏著劑層。暫時固定用片材於與前述支撐體接觸側之面具有熱膨脹性黏著劑層時,於前述步驟F中使熱膨脹性黏著劑層所含之發泡劑發泡,可減少暫時固定用片材與支撐體間的接著力。結果,可輕易地自暫時固定用片材剝離支撐體。另,自暫時固定用片材剝離支撐體後,可利用剝除剝離等自配線片材剝離暫時固定用片材。
依據本發明,可抑制配線片材與半導體晶片之連接不良,且可提高密封用片材與配線片材的接著性。
1‧‧‧支撐體
2‧‧‧配線片材
3‧‧‧半導體晶片
4‧‧‧凸塊(半導體裝置)
5‧‧‧暫時固定用片材
10‧‧‧積層體
20‧‧‧密封用片材
21‧‧‧連接用導體部
30‧‧‧半導體裝置
31‧‧‧電極
圖1係用以說明本發明一實施形態之半導體裝置之製造方法的截面示意圖。
圖2係顯示於暫時固定用片材上隔有預定間隔地積層有複數配線片材之例的俯視圖。
圖3係顯示於暫時固定用片材上隔有預定間隔地積層有複數配線片材之其他例的俯視圖。
圖4係用以說明本發明一實施形態之半導體裝置之製造方法的截面示意圖。
圖5係顯示將半導體晶片安裝於再配線片材之態樣的部分放大圖。
圖6係用以說明本發明一實施形態之半導體裝置之製造方法的截面示意圖。
圖7係用以說明本發明一實施形態之半導體裝置之製造方法的截面示意圖。
圖8係用以說明本發明一實施形態之半導體裝置之製造方法的截面示意圖。
圖9係用以說明本發明一實施形態之半導體裝置之製造方法的截面示意圖。
圖10係用以說明本發明一實施形態之半導體裝置之製造方法的截面示意圖。
圖11係用以說明本發明一實施形態之半導體裝置之製造方法的截面示意圖。
用以實施發明之形態
以下,一面參照圖式,一面說明本發明之一實施形態。
本實施形態之半導體裝置之製造方法,具有:步驟A:準備積層體,其至少積層有暫時固定用片材與形成有再配線層之配線片材;步驟B:於前述積層體之前述配線片材上倒裝晶片安裝半導體晶片;步驟C:準備密封用片材,其係將環氧樹脂、硬化劑、及無機填充劑捏合後所得之捏合物再塑性加工而得者;步驟D:於前述半導體晶片露出側 之面上配置前述密封用片材,將前述半導體晶片填入前述密封用片材;步驟E:使前述密封用片材熱硬化;及步驟F:自前述配線片材剝離前述暫時固定用片材。
以下,說明積層體為依序積層有支撐體、暫時固定用片材及配線片材的積層體之情形。
圖1、圖4、圖6~圖11係用以說明本發明一實施形態之半導體裝置之製造方法的截面示意圖。圖5係顯示將半導體晶片安裝於再配線片材之態樣的部分放大圖。
[準備積層體之步驟]
如圖1所示,本實施形態之半導體裝置之製造方法中,首先,準備依序積層有支撐體1、暫時固定用片材5及配線片材2的積層體10(步驟A)。
(支撐體)
支撐體1以具有一定以上之強度為佳。並未特別限定支撐體1,但可舉Ni箔、Al箔等金屬箔、金屬板、玻璃板、矽晶圓、SiC晶圓、GaAs晶圓等化合物晶圓等為例。又,支撐體1亦可使用例如:低密度聚乙烯、直鏈狀聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、自由基共聚合丙烯、嵌段共聚合聚丙烯、同元聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊稀等聚烯烴、乙烯-乙酸乙酯共聚物、離子聚合物樹脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(自由基、交互)共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、聚胺甲酸乙酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚醚醚酮、聚醯亞胺、聚醚醯 亞胺、聚醯胺、全芳香族聚醯胺、聚硫化苯、醯胺(紙)、玻璃板、玻璃布、氟樹脂、聚氯乙烯、聚二氯亞乙烯、纖維素系樹脂、矽氧樹脂、紙等。其中,由尺寸變化少、可捲成捲狀之點來看,以金屬箔為佳。
支撐體1可單獨使用,亦可組合2種以上使用。並未特別限定支撐體之厚度,通常係10μm~20mm左右。
(暫時固定用片材)
暫時固定用片材5可使用具有熱膨脹性黏著劑層或放射線硬化型黏著劑層之構造。放射線硬化型黏著劑層可使用以往眾所周知的放射線硬化型之黏著劑(例如,紫外線硬化型之黏著劑)。本實施形態中,說明暫時固定用片材5具有熱膨脹性黏著劑層的情形。
(熱膨脹性黏著劑層)
熱膨脹性黏著劑層可藉由包含聚合物成分與發泡劑之黏著劑組成物形成。聚合物成分(特別是基質聚合物)可較佳地使用丙烯酸系聚合物(有稱作「丙烯酸聚合物A」之情形)。丙烯酸聚合物A可舉以(甲基)丙烯酸酯作為主要單體成分使用者為例。前述(甲基)丙烯酸酯,可舉例如:烷基(甲基)丙烯酸酯(例如,甲酯、乙酯、丙酯、異丙酯、丁酯、異丁酯、二級丁酯、三級丁酯、戊酯、異戊酯、己酯、庚酯、辛酯、2-乙基己酯、異辛酯、壬酯、癸酯、異癸酯、十一酯、十二酯、十三酯、十四酯、十六酯、十八酯、二十酯等烷基之碳數1~30、特別是碳數4~18之直鏈狀或支鏈狀之烷基酯等)及(甲基)丙烯酸環烷基酯(例如,環戊酯、環己酯 等)等。該等(甲基)丙烯酸酯可單獨或併用2種以上。
另,以凝集力、耐熱性、交聯性等改質為目的,前述丙烯酸聚合物A可視需要含有相當於可與前述(甲基)丙烯酸酯共聚合之其他單體成分的單位。如此之單體成分,可舉例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、亞甲基丁二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、巴豆酸、丙烯酸羧乙酯等含羧基之單體;順丁烯二酸酐、亞甲基丁二酸酐等含酸酐基之單體;(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯等含羥基之單體;(甲基)丙烯醯胺醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺醯胺、N-丁基(甲基)丙烯醯胺醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺醯胺、N-羥甲基丙基(甲基)丙烯醯胺醯胺等(N-取代或未取代)醯胺系單體;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯系單體;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系單體;乙烯甲醚、乙烯乙醚等乙烯醚系單體;丙烯腈、甲基丙烯腈等氰基丙烯酸系單體;(甲基)丙烯酸環氧丙酯等含環氧基之丙烯酸系單體;乙烯、丙烯、異戊二烯、丁二烯、異丁烯等烯烴或二烯系單體;(甲基)丙烯酸胺乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺乙酯、(甲基)丙烯酸三級丁基胺乙酯等(取代或未取代)含胺基之單體;(甲基)丙烯酸甲氧乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧烷基酯系單體;N-乙烯吡咯啶酮、N-甲基乙烯吡咯啶酮、N-乙烯吡啶、N-乙烯哌啶酮、N-乙烯嘧啶、N-乙烯哌、N-乙烯吡、N-乙烯吡咯、N-乙烯咪唑、N-乙烯唑、N-乙烯啉、N-乙烯己內醯胺等具有含氮原子之環的單體;N-乙烯羧酸醯 胺類;苯乙烯磺酸、芳基磺酸、(甲基)丙烯醯胺醯胺丙烷磺酸、磺酸丙基(甲基)丙烯酸等含磺酸基之單體;2-羥乙基丙烯醯基磷酸等含磷酸基之單體;N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-異丙基順丁烯二醯亞胺、N-月桂基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺等順丁烯二醯亞胺系單體;N-甲基亞甲基丁二酸醯亞胺、N-乙基亞甲基丁二酸醯亞胺、N-丁基亞甲基丁二酸醯亞胺、N-辛基亞甲基丁二酸醯亞胺、N-2-乙基己基亞甲基丁二酸醯亞胺、N-環己基亞甲基丁二酸醯亞胺、N-月桂基亞甲基丁二酸醯亞胺等亞甲基丁二酸醯亞胺系單體;N-(甲基)丙烯醯基甲醛琥珀醯亞胺、N-(甲基)丙烯酸-6-氧代六亞甲基琥珀醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯基-8-氧代伸辛基琥珀醯亞胺等琥珀醯亞胺系單體;聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯等酯系丙烯酸酯單體;(甲基)丙烯酸四氫呋喃甲酯等具有含氧原子之雜環的單體;氟系(甲基)丙烯酸酯等含氟原子之丙烯酸酯系單體;矽氧系(甲基)丙烯酸酯等含矽原子之丙烯酸酯系單體;己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯、二乙烯苯、丁基二(甲基)丙烯酸酯、己基二(甲基)丙烯酸酯等多官能單體等。
前述丙烯酸聚合物A可藉由聚合單一單體或2種 以上之單體混合物得到。聚合可以溶液聚合(例如,自由基聚合、陰離子聚合、陽離子聚合等)、乳化聚合、塊狀聚合、懸浮聚合、光聚合(例如,紫外線(UV)聚合等)等任一方式進行。
並未特別限定丙烯酸聚合物A之重量平均分子量,以35萬~100萬為佳,以45萬~80萬左右更佳。
又,為調整黏著力,亦可於熱膨脹性黏著劑中適當地使用外部交聯劑。外部交聯方法之具體方法,可舉添加聚異氰酸酯化合物、環氧化合物、吖環丙烷化合物、三聚氰胺系交聯劑等常見之交聯劑使其反應的方法為例。使用外部交聯劑時,其使用量可適當地藉由與應交聯之基質聚合物的均衡,甚至是作為黏著劑之使用用途來決定。外部交聯劑之使用量,相對於前述基質聚合物100重量份,一般而言係20重量份以下(以0.1重量份~10重量份為佳)。
如前述,熱膨脹性黏著劑層含有用以賦與熱膨脹性之發泡劑。因此,於自暫時固定用片材5剝離支撐體1時,藉由至少部分地加熱熱膨脹性黏著劑層,使該經加熱之熱膨脹性黏著劑層部分所含有的發泡劑發泡及/或膨脹,熱膨脹性黏著劑層將至少部分地膨脹,利用該熱膨脹性黏著劑層之至少部分的膨脹,對應該經膨脹之部分的黏著面(與支撐體1之界面)將凹凸狀地變形,該熱膨脹性黏著劑層與支撐體1之接著面積減少,藉此,兩者間之接著力減少,可使支撐體1自暫時固定用片材5剝離。另,於剝離支撐體1後,可藉由剝除剝離自配線片材2剝離暫時固定用片材5。
(發泡劑)
並未特別限制使用於熱膨脹性黏著劑層之發泡劑,可適當地自眾所周知的發泡劑中選擇。發泡劑可單獨或組合2種以上使用。發泡劑以使用熱膨脹性微球體為佳。
(熱膨脹性微球體)
並未特別限制熱膨脹性微球體,可適當地自眾所周知的熱膨脹性微球體(各種無機系熱膨脹性微球體、或有機系熱膨脹性微球體等)中選擇。由容易混合操作之觀點來看,熱膨脹性微球體可較佳地使用微膠囊化之發泡劑。如此之熱膨脹性微球體可舉例如,將異丁烷、丙烷、戊烷等可藉由加熱輕易地氣化膨脹之物質包含於具有彈性的殼內之微球體等。前述殻多以可被熱熔融性物質或熱膨脹破壞之物質所形成。形成前述殼之物質,可舉例如:二氯亞乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚二氯亞乙烯、聚碸等。
熱膨脹性微球體可使用慣用之方法,例如藉由凝聚法、或界面聚合法等製造。另,熱膨脹性微球體可使用例如:松本油脂製藥股份公司製之商品名「Matsumoto Microsphere」系列(例如,商品名「Matsumoto MicrosphereF30」、同公司「Matsumoto MicrosphereF301D」、同公司「Matsumoto MicrosphereF50D」、同公司「Matsumoto MicrosphereF501D」、同公司「Matsumoto MicrosphereF80SD」、同公司「Matsumoto MicrosphereF80VSD」等)、及Expancel社製之商品名「051DU」、同公司「053DU」、同公司「551DU」、同公司「551-20DU」、同公司「551-80DU」等市售品。
另外,於使用熱膨脹性微球體作為發泡劑時,可對應熱膨脹性黏著劑層之厚度等適當地選擇該熱膨脹性微球體之粒徑(平均粒子徑)。熱膨脹性微球體之平均粒子徑可自例如,100μm以下(以80μm以下為佳,更佳者是1μm~50μm、特佳者為1μm~30μm)之範圍選擇。另,熱膨脹性微球體粒徑之調整,可於熱膨脹性微球體之生成過程中進行,亦可於生成後藉由分級等方法進行。熱膨脹性微球體以粒徑一致為佳。
(其他發泡劑)
本實施形態中,亦可使用熱膨脹性微球體以外之發泡劑作為發泡劑。如此之發泡劑可適當地選擇各種無機系發泡劑或有機系發泡劑等使用。無機系發泡劑具代表性之例係例如:碳酸銨、碳酸氫銨、碳酸氫鈉、亞硝酸銨、硼氫化鈉、各種疊氮化合物類等。
又,有機系發泡劑具代表性之例,可舉例如:水;三氯一氟甲烷、二氯一氟甲烷等氟氯化烷系化合物;偶氮雙異丁腈、偶氮二甲醯胺、偶氮二羧酸鋇等偶氮系化合物;對甲苯硫醯肼、二苯碸-3,3’二硫醯肼、4,4’-氧雙(苯硫醯肼)、丙烯雙(硫醯肼)等肼系化合物;對1,2-二苯乙烯磺醯半卡肼、4,4’-氧雙(苯基磺醯半卡肼)等半卡肼系化合物;5-嗎啉基-1,2,3,4-硫代三唑等三唑系化合物;N,N'-二亞硝基 五亞甲四胺、N,N'-二甲-N,N'-二亞硝基對苯二亞甲基醯胺等N-亞硝基系化合物等。
本實施形態中,因藉由加熱處理效率佳且穩定地降低熱膨脹性黏著劑層之接著力,以具有體積膨脹率至5倍以上、亦以7倍以上、特別是10倍以上時仍未破裂的適度之強度的發泡劑為佳。
發泡劑(熱膨脹性微球體等)之混合量可隨著熱膨脹性黏著劑層之膨脹倍率或接著力之下降性等適當地設定,但一般而言,相對於形成熱膨脹性黏著劑層之基質聚合物100重量份,係例如,1重量份~150重量份(以10重量份~130重量份為佳,更佳者是25重量份~100重量份)。
本實施形態中,發泡劑可適當地使用發泡開始溫度(熱膨脹開始溫度)(T0)為120℃~220℃之範圍者,較佳之發泡開始溫度係130℃~200℃之範圍。藉由將發泡劑之發泡開始溫度設為120℃以上,可抑制發泡劑於不希望剝離之階段發泡,可確保處理性或生產性。另一方面,藉由將發泡劑之發泡開始溫度設為220℃以下,可於剝離步驟(步驟F)中輕易地剝離支撐體1。另,發泡劑之發泡開始溫度(T0)相當於熱膨脹性黏著劑層之發泡開始溫度(T0)。
另外,使發泡劑發泡之方法(即,使熱膨脹性黏著劑層熱膨脹之方法)可適當地自眾所周知之加熱發泡方法選擇後使用。
本實施形態中,由加熱處理前適度之接著力與加熱處理後之接著力下降性的均衡來看,熱膨脹性黏著劑層 於23℃~150℃中,未含有發泡劑之形態下的彈性率以5×104Pa~1×106Pa為佳,更佳者是5×104Pa~8×105Pa,特別以5×104Pa~5×105Pa為佳。藉將熱膨脹性黏著劑層之未含有發泡劑之形態下的彈性率(溫度:23℃~150℃)設為5×104Pa以上,可抑制熱膨脹性差、剝離性下降。又,藉將熱膨脹性黏著劑層之未含有發泡劑之形態下的彈性率(溫度:23℃~150℃)設為1×106Pa以下,可使初期接著性為良好。
另外,未含有發泡劑之形態的熱膨脹性黏著劑層相當於藉由黏著劑(未含有發泡劑)所形成之黏著劑層。因此,可使用黏著劑(未含有發泡劑)測定未含有熱膨脹性黏著劑層之發泡劑的形態之彈性率。另,熱膨脹性黏著劑層可藉由包含可形成23℃~150℃之彈性率為5×104Pa~1×106Pa的黏著劑層之黏著劑與發泡劑的熱膨脹性黏著劑形成。
未含有熱膨脹性黏著劑層之發泡劑形態的彈性率,係製作未添加發泡劑之形態的熱膨脹性黏著劑層(即,利用未含有黏著劑之黏著劑層)(試樣),使用Rheometric社製動態黏彈性測定裝置「ARES」,試樣厚度:約1.5mm,並使用 7.9mm平行板之模具,於剪力模態下測定頻率:1Hz、升溫速度:5℃/分、應變:0.1%(23℃)、0.3%(150℃),作為23℃及150℃下所得之剪力儲存模數G'之值。
熱膨脹性黏著劑層之彈性率可藉由調整黏著劑之基質聚合物的種類、交聯劑、添加劑等控制。
並未特別限定熱膨脹性黏著劑層之厚度,可隨著接著力之衰減性等適當地選擇,例如,5μm~300μm(以 20μm~150μm為佳)左右。但,使用熱膨脹性微球體作為發泡劑時,熱膨脹性黏著劑層之厚度以較所含之熱膨脹性微球體的最大粒徑厚為佳。熱膨脹性黏著劑層之厚度過薄時,因熱膨脹性微球體之凹凸使表面平滑性受損,加熱前(未發泡狀態)之接著性下降。又,進行加熱處理之熱膨脹性黏著劑層的變形度小,接著力不易順利地下降。另一方面,熱膨脹性黏著劑層之厚度過厚時,進行加熱處理之膨脹至發泡後,將容易於熱膨脹性黏著劑層產生凝集破壞,有產生黏著劑殘留之情形。
另外,熱膨脹性黏著劑層可為單層、多層之任一者。
本實施形態中,亦可於熱膨脹性黏著劑層添加各種添加劑(例如,著色劑、增黏劑、增量劑、填充劑、黏著賦與劑、可塑劑、抗老化劑、抗氧化劑、界面活性劑、交聯劑等)。
本實施形態中,暫時固定用片材5以至少具有熱膨脹性黏著劑層與感壓性接著劑層者為佳。此時,以熱膨脹性黏著劑層位於支撐體1側、感壓性接著劑層位於配線片材2側地積層為佳。藉由如此地積層,剝離步驟(步驟F)中,首先,藉由熱發泡自暫時固定用片材5剝離支撐體1,之後,可藉由剝除剝離自配線片材2剝離暫時固定用片材5。藉此,可自配線片材2剝離支撐體1與暫時固定用片材5。
暫時固定用片材5可利用例如,混合黏著劑(感壓接著劑)、發泡劑(熱膨脹性微球體等)、及視需要添加之溶 劑或其他添加劑等後,形成片材狀之層的慣用方法形成。具體而言,例如,將黏著劑、發泡劑(熱膨脹性微球體等)、及視需要含有溶劑或其他添加劑之混合物塗布於適當之分離器(剝離紙等)上形成塗布膜後,於預定條件下使該塗布膜乾燥,藉由將其轉印(轉移)至支撐體1上而得到。又,亦可將前述混合物直接塗布於支撐體1形成塗布膜後,於預定條件下使該塗布膜乾燥。
(配線片材)
藉於暫時固定用片材5上形成配線片材2而得。於暫時固定用片材5上形成配線片材2之方法,可使用加成法、或消去法等眾所周知的電路基板或中介層之製造技術。藉此,可得形成有再配線層之配線片材2。具體而言,可使用例如,日本專利特開2010-141126號公報記載的方法。本實施形態中,於形成於支撐體1上之暫時固定用片材5上形成配線片材2。因此,製造步驟中,尺寸穩定性良好,又,由薄之配線電路基板的處理性良好之點來看更為優異。
藉由以上,可得依序積層有支撐體1、暫時固定用片材5及配線片材2之積層體10。
積層體10可為被捲成捲狀的狀態,亦可為未被捲成捲狀之長條狀。於捲成捲狀時,支撐體1係使用可捲取之金屬箔等。又,暫時固定用片材5、及配線片材2通常係於可捲取之程度之可撓曲狀態下形成。
配線片材2可連續積層於暫時固定用片材5上,亦可於暫時固定用片材5上隔有預定間隔地積層複數配線片 材2。
圖2係顯示於暫時固定用片材上隔有預定間隔積層有複數配線片材之例的俯視圖。圖3係顯示於暫時固定用片材上隔有預定間隔積層有複數配線片材之其他例的俯視圖。圖2顯示之例中,複數俯視為圓形的配線片材2隔有預定間隔地積層於暫時固定用片材5上。圖3顯示之例中,複數俯視為長方形的配線片材2隔有預定間隔地積層於暫時固定用片材5上。
[倒裝晶片安裝半導體晶片之步驟]
準備積層體10之步驟之後(步驟A之後),如圖4所示,於積層體10之配線片材2上倒裝晶片安裝半導體晶片3(步驟B)。具體而言,如圖5所示,連接形成於配線片材2之連接用導體部21與形成於半導體晶片3之電極31,於配線片材2上倒裝晶片安裝半導體晶片3。倒裝晶片安裝可使用例如,眾所周知的倒裝晶片接合器。
[準備密封用片材之步驟]
接著,準備將環氧樹脂、硬化劑、及無機填充劑捏合後所得之捏合物再塑性加工而得的密封用片材20(步驟C)。
並未特別限定前述環氧樹脂,可使用例如:雙環戊二烯型環氧樹脂、甲酚酚醛型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三羥基苯基甲烷型環氧樹脂等各種環氧樹脂。該等環氧樹脂可單獨使用,亦可併用2種以上。其中,以下述通式(1)所示之環氧樹脂為佳。若含有下述通式(1)所 示之環氧樹脂則柔軟性優異。因此,與配線片材或半導體晶片之接著性更為優異。
(式中,R1~R4係相同或相異,表示甲基或氫原子,X表示-CH2-、-O-或-S-。)
前述通式(1)之R1~R4表示取代苯環之甲基或氫原子,以R1~R4全部係甲基或氫原子為佳。
前述環氧樹脂,可舉例如:下述化學式(2)~(4)所示之雙酚F型環氧樹脂、下述化學式(5)~(7)所示之4,4’-硫代雙酚型環氧樹脂、下述化學式(8)~(10)所示之4,4’-氧代雙酚型環氧樹脂等。
前述環氧樹脂中,考量到柔軟性,以下述化學式(2)所示之雙酚F型環氧樹脂、下述化學式(5)所示之4,4’-硫代雙酚型環氧樹脂、下述化學式(8)所示之4,4’-氧代雙酚型環氧樹脂為佳,考量到脫膠(tackless)之觀點,更佳者可舉下述化學式(2)所示之雙酚F型環氧樹脂為例。
化學式(2):
化學式(3):
化學式(4):
化學式(5):
化學式(6):
化學式(7):
化學式(8):
化學式(9):
化學式(10):
前述環氧樹脂可單獨使用,亦可合併使用。
又,前述環氧樹脂之環氧當量係例如90~800g/eq,以100~500g/eq為佳。
又,前述環氧樹脂之軟化點係例如30~100℃,以40~90℃為佳。
前述環氧樹脂之含有比例,相對於捏合物100重量份,係例如1~50重量份,考量到密封用片材之可撓性,以3~20重量份為佳,更佳者是4~8重量份。
並未特別限制前述硬化劑係前述環氧樹脂之硬化劑,可舉酚醛樹脂、酸酐系化合物、胺系化合物等為例。
前述酚醛樹脂,可舉例如:苯酚酚醛清漆樹脂、 酚芳烷基樹脂、聯苯芳烷基樹脂(具聯苯芳烷基骨架之酚醛樹脂)、雙環戊二烯型酚醛樹脂、甲酚酚醛樹脂、可溶酚醛樹脂(resol resin)等。
前述酸酐系化合物,可舉例如:鄰苯二甲酸、順丁烯二酸酐、四氫酞酐、六氫酞酐、甲基納迪克酸酐(methyl nadic anhydride)、苯均四酸酐、十二烷基丁二酸酐、二氯丁二酸酐、二苯甲酮四羧基二酸酐、氯橋酸酐等。
前述胺系化合物,可舉例如:乙二胺、丙二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、該等之胺加合物、間苯二胺、二胺基二苯甲烷、二胺基二苯碸等。
前述硬化劑可單獨使用,亦可合併使用。
又,前述硬化劑中,考量到硬化反應性(信賴性),以酚醛樹脂為佳,考量到硬化後之密封用片材強度與硬化反應性之均衡,更佳者可舉聯苯芳烷基樹脂為例。
又,前述硬化劑之混合比例,相對於捏合物100重量份,係例如1~20重量份,以2~10重量份為佳,相對於環氧樹脂100重量份,係例如30~130重量份,以40~120重量份為佳。
又,使用酚醛樹脂作為前述硬化劑時,添加酚醛樹脂使相對於前述環氧樹脂之環氧基1當量,酚醛樹脂之羥基的當量數係例如,0.5~2當量,以0.8~1.2當量為佳。
又,視需要亦可於捏合物中與前述硬化劑一同含有硬化促進劑。
前述硬化促進劑,可舉例如:三苯膦、四苯鏻. 四苯硼等有機磷系化合物、咪唑系化合物等。
前述硬化促進劑可單獨使用,亦可合併使用。
又,前述硬化促進劑中,可舉咪唑系化合物為例,更佳者可舉2-苯-4,5-二羥甲基咪唑為例。
前述硬化促進劑之含有比例,相對於捏合物100重量份,係例如0.01~5重量份,以0.05~3重量份為佳。
又,前述硬化促進劑之含有比例,相對於硬化劑100重量份,係例如0.5~10重量份,以1~5重量份為佳。
並未特別限制前述無機填充劑,可舉眾所周知的填充劑等為例。
具體而言,可舉例如:石英玻璃板、滑石、二氧化矽(例如,熔融二氧化矽、結晶性二氧化矽等)、氧化鋁、氮化鋁、氮化矽、碳酸鈣(例如,重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、白艷華等)、氧化鈦等之粉末。
前述填充劑可單獨使用、或亦可併用。
又,前述填充劑中,考量到硬化後之密封用片材20的線膨脹係數下降,以二氧化矽粉末為佳,更佳者可舉熔融二氧化矽粉末為例。
又,前述熔融二氧化矽粉末可舉球狀熔融二氧化矽粉末、粉碎熔融二氧化矽粉末為例,考量到捏合物之流動性,以球狀熔融二氧化矽粉末為佳。
前述球狀熔融二氧化矽粉末之平均粒子徑係例如0.1~40μm,以0.1~30μm為佳,更佳者是0.3~15μm。
另外,平均粒子徑可藉由例如,雷射繞射散射式 粒度分布測定裝置測定。
密封用片材20中前述無機填充劑之混合比例,以為構成密封用片材20的全組成物中之70-90體積%為佳,以75-85體積%較佳。藉使前述無機填充劑之混合比例於前述數值範圍內,將容易實現低翹曲性、抑制樹脂凸出、及高信賴性。
又,前述填充劑之混合比例,相對於環氧樹脂100重量份,係例如1000~3000重量份,以1300~2500重量份為佳。
又,捏合物中,考量到提升密封用片材20之可撓性,亦可添加可撓性賦與劑。
前述可撓性賦與劑只要係可賦與密封用片材20可撓性者即可,並未特別限制,可舉例如:聚丙烯酸酯等各種丙烯酸系共聚物、聚苯乙烯-聚異丁烯系共聚物、苯乙烯丙烯酸系共聚物等具苯乙烯骨架之熱可塑性彈性體、丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)等具丁二烯骨架之熱可塑性彈性體、乙烯-乙酸乙烯酯共聚合物(EVA)、異戊二烯橡膠、丙烯腈橡膠等橡膠質聚合物等。其中,由低翹曲性之觀點來看,以由含有苯乙烯骨架、及丁二烯骨架中任一者且重量平均分子量1萬以上之聚合物所構成的熱可塑性彈性體為佳。另,重量平均分子量係指藉由GPC(凝膠滲透層析法)測定,以聚苯乙烯換算所算出之值。
前述可撓性賦與劑可單獨使用、或亦可合併使用。
又,考量到捏合物之耐熱性及強度,前述可撓性賦與劑以具苯乙烯骨架之彈性體為佳,更佳者可舉聚苯乙烯-聚異丁烯系共聚物為例。
前述可撓性賦與劑之含有比例,相對於捏合物100重量份,係例如小於30重量份,考量到接著性及耐熱性,以小於10重量份為佳,更佳者是小於5重量份。
又,除了前述成分以外,可於捏合物中添加前述環氧樹脂以外之環氧樹脂(以下,稱作其他之環氧樹脂。),此外,視需要,亦可添加適當比例之阻燃劑、碳黑等顏料等眾所周知的添加劑。
另外,於添加其他之環氧樹脂時,其他之環氧樹脂的含有比例,相對於前述環氧樹脂及其他之環氧樹脂的總量100重量份,係例如小於30重量份,考量到密封用片材20之可撓性,以小於20重量份為佳。
調製如此之捏合物時,以前述之混合比例混合前述各成分並熔融捏合。
並未特別限定熔融捏合之方法,可舉藉由混合輥、加壓式捏揉機、擠壓機等眾所周知的捏合機熔融捏合之方法等為例。
只要溫度於前述各成分之軟化點以上的話,並未特別限制捏合條件,係例如30~150℃,考量到環氧樹脂之熱硬化性,以40~140℃為佳,更佳者是60~120℃;時間係例如1~30分鐘,以5~15分鐘為佳。
藉此,調製捏合物。
利用塑性加工將如此之捏合物調製成密封用片材20。具體而言,於未冷卻熔融捏合後之捏合物的高溫狀態下直接塑性加工,調製密封用片材20。
並未特別限制如此之塑性加工方法,可舉例如:平板擠壓法、T型模具擠壓法、輥擠壓法、輥捏合法、充氣擠壓法、共擠壓法、壓延成形法等。
只要於前述之各成分的軟化點以上的話,並未特別限制塑性加工溫度,考量到環氧樹脂之熱硬化性及加工性,係例如40~150℃,以50~140℃為佳,更佳者是60~120℃。
藉由以上調製密封用片材20。
密封用片材20之厚度,係例如100~1500μm,以300~1200μm為佳。
密封用片材20不需於薄膜上等塗布含有環氧樹脂或無機填充劑之清漆,係藉由塑性加工捏合物所形成。
因此,可增加無機填充劑之混合比例,可充分地期待提升密封用片材的性能。
又,因密封用片材20即使未大量地添加阻礙耐熱性之可撓性賦與劑,仍具有充分之可撓性,故可期待提升其接著性及耐熱性。
因此,密封用片材20可增加無機填充劑之混合比例,且可期待提升其接著性及耐熱性。
又,密封用片材20可藉由塑性加工前述捏合物得到,故即使增加無機填充劑之混合比例仍可得到良好膜質 的密封用片材。因此,增加無機填充劑之混合比例,可降低密封用片材熱硬化後的線膨脹係數。結果,例如,可抑制起因於熱硬化後密封片材之線膨脹係數的半導體裝置翹曲。
[填入步驟]
接著,如圖6所示,於半導體晶片3露出表面側之面上配置密封用片材20,如圖7所示,將半導體晶片3填入密封用片材20(步驟D)。
並未特別限定將半導體晶片3填入密封用片材20之方法,可藉由熱壓或疊合機等眾所周知的方法進行。熱壓條件方面,溫度係例如40~100℃,以50~90℃為佳;壓力係例如0.1~10MPa,以0.5~8MPa為佳;時間係例如0.3~10分鐘,以0.5~5分鐘為佳。又,考量到提升密封用片材20對半導體晶片3及配線片材2之密著性與追隨性,以於減壓條件下(例如0.1~5kPa)進行壓製為佳。
[熱硬化步驟]
接著,使密封用片材20熱硬化(步驟E)。
熱硬化處理之條件係設定為暫時固定用片材5不會因熱硬化處理之熱而剝離。以設定為密封用片材20之熱硬化時的加熱溫度較剝離後述暫時固定用片材5時之加熱溫度低10℃以上為佳。藉此,可更確實地防止暫時固定用片材5於熱硬化時剝離。前述熱硬化處理之條件方面,加熱溫度以100℃以上為佳,以120℃以上較佳。另一方面,加熱溫度之上限以200℃以下為佳,以180℃以下較佳。加熱 時間以10分鐘以上為佳,以30分鐘以上較佳。另一方面,加熱時間之上限,以180分以下為佳,以120分以下較佳。又,視需要亦可加壓,以0.1MPa以上為佳,以0.5MPa以上較佳。另一方面,上限以10MPa以下為佳,以5MPa以下較佳。
[剝離步驟]
然後自配線片材2剝離支撐體1與暫時固定用片材5(步驟F)。具體而言,首先,如圖8所示,自暫時固定用片材5剝離支撐體1。自暫時固定用片材5剝離支撐體1係加熱暫時固定用片材5之熱膨脹性黏著劑層,使支撐體1與暫時固定用片材5的接著力降低後剝離。
剝離處理之條件係設定為較熱硬化時之加熱溫度高。前述剝離處理之條件方面,加熱溫度以110℃以上為佳,以130℃以上較佳。另一方面,加熱溫度之上限以220℃以下為佳,以200℃以下較佳。加熱時間以0.2分鐘以上為佳,以0.5分鐘以上較佳。另一方面,加熱時間之上限以5分鐘以下為佳,以3分鐘以下較佳。
自暫時固定用片材5剝離支撐體1後,如圖9所示,自配線片材2剝除剝離暫時固定用片材5。剝除剝離係例如,可於常溫下進行。另,自配線片材2剝離支撐體1與暫時固定用片材5後,視需要,亦可藉由溼洗淨或電漿洗淨等洗淨配線片材2之面。
[凸塊形成步驟]
接著,視需要,於配線片材2上之預定處形成凸塊4(參 照圖10)。
[切割步驟]
然後,視需要,進行切割(參照圖11)。藉此,可得分割成各個半導體晶片3、或各成為1個封裝之一之複數半導體晶片3的半導體裝置30。
以上,說明本實施形態之半導體裝置之製造方法。
上述實施形態中,說明自暫時固定用片材5剝離支撐體1後,自配線片材2剝離暫時固定用片材5之情形。然而,本發明並未受該例所限定,亦可自配線片材2剝離支撐體1與暫時固定用片材5之積層物。此時,暫時固定用片材5係於與配線片材2之接著面具有熱膨脹性黏著劑層的構造,藉由加熱降低配線片材2與暫時固定用片材5之接著力後剝離即可。
上述實施形態中,說明使用依序積層有支撐體1、暫時固定用片材5及配線片材2的積層體10之情形。然而,本發明之積層體只要至少積層有暫時固定用片材與配線片材的話,不需受該例所限定,亦可為例如,於未支撐有支撐體之單體的暫時固定用片材上形成有配線片材者。本發明中,於配線片材上倒裝晶片安裝半導體晶片後,因將半導體晶片填入密封用片材,故即使無支撐體仍可得到抑制配線片材與半導體晶片之連接不良的效果。又,本發明之積層體亦可具有支撐體、暫時固定用片材、配線片材以外的其他層。
以上,說明本實施形態之半導體裝置之製造方法的一例,但本發明之半導體裝置之製造方法並未受上述例所限定,可於本發明要旨範圍內適當地變更。
實施例
以下,舉例詳細說明本發明之較佳實施例。但,該實施例所記載之材料或混合量等,若無特別限定之記載,則本發明之要旨並未受該等所限定。又,份係指重量份之意。
(實施例1)
<密封用片材之作成>
於表1所示之處理方法(單位:重量%)中,混合各成分並藉由雙軸捏合機以100℃熔融捏合10分鐘,調製捏合物。
接著,利用平板擠壓將所得之捏合物形成為片材狀,得到尺寸20cm見方、厚度400μm之密封用片材。
說明實施例中使用之成分。
環氧樹脂1:新日鐵化學(股)製之YSLV-80XY(雙酚F型環氧樹脂、環氧當量200g/eq.軟化點80℃)
酚醛樹脂1:明和化成社製之MEH-7851-SS(具聯苯芳烷基骨架之酚醛樹脂、羥基當量203g/eq.軟化點67℃)
熱可塑性樹脂1:Kaneka社製之SIBSTER 072T(苯乙烯-異丁烯-苯乙烯嵌段共聚合物、重量平均分子量:7萬3000)
無機填充劑1:電氣化學工業社製之FB-9454FC(熔融球狀二氧化矽、平均粒子徑20μm)
矽烷耦合劑1:信越化學社製之KBM-403(3-環氧丙氧基 丙基三甲氧基矽烷)
碳黑1:三菱化學社製之#20
阻燃劑1:伏見製藥所製之FP-100(膦氮烯系阻燃劑:式(11)所表示之化合物
硬化促進劑1:四國化成工業社製之咪唑觸媒2PHZ-PW
另外,實施例1之無機填充劑1的混合量相當於構成密封用片材之全組成物中的80體積%。
(半導體裝置之製造評價)
<暫時固定用片材之準備>
準備日東電工製之熱剝離片材(REVALPHA NO.31950E(厚度96μm、熱剝離溫度200℃),作為暫時固定用片材。另,REVALPHA NO.31950E具於單面具有熱膨脹 性黏著劑層,並於另一面具有感壓性接著劑層之層構造。
<配線片材之準備>
準備使用厚度13μm之聚醯亞胺薄膜作為基底絕緣層,並使用有銅做為外部連接用導體的配線片材(配線電路基板)。
<積層體之準備>
準備金屬板(材質:SUS304、厚度0.5mm、尺寸25cm見方),作為支撐體。然後,使用熱疊合機,以大気壓下、40℃、壓力0.2MPa之條件貼合所準備之支撐體與暫時固定片材。此時,貼合成暫時固定片材之熱膨脹性黏著劑層與支撐體接觸的狀態。此外,藉由使用真空疊合機以100℃、0.3MPa、真空度50torr之條件貼合支撐體上之暫時固定用片材與配線片材,得到積層有暫時固定用片材與配線片材的積層體。
使用倒裝晶片接合器於前述積層體上之全部安裝區域安裝晶片。晶片係使用長5mm×寬5mm×厚度200μm者。又,隔有3mm之間隔(1個晶片之端部與相鄰之晶片之端部的距離),以縱向20個×橫向20個地進行安裝。又,安裝條件係如下述。
(安裝條件)
真空度:3Pa
溫度:300℃
壓力:1.5g/凸塊
接著,將如前述於配線片材上安裝有晶片者配置於真空壓製機中,並於其上疊上前述所得之密封用片材。 之後,將真空室內抽為真空。然後,以100℃、1MPa、真空度20torr、加壓時間1分鐘之條件進行成型。之後,開放於大氣下,打開模型取出成型物。並且,於大氣壓下以130℃、2小時之加熱條件下使密封用片材硬化。
接著,將硬化後之成型物於200℃之熱板上加熱30秒。藉此,暫時固定用片材之支撐體側的熱膨脹性黏著劑層熱膨脹,自支撐體剝離。然後,自配線片材剝除剝離暫時固定用片材。
之後於露出於基底絕緣層之外部連接用導體部端面的金層表面形成焊球。最後切割成各個半導體裝置。
(半導體裝置製造評價之結果)
實施例1中,以簡便之作業內容即可確認得到半導體裝置。又,實施例1中,因於密封前配線片材與晶片即接合,故不會產生起因於密封片材之成型及熱硬化的配線片材與半導體晶片之位移。結果,可知可抑制配線片材與半導體晶片之連接不良。
(翹曲量之測定)
實施例1之組成的密封用片材係準備有20cm見方、厚度為400μm之形狀者。
又,準備有前述半導體裝置之製造評價中準備的於配線片材安裝有晶片者。
於真空壓製機中配置於配線片材上安裝有晶片者,並於其上疊上密封用片材。之後,以與半導體裝置之製造評價相同的條件進行成型、及密封用片材之硬化。之後,測 定密封用片材的翹曲量。翹曲量係藉由將密封有晶片之密封用片材(切割前之20cm見方、厚度400μm之密封用片材)置於平坦之台上,並使用接觸式針盤量規進行厚度測定。厚度測定係測定自台面起至最遠部分之厚度。接著,將所得之測定厚度減去密封用片材之厚度,即400μm的值作為翹曲量。結果,翹曲量為2mm。
比較例1中,使用以下組成之密封用片材,並準備20cm見方、厚度400μm之形狀者。
(比較例1)
<密封用片材之作成>
將表2所示之各成分以表中所示之比例分散混合於MEK(甲基乙基酮)中,得到片材塗布用清漆。緊接著,以缺角輪塗布機(comma coater)將該清漆塗布於厚度50μm之聚酯薄膜A(三菱化學聚酯製、MRF-50)上並乾燥,貼合至聚酯薄膜B(三菱化學聚酯製、MRX-38),得到熱硬化性接著片材。之後,藉由輥疊合機積層該熱硬化性接著片材,以得到厚度400μm之密封用片材。
環氧樹脂2:雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂製、EPIKOTE828)
環氧樹脂3:三羥基苯基甲烷型環氧樹脂(日本化藥製、EPPN-501HY)
熱可塑性樹脂2:丙烯酸共聚物(Nagase chemteX製、Teisanresin SG-P3、重量平均分子量:85萬)
酚醛樹脂2:酚醛清漆型酚醛樹脂(明和化成製、DL-65)
硬化促進劑2:2P4MHZ-PW(四國化成工業製)
碳黑2:三菱化學社製#20
無機填充劑2:平均粒徑5.5μm之球狀熔融二氧化矽粉末(電氣化學工業社製、FB-7SDC)
另外,比較例1中無機填充劑2之混合量相當於構成密封用片材之全組成物中的41體積%。
使用前述比較例1之密封用片材,與前述實施例1之情形同樣地測定翹曲量後,係10mm。
(翹曲量測定之結果)
可確認實施例之密封用片材可抑制翹曲。特別是,可知實施例1之密封用片材較比較例1之密封用片材減少有1/3以上之翹曲。
1‧‧‧支撐體
2‧‧‧配線片材
5‧‧‧暫時固定用片材
10‧‧‧積層體

Claims (6)

  1. 一種半導體裝置之製造方法,其特徵在於具有以下步驟:步驟A:準備積層體,其至少積層有暫時固定用片材與形成有再配線層之配線片材;步驟B:於前述積層體之前述配線片材上倒裝晶片安裝半導體晶片;步驟C:準備密封用片材,其係將環氧樹脂、硬化劑、及無機填充劑捏合後所得之捏合物再塑性加工而得者;步驟D:於前述半導體晶片露出側之面上配置前述密封用片材,將前述半導體晶片填入前述密封用片材;步驟E:使前述密封用片材熱硬化;及步驟F:自前述配線片材剝離前述暫時固定用片材。
  2. 如請求項1之半導體裝置之製造方法,其中前述密封用片材中前述無機填充劑之混合比例係構成前述密封用片材的全組成物中之70-90體積%。
  3. 如請求項1之半導體裝置之製造方法,其中前述密封用片材含有熱可塑性彈性體,其係由含苯乙烯骨架及丁二烯骨架中任一者且重量平均分子量1萬以上之聚合物所構成。
  4. 如請求項1之半導體裝置之製造方法,其中前述環氧樹脂係下述式(1)所示之環氧樹脂, (式中,R1~R4係相同或相異,表示甲基或氫原子,X表示-CH2-、-O-或-S-)。
  5. 如請求項1至4中任1項之半導體裝置之製造方法,其中前述步驟A所準備之積層體係依序積層有支撐體、暫時固定用片材及配線片材的積層體,前述步驟F係自前述配線片材剝離前述暫時固定用片材與前述支撐體的步驟。
  6. 如請求項5之半導體裝置之製造方法,其中前述暫時固定用片材於與前述支撐體接觸側之面具有熱膨脹性黏著劑層。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018030262A1 (ja) * 2016-08-09 2018-02-15 株式会社村田製作所 モジュール部品の製造方法
JP6842878B2 (ja) * 2016-10-20 2021-03-17 東京応化工業株式会社 接着剤組成物、及びその利用
WO2018194133A1 (ja) * 2017-04-21 2018-10-25 三井化学株式会社 半導体基板の製造方法、半導体装置およびその製造方法
JP2019033124A (ja) * 2017-08-04 2019-02-28 リンテック株式会社 半導体装置の製造方法、及び接着積層体
KR102543787B1 (ko) * 2018-10-02 2023-06-14 린텍 가부시키가이샤 적층체 및 경화 봉지체의 제조 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5426511B2 (ja) * 2009-11-30 2014-02-26 パナソニック株式会社 封止用エポキシ樹脂組成物シート及びこれを用いて封止した中空型デバイス
JP5042297B2 (ja) * 2009-12-10 2012-10-03 日東電工株式会社 半導体装置の製造方法
JP2012167177A (ja) * 2011-02-14 2012-09-06 Nitto Denko Corp 半導体装置製造用耐熱性粘着テープ及びそのテープを用いた半導体チップの製造方法
JP2012214743A (ja) * 2011-04-01 2012-11-08 Hitachi Chemical Co Ltd 圧縮成形用固形封止樹脂組成物及び半導体装置
TW201250950A (en) * 2011-05-19 2012-12-16 Sumitomo Bakelite Co A semiconductor module component and a liquid sealing resin composition
JP2013007028A (ja) * 2011-05-20 2013-01-10 Nitto Denko Corp 封止用シートおよび電子部品装置

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