半导体芯片密封用热固化性树脂片及半导体封装体的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及半导体忍片密封用热固化性树脂片及半导体封装体的制造方法。
【背景技术】
[0002] W往，作为半导体封装体的制造方法，已知将固定于基板等的1个或多个半导体忍 片用密封树脂密封的方法。作为此种密封树脂，已知例如热固化性树脂片(例如参照专利文 献1)。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开2006-19714号公报
【发明内容】
[0006] 发明要解决的问题
[0007] 有时因热固化过程中的密封树脂的体积收缩而半导体封装体产生翅曲变形。若因 热固化过程中的密封树脂的体积收缩而产生翅曲变形，则无法将半导体封装体充分固定 (例如吸附固定)于平台上，会难W研削半导体封装体的密封树脂。
[000引另外，通常，密封树脂的热膨胀系数比构成半导体封装体的其他元件(例如半导体 忍片、基板等)大，因此半导体封装体产生翅曲，在可靠性的方面还有改善的余地。
[0009] 本发明的目的在于，为解决上述问题而提供可降低热固化性树脂片的体积收缩所 致的翅曲变形、并且可靠性和保存性优异的半导体忍片密封用热固化性树脂片及半导体封 装体的制造方法。
[0010] 用于解决问题的技术手段
[0011] 本发明设及一种半导体忍片密封用热固化性树脂片，其活化能化a)满足下述式 (1)，且在150°C热固化处理1小时后的热固化物的玻璃化转变溫度为125°CW上，上述热固 化物在上述玻璃化转变溫度W下的溫度下的热膨胀系数a[Ppm/K]及上述热固化物在25°C 时的储藏弹性模量E' [GPa]满足下述式(2)。
[0012] 30<化< 120[kJ/mol] · · · (1)
[0013] 10000 <αΧΕ' < 300000[化/K] ··· (2)
[0014] 化为120kJ/molW下，能够在较低溫进行热固化，因此能够减小翅曲。另外，由于无 需为了使其热固化而进行长时间加热，因此生产率优异。
[001引另一方面，由于Ea为30kJ/m0m上，因此可W在利用加热使热固化性树脂片追随 凹凸（利用半导体忍片等形成的凹凸）后进行热固化。结果可W降低空隙的产生。另外，保存 性良好。
[0016]此外，热固化物在玻璃化转变溫度W下的溫度下的热膨胀系数α及热固化物在25 °C时的储藏弹性模量Ε'满足上述式(2)。因此，可W缓和因热膨胀系数的不同所产生的热应 力，并且可W得到可靠性优异的半导体封装体。例如，在αΧΕ'的数值范围内，储藏弹性模量 Ε'较高时，热固化性树脂片的刚性提高，可W吸收或分散应力。此时，热膨胀系数α变低，热 固化性树脂片的热膨胀行为得到抑制，因此可W降低对构成半导体封装体的其他元件(例 如半导体忍片、基板等)的机械损伤。
[0017] 需要说明的是，热固化物的玻璃化转变溫度为125°CW上，因此可W抑制半导体封 装体在通常的使用溫度范围及热循环可靠性试验的溫度范围（最大125°C)的急剧的物性变 化。
[0018] 本发明的半导体忍片密封用热固化性树脂片优选包含环氧树脂、苯酪线型酪醒系 固化剂、无机填充材料及固化促进剂。
[0019] 上述无机填充材料优选为平均粒径0.5皿~50皿的二氧化娃。
[0020] 上述固化促进剂优选为咪挫系固化促进剂。通过使用咪挫系固化促进剂，从而能 够将活化能容易地调整为30~120kJ/mol，并且可W抑制混炼溫度下的固化反应。
[0021 ]上述无机填充材料的含量优选为20体积％~90体积％。
[0022] 上述热固化物在25°C时的储藏弹性模量E'优选为3G化~30GPa。
[0023] 上述热膨胀系数α优选为化pm/K~50ppm/K。
[0024] 本发明还设及一种半导体封装体的制造方法，其包括:工序(A)，形成具备上述半 导体忍片密封用热固化性树脂片及埋入上述半导体忍片密封用热固化性树脂片的1个或多 个半导体忍片的密封体;和工序(B)，对上述密封体的树脂片进行热固化。
[0025] 上述工序(A)中，优选将倒装忍片式连接于半导体晶片的上述半导体忍片埋入上 述半导体忍片密封用热固化性树脂片而形成上述密封体。
[0026] 上述工序(A)中，优选将固定于暂时固定材料的上述半导体忍片埋入上述半导体 忍片密封用热固化性树脂片而形成上述密封体。
[0027] 上述工序(A)中，优选将倒装忍片式连接于上述半导体晶片的多个上述半导体忍 片埋入上述半导体忍片密封用热固化性树脂片而形成上述密封体。而且，本发明的半导体 封装体的制造方法优选在上述工序(B)之后还包括将上述密封体按照目标半导体忍片单元 进行切割的工序(C)。
【附图说明】
[0028] 图1是实施方式1的树脂片的剖面示意图。
[0029] 图2是倒装忍片式安装了半导体忍片的半导体晶片的剖面示意图。
[0030] 图3是示意性表示用实施方式1的树脂片密封半导体忍片的状态的图。
[0031] 图4是示意性表示对半导体封装体的树脂片部分进行研削后的状态的图。
[0032] 图5是示意性表示对半导体封装体的半导体晶片部分进行研削后的状态的图。
[0033] 图6是示意性表示在半导体封装体中形成了再布线层和凸块的状态的图。
[0034] 图7是示意性表示对半导体封装体进行切割后的状态的图。
[0035] 图8是示意性表示将半导体忍片固定于暂时固定材料的状态的图。
[0036] 图9是示意性表示用树脂片密封半导体忍片的状态的图。
[0037] 图10是示意性表示从密封体剥离暂时固定材料的状态的图。
[0038] 图11是示意性表示对半导体封装体的树脂片部分进行研削后的状态的图。
[0039] 图12是示意性表示在密封体中形成了再布线和凸块的状态的图。
[0040] 图13是示意性表示对密封体进行切割后的状态的图。
【具体实施方式】
[0041] W下列举实施方式对本发明进行详细地说明，但是本发明并不仅限定为运些实施 方式。
[0042] [实施方式1]
[0043] 图1是实施方式1的树脂片11的剖面示意图。需要说明的是，可W在树脂片11的两 面设置聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)膜等支承体。为了容易进行从树脂片11的剥离，可W对 支承体实施脱模处理。
[0044] 树脂片11具有热固化性。
[0045] 树脂片11的活化能化a)为30kJ/molW上。由于该活化能为30kJ/molW上，因此可 W在利用加热使热固化性树脂片追随凹凸（利用半导体忍片等形成的凹凸）后进行热固化。 结果可W降低空隙的产生。另外，保存性良好。树脂片11的活化能优选为40kj/moiw上、更 优选为50kJ/mo 1W上、进一步优选为60kJ/mo 1W上。
[0046] 另外，树脂片11的活化能为120kJ/m〇m下。由于该活化能为120kJ/molW下，能够 在较低溫下进行热固化，因此能够减小翅曲。另外，由于无需为了使其热固化而进行长时间 加热，因此生产率优异。树脂片11的活化能优选为lOOkJ/molW下。
[0047] 需要说明的是，活化能可W利用实施例中记载的方法来测定。
[0048] 树脂片11的活化能可W通过固化促进剂的种类、固化促进剂的量等来控制。
[0049] 树脂片11满足下述式(2)。
[0050] 10000 <αΧΕ' < 300000[化/K] ··· (2)
[0051] 上述式(2)中，α为在150°C热固化处理1小时后的热固化物在玻璃化转变溫度W下 的溫度下的热膨胀系数[Ppm/K]。
[0052] 上述式（2)中，E'为在150°C热固化处理1小时后的热固化物在25°C时的储藏弹性 模量[G化]。
[0053] 对于树脂片11而言，由于满足上述式(2)，因此能够缓和因热膨胀系数的不同产生 的热应力。例如，在αΧΕ'的数值范围中，在储藏弹性模量E'高的情况下，树脂片11的刚性提 高，从而能够吸收或分散应力。此时，热膨胀系数α变低，树脂片11的热膨胀行为得到抑制， 因此可W降低对构成半导体封装体的其他元件(例如半导体忍片、基板等)的机械损伤。
[0054] α X Ε '优选为10万化/Κ W上。α X Ε '优选为20万化/Κ W下。
[0055] 储藏弹性模量Ε '优选为3G化W上、更优选为1 OGPa W上、进一步优选为15GPa W上。 若储藏弹性模量E'为3GPaW上，则热应力的缓和效果高。另一方面，储藏弹性模量E'的上限 并无特别限定，例如为30GPa W下，优选为25GPa W下。
[0056]