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

本发明专利技术提供可降低热固化性树脂片的体积收缩所致的翘曲变形、并且可靠性和保存性优异的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。本发明专利技术涉及一种半导体芯片密封用热固化性树脂片，其活化能(Ea)满足下述式(1)，且在150℃热固化处理1小时后的热固化物的玻璃化转变温度为125℃以上，上述热固化物在上述玻璃化转变温度以下的温度下的热膨胀系数α[ppm/K]及上述热固化物在25℃时的储藏弹性模量E’[GPa]满足下述式(2)。30≤Ea≤120[kJ/mol]…(1)10000≤α×E’≤300000[Pa/K]…(2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及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。
技术介绍
以往，作为半导体封装体的制造方法，已知将固定于基板等的1个或多个半导体芯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)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-19714号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题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翘曲变形。若因热固化过程中的密封树脂的体积收缩而产生翘曲变形，则无法将半导体封装体充分固定(例如吸附固定)于平台上，会难以研削半导体封装体的密封树脂。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(例如半导体芯片、基板等)大，因此半导体封装体产生翘曲，在可靠性的方面还有改善的余地。本专利技术的目的在于，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翘曲变形、并且可靠性和保存性优异的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。用于解决问题的技术手段本专利技术涉及一种半导体芯片密封用热固化性树脂片，其活化能(Ea)满足下述式(1)，且在150℃热固化处理1小时后的热固化物的玻璃化转变温度为125℃以上，上述热固化物在上述玻璃化转变温度以下的温度下的热膨胀系数α[ppm/K]及上述热固化物在25℃时的储藏弹性模量E’[GPa]满足下述式(2)。30≤Ea≤120[kJ/mol]···(1)10000≤α×E’≤300000[Pa/K]···(2)Ea为120kJ/mol以下，能够在较低温进行热固化，因此能够减小翘曲。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。另一方面，由于Ea为30kJ/mol以上，因此可以在利用加热使热固化性树脂片追随凹凸(利用半导体芯片等形成的凹凸)后进行热固化。结果可以降低空隙的产生。另外，保存性良好。此外，热固化物在玻璃化转变温度以下的温度下的热膨胀系数α及热固化物在25℃时的储藏弹性模量E’满足上述式(2)。因此，可以缓和因热膨胀系数的不同所产生的热应力，并且可以得到可靠性优异的半导体封装体。例如，在α×E’的数值范围内，储藏弹性模量E’较高时，热固化性树脂片的刚性提高，可以吸收或分散应力。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，因此可以降低对构成半导体封装体的其他元件(例如半导体芯片、基板等)的机械损伤。需要说明的是，热固化物的玻璃化转变温度为125℃以上，因此可以抑制半导体封装体在通常的使用温度范围及热循环可靠性试验的温度范围(最大125℃)的急剧的物性变化。本专利技术的半导体芯片密封用热固化性树脂片优选包含环氧树脂、苯酚线型酚醛系固化剂、无机填充材料及固化促进剂。上述无机填充材料优选为平均粒径0.5μm～50μm的二氧化硅。上述固化促进剂优选为咪唑系固化促进剂。通过使用咪唑系固化促进剂，从而能够将活化能容易地调整为30～120kJ/mol，并且可以抑制混炼温度下的固化反应。上述无机填充材料的含量优选为20体积％～90体积％。上述热固化物在25℃时的储藏弹性模量E’优选为3GPa～30GPa。上述热膨胀系数α优选为3ppm/K～50ppm/K。本专利技术还涉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芯片密封用热固化性树脂片及埋入上述半导体芯片密封用热固化性树脂片的1个或多个半导体芯片的密封体；和工序(B)，对上述密封体的树脂片进行热固化。上述工序(A)中，优选将倒装芯片式连接于半导体晶片的上述半导体芯片埋入上述半导体芯片密封用热固化性树脂片而形成上述密封体。上述工序(A)中，优选将固定于暂时固定材料的上述半导体芯片埋入上述半导体芯片密封用热固化性树脂片而形成上述密封体。上述工序(A)中，优选将倒装芯片式连接于上述半导体晶片的多个上述半导体芯片埋入上述半导体芯片密封用热固化性树脂片而形成上述密封体。而且，本专利技术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芯片单元进行切割的工序(C)。附图说明图1是实施方式1的树脂片的剖面示意图。图2是倒装芯片式安装了半导体芯片的半导体晶片的剖面示意图。图3是示意性表示用实施方式1的树脂片密封半导体芯片的状态的图。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。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。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。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。图8是示意性表示将半导体芯片固定于暂时固定材料的状态的图。图9是示意性表示用树脂片密封半导体芯片的状态的图。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。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。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。图13是示意性表示对密封体进行切割后的状态的图。具体实施方式以下列举实施方式对本专利技术进行详细地说明，但是本专利技术并不仅限定为这些实施方式。[实施方式1]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，可以在树脂片11的两面设置聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜等支承体。为了容易进行从树脂片11的剥离，可以对支承体实施脱模处理。树脂片11具有热固化性。树脂片11的活化能(Ea)为30kJ/mol以上。由于该活化能为30kJ/mol以上，因此可以在利用加热使热固化性树脂片追随凹凸(利用半导体芯片等形成的凹凸)后进行热固化。结果可以降低空隙的产生。另外，保存性良好。树脂片11的活化能优选为40kJ/mol以上、更优选为50kJ/mol以上、进一步优选为60kJ/mol以上。另外，树脂片11的活化能为120kJ/mol以下。由于该活化能为120kJ/mol以下，能够在较低温下进行热固化，因此能够减小翘曲。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100kJ/mol以下。需要说明的是，活化能可以利用实施例中记载的方法来测定。树脂片11的活化能可以通过固化促进剂的种类、固化促进剂的量等来控制。树脂片1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体芯片密封用热固化性树脂片，其活化能(Ea)满足下述式(1)，且在150℃热固化处理1小时后的热固化物的玻璃化转变温度为125℃以上，所述热固化物在所述玻璃化转变温度以下的温度下的热膨胀系数α[ppm/K]及所述热固化物在25℃时的储藏弹性模量E’[GPa]满足下述式(2)，30≤Ea≤120[kJ/mol]···(1)10000≤α×E’≤300000[Pa/K]···(2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.24 JP 2013-196854;2014.08.20 JP 2014-167221.一种半导体芯片密封用热固化性树脂片，其活化能(Ea)满足下述
式(1)，且
在150℃热固化处理1小时后的热固化物的玻璃化转变温度为125℃
以上，
所述热固化物在所述玻璃化转变温度以下的温度下的热膨胀系数α
[ppm/K]及所述热固化物在25℃时的储藏弹性模量E’[GPa]满足下述
式(2)，
30≤Ea≤120[kJ/mol]···(1)
10000≤α×E’≤300000[Pa/K]···(2)。
2.根据权利要求1所述的半导体芯片密封用热固化性树脂片，其包含
环氧树脂、苯酚线型酚醛系固化剂、无机填充材料及固化促进剂。
3.根据权利要求2所述的半导体芯片密封用热固化性树脂片，其中，
所述无机填充材料为平均粒径0.5μm～50μm的二氧化硅。
4.根据权利要求2或3所述的半导体芯片密封用热固化性树脂片，其
中，所述固化促进剂为咪唑系固化促进剂。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的半导体芯片密封用热固化性树
脂片，其中，所述无机填充材料的含量为20体积％～90体积％。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的半导体芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛田浩介，石坂刚，丰田英志，志贺豪士，饭野智绘，石井淳，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP