WO2014156883A1 - 封止シート、半導体装置の製造方法及び封止シート付き基板 - Google Patents

封止シート、半導体装置の製造方法及び封止シート付き基板 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a sealing sheet, a method for manufacturing a semiconductor device, and a substrate with a sealing sheet.
  • sealing resin a liquid sealing resin is widely used.
  • an adhesive layer (underfill sheet) is disposed on the substrate, and the space between the two is filled with the adhesive layer disposed on the substrate when the semiconductor element is connected to the substrate. It has been adopted. In this filling process, the space between the adherend and the semiconductor element can be easily filled.
  • the adhesive layer as the underfill sheet is used in a single layer form, and the single-layer adhesive layer is directly arranged on the tape substrate. Handling is difficult, and adhesion to unintended locations or breakage of the adhesive layer may occur.
  • a reinforcing material for reinforcing the underfill sheet can be bonded to cope with the sealing sheet. In this case, the workability of the underfill sheet before placement on the substrate is improved due to the presence of the reinforcing material, but since the reinforcing material is used in combination with the underfill sheet, it is used as a sealing sheet during placement. Requires new characteristics based on the combination.
  • the present invention uses a sealing sheet that can suppress the generation of voids due to good embedding property in the unevenness of a semiconductor element or an adherend, and has good workability before and after being attached to an adherend. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device and a substrate on which the sealing sheet is bonded.
  • the sealing sheet of this invention is equipped with a base material and the underfill material which has the following characteristics provided on this base material.
  • 90 ° peel strength from the substrate 1 mN / 20 mm or more and 50 mN / 20 mm or less Breaking elongation at 25 ° C .: 10% or more Minimum viscosity at 40 ° C. or more and less than 100 ° C .: 20000 Pa ⁇ s or less Minimum at 100 ° C. or more and 200 ° C. or less Viscosity: 100 Pa ⁇ s or more
  • the underfill material After bonding the underfill material to an adherend such as a substrate, it is necessary to peel the base material from the underfill material.
  • the 90 ° peeling force from the base material of the underfill material is 1 mN / 20 mm or more and 50 mN / 20 mm or less, it can be peeled smoothly without applying an excessive load.
  • the breaking elongation at 25 ° C. of the underfill material is 10% or more, it does not break even if the stretching action is applied before being attached to the adherend. Even if a force is applied, the underfill material itself can be prevented from breaking.
  • the minimum viscosity of the underfill material at 40 ° C. or more and less than 100 ° C.
  • each measuring method of 90 degree peeling force, breaking elongation, minimum melt viscosity, and peeling force with respect to a base material is based on description of an Example.
  • the underfill material preferably includes a thermoplastic resin and a thermosetting resin.
  • the thermoplastic resin includes an acrylic resin and the thermosetting resin includes an epoxy resin and a phenol resin.
  • the thermosetting resin includes a thermosetting resin that is liquid at 25 ° C. (hereinafter also referred to as “liquid thermosetting resin”), and the weight of the liquid thermosetting resin with respect to the total weight of the thermosetting resin. Is preferably 5% by weight or more and 40% by weight or less. This makes it possible to exhibit the above characteristics in a well-balanced manner, and in particular, it is easy to adjust the viscosity, and the underfill material can be embedded in the unevenness of the adherend.
  • liquid thermosetting resin a thermosetting resin that is liquid at 25 ° C.
  • the underfill material preferably contains a flux agent.
  • the oxide film on the electrode surface such as the solder bump can be removed and the wettability of the solder can be improved, and the protruding electrode such as the solder bump provided on the semiconductor element can be efficiently melted so that the semiconductor element is covered with the semiconductor element.
  • the electrical connection with the body can be made more reliable.
  • the base material preferably contains a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin is preferably polyethylene terephthalate from the viewpoint of imparting appropriate tensile strength, mechanical properties such as elongation to the sealing sheet.
  • a semiconductor device comprising an adherend, a semiconductor element electrically connected to the adherend, and an underfill material that fills a space between the adherend and the semiconductor element.
  • a manufacturing method comprising: A preparation step of preparing the sealing sheet; A bonding step of bonding the underfill material of the sealing sheet to the adherend so as to cover a connection position with the semiconductor element on the adherend; A peeling step of peeling the base material from the underfill material bonded to the adherend; A connection step of electrically connecting the semiconductor element and the adherend via a protruding electrode formed on the semiconductor element while filling a space between the adherend and the semiconductor element with the underfill material.
  • a method of manufacturing a semiconductor device including:
  • the underfill material of the sealing sheet is bonded to the adherend, and then the semiconductor elements are electrically connected.
  • the underfill material is not broken and the adhesion to the semiconductor element can be improved.
  • the underfill material has a predetermined viscosity at the time of bonding, the followability to the unevenness of the adherend and the semiconductor element can also be improved.
  • the present invention also includes a substrate with a sealing sheet including a substrate and the sealing sheet attached to the substrate.
  • the sealing sheet of this invention is equipped with a base material and the underfill material which has the following characteristics provided on this base material.
  • 90 ° peel strength from the substrate 1 mN / 20 mm or more and 50 mN / 20 mm or less Breaking elongation at 25 ° C .: 10% or more Minimum viscosity at 40 ° C. or more and less than 100 ° C .: 20000 Pa ⁇ s or less Minimum at 100 ° C. or more and 200 ° C. or less Viscosity: 100 Pa ⁇ s or more
  • the present invention also includes a semiconductor comprising an adherend, a semiconductor element electrically connected to the adherend, and an underfill material that fills a space between the adherend and the semiconductor element.
  • a device manufacturing method comprising: A preparation step of preparing the sealing sheet; A bonding step of bonding the underfill material of the sealing sheet to the adherend so as to cover a connection position with the semiconductor element on the adherend; A peeling step of peeling the base material from the underfill material bonded to the adherend; A connection step of electrically connecting the semiconductor element and the adherend via a protruding electrode formed on the semiconductor element while filling a space between the adherend and the semiconductor element with the underfill material.
  • a method of manufacturing a semiconductor device including:
  • the sealing sheet 10 is prepared (see FIG. 1).
  • the sealing sheet 10 includes a base material 1 and an underfill material 2 provided on the base material 1 and having the following characteristics.
  • 90 ° peel strength from the substrate 1 mN / 20 mm or more and 50 mN / 20 mm or less Breaking elongation at 25 ° C .: 10% or more Minimum viscosity at 40 ° C. or more and less than 100 ° C .: 20000 Pa ⁇ s or less Minimum at 100 ° C. or more and 200 ° C. or less Viscosity: 100 Pa ⁇ s or more
  • the substrate 1 is a strength matrix of the sealing sheet 10.
  • polyolefins such as low density polyethylene, linear polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultra low density polyethylene, random copolymer polypropylene, block copolymer polypropylene, homopolypropylene, polybutene, polymethylpentene, ethylene-acetic acid Vinyl copolymer, ionomer resin, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid ester (random, alternating) copolymer, ethylene-butene copolymer, ethylene-hexene copolymer, Polyester such as polyurethane, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyimide, polyetherimide, polyamide, wholly aromatic polyamide, polyphenylsulfur De, aramid (paper), glass, glass cloth, fluorine resin, polyvinylene, polyviny
  • examples of the material of the substrate 1 include polymers such as a crosslinked body of the above resin.
  • the plastic film may be used unstretched or may be uniaxially or biaxially stretched as necessary.
  • the surface of the substrate 1 is chemically treated by conventional surface treatments such as chromic acid treatment, ozone exposure, flame exposure, high piezoelectric impact exposure, ionizing radiation treatment, etc. in order to improve adhesion and retention with adjacent layers.
  • a physical treatment or a coating treatment with a primer for example, an adhesive substance described later can be performed.
  • the base material 1 can be used by appropriately selecting the same kind or different kinds, and a blend of several kinds can be used as necessary.
  • the base material 1 is provided with a vapor-deposited layer of a conductive material having a thickness of about 30 to 500 mm made of a metal, an alloy, an oxide thereof, or the like on the base material 1 in order to impart an antistatic ability. be able to.
  • the substrate 1 may be a single layer or two or more layers.
  • the thickness of the substrate 1 can be appropriately determined in consideration of the workability of the sealing sheet 10 and the like, and is generally about 5 ⁇ m to 200 ⁇ m, preferably 35 ⁇ m to 120 ⁇ m.
  • additives for example, a colorant, a filler, a plasticizer, an anti-aging agent, an antioxidant, a surfactant, a flame retardant, etc.
  • a colorant for example, a colorant, a filler, a plasticizer, an anti-aging agent, an antioxidant, a surfactant, a flame retardant, etc.
  • the underfill material 2 in the present embodiment can be used as a sealing film that fills the space between the surface-mounted semiconductor element 5 and the adherend 6 (see FIG. 2C).
  • the 90 ° peeling force from the base material 1 of the underfill material 2 is 1 mN / 20 mm or more and 50 mN / 20 mm or less.
  • the lower limit of the 90 ° peeling force is not particularly limited as long as it is 1 mN / 20 mm or more, but is preferably 5 mN / 20 mm or more, and more preferably 10 mN / 20 mm or more.
  • the upper limit of the 90 ° peeling force is not particularly limited as long as it is 50 mN / 20 mm or less, but is preferably 40 mN / 20 mm or less, and more preferably 30 mN / 20 mm or less.
  • the base sheet 1 is peeled off from the underfill material 2 to the sealing sheet 10. It can be peeled off smoothly without applying an excessive load (see FIG. 2B), and it is possible to prevent inadvertent peeling between the underfill material and the base material when the sealing sheet is handled. .
  • the breaking elongation at 25 ° C. of the underfill material 2 is 10% or more, preferably 50% or more, more preferably 100% or more.
  • the underfill material 2 is not broken even if the expansion / contraction action is applied before being attached to the adherend when the sealing sheet 10 is handled. In addition, even if the above peeling force is applied during peeling, the underfill is not broken. Breakage of the material 2 itself can be prevented.
  • the upper limit of the said breaking elongation is so preferable that it is high, about 1000% is a limit physically.
  • the viscosity of the underfill material 2 at 40 ° C. or more and less than 100 ° C. is 20000 Pa ⁇ s or less, preferably 15000 Pa ⁇ s or less, more preferably 10,000 Pa ⁇ s or less. With such a viscosity, the embedding property of the underfill material 2 into the unevenness of the adherend 6 is good, and generation of voids between the underfill material 2 and the adherend 6 can be prevented.
  • the minimum of the said viscosity is not specifically limited, From a viewpoint of the shape maintenance property at the time of bonding to adherends, such as a board
  • the minimum viscosity of the underfill material 2 at 100 ° C. or more and 200 ° C. or less is 100 Pa ⁇ s or more, preferably 500 Pa ⁇ s or more, more preferably 1000 Pa ⁇ s or more.
  • the upper limit of the said minimum viscosity is not specifically limited, From a viewpoint of the embedding property with respect to the unevenness
  • thermoplastic resin As a constituent material of the underfill material, a combination of a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be used. A thermoplastic resin or a thermosetting resin alone can also be used.
  • thermoplastic resin examples include natural rubber, butyl rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, polybutadiene resin, polycarbonate resin, heat Examples thereof include plastic polyimide resins, polyamide resins such as 6-nylon and 6,6-nylon, phenoxy resins, acrylic resins, saturated polyester resins such as PET and PBT, polyamideimide resins, and fluorine resins. These thermoplastic resins can be used alone or in combination of two or more. Of these thermoplastic resins, an acrylic resin that has few ionic impurities and high heat resistance and can ensure the reliability of the semiconductor element is particularly preferable.
  • the acrylic resin is not particularly limited, and includes one or more esters of acrylic acid or methacrylic acid ester having a linear or branched alkyl group having 30 or less carbon atoms, particularly 4 to 18 carbon atoms.
  • Examples include polymers as components.
  • the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, isobutyl group, amyl group, isoamyl group, hexyl group, heptyl group, cyclohexyl group, 2 -Ethylhexyl group, octyl group, isooctyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group, isodecyl group, undecyl group, lauryl group, tridecyl group, tetradecyl group, stearyl group, octadecyl group,
  • the other monomer forming the polymer is not particularly limited, and examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl acrylate, carboxypentyl acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid.
  • Carboxyl group-containing monomers maleic anhydride or acid anhydride monomers such as itaconic anhydride, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-methacrylic acid 4- Hydroxybutyl, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate or (4-hydroxymethylcyclohexyl) -Methyl Hydroxyl group-containing monomers such as acrylate, styrene sulfonic acid, allyl sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, (meth) acrylamide propane sulfonic acid, sulfopropyl (meth) acrylate or (meth) Examples thereof include sulfonic acid group-containing monomers such as
  • thermosetting resin examples include phenol resin, amino resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, polyurethane resin, silicone resin, and thermosetting polyimide resin. These resins can be used alone or in combination of two or more. In particular, an epoxy resin containing a small amount of ionic impurities or the like that corrode semiconductor elements is preferable. Moreover, as a hardening
  • the epoxy resin is not particularly limited as long as it is generally used as an adhesive composition, for example, bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol S type, brominated bisphenol A type, hydrogenated bisphenol A type, bisphenol AF type.
  • novolac type epoxy resins novolac type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, trishydroxyphenylmethane type resins or tetraphenylolethane type epoxy resins are particularly preferred. This is because these epoxy resins are rich in reactivity with a phenol resin as a curing agent and are excellent in heat resistance and the like.
  • the phenol resin acts as a curing agent for the epoxy resin, for example, a novolac type phenol resin such as a phenol novolac resin, a phenol aralkyl resin, a cresol novolac resin, a tert-butylphenol novolac resin, a nonylphenol novolac resin, Examples include resol-type phenolic resins and polyoxystyrenes such as polyparaoxystyrene. These can be used alone or in combination of two or more. Of these phenol resins, phenol novolac resins and phenol aralkyl resins are particularly preferred. This is because the connection reliability of the semiconductor device can be improved.
  • the compounding ratio of the epoxy resin and the phenol resin is preferably such that, for example, the hydroxyl group in the phenol resin is 0.5 to 2.0 equivalents per equivalent of the epoxy group in the epoxy resin component. More preferred is 0.8 to 1.2 equivalents. That is, if the blending ratio of both is out of the above range, sufficient curing reaction does not proceed and the properties of the cured epoxy resin are likely to deteriorate.
  • an underfill material using an epoxy resin, a phenol resin, and an acrylic resin is particularly preferable. Since these resins have few ionic impurities and high heat resistance, the reliability of the semiconductor element can be ensured.
  • the mixing ratio of the epoxy resin and the phenol resin is 10 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acrylic resin component.
  • the thermosetting resin preferably includes a liquid thermosetting resin.
  • the ratio of the weight of the liquid thermosetting resin to the total weight of the thermosetting resin is preferably 5% by weight to 40% by weight, and more preferably 10% by weight to 35% by weight.
  • the required characteristics of the underfill material 2 can be exhibited in a well-balanced manner, and in particular, the embedding property of the underfill material 2 into the unevenness of the adherend 6 can be improved.
  • the liquid thermosetting resin those having a weight average molecular weight of 1000 or less among the above-mentioned thermosetting resins can be suitably used.
  • the measuring method of a weight average molecular weight can be measured with the following method.
  • a sample is dissolved in THF at 0.1 wt%, and the weight average molecular weight is measured by polystyrene conversion using GPC (gel permeation chromatography).
  • GPC gel permeation chromatography
  • Detailed measurement conditions are as follows. ⁇ Measurement conditions of weight average molecular weight> GPC equipment: Tosoh HLC-8120GPC Column: manufactured by Tosoh Corporation, (GMHHR-H) + (GMHHR-H) + (G2000HHR) Flow rate: 0.8mL / min Concentration: 0.1 wt% Injection volume: 100 ⁇ L Column temperature: 40 ° C Eluent: THF
  • thermosetting acceleration catalyst for epoxy resin and phenol resin is not particularly limited, and can be appropriately selected from known thermosetting acceleration catalysts.
  • stimulation catalyst can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • thermosetting acceleration catalyst for example, an amine-based curing accelerator, a phosphorus-based curing accelerator, an imidazole-based curing accelerator, a boron-based curing accelerator, a phosphorus-boron-based curing accelerator, or the like can be used.
  • the underfill material 2 may be added with a flux in order to remove the oxide film on the surface of the solder bump and facilitate mounting of the semiconductor element.
  • a flux the compound which has a conventionally well-known flux effect
  • production of carboxylate ion can be suppressed and the reactivity with the thermosetting resin etc. which have reactive functional groups, such as an epoxy group, can be suppressed.
  • the carboxyl group-containing compound does not immediately react with the thermosetting resin even by heat at the time of mounting the semiconductor, and can sufficiently exhibit the flux function by the heat applied over time thereafter.
  • the carboxyl group-containing compound according to this embodiment is not particularly limited as long as it is a compound having at least one carboxyl group in the molecule and having an acid dissociation constant pKa of 3.5 or more and having a flux function.
  • the pKa of the carboxyl group-containing compound may be 3.5 or more, but from the viewpoints of suppressing the reaction with the epoxy resin and exhibiting the stability of the flexibility over time and the flux function, it is 3.5 or more and 7.0. The following is preferable, and 4.0 or more and 6.0 or less are more preferable.
  • the carboxyl group has two or more is an acid dissociation constant of the first dissociation constant pKa 1, which the first dissociation constant pKa 1 is in the above range is preferred.
  • BH represents a carboxyl group-containing compound
  • B ⁇ represents a conjugate base of the carboxyl group-containing compound.
  • the measuring method of pKa can be calculated from the concentration of the relevant substance and the hydrogen ion concentration by measuring the hydrogen ion concentration using a pH meter.
  • carboxyl group-containing compound examples include an aromatic carboxylic acid having at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aryl group, and an alkylamino group (hereinafter simply referred to as “carboxyl group-containing compound”).
  • carboxyl group-containing compound an aromatic carboxylic acid having at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aryl group, and an alkylamino group
  • carboxyl group-containing compound examples include an aromatic carboxylic acid having at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aryl group, and an alkylamino group (hereinafter simply referred to as “carboxyl group-containing compound”).
  • aliphatic carboxylic acid having one or more carboxyl groups in the molecule and having 8 or more carbon atoms
  • the aromatic carboxylic acid is not particularly limited as long as it has at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aryl group, and an alkylamino group in the molecule.
  • the parent skeleton excluding the above substituent of the aromatic carboxylic acid is not particularly limited, and examples thereof include benzoic acid and naphthalene carboxylic acid.
  • Aromatic carboxylic acids have the above substituents on the aromatic rings of these parent skeletons. Among these, benzoic acid is preferable as the base skeleton of the aromatic carboxylic acid from the viewpoint of stability in the sheet-like sealing composition and low reactivity with the epoxy resin.
  • At least one hydrogen atom in the 2-position, 4-position and 6-position is independently substituted with an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aryl group or an alkylamino group.
  • It is preferably a benzoic acid derivative (hereinafter sometimes simply referred to as “benzoic acid derivative”).
  • the predetermined substituent is present alone or in combination at at least one of the 2-position, 4-position and 6-position of benzoic acid.
  • Specific examples of the substitution position of the substituent of the benzoic acid derivative include 2-position, 4-position, 2-position and 4-position, 2-position and 6-position, 2-position, 4-position and 6-position.
  • it has a substituent at the 2-position or 4-position. Is preferred.
  • alkyl group in the aromatic carboxylic acid examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n
  • alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms such as -pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group and n-octyl group.
  • a methyl group or an ethyl group is preferable from the viewpoint of pKa adjustment and flux function expression.
  • Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an n-butoxy group, an n-hexanoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, a 2-methylpropoxy group, and a t-butoxy group.
  • Examples of the alkoxy group include 1 to 10 carbon atoms. Among these, from the same points as described above, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, a methoxy group and an ethoxy group are more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
  • aryloxy group examples include a phenoxy group and a p-tolyloxy group, and a phenoxy group is preferable from the same viewpoint as described above.
  • aryl group examples include aryl groups having 6 to 20 carbon atoms such as a phenyl group, toluyl group, benzyl group, methylbenzyl group, xylyl group, mesityl group, naphthyl group, and anthryl group.
  • a phenyl group is preferred.
  • alkylamino group an amino group having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as a substituent can be suitably used.
  • the alkylamino group include a methylamino group, an ethylamino group, a propylamino group, a dimethylamino group, a diethylamino group, a dipropylamino group, and the like. From the same viewpoint as described above, a dimethylamino group is preferable.
  • one or more hydrogen atoms may be independently substituted.
  • additional substituent include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, a 2-methylpropoxy group, a 1-methylpropoxy group, and a t-butoxy group.
  • C1-C4 alkoxy group cyano group, cyanomethyl group, 2-cyanoethyl group, 3-cyanopropyl group, 4-cyanobutyl group and other C2-C5 cyanoalkyl groups, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group , Alkoxycarbonyl groups having 2 to 5 carbon atoms such as t-butoxycarbonyl group, alkoxycarbonylalkoxy groups having 3 to 6 carbon atoms such as methoxycarbonylmethoxy group, ethoxycarbonylmethoxy group, and t-butoxycarbonylmethoxy group, fluorine, chlorine Halogen atoms such as, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafur Fluoroalkyl groups such as Roechiru group.
  • benzoic acid derivative having a specific combination of substitution position and substituent 2-aryloxybenzoic acid, 2-arylbenzoic acid, 4-alkoxybenzoic acid, and 4-alkylaminobenzoic acid are preferable.
  • the benzoic acid derivative does not contain a hydroxyl group.
  • the underfill material 2 can maintain its flexibility over time and can suitably exhibit a flux function. .
  • the aliphatic carboxylic acid is not particularly limited, and may be any of a chain aliphatic (mono) carboxylic acid, an alicyclic (mono) carboxylic acid, a chain aliphatic polyvalent carboxylic acid, or an alicyclic polyvalent carboxylic acid. It may be. Moreover, you may use combining each aspect.
  • chain aliphatic (mono) carboxylic acids examples include octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, octadecanoic acid, and the like, oleic acid, elaidic acid, erucic acid, Examples thereof include unsaturated fatty acids such as nervonic acid, linolenic acid, stearidonic acid, eicosapentaenoic acid, linoleic acid and linolenic acid.
  • alicyclic (mono) carboxylic acids examples include monocyclic carboxylic acids such as cycloheptanecarboxylic acid and cyclooctanecarboxylic acid, norbornanecarboxylic acid, tricyclodecanecarboxylic acid, tetracyclododecanecarboxylic acid, adamantanecarboxylic acid, and methyladamantane.
  • monocyclic carboxylic acids such as cycloheptanecarboxylic acid and cyclooctanecarboxylic acid, norbornanecarboxylic acid, tricyclodecanecarboxylic acid, tetracyclododecanecarboxylic acid, adamantanecarboxylic acid, and methyladamantane.
  • Examples thereof include polycyclic or bridged alicyclic carboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms such as carboxylic acid, ethyladamantanecarboxy
  • Examples of the chain aliphatic polyvalent carboxylic acid include carboxylic acids in which one or more carboxyl groups are further added to the chain aliphatic (mono) carboxylic acid.
  • the chain aliphatic dicarboxylic acid is an epoxy resin. Is preferable in that the flux function is suitably exhibited.
  • Examples of the chain aliphatic dicarboxylic acid include octanedioic acid, nonanedioic acid, decanedioic acid, dodecanedioic acid, tetradecanedioic acid, hexadecanedioic acid, heptadecanedioic acid, octadecanedioic acid, etc. Is preferably a chain aliphatic dicarboxylic acid having a molecular weight of 8 to 12.
  • Examples of the alicyclic polyvalent carboxylic acid include carboxylic acids in which one or more carboxyl groups are further added to the alicyclic (mono) carboxylic acid. Among these, alicyclic dicarboxylic acids are less reactive to epoxy resins. In view of the properties and the flux function expression.
  • Examples of the alicyclic dicarboxylic acids include polycyclic or bridged alicyclic dicarboxylic acids such as monocyclic dicarboxylic acids such as cyclohexane dicarboxylic acid, cycloheptane dicarboxylic acid, and cyclooctane dicarboxylic acid, norbornane dicarboxylic acid, and adamantane dicarboxylic acid. Etc.
  • one or more hydrogen atoms may be substituted with the above additional substituent.
  • the addition amount of the carboxyl group-containing compound as the fluxing agent may be such that the flux function is exerted, and is preferably 0.1 to 20% by weight with respect to the total weight of the organic resin components in the underfill material 2, 0.5 to 10% by weight is more preferable.
  • the underfill material 2 may be colored as necessary.
  • the color exhibited by coloring is not particularly limited. For example, black, blue, red, green, and the like are preferable. In coloring, it can be appropriately selected from known colorants such as pigments and dyes.
  • an inorganic filler can be appropriately blended in the underfill material 2.
  • the blending of the inorganic filler makes it possible to impart conductivity, improve thermal conductivity, adjust the storage elastic modulus, and the like.
  • the inorganic filler examples include silica, clay, gypsum, calcium carbonate, barium sulfate, alumina oxide, beryllium oxide, silicon carbide, silicon nitride and other ceramics, aluminum, copper, silver, gold, nickel, chromium, lead And various inorganic powders made of metals such as tin, zinc, palladium, solder, or alloys, and other carbons. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, silica, particularly fused silica is preferably used.
  • the average particle size of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.005 to 10 ⁇ m, more preferably in the range of 0.01 to 5 ⁇ m, and still more preferably 0.05 to 2 0.0 ⁇ m.
  • the average particle size of the inorganic filler is less than 0.005 ⁇ m, the flexibility of the underfill material is reduced.
  • the average particle size exceeds 10 ⁇ m, the particle size is large with respect to the gap sealed by the underfill material, which causes a decrease in sealing performance.
  • inorganic fillers having different average particle sizes may be used in combination.
  • the average particle size is a value determined by a photometric particle size distribution meter (manufactured by HORIBA, apparatus name: LA-910).
  • the blending amount of the inorganic filler is preferably 10 to 400 parts by weight, more preferably 50 to 250 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic resin component of the underfill material. If the blending amount of the inorganic filler is less than 10 parts by weight, the storage elastic modulus may be lowered and the stress reliability of the package may be greatly impaired. On the other hand, if it exceeds 400 parts by weight, the fluidity of the underfill material 2 may be reduced, and may not be sufficiently embedded in the irregularities of the substrate or semiconductor element, causing voids or cracks.
  • additives can be appropriately added to the underfill material 2 as necessary.
  • other additives include flame retardants, silane coupling agents, ion trapping agents, and the like.
  • flame retardant include antimony trioxide, antimony pentoxide, brominated epoxy resin, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • silane coupling agent include ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and the like. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • the ion trapping agent include hydrotalcites and bismuth hydroxide. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the water absorption rate under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 70% of the underfill material 2 before thermosetting is preferably 1% by weight or less, and more preferably 0.5% by weight or less.
  • the lower limit of the water absorption rate is preferably as small as possible, substantially 0% by weight is preferable, and 0% by weight is more preferable.
  • the thickness of the underfill material 2 (total thickness in the case of multiple layers) is not particularly limited, considering the strength of the underfill material 2 and the filling property of the space between the semiconductor element 5 and the adherend 6, it is 10 ⁇ m or more. It may be about 100 ⁇ m or less. Note that the thickness of the underfill material 2 may be appropriately set in consideration of the gap between the semiconductor element 5 and the adherend 6 and the height of the protruding electrode.
  • the underfill material 2 of the sealing sheet 10 is preferably protected by a separator (not shown).
  • the separator has a function as a protective material that protects the underfill material 2 until it is practically used.
  • the separator is peeled off when the underfill material 2 of the sealing sheet is attached to the adherend 6.
  • a plastic film or paper surface-coated with a release agent such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, polypropylene, a fluorine release agent, or a long-chain alkyl acrylate release agent can be used.
  • the base material 1 can be formed by a conventionally known film forming method.
  • the film forming method include a calendar film forming method, a casting method in an organic solvent, an inflation extrusion method in a closed system, a T-die extrusion method, a co-extrusion method, and a dry lamination method.
  • the underfill material 2 is produced as follows, for example. First, an adhesive composition that is a material for forming the underfill material 2 is prepared. As described in the section of the underfill material, the adhesive composition contains a thermoplastic component, a thermosetting resin, various additives, and the like.
  • the coating film is dried under a predetermined condition to form an underfill material.
  • a coating method For example, roll coating, screen coating, gravure coating, etc. are mentioned.
  • drying conditions for example, a drying temperature of 70 to 160 ° C. and a drying time of 1 to 5 minutes are performed.
  • an underfill material may be formed by drying a coating film on the said drying conditions. Then, an underfill material is bonded together with a separator on a base material separator.
  • the separator is peeled off from the underfill material 2 and the underfill material and the base material are bonded together.
  • Bonding can be performed by, for example, pressure bonding.
  • the laminating temperature is not particularly limited, and is preferably 30 to 100 ° C., for example, and more preferably 40 to 80 ° C.
  • the linear pressure is not particularly limited, and for example, 0.98 to 196 N / cm is preferable, and 9.8 to 98 N / cm is more preferable.
  • the base material separator on the underfill material is peeled off, and the sealing sheet according to this embodiment is obtained.
  • the underfill material 2 of the sealing sheet is bonded to the adherend 6 so as to cover the connection position with the semiconductor element on the adherend 6 (see FIG. 2A).
  • the separator arbitrarily provided on the underfill material 2 of the sealing sheet 10 is appropriately peeled, the circuit surface on which the conductive material 7 of the adherend 6 is formed and the underfill material 2 are opposed to each other, The underfill material 2 and the adherend 6 are bonded together by pressure bonding.
  • the adherend 6 various substrates such as a lead frame and a circuit substrate (such as a wiring circuit substrate), and other semiconductor elements can be used.
  • the material of the substrate is not particularly limited, and examples thereof include a ceramic substrate and a plastic substrate.
  • the plastic substrate include an epoxy substrate, a bismaleimide triazine substrate, a polyimide substrate, and a glass epoxy substrate.
  • thermocompression bonding can usually be performed by a known pressing means such as a pressure bonding roll.
  • the pressing condition may be 0.2 MPa or more, preferably 0.2 MPa or more and 1 MPa or less, more preferably 0.4 Pa or more and 0.8 Pa or less.
  • thermocompression bonding temperature what is necessary is just 40 degreeC or more, Preferably it is 40 degreeC or more and 120 degrees C or less, More preferably, they are 60 degreeC or more and 100 degrees C or less.
  • the pressure bonding may be performed under reduced pressure.
  • the decompression condition may be 10,000 Pa or less, preferably 5000 Pa or less, more preferably 1000 Pa or less.
  • the minimum of pressure reduction conditions is not specifically limited, What is necessary is just 10 Pa or more from the point of productivity.
  • the substrate 20 with the sealing sheet in which the sealing sheet 10 is bonded to the adherend 6 is obtained at the stage where this bonding step is completed.
  • the substrate 20 with the sealing sheet since the base material 1 functions as a protective material for the underfill material 2, the substrate 20 with the sealing sheet is made to stand by as an intermediate product for manufacturing a semiconductor device, for example, for production adjustment. It is possible to keep.
  • the base material 1 is peeled from the underfill material 2 bonded to the adherend 6 (see FIG. 2B).
  • the substrate 1 may be peeled off by hand or mechanically.
  • the underfill material 2 is not broken or deformed, and the underfill material 2 is not peeled off from the adherend 6.
  • the base material 1 can be peeled smoothly.
  • connection process In the connecting step, the space between the adherend 6 and the semiconductor element 5 is filled with the underfill material 2 while the semiconductor element 5 and the adherend are interposed via the protruding electrodes 4 formed on the semiconductor element 5.
  • the body 6 is electrically connected (see FIG. 2C).
  • a plurality of protruding electrodes 4 may be formed on one circuit surface (see FIG. 2C), or protruding electrodes may be formed on both circuit surfaces of the semiconductor element 5 (not shown).
  • the material of the bump electrode or conductive material such as a conductive material.
  • a tin-lead metal material, a tin-silver metal material, a tin-silver-copper metal material, a tin-zinc metal material examples thereof include solders (alloys) such as a tin-zinc-bismuth metal material, a gold metal material, and a copper metal material.
  • the height of the protruding electrode is also determined according to the application, and is generally about 15 to 100 ⁇ m. Of course, the height of each protruding electrode in the semiconductor element 5 may be the same or different.
  • the projecting electrodes When projecting electrodes are formed on both surfaces of the semiconductor element, the projecting electrodes may or may not be electrically connected to each other. Examples of the electrical connection between the protruding electrodes include a connection through a via called a TSV (Through Silicon Via) format.
  • TSV Through Silicon Via
  • the semiconductor element 5 can be produced by a known method. Typically, a semiconductor wafer on which a predetermined circuit and protruding electrodes are formed is diced into individual pieces, and each semiconductor is picked up to pick up each semiconductor. An element can be obtained.
  • the thickness of the underfill material includes the height X ( ⁇ m) of the protruding electrode formed on the surface of the semiconductor element and the thickness Y ( ⁇ m) of the underfill material.
  • the space between the semiconductor element and the adherend can be sufficiently filled.
  • excessive protrusion of the underfill material from the space can be prevented, and contamination of the semiconductor element by the underfill material can be prevented.
  • the height of each protruding electrode is different, the height of the highest protruding electrode is used as a reference.
  • the semiconductor element 5 As a procedure of electrical connection between the semiconductor element 5 and the adherend 6, the semiconductor element 5 is fixed to the adherend 6 according to a conventional method with the circuit surface of the semiconductor element 5 facing the adherend 6. .
  • bumps (projection electrodes) 4 formed on the semiconductor element 5 are brought into contact with a bonding conductive material 7 (solder or the like) attached to the connection pad of the adherend 6 while pressing the conductive material.
  • the electrical connection between the semiconductor element 5 and the adherend 6 can be secured, and the semiconductor element 5 can be fixed to the adherend 6. Since the underfill material 2 is affixed to the circuit surface of the adherend 6, the space between the semiconductor element 5 and the adherend 6 as well as the electrical connection between the semiconductor element 5 and the adherend 6. Is filled with the underfill material 2.
  • the heating condition in the connecting step is 100 to 300 ° C.
  • the pressurizing condition is 0.5 to 500 N.
  • the resin between the bump electrode and the pad can be efficiently removed, and a better metal-to-metal bond can be obtained.
  • connection step one or both of the protruding electrode and the conductive material are melted to connect the bump 4 on the circuit surface of the semiconductor element 5 and the conductive material 7 on the surface of the adherend 6.
  • the temperature at the time of melting the bump 4 and the conductive material 7 is usually about 260 ° C. (for example, 250 ° C. to 300 ° C.).
  • the sealing sheet according to the present embodiment can have heat resistance that can withstand high temperatures in this connection step by forming the underfill material 2 with an epoxy resin or the like.
  • the semiconductor device 30 in which the semiconductor element 5 is mounted on the adherend 6 can be manufactured. Since the underfill material having the above predetermined characteristics is used for manufacturing the semiconductor device 30, it is possible to prevent the generation of voids between the adherend and the underfill material and between the underfill material and the semiconductor element. Thus, a highly reliable semiconductor device can be obtained.
  • the underfill material 2 is uncured by the heat treatment in the connecting step, the underfill material 2 is cured by heating. Thereby, while being able to protect the circuit surface of the semiconductor element 5, the connection reliability between the semiconductor element 5 and the to-be-adhered body 6 can be ensured.
  • the heating condition is not particularly limited, and it may be heated at about 150 to 200 ° C. for 10 to 120 minutes.
  • fever applied at the said connection process this process can be abbreviate
  • a sealing process may be performed to protect the entire semiconductor device 30 including the mounted semiconductor element 5.
  • the sealing step is performed using a sealing resin.
  • the sealing conditions at this time are not particularly limited.
  • the sealing resin is thermally cured by heating at 175 ° C. for 60 seconds to 90 seconds, but the present invention is not limited to this. For example, it can be cured at 165 ° C. to 185 ° C. for several minutes.
  • the sealing resin is not particularly limited as long as it is an insulating resin (insulating resin), and can be appropriately selected from sealing materials such as known sealing resins. Is more preferable.
  • sealing resin the resin composition containing an epoxy resin etc. are mentioned, for example.
  • the epoxy resin include the epoxy resins exemplified above.
  • a thermosetting resin other than an epoxy resin such as a phenol resin
  • a thermoplastic resin may be included as a resin component. Good.
  • a phenol resin it can utilize also as a hardening
  • the semiconductor element 5 and the adherend 6 are disposed via the bump (projection electrode) 4 formed on the semiconductor element 5 and the conductive material 7 provided on the adherend 6. Are electrically connected.
  • An underfill material 2 is disposed between the semiconductor element 5 and the adherend 6 so as to fill the space. Since the semiconductor device 30 is obtained by the above manufacturing method using the sealing sheet 10, generation of voids is suppressed between the semiconductor element 5 and the underfill material 2. Therefore, the surface protection of the semiconductor element 5 and the filling of the space between the semiconductor element 5 and the adherend 6 are at a sufficient level, and the semiconductor device 30 can exhibit high reliability.
  • Epoxy resin 1 (liquid at 25 ° C.): Trade name “Epicoat 828”, manufactured by JER Corporation Epoxy resin 2: Trade name “Epicoat 1004”, manufactured by JER Corporation Phenolic resin 1: Trade name “Millex XLC-4L” Mitsui Chemicals Phenol resin 2 (Liquid at 25 ° C): Trade name “MEH-8005”, Meiwa Kasei Co., Ltd.
  • Elastomer 1 Acrylic ester polymer based on ethyl acrylate-methyl methacrylate (trade name “Paraklon”) W-197CM ", manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.
  • Elastomer 2 Acrylic ester polymer based on butyl acrylate-acrylonitrile (trade name “SG-P3”, manufactured by Nagase Chemtex Co., Ltd.)
  • Filler Spherical silica (trade name “SO-25R”, manufactured by Admatechs Inc.)
  • Organic acid “2-phenylbenzoic acid” (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • Curing agent imidazole catalyst (trade name “2MA-OK”, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.)
  • the peeling force (mN / 20 mm) when peeling the underfill material from the substrate was measured. Specifically, the sealing sheet was cut into a length of 100 mm and a width of 20 mm to obtain a test piece. The test piece was set in a tensile tester (trade name “Autograph AGS-H”, manufactured by Shimadzu Corporation), temperature 25 ⁇ 2 ° C., peel angle 90 °, peel speed 300 mm / min, and chuck distance 100 mm. Under the conditions, a T-type peel test (JIS K6854-3) was performed.
  • the measurement of the minimum melt viscosity of the underfill material is a value measured by a parallel plate method using a rheometer (manufactured by HAAKE, RS-1). More specifically, the melt viscosity is measured in the range of 40 ° C. to 200 ° C. under the conditions of a gap of 100 ⁇ m, a rotating plate diameter of 20 mm, a rotating speed of 5 s ⁇ 1 and a heating rate of 10 ° C./min. The lowest melt viscosity in the range of 40 ° C. or more and less than 100 ° C. and the range of 100 ° C. or more and 200 ° C. or less was defined as the minimum melt viscosity in each temperature range.
  • the sealing sheet was cut into a length of 7.5 mm and a width of 7.5 mm, and both were bonded together with the underfill material side facing the BGA substrate. Bonding was performed at a linear pressure of 0.2 MPa using a roll laminator under a reduced pressure of 70 ° C. and 1000 Pa. Then, the base material was peeled from the underfill material to produce a substrate with an underfill material.
  • “ ⁇ ” indicates that there is no problem, deformation or breakage of the underfill material, peeling of the underfill material from the base material, etc. The resulting case was evaluated as “x”.
  • the peelability to the base material when peeling the base material from the underfill material, “ ⁇ ” indicates that the base material can be peeled without any problem. The case where the material peeled from the substrate was evaluated as “x”.
  • thermocompression bonding Under the following thermocompression bonding conditions, the semiconductor chip was mounted on the BGA substrate by thermocompression bonding with the BGA substrate facing the bump forming surface of the 7.3 mm square and 500 ⁇ m thick semiconductor chip. Thus, a semiconductor device in which the semiconductor chip was mounted on the BGA substrate was obtained.
  • Evaluation of the generation of voids was performed by cutting and polishing between the semiconductor chip and the underfill material of the semiconductor device manufactured by the above procedure, and the polished surface was an image recognition device (trade name “C9597-11” manufactured by Hamamatsu Photonics, 1000 times), and the ratio of the total area of the void portion to the area of the underfill material was calculated.
  • the case where the total area of the void portion was 0 to 5% was evaluated as “ ⁇ ”, and the case where it exceeded 5% was evaluated as “X”.
  • the underfill material of the example the workability of the underfill material and the peelability from the base material were good, and the voids during mounting were sufficiently suppressed.
  • the underfill material of Comparative Example 1 the elongation at break was too small, and breakage occurred during work.
  • the underfill material of Comparative Example 2 since the minimum melt viscosity was too high, the base material was peeled off during the operation, and the embedding property of the underfill material into the irregularities of the semiconductor chip was increased when the semiconductor chip was mounted. Not enough and voids were generated. Furthermore, in the underfill material of Comparative Example 3, since the minimum melt viscosity was too low and the tackiness was high, workability was lowered, and voids were generated due to outgas components from the underfill material during mounting. It was.

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Abstract

　半導体素子や被着体の凹凸への良好な埋め込み性によりボイドの発生を抑制可能であるとともに、被着体への貼り付け前後を通じて作業性が良好な封止シート及びこれを用いる半導体装置の製造方法、並びに該封止シートを貼り合わせた基板を提供する。本発明の封止シートは、基材と、該基材上に設けられた以下の特性を有するアンダーフィル材とを備える。　前記基材からの９０°剥離力：１ｍＮ／２０ｍｍ以上５０ｍＮ／２０ｍｍ以下　２５℃における破断伸度：１０％以上　４０℃以上１００℃未満における最低粘度：２００００Ｐａ・ｓ以下　１００℃以上２００℃以下における最低粘度：１００Ｐａ・ｓ以上

Description

封止シート、半導体装置の製造方法及び封止シート付き基板
　本発明は、封止シート、半導体装置の製造方法及び封止シート付き基板に関する。
　電子機器の小型・薄型化による高密度実装の要求が、近年、急激に増加している。この要求に応ずるべく、半導体パッケージは、従来のピン挿入型に代わり、高密度実装に適した表面実装型が主流になっている。中でも、半導体チップの表面に形成した突起状の電極（端子）を介して半導体チップと基板とを電気的に接続するフリップチップ実装技術が展開されている。
　表面実装の際には、半導体素子表面の保護や半導体素子と基板との間の接続信頼性を確保するために、半導体素子と基板との間の空間への封止樹脂の充填が行われている。このような封止樹脂としては、液状の封止樹脂が広く用いられているものの、液状の封止樹脂では注入位置や注入量の調節が困難であったり、狭ピッチ化したバンプ周辺を十分充填できずにボイドが発生したりする。そこで、シート状の封止樹脂（アンダーフィルシート）を用いて半導体素子と基板との間の空間を充填する技術も提案されている（特許文献１）。
　上記技術では、基板に接着層（アンダーフィルシート）を配置しておき、半導体素子の基板への接続の際にこの基板に配置しておいた接着層により両者間の空間を充填するという手順が採用されている。この充填プロセスでは、被着体と半導体素子との間の空間の充填が容易となる。
特開２０１０－４５１０４号公報
　しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、アンダーフィルシートとしての接着層を単層形態で利用し、単層の接着層をそのままテープ基板に配置していることから、配置前の接着層の取り扱いが困難であり、意図しない箇所への付着や接着層の破断が生じることがある。これに対し、アンダーフィルシートを補強するための補強材を貼り合わせて封止用シートとして対応することも可能である。この場合は補強材の存在により基板への配置前のアンダーフィルシートの作業性は良好になるものの、アンダーフィルシートに加えて補強材を組み合わせて用いることから、配置の際に封止用シートにはその組み合わせに基づく新たな特性が要求される。
　本発明は、半導体素子や被着体の凹凸への良好な埋め込み性によりボイドの発生を抑制可能であるとともに、被着体への貼り付け前後を通じて作業性が良好な封止シート及びこれを用いる半導体装置の製造方法、並びに該封止シートを貼り合わせた基板を提供することを目的とする。
　本願発明者らは鋭意検討したところ、下記構成を採用することにより前記目的を達成できることを見出して、本発明を完成させるに至った。
　本発明の封止シートは、基材と、該基材上に設けられた以下の特性を有するアンダーフィル材とを備える。
　　前記基材からの９０°剥離力：１ｍＮ／２０ｍｍ以上５０ｍＮ／２０ｍｍ以下
　　２５℃における破断伸度：１０％以上
　　４０℃以上１００℃未満における最低粘度：２００００Ｐａ・ｓ以下
　　１００℃以上２００℃以下における最低粘度：１００Ｐａ・ｓ以上
　アンダーフィル材を基板等の被着体に貼り合わせた後、基材をアンダーフィル材から剥離する必要がある。当該封止シートでは、アンダーフィル材の基材からの９０°剥離力を１ｍＮ／２０ｍｍ以上５０ｍＮ／２０ｍｍ以下としているので、過剰な負荷がかかることなくスムーズに剥離することができる。また、アンダーフィル材の２５℃における破断伸度を１０％以上としていることから、被着体への貼り付け前に伸縮作用が働いても破断することなく、加えて、剥離の際に上記剥離力が負荷されてもアンダーフィル材自体の破断を防止することができる。さらに、アンダーフィル材の４０℃以上１００℃未満における最低粘度を２００００Ｐａ・ｓ以下としているので、アンダーフィル材の被着体の凹凸への埋め込み性が良好であり、アンダーフィル材と被着体との間でのボイドの発生を防止することができる。また、アンダーフィル材の１００℃以上２００℃以下における最低粘度を１００Ｐａ・ｓ以上としているので、アンダーフィル材からのアウトガス成分（水分や有機溶媒等）に起因するボイドの発生を抑制することができる。このように当該封止シートでは、基材とアンダーフィル材との組み合わせに対応するようその特性を制御しているので、ボイドの発生を抑制しつつ、被着体への貼り合わせ前後を通じて作業性を良好なものとすることができる。なお、本明細書において、９０°剥離力、破断伸度、最低溶融粘度及び基材に対する剥離力の各測定方法は、実施例の記載による。
　当該封止シートでは、前記アンダーフィル材が熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを含むことが好ましい。中でも前記熱可塑性樹脂がアクリル樹脂を含み、前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂とフェノール樹脂とを含むことが好ましい。アンダーフィル材がこれらの成分を含むことにより、封止シートに要求される上記特性を好適に発揮することができる。
　前記熱硬化性樹脂は、２５℃で液状の熱硬化性樹脂（以下、「液状熱硬化性樹脂」ともいう。）を含み、前記熱硬化性樹脂の全重量に対する前記液状熱硬化性樹脂の重量の割合が５重量％以上４０重量％以下であることが好ましい。これにより上記特性をバランスよく発揮することができ、特に粘度調整が容易となってアンダーフィル材の被着体の凹凸への埋め込み性を良好なものとすることができる。
　前記アンダーフィル材はフラックス剤を含むことが好ましい。これにより、半田バンプ等の電極表面の酸化膜の除去や半田の濡れ性の向上等を図ることができ、半導体素子に設けられた半田バンプ等の突起電極を効率良く溶融させて半導体素子と被着体との電気的接続をより確実なものとすることができる。
　当該封止シートでは、前記基材が熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。中でも前記熱可塑性樹脂は、当該封止シートに適度な引張り強さ、伸び等の機械特性を付与する観点から、ポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。
　本発明には、被着体と、該被着体と電気的に接続された半導体素子と、該被着体と該半導体素子との間の空間を充填するアンダーフィル材とを備える半導体装置の製造方法であって、
　当該封止シートを準備する準備工程と、
　前記被着体上の前記半導体素子との接続位置を覆うように前記封止シートのアンダーフィル材を前記被着体に貼り合わせる貼合せ工程と、
　前記被着体に貼り合わせたアンダーフィル材から前記基材を剥離する剥離工程と、
　前記被着体と前記半導体素子の間の空間を前記アンダーフィル材で充填しつつ前記半導体素子に形成された突起電極を介して前記半導体素子と前記被着体とを電気的に接続する接続工程と
　を含む半導体装置の製造方法も含まれる。
　当該製造方法では、上記封止シートのアンダーフィル材を被着体に貼り合わせておき、その後半導体素子の電気的接続を図る。これにより、アンダーフィル材からの基材の剥離の際にアンダーフィル材の破壊等が生じず半導体素子との密着性を向上させることができる。加えて、貼り合わせの際にアンダーフィル材が所定の粘度を有することから、被着体や半導体素子の凹凸への追従性も向上させることができる。これらの作用により、ボイドの発生が抑制された高信頼性の半導体装置を製造することができる。
　本発明には、基板と、該基板に貼り付けられた当該封止シートとを備える封止シート付き基板も含まれる。
本発明の一実施形態に係る封止シートを示す断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面模式図である。
　本発明の封止シートは、基材と、該基材上に設けられた以下の特性を有するアンダーフィル材とを備える。
　　前記基材からの９０°剥離力：１ｍＮ／２０ｍｍ以上５０ｍＮ／２０ｍｍ以下
　　２５℃における破断伸度：１０％以上
　　４０℃以上１００℃未満における最低粘度：２００００Ｐａ・ｓ以下
　　１００℃以上２００℃以下における最低粘度：１００Ｐａ・ｓ以上
　また、本発明には、被着体と、該被着体と電気的に接続された半導体素子と、該被着体と該半導体素子との間の空間を充填するアンダーフィル材とを備える半導体装置の製造方法であって、
　当該封止シートを準備する準備工程と、
　前記被着体上の前記半導体素子との接続位置を覆うように前記封止シートのアンダーフィル材を前記被着体に貼り合わせる貼合せ工程と、
　前記被着体に貼り合わせたアンダーフィル材から前記基材を剥離する剥離工程と、
　前記被着体と前記半導体素子の間の空間を前記アンダーフィル材で充填しつつ前記半導体素子に形成された突起電極を介して前記半導体素子と前記被着体とを電気的に接続する接続工程と
　を含む半導体装置の製造方法も含まれる。
　以下、本発明の一実施形態として、上記半導体装置の製造方法において上記封止シートを用いる態様を説明する。
　［準備工程］
　準備工程では、封止シート１０を準備する（図１参照）。この封止シート１０は、基材１と、該基材１上に設けられた以下の特性を有するアンダーフィル材２とを備える。
　　前記基材からの９０°剥離力：１ｍＮ／２０ｍｍ以上５０ｍＮ／２０ｍｍ以下
　　２５℃における破断伸度：１０％以上
　　４０℃以上１００℃未満における最低粘度：２００００Ｐａ・ｓ以下
　　１００℃以上２００℃以下における最低粘度：１００Ｐａ・ｓ以上
　（基材）
　上記基材１は封止シート１０の強度母体となるものである。例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、エチレン－酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン－（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン－（メタ）アクリル酸エステル（ランダム、交互）共重合体、エチレン－ブテン共重合体、エチレン－ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフイド、アラミド（紙）、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂、金属（箔）、紙等が挙げられる。
　また基材１の材料としては、上記樹脂の架橋体等のポリマーが挙げられる。上記プラスチックフィルムは、無延伸で用いてもよく、必要に応じて一軸又は二軸の延伸処理を施したものを用いてもよい。
　基材１の表面は、隣接する層との密着性、保持性等を高めるため、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的処理、下塗剤（例えば、後述する粘着物質）によるコーティング処理を施すことができる。
　上記基材１は、同種又は異種のものを適宜に選択して使用することができ、必要に応じて数種をブレンドしたものを用いることができる。また、基材１には、帯電防止能を付与するため、上記の基材１上に金属、合金、これらの酸化物等からなる厚さが３０～５００Å程度の導電性物質の蒸着層を設けることができる。基材１は単層又は２種以上の複層でもよい。
　基材１の厚さは封止シート１０の作業性等を考慮して適宜に決定でき、一般的には５μｍ以上２００μｍ以下程度であり、好ましくは３５μｍ以上１２０μｍ以下である。
　なお、基材１には、本発明の効果等を損なわない範囲で、各種添加剤（例えば、着色剤、充填剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤、難燃剤等）が含まれていてもよい。
　（アンダーフィル材）
　本実施形態におけるアンダーフィル材２は、表面実装された半導体素子５と被着体６との間の空間を充填する封止用フィルムとして用いることができる（図２Ｃ参照）。
　アンダーフィル材２の基材１からの９０°剥離力は、１ｍＮ／２０ｍｍ以上５０ｍＮ／２０ｍｍ以下である。９０°剥離力の下限は１ｍＮ／２０ｍｍ以上であれば特に限定されないが、５ｍＮ／２０ｍｍ以上が好ましく、１０ｍＮ／２０ｍｍ以上がより好ましい。一方、９０°剥離力の上限は５０ｍＮ／２０ｍｍ以下であれば特に限定されないものの、４０ｍＮ／２０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍＮ／２０ｍｍ以下がより好ましい。このような９０°剥離力を採用することにより、アンダーフィル材２を基板等の被着体６に貼り合わせた後、基材１をアンダーフィル材２から剥離する際に、封止シート１０に過剰な負荷をかけることなくスムーズに剥離することができる（図２Ｂ参照）とともに、封止シートの取り扱い時にアンダーフィル材と基材との間の不用意な剥離が生じることも防止することができる。
　アンダーフィル材２の２５℃における破断伸度は１０％以上であり、好ましくは５０％以上であり、より好ましくは１００％以上である。封止シート１０を取り扱う上で被着体への貼り付け前に伸縮作用が働いてもアンダーフィル材２が破断することなく、加えて、剥離の際に上記剥離力が負荷されてもアンダーフィル材２自体の破断を防止することができる。なお、上記破断伸度の上限は高いほど好ましいが、物理的に１０００％程度が限度である。
　アンダーフィル材２の４０℃以上１００℃未満における粘度は２００００Ｐａ・ｓ以下であり、好ましくは１５０００Ｐａ・ｓ以下であり、より好ましくは１００００Ｐａ・ｓ以下である。このような粘度により、アンダーフィル材２の被着体６の凹凸への埋め込み性が良好であり、アンダーフィル材２と被着体６との間でのボイドの発生を防止することができる。なお、上記粘度の下限は特に限定されないものの、基板等の被着体への貼り合わせ時における形状維持性の観点から、１０００Ｐａ・ｓ以上であればよい。
　アンダーフィル材２の１００℃以上２００℃以下における最低粘度は１００Ｐａ・ｓ以上であり、好ましくは５００Ｐａ・ｓ以上であり、より好ましくは１０００Ｐａ・ｓ以上である。上記最低粘度の採用により、アンダーフィル材からのアウトガス（水分や有機溶媒等）に起因するボイドの発生を抑制することができる。なお、上記最低粘度の上限は特に限定されないものの、半導体素子が有する凹凸に対する埋まり込み性の観点から、１００００Ｐａ・ｓ以下が好ましく、５０００Ｐａ・ｓ以下がより好ましい。
　アンダーフィル材の構成材料としては、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを併用したものが挙げられる。又、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂単独でも使用可能である。
　前記熱可塑性樹脂としては、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－アクリル酸共重合体、エチレン－アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、６－ナイロンや６，６－ナイロン等のポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＴやＰＢＴ等の飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、又はフッ素樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらの熱可塑性樹脂のうち、イオン性不純物が少なく耐熱性が高く、半導体素子の信頼性を確保できるアクリル樹脂が特に好ましい。
　前記アクリル樹脂としては、特に限定されるものではなく、炭素数３０以下、特に炭素数４～１８の直鎖若しくは分岐のアルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステルの１種又は２種以上を成分とする重合体等が挙げられる。前記アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｔ－ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、へキシル基、へプチル基、シクロヘキシル基、２－エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基、又はドデシル基等が挙げられる。
　また、前記重合体を形成する他のモノマーとしては、特に限定されるものではなく、例えばアクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸若しくはクロトン酸等の様なカルボキシル基含有モノマー、無水マレイン酸若しくは無水イタコン酸等の様な酸無水物モノマー、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４－ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６－ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８－ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０－ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２－ヒドロキシラウリル若しくは（４－ヒドロキシメチルシクロヘキシル）－メチルアクリレート等の様なヒドロキシル基含有モノマー、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２－（メタ）アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレート若しくは（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等の様なスルホン酸基含有モノマー、又は２－ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等の様な燐酸基含有モノマー、アクリロニトリル等のようなシアノ基含有モノマー等が挙げられる。
　前記熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、又は熱硬化性ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で又は２種以上を併用して用いることができる。特に、半導体素子を腐食させるイオン性不純物等の含有が少ないエポキシ樹脂が好ましい。また、エポキシ樹脂の硬化剤としてはフェノール樹脂が好ましい。
　前記エポキシ樹脂は、接着剤組成物として一般に用いられるものであれば特に限定は無く、例えばビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型、臭素化ビスフェノールＡ型、水添ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡＦ型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオンレン型、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、テトラフェニロールエタン型等の二官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂、又はヒダントイン型、トリスグリシジルイソシアヌレート型若しくはグリシジルアミン型等のエポキシ樹脂が用いられる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらのエポキシ樹脂のうちノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型樹脂又はテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂が特に好ましい。これらのエポキシ樹脂は、硬化剤としてのフェノール樹脂との反応性に富み、耐熱性等に優れるからである。
　さらに、前記フェノール樹脂は、前記エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔｅｒｔ－ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン等が挙げられる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらのフェノール樹脂のうちフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂が特に好ましい。半導体装置の接続信頼性を向上させることができるからである。
　前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、例えば、前記エポキシ樹脂成分中のエポキシ基１当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が０．５～２．０当量になるように配合することが好適である。より好適なのは、０．８～１．２当量である。すなわち、両者の配合割合が前記範囲を外れると、十分な硬化反応が進まず、エポキシ樹脂硬化物の特性が劣化し易くなるからである。
　なお、本実施形態においては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びアクリル樹脂を用いたアンダーフィル材が特に好ましい。これらの樹脂は、イオン性不純物が少なく耐熱性が高いので、半導体素子の信頼性を確保できる。この場合の配合比は、アクリル樹脂成分１００重量部に対して、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合量が１０～２００重量部である。
　上記熱硬化性樹脂は、液状熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。この場合、上記熱硬化性樹脂の全重量に対する上記液状熱硬化性樹脂の重量の割合は５重量％以上４０重量％以下が好ましく、１０重量％以上３５重量％以下がより好ましい。これにより上記アンダーフィル材２の所要特性をバランスよく発揮することができ、特にアンダーフィル材２の被着体６の凹凸への埋め込み性を良好なものとすることができる。液状熱硬化性樹脂としては、上述の熱硬化性樹脂のうち、重量平均分子量が１０００以下のものを好適に用いることができる。なお、重量平均分子量の測定方法は以下の方法で測定することができる。試料をＴＨＦに０．１ｗｔ％で溶解させて、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）を用いてポリスチレン換算により重量平均分子量を測定する。詳しい測定条件は以下の通りである。
　＜重量平均分子量の測定条件＞
　ＧＰＣ装置：東ソー製、ＨＬＣ－８１２０ＧＰＣ
　カラム：東ソー製、（ＧＭＨＨＲ－Ｈ）＋（ＧＭＨＨＲ－Ｈ）＋（Ｇ２０００ＨＨＲ）
　流量：０．８ｍＬ／ｍｉｎ
　濃度：０．１ｗｔ％
　注入量：１００μＬ
　カラム温度：４０℃
　溶離液：ＴＨＦ
　エポキシ樹脂とフェノール樹脂の熱硬化促進触媒としては、特に制限されず、公知の熱硬化促進触媒の中から適宜選択して用いることができる。熱硬化促進触媒は単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。熱硬化促進触媒としては、例えば、アミン系硬化促進剤、リン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、ホウ素系硬化促進剤、リン－ホウ素系硬化促進剤などを用いることができる。
　アンダーフィル材２には、半田バンプの表面の酸化膜を除去して半導体素子の実装を容易にするために、フラックスを添加してもよい。フラックスとしては特に限定されず、従来公知のフラックス作用を有する化合物を用いることができるものの、ｐＫａが３．５以上であるカルボキシル基含有化合物（以下、「カルボキシル基含有化合物」ともいう。）が好ましい。これにより、カルボン酸イオンの発生を抑制することができ、エポキシ基等の反応性官能基を有する熱硬化性樹脂等との反応性を抑制することができる。その結果、該カルボキシル基含有化合物は、半導体の実装時の熱によっても直ちに熱硬化性樹脂と反応することなく、その後経時的に付与される熱によってフラックス機能を十分に発揮することができる。
　（ｐＫａが３．５以上であるカルボキシル基含有化合物）
　本実施形態に係るカルボキシル基含有化合物としては、分子内にカルボキシル基を少なくとも１つ有し、酸解離定数ｐＫａが３．５以上であってフラックス機能を有する化合物であれば特に限定されない。カルボキシル基含有化合物のｐＫａは３．５以上であればよいが、エポキシ樹脂との反応の抑制とともに、可撓性の経時的安定性及びフラックス機能の発現の観点から、３．５以上７．０以下が好ましく、４．０以上６．０以下がより好ましい。なお、カルボキシル基が２つ以上ある場合は第一解離定数ｐＫａ１を酸解離定数とし、この第一解離定数ｐＫａ１が上記範囲にあるものが好ましい。また、ｐＫａは、カルボキシル基含有化合物の希薄水溶液条件下で、酸解離定数Ｋａ＝［Ｈ３Ｏ＋］［Ｂ－］／［ＢＨ］を測定し、ｐＫａ＝－ｌｏｇＫａにより求められる。ここでＢＨは、カルボキシル基含有化合物を表し、Ｂ－はカルボキシル基含有化合物の共役塩基を表す。ｐＫａの測定方法は、ｐＨメーターを用いて水素イオン濃度を測定し、該当物質の濃度と水素イオン濃度から算出することができる。
　上記カルボキシル基含有化合物としては、分子内にアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリール基及びアルキルアミノ基からなる群より選択される少なくとも１種の置換基を有する芳香族カルボン酸（以下、単に「芳香族カルボン酸」と称する場合がある。）、並びに分子内にカルボキシル基を１つ以上有する炭素数が８以上の脂肪族カルボン酸（以下、単に「脂肪族カルボン酸」と称する場合がある。）からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
　（芳香族カルボン酸）
　上記芳香族カルボン酸は、分子内にアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリール基及びアルキルアミノ基からなる群より選択される少なくとも１種の置換基を有していれば特に限定されない。芳香族カルボン酸の上記置換基を除く母体骨格としては特に限定されず、安息香酸、ナフタレンカルボン酸等が挙げられる。芳香族カルボン酸は、これらの母体骨格の芳香環上に上記置換基を有している。このうち、シート状封止組成物中での安定性やエポキシ樹脂との低反応性の観点から、芳香族カルボン酸の母体骨格としては安息香酸が好ましい。
　上記芳香族カルボン酸は、具体的に２位、４位及び６位のうちの少なくとも１つの水素原子が独立してアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリール基又はアルキルアミノ基で置換された安息香酸誘導体（以下、単に「安息香酸誘導体」と称する場合がある。）であることが好ましい。このような上記安息香酸誘導体では、所定の置換基が、安息香酸の２位、４位及び６位のうちの少なくとも１つの位置で単独で又は組み合わせて存在する。上記安息香酸誘導体の置換基の具体的な置換位置としては、２位、４位、２位と４位、２位と６位、２位と４位と６位が挙げられる。このうち、エポキシ樹脂との反応を抑制して、可撓性の経時的安定性を維持するとともに、フラックス機能を特に効率的に発現させるためには、２位又は４位に置換基を有することが好ましい。
　上記芳香族カルボン酸における上記アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｉ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基等の炭素数１～１０のアルキル基を挙げることができる。この中でも、ｐＫａの調整やフラックス機能発現性の点から、メチル基又はエチル基が好ましい。
　上記アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｎ－ヘキサノキシ基、ｉ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、２－メチルプロポキシ基、ｔ－ブトキシ基等の炭素数１～１０のアルコキシ基が挙げられるが、この中でも、上記と同様の点から、炭素数１～４のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基及びエトキシ基がさらに好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
　上記アリールオキシ基としては、例えばフェノキシ基、ｐ－トリルオキシ基等が挙げられ、上記と同様の観点からフェノキシ基が好ましい。
　上記アリール基としては、例えばフェニル基、トルイル基、ベンジル基、メチルベンジル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、アントリル基等の炭素数６～２０のアリール基が挙げられ、上記同様の観点からフェニル基が好ましい。
　上記アルキルアミノ基としては、炭素数１～１０のアルキル基を置換基として有するアミノ基を好適に用いることができる。アルキルアミノ基の具体例として、例えばメチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基等が挙げられ、上記と同様の観点から、ジメチルアミノ基が好ましい。
　上記アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリール基又はアルキルアミノ基では、１つ以上の水素原子がそれぞれ独立して置換されていてもよい。そのような付加的な置換基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｉ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、２－メチルプロポキシ基、１－メチルプロポキシ基、ｔ－ブトキシ基等の炭素数１～４のアルコキシ基、シアノ基、シアノメチル基、２－シアノエチル基、３－シアノプロピル基、４－シアノブチル基等の炭素数２～５のシアノアルキル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｔ－ブトキシカルボニル基等の炭素数２～５のアルコキシカルボニル基、メトキシカルボニルメトキシ基、エトキシカルボニルメトキシ基、ｔ－ブトキシカルボニルメトキシ基等の炭素数３～６のアルコキシカルボニルアルコキシ基、フッ素、塩素等のハロゲン原子、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基等のフルオロアルキル基等が挙げられる。
　具体的な置換位置と置換基との組み合わせを有する安息香酸誘導体としては、２－アリールオキシ安息香酸、２－アリール安息香酸、４－アルコキシ安息香酸、４－アルキルアミノ安息香酸が好ましい。
　上記安息香酸誘導体は、ヒドロキシル基を含まないことが好ましい。代表的な熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂との反応点となり得るヒドロキシル基を排除することで、アンダーフィル材２は可撓性を経時的に維持し、フラックス機能を好適に発揮することができる。
　（脂肪族カルボン酸）
　上記脂肪族カルボン酸としては特に限定されず、鎖状脂肪族（モノ）カルボン酸、脂環式（モノ）カルボン酸、鎖状脂肪族多価カルボン酸、又は脂環式多価カルボン酸のいずれであってもよい。また、それぞれの態様を組み合わせて用いてもよい。
　鎖状脂肪族（モノ）カルボン酸としては、例えばオクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸等の飽和脂肪酸、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸、ネルボン酸、リノレン酸、ステアリドン酸、エイコサペンタエン酸、リノール酸、リノレン酸等の不飽和脂肪酸等が挙げられる。
　脂環式（モノ）カルボン酸としては、シクロヘプタンカルボン酸、シクロオクタンカルボン酸等の単環式カルボン酸、ノルボルナンカルボン酸、トリシクロデカンカルボン酸、テトラシクロドデカンカルボン酸、アダマンタンカルボン酸、メチルアダマンタンカルボン酸、エチルアダマンタンカルボン酸、ブチルアダマンタンカルボン酸等の炭素数８～２０の多環式又は有橋脂環式カルボン酸等が挙げられる。
　上記鎖状脂肪族多価カルボン酸としては、上記鎖状脂肪族（モノ）カルボン酸にさらにカルボキシル基が１つ以上付加されたカルボン酸が挙げられ、この中でも鎖状脂肪族ジカルボン酸がエポキシ樹脂との反応性が低く、フラックス機能を好適に発揮する点で好ましい。鎖状脂肪族ジカルボン酸としては、例えばオクタン二酸、ノナン二酸、デカン二酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ヘキサデカン二酸、ヘプタデカン二酸、オクタデカン二酸等が挙げられ、この中でも炭素数が８～１２の鎖状脂肪族ジカルボン酸が好ましい。
　上記脂環式多価カルボン酸としては、上記脂環式（モノ）カルボン酸にさらにカルボキシル基が１つ以上付加されたカルボン酸が挙げられ、この中でも脂環式ジカルボン酸がエポキシ樹脂に対する低反応性及びフラックス機能発現性の点で好ましい。脂環式ジカルボン酸としては、例えばシクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘプタンジカルボン酸、シクロオクタンジカルボン酸等の単環式ジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸、アダマンタンジカルボン酸等の多環式又は有橋脂環式ジカルボン酸等が挙げられる。
　以上の炭素数８以上の脂肪族カルボン酸においても、１つ以上の水素原子が上記付加的な置換基により置換されていてもよい。
　フラックス剤としてのカルボキシル基含有化合物の添加量は上記フラックス機能が発揮される程度であればよく、アンダーフィル材２中の有機樹脂成分の合計重量に対して０．１～２０重量％が好ましく、０．５～１０重量％がより好ましい。
　本実施形態では、アンダーフィル材２は、必要に応じて着色しても良い。アンダーフィル材２において、着色により呈している色としては特に制限されないが、例えば、黒色、青色、赤色、緑色などが好ましい。着色に際しては、顔料、染料などの公知の着色剤の中から適宜選択して用いることができる。
　また、アンダーフィル材２には、無機充填剤を適宜配合することができる。無機充填剤の配合は、導電性の付与や熱伝導性の向上、貯蔵弾性率の調節等を可能にする。
　前記無機充填剤としては、例えば、シリカ、クレー、石膏、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミナ、酸化ベリリウム、炭化珪素、窒化珪素等のセラミック類、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、クロム、鉛、錫、亜鉛、パラジウム、半田等の金属、又は合金類、その他カーボン等からなる種々の無機粉末が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上を併用して用いることができる。なかでも、シリカ、特に溶融シリカが好適に用いられる。
　無機充填剤の平均粒径は特に限定されないものの、０．００５～１０μｍの範囲内であることが好ましく、０．０１～５μｍの範囲内であることがより好ましく、さらに好ましくは０．０５～２．０μｍである。無機充填剤の平均粒径が０．００５μｍ未満であると、アンダーフィル材の可撓性が低下する原因となる。その一方、前記平均粒径が１０μｍを超えると、アンダーフィル材が封止するギャップに対して粒径が大きく封止性が低下する要因となる。なお、本発明においては、平均粒径が相互に異なる無機充填剤同士を組み合わせて使用してもよい。また、平均粒径は、光度式の粒度分布計（ＨＯＲＩＢＡ製、装置名；ＬＡ－９１０）により求めた値である。
　前記無機充填剤の配合量は、アンダーフィル材の有機樹脂成分１００重量部に対し１０～４００重量部であることが好ましく、５０～２５０重量部がより好ましい。無機充填剤の配合量が１０重量部未満であると、貯蔵弾性率が低下しパッケージの応力信頼性が大きく損なわれる場合がある。一方、４００重量部を超えると、アンダーフィル材２の流動性が低下し基板や半導体素子の凹凸に十分に埋まり込まずにボイドやクラックの原因となる場合がある。
　なお、アンダーフィル材２には、前記無機充填剤以外に、必要に応じて他の添加剤を適宜に配合することができる。他の添加剤としては、例えば難燃剤、シランカップリング剤又はイオントラップ剤等が挙げられる。前記難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。前記シランカップリング剤としては、例えば、β－（３、４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。これらの化合物は、単独で又は２種以上を併用して用いることができる。前記イオントラップ剤としては、例えばハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス等が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上を併用して用いることができる。
　さらに、熱硬化前の上記アンダーフィル材２の温度２３℃、湿度７０％の条件下における吸水率は、１重量％以下であることが好ましく、０．５重量％以下であることがより好ましい。アンダーフィル材２が上記のような吸水率を有することにより、アンダーフィル材２への水分の吸収が抑制され、半導体素子５の実装時のボイドの発生をより効率的に抑制することができる。なお、上記吸水率の下限は小さいほど好ましく、実質的に０重量％が好ましく、０重量％であることがより好ましい。
　アンダーフィル材２の厚さ（複層の場合は総厚）は特に限定されないものの、アンダーフィル材２の強度や半導体素子５と被着体６との間の空間の充填性を考慮すると１０μｍ以上１００μｍ以下程度であってもよい。なお、アンダーフィル材２の厚さは、半導体素子５と被着体６との間のギャップや突起電極の高さを考慮して適宜設定すればよい。
　封止シート１０のアンダーフィル材２は、セパレータにより保護されていることが好ましい（図示せず）。セパレータは、実用に供するまでアンダーフィル材２を保護する保護材としての機能を有している。セパレータは封止シートのアンダーフィル材２を被着体６に貼着する際に剥がされる。セパレータとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙等も使用可能である。
　（封止シートの製造方法）
　まず、基材１は、従来公知の製膜方法により製膜することができる。当該製膜方法としては、例えばカレンダー製膜法、有機溶媒中でのキャスティング法、密閉系でのインフレーション押出法、Ｔダイ押出法、共押出し法、ドライラミネート法等が例示できる。
　アンダーフィル材２は、例えば、以下のようにして作製される。まず、アンダーフィル材２の形成材料である接着剤組成物を調製する。当該接着剤組成物には、アンダーフィル材の項で説明した通り、熱可塑性成分や熱硬化性樹脂、各種の添加剤等が配合されている。
　次に、調製した接着剤組成物を基材セパレータ上に所定厚みとなる様に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させ、アンダーフィル材を形成する。塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工等が挙げられる。また、乾燥条件としては、例えば乾燥温度７０～１６０℃、乾燥時間１～５分間の範囲内で行われる。また、セパレータ上に接着剤組成物を塗布して塗布膜を形成した後、上記乾燥条件で塗布膜を乾燥させてアンダーフィル材を形成してもよい。その後、基材セパレータ上にアンダーフィル材をセパレータと共に貼り合わせる。
　続いて、アンダーフィル材２からセパレータを剥離し、アンダーフィル材と基材とを貼り合わせる。貼り合わせは、例えば圧着により行うことができる。このとき、ラミネート温度は特に限定されず、例えば３０～１００℃が好ましく、４０～８０℃がより好ましい。また、線圧は特に限定されず、例えば０．９８～１９６Ｎ／ｃｍが好ましく、９．８～９８Ｎ／ｃｍがより好ましい。次に、アンダーフィル材上の基材セパレータを剥離し、本実施形態に係る封止シートが得られる。
　［貼合せ工程］
　貼合せ工程では、被着体６上の前記半導体素子との接続位置を覆うように前記封止シートのアンダーフィル材２を前記被着体６に貼り合わせる（図２Ａ参照）。まず、封止シート１０のアンダーフィル材２上に任意に設けられたセパレータを適宜に剥離し、前記被着体６の導電材７が形成された回路面とアンダーフィル材２とを対向させ、前記アンダーフィル材２と前記被着体６とを圧着により貼り合わせる。
　被着体６としては、リードフレームや回路基板（配線回路基板など）等の各種基板、他の半導体素子を用いることができる。基板の材質としては、特に限定されるものではないが、セラミック基板や、プラスチック基板が挙げられる。プラスチック基板としては、例えば、エポキシ基板、ビスマレイミドトリアジン基板、ポリイミド基板、ガラスエポキシ基板等が挙げられる。
　本実施形態では、被着体とアンダーフィル材との貼り合わせを熱圧着により行うことが好ましい。熱圧着は通常、圧着ロール等の公知の押圧手段により行うことができる。押圧条件としては０．２ＭＰａ以上であればよく、好ましくは０．２ＭＰａ以上１ＭＰａ以下であり、より好ましくは０．４Ｐａ以上０．８Ｐａ以下である。また、熱圧着温度の条件としては４０℃以上であればよく、好ましくは４０℃以上１２０℃以下、より好ましくは６０℃以上１００℃以下である。また、圧着を減圧下で行ってもよい。減圧条件としては１００００Ｐａ以下であればよく、好ましくは５０００Ｐａ以下、より好ましくは１０００Ｐａ以下である。なお、減圧条件の下限は特に限定されないものの、生産性の点から１０Ｐａ以上であればよい。所定の熱圧着条件下で貼り合わせを行うことにより、アンダーフィル材が被着体表面の凹凸に十分追従することができ、被着体とアンダーフィル材との界面での気泡を大幅に低減して密着性を高めることができる。これにより上記界面でのボイドの発生を抑制することができ、その結果、半導体素子と被着体との接続信頼性に優れる半導体装置を効率良く製造することができる。
　また、この貼合せ工程を完了した段階で、被着体６に封止シート１０が貼り付けられた封止シート付き基板２０が得られる。封止シート付き基板２０では、基材１がアンダーフィル材２の保護材として機能するので、封止シート付き基板２０を、例えば生産調整のために半導体装置の製造のための中間品として待機させておくことが可能となる。
　［剥離工程］
　剥離工程では、前記被着体６に貼り合わせたアンダーフィル材２から前記基材１を剥離する（図２Ｂ参照）。基材１の剥離は人の手によってもよく、機械的に剥離してもよい。上述のように、アンダーフィル材２の基材に対する９０°剥離力を所定範囲としているので、アンダーフィル材２の破断や変形、アンダーフィル材２の被着体６からの剥離を生じさせることなくスムーズに基材１を剥離することができる。
　［接続工程］
　接続工程では、前記被着体６と前記半導体素子５の間の空間を前記アンダーフィル材２で充填しつつ前記半導体素子５に形成された突起電極４を介して前記半導体素子５と前記被着体６とを電気的に接続する（図２Ｃ参照）。
　（半導体素子）
　半導体素子５としては、一方の回路面に複数の突起電極４が形成されていてもよく（図２Ｃ参照）、半導体素子５の両方の回路面に突起電極が形成されていてもよい（図示せず）。バンプや導電材等の突起電極の材質としては、特に限定されず、例えば、錫－鉛系金属材、錫－銀系金属材、錫－銀－銅系金属材、錫－亜鉛系金属材、錫－亜鉛－ビスマス系金属材等の半田類（合金）や、金系金属材、銅系金属材などが挙げられる。突起電極の高さも用途に応じて定められ、一般的には１５～１００μｍ程度である。もちろん、半導体素子５における個々の突起電極の高さは同一でも異なっていてもよい。
　半導体素子の両面に突起電極が形成されている場合、突起電極同士は電気的に接続されていてもよく、接続されていなくてもよい。突起電極同士の電気的接続には、ＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｖｉａ）形式と呼ばれるビアを介しての接続等が挙げられる。
　なお、半導体素子５は公知の方法により作成することができ、代表的には、所定の回路及び突起電極が形成された半導体ウェハをダイシングして個片化し、これをピックアップすることで個々の半導体素子を得ることができる。
　本実施形態に係る半導体装置の製造方法において、アンダーフィル材の厚さとしては、半導体素子表面に形成された突起電極の高さＸ（μｍ）と前記アンダーフィル材の厚さＹ（μｍ）とが、下記の関係を満たすことが好ましい。
　　　０．５≦Ｙ／Ｘ≦２
　前記突起電極の高さＸ（μｍ）と前記アンダーフィル材の厚さＹ（μｍ）とが上記関係を満たすことにより、半導体素子と被着体との間の空間を十分に充填することができると共に、当該空間からのアンダーフィル材の過剰のはみ出しを防止することができ、アンダーフィル材による半導体素子の汚染等を防止することができる。なお、各突起電極の高さが異なる場合は、最も高い突起電極の高さを基準とする。
　（電気的接続）
　半導体素子５と被着体６との電気的接続の手順としては、半導体素子５を、半導体素子５の回路面が被着体６と対向する形態で、被着体６に常法に従い固定させる。例えば、半導体素子５に形成されているバンプ（突起電極）４を、被着体６の接続パッドに被着された接合用の導電材７（半田など）に接触させて押圧しながら導電材を溶融させることにより、半導体素子５と被着体６との電気的接続を確保し、半導体素子５を被着体６に固定させることができる。被着体６の回路面にはアンダーフィル材２が貼り付けられているので、半導体素子５と被着体６との電気的接続と同時に、半導体素子５と被着体６との間の空間がアンダーフィル材２により充填されることになる。
　一般的に、接続工程における加熱条件としては１００～３００℃であり、加圧条件としては０．５～５００Ｎである。また、接続工程での加熱加圧処理を多段階で行ってもよい。例えば、１５０℃、１００Ｎで１０秒間処理した後、３００℃、１００～２００Ｎで１０秒間処理するという手順を採用することができる。多段階で加熱加圧処理を行うことにより、突起電極とパッド間の樹脂を効率よく除去し、より良好な金属間接合を得ることができる。
　なお、接続工程では、突起電極及び導電材の一方又は両方を溶融させて、半導体素子５の回路面のバンプ４と、被着体６の表面の導電材７とを接続させているが、このバンプ４及び導電材７の溶融時の温度としては、通常、２６０℃程度（例えば、２５０℃～３００℃）となっている。本実施形態に係る封止シートは、アンダーフィル材２をエポキシ樹脂等により形成することにより、この接続工程における高温にも耐えられる耐熱性を有するものとすることができる。
　以上の手順により、被着体６上に半導体素子５が実装された半導体装置３０を作製することができる。半導体装置３０の製造に上記所定の特性を有するアンダーフィル材を用いているので、被着体とアンダーフィル材との間及びアンダーフィル材と半導体素子との間でのボイドの発生を防止することができ、高信頼性の半導体装置を得ることができる。
　［アンダーフィル材硬化工程］
　なお、接続工程における加熱処理によりアンダーフィル材２が未硬化の場合、アンダーフィル材２を加熱により硬化させる。これにより、半導体素子５の回路面を保護することができるとともに、半導体素子５と被着体６との間の接続信頼性を確保することができる。加熱条件としては特に限定されず、１５０～２００℃程度で１０～１２０分加熱すればよい。なお、上記接続工程にて加えられる熱によりアンダーフィル材が硬化する場合は、本工程を省略することができる。
　［封止工程］
　次に、実装された半導体素子５を備える半導体装置３０全体を保護するために封止工程を行ってもよい。封止工程は、封止樹脂を用いて行われる。このときの封止条件としては特に限定されないが、通常、１７５℃で６０秒間～９０秒間の加熱を行うことにより、封止樹脂の熱硬化が行われるが、本発明はこれに限定されず、例えば１６５℃～１８５℃で、数分間キュアすることができる。
　前記封止樹脂としては、絶縁性を有する樹脂（絶縁樹脂）であれば特に制限されず、公知の封止樹脂等の封止材から適宜選択して用いることができるが、弾性を有する絶縁樹脂がより好ましい。封止樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物等が挙げられる。エポキシ樹脂としては、前記に例示のエポキシ樹脂等が挙げられる。また、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物による封止樹脂としては、樹脂成分として、エポキシ樹脂以外に、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂（フェノール樹脂など）や、熱可塑性樹脂などが含まれていてもよい。なお、フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂の硬化剤としても利用することができ、このようなフェノール樹脂としては、前記に例示のフェノール樹脂などが挙げられる。
　［半導体装置］
　次に、当該封止シートを用いて得られる半導体装置について図面を参照しつつ説明する（図２Ｃ参照）。本実施形態に係る半導体装置３０では、半導体素子５と被着体６とが、半導体素子５上に形成されたバンプ（突起電極）４及び被着体６上に設けられた導電材７を介して電気的に接続されている。また、半導体素子５と被着体６との間には、その空間を充填するようにアンダーフィル材２が配置されている。半導体装置３０は、封止シート１０を用いる上記製造方法にて得られるので、半導体素子５とアンダーフィル材２との間においてボイドの発生が抑制されている。従って、半導体素子５の表面保護、及び半導体素子５と被着体６との間の空間の充填が十分なレベルとなり、半導体装置３０として高い信頼性を発揮することができる。
　以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、部とあるのは、重量部を意味する。
［実施例１～４及び比較例１～３］
　（封止シートの作製）
　以下の成分を表１に示す割合でメチルエチルケトンに溶解して、固形分濃度が２３．６～６０．６重量％となる接着剤組成物の溶液を調製した。
　エポキシ樹脂１（２５℃で液状）：商品名「エピコート８２８」、ＪＥＲ株式会社製
　エポキシ樹脂２：商品名「エピコート１００４」、ＪＥＲ株式会社製
　フェノール樹脂１：商品名「ミレックスＸＬＣ－４Ｌ」三井化学株式会社製
　フェノール樹脂２（２５℃で液状）：商品名「ＭＥＨ－８００５」、明和化成株式会社製
　エラストマー１：アクリル酸エチル－メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー（商品名「パラクロンＷ－１９７ＣＭ」、根上工業株式会社製）
　エラストマー２：アクリル酸ブチルーアクリロニトリルを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー（商品名「ＳＧ－Ｐ３」、長瀬ケムテックス株式会社製）
　フィラー：球状シリカ（商品名「ＳＯ－２５Ｒ」、株式会社アドマテックス製）
　有機酸：「２－フェニル安息香酸」、（東京化成株式会社製
　硬化剤：イミダゾール触媒（商品名「２ＭＡ－ＯＫ」、四国化成株式会社製）
　各接着剤組成物の溶液を、基材としてのダイヤホイルＭＲＡ５０（三菱樹脂製）上に塗布し、１３０℃で２分間乾燥して厚さ３０μｍのアンダーフィル材Ａ～Ｇを形成することにより、実施例及び比較例の封止シートを作製した。
［評価］
　実施例及び比較例の封止シート（アンダーフィル材の熱硬化前）を用いて以下の評価を行った。各結果を表１に示す。
　（９０°剥離力の測定）
　アンダーフィル材を基材から剥離する際の剥離力（ｍＮ／２０ｍｍ）を測定した。具体的には、封止シートを長さ１００ｍｍ×幅２０ｍｍに切りだして試験片とした。試験片を引張試験機（商品名「オートグラフＡＧＳ－Ｈ」、（株）島津製作所製）にセットし、温度２５±２℃、剥離角度９０°、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎ、チャック間距離１００ｍｍの条件下でＴ型剥離試験（ＪＩＳ　Ｋ６８５４－３）を行った。
　（破断伸度の測定）
　ロールラミネーター（装置名「ＭＲＫ－６００」、株式会社エム・シー・ケー製）を用いて、７０℃、０．２ＭＰａでアンダーフィル材を積層することによって厚さ１２０μｍの測定用アンダーフィル材を得た。測定用アンダーフィル材を幅１０ｍｍ×長さ３０ｍｍに切断して試験片とした後、引張試験機として「オートグラフＡＳＧ－５０Ｄ型」（島津製作所製）を用い、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎ、チャック間距離１０ｍｍ、２５℃で引張試験を行った。試験前のチャック間距離に対する試験片が破断した時のチャック間距離の比を求めて破断伸度（％）とした。
　（最低溶融粘度の測定）
　アンダーフィル材の最低溶融粘度の測定は、レオメーター（ＨＡＡＫＥ社製、ＲＳ－１）を用いて、パラレルプレート法により測定した値である。より詳細には、ギャップ１００μｍ、回転プレート直径２０ｍｍ、回転速度５ｓ－１、昇温速度１０℃／分の条件にて、４０℃から２００℃の範囲で溶融粘度を測定し、その際に得られる４０℃以上１００℃未満の範囲、及び１００℃以上２００℃以下の範囲での溶融粘度の最低値をそれぞれの温度範囲での最低溶融粘度とした。
　（アンダーフィル材の作業性及び基材に対する剥離性の評価）
　封止シートを長さ７．５ｍｍ×幅７．５ｍｍに切り出し、アンダーフィル材側をＢＧＡ基板に対向させて両者を貼り合わせた。貼り合わせは、７０℃、１０００Ｐａの減圧下、ロールラミネーターを用いて線圧０．２ＭＰａにて行った。その後、アンダーフィル材から基材を剥離して、アンダーフィル材付き基板を作製した。アンダーフィル材の作業性に関し、アンダーフィル材の切り出しから貼り合わせまでを行う際、問題なく行えた場合を「○」、アンダーフィル材の変形や破断、アンダーフィル材の基材からの剥離等が生じた場合を「×」として評価した。また、基材に対する剥離性に関し、アンダーフィル材から基材を剥離する際に、問題なく基材を剥離可能であった場合を「○」、アンダーフィル材が基材に移行したり、アンダーフィル材が基板から剥離したりした場合を「×」として評価した。
　（実装時のボイドの発生の評価）
　下記の熱圧着条件により、７．３ｍｍ角、厚さ５００μｍの半導体チップのバンプ形成面とＢＧＡ基板とを対向させた状態で半導体チップをＢＧＡ基板に熱圧着して半導体チップの実装を行った。これにより、半導体チップがＢＧＡ基板に実装された半導体装置を得た。
　　＜熱圧着条件＞
　ピックアップ装置：商品名「ＦＣＢ－３」パナソニック製
　加熱温度：２６０℃
　荷重：３０Ｎ
　保持時間：１０秒
　ボイドの発生の評価は、上記手順で作製した半導体装置の半導体チップとアンダーフィル材との間で切断及び研磨し、研磨面を画像認識装置（浜松ホトニクス社製、商品名「Ｃ９５９７－１１」、１０００　倍）を用いて観察し、アンダーフィル材の面積に対するボイド部分の合計面積の割合を算出することで行った。研磨面の観察像におけるアンダーフィル材の面積に対して、ボイド部分の合計面積が０～５％の場合を「○」、５％超の場合を「×」として評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　実施例のアンダーフィル材では、アンダーフィル材の作業性及び基材からの剥離性が良好であり、実装時のボイドも十分抑制されていた。一方、比較例１のアンダーフィル材では破断伸度が小さすぎ、作業時に破断が生じた。比較例２のアンダーフィル材では最低溶融粘度が高すぎたことから、作業時に基材の剥離が生じたことに加え、半導体チップの実装時には半導体チップの凹凸へのアンダーフィル材の埋まり込み性が十分でなくボイドが発生していた。さらに、比較例３のアンダーフィル材では最低溶融粘度が低すぎて粘着性が高くなったことから、作業性が低下したことに加え、実装時にはアンダーフィル材からのアウトガス成分によりボイドが発生していた。
　　　　１　基材
　　　　２　　アンダーフィル材
　　　　３　　半導体ウェハ
　　　　４　　突起電極
　　　　５　　半導体素子
　　　　６　　被着体
　　　　７　　導電材
　　　　１０　封止シート
　　　　２０　封止シート付き基板
　　　　３０　半導体装置
 

Claims (9)

  1. 　基材と、該基材上に設けられた以下の特性を有するアンダーフィル材とを備える封止シート。
    　　前記基材からの９０°剥離力：１ｍＮ／２０ｍｍ以上５０ｍＮ／２０ｍｍ以下
    　　２５℃における破断伸度：１０％以上
    　　４０℃以上１００℃未満における最低粘度：２００００Ｐａ・ｓ以下
    　　１００℃以上２００℃以下における最低粘度：１００Ｐａ・ｓ以上
  2. 　前記アンダーフィル材が熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを含む請求項１に記載の封止シート。
  3. 　前記熱硬化性樹脂は、２５℃で液状の熱硬化性樹脂を含み、
    　前記熱硬化性樹脂の全重量に対する前記２５℃で液状の熱硬化性樹脂の重量の割合が５重量％以上４０重量％以下である請求項２に記載の封止シート。
  4. 　前記熱可塑性樹脂がアクリル樹脂を含み、前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂とフェノール樹脂とを含む請求項２又は３に記載の封止シート。
  5. 　前記アンダーフィル材はフラックス剤を含む請求項１～４のいずれか１項に記載の封止シート。
  6. 　前記基材が熱可塑性樹脂を含む請求項１～５のいずれか１項に記載の封止シート。
  7. 　前記熱可塑性樹脂はポリエチレンテレフタレートである請求項６に記載の封止シート。
  8. 　被着体と、該被着体と電気的に接続された半導体素子と、該被着体と該半導体素子との間の空間を充填するアンダーフィル材とを備える半導体装置の製造方法であって、
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の封止シートを準備する準備工程と、
    　前記被着体上の前記半導体素子との接続位置を覆うように前記封止シートのアンダーフィル材を前記被着体に貼り合わせる貼合せ工程と、
    　前記被着体に貼り合わせたアンダーフィル材から前記基材を剥離する剥離工程と、
    　前記被着体と前記半導体素子の間の空間を前記アンダーフィル材で充填しつつ前記半導体素子に形成された突起電極を介して前記半導体素子と前記被着体とを電気的に接続する接続工程と
    　を含む半導体装置の製造方法。
  9. 　基板と、該基板に貼り付けられた請求項１～７のいずれか１項に記載の封止シートとを備える封止シート付き基板。
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