密封片材、半导体装置的制造方法及带有密封片材的基板的制作方法_5

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空隙。 因此,半导体元件5的表面保护、及半导体元件5与被粘物6之间的空间的填充达到充分的 水平,作为半导体装置30可发挥较高的可靠性。
[0143] 实施例
[0144] 以下,例示性地详细说明本发明的优选的实施例。但是,该实施例中记载的材料或 配合量等只要无特别限定的记载,则并非将本发明的范围仅限定于此。另外,份表示重量 份。
[0145] [实施例1~4及比较例1~3]
[0146](密封片材的制作)
[0147] 将以下成分以表1所示的比例溶解于甲基乙基酮中,制备固体成分浓度为23. 6~ 60. 6重量%的胶粘剂组合物的溶液。
[0148] 环氧树脂1 (25°C下为液状):商品名"Epikote 828",JER株式会社制造
[0149] 环氧树脂2:商品名"Epikote 1004",JER株式会社制造
[0150] 酚醛树脂1 :商品名"Milex XLC-4L",三井化学株式会社制造
[0151] 酚醛树脂2(25°C下为液状):商品名"MEH-8005",明和化成株式会社制造
[0152] 弹性体1 :以丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯为主成分的丙烯酸酯系聚合物(商品 名"Pagoclone W-197CM",根上工业株式会社制造)
[0153] 弹性体2:以丙烯酸丁酯-丙烯腈为主成分的丙烯酸酯系聚合物(商品名 "SG-P3",Nagase Chemtex 株式会社制造)
[0154] 填料:球状二氧化硅(商品名"S0-25R",株式会社Admatechs制造)
[0155] 有机酸:"2_苯基苯甲酸"(东京化成株式会社制造)
[0156] 固化剂:咪唑催化剂(商品名" 2MA-0K",四国化成株式会社制造)
[0157] 将各胶粘剂组合物的溶液涂布于作为基材的Diafoil MRA50(三菱树脂制造)上, 在130°C下干燥2分钟,形成厚度30 y m的底部填充材料A~G,由此制作实施例及比较例 的密封片材。
[0158][评价]
[0159] 使用实施例及比较例的密封片材(底部填充材料的热固化前)进行以下评价。将 各结果不于表1。
[0160] (90°剥离力的测定)
[0161] 对将底部填充材料自基材剥离时的剥离力(mN/20mm)进行测定。具体而言,将密 封片材切割成长度lOOmmX宽度20mm而制成试验片。将试验片设置于拉伸试验机(商品 名"Autograph AGS-H",(株)岛津制作所制造)上,在温度25±2°C、剥离角度90°、剥离 速度300mm/min、夹盘间距离100mm的条件下进行T型剥离试验(JIS K6854-3)。
[0162](断裂延伸率的测定)
[0163] 使用辊式层压机(装置名"MRK-600",MCK株式会社制造)在70°C、0. 2MPa下层叠 底部填充材料,由此获得厚度120 ym的测定用底部填充材料。将测定用底部填充材料切断 成宽度10mmX长度30mm而制成试验片后,使用"Autograph ASG-50D型"(岛津制作所制 造)作为拉伸试验机,在拉伸速度50mm/min、夹盘间距离10mm、25°C下进行拉伸试验。求出 试验片断裂时的夹盘间距离相对于试验前的夹盘间距离的之比设为断裂延伸率(% )。
[0164](最低熔融粘度的测定)
[0165] 底部填充材料的最低熔融粘度的测定是使用流变仪(HAAKE公司制造,RS-1)通过 平行板法进行测定所得的值。更详细而言,在间隙100 y m、旋转板直径20mm、旋转速度5s \ 升温速度l〇°C /min的条件下,在40°C至200°C的范围内测定熔融粘度,将此时获得的40°C 以上且低于l〇〇°C的范围及100°C以上且200°C以下的范围内的熔融粘度的最低值设为各 温度范围内的最低熔融粘度。
[0166] (底部填充材料的作业性及对基材的剥离性的评价)
[0167] 将密封片材切割成长度7. 5mmX宽度7. 5mm,将底部填充材料侧与BGA基板对置并 将两者贴合。贴合在70°C、1000Pa的减压下使用辊式层压机以线压0.2MPa进行。之后,自 底部填充材料剥离基材,而制作带有底部填充材料的基板。关于底部填充材料的作业性,将 在进行底部填充材料的切割至贴合时可无问题地进行的情况评价为"〇",将产生底部填充 材料的变形或断裂、底部填充材料的自基材的剥离等的情况评价为" X "。另外,关于对基材 的剥离性,将自底部填充材料剥离基材时可无问题地剥离基材的情况评价为"〇",将底部 填充材料移动至基材或底部填充材料自基板剥离的情况评价为" X "。
[0168] (安装时的空隙的产生的评价)
[0169] 通过下述热压接条件,在7. 3mm见方、厚度500 ym的半导体芯片的凸块形成面与 BGA基板对置的状态下将半导体芯片热压接于BGA基板而进行半导体芯片的安装。由此,获 得半导体芯片安装于BGA基板上的半导体装置。
[0170] <热压接条件>
[0171] 拾取装置:商品名"FCB-3",Panasonic制造
[0172] 加热温度:260°C
[0173] 载荷:30N
[0174]保持时间:10秒
[0175] 空隙的产生的评价是通过如下方式进行:在以上述步骤制作的半导体装置的半导 体芯片与底部填充材料之间进行切断及研磨,使用图像识别装置(Hamamatsu Photonic公 司制造,商品名"C9597-11",1000倍)观察研磨面,算出空隙部分的合计面积相对于底部填 充材料的面积的比例。将相对于研磨面的观察图像中的底部填充材料的面积,空隙部分的 合计面积为0~5 %的情况评价为"〇",将超过5 %的情况评价为" X "。
[0176] [表 1]
[0177]
[0178] 在实施例的底部填充材料中,底部填充材料的作业性及自基材的剥离性良好,安 装时的空隙也得到充分抑制。另一方面,比较例1的底部填充材料的断裂延伸率过小,在作 业时产生断裂。比较例2的底部填充材料的最低熔融粘度过高,因此除了在作业时产生基 材的剥离以外,在安装半导体芯片时底部填充材料对半导体芯片的凹凸的埋入性不充分而 产生空隙。此外,比较例3的底部填充材料的最低熔融粘度过低、粘合性提高,因此除了作 业性降低之外,在安装时由于自底部填充材料的逸气成分而产生空隙。
[0179] 1 基材
[0180] 2底部填充材料
[0181] 3半导体晶片
[0182] 4突起电极
[0183] 5半导体元件
[0184] 6被粘物
[0185] 7 导电材料
[0186] 10密封片材
[0187] 20带有密封片材的基板
[0188] 30半导体装置
【主权项】
1. 一种密封片材,其具备基材、及设置于该基材上的具有以下特性的底部填充材料, 自所述基材的90°剥离力:lmN/20mm以上且50mN/20mm以下 25°C下的断裂延伸率:10%以上 40°C以上且低于100°C的最低粘度:20000Pa ? s以下 100°C以上且200°C以下的最低粘度:100Pa ? s以上。2. 如权利要求1所述的密封片材,其中, 所述底部填充材料包含热塑性树脂及热固化性树脂。3. 如权利要求2所述的密封片材,其中, 所述热固化性树脂包含25°C下为液状的热固化性树脂, 且所述25°C下为液状的热固化性树脂的重量相对于所述热固化性树脂的总重量的比 例为5重量%以上且40重量%以下。4. 如权利要求2或3所述的密封片材,其中, 所述热塑性树脂包含丙烯酸系树脂,所述热固化性树脂包含环氧树脂及酚树脂。5. 如权利要求1~4中任一项所述的密封片材,其中, 所述底部填充材料包含助焊剂。6. 如权利要求1~5中任一项所述的密封片材,其中, 所述基材包含热塑性树脂。7. 如权利要求6所述的密封片材,其中, 所述热塑性树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯。8. -种半导体装置的制造方法,其为制造具备被粘物、与该被粘物电连接的半导体元 件、及填充于该被粘物与该半导体元件之间的空间的底部填充材料的半导体装置的制造方 法, 所述半导体装置的制造方法包括: 准备工序,准备权利要求1~7中任一项所述的密封片材; 贴合工序,以覆盖所述被粘物上的与所述半导体元件的连接位置的方式将所述密封片 材的底部填充材料贴合于所述被粘物; 剥离工序,自贴合于所述被粘物的底部填充材料将所述基材剥离;及 连接工序,用所述底部填充材料填充所述被粘物与所述半导体元件之间的空间,并且 借助形成于所述半导体元件上的突起电极将所述半导体元件与所述被粘物电连接。9. 一种带有密封片材的基板,其具备基板、及粘贴于该基板的权利要求1~7中任一项 所述的密封片材。
【专利摘要】本发明提供可通过对半导体元件或被粘物的凹凸的良好的埋入性而抑制空隙的产生并且在粘贴于被粘物的前后作业性良好的密封片材及使用其的半导体装置的制造方法、以及贴合有该密封片材的基板。本发明的密封片材具备基材、及设置于该基材上的具有以下特性的底部填充材料。自上述基材的90°剥离力:1mN/20mm以上且50mN/20mm以下25℃下的断裂延伸率:10%以上40℃以上且低于100℃的最低粘度:20000Pa·s以下100℃以上且200℃以下的最低粘度:100Pa·s以上。
【IPC分类】H01L21/60, H01L23/31, H01L23/29, B32B7/04
【公开号】CN105074894
【申请号】CN201480018205
【发明人】盛田浩介, 高本尚英
【申请人】日东电工株式会社
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年3月19日
【公告号】WO2014156883A1
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