JP2892117B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JP2892117B2 JP2892117B2 JP2204541A JP20454190A JP2892117B2 JP 2892117 B2 JP2892117 B2 JP 2892117B2 JP 2204541 A JP2204541 A JP 2204541A JP 20454190 A JP20454190 A JP 20454190A JP 2892117 B2 JP2892117 B2 JP 2892117B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- insulating substrate
- semiconductor device
- epoxy resin
- resin composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/072—Connecting or disconnecting of bump connectors
- H10W72/07251—Connecting or disconnecting of bump connectors characterised by changes in properties of the bump connectors during connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
- H10W74/10—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition
- H10W74/15—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their shape or disposition on active surfaces of flip-chip devices, e.g. underfills
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/731—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors
- H10W90/734—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
Landscapes
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、絶縁基板と半導体素子とがフリップチップ
方式で接続された半導体装置の製造方法に関する。
方式で接続された半導体装置の製造方法に関する。
（従来の技術） 近年、半導体集積回路技術の進歩により、端子数が10
0を越える半導体素子やパッドピッチが100μｍ以下の半
導体素子が出現してきている。それに伴い半導体素子の
実装密度を高めるために、組立て時に電極の数に依存せ
ず、一度にボンディングが可能でチップの実装が極めて
小容積にできる、フリップチップ方式，ビームリード方
式，テープキャリヤ方式等のワイアレスボンディングが
注目されている。特にフリップチップ方式は他の方式の
ものよりボンディング強度が強く、信頼性が高いので期
待されている。
0を越える半導体素子やパッドピッチが100μｍ以下の半
導体素子が出現してきている。それに伴い半導体素子の
実装密度を高めるために、組立て時に電極の数に依存せ
ず、一度にボンディングが可能でチップの実装が極めて
小容積にできる、フリップチップ方式，ビームリード方
式，テープキャリヤ方式等のワイアレスボンディングが
注目されている。特にフリップチップ方式は他の方式の
ものよりボンディング強度が強く、信頼性が高いので期
待されている。
第５図にはフリップチップ方式を用いた従来の半導体
装置の一例が示されている。
装置の一例が示されている。
半導体素子１にはPb−Sn等の半田バンプ２が形成され
ている。そしてバンプ２と、絶縁基板３に設けられた配
線４とが相対向して接合している。このように構成され
た半導体装置では、半導体素子１と絶縁基板３との接合
部であるバンプ２の接点柔軟度が低く、半導体素子１と
絶縁基板３との熱膨張係数の不一致からバンプ２に熱歪
みが生じ易いので接合不良が発生したり、最悪の場合に
は疲労破壊するという問題があった。
ている。そしてバンプ２と、絶縁基板３に設けられた配
線４とが相対向して接合している。このように構成され
た半導体装置では、半導体素子１と絶縁基板３との接合
部であるバンプ２の接点柔軟度が低く、半導体素子１と
絶縁基板３との熱膨張係数の不一致からバンプ２に熱歪
みが生じ易いので接合不良が発生したり、最悪の場合に
は疲労破壊するという問題があった。
そこで、第６図に示すように絶縁基板３と半導体素子
１との間の隙間に保護用の樹脂５を充填してバンプ２を
補強する半導体装置が考え出された。このような半導体
装置では、絶縁基板３と半導体素子１との間の隙間が狭
いので、樹脂５を隙間に充填するために、樹脂５の粘度
を低くする必要があった。
１との間の隙間に保護用の樹脂５を充填してバンプ２を
補強する半導体装置が考え出された。このような半導体
装置では、絶縁基板３と半導体素子１との間の隙間が狭
いので、樹脂５を隙間に充填するために、樹脂５の粘度
を低くする必要があった。
粘度を低くするには樹脂５の充填剤の含有量を減らせ
ばよい。しかしながらこのような樹脂５でバンプ２を封
止すると、樹脂５の充填材の含有量が減った結果、樹脂
５と絶縁基板３との熱膨張係数の差、樹脂５と半導体素
子１との熱膨脹係数の差が大きくなり、熱ストレスに弱
くなり信頼性が低下する。たとえば、多量の樹脂５を用
いてバンプ２を封止した半導体装置に熱衝撃試験を行っ
たところ、樹脂５やバンプ２に亀裂が入るという結果を
招いた。また、熱衝撃試験でバンプ２に亀裂が入らない
程度の量の樹脂５を用いてバンプ２を封止した半導体装
置では、封止性が悪くなり信頼性が低下する。たとえ
ば、高温高湿試験を行ったところ、樹脂５内に水分が容
易に浸入した。
ばよい。しかしながらこのような樹脂５でバンプ２を封
止すると、樹脂５の充填材の含有量が減った結果、樹脂
５と絶縁基板３との熱膨張係数の差、樹脂５と半導体素
子１との熱膨脹係数の差が大きくなり、熱ストレスに弱
くなり信頼性が低下する。たとえば、多量の樹脂５を用
いてバンプ２を封止した半導体装置に熱衝撃試験を行っ
たところ、樹脂５やバンプ２に亀裂が入るという結果を
招いた。また、熱衝撃試験でバンプ２に亀裂が入らない
程度の量の樹脂５を用いてバンプ２を封止した半導体装
置では、封止性が悪くなり信頼性が低下する。たとえ
ば、高温高湿試験を行ったところ、樹脂５内に水分が容
易に浸入した。
また、樹脂５に溶剤を混合しても粘度を低くすること
ができる。しかしながらこのような樹脂５でバンプ２を
封止すると、絶縁基板３と半導体素子１との間の隙間が
狭いので、樹脂５が硬化するときに溶剤が完全に揮発し
なかったり、溶媒が揮発するときの発砲により接続不良
が生じたり、または溶剤が揮発するときに発生したボイ
ドが完全に消滅せず、これが原因して樹脂５中に水浸入
路が形成され、装置の信頼性が低下するという問題があ
った。とくに高温高湿に対する信頼性が悪かった。
ができる。しかしながらこのような樹脂５でバンプ２を
封止すると、絶縁基板３と半導体素子１との間の隙間が
狭いので、樹脂５が硬化するときに溶剤が完全に揮発し
なかったり、溶媒が揮発するときの発砲により接続不良
が生じたり、または溶剤が揮発するときに発生したボイ
ドが完全に消滅せず、これが原因して樹脂５中に水浸入
路が形成され、装置の信頼性が低下するという問題があ
った。とくに高温高湿に対する信頼性が悪かった。
（発明が解決しようとする課題） 上述の如くバンプを樹脂で封止するには、樹脂の粘度
を下げる必要があった。そのために充填剤の含有量が少
ない樹脂でバンプを封止した半導体装置があったが、こ
のような半導体装置では樹脂と絶縁基板及び半導体素子
とのそれぞれの熱膨張係数の差が大きいので熱ストレス
に弱く、亀裂が生じ易くなり、信頼性が低下するという
問題があった。また、溶剤が混合した樹脂でバンプを封
止した半導体装置もあったが、このような半導体装置で
は溶剤が揮発する際に生じる発砲による断線や、樹脂内
に残ったボイドに起因する水分浸入により信頼性が低下
するという問題があった。
を下げる必要があった。そのために充填剤の含有量が少
ない樹脂でバンプを封止した半導体装置があったが、こ
のような半導体装置では樹脂と絶縁基板及び半導体素子
とのそれぞれの熱膨張係数の差が大きいので熱ストレス
に弱く、亀裂が生じ易くなり、信頼性が低下するという
問題があった。また、溶剤が混合した樹脂でバンプを封
止した半導体装置もあったが、このような半導体装置で
は溶剤が揮発する際に生じる発砲による断線や、樹脂内
に残ったボイドに起因する水分浸入により信頼性が低下
するという問題があった。
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その
目的とするところは、耐熱衝撃性，耐湿性に優れた半導
体装置の製造方法を提供することにある。
目的とするところは、耐熱衝撃性，耐湿性に優れた半導
体装置の製造方法を提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明の半導体装置の
製造方法は、絶縁基板と、この絶縁基板に形成された配
線にバンプを介してフェイスダウンに接続された半導体
素子と、前記バンプを封止する樹脂組成物とを有する半
導体装置の製造方法において、溶剤を含まない第１の樹
脂組成物で前記バンプを封止する工程と、前記絶縁基板
に接合に保ちつつ前記第１の樹脂組成物を溶剤を含む第
２の樹脂組成物で覆う工程とを有することを特徴とす
る。
製造方法は、絶縁基板と、この絶縁基板に形成された配
線にバンプを介してフェイスダウンに接続された半導体
素子と、前記バンプを封止する樹脂組成物とを有する半
導体装置の製造方法において、溶剤を含まない第１の樹
脂組成物で前記バンプを封止する工程と、前記絶縁基板
に接合に保ちつつ前記第１の樹脂組成物を溶剤を含む第
２の樹脂組成物で覆う工程とを有することを特徴とす
る。
（作用） 本発明によれば、バンプを封止している第１の樹脂組
成物を第２の樹脂組成物で覆ったので、第１の樹脂組成
物自身または第１の樹脂組成物と絶縁基板との界面から
浸入する水分等を防止できる。また、第２の樹脂組成物
は溶剤を含むので硬化する際に比重の重い充填剤が沈降
し、絶縁基板付近での充填剤の濃度が高くなる。その結
果、第２の樹脂組成物と絶縁基板との界面から浸入する
水分等を防止でき、また、絶縁基板と第２の樹脂組成物
との界面近傍での熱膨張係数の差が小さくなるので剥
離，亀裂が発生し難くなる。さらに溶剤により第１の樹
脂組成物と第２の樹脂組成物とが溶着するので第１の樹
脂組成物と第２の樹脂組成物との密着強度が強まる。
成物を第２の樹脂組成物で覆ったので、第１の樹脂組成
物自身または第１の樹脂組成物と絶縁基板との界面から
浸入する水分等を防止できる。また、第２の樹脂組成物
は溶剤を含むので硬化する際に比重の重い充填剤が沈降
し、絶縁基板付近での充填剤の濃度が高くなる。その結
果、第２の樹脂組成物と絶縁基板との界面から浸入する
水分等を防止でき、また、絶縁基板と第２の樹脂組成物
との界面近傍での熱膨張係数の差が小さくなるので剥
離，亀裂が発生し難くなる。さらに溶剤により第１の樹
脂組成物と第２の樹脂組成物とが溶着するので第１の樹
脂組成物と第２の樹脂組成物との密着強度が強まる。
（実施例） 以下、図面を参照しながら実施例を説明をする。
第１図は本発明の第１の実施例に係る半導体装置の断
面図を示し、第２図は同半導体装置の平面図を示してい
る。なお、第１図は第２図の半導体装置のＡ−Ａ線に沿
った断面図である。
面図を示し、第２図は同半導体装置の平面図を示してい
る。なお、第１図は第２図の半導体装置のＡ−Ａ線に沿
った断面図である。
これを製造工程に従い説明すると、最初、半導体素子
11の電極、すなわちアルミボンディングパッド上に、銅
バンプをコアとし、電気メッキにより半田バンプ12を形
成する。次に、厚さ1mm程度の無アルカリガラスからな
る絶縁基板13上に、ITO（Indium Tin Oxide），クロ
ム，金をそれぞれ厚さ1000Å,1000Å,2000Å程度に蒸着
し、この金属積層膜をパターニングして配線14を形成す
る。
11の電極、すなわちアルミボンディングパッド上に、銅
バンプをコアとし、電気メッキにより半田バンプ12を形
成する。次に、厚さ1mm程度の無アルカリガラスからな
る絶縁基板13上に、ITO（Indium Tin Oxide），クロ
ム，金をそれぞれ厚さ1000Å,1000Å,2000Å程度に蒸着
し、この金属積層膜をパターニングして配線14を形成す
る。
次に、バンプ12と配線14との位置合わせを行い、半導
体素子11と絶縁基板13とをフェイスダウンで接合する。
このときの位置合わせの方法として、半導体素子11と絶
縁基板13とにそれぞれ位置合わせ用のマークを設け、対
応するマーク同士を一致させることにより位置合わせし
てもよい。
体素子11と絶縁基板13とをフェイスダウンで接合する。
このときの位置合わせの方法として、半導体素子11と絶
縁基板13とにそれぞれ位置合わせ用のマークを設け、対
応するマーク同士を一致させることにより位置合わせし
てもよい。
次に、半導体素子11と絶縁基板13との間の隙間に、第
１の樹脂組成物として例えば、溶剤を含まないエポキシ
樹脂15を含浸する。そして、エポキシ樹脂15が半導体素
子11と絶縁基板13との間の線間を埋めてバンプ12を封止
したら、所定の硬化条件よりも緩やかな条件でエポキシ
樹脂15を硬化させ半硬化状態に保つ。
１の樹脂組成物として例えば、溶剤を含まないエポキシ
樹脂15を含浸する。そして、エポキシ樹脂15が半導体素
子11と絶縁基板13との間の線間を埋めてバンプ12を封止
したら、所定の硬化条件よりも緩やかな条件でエポキシ
樹脂15を硬化させ半硬化状態に保つ。
次に第２の樹脂組成物としてフェノール硬化エポキシ
樹脂16を用いて、エポキシ樹脂15が露出しないように覆
う。このとき第１図，第２図に示すように、フェノール
硬化エポキシ樹脂16が半導体素子11の裏面を覆い半導体
素子11を保護すると共に、フェノール硬化エポキシ樹脂
16と半導体素子11及び絶縁基板13との密着強度を強め、
半導体素子11と絶縁基板との接続を強固なものとする。
樹脂16を用いて、エポキシ樹脂15が露出しないように覆
う。このとき第１図，第２図に示すように、フェノール
硬化エポキシ樹脂16が半導体素子11の裏面を覆い半導体
素子11を保護すると共に、フェノール硬化エポキシ樹脂
16と半導体素子11及び絶縁基板13との密着強度を強め、
半導体素子11と絶縁基板との接続を強固なものとする。
この後、エポキシ樹脂15,16を同時に本硬化して半導
体素子11及び絶縁基板13との接合が完成する。ここで、
エポキシ樹脂15を半硬化状態にし、このエポキシ樹脂15
をフェノール硬化エポキシ樹脂16で覆い、両エポキシ樹
脂15,16を同時に硬化する方法を採用したのは、この方
法が最もエポキシ樹脂15,16間の密着性が良くなるから
である。
体素子11及び絶縁基板13との接合が完成する。ここで、
エポキシ樹脂15を半硬化状態にし、このエポキシ樹脂15
をフェノール硬化エポキシ樹脂16で覆い、両エポキシ樹
脂15,16を同時に硬化する方法を採用したのは、この方
法が最もエポキシ樹脂15,16間の密着性が良くなるから
である。
上述したフェノール硬化エポキシ樹脂16として第１表
に示したものが使用できる。例えば、住友化学社製の多
官能エポキシ樹脂（ESX−221），昭和高分子社製のフェ
ノール樹脂（BRG−556），東芝セラミック社製のシリカ
充填材,UCC社製のシランカップリン剤，三菱化成社製の
カーボンブラック，四国化成社製のイミダゾール系触
媒，一般市販の酢酸セロソルブ，トルエン,MEKをそれぞ
れ13.2,6.0,80.0,0.5,0.3,0.1,6.0,6.0,6.0重量部で組
成したもの用いる。
に示したものが使用できる。例えば、住友化学社製の多
官能エポキシ樹脂（ESX−221），昭和高分子社製のフェ
ノール樹脂（BRG−556），東芝セラミック社製のシリカ
充填材,UCC社製のシランカップリン剤，三菱化成社製の
カーボンブラック，四国化成社製のイミダゾール系触
媒，一般市販の酢酸セロソルブ，トルエン,MEKをそれぞ
れ13.2,6.0,80.0,0.5,0.3,0.1,6.0,6.0,6.0重量部で組
成したもの用いる。
このようにして製造された半導体装置では、バンプ12
を封止したエポキシ樹脂15がフェノール硬化エポキシ樹
脂16により覆われているので、エポキシ樹脂15とバンプ
12の界面から浸入する水分等を防止できる。また、エポ
キシ樹脂16は溶剤を含むので傾斜材料の役割を果たすた
め、エポキシ樹脂16中の組成物に浮沈が生じ、硬化する
際に比重の重い充填剤が沈降し、絶縁基板13とエポキシ
樹脂16との接合面近傍で充填剤の濃度が高くなる。その
結果、絶縁基板13とエポキシ樹脂16との接合面に水分等
が入し難くなり、耐湿性が向上する。また充填剤と絶縁
基板13との熱膨張係数の差は小さいため、絶縁基板13に
接合するエポキシ樹脂16の熱膨張係数が絶縁基板13のそ
れに近付き、剥離や亀裂が生じ難くなり、耐熱衝撃性が
向上する。またエポキシ樹脂16に含まれる溶剤により、
僅かであるが、エポキシ樹脂15が溶かされ、溶着が生
じ、エポキシ樹脂15とエポキシ樹脂16との密着強度が強
くなり信頼性が向上する。
を封止したエポキシ樹脂15がフェノール硬化エポキシ樹
脂16により覆われているので、エポキシ樹脂15とバンプ
12の界面から浸入する水分等を防止できる。また、エポ
キシ樹脂16は溶剤を含むので傾斜材料の役割を果たすた
め、エポキシ樹脂16中の組成物に浮沈が生じ、硬化する
際に比重の重い充填剤が沈降し、絶縁基板13とエポキシ
樹脂16との接合面近傍で充填剤の濃度が高くなる。その
結果、絶縁基板13とエポキシ樹脂16との接合面に水分等
が入し難くなり、耐湿性が向上する。また充填剤と絶縁
基板13との熱膨張係数の差は小さいため、絶縁基板13に
接合するエポキシ樹脂16の熱膨張係数が絶縁基板13のそ
れに近付き、剥離や亀裂が生じ難くなり、耐熱衝撃性が
向上する。またエポキシ樹脂16に含まれる溶剤により、
僅かであるが、エポキシ樹脂15が溶かされ、溶着が生
じ、エポキシ樹脂15とエポキシ樹脂16との密着強度が強
くなり信頼性が向上する。
本実施例のように、バンプ12を溶剤を含まない第１の
樹脂組成物で封止し、更にこの第１の樹脂組成物を溶剤
を含む第２の樹脂組成物で覆うことで、耐湿性、耐熱衝
撃性が改善され、信頼性の高い半導体装置を得ることが
できる。
樹脂組成物で封止し、更にこの第１の樹脂組成物を溶剤
を含む第２の樹脂組成物で覆うことで、耐湿性、耐熱衝
撃性が改善され、信頼性の高い半導体装置を得ることが
できる。
なお、本実施例では半硬化状態のエポキシ樹脂15をフ
ェノール硬化エポキシ樹脂16で覆った後、両エポキシ樹
脂15,16を同時に硬化させたが、必要に応じて、例えば
製品形態や仕様状況に合わせて、所定の硬化条件で硬化
させたエポキシ樹脂15をエポキシ樹脂16で覆ってもよ
い。逆に、半導体素子11と絶縁基板13との間の隙間に含
浸した直後のエポキシ樹脂15、すなわちほとんど硬化し
てない状態でエポキシ樹脂15をエポキシ樹脂16が覆い、
両エポキシ樹脂15,16を同時に硬化させてもよい。
ェノール硬化エポキシ樹脂16で覆った後、両エポキシ樹
脂15,16を同時に硬化させたが、必要に応じて、例えば
製品形態や仕様状況に合わせて、所定の硬化条件で硬化
させたエポキシ樹脂15をエポキシ樹脂16で覆ってもよ
い。逆に、半導体素子11と絶縁基板13との間の隙間に含
浸した直後のエポキシ樹脂15、すなわちほとんど硬化し
てない状態でエポキシ樹脂15をエポキシ樹脂16が覆い、
両エポキシ樹脂15,16を同時に硬化させてもよい。
第３図には本発明の第２の実施例に係る半導体装置の
断面図が示されている。なお、第１図と同一部分には同
一符号を付して詳しい説明は省略する。
断面図が示されている。なお、第１図と同一部分には同
一符号を付して詳しい説明は省略する。
この実施例が先に説明した実施例と異なる点は、フェ
ノール硬化エポキシ樹脂16aが半導体素子11の裏面を覆
わないで、溶剤を含まないエポキシ樹脂15を封止したこ
とにある。このようにして製造された半導体装置では、
半導体素子11がエポキシ樹脂16aにより保護されず露出
するが、耐環境試験の結果は第１の実施例のそれと較べ
ても遜色なく、信頼性が向上したのを確認した。
ノール硬化エポキシ樹脂16aが半導体素子11の裏面を覆
わないで、溶剤を含まないエポキシ樹脂15を封止したこ
とにある。このようにして製造された半導体装置では、
半導体素子11がエポキシ樹脂16aにより保護されず露出
するが、耐環境試験の結果は第１の実施例のそれと較べ
ても遜色なく、信頼性が向上したのを確認した。
第４図に本発明の第３の実施例に係る半導体装置の断
面図を示す。なお、第１図と同一部分には同一符号を付
して詳しい説明は省略する。
面図を示す。なお、第１図と同一部分には同一符号を付
して詳しい説明は省略する。
この実施例が第1,第２の実施例と異なる点は、半導体
素子11と絶縁基板13との間の隙間をエポキシ樹脂15で完
全に埋めていないことにある。すなわちエポキシ樹脂15
aは、バンプ12を封止するのに必要な部分だけ半導体素
子11と絶縁基板13との間の隙間を埋めている。
素子11と絶縁基板13との間の隙間をエポキシ樹脂15で完
全に埋めていないことにある。すなわちエポキシ樹脂15
aは、バンプ12を封止するのに必要な部分だけ半導体素
子11と絶縁基板13との間の隙間を埋めている。
この実施例では、中央部分に空気が存在しているが、
これにより信頼性が損なわれることはなく、先の実施例
と同様の効果が得られた。
これにより信頼性が損なわれることはなく、先の実施例
と同様の効果が得られた。
本発明者等は、第１図，第３図，第４図に示される構
成の半導体装置と、第６図に示される構成の半導体装置
との耐環境性を実際の装置を用いて調べてみた。
成の半導体装置と、第６図に示される構成の半導体装置
との耐環境性を実際の装置を用いて調べてみた。
−40〜100℃で１サイクル各30分の熱衝撃試験を行っ
たところ、第１図，第３図，第４図に示される構成の半
導体装置の600サイクル後におけるそれぞれのバンプ接
合部分の抵抗は約１Ω以下であったが、第６図に示され
る構成の半導体装置では300サイクルを経過しないうち
に、樹脂５に亀裂が入り接続が取れなくなる部分が生じ
た。
たところ、第１図，第３図，第４図に示される構成の半
導体装置の600サイクル後におけるそれぞれのバンプ接
合部分の抵抗は約１Ω以下であったが、第６図に示され
る構成の半導体装置では300サイクルを経過しないうち
に、樹脂５に亀裂が入り接続が取れなくなる部分が生じ
た。
また、70℃,90％R.H.の高温高湿放置試験を行ったと
ころ、第１図，第３図，第４図に示される構成の半導体
装置の1000H後におけるそれぞれのバンプ接合部分の抵
抗は、約１Ω以下で安定であったが、第６図に示される
構成の半導体装置では、600Hでバンプ接合部分に不良が
生じた。
ころ、第１図，第３図，第４図に示される構成の半導体
装置の1000H後におけるそれぞれのバンプ接合部分の抵
抗は、約１Ω以下で安定であったが、第６図に示される
構成の半導体装置では、600Hでバンプ接合部分に不良が
生じた。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない。実施例では溶剤を含まない第１の樹脂組成物とし
てエポキシ系の樹脂を用いたが、アクリル系樹脂，シリ
コーン系樹脂等を用いても同様の効果が得られる。要
は、半導体素子11と絶縁基板13との間の隙間に含浸可能
で、半導体素子11と絶縁基板13との間の隙間に充填され
てもほぼ一様に硬化可能な性質を有する溶剤を含まない
樹脂組成物であればよい。また、上記実施例では、溶剤
を含む第２の樹脂組成物としてエポキシ系の樹脂である
フェノール硬化エポキシ樹脂16を用いたが、アクリル系
樹脂，シリコーン系樹脂，、ブタジエン系樹脂等を用い
ても同様の効果が得られる。要は、傾斜材料となり充填
剤が沈降して耐湿性、耐熱衝撃性を向上させるものであ
ればよい。
ない。実施例では溶剤を含まない第１の樹脂組成物とし
てエポキシ系の樹脂を用いたが、アクリル系樹脂，シリ
コーン系樹脂等を用いても同様の効果が得られる。要
は、半導体素子11と絶縁基板13との間の隙間に含浸可能
で、半導体素子11と絶縁基板13との間の隙間に充填され
てもほぼ一様に硬化可能な性質を有する溶剤を含まない
樹脂組成物であればよい。また、上記実施例では、溶剤
を含む第２の樹脂組成物としてエポキシ系の樹脂である
フェノール硬化エポキシ樹脂16を用いたが、アクリル系
樹脂，シリコーン系樹脂，、ブタジエン系樹脂等を用い
ても同様の効果が得られる。要は、傾斜材料となり充填
剤が沈降して耐湿性、耐熱衝撃性を向上させるものであ
ればよい。
また、上記実施例では半導体素子11と絶縁基板13とを
バンプ12を介して接合させた後に、エポキシ樹脂15でバ
ンプ12を封止したが、予め絶縁基板13上にエポキシ樹脂
15をポッティングして、半導体素子11と絶縁基板13とを
接合してもよい。この場合、配線14とバンプとは絶縁性
接着剤を介して接続されているので、半田バンプ12のよ
うに接続用材料で構成されたバンプを用いる必要がなく
なるので、金，銅等のバンプ材料を用いることが可能と
なる。また、第１の樹脂組成物としてエポキシ系樹脂以
外に、前述したアクリル系樹脂，シリコン系樹脂等の樹
脂を用いても同様の効果が得られるのは勿論のことであ
る。
バンプ12を介して接合させた後に、エポキシ樹脂15でバ
ンプ12を封止したが、予め絶縁基板13上にエポキシ樹脂
15をポッティングして、半導体素子11と絶縁基板13とを
接合してもよい。この場合、配線14とバンプとは絶縁性
接着剤を介して接続されているので、半田バンプ12のよ
うに接続用材料で構成されたバンプを用いる必要がなく
なるので、金，銅等のバンプ材料を用いることが可能と
なる。また、第１の樹脂組成物としてエポキシ系樹脂以
外に、前述したアクリル系樹脂，シリコン系樹脂等の樹
脂を用いても同様の効果が得られるのは勿論のことであ
る。
また、無アルカリガラス以外の絶縁基板13の材料とし
て、セラミック，ガラスエポキシ，金属コア，ポリイミ
ドまたは紙フェノール等を用いてもよい。また、ITO,ク
ロム，金の積層膜以外の配線14の材料としては、ニッケ
ル，銅，チタン,ITO,クロム，アルミニウム，モリブデ
ン，タンタル，タングステン，金，銀，パラジュウムあ
るいはこれら配線材料を複数組合わせたものを用いても
よい。
て、セラミック，ガラスエポキシ，金属コア，ポリイミ
ドまたは紙フェノール等を用いてもよい。また、ITO,ク
ロム，金の積層膜以外の配線14の材料としては、ニッケ
ル，銅，チタン,ITO,クロム，アルミニウム，モリブデ
ン，タンタル，タングステン，金，銀，パラジュウムあ
るいはこれら配線材料を複数組合わせたものを用いても
よい。
なお、上記実施例では銅バンプをコアとし、電気メッ
キを用いて半田バンプ12を形成したが、コアの金属は必
ずしも必要ではない。また、半田バンプ12を形成する
際、電気メッキを用いず、真空蒸着法を用いて半田バン
プ12を形成したり、溶融半田中に半導体素子11を浸漬さ
せて半田バンプ12を形成してもよい。さらにまた、使用
する製品や製造工程に応じて錫と鉛との割合を変えた
り、他の金属材料を用いて半田以外のバンプ材料を用い
てもよい。例えば、液晶表示装置等のように温度条件が
制約される製品には、インジウム，ビスマス，カドニウ
ム等の低融点の金属を用いてバンプを形成してもよい。
また、バンプの耐腐食性を図りたい場合には、銀，アン
チモン等のバンプ材料を用いるとよい。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
キを用いて半田バンプ12を形成したが、コアの金属は必
ずしも必要ではない。また、半田バンプ12を形成する
際、電気メッキを用いず、真空蒸着法を用いて半田バン
プ12を形成したり、溶融半田中に半導体素子11を浸漬さ
せて半田バンプ12を形成してもよい。さらにまた、使用
する製品や製造工程に応じて錫と鉛との割合を変えた
り、他の金属材料を用いて半田以外のバンプ材料を用い
てもよい。例えば、液晶表示装置等のように温度条件が
制約される製品には、インジウム，ビスマス，カドニウ
ム等の低融点の金属を用いてバンプを形成してもよい。
また、バンプの耐腐食性を図りたい場合には、銀，アン
チモン等のバンプ材料を用いるとよい。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
［発明の効果］ 本発明によれば、樹脂に水分が浸入するのを防止でき
耐湿性が改善される。また、絶縁基板と樹脂との接合面
での熱膨脹率の差が小さくなるので耐熱衝撃性も改善さ
れる。その結果、耐環境性が向上し、信頼性の高い半導
体装置を得ることができる。
耐湿性が改善される。また、絶縁基板と樹脂との接合面
での熱膨脹率の差が小さくなるので耐熱衝撃性も改善さ
れる。その結果、耐環境性が向上し、信頼性の高い半導
体装置を得ることができる。
第１図は本発明の第１の実施例に係る半導体装置の断面
図、第２図は同半導体装置の平面図、第３図は本発明の
第２の実施例に係る半導体装置の断面図、第４図は本発
明の第３の実施例に係る半導体装置の断面図、第5,第６
図は従来の半導体装置の断面図である。 11……半導体素子、12……バンプ、13……絶縁基板、14
……配線、15,15a……エポキシ樹脂、16,16a……フェノ
ール硬化エポキシ樹脂。
図、第２図は同半導体装置の平面図、第３図は本発明の
第２の実施例に係る半導体装置の断面図、第４図は本発
明の第３の実施例に係る半導体装置の断面図、第5,第６
図は従来の半導体装置の断面図である。 11……半導体素子、12……バンプ、13……絶縁基板、14
……配線、15,15a……エポキシ樹脂、16,16a……フェノ
ール硬化エポキシ樹脂。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 次雄 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 東 道也 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 平２−56941（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−209750（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−63951（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−56941（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/56
Claims (2)
- 【請求項１】絶縁基板と、この絶縁基板に形成された配
線にバンプを介してフェイスダウンに接続された半導体
素子と、前記バンプを封止する樹脂組成物とを有する半
導体装置の製造方法において、溶剤を含まない第１の樹
脂組成物で前記バンプを封止する工程と、前記絶縁基板
に結合した状態を保ちつつ前記第１の樹脂組成物を溶剤
を含む第２の樹脂組成物で覆う工程とを有することを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】前記第２の樹脂組成物で前記半導体素子の
裏面を覆わないことを特徴とする請求項１に記載の半導
体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2204541A JP2892117B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2204541A JP2892117B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0491443A JPH0491443A (ja) | 1992-03-24 |
| JP2892117B2 true JP2892117B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=16492233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2204541A Expired - Fee Related JP2892117B2 (ja) | 1990-08-01 | 1990-08-01 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2892117B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6169328B1 (en) | 1994-09-20 | 2001-01-02 | Tessera, Inc | Semiconductor chip assembly |
| US5659952A (en) | 1994-09-20 | 1997-08-26 | Tessera, Inc. | Method of fabricating compliant interface for semiconductor chip |
| US6870272B2 (en) | 1994-09-20 | 2005-03-22 | Tessera, Inc. | Methods of making microelectronic assemblies including compliant interfaces |
| US5915170A (en) * | 1994-09-20 | 1999-06-22 | Tessera, Inc. | Multiple part compliant interface for packaging of a semiconductor chip and method therefor |
| US6046076A (en) * | 1994-12-29 | 2000-04-04 | Tessera, Inc. | Vacuum dispense method for dispensing an encapsulant and machine therefor |
| US6284563B1 (en) | 1995-10-31 | 2001-09-04 | Tessera, Inc. | Method of making compliant microelectronic assemblies |
| US6686015B2 (en) | 1996-12-13 | 2004-02-03 | Tessera, Inc. | Transferable resilient element for packaging of a semiconductor chip and method therefor |
| JP3134837B2 (ja) * | 1998-02-27 | 2001-02-13 | 日本電気株式会社 | 素子の樹脂封止構造、及び封止方法 |
| JP5773412B2 (ja) | 2011-03-31 | 2015-09-02 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | 電池パックおよび電動自転車 |
-
1990
- 1990-08-01 JP JP2204541A patent/JP2892117B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0491443A (ja) | 1992-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3219043B2 (ja) | 半導体装置のパッケージ方法および半導体装置 | |
| KR100236448B1 (ko) | 반도체장치의 전극구조체와 그 형성방법 및 반도체장치의 실장체 및 반도체 장치 | |
| JP3441412B2 (ja) | 樹脂封止型半導体装置およびこれを用いた液晶表示モジュール | |
| JP2892117B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2786734B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH04266037A (ja) | 半導体素子の実装構造体 | |
| JP3356649B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| US10037960B2 (en) | Connection structure and connecting method of circuit member | |
| JP3464826B2 (ja) | 半導体装置 | |
| KR100568496B1 (ko) | 주석-인듐 합금층을 갖는 필름 회로 기판 | |
| US6649833B1 (en) | Negative volume expansion lead-free electrical connection | |
| JP2000290471A (ja) | 封止用樹脂組成物 | |
| JP3155811B2 (ja) | 樹脂封止型半導体装置の製造方法 | |
| JPH06244225A (ja) | 半導体装置とその製法 | |
| JP2000260811A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2965496B2 (ja) | 半導体ユニット及び半導体素子の実装方法 | |
| JPH10256309A (ja) | 半導体素子の実装方法 | |
| JP2721790B2 (ja) | 半導体装置の封止方法 | |
| JPH05315397A (ja) | 半導体装置の封止方法と封止構造 | |
| JP2637684B2 (ja) | 半導体装置の封止方法 | |
| JP3643760B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2009117427A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP3951903B2 (ja) | 半導体装置及び半導体装置実装体の製造方法 | |
| JP2728393B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPH11204556A (ja) | 半導体装置の製法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080226 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090226 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |