JP2008085264A - Semiconductor device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a one-part type epoxy resin composition capable of improving connection reliability and repairability with good balance when impacted, by using a bonding method and a compound having a latent active group, while maintaining a balance between curability and storage stability even if an adhesive area is suppressed when used as an under-filling material for sealing between semiconductors and substrates. <P>SOLUTION: An area to be filled with an adhesive is controlled to provide a hollow part, and a latent compound or polymer that generates hydroxyl group during heating is contained therein. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、半導体装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device.

近年、デジタルカメラ、一体型ＶＴＲ、携帯電話機、携帯端末などの小型電子機器が普及するにつれて、ＬＳＩ装置の小型化が求められている。このため、ＬＳＩ等の半導体ベアチップを保護したり、テストを容易に行える従来のチップ実装用パッケージの特徴を生かしながら、ベアチップ並みに小型化し、特性の向上を図る目的でＣＳＰやＢＧＡなどの新しいパッケージが普及しつつある。 In recent years, miniaturization of LSI devices has been demanded as small electronic devices such as digital cameras, integrated VTRs, cellular phones, and portable terminals have become widespread. For this reason, new packages such as CSP and BGA are used for the purpose of downsizing and improving the characteristics of bare chips while protecting features of semiconductor bare chips such as LSI and making use of the features of conventional chip mounting packages that allow easy testing. Is spreading.

このリードのないチップキャリアは、比較的小さいパッケージの中で、チップとそれに対応する基板との間に多数の入出力接続部を備えている。リードのないチップキャリアは、一般的に、アルミナのような一枚のセラミックを含むパッケージからなり、そのセラミックがチップキャリア即ちベースを形成し、そのベース上にチップが実装される。チップが実装されたパッケージは、さらにより大きいプリント回路基板（ＰＣＢ）などに実装される。具体的には、パッケージのコンタクトパッドと鏡像関係にあるコンタクトパッドがＰＣＢ上に形成され、両者を符合させた後、リフロー半田付け等を行うことによって、電気的及び機械的に接続され、表面実装される。パッケージをＰＣＢに半田により接続する場合は、通常、半田ペーストを用いるか、半田バンプが用いられる。パッケージとＰＣＢとの間の半田バンプによって生じる隙間には、エポキシ系などの封止樹脂（アンダーフィル材料）が注入されるのが一般的である。 This lead-free chip carrier includes a large number of input / output connections between a chip and a corresponding substrate in a relatively small package. A lead-free chip carrier typically consists of a package containing a single ceramic, such as alumina, which forms a chip carrier or base on which the chip is mounted. The package on which the chip is mounted is mounted on a larger printed circuit board (PCB) or the like. Specifically, a contact pad having a mirror image relationship with the contact pad of the package is formed on the PCB, and after both are aligned, it is electrically and mechanically connected by performing reflow soldering, etc. Is done. When the package is connected to the PCB by solder, solder paste is usually used or solder bumps are used. Generally, an epoxy-based sealing resin (underfill material) is injected into a gap generated by a solder bump between the package and the PCB.

また、チップをパッケージやＰＣＢに実装する際に必要とされる面積を低減するための方法の一つとして、フリップチップ接続法がある。これは、チップの上面側にある接続用パッドを下面側へ向け、対向するパッケージやＰＣＢに半田バンプにより接続する方法である。この場合も、チップ素子面とチップキャリア、あるいはチップ素子面とＰＣＢとの間に半田バンプによる隙間が生じるため、同様にアンダーフィル材料が注入される。アンダーフィル材料は、上記接続部における隙間や空間を埋めるだけでなく、電気的接点を密封して周囲から保護するとともに、例えばパッケージとＰＣＢとを接着する機能を有し、小さな機械的接合点である半田バンプ接合部に過度の力が作用することを防ぐ目的も併せ持っている。 As one method for reducing the area required when mounting a chip on a package or PCB, there is a flip chip connection method. This is a method in which the connection pad on the upper surface side of the chip is directed to the lower surface side and connected to the opposing package or PCB by solder bumps. Also in this case, a gap due to solder bumps is generated between the chip element surface and the chip carrier, or between the chip element surface and the PCB, so that an underfill material is similarly injected. The underfill material not only fills the gaps and spaces in the connection part, but also seals the electrical contacts and protects them from the surroundings. It also has the purpose of preventing an excessive force from acting on a certain solder bump joint.

このアンダーフィル材料の充填方法としては、チップまたはパッケージの外周に沿って塗布し、毛細管現象を利用して充填するキャピラリーフローと、充填する場所にあらかじめアンダーフィル材料を滴下しておき、その上からチップまたはパッケージを載せるコンプレッションフローの二通りがある。 As a method for filling the underfill material, a capillary flow is applied along the outer periphery of the chip or package, and a capillary flow is used to fill the underfill material. There are two types of compression flow for loading chips or packages.

このようなアンダーフィル材料には熱硬化性樹脂を用いるために、従来は配線基板にＣＳＰやＢＧＡを実装した後に、ＣＳＰやＢＧＡ上のＬＳＩの不良、ＣＳＰやＢＧＡと配線基板との接続不良等が発見されたときに、これらの熱硬化性樹脂を剥離してＣＳＰやＢＧＡを交換することが困難であり、リペア性に劣るという問題があった。   Since a thermosetting resin is used for such an underfill material, conventionally, after mounting a CSP or BGA on a wiring board, an LSI failure on the CSP or BGA, a connection failure between the CSP or BGA and the wiring board, etc. Was discovered, it was difficult to peel off these thermosetting resins and replace CSP and BGA, and there was a problem of poor repairability.

このような半導体装置のリペア性を向上させる手段として、ベアチップと基板との固定接続を所定温度で硬化する樹脂を用いて行い、半導体装置に不具合が発生した場合は、この所定温度より高い温度で軟化させてベアチップを取り外す方法が挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、信頼性とリペア特性の両方を満足する具体的なアンダーフィル材料そのものについては依然として知られていなかった。
また、上述したようなアンダーフィル材料を基板から剥離するために、有機溶剤等に浸漬してから剥離する方法があるが、剥離性（リペア性）を向上させると、アンダーフィル材料本来の接着性能が低下し、アンダーフィル材料の接着性や耐久性を向上させると剥離性が低下するといった状況にあり、アンダーフィル材料としての本来の接着性能と、剥離性を両立するものは未だに得られていない。さらに、一液型あるいは二液型のアンダーフィル材料に、アクリル酸エステル類、芳香族または脂肪族のエステル類などの可塑剤を配合する方法がある（例えば、特許文献２参照。）。この方法は、ＣＳＰやＢＧＡ等の半導体装置を配線基板に短時間の熱硬化で接続でき、耐ヒートショック性に優れ、かつ不良が発見されたときに容易にＣＳＰやＢＧＡを取り外すことが可能であるとされているが、上記の可塑剤を配合するため、耐久性や耐熱性、耐ヒートサイクル性が低下したり、硬化物中からの可塑剤成分のブリードによって周囲を汚染したりするといった問題があった。 As a means for improving the repairability of such a semiconductor device, a fixed connection between the bare chip and the substrate is performed using a resin that cures at a predetermined temperature, and when a malfunction occurs in the semiconductor device, the temperature is higher than the predetermined temperature. There is a method of removing the bare chip by softening (see, for example, Patent Document 1). However, the specific underfill material itself that satisfies both reliability and repair characteristics has not been known yet.
Moreover, in order to peel the underfill material as described above from the substrate, there is a method of peeling after being immersed in an organic solvent or the like, but if the peelability (repairability) is improved, the original adhesion performance of the underfill material As the underfill material has improved adhesiveness and durability, the releasability will be reduced, and it has not yet been possible to achieve both the original adhesive performance as an underfill material and the releasability. . Furthermore, there is a method of blending a plasticizer such as acrylic acid esters, aromatic or aliphatic esters with a one-pack type or two-pack type underfill material (see, for example, Patent Document 2). This method can connect a semiconductor device such as CSP or BGA to a wiring board by short-time thermosetting, has excellent heat shock resistance, and can easily remove CSP or BGA when a defect is found. It is said that there are problems such as durability, heat resistance and heat cycle resistance are reduced due to the inclusion of the above plasticizer, and the surroundings are contaminated by bleeding of the plasticizer component from the cured product. was there.

近年の半導体チップの高性能化に伴いチップサイズも大きくなってきており、基板との接着力を保持しつつ、剥離性を両立が難しく、剥離後の残渣の面積も大きくなり、除去時間の増加が生産性を低下させる要因となる。 With the recent increase in performance of semiconductor chips, the chip size has also increased, making it difficult to achieve both peelability while maintaining adhesion to the substrate, increasing the area of residue after peeling, and increasing removal time. Is a factor that reduces productivity.

特開平０６−６９２８０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-69280 特開平１０−２０４２５９号公報JP-A-10-204259

本発明の目的は、配線基板上にＣＳＰやＢＧＡ等の半導体装置を確実に接続することができ、硬化後の耐ヒートショック性に優れ、かつ、不具合が発見された際には、半導体装置を容易に配線基板から取り外すことができ、正常な配線基板、または半導体装置の再利用が可能なリペア性に優れた半導体装置を提供するものである。   An object of the present invention is to reliably connect a semiconductor device such as CSP or BGA on a wiring board, and is excellent in heat shock resistance after curing. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device that can be easily detached from a wiring board and is excellent in repairability that allows a normal wiring board or a semiconductor device to be reused.

このような目的は、以下の本発明［１］〜［５］によって達成される。
［１］ 基板と電気的接合させるための半田バンプを有する半導体素子との間に補強用接着剤が充填された構造である半導体装置であって、前記補強用接着剤が、充填可能な面積の５〜９５％を充填させ、かつ、半導体素子の中心から外周部に対し少なくとも１箇所以上の未充填空間を有する構造であることを特徴とする半導体装置。
［２］ 補強用接着剤が熱硬化性樹脂組成物である［１］項記載の半導体装置。
［３］ 該熱硬化性樹脂組成物がエポキシ系樹脂組成物、シアネート系樹脂組成物およびマレイミド系樹脂組成物からなる群より選ばれる１種以上の樹脂組成物である［２］項記載の半導体装置。
［４］ 補強用接着剤がフラックス活性を有する熱硬化性樹脂組成物である［３］項記載の半導体装置。
［５］ フラックス活性を有する熱硬化性樹脂組成物中のフラックス活性を有する化合物が、フェノール性水酸基を有する潜在性化合物及び／又は樹脂、あるいは加熱によりフェノール水酸基を発生する潜在性化合物及び／又は樹脂である［４］項記載の半導体装置。 Such an object is achieved by the following present inventions [1] to [5].
[1] A semiconductor device having a structure in which a reinforcing adhesive is filled between a semiconductor element having a solder bump for electrical connection with a substrate, the reinforcing adhesive having an area that can be filled A semiconductor device characterized by being filled with 5 to 95% and having at least one unfilled space from the center of the semiconductor element to the outer periphery.
[2] The semiconductor device according to item [1], wherein the reinforcing adhesive is a thermosetting resin composition.
[3] The semiconductor according to item [2], wherein the thermosetting resin composition is at least one resin composition selected from the group consisting of an epoxy resin composition, a cyanate resin composition, and a maleimide resin composition. apparatus.
[4] The semiconductor device according to item [3], wherein the reinforcing adhesive is a thermosetting resin composition having flux activity.
[5] The latent compound and / or resin in which the compound having flux activity in the thermosetting resin composition having flux activity has a phenolic hydroxyl group, or generates a phenol hydroxyl group by heating. The semiconductor device according to item [4].

本発明は、基板と電気的接合させるための半田バンプを有するウエハーとの半田接合部の補強用接着剤が空間を有する構造で用いられた半導体装置および半導体装置の製造方法である。
本発明の半導体装置および半導体装置の製造方法は、耐ヒートサイクル性等の信頼性に優れ、かつリペア性に優れ半導体装置の製造することができる。 The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device in which a reinforcing adhesive for solder joints with a wafer having solder bumps for electrical joining to a substrate is used in a structure having a space.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The semiconductor device and the semiconductor device manufacturing method of the present invention are excellent in reliability such as heat cycle resistance and the like, and can be manufactured in excellent repair properties.

以下に、本発明の半導体装置および半導体装置の製造方法について説明する。
まず、本発明の半導体装置について説明する。
基板と電気的接合させるための半田バンプを有する半導体素子との半田接合部の補強用接着剤が空間を有する構造を有する。特に、半導体素子下の補強用接着剤の充填可能な面積の５〜９５％を充填させ、かつ、中心から外周部に対し少なくとも１箇所以上の未充填空間を有する構造とすることにより、接着力を保持しつつ、リペア作業性を容易にすることが可能となる。また、外部との空間を設けることで接着剤あるいは基板から発生しうる発生ガス分の抜け道として活用できる。５％未満の場合、接着面積が不十分で有り接続信頼性が低下する。また、９５％より多く充填した場合は、逆にリペア性が低下する。 The semiconductor device and the method for manufacturing the semiconductor device of the present invention will be described below.
First, the semiconductor device of the present invention will be described.
The reinforcing adhesive for the solder joint portion with the semiconductor element having the solder bump for electrical joining with the substrate has a structure having a space. In particular, by adhering 5 to 95% of the refillable area of the reinforcing adhesive under the semiconductor element and having a structure having at least one unfilled space from the center to the outer peripheral portion, the adhesive strength This makes it possible to facilitate repair workability. Further, by providing a space with the outside, it can be used as a passage for the generated gas that can be generated from the adhesive or the substrate. If it is less than 5%, the bonding area is insufficient and the connection reliability is lowered. On the other hand, when more than 95% is filled, the repairability is lowered.

ここで用いられる補強用接着剤としては、熱硬化性樹脂組成物であって、具体的には、エポキシ系樹脂組成物、シアネート系樹脂組成物又はマレイミド系樹脂組成物を用いることができるが、すべての材料に共通して水酸基を有する、または加熱により水酸基を発生する化合物あるいは樹脂を含有することによりフラックス活性を持たせることが可能になる。   The reinforcing adhesive used here is a thermosetting resin composition, specifically, an epoxy resin composition, a cyanate resin composition or a maleimide resin composition can be used. By containing a compound or resin having a hydroxyl group in common to all materials or generating a hydroxyl group by heating, it becomes possible to impart flux activity.

補強用接着剤に用いるエポキシ系樹脂組成物中のエポキシ樹脂としては、分子内に２個以上のグリシジル基を有するものであり特に限定されないが、ビスフェノールタイプエポキシ樹脂（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）、脂環式エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などのほか、カテコール、レゾルシノール、またはグリセリンやポリエチレングリコール等の多価アルコール類とエピクロルヒドリンを反応させて得られるポリグリシジルエーテルも使用できる。また、Ｐ−ヒドロキシ安息香酸、β−ヒドロキシナフトエ酸のようなヒドロキシカルボン酸類とエピクロルヒドリンを反応させて得られるグリシジルエーテルエステル、あるいはフタル酸、テレフタル酸のようなポリカルボン酸類とエピクロルヒドリンを反応させて得られるポリグリシジルエステル、エポキシ化フェノールノボラック樹脂、エポキシ化クレゾールノボラック樹脂、さらに低粘度化のために反応性希釈剤としてモノエポキシ樹脂等も使用することができ、これらを単独あるいは混合して使用してもよい。   The epoxy resin in the epoxy resin composition used for the reinforcing adhesive is not particularly limited because it has two or more glycidyl groups in the molecule, but bisphenol type epoxy resins (bisphenol A type, bisphenol F type, In addition to bisphenol AD type, alicyclic epoxy resin, novolac type epoxy resin, etc., polyglycidyl ether obtained by reacting catechol, resorcinol, or polyhydric alcohols such as glycerin and polyethylene glycol with epichlorohydrin can also be used. Also, obtained by reacting epichlorohydrin with glycidyl ether ester obtained by reacting hydroxycarboxylic acids such as P-hydroxybenzoic acid and β-hydroxynaphthoic acid with epichlorohydrin, or polycarboxylic acids such as phthalic acid and terephthalic acid. Polyglycidyl ester, epoxidized phenol novolak resin, epoxidized cresol novolak resin, mono-epoxy resin, etc. can be used as a reactive diluent to reduce viscosity, and these can be used alone or in combination. Also good.

前記エポキシ樹脂の形態は特に限定されず、液体でも固体でもよいが、通常は後述する酸無水物硬化剤と混合した場合に液状となるものが好ましく使用される。これらの中でも、比較的低分子量であるビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂が好ましい。これにより、組成物製造時の作業性や硬化後の特性を良好なものにでき、かつ材料コストを抑えることができる。
また、前記エポキシ樹脂の硬化剤としては、酸無水物あるいはフェノール樹脂が用いられるが、酸無水物としては特に限定されないが、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水ドデシニルコハク酸、無水ジクロルコハク酸、無水メチルナジック酸、無水ピロメリット酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、アルキルスチレン−無水マレイン酸共重合体、テトラブロム無水フタル酸、ポリアゼライン酸無水物、無水クロレンディク酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸等が挙げられる。これらの中でも、製造時の取り扱いの作業性や硬化後の特性、材料コスト、工業的な供給安定性を考慮すると、常温で液状であるものが好ましく、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸が特に好ましい。なお、カルボン酸基を有する無水トリメリット酸は保存安定性が低下する場合がある。
フェノール樹脂としては、液状でも固形でも良く、固形の場合は軟化点が１５０℃以下であることが好ましい。フェノールノボラック樹脂の軟化点が、前記上限値を超えると半田接合時における樹脂の流動性が低下し、半田接続信頼性を向上する効果が低下する場合がある。前記フェノールノボラック樹脂を構成するフェノール化合物としては、例えばフェノール、クレゾール、ビスフェノール、ナフトール等が挙げられる。 The form of the epoxy resin is not particularly limited, and it may be liquid or solid, but normally, a resin that becomes liquid when mixed with an acid anhydride curing agent described later is preferably used. Among these, bisphenol A type and bisphenol F type epoxy resins having relatively low molecular weight are preferable. Thereby, the workability | operativity at the time of a composition manufacture and the characteristic after hardening can be made favorable, and material cost can be held down.
Further, as the curing agent for the epoxy resin, an acid anhydride or a phenol resin is used, but the acid anhydride is not particularly limited, but phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride. Acid, maleic anhydride, succinic anhydride, dodecynyl succinic anhydride, dichlorosuccinic anhydride, methyl nadic acid anhydride, pyromellitic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methylcyclohexenedicarboxylic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methyl Endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylbutenyltetrahydrophthalic anhydride, alkylstyrene-maleic anhydride copolymer, tetrabromophthalic anhydride, polyazeline acid anhydride, chlorendic acid anhydride, benzopheno anhydride Tetracarboxylic acid and the like. Among these, in view of handling workability during production, characteristics after curing, material cost, and industrial supply stability, those which are liquid at normal temperature are preferred. Methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride Acid is particularly preferred. In addition, the storage stability of trimellitic anhydride having a carboxylic acid group may decrease.
The phenol resin may be liquid or solid, and in the case of solid, the softening point is preferably 150 ° C. or less. If the softening point of the phenol novolac resin exceeds the upper limit, the fluidity of the resin at the time of solder bonding is lowered, and the effect of improving the solder connection reliability may be lowered. Examples of the phenol compound constituting the phenol novolac resin include phenol, cresol, bisphenol, naphthol, and the like.

また、酸無水物およびフェノール樹脂の配合量としても特に限定されないが、エポキシ樹脂１当量に対して、０．４〜１．２当量配合することが好ましい。さらに好ましくは０．５当量〜１．１当量である。これにより、低粘度で、かつ適切な機械的強度を有する硬化物を得ることができる。配合量が前記下限値未満では機械的強度が充分でないことがある。また、前記上限値を超えると、組成物の粘度が低下するようになり、未硬化部分を生じやすく、機械的強度が低下することがある。   Moreover, it is although it does not specifically limit as a compounding quantity of an acid anhydride and a phenol resin, It is preferable to mix | blend 0.4-1.2 equivalent with respect to 1 equivalent of epoxy resins. More preferably, it is 0.5 equivalent-1.1 equivalent. Thereby, the hardened | cured material which has low viscosity and appropriate mechanical strength can be obtained. If the blending amount is less than the lower limit, the mechanical strength may not be sufficient. Moreover, when the said upper limit is exceeded, the viscosity of a composition will come to fall, an uncured part will be easy to be produced, and mechanical strength may fall.

本発明の半導体装置に用いる補強用接着剤がエポキシ系樹脂組成物である場合には、硬化剤として前記酸無水物またはフェノール樹脂を用いるとともに、硬化促進剤を併用することもできる。硬化促進剤としては特に限定されないが、潜在性硬化剤として市販されているアダクト系化合物が使用できる。例えば、味の素ファインテクノ社製・「アミキュアＰＮ−２３」、同・「アミキュアＭＹ−２４」、あるいは、富士化成工業社製・「フジキュアＦＸ−１０００」などが挙げられる。また、一般的なイミダゾール化合物や、特開平１−７０５２３号公報に開示されている一液性エポキシ樹脂用マスターバッチ型硬化剤、特開平６−７３１５６号公報に開示されている潜在性硬化剤などを用いてもよい。   When the reinforcing adhesive used in the semiconductor device of the present invention is an epoxy resin composition, the acid anhydride or phenol resin can be used as a curing agent, and a curing accelerator can be used in combination. Although it does not specifically limit as a hardening accelerator, The adduct type compound marketed as a latent hardening agent can be used. For example, “Amicure PN-23” manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd., “Amicure MY-24”, or “Fujicure FX-1000” manufactured by Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd. may be used. Also, a general imidazole compound, a master batch type curing agent for a one-component epoxy resin disclosed in JP-A-1-70523, a latent curing agent disclosed in JP-A-6-73156, etc. May be used.

本発明の半導体装置に用いる補強用接着剤がシアネート系樹脂組成物である場合、シアネート樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型シアネート樹脂、ビスフェノールＥ型シアネート樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型シアネート樹脂等のビスフェノール型シアネート樹脂、ノボラック型シアネート樹脂等を挙げることができる。前記シアネート樹脂は、例えばハロゲン化シアン化合物とフェノール類とを反応させて得られる。
シアネート樹脂の反応触媒としてコバルトアセチルアセトナートなどの金属錯体が用いられるが、酸無水物やフェノール樹脂を加えることで反応を加速することができ、かつ、フラックス活性も持たせることができる。これら酸無水物やフェノール樹脂は、エポキシ樹脂の硬化剤としても活用できるので、シアネート系樹脂組成物にエポキシ樹脂を混合して使用しても良い。 When the reinforcing adhesive used in the semiconductor device of the present invention is a cyanate resin composition, examples of the cyanate resin include bisphenol types such as bisphenol A type cyanate resin, bisphenol E type cyanate resin, and tetramethylbisphenol F type cyanate resin. Examples include cyanate resins and novolac type cyanate resins. The cyanate resin is obtained, for example, by reacting a cyanogen halide compound with phenols.
A metal complex such as cobalt acetylacetonate is used as a reaction catalyst for the cyanate resin, but the reaction can be accelerated by adding an acid anhydride or a phenol resin, and can also have a flux activity. Since these acid anhydrides and phenol resins can also be used as curing agents for epoxy resins, they may be used by mixing them with cyanate resin compositions.

本発明の半導体装置に用いる補強用接着剤がマレイミド系樹脂組成物の場合マレイミド樹脂としては、分子内に２個以上のマレイミド基を有するものであり特に限定されないが、Ｎ，Ｎ'−ｍ−フェニレンビスマレイミド、 Ｎ，Ｎ'−ｐ−フェニレンビスマレイミド、 Ｎ−Ｎ'−ｍ−トルイレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ'−４，４'ビフェニレンビスマレイミド、 Ｎ，Ｎ'−（３，３'−ジメチル−ビフェニレン）ビスマレイミド、 Ｎ，Ｎ'−４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、 Ｎ，Ｎ'−４，４'−（3，3'−ジメチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、 Ｎ，Ｎ'−４，４'−（3，3'−ジエチルジフェニルメタン）ビスマレイミド、 Ｎ，Ｎ'−４，４'−ジフェニルプロパンビスマレイミド、 Ｎ，Ｎ'−４，４'−ジフェニルエーテルビスマレイミド、 Ｎ，Ｎ'−４，４'−ジフェニルスルフォンビスマレイミド、フェニルアラルキルマレイミド樹脂等があり、これらを単独或いは２種以上組合せて使用することができる。
マレイミド樹脂系材料の硬化剤としては、過酸化物を用いてマレイミドの２重結合を反応させたり、アミン系化合物を加え付加反応させたりできるが、硬化剤として働き、かつフラックス活性を持たせる点で、アリール基含有フェノール化合物が好ましい。例えば３−（２−ヒドロキシフェニル）プロペン、３−（４−ヒドロキシフェニル）プロペン、３−（２−ヒドロキシ−４−メチルフェニル）プロペン等を挙げることができる。 When the reinforcing adhesive used in the semiconductor device of the present invention is a maleimide resin composition, the maleimide resin has two or more maleimide groups in the molecule and is not particularly limited, but N, N′-m- Phenylene bismaleimide, N, N'-p-phenylene bismaleimide, N-N'-m-toluylene bismaleimide, N, N'-4,4'biphenylene bismaleimide, N, N '-(3,3' -Dimethyl-biphenylene) bismaleimide, N, N'-4,4'-diphenylmethane bismaleimide, N, N'-4,4 '-(3,3'-dimethyldiphenylmethane) bismaleimide, N, N'-4 , 4 ′-(3,3′-diethyldiphenylmethane) bismaleimide, N, N′-4,4′-diphenylpropane bismaleimide, N, N′-4,4′-diphenyl ether bismaleimide N, N'-4,4'-diphenylsulfone bismaleimide, phenylaralkylmaleimide resin, etc., and these can be used alone or in combination of two or more.
As a curing agent for maleimide resin materials, a peroxide can be used to react the maleimide double bond, or an amine compound can be added to react, but it acts as a curing agent and has flux activity. And an aryl group-containing phenol compound is preferred. For example, 3- (2-hydroxyphenyl) propene, 3- (4-hydroxyphenyl) propene, 3- (2-hydroxy-4-methylphenyl) propene and the like can be mentioned.

本発明の半導体装置に用いる補強用接着剤において、加熱によりフラックス活性を有する水酸基を発生する潜在性化合物としては、例えば、ビス−（４−アリルオキシフェニル）スルホン、あるいはフェノール性水酸基にジヒドロピランやジ−ｔ−ブチルジカーボネイトを反応させ保護基を有した化合物、さらにベンゾオキサジン化合物など低分子化合物、オリゴマーあるいはポリマーを用いることができる。 In the reinforcing adhesive used in the semiconductor device of the present invention, as a latent compound that generates a hydroxyl group having flux activity by heating, for example, bis- (4-allyloxyphenyl) sulfone, phenolic hydroxyl group with dihydropyran, A compound having a protecting group by reacting di-t-butyl dicarbonate, a low molecular compound such as a benzoxazine compound, an oligomer, or a polymer can be used.

本発明の半導体装置に用いる補強用接着剤には、可撓性を付与するためのゴム成分やキシレン樹脂などの熱可塑性樹脂を含有することができる。これにより、被着体との接着性に優れかつ耐ヒートサイクル性も向上する。 The reinforcing adhesive used in the semiconductor device of the present invention can contain a rubber component for imparting flexibility and a thermoplastic resin such as a xylene resin. Thereby, it is excellent in adhesiveness with a to-be-adhered body, and heat cycle resistance is also improved.

本発明の半導体装置に用いる補強用接着剤において、上記熱可塑性樹脂の配合量としては特に限定されないが、半導体装置に用いる補強用接着剤となるエポキシ系樹脂組成物、シアネート系樹脂組成物、またはマレイミド樹脂系樹脂組成物１００重量部に対して、５〜４０重量部であることが好ましい。さらに好ましくは１０〜３０重量部である。これにより、他の特性に実質的に影響を与えることなく、組成物に良好な接着力を付与することができる。熱可塑性樹脂の配合量が前記下限値未満では、熱可塑性樹脂の配合効果が充分でないことがある。また、前記上限値を超えると、可塑化効果が大きくなり、常温での密着性が低下して、本来の目的である接続信頼性が低下する傾向がある。
本発明の半導体装置に用いる補強用接着剤は特に限定されないが、無機充填材を配合することができる。これにより、組成物の耐熱性の向上、熱膨張率の低減等を図ることができる。無機充填材としては特に限定されないが、例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、クレー、タルク、アルミナ、ガラス粉末等が挙げられる。これらの中でも、結晶シリカ、溶融シリカが好ましい。これにより、上記効果に加え、組成物の電気特性を向上させ、粘度上昇を低く抑えることができる。 In the reinforcing adhesive used in the semiconductor device of the present invention, the amount of the thermoplastic resin is not particularly limited, but an epoxy resin composition, a cyanate resin composition, or a reinforcing adhesive used in the semiconductor device, or It is preferable that it is 5-40 weight part with respect to 100 weight part of maleimide resin-type resin compositions. More preferably, it is 10-30 weight part. Thereby, a favorable adhesive force can be imparted to the composition without substantially affecting other properties. When the blending amount of the thermoplastic resin is less than the lower limit, the blending effect of the thermoplastic resin may not be sufficient. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the plasticizing effect is increased, the adhesion at normal temperature is lowered, and the connection reliability, which is the original purpose, tends to be lowered.
The reinforcing adhesive used in the semiconductor device of the present invention is not particularly limited, but an inorganic filler can be blended. Thereby, improvement of the heat resistance of a composition, reduction of a thermal expansion coefficient, etc. can be aimed at. The inorganic filler is not particularly limited, and examples thereof include calcium carbonate, aluminum hydroxide, silica, clay, talc, alumina, and glass powder. Among these, crystalline silica and fused silica are preferable. Thereby, in addition to the said effect, the electrical property of a composition can be improved and a viscosity rise can be suppressed low.

上記無機充填材を用いる場合の配合量としては特に限定されないが、半導体装置に用いる補強用接着剤のエポキシ系樹脂組成物、シアネート系樹脂組成物、またはマレイミド系樹脂組成物１００重量部に対して、０〜２００重量部であることが好ましく、さらに好ましくは、作業性の観点から０〜１５０重量部である。無機充填材を使用しなくても良いが、使用すると組成物の線膨張係数を低下させることができ、その結果耐ヒートサイクル性をさらに向上することができる。ただし、前記上限値を越えると、粘度が非常に高くなるため作業性が低下するとともに硬化物の物性、例えば接着力や曲げ強さが著しく低下することがある。   Although it does not specifically limit as a compounding quantity in the case of using the said inorganic filler, With respect to 100 weight part of epoxy resin composition, cyanate-type resin composition, or maleimide-type resin composition of the reinforcing adhesive used for a semiconductor device 0 to 200 parts by weight, more preferably 0 to 150 parts by weight from the viewpoint of workability. Although it is not necessary to use an inorganic filler, when it is used, the linear expansion coefficient of the composition can be lowered, and as a result, the heat cycle resistance can be further improved. However, when the upper limit is exceeded, the viscosity becomes very high and workability is lowered, and the physical properties of the cured product, such as adhesive strength and bending strength, may be significantly lowered.

なお、本発明の半導体装置に用いる補強用接着剤には、以上に説明した配合物のほかに、本発明の目的に反しない範囲において、必要に応じて、染料、変性剤、チキソ性付与剤、着色防止剤、老化防止剤、離型剤、レベリング剤、反応性ないしは非反応性の希釈剤等の添加剤を配合することができる。   The reinforcing adhesive used in the semiconductor device of the present invention includes dyes, modifiers, and thixotropic agents as necessary, in addition to the above-described formulations, as long as they do not contradict the purpose of the present invention. Additives such as coloring inhibitors, anti-aging agents, mold release agents, leveling agents, reactive or non-reactive diluents can be blended.

本発明の半導体装置に用いる補強用接着剤の製造方法は、通常のエポキシ樹脂組成物の製造方法と同様な一般的な撹拌混合装置と加工条件が適用される。使用される設備としては、ミキシングロール、ディゾルバ、プラネタリミキサ、ニーダ、押し出し機等である。加工条件としては主剤となるエポキシ、シアネート、またはマレイミド樹脂を溶解および／または低粘度化し撹拌混合効率を向上させるために加熱してもよい。また、摩擦発熱、反応発熱等を除去するために冷却してもよい。撹拌混合の時間は必要により定めればよく、特に制約されることはない。   For the method for producing the reinforcing adhesive used in the semiconductor device of the present invention, the same general stirring and mixing apparatus and processing conditions as those for the ordinary method for producing an epoxy resin composition are applied. Equipment used includes a mixing roll, a dissolver, a planetary mixer, a kneader, and an extruder. As processing conditions, epoxy, cyanate, or maleimide resin, which is the main agent, may be heated to dissolve and / or lower the viscosity and improve the stirring and mixing efficiency. Further, cooling may be performed in order to remove frictional heat generation, reaction heat generation, and the like. The time for stirring and mixing may be determined if necessary, and is not particularly limited.

本発明の半導体装置に用いる補強用接着剤を用いて半導体素子を組み立てる方法として、キャピラリーフローの場合、チップまたはパッケージの外周部に塗布し、毛細管現象を利用して充填させる。その後、熱風式乾燥機、熱風式乾燥炉、遠赤外線硬化炉等により加熱硬化により接合させる。コンプレッションフローの場合は、まずウエハー上に電気回路が形成された多数個の半導体素子にバンプを形成させた後、接着剤を基板面に塗布する。接着剤を塗布する方法は、スクリーン印刷、転写、ディスペンスなどを使用することができる。次に、塗布された素子を基板に接合する方法は、熱風式乾燥機、熱風式乾燥炉、遠赤外線硬化炉、パルスヒート、リフロー法等により行われる。フラックス活性を有する接着剤は、含有する硬化剤によりフラックス活性を発現することにより表面が活性化され、基板の金属端子と接合する。同時に接着剤が溶融その後に硬化反応により硬化して封止も行われる。硬化が不十分な場合は接合後、ポストベークを行うこともできる。 As a method of assembling a semiconductor element using the reinforcing adhesive used in the semiconductor device of the present invention, in the case of capillary flow, it is applied to the outer peripheral portion of a chip or a package and filled using a capillary phenomenon. Then, it joins by heat curing with a hot air dryer, a hot air drying furnace, a far-infrared curing furnace, etc. In the case of the compression flow, bumps are first formed on a large number of semiconductor elements on which electrical circuits are formed on a wafer, and then an adhesive is applied to the substrate surface. As a method of applying the adhesive, screen printing, transfer, dispensing, or the like can be used. Next, a method of bonding the applied element to the substrate is performed by a hot air dryer, a hot air dryer, a far-infrared curing furnace, a pulse heat, a reflow method, or the like. The surface of the adhesive having flux activity is activated by expressing the flux activity by the contained curing agent, and is bonded to the metal terminal of the substrate. At the same time, the adhesive is melted and then cured by a curing reaction to be sealed. When the curing is insufficient, post-baking can be performed after joining.

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

半導体装置に用いる補強用接着剤の製造
（実施例１）
エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製「エピコート８２８」（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量 約１８９））１００重量部、硬化剤として酸無水物（新日本理化社製「ＭＴ−５００」（メチルテトラヒドロ無水フタル酸、酸無水物当量 約１６９）８０重量部、硬化促進剤としてアダクト系化合物（味の素ファインテクノ社製「ＭＹ−２４」）３重量部、無機充填材として溶融シリカ（電気化学工業社製「ＦＢ−３５」（平均粒径１１μｍ））１００重量部、顔料１重量部（三菱化学社製「ＭＡ−６００」（カーボンブラック））、ビス−（４−アリルオキシフェニル）スルホン５重量部を配合後、プラネタリミキサを用いて常温で均一分散されるまで十分に撹拌混合を行い、補強用接着剤１を得た。２０×２０ｍｍのＢＧＡ（１．５ｍｍピッチ、１６９ピン、半田ボール径０．８ｍｍ）を搭載した回路基板を用い、図５に示されるように、ＢＧＡの４角に注入し、ＢＧＡと回路基板との間にディスペンサーを用いた、キャピラリーフローにより組成物を充填した。重量換算により接着面積が約５０％となるように調整した評価用基板を準備した。 Production of reinforcing adhesive for use in semiconductor devices (Example 1)
100 parts by weight of an epoxy resin (“Epicoat 828” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd. (bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent of about 189)), acid anhydride (“MT-500” manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd. (methyltetrahydroanhydride) as a curing agent Phthalic acid, acid anhydride equivalent 169) 80 parts by weight, adduct-based compound (“MY-24” manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co.) as a curing accelerator, 3 parts by weight, fused silica (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. “ FB-35 "(average particle size 11 μm)) 100 parts by weight, pigment 1 part by weight (Mitsubishi Chemical" MA-600 "(carbon black)), bis- (4-allyloxyphenyl) sulfone 5 parts by weight Thereafter, the mixture was sufficiently stirred and mixed using a planetary mixer until it was uniformly dispersed at room temperature to obtain a reinforcing adhesive 1. 20 × 20 mm B Using a circuit board on which A (1.5 mm pitch, 169 pins, solder ball diameter 0.8 mm) is mounted, as shown in FIG. 5, it is injected into the four corners of the BGA and dispenser between the BGA and the circuit board. The composition was filled by capillary flow using an evaluation substrate prepared by adjusting the adhesion area to be about 50% in terms of weight.

（実施例２）
実施例１のビス−（４−アリルオキシフェニル）スルホンを２，３−ジヒドロピラン（関東化学社製 試薬１級）とフェノール（関東化学社製 試薬１級）を予め反応させ保護した化合物５重量部に置き換えた以外は、実施例１と同様にして補強用接着剤２を得た。また上記同様に、ディスペンサーを用いて充填し、接着面積が約５０％の評価基板を準備した。 (Example 2)
5% by weight of a compound obtained by reacting bis- (4-allyloxyphenyl) sulfone of Example 1 with 2,3-dihydropyran (reagent grade 1 manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and phenol (reagent grade 1 manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) in advance. A reinforcing adhesive 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the part was replaced with a part. In the same manner as described above, an evaluation substrate having a bonding area of about 50% was prepared by using a dispenser.

（実施例３）
実施例１のビス−（４−アリルオキシフェニル）スルホンを１０重量部に増量し、また、シリカも１５０重量部に増量した以外は実施例１と同様にして補強用接着剤３を得た。またコンプレッションフローによる接続方法として、バンプ付きチップ（２０ｍｍ×２０ｍｍ、Ｓｎ３７Ｐｂ半田バンプ又はＳｎ３．５Ａｇ半田バンプ）、また対となる厚み０．７５ｍｍのＦＲ４基板（パッド付き）を用いてバンプを垂直接続させたものを作製し、そこに生じるギャップに液状封止材を例えば、図４のように塗布することで封止を行った。このときの接着面積は、約６０％である評価基板を準備した。 (Example 3)
Reinforcing adhesive 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of bis- (4-allyloxyphenyl) sulfone of Example 1 was increased to 10 parts by weight, and silica was also increased to 150 parts by weight. As a connection method by compression flow, bumps are vertically connected using a chip with bumps (20 mm × 20 mm, Sn37Pb solder bumps or Sn3.5Ag solder bumps) and a FR4 substrate (with pads) having a thickness of 0.75 mm as a pair. Sealing was performed by applying a liquid sealing material to the gap generated there, for example, as shown in FIG. At this time, an evaluation substrate having an adhesion area of about 60% was prepared.

（実施例４）
実施例３のビス−（４−アリルオキシフェニル）スルホンを２，３−ジヒドロピラン（関東化学社製 試薬１級）とフェノール（関東化学社製 試薬１級）を予め反応させ保護した化合物１０重量部に置き換えた以外は、実施例３と同様にして補強用接着剤４を得た。また上記同様に、接着面積が約６０％の評価基板を準備した。 Example 4
10% by weight of a compound obtained by reacting bis- (4-allyloxyphenyl) sulfone of Example 3 with 2,3-dihydropyran (reagent grade 1 manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and phenol (reagent grade 1 manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) in advance. A reinforcing adhesive 4 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the part was replaced with the part. Similarly to the above, an evaluation board having an adhesion area of about 60% was prepared.

（実施例５）
実施例３で使用した補強用接着剤３のビス−（４−アリルオキシフェニル）スルホンをビスフェノールスルホン１０重量部に置き換えた以外、実施例３と同様に行い、接着面積が約６０％の評価用基板を準備した。 (Example 5)
For evaluation in which the adhesion area is about 60% except that bis- (4-allyloxyphenyl) sulfone of the reinforcing adhesive 3 used in Example 3 is replaced with 10 parts by weight of bisphenolsulfone. A substrate was prepared.

（実施例６）
実施例４で使用した補強用接着剤４の２，３−ジヒドロピランとフェノールを予め反応させ保護した化合物をフェノール１０重量部に置き換えた以外、実施例３と同様に行い、接着面積が約８０％の評価用基板を準備した。 (Example 6)
The same procedure as in Example 3 was conducted except that the compound obtained by reacting and protecting 2,3-dihydropyran and phenol in the reinforcing adhesive 4 used in Example 4 in advance was replaced with 10 parts by weight of phenol, and the adhesion area was about 80 % Evaluation substrate was prepared.

（比較例１）
実施例１で使用した評価用基板に補強用接着剤を未充填のまま評価に使用した。
（比較例２）
実施例１で使用した補強用接着剤１を使用し、ディスペンサーによる１００％充填した評価用基板を準備した。
実施例及び比較例の組成物の配合組成を表１に示す。表中において、各配合量は「重量部」を示す。 (Comparative Example 1)
The evaluation substrate used in Example 1 was used for evaluation without being filled with the reinforcing adhesive.
(Comparative Example 2)
Using the reinforcing adhesive 1 used in Example 1, an evaluation substrate filled with 100% by a dispenser was prepared.
Table 1 shows the composition of the compositions of Examples and Comparative Examples. In the table, each compounding amount represents “part by weight”.

また、実施例及び比較例で得られた組成物について、以下の項目の評価を行った。結果を表２に示す。用いた原材料及び評価方法は以下のとおりである。   Moreover, the following items were evaluated about the composition obtained by the Example and the comparative example. The results are shown in Table 2. The raw materials used and the evaluation methods are as follows.

２．評価方法
（１）粘度（２５℃）
Ｅ型粘度計（東機産業社製）により測定した。ロータの型式は１°３４“コーンを用いた。
（２）ゲルタイム
１５０℃の熱盤を用いて組成物がゲル化するために要する時間を測定した。 2. Evaluation method (1) Viscosity (25 ° C.)
It measured with the E-type viscosity meter (made by Toki Sangyo Co., Ltd.). The rotor type was 1 ° 34 "cone.
(2) Gel time The time required for a composition to gelatinize was measured using the 150 degreeC hotplate.

（３）熱処理時の接続信頼性
ヒートサイクル処理（−４０℃／１２５℃ 各３０分間を１サイクルとした）を行った。これを１０サイクル実施するごとにＢＧＡの接続の有無を測定し、導通不良が発生したときのサイクル数を測定した。 (3) Connection reliability during heat treatment A heat cycle treatment (-40 ° C / 125 ° C for 30 minutes each for one cycle) was performed. The presence or absence of BGA connection was measured every 10 cycles, and the number of cycles when continuity failure occurred was measured.

（４）衝撃時の接続信頼性（２５℃）＝繰り返し曲げ試験
回路基板の幅が８０ｍｍになるように両端を固定し、回路基板の中心を５ｍｍ押して戻す操作を繰り返し行った。これを１０００サイクル実施するごとにＢＧＡの接続の有無を測定し、導通不良が発生したときのサイクル数を測定した。 (4) Connection reliability at impact (25 ° C.) = Repeated bending test Both ends were fixed so that the width of the circuit board was 80 mm, and the operation of returning the center of the circuit board by 5 mm was repeated. Every time 1000 cycles were performed, the presence or absence of BGA connection was measured, and the number of cycles when a continuity failure occurred was measured.

（５）リペア性
２５０℃に熱し、半田バンプ接合部を溶解させた後に、ピンセットでＢＧＡを剥がし、組成物を回路基板から除去する際の作業性を測定した。評価基準は以下のとおりである。
○：回路基板からＢＧＡや組成物を容易に除去することができ、回路基板の表面樹脂の剥離が発生しなかった。
×：回路基板からＢＧＡや組成物を除去し難く、回路基板の表面樹脂の剥離が発生した。
（６）保存性
４０℃１週間放置後の粘度（２５℃）を（１）と同様にして、Ｅ型粘度計（東機産業社製）により測定し、初期値からの変化を測定した。
○：初期値に対し、２倍未満
△：初期値に対し、２倍以上 (5) Repairability After heating to 250 ° C. to dissolve the solder bump joint, BGA was peeled off with tweezers, and workability when removing the composition from the circuit board was measured. The evaluation criteria are as follows.
A: BGA and the composition could be easily removed from the circuit board, and peeling of the surface resin of the circuit board did not occur.
X: It was difficult to remove BGA and the composition from the circuit board, and peeling of the surface resin of the circuit board occurred.
(6) Preservability The viscosity (25 ° C.) after standing at 40 ° C. for 1 week was measured with an E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) in the same manner as in (1), and the change from the initial value was measured.
○: Less than twice the initial value △: More than twice the initial value

実施例１〜２は、潜在性の活性基を有する化合物を含有する本発明の一液性エポキシ樹脂組成物であり、硬化性および熱処理時の接続信頼性を通常使用可能なレベルに保ちつつ、保存安定性に優れるものとなった。このことにより、本発明の組成物は、衝撃時の接続信頼性とリペア性が共に優れたものであることが証明された。
また実施例５，６は、酸無水物中に保護されていない水酸基が存在するため保存安定性が若干低下した。
一方、比較例１では、補強用接着剤を使用していないため、接続信頼性に劣る結果であり、また、実施例２において、完全に充填したものは、リペア性に劣る結果となった。 Examples 1 and 2 are one-part epoxy resin compositions of the present invention containing a compound having a latent active group, while maintaining curability and connection reliability at the time of heat treatment at a level that can be normally used, It became excellent in storage stability. This proves that the composition of the present invention has excellent connection reliability and repairability at the time of impact.
In Examples 5 and 6, the storage stability was slightly lowered due to the presence of unprotected hydroxyl groups in the acid anhydride.
On the other hand, in Comparative Example 1, since no reinforcing adhesive was used, the connection reliability was inferior, and in Example 2, the completely filled result was inferior in repairability.

本発明は、潜在性の官能基を有する化合物あるいはオリゴマーまたはポリマーを有するアンダーフィル封止用の一液型エポキシ樹脂組成物を提供するものであり、これにより接着面積が少ない、即ち、使用量が少なくても衝撃時の接続信頼性とリペア性とをバランスよく向上させることができるアンダーフィル封止用材料として好適に適用できる。 The present invention provides a one-pack type epoxy resin composition for underfill sealing having a compound or oligomer or polymer having a latent functional group, whereby the adhesion area is small, that is, the amount used is small. At least, it can be suitably applied as an underfill sealing material that can improve the connection reliability and repairability at the time of impact in a balanced manner.

本発明においてハンダボール間を点で接着した例を模式的に示す断面図及び半導体素子を取り除いた状態での平面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing an example in which solder balls are bonded with dots in the present invention, and a plan view in a state where a semiconductor element is removed. 本発明においてハンダボール間を線で接着した例を模式的に示す断面図及び半導体素子を取り除いた状態での平面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example in which solder balls are bonded together with a wire in the present invention, and a plan view in a state where a semiconductor element is removed. 本発明においてハンダボール周りを接着した例を模式的に示す断面図及び半導体素子を取り除いた状態での平面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example in which the periphery of a solder ball is bonded in the present invention and a plan view in a state where a semiconductor element is removed. 本発明においてハンダボールを包んだ状態で線状に接着した例を模式的に示す断面図及び半導体素子を取り除いた状態での平面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example in which the solder balls are wrapped in a linear state in the present invention, and a plan view in a state where a semiconductor element is removed. 本発明においてハンダボールを包んだ状態で面状に接着した例を模式的に示す断面図及び半導体素子を取り除いた状態での平面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example in which a solder ball is wrapped in a state of being wrapped in the present invention and a plan view in a state where a semiconductor element is removed.

符号の説明Explanation of symbols

１ 半導体素子
２ 接着剤
３ ハンダボール
４ 基板 1 Semiconductor Element 2 Adhesive 3 Solder Ball 4 Substrate

Claims (5)

基板と電気的接合させるための半田バンプを有する半導体素子との間に補強用接着剤が充填された構造である半導体装置であって、前記補強用接着剤が、充填可能な面積の５〜９５％を充填させ、かつ、半導体素子の中心から外周部に対し少なくとも１箇所以上の未充填空間を有する構造であることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device having a structure in which a reinforcing adhesive is filled between a semiconductor element having solder bumps for electrical bonding to a substrate, wherein the reinforcing adhesive has an area of 5 to 95 that can be filled. %, And a structure having at least one unfilled space from the center of the semiconductor element to the outer peripheral portion. 補強用接着剤が熱硬化性樹脂組成物である請求項１記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the reinforcing adhesive is a thermosetting resin composition. 該熱硬化性樹脂組成物がエポキシ系樹脂組成物、シアネート系樹脂組成物およびマレイミド系樹脂組成物からなる群より選ばれる１種以上の樹脂組成物である請求項２記載の半導体装置。 3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the thermosetting resin composition is one or more resin compositions selected from the group consisting of an epoxy resin composition, a cyanate resin composition, and a maleimide resin composition. 補強用接着剤がフラックス活性を有する熱硬化性樹脂組成物である請求項３記載の半導体装置。 4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the reinforcing adhesive is a thermosetting resin composition having flux activity. フラックス活性を有する熱硬化性樹脂組成物中のフラックス活性を有する化合物が、フェノール性水酸基を有する潜在性化合物及び／又は樹脂、あるいは加熱によりフェノール水酸基を発生する潜在性化合物及び／又は樹脂である請求項４記載の半導体装置。 The compound having flux activity in the thermosetting resin composition having flux activity is a latent compound and / or resin having a phenolic hydroxyl group, or a latent compound and / or resin generating a phenol hydroxyl group by heating. Item 5. The semiconductor device according to Item 4.

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