电路部件连接用粘接剂及使用该粘接剂的半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电路部件连接用粘接剂及使用该粘接剂的半导体装置。所述粘接剂介于具有突出的连接端子的半导体芯片和形成有配线图案的基板之间，通过加压、加热，电连接相对的所述连接端子和所述配线图案的同时粘接所述半导体芯片和所述基板；所述电路部件连接用粘接剂包括：树脂组合物和分散在该树脂组合物中的含有堇青石粒子的复合氧化物粒子，所述树脂组合物含有热塑性树脂、交联性树脂和使该交联性树脂形成交联结构的固化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路部件连接用粘接剂及使用该粘接剂的半导体装置。更具体地涉及 以倒装接合方式通过加热、加压向电路基板连接半导体元件用的电路部件连接用粘接剂、 其中分散有导电粒子的电路部件连接用粘接剂(电路部件连接用各向异性导电粘接剂)及 使用它们的半导体装置。
技术介绍
通常，作为通过倒装接合方式将半导体芯片(以下有时简称为“芯片”)直接安装 于电路基板的方式，已知有在半导体芯片的电极部分形成焊凸并焊接于电路基板的方式， 对设置在半导体芯片的突起电极涂布导电性粘接剂并电连接于电路基板电极的方法。对于这些方式，在各种环境下暴露时，由于连接的芯片和基板的热膨胀系数差而 在连接界面会产生应力，从而存在连接可靠性降低的问题。因此，为了缓和连接界面的应 力，研究了通常在芯片和基板的间隙填充环氧树脂等底部填料的方式。底部填料的填充方式有在连接芯片和基板后注入低粘度的液态树脂的方式以及 在基板上设置底部填料后搭载芯片的方式。另一方面，作为事先在基板上设置底部填料后 搭载芯片的方法，有涂布液态树脂的方法和粘贴膜状树脂的方法。然而，在涂布液态树脂时利用分配器难以进行精密涂布量的控制，在近年的芯片 薄型化中，由于过多的涂布因而在接合时渗出的树脂会逸出到芯片的侧面，污染接合工具， 从而需要对工具进行洗涤，成为量产时工艺烦杂的原因。另外，粘贴膜状树脂的情况，通过控制树脂的厚度容易形成最佳树脂量，然而在将 膜粘贴于基板时需要称为临时压合工序的膜粘贴工序。在临时压合工序中，使用分割成宽 度大于目标芯片宽度的卷轴状胶带，对应于芯片尺寸，半切断存在于卷轴状胶带的基材上 的粘接剂，在粘接剂不反应程度的温度下通过热压粘贴于基板。由于膜向芯片搭载位置的供给精度较差，为了确保成品率，通过临时压合粘贴的 膜通常大于芯片尺寸。因此，与邻接部件间需要有富余的距离，在高密度化安装时成为妨 碍。另一方面，与微小芯片等对应的微细宽度的卷轴加工是困难的，需要粘贴大于芯片尺寸 的膜来应对，需要多余的安装面积。因此，作为供给与芯片尺寸相同尺寸的粘接剂的方法，提出了在晶片状态供给粘 接剂后，在通过切割等进行芯片加工的同时也进行粘接剂的加工，得到带粘接剂的芯片的 方法(参照例如专利文献1和2)。专利文献1 日本特许第观33111号说明书专利文献2 日本特开2006-049482号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，以往提出的晶片前置型的底部填充法存在如下所述的问题，并没有被市场 化。例如专利文献1的方法，是对晶片粘贴膜状粘接剂后利用切割进行单片化而得到带粘 接膜的芯片的方法。根据上述方法，其为制作晶片/粘接剂/分隔物(separator)的层叠体、对其切割 后剥离分隔物而得到带粘接剂的芯片的方法，但是在切断层叠体时，粘接剂和分隔物剥离， 结果是存在单片化的半导体芯片会飞散、流出的问题。接着，专利文献2的方法是与具有粘着材料层和粘接剂层的晶片加工用胶带有关 的方法，提供了将晶片粘贴于晶片加工用胶带后进行切割、拾取，然后将单片化的芯片倒装 片连接于基板的方法。然而，通常，在倒装片安装中，为了将芯片电路面的称为凸块的端子与相对的基板 侧的端子连接，利用倒装片接合器将芯片侧的位置对准标识(定位标识)和基板侧的位置 对准标识的位置对准并进行粘贴，与此相对，在芯片的电路面粘贴有粘接剂时粘接剂会覆 盖电路面的位置对准标识，产生不能对准位置的问题，在专利文献2中并没有提供对应该 问题的对策。另一方面，作为得到树脂的透明性的技术，在日本特许第3408301号说明书中记 载了包括绝缘性粘接剂以及分散在粘接剂中的导电粒子和透明玻璃粒子的各向异性导电 膜。但是，由于玻璃粒子为非晶质，线膨胀系数大，难以实现作为倒装片安装后的特性所必 需的低线膨胀系数。因此，本专利技术的目的在于提供，在未固化状态下对晶片的密合性优异且附于晶片 的定位标识的识别性高，在固化后芯片和基板的粘接性以及连接可靠性优异的电路部件连 接用粘接剂及使用该粘接剂的半导体装置。解决问题的手段本专利技术涉及下述内容。(1) 一种电路部件连接用粘接剂，其介于具有突出的连接端子的半导体芯片和形 成有配线图案的基板之间，通过加压、加热，电连接相对的所述连接端子和所述配线图案的 同时粘接所述半导体芯片和所述基板；所述电路部件连接用粘接剂包括树脂组合物和分散在该树脂组合物中的复合氧 化物粒子，所述树脂组合物含有热塑性树脂、交联性树脂和使该交联性树脂形成交联结构 的固化剂。(2)上述(1)所述的电路部件连接用粘接剂，其中，所述树脂组合物和所述复合氧 化物粒子的折射率差为士0. 06范围内。(3)上述(1)或( 所述的电路部件连接用粘接剂，其中，所述复合氧化物粒子由 折射率为1. 5 1. 7且包含2种以上金属元素的复合氧化物构成。(4)上述⑴ (3)的任意一项所述的电路部件连接用粘接剂，其中，所述复合氧 化物粒子是由含有选自铝和镁中的至少一种金属元素以及该金属元素以外的金属元素或 准金属元素的氧化物所构成的粒子。(5)上述(4)所述的电路部件连接用粘接剂，其中，所述准金属元素为硅元素和/或硼元素。(6)上述⑴ (5)的任意一项所述的电路部件连接用粘接剂，其中，所述复合氧 化物粒子为比重4以下的由复合氧化物所构成的粒子。(7) 一种电路部件连接用粘接剂，其介于具有突出的连接端子的半导体芯片和形 成有配线图案的基板之间，通过加压、加热，电连接相对的所述连接端子和所述配线图案的 同时粘接所述半导体芯片和所述基板；所述电路部件连接用粘接剂包括树脂组合物和分散在该树脂组合物中的含有堇 青石粒子的复合氧化物粒子，所述树脂组合物含有热塑性树脂、交联性树脂和使该交联性 树脂形成交联结构的固化剂。(8)上述⑴ (7)的任意一项所述的电路部件连接用粘接剂，其中，所述复合氧 化物粒子为平均粒径3 μ m以下的复合氧化物粒子。(9)上述(1) (8)的任意一项所述的电路部件连接用粘接剂，其中，相对于所述 树脂组合物100重量份含有25 200重量份所述复合氧化物粒子。(10)上述⑴ (9)的任意一项所述的电路部件连接用粘接剂，其中，所述电路部 件连接用粘接剂在未固化时的可见光平行透射率为15 100%。(11)上述(1) (10)的任意一项所述的电路部件连接用粘接剂，其中，所述电 路部件连接用粘接剂在180°C加热20秒钟后以差示扫描量热计(Differential Scanning Calorimeter, DSC)测定的反应率为80%以上。(12)上述(1) (11)的任意一项所述的电路部件连接用粘接剂，其中，所述电路 部件连接用粘接剂固化后在40°C 100°C的线膨胀系数为70X10_6/°C以下。(13)上述(1) (12)的任意一项所述的电路部件连接用粘接剂，其中，所述热塑 性树脂为重均分子量100万以下、玻璃化温度(Tg) 40°C以下且在侧链具有与所述交联性树 脂反应的官能团的共聚性树脂，所述交联性树脂为环氧树脂，所述固化剂为微囊型固化剂。(14)上述(1) (13)的任意一项所述的电路部件连接用粘接剂，其中，分散有平 均粒径3 5 μ m的导电粒子。(15) 一种半导体装置，其具备上述(1) (14)的任意一项所述的电路部件连接用 粘接剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路部件连接用粘接剂，其介于具有突出的连接端子的半导体芯片和形成有配线图案的基板之间，通过加压、加热，电连接相对的所述连接端子和所述配线图案的同时粘接所述半导体芯片和所述基板；所述电路部件连接用粘接剂包括树脂组合物和分散在该树脂组合物中的含有堇青石粒子的复合氧化物粒子，所述树脂组合物含有热塑性树脂、交联性树脂和使该交联性树脂形成交联结构的固化剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：永井朗，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]