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JP6009751B2 - Flip chip mounting sealant and method for manufacturing semiconductor chip mounting body - Google Patents

Flip chip mounting sealant and method for manufacturing semiconductor chip mounting body Download PDF

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JP6009751B2 JP2011220304A JP2011220304A JP6009751B2 JP 6009751 B2 JP6009751 B2 JP 6009751B2 JP 2011220304 A JP2011220304 A JP 2011220304A JP 2011220304 A JP2011220304 A JP 2011220304A JP 6009751 B2 JP6009751 B2 JP 6009751B2
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宗宏 畠井
カール アルビン ディラオ
カール アルビン ディラオ
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Description

本発明は、ディスペンス性に優れ、電極接合を良好に行って信頼性の高い半導体チップ実装体を製造することのできるフリップチップ実装用封止剤に関する。また、本発明は、該フリップチップ実装用封止剤を用いた半導体チップ実装体の製造方法に関する。 The present invention relates to an encapsulant for flip chip mounting, which is excellent in dispensing properties and capable of producing a highly reliable semiconductor chip mounting body by performing good electrode bonding. Moreover, this invention relates to the manufacturing method of the semiconductor chip mounting body using this sealing agent for flip chip mounting.

近年、ますます進展する半導体装置の小型化、高集積化に対応するために、半田等からなる突起状電極(バンプ)を有する半導体チップを用いたフリップチップ実装が多用されている。
フリップチップ実装においては、一般的に、半導体チップの突起状電極と、基板又は他の半導体チップの電極部とを接合させた後、アンダーフィルを注入して樹脂封止を行う方法が用いられている。また、電極接合の後にアンダーフィルを注入するのではなく、基板又は半導体チップに予め封止剤を供給しておき、電極接合と樹脂封止とを同時に行う方法も検討されている。
2. Description of the Related Art In recent years, flip-chip mounting using a semiconductor chip having protruding electrodes (bumps) made of solder or the like has been widely used in order to cope with miniaturization and high integration of a semiconductor device that is further progressing.
In flip-chip mounting, a method is generally used in which a protruding electrode of a semiconductor chip and an electrode portion of a substrate or another semiconductor chip are joined and then an underfill is injected to perform resin sealing. Yes. Further, instead of injecting an underfill after electrode bonding, a method in which a sealing agent is supplied in advance to a substrate or a semiconductor chip and electrode bonding and resin sealing are performed simultaneously has been studied.

例えば、特許文献1には、半田の融点よりも低い温度のリフロー予備加熱と、半田の融点よりも高い温度のリフロー本加熱とにより半導体素子と配線回路基板とを接合封止する方法が記載されており、液状封止樹脂組成物の粘弾性測定における粘度が、リフロー予備加熱時に低下し、リフロー予備加熱時の温度範囲で1Pa・s以下で、リフロー本加熱時のピーク温度でのゲルタイムが30s以下であることが記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a method of bonding and sealing a semiconductor element and a printed circuit board by reflow preheating at a temperature lower than the melting point of solder and reflow main heating at a temperature higher than the melting point of solder. The viscosity in the viscoelasticity measurement of the liquid encapsulating resin composition decreases during reflow preheating, is 1 Pa · s or less in the temperature range during reflow preheating, and the gel time at the peak temperature during reflow main heating is 30 s. It is described that:

特許文献1に記載の方法においては、予備加熱時には液状封止樹脂組成物が十分に低粘度を保持し、半導体素子の自重のみで半導体素子の接続用電極部と配線回路基板が接触する。そして、その後、本加熱温度に昇温する間に接続用電極部を溶融させるとともに、その後30秒以内に液状封止樹脂組成物が硬化する。
このような方法によれば、半導体チップの自重のみで樹脂排除を行うことができ、ボイドレスで高接続信頼性を有する半導体チップ実装体を製造することができる。しかしながら、このような方法では、例えば、封止剤のはみ出した部分、いわゆるフィレットの形状崩れが生じたり、溶融した電極材料が流れて隣接する電極部分に接触したりする問題があり、充分な信頼性を有する半導体チップ実装体を得ることは難しい。
In the method described in Patent Document 1, the liquid sealing resin composition has a sufficiently low viscosity at the time of preheating, and the connection electrode portion of the semiconductor element and the printed circuit board are in contact with each other only by the weight of the semiconductor element. And then, while raising the temperature to the main heating temperature, the connecting electrode part is melted, and then the liquid sealing resin composition is cured within 30 seconds.
According to such a method, it is possible to eliminate the resin only by the weight of the semiconductor chip, and it is possible to manufacture a semiconductor chip mounting body having high connection reliability with a voidless. However, in such a method, there is a problem that, for example, a portion where the sealant protrudes, that is, a so-called fillet shape collapses, or a molten electrode material flows and contacts an adjacent electrode portion. It is difficult to obtain a semiconductor chip mounting body having characteristics.

特開2009−96886号公報JP 2009-96886 A

本発明は、ディスペンス性に優れ、電極接合を良好に行って信頼性の高い半導体チップ実装体を製造することのできるフリップチップ実装用封止剤を提供することを目的とする。また、本発明は、該フリップチップ実装用封止剤を用いた半導体チップ実装体の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an encapsulant for flip chip mounting that is excellent in dispensing properties and that can perform electrode bonding in a favorable manner to produce a highly reliable semiconductor chip mounting body. Another object of the present invention is to provide a method for producing a semiconductor chip package using the flip-chip packaging sealant.

本発明は、エポキシ化合物、エポキシ硬化剤、硬化促進剤、無機充填剤及び粘度調整剤を含有し、前記粘度調整剤は、熱可塑性樹脂粒子又は反応性モノマーであり、25℃でE型粘度計を用いて測定した粘度が10〜200Pa・sであり、150℃でレオメーターを用いて測定した溶融粘度が100〜10000Pa・sであるフリップチップ実装用封止剤である。
以下、本発明を詳述する。
The present invention contains an epoxy compound, an epoxy curing agent, a curing accelerator, an inorganic filler, and a viscosity modifier, and the viscosity modifier is a thermoplastic resin particle or a reactive monomer and is an E-type viscometer at 25 ° C. Is a sealant for flip-chip mounting having a viscosity of 10 to 200 Pa · s measured with a rheometer and a melt viscosity of 100 to 10,000 Pa · s measured at 150 ° C. using a rheometer.
The present invention is described in detail below.

充分な信頼性を有する半導体チップ実装体を得るためには、例えば、封止剤のディスペンスを良好に行い、封止領域に封止剤を充分に充填して、良好なフィレットを形成することが必要である。一方で、半導体チップ上部への封止剤の這い上がりを抑制する必要もある。また、溶融した電極材料が流れて隣接する電極部分に接触すること、電極間に封止剤を噛み込んでしまうこと等を防ぐ必要もある。
本発明者は、これらの問題を解決するためには、電極接合と樹脂封止とを行う際(ボンディング時)の封止剤の粘度を制御することが重要であると考えた。ボンディング時の封止剤の粘度が低すぎると、封止領域に封止剤を充分に充填することはできるが、フィレットの形状崩れが生じたり、溶融した電極材料が流れて隣接する電極部分に接触したりしてしまう。ボンディング時の封止剤の粘度が高すぎると、封止剤の充填が不充分となったり、半導体チップ上部への封止剤の這い上がりが生じたり、電極間に封止剤を噛み込んだりしてしまう。
In order to obtain a semiconductor chip mounting body having sufficient reliability, for example, it is possible to dispense the sealing agent well and sufficiently fill the sealing region with the sealing agent to form a good fillet. is necessary. On the other hand, it is also necessary to suppress creeping of the sealing agent on the upper part of the semiconductor chip. In addition, it is necessary to prevent the melted electrode material from flowing and coming into contact with adjacent electrode portions, and biting the sealant between the electrodes.
The present inventor considered that in order to solve these problems, it is important to control the viscosity of the sealant when performing electrode bonding and resin sealing (at the time of bonding). If the viscosity of the sealant at the time of bonding is too low, the sealant can be sufficiently filled with the sealant, but the shape of the fillet may be deformed, or the molten electrode material may flow to the adjacent electrode part Or contact. If the viscosity of the sealant during bonding is too high, filling of the sealant will be insufficient, the sealant will creep up on the top of the semiconductor chip, or the sealant may be bitten between the electrodes. Resulting in.

しかしながら、一般的に封止剤に用いられるエポキシ化合物の硬化系では、200〜300℃程度のボンディング時の温度にまで昇温する過程で封止剤の硬化反応が進行してしまうため、ボンディング時の封止剤の粘度を直接測定し、制御することは難しい。
このような問題に対し、本発明者は、エポキシ化合物を含有する封止剤に対して、ボンディング時の温度よりも低い温度においてエポキシ化合物の硬化系とは別の機構によって封止剤の粘度を上昇させる粘度調整剤を添加することにより、150℃での封止剤の溶融粘度を制御することができ、その結果、直接測定することはできないながらもボンディング時の封止剤の粘度を制御し、信頼性の高い半導体チップ実装体を製造できることを見出した。
即ち、本発明者は、エポキシ化合物、エポキシ硬化剤、硬化促進剤、無機充填剤及び粘度調整剤を含有し、粘度調整剤が熱可塑性樹脂粒子又は反応性モノマーであり、25℃での粘度と150℃での溶融粘度とが所定範囲内であるフリップチップ実装用封止剤は、ディスペンス性に優れ、電極接合を良好に行って信頼性の高い半導体チップ実装体を製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
However, in an epoxy compound curing system generally used for a sealant, a curing reaction of the sealant proceeds in the process of raising the temperature to a bonding temperature of about 200 to 300 ° C. It is difficult to directly measure and control the viscosity of the sealant.
In response to such a problem, the present inventor determines the viscosity of the sealing agent by a mechanism different from the curing system of the epoxy compound at a temperature lower than the temperature at the time of bonding with respect to the sealing agent containing the epoxy compound. By adding a viscosity modifier to increase, it is possible to control the melt viscosity of the sealant at 150 ° C, and as a result, control the viscosity of the sealant during bonding, although it cannot be measured directly. The present inventors have found that a highly reliable semiconductor chip mounting body can be manufactured.
That is, the inventor contains an epoxy compound, an epoxy curing agent, a curing accelerator, an inorganic filler, and a viscosity modifier, and the viscosity modifier is a thermoplastic resin particle or a reactive monomer, and the viscosity at 25 ° C. It has been found that a flip chip mounting sealant having a melt viscosity at 150 ° C. within a predetermined range is excellent in dispensing properties, and can perform a good electrode bonding to produce a highly reliable semiconductor chip mounting body. It came to complete.

本発明のフリップチップ実装用封止剤は、エポキシ化合物、エポキシ硬化剤、硬化促進剤、無機充填剤及び粘度調整剤を含有する。
上記エポキシ化合物として、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールAD型、ビスフェノールS型等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等のノボラック型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタントリグリシジルエーテル等の芳香族エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ポリエーテル変性エポキシ樹脂、NBR変性エポキシ樹脂、CTBN変性エポキシ樹脂、及び、これらの水添化物等が挙げられる。なかでも、粘度の低いフリップチップ実装用封止剤が得られることから、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、ポリエーテル変性エポキシ樹脂が好ましい。
The flip-chip mounting sealant of the present invention contains an epoxy compound, an epoxy curing agent, a curing accelerator, an inorganic filler, and a viscosity modifier.
Examples of the epoxy compound include bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol AD type, and bisphenol S type, novolac type epoxy resins such as phenol novolak type and cresol novolak type, resorcinol type epoxy resin, and trisphenol. Aromatic epoxy resins such as methanetriglycidyl ether, naphthalene type epoxy resins, fluorene type epoxy resins, dicyclopentadiene type epoxy resins, polyether modified epoxy resins, NBR modified epoxy resins, CTBN modified epoxy resins, and hydrogenation thereof And the like. Among them, bisphenol F type epoxy resin, resorcinol type epoxy resin, and polyether-modified epoxy resin are preferable because a sealant for flip chip mounting having a low viscosity can be obtained.

上記ビスフェノールF型エポキシ樹脂のうち、市販品として、例えば、EXA−830−LVP、EXA−830−CRP(以上、DIC社製)等が挙げられる。また、上記レゾルシノール型エポキシ樹脂のうち、市販品として、例えば、EX−201(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。また、上記ポリエーテル変性エポキシ樹脂のうち、市販品として、例えば、EX−931(ナガセケムテックス社製)、EXA−4850−150(DIC社製)、EP−4005(アデカ社製)等が挙げられる。 Among the bisphenol F-type epoxy resins, as commercial products, for example, EXA-830-LVP, EXA-830-CRP (manufactured by DIC) and the like can be mentioned. Moreover, EX-201 (made by Nagase ChemteX Corporation) etc. are mentioned as a commercial item among the said resorcinol type epoxy resins. Moreover, as a commercial item among the said polyether modified epoxy resins, EX-931 (made by Nagase ChemteX), EXA-4850-150 (made by DIC), EP-4005 (made by ADEKA) etc. are mentioned, for example. It is done.

上記エポキシ硬化剤は、従来公知のエポキシ硬化剤を上記エポキシ化合物に合わせて適宜選択することができ、例えば、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸等の加熱硬化型酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤、カチオン系触媒型硬化剤等が挙げられる。これらの硬化剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The epoxy curing agent can be appropriately selected from conventionally known epoxy curing agents according to the epoxy compound. For example, heat curing acid anhydride curing agents such as trialkyltetrahydrophthalic anhydride, phenol curing agents And latent curing agents such as amine-based curing agents and dicyandiamide, and cationic catalyst-type curing agents. These curing agents may be used alone or in combination of two or more.

上記エポキシ硬化剤の含有量は、上記エポキシ化合物の官能基と等量反応するエポキシ硬化剤を用いる場合、上記エポキシ化合物の官能基量に対して、0.6〜1.0当量であることが好ましい。また、触媒として機能するエポキシ硬化剤を用いる場合、上記エポキシ硬化剤の含有量は、エポキシ化合物100重量部に対して好ましい下限が1重量部、好ましい上限が20重量部である。 The content of the epoxy curing agent may be 0.6 to 1.0 equivalent with respect to the functional group amount of the epoxy compound when an epoxy curing agent that reacts in an equivalent amount with the functional group of the epoxy compound is used. preferable. Moreover, when using the epoxy hardener which functions as a catalyst, as for content of the said epoxy hardener, a preferable minimum is 1 weight part with respect to 100 weight part of epoxy compounds, and a preferable upper limit is 20 weight part.

また、上記エポキシ硬化剤の含有量は、上記エポキシ化合物中のエポキシ基に対して理論的に必要な当量以下とすることが好ましい。上記エポキシ硬化剤の含有量が理論的に必要な当量を超えると、フリップチップ実装用封止剤を硬化して得られる硬化物から、水分によって塩素イオンが溶出しやすくなることがある。即ち、エポキシ硬化剤が過剰であると、例えば、得られるフリップチップ実装用封止剤の硬化物から熱水で溶出成分を抽出した際に、抽出水のpHが4〜5程度となるため、エポキシ化合物から塩素イオンが多量溶出することがある。従って、得られるフリップチップ実装用封止剤の硬化物1gを、100℃の純水10gで2時間浸した後の純水のpHが6〜8であることが好ましく、pHが6.5〜7.5であることがより好ましい。 Moreover, it is preferable that content of the said epoxy hardening | curing agent shall be below an equivalent theoretically required with respect to the epoxy group in the said epoxy compound. When the content of the epoxy curing agent exceeds the theoretically required equivalent, chlorine ions may be easily eluted by moisture from a cured product obtained by curing the sealing agent for flip chip mounting. That is, when the epoxy curing agent is excessive, for example, when the elution component is extracted with hot water from the cured product of the obtained flip chip mounting sealant, the pH of the extracted water becomes about 4 to 5, Large amounts of chloride ions may elute from epoxy compounds. Accordingly, it is preferable that the pH of pure water after 1 g of the cured product of flip-chip mounting sealant to be obtained is immersed in 10 g of pure water at 100 ° C. for 2 hours is 6 to 8, and the pH is 6.5 to 6.5. More preferably, it is 7.5.

上記硬化促進剤として、例えば、イミダゾール系硬化促進剤、3級アミン系硬化促進剤等が挙げられる。なかでも、硬化速度、硬化物の物性等の調整をするための反応系の制御をしやすいことから、イミダゾール系硬化促進剤が好ましい。これらの硬化促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the curing accelerator include imidazole-based curing accelerators and tertiary amine-based curing accelerators. Of these, an imidazole curing accelerator is preferred because it is easy to control the reaction system for adjusting the curing speed and the physical properties of the cured product. These hardening accelerators may be used independently and may use 2 or more types together.

上記イミダゾール系硬化促進剤として、例えば、イミダゾールの1位をシアノエチル基で保護した1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、イソシアヌル酸で塩基性を保護したイミダゾール系硬化促進剤(商品名「2MA−OK」、四国化成工業社製)、2MZ、2MZ−P、2PZ、2PZ−PW、2P4MZ、C11Z−CNS、2PZ−CNS、2PZCNS−PW、2MZ−A、2MZA−PW、C11Z−A、2E4MZ−A、2MAOK−PW、2PZ−OK、2MZ−OK、2PHZ、2PHZ−PW、2P4MHZ、2P4MHZ−PW、2E4MZ・BIS、VT、VT−OK、MAVT、MAVT−OK(以上、四国化成工業社製)等が挙げられる。これらのイミダゾール系硬化促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the imidazole-based curing accelerator include 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole in which the 1-position of imidazole is protected with a cyanoethyl group, and an imidazole-based curing accelerator with basicity protected with isocyanuric acid (trade name “2MA-OK”). 2MZ, 2MZ-P, 2PZ, 2PZ-PW, 2P4MZ, C11Z-CNS, 2PZ-CNS, 2PZCNS-PW, 2MZ-A, 2MZA-PW, C11Z-A, 2E4MZ-A, 2MAOK-PW, 2PZ-OK, 2MZ-OK, 2PHZ, 2PHZ-PW, 2P4MHZ, 2P4MHZ-PW, 2E4MZ · BIS, VT, VT-OK, MAVT, MAVT-OK (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) Can be mentioned. These imidazole type hardening accelerators may be used independently and may use 2 or more types together.

上記硬化促進剤の含有量は、エポキシ化合物100重量部に対して好ましい下限が1重量部、好ましい上限が10重量部である。 As for content of the said hardening accelerator, a preferable minimum is 1 weight part with respect to 100 weight part of epoxy compounds, and a preferable upper limit is 10 weight part.

上記無機充填剤は、表面処理されたシリカフィラーであることが好ましい。上記表面処理されたシリカフィラーは、フェニルシランカップリング剤で表面処理されたシリカフィラーが好ましい。
上記無機充填剤の含有量は、エポキシ化合物100重量部に対し、好ましい下限が30重量部、好ましい上限が400重量部である。含有量が30重量部未満であると、フリップチップ実装用封止剤が充分な信頼性を保持することができないことがある。含有量が400重量部を超えると、フリップチップ実装用封止剤の粘度が高くなりすぎて、ディスペンス性が低下することがある。
The inorganic filler is preferably a surface-treated silica filler. The surface-treated silica filler is preferably a silica filler surface-treated with a phenylsilane coupling agent.
The content of the inorganic filler is preferably 30 parts by weight and preferably 400 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy compound. If the content is less than 30 parts by weight, the flip-chip mounting sealant may not be able to maintain sufficient reliability. When the content exceeds 400 parts by weight, the viscosity of the sealing agent for flip chip mounting becomes too high, and the dispensing property may be lowered.

上記粘度調整剤は、ボンディング時の温度よりも低い温度において、上記エポキシ化合物の硬化系とは別の機構によってフリップチップ実装用封止剤の粘度を上昇させる成分である。このような粘度調整剤を配合することにより、150℃でのフリップチップ実装用封止剤の溶融粘度を制御することができ、その結果、直接測定することはできないながらもボンディング時のフリップチップ実装用封止剤の粘度を制御し、信頼性の高い半導体チップ実装体を製造することができる。
上記粘度調整剤がフリップチップ実装用封止剤の粘度を上昇させる温度としては、フリップチップ実装において半導体チップの突起状電極を基板の電極部と接触させるプレヒート工程における温度であることが好ましく、具体的には、80〜180℃程度であることが好ましい。
The viscosity modifier is a component that raises the viscosity of the flip-chip mounting sealant at a temperature lower than the bonding temperature by a mechanism different from the epoxy compound curing system. By blending such a viscosity modifier, the melt viscosity of the sealant for flip chip mounting at 150 ° C. can be controlled. As a result, although it cannot be directly measured, flip chip mounting at the time of bonding is possible. By controlling the viscosity of the sealing agent for a semiconductor, a highly reliable semiconductor chip mounting body can be manufactured.
The temperature at which the viscosity modifier increases the viscosity of the sealing agent for flip chip mounting is preferably the temperature in the preheating step in which the protruding electrode of the semiconductor chip is brought into contact with the electrode portion of the substrate in flip chip mounting. Specifically, the temperature is preferably about 80 to 180 ° C.

上記粘度調整剤は、熱可塑性樹脂粒子又は反応性モノマーである。
上記熱可塑性樹脂粒子は、ボンディング時の温度よりも低い温度において、溶融することにより、フリップチップ実装用封止剤の粘度を上昇させる。上記反応性モノマーは、ボンディング時の温度よりも低い温度において、重合することにより、フリップチップ実装用封止剤の粘度を上昇させる。
The viscosity modifier is a thermoplastic resin particle or a reactive monomer.
The thermoplastic resin particles are melted at a temperature lower than the temperature at the time of bonding, thereby increasing the viscosity of the sealant for flip chip mounting. The reactive monomer is polymerized at a temperature lower than the temperature at the time of bonding, thereby increasing the viscosity of the sealant for flip chip mounting.

上記熱可塑性樹脂粒子は、ガラス転移温度が70〜180℃のポリマーからなる熱可塑性樹脂粒子であることが好ましい。ガラス転移温度が70℃未満であると、フリップチップ実装用封止剤のボンディング時のポットライフが短くなることがある。ガラス転移温度が180℃を超えると、熱可塑性樹脂粒子による期待する粘度上昇が達成できず、フィレットの形状崩れが生じたり、溶融した電極材料が流れて隣接する電極部分に接触したりすることがある。
このような熱可塑性樹脂粒子として、例えば、アクリル樹脂、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリエステル樹脂、エチレンアクリレート共重合体、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ブタジエンゴム−スチレン共重合体、フェノキシ樹脂等からなる熱可塑性樹脂粒子等が挙げられる。
The thermoplastic resin particles are preferably thermoplastic resin particles made of a polymer having a glass transition temperature of 70 to 180 ° C. When the glass transition temperature is less than 70 ° C., the pot life at the time of bonding of the flip-chip mounting sealant may be shortened. If the glass transition temperature exceeds 180 ° C., the expected increase in viscosity due to the thermoplastic resin particles cannot be achieved, and the shape of the fillet may be lost, or the molten electrode material may flow and contact the adjacent electrode part. is there.
Examples of such thermoplastic resin particles include acrylic resin, polyethersulfone (PES), polyester resin, ethylene acrylate copolymer, polyamide resin, polyimide resin, butadiene rubber-styrene copolymer, phenoxy resin, and the like. Examples thereof include thermoplastic resin particles.

上記熱可塑性樹脂粒子のうち、市販品として、アクリルポリマーフィラーであるJF001JF−003、KP0929、KP0930(以上、三菱レイヨン社製)が好ましい。 Among the thermoplastic resin particles, JF001JF-003, KP0929 and KP0930 (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) which are acrylic polymer fillers are preferable as commercial products.

上記粘度調整剤が上記熱可塑性樹脂粒子である場合、上記粘度調整剤の含有量は、エポキシ化合物100重量部に対する好ましい下限が5重量部、好ましい上限が20重量部である。含有量が5重量部未満であると、熱可塑性樹脂粒子による期待する粘度上昇が達成できないことがある。含有量が20重量部を超えると、熱可塑性樹脂粒子により粘度が上昇しすぎることがある。含有量のより好ましい下限は10重量部、より好ましい上限は15重量部である。 When the viscosity modifier is the thermoplastic resin particle, the content of the viscosity modifier is preferably 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy compound, and 20 parts by weight with respect to the preferred upper limit. If the content is less than 5 parts by weight, the expected increase in viscosity due to the thermoplastic resin particles may not be achieved. If the content exceeds 20 parts by weight, the viscosity may be excessively increased by the thermoplastic resin particles. A more preferred lower limit of the content is 10 parts by weight, and a more preferred upper limit is 15 parts by weight.

上記反応性モノマーは、アクリルモノマー、メタクリルモノマー、マレイミド、アリルモノマー及びビニルモノマーからなる群より選択される少なくとも1つの反応性モノマーであることが好ましい。
上記反応性モノマーのうち、市販品として、例えば、DPCA−120、DPCA−60、DPHA(以上、日本化薬社製)等が挙げられる。
The reactive monomer is preferably at least one reactive monomer selected from the group consisting of acrylic monomers, methacrylic monomers, maleimides, allyl monomers, and vinyl monomers.
Among the reactive monomers, examples of commercially available products include DPCA-120, DPCA-60, DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and the like.

上記粘度調整剤が上記反応性モノマーである場合、上記粘度調整剤の含有量は、エポキシ化合物100重量部に対する好ましい下限が20重量部、好ましい上限が60重量部である。含有量が20重量部未満であると、反応性モノマーによる期待する粘度上昇が達成できないことがある。含有量が60重量部を超えると、反応性モノマーにより粘度が上昇しすぎることがある。含有量のより好ましい下限は30重量部、より好ましい上限は50重量部である。 When the said viscosity modifier is the said reactive monomer, as for content of the said viscosity modifier, the preferable minimum with respect to 100 weight part of epoxy compounds is 20 weight part, and a preferable upper limit is 60 weight part. If the content is less than 20 parts by weight, the expected increase in viscosity due to the reactive monomer may not be achieved. When the content exceeds 60 parts by weight, the viscosity may increase too much due to the reactive monomer. A more preferred lower limit of the content is 30 parts by weight, and a more preferred upper limit is 50 parts by weight.

上記粘度調整剤が上記反応性モノマーである場合、本発明のフリップチップ実装用封止剤は、半減期温度(1時間)が60〜120℃のラジカル重合開始剤を含有することが好ましい。
上記ラジカル重合開始剤として、例えば、パーオキサイド、アゾ系開始剤等が挙げられる。上記ラジカル開始剤のうち、市販品として、例えば、パーヘキシルPV、パーブチルPV、パーオクタO、パーブチルO、パーヘキサHC、パーテトラA(以上、日油社製)、V−40、V−59(以上、和光純薬工業社製)等が挙げられる。
When the viscosity modifier is the reactive monomer, the flip chip mounting sealant of the present invention preferably contains a radical polymerization initiator having a half-life temperature (1 hour) of 60 to 120 ° C.
Examples of the radical polymerization initiator include peroxides and azo initiators. Among the above radical initiators, for example, perhexyl PV, perbutyl PV, perocta O, perbutyl O, perhexa HC, pertetra A (above, manufactured by NOF Corporation), V-40, V-59 (above, sum) Kogure Pharmaceutical Co., Ltd.).

本発明のフリップチップ実装用封止剤は、必要に応じて、チキソトロピー付与剤、溶媒、無機イオン交換体、ブリード防止剤、イミダゾールシランカップリング剤等の接着性付与剤等のその他の添加剤を含有してもよい。 The flip-chip mounting sealant of the present invention may contain other additives such as a thixotropy imparting agent, a solvent, an inorganic ion exchanger, a bleed inhibitor, and an imidazole silane coupling agent as necessary. You may contain.

本発明のフリップチップ実装用封止剤は、25℃でE型粘度計を用いて測定した粘度が10〜200Pa・sである。このような粘度とすることにより、フリップチップ実装用封止剤のディスペンス性を高めることができる。
粘度が10Pa・s未満であると、フリップチップ実装用封止剤はディスペンス後に形状保持性に欠ける。粘度が200Pa・sを超えると、ディスペンサを用いてフリップチップ実装用封止剤をディスペンスする場合に糸引き等が生じ、吐出安定性に欠ける。粘度の好ましい下限は20Pa・s、好ましい上限は100Pa・sであり、より好ましい下限は25Pa・s、より好ましい上限は50Pa・sである。
The sealant for flip chip mounting of the present invention has a viscosity of 10 to 200 Pa · s measured using an E-type viscometer at 25 ° C. By setting it as such a viscosity, the dispensing property of the sealing agent for flip chip mounting can be improved.
If the viscosity is less than 10 Pa · s, the flip chip mounting sealant lacks shape retention after dispensing. When the viscosity exceeds 200 Pa · s, stringing or the like occurs when the flip-chip mounting sealant is dispensed using a dispenser, resulting in poor discharge stability. The preferable lower limit of the viscosity is 20 Pa · s, the preferable upper limit is 100 Pa · s, the more preferable lower limit is 25 Pa · s, and the more preferable upper limit is 50 Pa · s.

本発明のフリップチップ実装用封止剤は、150℃でレオメーターを用いて測定した溶融粘度が100〜10000Pa・sである。このような溶融粘度とすることにより、ボンディング時のフリップチップ実装用封止剤の流動特性を制御することができる。
溶融粘度が100Pa・s未満であると、ボンディング時のフリップチップ実装用封止剤の粘度が低くなりすぎ、フィレットの形状崩れが生じたり、溶融した電極材料が流れて隣接する電極部分に接触したりしてしまう。溶融粘度が10000Pa・sを超えると、ボンディング時のフリップチップ実装用封止剤の粘度が高くなりすぎ、フリップチップ実装用封止剤の充填が不充分となったり、半導体チップ上部へのフリップチップ実装用封止剤の這い上がりが生じたり、電極間にフリップチップ実装用封止剤を噛み込んだりしてしまう。溶融粘度の好ましい下限は150Pa・s、好ましい上限は5000Pa・sであり、より好ましい下限は200Pa・s、より好ましい上限は1000Pa・sである。
The sealant for flip chip mounting of the present invention has a melt viscosity of 100 to 10,000 Pa · s measured at 150 ° C. using a rheometer. By setting it as such melt viscosity, the flow characteristic of the sealing agent for flip chip mounting at the time of bonding is controllable.
When the melt viscosity is less than 100 Pa · s, the viscosity of the sealant for flip chip mounting at the time of bonding becomes too low, and the shape of the fillet is deformed, or the molten electrode material flows and contacts the adjacent electrode portion. I will. If the melt viscosity exceeds 10,000 Pa · s, the viscosity of the sealing agent for flip chip mounting at the time of bonding becomes too high and the filling of the sealing agent for flip chip mounting becomes insufficient, or the flip chip on the top of the semiconductor chip The mounting sealant creeps up, or the flip-chip mounting sealant is bitten between the electrodes. The preferable lower limit of the melt viscosity is 150 Pa · s, the preferable upper limit is 5000 Pa · s, the more preferable lower limit is 200 Pa · s, and the more preferable upper limit is 1000 Pa · s.

上述のような粘度挙動は、各配合成分、特に粘度調整剤の種類及び量を調整したり、無機充填剤の平均粒子径及び表面処理の種類を調整したりすることで達成できるが、更に、レベリング剤等を適宜添加してもよい。 Viscosity behavior as described above can be achieved by adjusting each compounding component, particularly the type and amount of the viscosity modifier, or adjusting the average particle size of the inorganic filler and the type of surface treatment. You may add a leveling agent etc. suitably.

本発明のフリップチップ実装用封止剤は240℃でのゲルタイムが5〜30秒であることが好ましい。このようなゲルタイムとすることにより、フリップチップ実装用封止剤のボンディング時のポットライフを長くすることができ、基板又は半導体チップに予めフリップチップ実装用封止剤を供給しておく半導体チップ実装体の製造方法(先塗布工法)における選択の幅を広げることができる。
ゲルタイムが5秒未満であると、フリップチップ実装用封止剤のボンディング時のポットライフが短くなり、実装不良を起こすことがある。ゲルタイムが30秒を超えると、フリップチップ実装用封止剤の硬化物の物性が悪くなったり、半導体チップ実装体の生産効率が低下したりすることがある。ゲルタイムのより好ましい下限は6秒、より好ましい上限は15秒である。
なお、240℃でのゲルタイムは、JIS C2161 Bに準拠して測定することができる。
The flip-chip mounting sealant of the present invention preferably has a gel time at 240 ° C. of 5 to 30 seconds. By using such a gel time, the pot life at the time of bonding of the flip chip mounting sealant can be extended, and the semiconductor chip mounting in which the flip chip mounting sealant is supplied in advance to the substrate or semiconductor chip The range of selection in the body manufacturing method (pre-coating method) can be expanded.
If the gel time is less than 5 seconds, the pot life at the time of bonding of the sealant for flip chip mounting is shortened, which may cause mounting failure. When the gel time exceeds 30 seconds, the physical properties of the cured product of the sealant for flip chip mounting may be deteriorated, or the production efficiency of the semiconductor chip mounted body may be reduced. A more preferable lower limit of the gel time is 6 seconds, and a more preferable upper limit is 15 seconds.
The gel time at 240 ° C. can be measured according to JIS C2161 B.

本発明のフリップチップ実装用封止剤を製造する方法として、例えば、エポキシ化合物、エポキシ硬化剤、硬化促進剤、無機充填剤及び粘度調整剤に、必要に応じてその他の添加剤を所定量配合して混合する方法が挙げられる。
上記混合の方法として、例えば、ホモディスパー、万能ミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー等を使用する方法が挙げられる。
As a method for producing the flip-chip mounting sealant of the present invention, for example, an epoxy compound, an epoxy curing agent, a curing accelerator, an inorganic filler, and a viscosity modifier are blended with a predetermined amount of other additives as necessary. And mixing them.
Examples of the mixing method include a method using a homodisper, a universal mixer, a Banbury mixer, a kneader and the like.

本発明のフリップチップ実装用封止剤を、電極部を有する基板上に120℃以下でディスペンスするディスペンス工程と、半導体チップの突起状電極を、前記ディスペンス工程におけるディスペンス温度より高く、かつ、120〜180℃に加熱しながら本発明のフリップチップ実装用封止剤を介して前記基板の電極部と接触させるプレヒート工程と、前記半導体チップの突起状電極を、200〜320℃に加熱して前記基板の電極部と接合する接続工程と、本発明のフリップチップ実装用封止剤を完全に硬化させる硬化工程とを有する半導体チップ実装体の製造方法もまた、本発明の1つである。 The dispensing step of dispensing the sealing agent for flip chip mounting of the present invention on a substrate having an electrode portion at 120 ° C. or lower, and the protruding electrodes of the semiconductor chip are higher than the dispensing temperature in the dispensing step, and 120 to A preheating step in which the substrate is brought into contact with the electrode portion of the substrate through the flip-chip mounting sealant of the present invention while being heated to 180 ° C., and the protruding electrode of the semiconductor chip is heated to 200 to 320 ° C. to form the substrate A manufacturing method of a semiconductor chip mounting body including a connecting step for bonding to the electrode portion and a curing step for completely curing the sealant for flip chip mounting of the present invention is also one aspect of the present invention.

本発明の半導体チップ実装体の製造方法では、まず、本発明のフリップチップ実装用封止剤を、電極部を有する基板上に120℃以下でディスペンスするディスペンス工程を行う。
ディスペンスする温度が120℃を超えると、粘度調整剤による粘度上昇が開始してしまうことがあり、フリップチップ実装用封止剤のディスペンス性が低下する。
In the method for producing a semiconductor chip package according to the present invention, first, a dispensing process is performed in which the flip-chip mounting sealant of the present invention is dispensed at 120 ° C. or lower on a substrate having an electrode portion.
When the dispensing temperature exceeds 120 ° C., the viscosity increase due to the viscosity adjusting agent may start, and the dispensing property of the sealant for flip chip mounting is deteriorated.

本発明のフリップチップ実装用封止剤を基板上にディスペンスする方法として、例えば、本発明のフリップチップ実装用封止剤をシリンジに充填し、シリンジ先端に精密ノズルを取り付けて、ディスペンサ装置を用いて基板上に吐出する方法等が挙げられる。 As a method for dispensing the flip-chip mounting sealant of the present invention on a substrate, for example, a syringe is filled with the flip-chip mounting sealant of the present invention, a precision nozzle is attached to the syringe tip, and a dispenser device is used. And a method of discharging onto the substrate.

本発明の半導体チップ実装体の製造方法では、次いで、半導体チップの突起状電極を、120〜180℃に加熱しながら本発明のフリップチップ実装用封止剤を介して前記基板の電極部と接触させるプレヒート工程を行う。
加熱する温度が120℃未満であると、粘度調整剤による期待する粘度上昇が達成できない。加熱する温度が180℃を超えると、粘度調整剤による粘度上昇に加えてエポキシ化合物の硬化反応も進行し、粘度が過度に上昇してしまう。
In the method for manufacturing a semiconductor chip mounting body of the present invention, the protruding electrode of the semiconductor chip is then brought into contact with the electrode portion of the substrate through the flip chip mounting sealant of the present invention while heating to 120 to 180 ° C. A preheating step is performed.
When the heating temperature is less than 120 ° C., the expected viscosity increase by the viscosity modifier cannot be achieved. If the heating temperature exceeds 180 ° C., the curing reaction of the epoxy compound proceeds in addition to the increase in viscosity by the viscosity modifier, and the viscosity increases excessively.

上記プレヒート工程では、半導体チップに荷重をかけてもよい。このときの荷重は、1つの突起状電極あたりの好ましい下限が0.009N、好ましい上限が0.050Nである。 In the preheating step, a load may be applied to the semiconductor chip. At this time, the preferable lower limit per one protruding electrode is 0.009N, and the preferable upper limit is 0.050N.

上記半導体チップとして、例えば、シリコン、ガリウム砒素等の半導体からなり、半田等突起状電極が表面に形成された半導体チップが挙げられる。 Examples of the semiconductor chip include a semiconductor chip made of a semiconductor such as silicon or gallium arsenide and having a protruding electrode such as a solder formed on the surface thereof.

本発明の半導体チップ実装体の製造方法では、次いで、前記半導体チップの突起状電極を、200〜320℃に加熱して前記基板の電極部と接合する接続工程を行う。
加熱する温度が200℃未満であると、突起状電極又は電極部が溶融せず、電極接合が良好に行えない。加熱する温度が320℃を超えると、溶融した電極材料が流れて隣接する電極部分に接触することがある。
In the method for manufacturing a semiconductor chip package according to the present invention, a connecting step is then performed in which the protruding electrode of the semiconductor chip is heated to 200 to 320 ° C. and joined to the electrode portion of the substrate.
When the heating temperature is less than 200 ° C., the projecting electrode or the electrode portion does not melt and electrode bonding cannot be performed satisfactorily. When the heating temperature exceeds 320 ° C., the molten electrode material may flow and come into contact with adjacent electrode portions.

上記接続工程では、半導体チップに荷重をかけてもよい。このときの荷重は、1つの突起状電極あたりの好ましい下限が0.009N、好ましい上限が0.050Nである。 In the connection step, a load may be applied to the semiconductor chip. At this time, the preferable lower limit per one protruding electrode is 0.009N, and the preferable upper limit is 0.050N.

本発明の半導体チップ実装体の製造方法では、次いで、本発明のフリップチップ実装用封止剤を完全に硬化させる硬化工程を行う。
本発明のフリップチップ実装用封止剤を完全に硬化させるための加熱温度は、好ましい下限が160℃、好ましい上限が200℃である。
In the manufacturing method of the semiconductor chip mounting body of the present invention, a curing step for completely curing the flip chip mounting sealing agent of the present invention is then performed.
A preferable lower limit of the heating temperature for completely curing the flip-chip mounting sealant of the present invention is 160 ° C., and a preferable upper limit is 200 ° C.

本発明の半導体チップ実装体の製造方法によれば、フリップチップ実装用封止剤のディスペンスを良好に行い、封止領域にフリップチップ実装用封止剤を充分に充填して、良好なフィレットを形成することができる。また、半導体チップ上部へのフリップチップ実装用封止剤の這い上がりも抑制することができる。また、溶融した電極材料が流れて隣接する電極部分に接触すること、電極間にフリップチップ実装用封止剤を噛み込んでしまうこと等も防ぐことができる。
本発明の半導体チップ実装体の製造方法は、電極材料が半田である場合に特に有用である。
According to the method for manufacturing a semiconductor chip mounting body of the present invention, the flip chip mounting sealant is dispensed satisfactorily, the sealing region is sufficiently filled with the flip chip mounting sealant, and a good fillet is obtained. Can be formed. In addition, creeping of the flip chip mounting sealant on the semiconductor chip can be suppressed. In addition, it is possible to prevent the molten electrode material from flowing and coming into contact with adjacent electrode portions, and biting the flip-chip mounting sealant between the electrodes.
The method for manufacturing a semiconductor chip package according to the present invention is particularly useful when the electrode material is solder.

本発明によれば、ディスペンス性に優れ、電極接合を良好に行って信頼性の高い半導体チップ実装体を製造することのできるフリップチップ実装用封止剤を提供することができる。また、本発明によれば、該フリップチップ実装用封止剤を用いた半導体チップ実装体の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sealing agent for flip chip mounting which can manufacture a reliable semiconductor chip mounting body which is excellent in dispensing property and performs electrode joining favorably can be provided. Moreover, according to this invention, the manufacturing method of the semiconductor chip mounting body using this sealing agent for flip chip mounting can be provided.

以下に実施例を掲げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。 Examples of the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
(フリップチップ実装用封止剤の製造)
表1に記載の組成に従って、下記に示す各材料を、遊離攪拌器を用いて攪拌混合することによりフリップチップ実装用封止剤を製造した。
Example 1
(Manufacture of sealant for flip chip mounting)
According to the composition described in Table 1, each material shown below was stirred and mixed using a free stirrer to produce a flip chip mounting sealant.

1.エポキシ化合物
エポキシ化合物A(EXA−850CRP、DIC社製)
エポキシ化合物B(EXA−4710、DIC社製)
2.エポキシ硬化剤
酸無水物(YH−306、三菱化学社製)
3.硬化促進剤
イミダゾール化合物(2MA−OK、四国化成工業社製)
4.無機充填剤
球状シリカ(SE−2050−SPJ、アドマテックス社製、平均粒子径0.5μm、最大粒子径2μm)
5.粘度調整剤
熱可塑性樹脂粒子(アクリル粒子、KP0930、三菱レイヨン社製)
反応性モノマー(アクリルモノマー、DPHA、日本化薬社製)
6.ラジカル重合開始剤
ラジカル開始剤(パーブチルO、日油社製)
1. Epoxy compound Epoxy compound A (EXA-850CRP, manufactured by DIC Corporation)
Epoxy compound B (EXA-4710, manufactured by DIC)
2. Epoxy curing agent acid anhydride (YH-306, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
3. Curing accelerator imidazole compound (2MA-OK, manufactured by Shikoku Chemicals)
4). Inorganic filler spherical silica (SE-2050-SPJ, manufactured by Admatechs, average particle size 0.5 μm, maximum particle size 2 μm)
5. Viscosity modifier thermoplastic resin particles (acrylic particles, KP0930, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)
Reactive monomer (acrylic monomer, DPHA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
6). Radical polymerization initiator Radical initiator (Perbutyl O, manufactured by NOF Corporation)

(粘度測定)
E型粘度測定装置(商品名「VISCOMETER TV−22」、東機産業社製、使用ローターφ15mm、設定温度25℃)を用いて、フリップチップ実装用封止剤の回転数5rpmにおける粘度を求めた。
(Viscosity measurement)
Using an E-type viscosity measuring device (trade name “VISCOMETER TV-22”, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., used rotor φ15 mm, set temperature 25 ° C.), the viscosity of the sealant for flip chip mounting at a rotation speed of 5 rpm was determined. .

(溶融粘度測定)
レオメーターを用いて、昇温速度5℃/分、周波数1rad秒で、フリップチップ実装用封止剤のコーンプレート剪断時における150℃での溶融粘度を測定した。
(Melt viscosity measurement)
Using a rheometer, the melt viscosity at 150 ° C. of the sealant for flip chip mounting at the time of cone plate shearing was measured at a temperature rising rate of 5 ° C./min and a frequency of 1 rad second.

(ゲルタイム測定)
フリップチップ実装用封止剤について、240℃でのゲルタイムを測定した。なお、ゲルタイムは、JIS C2161 Bに準拠して測定した。
(Gel time measurement)
About the sealing agent for flip chip mounting, the gel time in 240 degreeC was measured. The gel time was measured according to JIS C2161 B.

<評価>
実施例及び比較例で得られたフリップチップ実装用封止剤について、以下の評価を行った。結果を表1に示した。
<Evaluation>
The following evaluation was performed about the sealing agent for flip chip mounting obtained in the Example and the comparative example. The results are shown in Table 1.

1.ディスペンス性
フリップチップ実装用封止剤を用いてエアーディスペンス装置(武蔵エンジニアリング社製)でクロスパターンを描いた際に、塗布形状不良又は糸引きが発生した場合を×、発生しなかった場合を○とした。
1. When a cross pattern is drawn with an air dispensing device (manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd.) using a dispensable flip chip mounting sealant, × when no coating shape or stringing occurs, ○ It was.

2.フィレットの形状
フリップチップ実装用封止剤を、半導体チップと電気的に接続されたときに半導体チップ内のメタル配線とデイジーチェーンとなるように銅が配線された20mm×20mm×0.75mm厚の基板(ガラス/エポキシ系FR−4)上に30℃でディスペンスした。バンプを有する半導体チップを、フリップチップ実装用封止剤を介して基板上に、ボンディング装置(FC3000、東レエンジニアリング社製)を用いてバンプにかかる実温度が180℃、10秒、10N(プレヒート工程)、その後、240℃、10秒、10N(接続工程)の条件にてボンディングした。その後、オーブンにて170℃30分で完全硬化を行った(硬化工程)。
基板−半導体チップ間について、封止領域からはみ出したフリップチップ実装用封止剤のはみ出し距離(フィレット距離)の最大値を測定し、下記の基準で評価した。
○ フィレット距離の最大値が400μm以下であった。
× フィレット距離の最大値が400μmを超えていた、又は、封止領域全体にフリップチップ実装用封止剤が充填されておらず、フィレット距離の最大値が0μmであった。
2. Fillet shape Flip chip mounting sealant is 20mm x 20mm x 0.75mm thick with copper wired so as to be daisy chain with metal wiring in the semiconductor chip when electrically connected to the semiconductor chip Dispense at 30 ° C. on a substrate (glass / epoxy FR-4). A semiconductor chip having bumps is mounted on a substrate via a flip chip mounting sealant, and the actual temperature applied to the bumps using a bonding apparatus (FC3000, manufactured by Toray Engineering Co., Ltd.) is 180 ° C., 10 seconds, 10 N (preheating process) Thereafter, bonding was performed under the conditions of 240 ° C., 10 seconds, and 10 N (connection process). Then, complete curing was performed in an oven at 170 ° C. for 30 minutes (curing step).
About the space | interval between a board | substrate and a semiconductor chip, the maximum value of the protrusion distance (fillet distance) of the sealing agent for flip chip mounting which protruded from the sealing area | region was measured, and the following reference | standard evaluated.
○ The maximum value of the fillet distance was 400 μm or less.
X The maximum value of the fillet distance exceeded 400 μm, or the sealing region for the flip chip mounting was not filled in the entire sealing region, and the maximum value of the fillet distance was 0 μm.

3.ボイド
上記「2.フィレットの形状」で得られた半導体チップ実装体について、超音波映像装置(SAT)(mi−scope hyper、日立建機ファインテック社製)を用いてボイドの有無を確認した。ボイドの面積が1%以上であった場合を×、1%未満であった場合を○とした。
3. Void About the semiconductor chip mounting body obtained in the above “2. Fillet shape”, the presence or absence of voids was confirmed using an ultrasonic imaging device (SAT) (mi-scope hyper, manufactured by Hitachi Construction Machinery Finetech Co., Ltd.). The case where the area of the void was 1% or more was evaluated as x, and the case where it was less than 1% was evaluated as ◯.

4.這い上がり
上記「2.フィレットの形状」で得られた半導体チップ実装体の半導体チップを上部より光学顕微鏡で観察した際に、半導体チップ上部にフリップチップ実装用封止剤が回り込んでいた(這い上がっていた)場合を×、回り込んでいなかった場合を○とした。
4). When the semiconductor chip of the semiconductor chip mounting body obtained in the above-mentioned “2. Fillet shape” was observed from above with an optical microscope, the flip chip mounting sealant was found to wrap around the semiconductor chip. The case where it was up) was marked as x, and the case where it was not going around was marked as ◯.

5.電極接合状態
上記「2.フィレットの形状」で得られた半導体チップ実装体の半導体チップに対して垂直にバンプまで研磨し、光学顕微鏡でバンプの接合状態を観察した。半導体チップ全面でバンプ接合が行われていた場合を○、一箇所でも電極同士が外れていた場合を×とした。
5. Electrode bonding state The bumps were polished vertically to the semiconductor chip of the semiconductor chip mounting body obtained in “2. Fillet shape” above, and the bonding state of the bumps was observed with an optical microscope. The case where bump bonding was performed on the entire surface of the semiconductor chip was marked as ◯, and the case where the electrodes were disconnected even at one location was marked as x.

6.信頼性
上記「2.フィレットの形状」で得られた半導体チップ実装体について、60℃、60%RH、120時間吸湿させ、ピーク温度260℃のリフローオーブンに3回通した後、−55〜125℃(30分/1サイクル)、1000サイクルの温度サイクル試験を行った。試験前後のボイドを観察し、試験前後でボイドの状態に変化があった場合を×、変化がなかった場合を○とした。
6). Reliability About the semiconductor chip mounting body obtained in the above “2. Fillet shape”, moisture was absorbed at 60 ° C., 60% RH for 120 hours, passed through a reflow oven at a peak temperature of 260 ° C. three times, and then −55 to 125 A temperature cycle test at 1000 ° C. (30 minutes / 1 cycle) was performed. The voids before and after the test were observed. The case where there was a change in the state of the voids before and after the test was marked as x, and the case where there was no change was marked as ◯.

7.ポットライフ
フリップチップ実装用封止剤を、80℃で1時間放置した。放置後の粘度変化率が初期粘度に対して2倍以上であった場合を×、2倍以下であった場合を○とした。
7). The pot life flip chip mounting sealant was left at 80 ° C. for 1 hour. The case where the rate of change in viscosity after standing was 2 times or more than the initial viscosity was rated as x, and the case where it was 2 times or less was rated as ◯.

Figure 0006009751
Figure 0006009751

本発明によれば、ディスペンス性に優れ、電極接合を良好に行って信頼性の高い半導体チップ実装体を製造することのできるフリップチップ実装用封止剤を提供することができる。また、本発明によれば、該フリップチップ実装用封止剤を用いた半導体チップ実装体の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sealing agent for flip chip mounting which can manufacture a reliable semiconductor chip mounting body which is excellent in dispensing property and performs electrode joining favorably can be provided. Moreover, according to this invention, the manufacturing method of the semiconductor chip mounting body using this sealing agent for flip chip mounting can be provided.

Claims (4)

エポキシ化合物、エポキシ硬化剤、硬化促進剤、無機充填剤及び粘度調整剤を含有し、
前記粘度調整剤は、熱可塑性樹脂粒子又は反応性モノマーであり、
25℃でE型粘度計を用いて測定した粘度が10〜200Pa・sであり、
150℃でレオメーターを用いて測定した溶融粘度が100〜10000Pa・sである
ことを特徴とするフリップチップ実装用封止剤。
Contains an epoxy compound, an epoxy curing agent, a curing accelerator, an inorganic filler and a viscosity modifier,
The viscosity modifier is a thermoplastic resin particle or a reactive monomer,
The viscosity measured using an E-type viscometer at 25 ° C. is 10 to 200 Pa · s,
A sealant for flip chip mounting having a melt viscosity of 100 to 10,000 Pa · s measured using a rheometer at 150 ° C.
粘度調整剤は、ガラス転移温度が70〜180℃のポリマーからなる熱可塑性樹脂粒子であり、
前記粘度調整剤の含有量は、エポキシ化合物100重量部に対して5〜20重量部である
ことを特徴とする請求項1記載のフリップチップ実装用封止剤。
The viscosity modifier is thermoplastic resin particles made of a polymer having a glass transition temperature of 70 to 180 ° C.,
The flip-chip mounting sealant according to claim 1, wherein the content of the viscosity modifier is 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy compound.
粘度調整剤は、アクリルモノマー、メタクリルモノマー、マレイミド、アリルモノマー及びビニルモノマーからなる群より選択される少なくとも1つの反応性モノマーであり、
前記粘度調整剤の含有量は、エポキシ化合物100重量部に対して20〜60重量部である
ことを特徴とする請求項1記載のフリップチップ実装用封止剤。
The viscosity modifier is at least one reactive monomer selected from the group consisting of acrylic monomers, methacrylic monomers, maleimides, allyl monomers and vinyl monomers,
2. The flip-chip mounting sealant according to claim 1, wherein the content of the viscosity modifier is 20 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy compound.
請求項1、2又は3記載のフリップチップ実装用封止剤を、電極部を有する基板上に120℃以下でディスペンスするディスペンス工程と、
半導体チップの突起状電極を、120〜180℃に加熱しながら前記フリップチップ実装用封止剤を介して前記基板の電極部と接触させるプレヒート工程と、
前記半導体チップの突起状電極を、200〜320℃に加熱して前記基板の電極部と接合する接続工程と、
前記フリップチップ実装用封止剤を完全に硬化させる硬化工程とを有する
ことを特徴とする半導体チップ実装体の製造方法。
Dispensing step of dispensing the sealing agent for flip chip mounting according to claim 1, 2 or 3 on a substrate having an electrode portion at 120 ° C or lower,
A preheating step of bringing the protruding electrode of the semiconductor chip into contact with the electrode portion of the substrate through the flip chip mounting sealant while heating to 120 to 180 ° C .;
A connection step of heating the protruding electrode of the semiconductor chip to 200 to 320 ° C. and bonding it to the electrode portion of the substrate;
And a curing step of completely curing the flip-chip mounting sealant.
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