本發(fā)明涉及倒裝芯片安裝體的制造方法、利用該制造方法制造的倒裝芯片安裝體及用于該制造方法的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，作為能夠應(yīng)對(duì)電子設(shè)備的進(jìn)一步布線(xiàn)等的高密度化、高頻化的半導(dǎo)體芯片的安裝方式，利用的是倒裝芯片接合。一般而言，在倒裝芯片接合中，利用被稱(chēng)作底部填充物的材料密封半導(dǎo)體芯片與基板的間隙。

通常，在倒裝芯片接合中，將半導(dǎo)體芯片和基板利用軟釬焊等接合后，在半導(dǎo)體芯片與基板的間隙填充熱固化性的半導(dǎo)體樹(shù)脂密封組合物即底部填充劑(以下稱(chēng)作“后供給型”)。然而，近年來(lái)，首先，將底部填充劑涂布于基板，載置半導(dǎo)體芯片后，同時(shí)進(jìn)行底部填充劑的固化和半導(dǎo)體芯片與基板的連接，由此可以縮短工序及縮短固化時(shí)間，其結(jié)果使能以低成本且低能量制作的先供給型倒裝芯片接合工藝受到注目，對(duì)適合該工藝的密封材料樹(shù)脂組合物(以下稱(chēng)作“先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物”)的要求變高。

隨著近年來(lái)的倒裝芯片的凸點(diǎn)密度的進(jìn)一步提高，在該先供給型倒裝芯片接合工藝中存在先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物中殘留孔隙(氣泡)的問(wèn)題。為了解決該問(wèn)題，公開(kāi)了一種半導(dǎo)體裝置的制造方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)，其具有：將形成了具有由焊料形成的前端部的突起電極的半導(dǎo)體芯片經(jīng)由接合材料對(duì)位于基板上的對(duì)位工序；加熱至焊料熔融點(diǎn)以上的溫度，將上述接合材料的固化率設(shè)為40％以下，使上述半導(dǎo)體芯片的突起電極與上述基板的電極部熔融接合的電極接合工序；將固化率為40％以下的上述接合材料在加壓氣氛下加熱而除去孔隙的孔隙除去工序。

然而，在上述的半導(dǎo)體裝置的制造方法中使用的接合劑實(shí)質(zhì)上是使用酸酐作為固化劑，使用咪唑化合物作為固化促進(jìn)劑(專(zhuān)利文獻(xiàn)1的第0052、0055、0060段落)，因此存在容易引起接合材料的凝膠化、無(wú)法充分抑制孔隙的產(chǎn)生的問(wèn)題。進(jìn)而，由于缺乏接合材料的穩(wěn)定性，因此還存在在孔隙除去工序中不得不按照復(fù)雜的步驟來(lái)操作加壓固化烘箱(專(zhuān)利文獻(xiàn)1的第0054段落)的問(wèn)題。在此，雖然記載了接合材料可以通過(guò)含有觸變劑而達(dá)成所期望的粘度行為(專(zhuān)利文獻(xiàn)1的第0026段落)，若觸變劑為20重量％以上，則會(huì)降低接合材料的排除性(專(zhuān)利文獻(xiàn)1的第0028段落)，但是在實(shí)施例1、實(shí)施例2中含有40.6％的觸變劑(專(zhuān)利文獻(xiàn)1的第0052、0055、0060段落)。這樣一來(lái)，現(xiàn)有技術(shù)的接合材料若不是具有非常不穩(wěn)定的排除性的組成，則推測(cè)無(wú)法通過(guò)電極接合后的固化率、可靠性試驗(yàn)，而且隨之產(chǎn)生不得不按照復(fù)雜的步驟來(lái)操作加壓固化烘箱的問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2013－123033號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明的目的在于，提供可以利用先供給型倒裝芯片接合工藝來(lái)抑制在先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物中產(chǎn)生孔隙的倒裝芯片安裝體的制造方法和用于該倒裝芯片安裝體的制造方法的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物。

用于解決課題的手段

本發(fā)明涉及通過(guò)具有以下的構(gòu)成而解決了上述問(wèn)題的倒裝芯片安裝體的制造方法、倒裝芯片安裝體及先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物。

〔1〕一種倒裝芯片安裝體的制造方法，其特征在于，其是將設(shè)置于半導(dǎo)體元件的連接用銅凸點(diǎn)電極和設(shè)置于電路基板的連接用電極對(duì)置、并利用設(shè)置于半導(dǎo)體元件的連接用銅凸點(diǎn)電極與設(shè)置于電路基板的連接用電極的焊料連接將半導(dǎo)體元件搭載于電路基板上、再用樹(shù)脂將電路基板與半導(dǎo)體元件的空隙密封的倒裝芯片安裝體的制造方法，

該倒裝芯片安裝體的制造方法依次包括：

(1)在半導(dǎo)體元件的連接用銅凸點(diǎn)電極和電路基板的連接用電極中的至少一者上設(shè)置熔點(diǎn)為210～250℃的高熔點(diǎn)焊料層的工序；

(2)向電路基板上供給包含(a)環(huán)氧樹(shù)脂、(b)芳香族胺固化劑、(c)無(wú)機(jī)填充劑、(d)硅烷偶聯(lián)劑及(e)焊劑的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物的工序；

(3)將半導(dǎo)體元件和電路基板熱壓接，并將半導(dǎo)體元件的連接用銅凸點(diǎn)電極和電路基板的連接用電極以焊料熔點(diǎn)溫度以上的溫度加熱1秒以上后，在先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物的反應(yīng)率達(dá)到0.1以上且25％以下時(shí)，進(jìn)行焊料連接的工序；以及

(4)在壓力為0.6mpa以上的加壓下使所供給的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物固化的工序。

〔2〕根據(jù)上述〔1〕所述的倒裝芯片安裝體的制造方法，其中，(b)成分為選自化學(xué)式(7)所示的芳香族胺固化劑及化學(xué)式(8)所示的芳香族胺固化劑中的至少1種。

[化1]

[化2]

〔3〕根據(jù)上述〔1〕或〔2〕所述的倒裝芯片安裝體的制造方法，其中，(a)成分為選自雙酚f型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂、氨基苯酚型環(huán)氧樹(shù)脂及萘型環(huán)氧樹(shù)脂中的至少1種。

〔4〕一種倒裝芯片安裝體，其利用上述〔1〕～〔3〕中任一項(xiàng)所述的倒裝芯片安裝體的制造方法來(lái)制造。

〔5〕一種用于上述〔1〕～〔3〕中任一項(xiàng)所述的倒裝芯片安裝體的制造方法的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物，其包含(a)環(huán)氧樹(shù)脂、(b)芳香族胺固化劑、(c)無(wú)機(jī)填充劑、(d)硅烷偶聯(lián)劑及(e)焊劑，

該先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物在溫度25℃下的粘度為10～100pa·s。

〔6〕根據(jù)上述〔5〕所述的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物，其中，(e)成分為8－羥基喹啉，且(e)成分相對(duì)于先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物100質(zhì)量份為0.5～3質(zhì)量份。

〔7〕一種先供給型倒裝芯片安裝體，其具有上述〔5〕或〔6〕所述的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物的固化物。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明〔1〕，能夠提供可以利用先供給型倒裝芯片接合工藝來(lái)抑制底部填充用樹(shù)脂組合物中產(chǎn)生孔隙的倒裝芯片安裝體的制造方法。

根據(jù)本發(fā)明〔4〕、〔7〕，能夠提供利用先供給型倒裝芯片接合工藝制造的、抑制了底部填充用樹(shù)脂組合物中產(chǎn)生孔隙的倒裝芯片安裝體。

根據(jù)本發(fā)明〔5〕，能夠提供可以利用先供給型倒裝芯片接合工藝來(lái)抑制底部填充用樹(shù)脂組合物中產(chǎn)生孔隙的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物。

附圖說(shuō)明

圖1為表示tcb(thermal－compression－bonding：熱壓接合)廓線(xiàn)a的溫度廓線(xiàn)的圖。

圖2為表示tcb廓線(xiàn)b的溫度廓線(xiàn)的圖。

圖3為表示tcb廓線(xiàn)c的溫度廓線(xiàn)的圖。

圖4為表示tcb廓線(xiàn)d的溫度廓線(xiàn)的圖。

圖5為表示tcb廓線(xiàn)e的溫度廓線(xiàn)的圖。

圖6為表示tcb廓線(xiàn)f的溫度廓線(xiàn)的圖。

圖7為表示在截面形成有合金層的樣品的照片。

圖8為用于說(shuō)明(1)工序的示意圖。

圖9為用于說(shuō)明(1)～(4)工序的示意圖的一例。

圖10為用于說(shuō)明(1)～(4)工序的示意圖的一例。

圖11為用于說(shuō)明(1)～(4)工序的示意圖的一例。

具體實(shí)施方式

〔倒裝芯片安裝體的制造方法〕

本發(fā)明的倒裝芯片安裝體的制造方法，其特征在于，其是將設(shè)置于半導(dǎo)體元件的連接用銅凸點(diǎn)電極和設(shè)置于電路基板的連接用電極對(duì)置、并利用設(shè)置于半導(dǎo)體元件的連接用銅凸點(diǎn)電極與設(shè)置于電路基板的連接用電極的焊料連接將半導(dǎo)體元件搭載于電路基板上、再用樹(shù)脂將電路基板與半導(dǎo)體元件的空隙密封的倒裝芯片安裝體的制造方法，

該倒裝芯片安裝體的制造方法依次包括：

(1)在半導(dǎo)體元件的連接用銅凸點(diǎn)電極和電路基板的連接用電極中的至少一者上設(shè)置熔點(diǎn)為210～250℃的焊料層的工序；

(2)向電路基板上供給包含(a)環(huán)氧樹(shù)脂、(b)芳香族胺固化劑、(c)無(wú)機(jī)填充劑、(d)硅烷偶聯(lián)劑及(e)焊劑的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物的工序；

(3)將半導(dǎo)體元件和電路基板熱壓接，并將半導(dǎo)體元件的連接用銅凸點(diǎn)電極和電路基板的連接用電極以焊料熔點(diǎn)溫度以上的溫度加熱1秒以上后，在先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物的反應(yīng)率達(dá)到0.1以上且25％以下時(shí)，進(jìn)行焊料連接的工序；以及

(4)在壓力為0.6mpa以上的加壓下使所供給的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物固化的工序。

本發(fā)明為將設(shè)置于半導(dǎo)體元件的連接用銅凸點(diǎn)電極和設(shè)置于電路基板的連接用電極對(duì)置、并利用設(shè)置于半導(dǎo)體元件的連接用銅凸點(diǎn)電極與設(shè)置于電路基板的連接用電極的焊料連接將半導(dǎo)體元件搭載于電路基板上、再用樹(shù)脂將電路基板與半導(dǎo)體元件的空隙密封的倒裝芯片安裝體的制造方法，尤其是在半導(dǎo)體元件上使用連接用銅凸點(diǎn)電極的先供給型倒裝芯片接合工藝中所使用的制造方法。

(1)就在半導(dǎo)體元件的連接用銅凸點(diǎn)電極與電路基板的連接用電極的至少一者上設(shè)置熔點(diǎn)為210～250℃的焊料層的工序中的焊料而言，若熔點(diǎn)過(guò)低，則有時(shí)因部件動(dòng)作時(shí)的發(fā)熱使焊料熔融而產(chǎn)生誤操作，因此容易使使用環(huán)境受限制，另外，若熔點(diǎn)過(guò)高，則在安裝時(shí)的部件上的熱負(fù)荷變高，使能夠使用的構(gòu)件受限制，因此只要使熔點(diǎn)為210～250℃即可，并無(wú)特別限定，從無(wú)pb的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為sn－ag系、sn－cu系或sn－ag－cu系。另外，在基板中，可列舉環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃－環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂等，但是并不限定于此。

(2)對(duì)于向電路基板上供給包含(a)環(huán)氧樹(shù)脂、(b)芳香族胺固化劑、(c)無(wú)機(jī)填充劑、(d)硅烷偶聯(lián)劑及(e)焊劑的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物(以下稱(chēng)作底部填充用樹(shù)脂組合物)的工序中所使用的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物，將在后文進(jìn)行敘述。

作為向電路基板上供給先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物的方法，可列舉分配器、網(wǎng)板印刷等。

(3)就將半導(dǎo)體元件和電路基板熱壓接，并將半導(dǎo)體元件的連接用銅凸點(diǎn)電極和電路基板的連接用電極以焊料熔點(diǎn)溫度以上的溫度加熱1秒以上后，在先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物的反應(yīng)率達(dá)到0.1以上且25％以下時(shí)，進(jìn)行焊料連接的工序中的熱壓接而言，若使用倒裝焊接機(jī)，從溫度、壓力的控制性、批量生產(chǎn)性的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。另外，在焊料熔點(diǎn)溫度以上的溫度比熔點(diǎn)高20～50℃時(shí)，從良好的焊料接合性的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物的反應(yīng)率使用tcb前后的底部填充用樹(shù)脂組合物的差示掃描熱分析(dsc)測(cè)定(升溫速度：10℃/min)，利用加熱前后的發(fā)熱峰面積根據(jù)下式求得。

{1－(tcb后的發(fā)熱量)/(tcb前的發(fā)熱量)}×100(％)

例如在tcb前的底部填充用樹(shù)脂組合物的發(fā)熱量為100j/g、tcb后的發(fā)熱量為80j/g的情況下，成為(1－80/100)×100＝20％的反應(yīng)率?？梢岳媒馕鲕浖?例如netzsch公司制dsc所附帶的軟件名：proteus系列)簡(jiǎn)便地表示發(fā)熱量。

(4)就在壓力為0.6mpa以上的加壓下使所供給的底部填充用樹(shù)脂組合物固化的工序中的壓力而言，從降低底部填充用樹(shù)脂組合物的孔隙的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為0.6mpa以上，從結(jié)構(gòu)上的安全方面的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為1.0mpa以下。

圖8～11中示出用于說(shuō)明本發(fā)明的倒裝芯片安裝體的制造方法的一例的示意圖。圖8中示出用于說(shuō)明(1)工序的示意圖的一例。圖8的上圖為在半導(dǎo)體元件(die)的連接用銅凸點(diǎn)電極(copperbump)上設(shè)置焊料層(solder)的工序，圖8的下圖為在電路基板(substrate)的連接用電極(electrode)上設(shè)置焊料層(solder)的工序。

圖9中示出用于說(shuō)明(1)～(4)工序的示意圖的一例。圖9為在半導(dǎo)體元件(die)的連接用銅凸點(diǎn)電極(copperbump)上設(shè)置焊料層(solder)的例子。首先，如圖9的1那樣，(1)在半導(dǎo)體元件(die)的連接用銅凸點(diǎn)電極(copperbump)上設(shè)置焊料層(solder)。接著，如圖9的2那樣，向電路基板(substrate)上供給先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物(pre－appliedunderfill)。之后，如圖9的3那樣，(3)將半導(dǎo)體元件(die)和電路基板(substrate)使用倒裝焊接機(jī)(flipchipbonder)進(jìn)行熱壓接，并將半導(dǎo)體元件(die)的連接用銅凸點(diǎn)電極(copperbump)和電路基板(substrate)的連接用電極(electrode)以焊料熔點(diǎn)溫度以上的溫度加熱1秒以上后，先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物的反應(yīng)率達(dá)到0.1以上且25％以下時(shí)，進(jìn)行焊料(solder)連接。此時(shí)，會(huì)產(chǎn)生孔隙(void)。最后，如圖9的4那樣，(4)在壓力：0.6mpa以上的加壓(pressure)下使所供給的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物(pre－appliedunderfill)固化(curing)。利用該加壓，即使在(c)工序中產(chǎn)生孔隙，也可以將孔隙從先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物排出。

圖10中示出用于說(shuō)明(1)～(4)工序的示意圖的一例。圖9為在電路基板(substrate)的連接用電極(electrode)上設(shè)置焊料層(solder)的例子。除此以外，與圖9同樣。

圖11中示出用于說(shuō)明(1)～(4)工序的示意圖的一例。圖9為在半導(dǎo)體元件(die)的連接用銅凸點(diǎn)電極(copperbump)上設(shè)置焊料層(solder)、且在電路基板(substrate)的連接用電極(electrode)上也設(shè)置焊料層(solder)的例子。除此以外，與圖9同樣。

〔先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物〕

本發(fā)明的底部填充用樹(shù)脂組合物包含(a)環(huán)氧樹(shù)脂、(b)芳香族胺固化劑、(c)無(wú)機(jī)填充劑、(d)硅烷偶聯(lián)劑及(e)焊劑，

該底部填充用樹(shù)脂組合物在溫度：25℃下的粘度為10～100pa·s且被使用在上述的倒裝芯片安裝體的制造方法中。

(a)成分對(duì)底部填充用樹(shù)脂組合物賦予粘接性、固化后的耐久性。作為(a)成分，可列舉雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂、溴化雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚f型環(huán)氧樹(shù)脂、萘型環(huán)氧樹(shù)脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂、醚系或聚醚系環(huán)氧樹(shù)脂、含環(huán)氧乙烷環(huán)的化合物等，若為選自雙酚f型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂、氨基苯酚型環(huán)氧樹(shù)脂及萘型環(huán)氧樹(shù)脂中的至少1種，則從底部填充用樹(shù)脂組合物的粘度的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。

作為雙酚f型環(huán)氧樹(shù)脂，優(yōu)選以式(1)來(lái)表示。

[化3]

式中，n表示平均值，優(yōu)選為0～10，特別優(yōu)選為0～4。環(huán)氧當(dāng)量?jī)?yōu)選為160～900g/eq。

作為雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂，優(yōu)選以式(2)來(lái)表示。

[化4]

式中，m表示平均值，優(yōu)選為0～10，特別優(yōu)選為0～4。環(huán)氧當(dāng)量?jī)?yōu)選為165～900g/eq。

氨基苯酚型環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)選以式(3)來(lái)表示。

[化5]

作為(a)成分的市售品，可列舉dic制雙酚f型環(huán)氧樹(shù)脂(品名：exa－830crp)、dic制雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂(品名：exa－850crp)、dic制萘型環(huán)氧樹(shù)脂(品名：hp―4032d)、三菱化學(xué)制氨基苯酚型環(huán)氧樹(shù)脂(品名：jer630)等。(a)成分可以單獨(dú)使用或并用2種以上。

(b)成分對(duì)底部填充用樹(shù)脂組合物賦予固化能力。作為(b)成分，可列舉酚系固化劑、酸酐固化劑、咪唑系固化劑等，但是，從控制反應(yīng)性的方面出發(fā)，優(yōu)選胺系固化劑。特別優(yōu)選芳香族胺系固化劑，在進(jìn)行焊料連接的工序中的熱壓接時(shí)，之后的加熱壓接時(shí)的焊料連接性、孔隙抑制性?xún)?yōu)異。另外，作為芳香族胺系固化劑，從粘接性、可靠性的方面出發(fā)，優(yōu)選在分子結(jié)構(gòu)中具有伯氨基或仲氨基。芳香族胺化合物優(yōu)選包括具有1個(gè)芳香族環(huán)的芳香族胺化合物和/或具有多個(gè)芳香族環(huán)的芳香族胺化合物。

作為具有1個(gè)芳香族環(huán)的芳香族胺化合物，可列舉間苯二胺等。

作為具有多個(gè)芳香族環(huán)的芳香族胺化合物，可列舉二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜等，優(yōu)選式(4)或式(5)所示的化合物，更優(yōu)選式(4)或式(5)中r是碳原子數(shù)為2個(gè)的烷基的化合物。

[化6]

[化7]

(式中，r表示氫或碳原子數(shù)為1～5個(gè)的烷基)

(b)成分包含具有1個(gè)芳香族環(huán)的芳香族胺化合物和/或具有多個(gè)芳香族環(huán)的芳香族胺化合物，相對(duì)于上述芳香族胺化合物的合計(jì)100質(zhì)量份，具有多個(gè)苯環(huán)的芳香族胺化合物為20～100質(zhì)量份時(shí)，從使tcb時(shí)的反應(yīng)率控制性、加熱加壓時(shí)的孔隙抑制效果較高的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，是更優(yōu)選的。(b)成分進(jìn)一步優(yōu)選為選自化學(xué)式(7)所示的4,4’－亞甲基雙(2－乙基苯胺)及化學(xué)式(8)所示的二乙基甲苯二胺中的至少1種。

[化8]

[化9]

作為(b)成分的市售品，可列舉日本化藥制芳香族胺固化劑(4,4’－亞甲基雙(2－乙基苯胺)、商品名：kayaharda－a)、albemarle制二乙基甲苯二胺固化劑(商品名：ethacure100)等。(b)成分可以單獨(dú)使用或并用2種以上。

(c)成分使底部填充用樹(shù)脂組合物的熱膨脹系數(shù)降低。作為(c)成分，可列舉二氧化硅、氧化鋁、氮化硅、氮化鋁、云母、白炭黑等，從降低固化后的底部填充用樹(shù)脂組合物的熱膨脹系數(shù)以及成本的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選二氧化硅。二氧化硅可以使用非晶態(tài)二氧化硅、結(jié)晶性二氧化硅、熔融二氧化硅、粉碎二氧化硅等本技術(shù)領(lǐng)域中所使用的各種二氧化硅，從降低固化后的底部填充用樹(shù)脂組合物的熱膨脹系數(shù)的方面出發(fā)，優(yōu)選非晶態(tài)二氧化硅。從對(duì)半導(dǎo)體芯片與基板的間隙的填充性的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，(c)成分的粒徑優(yōu)選平均粒徑為0.1～2.0μm，更優(yōu)選為0.1～1.0μm。另外，(c)成分的形狀并無(wú)特別限定，可列舉球狀、鱗片狀、不定形等，從底部填充用樹(shù)脂組合物的流動(dòng)性的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選球狀。作為(c)成分的市售品，可列舉admatechs制二氧化硅粒子(品名：soe2)等。(c)成分可以單獨(dú)使用或并用2種以上。

(d)成分使底部填充用樹(shù)脂組合物的密合性提高。作為(d)成分，可列舉3－環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3－氨基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、對(duì)苯乙烯基三甲氧基硅烷、3－甲基丙烯酰氧基丙基甲基三甲氧基硅烷、3－丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3－脲丙基三乙氧基硅烷、3－巰基丙基三甲氧基硅烷、雙(三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物、3－異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等，從密合性的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選3－環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3－氨基丙基三甲氧基硅烷。作為(d)成分的市售品，可列舉信越化學(xué)工業(yè)制kbm403、kbe903、kbe9103等。(d)成分可以單獨(dú)使用或并用2種以上。

(e)成分使底部填充用樹(shù)脂組合物的焊料潤(rùn)濕性提高。作為(e)成分，可列舉式(6)所示的8－羥基喹啉、6－羥基喹啉、4－羥基喹啉等，優(yōu)選8－羥基喹啉。(e)成分可以單獨(dú)使用或并用2種以上。

[化10]

本發(fā)明的底部填充用樹(shù)脂組合物包含相對(duì)于底部填充用樹(shù)脂組合物100質(zhì)量份為0.5～35質(zhì)量份的(a)成分時(shí)，從底部填充用樹(shù)脂組合物的粘接性、固化后的耐久性的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，是優(yōu)選的。

底部填充用樹(shù)脂組合物包含相對(duì)于成分(a)100質(zhì)量份為30～120質(zhì)量份的成分(b)時(shí)，從使tcb時(shí)的反應(yīng)率控制性、加熱加壓時(shí)的孔隙抑制效果較高的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，是優(yōu)選的。

底部填充用樹(shù)脂組合物包含相對(duì)于成分(a)100質(zhì)量份為160～400質(zhì)量份的成分(c)時(shí)，從底部填充用樹(shù)脂組合物的流動(dòng)性及固化后的底部填充用樹(shù)脂組合物的熱膨脹系數(shù)降低的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，是優(yōu)選的。

底部填充用樹(shù)脂組合物包含相對(duì)于成分(a)100質(zhì)量份為0.05～2質(zhì)量份的成分(d)時(shí)，從底部填充用樹(shù)脂組合物的密合性的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，是優(yōu)選的。

底部填充用樹(shù)脂組合物包含相對(duì)于底部填充用樹(shù)脂組合物100質(zhì)量份為0.5～3質(zhì)量份的(e)成分時(shí)，從底部填充用樹(shù)脂組合物的焊料潤(rùn)濕性、孔隙抑制的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，是優(yōu)選的。

在本發(fā)明的底部填充用樹(shù)脂組合物中可以在不損害本發(fā)明目的的范圍進(jìn)一步根據(jù)需要配合炭黑等顏料、染料、消泡劑、抗氧化劑、其他添加劑等，更進(jìn)而配合有機(jī)溶劑等。但是，在本發(fā)明中，從在加熱氣氛中進(jìn)行涂布時(shí)抑制底部填充用樹(shù)脂組合物的發(fā)泡的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選不包含低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑。

本發(fā)明的底部填充用樹(shù)脂組合物例如可以通過(guò)邊將(a)成分～(e)成分及其他添加劑等同時(shí)或分別根據(jù)需要進(jìn)行加熱處理邊使其攪拌、熔融、混合、分散來(lái)得到。尤其在成分(b)為固體的情況下，若將其以固體狀態(tài)直接進(jìn)行配合，則樹(shù)脂粘度上升，操作性顯著變差，因此優(yōu)選預(yù)先利用加熱使其液化后再與成分(a)混合。作為它們的混合、攪拌、分散等的裝置，并無(wú)特別限定，可以使用具備攪拌、加熱裝置的擂潰機(jī)、三輥磨機(jī)、球磨機(jī)、行星式攪拌器、珠磨機(jī)等。另外，也可以將這些裝置適當(dāng)組合使用。

本發(fā)明的底部填充用樹(shù)脂組合物在溫度：25℃下的粘度為10～100pa·s。在此，粘度利用東機(jī)產(chǎn)業(yè)制粘度計(jì)(型號(hào)：tv－20型)進(jìn)行測(cè)定。

本發(fā)明的底部填充用樹(shù)脂組合物的加壓加熱固化優(yōu)選在0.6mpa以上、150～200℃的條件下進(jìn)行30～240分鐘。

〔倒裝芯片安裝體〕

本發(fā)明的倒裝芯片安裝體利用上述的倒裝芯片安裝體的制造方法來(lái)制造。另外，本發(fā)明的倒裝芯片安裝體具有上述的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物的固化物。

實(shí)施例

利用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但是，本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的限定。予以說(shuō)明，在以下的實(shí)施例中，份、％只要沒(méi)有特別說(shuō)明，則表示重量份、重量％。

〔實(shí)施例1～28、比較例1～24〕

按照表1～4所示的配方，使用三輥磨機(jī)，制備底部填充用樹(shù)脂組合物。

〔粘度的評(píng)價(jià)〕

使用東機(jī)產(chǎn)業(yè)制粘度計(jì)(型號(hào)：tv－20型)在25℃下測(cè)定了所制備的底部填充用樹(shù)脂組合物的粘度。在表1～4中示出結(jié)果。

〔試驗(yàn)片制造條件〕

制作用于評(píng)價(jià)所制備的底部填充用樹(shù)脂組合物的試驗(yàn)用芯片。首先，在試驗(yàn)用芯片(si尺寸：7.3mm(寬度)×7.3mm(長(zhǎng)度)×0.125mm(厚度))上，準(zhǔn)備了連接用銅凸點(diǎn)電極(向凸點(diǎn)：30μm(寬度)×30μm(長(zhǎng)度)×30μm(高度)的cu柱上形成焊料層，凸點(diǎn)數(shù)：1048、面陣配置)和用于搭載試驗(yàn)芯片的有機(jī)樹(shù)脂基板(基板尺寸：187.5mm(寬度)×64.0mm(長(zhǎng)度)×0.36mm(厚度)，連接用電極：cu/osp(organicsolderbilitypreservatives：有機(jī)保焊膜)處理)。在cu柱上形成的焊料為sn－ag系焊料(熔點(diǎn)：約223℃)。

使用musashiengineering公司制分配器(型號(hào)：superσcmiiv5)，用23g尺寸的針將所制備的底部填充用樹(shù)脂組合物以x圖案狀涂布在有機(jī)樹(shù)脂基板上。

接著，使用panasonicfactorysolutions公司制倒裝焊接機(jī)(型號(hào)：fcb3)，將試驗(yàn)用芯片和有機(jī)樹(shù)脂基板加熱壓接(tcb：thermal－compression－bonding)，進(jìn)行試驗(yàn)用芯片的連接用銅凸點(diǎn)電極與有機(jī)樹(shù)脂基板的連接用電極的連接。此時(shí)，將倒裝焊接機(jī)的階段溫度設(shè)定為60℃，在a、b、c、d、e、f的6個(gè)條件下設(shè)定tcb廓線(xiàn)。圖1～6中示出該6個(gè)條件的tcb溫度廓線(xiàn)。該tcb廓線(xiàn)在試驗(yàn)用芯片與有機(jī)樹(shù)脂基板之間加入熱電偶(50μmφ)進(jìn)行了測(cè)定。廓線(xiàn)a～e的最高溫度為262℃，廓線(xiàn)f的最高溫度為155℃。廓線(xiàn)a中，以焊料熔點(diǎn)以上的溫度加熱1.2秒，在廓線(xiàn)b中，以焊料熔點(diǎn)以上的溫度加熱3.8秒，在廓線(xiàn)c中，以焊料熔點(diǎn)以上的溫度加熱6.9秒，在廓線(xiàn)d中，以焊料熔點(diǎn)以上的溫度加熱10.9秒，在廓線(xiàn)e中，以焊料熔點(diǎn)以上的溫度加熱15.8秒，在廓線(xiàn)f中，未到達(dá)焊料熔點(diǎn)以上的溫度。該6個(gè)條件的tcb廓線(xiàn)的壓力為40n。

將經(jīng)過(guò)tcb的試驗(yàn)片加入到組入下述溫度廓線(xiàn)a～c、溫度廓線(xiàn)a～d的壓力烘箱(加熱加壓烘箱)中，使底部填充用樹(shù)脂組合物固化。

溫度廓線(xiàn)a：用30分鐘從室溫升溫至165℃，在165℃保持90分鐘后，降溫至室溫。

溫度廓線(xiàn)b：用30分鐘從室溫升溫至165℃，在165℃保持60分鐘后，降溫至室溫。

溫度廓線(xiàn)c：用30分鐘從室溫升溫至165℃，在165℃保持30分鐘后，降溫至室溫。

壓力廓線(xiàn)a：在升溫開(kāi)始的同時(shí)從常壓開(kāi)始升高壓力，在5分鐘以?xún)?nèi)使烘箱內(nèi)的壓力上升至0.7mpa，在加熱時(shí)間結(jié)束的同時(shí)開(kāi)始降壓，使壓力降低至常壓。

壓力廓線(xiàn)b：在升溫開(kāi)始的同時(shí)從常壓開(kāi)始升高壓力，在5分鐘以?xún)?nèi)使烘箱內(nèi)的壓力上升至0.6mpa，在加熱時(shí)間結(jié)束的同時(shí)開(kāi)始降壓，使壓力降低至常壓。

壓力廓線(xiàn)c：在升溫開(kāi)始的同時(shí)從常壓開(kāi)始升高壓力，在5分鐘以?xún)?nèi)使烘箱內(nèi)的壓力上升至0.5mpa，在加熱時(shí)間結(jié)束的同時(shí)開(kāi)始降壓，使壓力降低至常壓。

壓力廓線(xiàn)d：在升溫開(kāi)始的同時(shí)從常壓開(kāi)始升高壓力，在5分鐘以?xún)?nèi)使烘箱內(nèi)的壓力上升至0.3mpa，在加熱時(shí)間結(jié)束的同時(shí)開(kāi)始降壓，使壓力降低至常壓。

〔反應(yīng)率的測(cè)定〕

測(cè)定底部填充用樹(shù)脂組合物的反應(yīng)率(單位：％)。使用tcb前后的底部填充用樹(shù)脂組合物的差示掃描熱分析(dsc)測(cè)定(升溫速度：10℃/min)，利用加熱前后的發(fā)熱峰面積，根據(jù)式：{1－(tcb后的發(fā)熱量)/(tcb前的發(fā)熱量)}×100(％)，求得底部填充用樹(shù)脂組合物的反應(yīng)率。

〔初始評(píng)價(jià)〕

對(duì)各實(shí)施例、比較例制作7片試驗(yàn)片。

《c－sam試驗(yàn)》

使用超聲波探傷裝置，利用反射法對(duì)各實(shí)施例、比較例中制作的試驗(yàn)片確認(rèn)孔隙、分層的發(fā)生狀態(tài)。對(duì)所制作的試驗(yàn)片實(shí)施該測(cè)定。將在c－sam圖像上觀(guān)察到白影的情況設(shè)為不合格品。

《平面研磨試驗(yàn)》

在所制作的7個(gè)試驗(yàn)片中，取出2個(gè)試驗(yàn)片，僅將芯片部分研磨除去。接著，將除去了芯片的有機(jī)樹(shù)脂基板的去掉芯片后的部分利用光學(xué)顯微鏡(×100、×200)進(jìn)行觀(guān)察，確認(rèn)孔隙的存在狀態(tài)。將在1個(gè)部位以上觀(guān)察到孔隙的情況設(shè)為不良。予以說(shuō)明，在c－sam試驗(yàn)中，在確認(rèn)到合格品、不合格品兩種類(lèi)型的情況下，對(duì)合格品、不合格品各1片進(jìn)行了觀(guān)察。

《焊料潤(rùn)濕試驗(yàn)》

在所制作的7個(gè)試驗(yàn)片中，取出2個(gè)試驗(yàn)片，按照能夠觀(guān)察芯片與基板的接合部的方式進(jìn)行切割后，進(jìn)行研磨，使芯片與基板的接合部露出。接著，使用掃描型電子顯微鏡(sem)以1000倍觀(guān)察所露出的接合部。此時(shí)，將在接合部未形成合金層的情況設(shè)為不良。予以說(shuō)明，在c－sam試驗(yàn)中，在確認(rèn)到合格品、不合格品兩種類(lèi)型的情況下，對(duì)合格品、不合格品各1片進(jìn)行了觀(guān)察。在圖7中示出在剖面形成有合金層的片材的照片。由圖7可知：合金層形成在焊料中，尤其形成在銅凸點(diǎn)電極(圖7的下部)與焊料的界面附近、以及連接用電極(圖7的上部)與焊料的界面附近。

《電阻值試驗(yàn)》

對(duì)所制作的7個(gè)試驗(yàn)片測(cè)定電阻值測(cè)定襯墊間的電阻值。試驗(yàn)片為菊鏈結(jié)構(gòu)，將顯示28～32ω的電阻值的情況設(shè)為合格。

《x射線(xiàn)觀(guān)察》

使用x射線(xiàn)檢查裝置對(duì)各實(shí)施例、比較例中制作的試驗(yàn)片確認(rèn)了端子間有無(wú)焊料橋接。對(duì)全部所制作的試驗(yàn)片實(shí)施了該測(cè)定。將在x射線(xiàn)圖像上焊料連接于端子間的情況設(shè)為不合格品。

〔mrt評(píng)價(jià)〕

將作為初始評(píng)價(jià)所制作的試驗(yàn)片(n＝3)在恒溫恒濕槽(30℃/60％rh)中放置192小時(shí)后，在260℃的回流爐反復(fù)通過(guò)3次。

與初始評(píng)價(jià)同樣地進(jìn)行c-sam試驗(yàn)、電阻值試驗(yàn)、x射線(xiàn)觀(guān)察。予以說(shuō)明，對(duì)于初始評(píng)價(jià)的結(jié)果差的試驗(yàn)片不進(jìn)行mrt評(píng)價(jià)。

表1

(合格試驗(yàn)片數(shù)/制造試驗(yàn)片數(shù))

1)dic制雙酚f型環(huán)氧樹(shù)脂(品名：exa-830crp、環(huán)氧當(dāng)量：159g/eq)

2)dic制雙盼a型環(huán)氧樹(shù)脂(品名：exa-850crp、環(huán)氧當(dāng)量：173g/eq)

3)三菱化學(xué)制氨基苯酚型環(huán)氧樹(shù)脂(品名：jer630、環(huán)氧當(dāng)量：98g/eq)

4)日本化藥制芳香族胺固化劑(品名：kayaharda-a、胺當(dāng)量：64g/eq)

5)albemarle制二乙基甲苯二胺(品名：ethacure100、胺當(dāng)量：45g/eq)

6)admatechs制二氧化硅粒子(晶名：soe2、平均粒徑：0.5μm)

7)信越化學(xué)制3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(品名：kbm403)

8)和光純藥工業(yè)制8-羥基喹啉(品級(jí)：和光1級(jí))

表2

表3

表4

表5

表6

9)dic制萘型環(huán)氧樹(shù)脂(品名：hp-4032d、環(huán)氧當(dāng)量：()g/eq)

由表1～6可知：實(shí)施例1～28均使得初始評(píng)價(jià)的孔隙試驗(yàn)、連接性試驗(yàn)、mrt評(píng)價(jià)中的孔隙試驗(yàn)、連接性試驗(yàn)的結(jié)果良好。與此相對(duì)，tcb廓線(xiàn)結(jié)束時(shí)的反應(yīng)率過(guò)高的比較例1～4、15～20在初始評(píng)價(jià)中觀(guān)察到孔隙。即使在加熱加壓烘箱中的壓力過(guò)低的比較例5～14中，也在初始評(píng)價(jià)中觀(guān)察到孔隙。在不含(e)成分的比較例21中，在初始評(píng)價(jià)中的連接性差。tcb廓線(xiàn)中的溫度過(guò)低的(最高溫度為155℃)的比較例22也使得初始評(píng)價(jià)中的連接性差。不包含(d)成分的比較例23在初始評(píng)價(jià)中的電阻值和x射線(xiàn)觀(guān)察的結(jié)果差。不包含(c)成分的比較例24在初始評(píng)價(jià)中觀(guān)察到孔隙。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明能夠提供可以利用先供給型倒裝芯片接合工藝來(lái)抑制先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物中產(chǎn)生孔隙的倒裝芯片安裝體的制造方法、用于該倒裝芯片安裝體的制造方法的先供給型底部填充用樹(shù)脂組合物，并且非常有用。