底部填充膜、密封片、半導(dǎo)體裝置的制造方法和半導(dǎo)體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及底部填充膜、密封片、半導(dǎo)體裝置的制造方法和半導(dǎo)體裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為提高半導(dǎo)體封裝等的散熱性的方法，有設(shè)置散熱器等散熱構(gòu)件的方法。
[0003] 例如，專利文獻(xiàn)1公開了在邏輯LSI安裝散熱構(gòu)件，將邏輯LSI的熱散熱的技術(shù)。 專利文獻(xiàn)2公開了使驅(qū)動芯片的發(fā)熱傳到至散熱金屬箱而進(jìn)行散熱的技術(shù)。
[0004] 然而，不希望在數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等對于殼體尺寸存在限制的機(jī)器內(nèi)設(shè)置散熱構(gòu)件。 另外，若設(shè)置散熱構(gòu)件，則不僅需要散熱構(gòu)件的構(gòu)件費，而且制造工序也增加，因此也存在 導(dǎo)致成本升高的問題。
[0005] 另外，在倒裝芯片安裝的半導(dǎo)體封裝中，為了確保半導(dǎo)體元件與基板之間的連接 可靠性，在半導(dǎo)體元件與基板之間的空間填充有底部填充材料（密封樹脂）。作為這樣的底 部填充材料廣泛使用液狀型（專利文獻(xiàn)3)。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2008-258306號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2008-275803號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2011-176278號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明要解決的課題
[0012] 作為提高倒裝芯片安裝的半導(dǎo)體封裝的散熱性的方法，考慮提高底部填充材料的 導(dǎo)熱性的方法。然而，為了提高導(dǎo)熱性，若在液狀型的底部填充材料中大量配合填料，則粘 度變高，有時變得難以填充半導(dǎo)體元件與基板之間的空間。在小型高密度的半導(dǎo)體封裝中， 有時也不能填充。
[0013] 專利文獻(xiàn)3中公開了通過在底部填充組合物中配合二乙烯基芳烴二環(huán)氧化物，由 此即使配合高水準(zhǔn)的填料也得到低粘度的底部填充組合物，但由于使用了二氧化硅，因此 導(dǎo)熱性不充分。另外，由于為液狀型，因此關(guān)于填充性存在改善的余地。
[0014] 本發(fā)明鑒于上述問題點而實施，其目的在于提供在導(dǎo)熱性優(yōu)異的同時、可以良好 地填充半導(dǎo)體元件與基板之間的空間的底部填充膜和密封片。
[0015] 解決課題的方法
[0016] 本發(fā)明的底部填充膜含有樹脂和導(dǎo)熱性填料，上述導(dǎo)熱性填料的含量為50體 積％以上，相對于底部填充膜的厚度，上述導(dǎo)熱性填料的平均粒徑為30%以下的值，相對于 上述底部填充膜的厚度，上述導(dǎo)熱性填料的最大粒徑為80%以下的值。
[0017] 本發(fā)明的底部填充膜中，相對于底部填充膜的厚度，將導(dǎo)熱性填料的平均粒徑設(shè) 定為30%以下，將導(dǎo)熱性填料的最大粒徑設(shè)定為80%以下，因此可以將導(dǎo)熱性填料的含量 設(shè)定為50體積％以上的高的值。也就是說，由于可以較密地封裝導(dǎo)熱性填料，因此能得到 優(yōu)良的導(dǎo)熱性。另外，由于將與底部填充膜的厚度相對的導(dǎo)熱性填料的平均粒徑和最大粒 徑最佳化，因此可以良好地填充半導(dǎo)體元件與基板之間的空間。
[0018] 本發(fā)明的底部填充膜優(yōu)選導(dǎo)熱率為2W/mK以上。通過這樣的導(dǎo)熱率，可以有效地 使從半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱向外部釋放。
[0019] 優(yōu)選：上述導(dǎo)熱性填料的含量為50~80體積％，相對于上述底部填充膜的厚度， 上述導(dǎo)熱性填料的平均粒徑為10~30%的值，相對于上述底部填充膜的厚度，上述導(dǎo)熱性 填料的最大粒徑為40~80%的值。通過將導(dǎo)熱性填料的含量和形態(tài)具體地設(shè)置為這樣的 特定的值，可以良好地提高底部填充膜的散熱性。
[0020] 本發(fā)明的底部填充膜優(yōu)選表面粗糙度（Ra)為300nm以下。由于采用特定的含量 和特定的形態(tài)的導(dǎo)熱性填料，因此可以將表面粗糙度（Ra)設(shè)置為300nm以下。通過將表面 粗糙度（Ra)設(shè)置為300nm以下，可以得到與基板、芯片的良好的粘接力。
[0021] 本發(fā)明的底部填充膜優(yōu)選含有平均粒徑不同的導(dǎo)熱性填料作為上述導(dǎo)熱性填料。 由此，可以在平均粒徑大的導(dǎo)熱性填料之間填充平均粒徑小的導(dǎo)熱性填料，可以提高導(dǎo)熱 性。
[0022] 本發(fā)明的底部填充膜優(yōu)選總光線透射率為50 %以上。若為50 %以上，則在包含后 述的位置調(diào)整工序的制法中可以精度良好地檢測出半導(dǎo)體元件的位置，因此容易確定切割 位置。另外，也可以容易地形成半導(dǎo)體元件與被粘物間的電連接。
[0023] 本發(fā)明還涉及具備上述底部填充膜和粘合帶、上述粘合帶具有基材和設(shè)置于上述 基材上的粘合劑層、上述底部填充膜設(shè)置于上述粘合劑層上的密封片。
[0024] 上述底部填充膜從上述粘合劑層的剝離力優(yōu)選為0· 03~0· 10N/20mm。由此，可以 防止切割時的芯片飛散。
[0025] 上述粘合帶優(yōu)選為半導(dǎo)體晶片的背面磨削用帶或切割帶。
[0026] 本發(fā)明還涉及一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其是具備被粘物、與上述被粘物電連 接的半導(dǎo)體元件和填充上述被粘物與上述半導(dǎo)體元件之間的空間的底部填充膜的半導(dǎo)體 裝置的制造方法，其包括：準(zhǔn)備工序，準(zhǔn)備上述底部填充膜貼合于半導(dǎo)體元件后的帶底部填 充膜的半導(dǎo)體元件，和連接工序，用所述帶底部填充膜的半導(dǎo)體元件的所述底部填充膜將 所述被粘物與所述半導(dǎo)體元件之間的空間填充，同時將所述被粘物與所述半導(dǎo)體元件電連 接。
[0027] 本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法優(yōu)選包括對上述帶底部填充膜的半導(dǎo)體元件的 上述底部填充膜的露出面照射斜光，使上述半導(dǎo)體元件與上述被粘物的相對位置調(diào)整至相 互的連接預(yù)定位置的位置調(diào)整工序。由此，可以容易地進(jìn)行半導(dǎo)體元件與被粘物的向連接 預(yù)定位置的位置調(diào)整。
[0028] 優(yōu)選相對于上述底部填充膜的露出面以5~85°的入射角照射斜光。通過以這樣 的入射角照射斜光，可以防止正反射光而提高半導(dǎo)體元件的位置檢測精度，可以進(jìn)一步使 向連接預(yù)定位置的調(diào)整的精度提高。
[0029] 上述斜光優(yōu)選包含400~550nm的波長。若斜光包含上述特定波長，則對由包含 無機(jī)填充劑的通常的材料形成的底部填充材料也顯示出良好的透射性，因此可以更容易地 進(jìn)行半導(dǎo)體元件與被粘物的向連接預(yù)定位置的調(diào)整。
[0030] 優(yōu)選相對于上述底部填充膜的露出面從2個以上的方向或全部方向照射上述斜 光。通過從多方向或全部方向（整個圓周方向）的斜光照射，可以使從半導(dǎo)體元件的擴(kuò)散 反射增大而提高位置檢測的精度，可以進(jìn)一步使與被粘物的向連接預(yù)定位置的調(diào)整的精度 提尚。
[0031] 本發(fā)明還涉及使用上述底部填充膜制作的半導(dǎo)體裝置。
[0032] 本發(fā)明還涉及通過上述方法制作的半導(dǎo)體裝置。
【附圖說明】
[0033] 圖1是本發(fā)明的密封片截面的示意圖。
[0034] 圖2是表示實施方式1的半導(dǎo)體裝置的制造方法的各工序的圖。
[0035] 圖3是表示實施方式1的切割位置確定工序的圖。
[0036] 圖4是表示實施方式1的位置調(diào)整工序的圖。
[0037] 圖5是表示實施方式2的半導(dǎo)體裝置的制造方法的各工序的圖。
【具體實施方式】
[0038] [底部填充膜]
[0039] 本發(fā)明的底部填充膜含有樹脂和導(dǎo)熱性填料，上述導(dǎo)熱性填料的含量為50體 積％以上，相對于底部填充膜的厚度，上述導(dǎo)熱性填料的平均粒徑為30%以下的值，相對于 上述底部填充膜的厚度，上述導(dǎo)熱性填料的最大粒徑為80%以下的值。
[0040] 本發(fā)明的底部填充膜含有導(dǎo)熱性填料。
[0041] 作為導(dǎo)熱性填料，沒有特別限制，可舉出例如氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂、氮化硼、氫 氧化鎂、氮化鋁、碳化硅等電絕緣性的物質(zhì)。它們可以單獨或并用2種以上而使用。其中， 優(yōu)選氧化鋁，因為其呈高傳導(dǎo)率、且分散性優(yōu)異、容易獲得。
[0042] 只要能對底部填充膜賦予導(dǎo)熱性，導(dǎo)熱性填料的導(dǎo)熱率就沒有特別限定，但優(yōu)選 為12W/mK以上，更優(yōu)選為15W/mK以上，進(jìn)一步優(yōu)選為25W/mK以上。若為12W/mK以上，則 可以對底部填充膜賦予2W/mK以上的導(dǎo)熱性。導(dǎo)熱性填料的導(dǎo)熱率例如為70W/mK以下。
[0043] 導(dǎo)熱性填料的含量在底部填充膜中為50體積％以上，優(yōu)選為55體積％以上。由 于為50體積％以上，因此可以提高底部填充膜的導(dǎo)熱率，可以有效地釋放在半導(dǎo)體封裝產(chǎn) 生的熱。另一方面，導(dǎo)熱性填料的含量在底部填充膜中優(yōu)選為80體積％以下，更優(yōu)選為75 體積％以下。若為80體積％以下，則可以防止底部填充膜中的粘接成分的相對減少，可以 確保對于半導(dǎo)體元件等的潤濕性和粘接性。
[0044] 導(dǎo)熱性填料的平均粒徑相對于底部填充膜的厚度為30%以下，優(yōu)選為25%以下， 進(jìn)一步優(yōu)選為5%以下，特別優(yōu)選為4%以下。若超過30%，則對于基板、半導(dǎo)體元件的凹凸 的填埋性變得不充分而有時成為空隙的原因。另一方面，平均粒徑的下限沒有特別限定，但 相對于底部填充膜的厚度，優(yōu)選為〇. 5%以上，更優(yōu)選為1 %以上。
[0045] 導(dǎo)熱性填料的最大粒徑相對于底部填充膜的厚度為80%以下，優(yōu)選為70%以下， 更優(yōu)選為40%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為15%以下。若超過80%，則有時對于半導(dǎo)體元件、基板的 填埋性降低的同時，發(fā)生咬入連接端子間、引起接合不良。另一方面，最大粒徑的下限沒有 特別限定，但相對于底部填充膜的厚度，優(yōu)選為1%以上，更優(yōu)選為5%以上。此外，導(dǎo)熱性 填料的最大粒徑是指底部填充膜中含有的導(dǎo)熱性填料整體之中最大的粒徑。
[0046] 導(dǎo)熱性填料的平均粒徑和最大粒徑是通過激光衍射式的粒度分布計（H0RIBA制， 裝置名；LA-910)求出的值。
[0047] 本發(fā)明的底部填充膜優(yōu)選含有平均粒徑不同的導(dǎo)熱性填料。由此，可以在平均粒 徑大的導(dǎo)熱性填料之間填充平均粒徑小的導(dǎo)熱性填料，可以提高導(dǎo)熱性。
[0048] 平均粒徑小的導(dǎo)熱性填料的平均粒徑相對于平均粒徑大的導(dǎo)熱性填料的平均粒 徑優(yōu)選1~50%。若為上述范圍，則可以進(jìn)一步提高導(dǎo)熱性。
[0049] 導(dǎo)熱性填料的粒子形狀沒有特別限制，可舉出例如球狀、橢圓球體狀、扁平形狀、 針狀、纖維狀、薄片狀、釘狀、線圈狀等。這些形狀中，在分散性優(yōu)異、可以提高填充率方面優(yōu) 選球狀。
[0050] 本發(fā)明的底部填充膜含有樹脂。作為樹脂沒有特別限制，可舉出例如丙烯酸系樹 月旨、熱固性樹脂等。其中，優(yōu)選并用丙烯酸系樹脂、熱固性樹脂。
[0051] 作為上述丙烯酸系樹脂，沒有特別限制，可舉出以具有碳數(shù)30以下、特別是碳數(shù) 4~18的直鏈或者支鏈的烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯的1種或2種以上為成分的聚合 物等。作為上述烷基，可舉出例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、異丁基、戊基、 異戊基、己基、庚基、環(huán)己基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、^^一烷 基、月桂基、十三烷、十四烷基、硬脂基、十八烷基、或十二烷基等。
[0052] 另外，作為形成上述聚合物的其他單體，沒有特別限制，可舉出例如丙烯腈這樣的 含氰基的單體、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸 或者巴豆酸等這樣的含羧基的單體、馬來酸酐或者衣康酸酐等這樣的酸酐單體、（甲基）丙 烯酸-2-羥乙酯、（甲基）丙烯酸-2-羥丙酯、（甲基）丙烯酸-4-羥丁酯、（甲基）丙烯 酸-6-羥己酯、（甲基）丙烯酸-8-羥辛酯、（甲基）丙烯酸-10-羥癸酯、（甲基）丙烯 酸-12-羥基月桂基酯或者丙烯酸（4-羥基甲基環(huán)己基）-甲基酯等這樣的含羥基的單體、 苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基）丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、（甲基）丙烯酰胺丙磺酸、 (甲基）丙烯酸磺丙酯或者（甲基）丙烯酰氧基萘磺酸等這樣的含磺酸基的單體、或2-羥 基乙基丙烯酰基磷酸酯等這樣的含磷酸基的單體。
[0053] 底部填充膜中的丙烯酸系樹脂的含量優(yōu)選為2重量％以上，更優(yōu)選為5重量％以 上。若為2重量％以上，則片具有撓性且可使操作性提高。另外，底部填充膜中的丙烯酸系 樹脂的含量優(yōu)選為30重量％以下，更優(yōu)選為25重量％以下。若為30重量％以下，則可得 到對于基板、半導(dǎo)體元件的凹凸充分的填埋性。
[0054] 作為上述熱固性樹脂，可舉出酚醛樹脂、氨基樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚 氨酯樹脂、硅酮樹脂、或熱固性聚酰亞胺樹脂等。這些樹脂可以單獨或并用2種以上使用。 特別是在使半導(dǎo)體元件腐蝕的離子性雜質(zhì)等的含有少的方面、可以抑制在切割的切割面中 底部填充膜的糊露出、可以抑制切割面彼此的再附著（粘連）方面，優(yōu)選環(huán)氧樹脂。另外，