半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种使用绝缘性树脂粘接薄膜（ＮＣＦ）将半导体芯片倒装片安装在基板上的半导体装置的制造方法，其中，在热压时，防止ＮＣＦ的溢出并防止凸起和电极焊盘之间插入绝缘性树脂或无机填料，所得到的半导体装置表现出充分的耐吸湿回流性的制造方法。具体地说，将具有相当于半导体芯片的外围配置的多个凸起所包围的区域的面积的６０～１００％的大小以及２×１０２～１×１０５Ｐａ·ｓ的最低熔融粘度的ＮＣＦ暂时粘贴在与凸起对应的基板的多个电极所包围的区域。然后，以该凸起和与其对应的电极对置的方式将半导体芯片和基板对位，从半导体芯片侧进行热压。由此，使凸起和电极进行金属键合，使ＮＣＦ熔融进而热硬化。由此，得到半导体装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将具有外围配置的多个凸起的半导体芯片隔着绝缘性树脂粘接薄膜倒装片安装在基板上而取得半导体装置的。
技术介绍
采用含有导电粒子的各向异性导电粘接薄膜(ACF)将半导体芯片倒装片安装在基板上来制造半导体装置被广泛地进行，但是，布线间距的精细化进一步发展，以导电粒子的粒径和布线间距的关系确保连接可靠性变得困难。因此，在半导体芯片上设置能够细微地制作的金球凸起(gold stud bump)，将该半导体芯片隔着绝缘性树脂粘接薄膜倒装片安装在基板上(专利文献1)。在这样的隔着绝缘性树脂粘接薄膜进行倒装片安装的情况下，一般地，在将比与半导体芯片大致相同的面积稍大的面积的绝缘性树脂粘接薄膜暂时粘贴在基板上之后，将半导体芯片和布线基板对位，从半导体芯片侧进行热压来进行安装。日本特开2008-203484号公报。但是，在如专利文献1那样进行倒装片安装的情况下，存在如下这样的问题如图 5所示，熔融了的绝缘性树脂粘接薄膜(NCF) 102从具有凸起100的半导体芯片101的外缘溢出，溢出的树脂附着在热压接合器103上，在热压时压力变得过大，存在得不到想要的质量的半导体装置的情况。此外，也存在如下这样的问题在热压后，从基板104的电极105 和半导体芯片101的凸起100之间不能够完全排除绝缘性树脂或无机填料，所以，存在在它们之间不能够形成满意的金属键合，连接可靠性大幅度地下降的情况。进而，也存在如下这样的问题在吸湿回流后，绝缘性树脂粘接薄膜102露出到外界，所以，产生硬化不良或半导体芯片101的浮动的问题，也由于这一点而存在连接可靠性下降的情况。
技术实现思路
本专利技术是为了解决以上的现有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种对半导体芯片和基板使用绝缘性树脂粘接薄膜进行倒装片安装的，其中， 在热压时，防止熔融了的绝缘性树脂粘接薄膜的溢出和在凸起与电极焊盘之间插入绝缘性树脂或无机填料，所得到的半导体装置表现出充分的耐吸湿回流性。本专利技术人发现，将相对于半导体芯片的外围配置的多个凸起所包围的区域的面积的绝缘性树脂粘接薄膜的面积和绝缘性树脂粘接薄膜的最低熔融粘度分别设定在特定范围，由此，能够实现上述目的，进而完成了本专利技术。S卩，本专利技术提供一种制造方法，将具有外围配置的多个凸起的半导体芯片隔着绝缘性树脂粘接薄膜倒装片安装在具有与该凸起对应的多个电极的基板上，从而制造半导体装置，其特征在于，将具有与半导体芯片的外围配置的多个凸起所包围的区域的面积的 60 100%相当的大小和2X102 IXlO5Pa · s的最低熔融粘度的绝缘性树脂粘接薄膜暂时粘贴在与该凸起对应的基板的多个电极所包围的区域，以该凸起和与其对应的电极对置的方式对半导体芯片和基板进行对位，从半导体芯片侧进行热压，由此，使凸起和电极进行金属键合，使绝缘性树脂粘接薄膜熔融进而热硬化。在本专利技术的中，将具有与半导体芯片的外围配置的多个凸起所包围的区域的面积的至少60 100%相当的大小和2X102 IXlO^fS的最低熔融粘度的绝缘性树脂粘接薄膜暂时粘贴在与半导体芯片的多个凸起对应的基板的多个电极所包围的区域。因此，在将半导体芯片热压到基板之后，在半导体芯片的凸起和与其对应的基板的电极焊盘之间不存在绝缘性树脂粘接薄膜，此外，能够使熔融了的绝缘性树脂粘接薄膜不溢出到半导体芯片的外侧。进而，在热压时，能够以比较低的压力进行。因此，能够将所有的凸起充分地金属键合到对应的连接焊盘上，也能够防止熔融了的树脂向热压接合器附着。此外，如前述那样，在热压后，能够在不产生树脂的溢出的情况下对半导体芯片的凸起和基板的电极的接合部进行密封，能够使耐吸湿回流性提高。因此，能够得到较高的连接可靠性的半导体装置。附图说明图IA是具有凸起的半导体芯片的剖面图。图IB是半导体芯片的凸起侧平面图。图2是具有电极的基板的剖面图。图3A是暂时粘贴了绝缘性树脂粘接薄膜的基板的剖面图。图;3B是暂时粘贴了绝缘性树脂粘接薄膜的基板的绝缘性树脂粘接薄膜侧平面图。图4A是利用热压接合器将半导体芯片热压到基板之后的说明图。图4B是利用热压接合器将半导体芯片充分地热压到基板后的说明图。图5是现有技术的倒装片安装的说明图。具体实施例方式参照附图对本专利技术的进行说明。(1)首先，准备具有凸起1的半导体芯片2 (图1A)、具有电极11的基板12 (图2)、 绝缘性树脂粘接薄膜(NCF)。在半导体芯片2中，凸起1在半导体芯片2的外周边缘附近配置为外围配置、即一列的凸起列(图1B)。在图IB中为一列的凸起列，但是，也可以是二列以上的凸起列。作为半导体芯片2或凸起1，并没有特别限制，但是，对于凸起1，从能够高度地对应精细间距化的角度出发，能够优选利用金球凸起。关于这样的金球凸起的大小，其高度优选为35 100 μ m、更优选为35 70 μ m、特别优选为35 45 μ m。此外，其底径优选为 10 50 μ m、更优选为10 40 μ m、特别优选为10 20 μ m。此外，凸起间间距优选为50 200 μ m、更优选为50 70 μ m。为了防止熔融了的绝缘性树脂的溢出，半导体芯片2的外周边缘和凸起1的距离优选设定为0. 07 0. 2_、更优选设定为0. 1 0. 15_。电极11以与应该连接的半导体芯片2的凸起1 (凸起列)对应的方式配置在基板 12上。并且，在该多个电极所包围的区域暂时粘贴有绝缘性树脂粘接薄膜(NCF)。作为基板12或电极11，并不特别限定，例如，作为基板12，能够使用刚性基板、柔性基板、刚性柔性基板等。作为电极11，例如能够使用将铜箔成形为平台状并且在表面进行 Ni/Au电镀而成的电极。作为绝缘性树脂粘接薄膜(NCF)，能够使用在将半导体芯片安装到基板上时所使用的公知的绝缘性树脂粘接薄膜，例如，能够举出将环氧树脂类硬化型树脂组成物或丙烯酸类硬化型树脂组成物成形为薄膜状而成的绝缘性树脂粘接薄膜。这些能够优选使用热硬化型的材料。环氧树脂类热硬化型树脂组成物例如由在分子内具有两个以上环氧基的化合物或者树脂、环氧树脂硬化剂、成膜成分等构成。作为在分子内具有两个以上环氧基的化合物或者树脂，可以是液状也可以是固体状，能够例示出双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂等的二官能环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂或甲酚酚醛型环氧树脂等的酚醛型环氧树脂等。此外，也能够使用3，4 -环氧环己烯基甲基-3’，4’ -环氧环己烷羧酸等的脂环族环氧树脂化合物。作为环氧树脂硬化剂，例如，能够举出胺类硬化剂、咪唑类硬化剂、酸酐类硬化剂、 锍阳离子类硬化剂等。硬化剂也可以为潜在性。作为成膜成分，例如，能够举出与环氧树脂化合物或环氧树脂相溶的苯氧基树脂或丙烯酸树脂。环氧树脂类热硬化型树脂组成物根据需要能够含有公知的硬化促进剂、硅烷偶联剂、金属捕捉剂、聚丁橡胶等的应力缓和剂、二氧化硅等的无机填料、聚异氰酸酯类交联剂、 着色剂、防腐剂、溶剂等。丙烯酸类热硬化型树脂组成物例如由(甲基)丙烯酸酯单体、成膜用树脂、二氧化硅等的无机填料、硅烷偶联剂、自由基聚合引发剂等构成。作为(甲基)丙烯酸酯单体，能够使用单官能(甲基)丙烯酸酯单体、多官能(甲基)丙烯酸酯单体、或者在它们中导入了环氧基、氨酯基、氨基、环氧乙烷基、环氧丙烷基等的变性单官能或者多官能(甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制造方法，将具有外围配置的多个凸起的半导体芯片隔着绝缘性树脂粘接薄膜倒装片安装在具有与该凸起对应的多个电极的基板上，从而制造半导体装置，其特征在于，将具有与半导体芯片的外围配置的多个凸起所包围的区域的面积的６０～１００％相当的大小和２×１０２～１×１０５Ｐａ·ｓ的最低熔融粘度的绝缘性树脂粘接薄膜暂时粘贴在与该凸起对应的基板的多个电极所包围的区域，以该凸起和与其对应的电极对置的方式对半导体芯片和基板进行对位，从半导体芯片侧进行热压，由此，使凸起和电极进行金属键合，使绝缘性树脂粘接薄膜熔融进而热硬化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨崎和典，
申请(专利权)人：索尼化学信息部件株式会社，
类型：发明
国别省市：JP