JPH10163600A - 放熱性柔軟接着複合体 - Google Patents
放熱性柔軟接着複合体Info
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- JPH10163600A JPH10163600A JP8331655A JP33165596A JPH10163600A JP H10163600 A JPH10163600 A JP H10163600A JP 8331655 A JP8331655 A JP 8331655A JP 33165596 A JP33165596 A JP 33165596A JP H10163600 A JPH10163600 A JP H10163600A
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- H10W90/721—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors
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- Conductive Materials (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】応力緩和に優れ、信頼性が高く、放熱性に優れ
た高密度表面実装に適した半導体加工用樹脂複合体を提
供する。 【解決手段】回路基板上に半導体素子を直接搭載するに
際し、高熱伝導・電気絶縁性布に柔軟性接着剤を含浸さ
せた放熱性柔軟接着複合体を使用して、半導体装置の組
立加工を行う。
た高密度表面実装に適した半導体加工用樹脂複合体を提
供する。 【解決手段】回路基板上に半導体素子を直接搭載するに
際し、高熱伝導・電気絶縁性布に柔軟性接着剤を含浸さ
せた放熱性柔軟接着複合体を使用して、半導体装置の組
立加工を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体特に高密度
表面実装タイプの高集積半導体を加工する際に使用する
放熱性柔軟接着複合体に関するものである。さらに詳し
くは、接着性と応力緩和性の特性に加えて放熱性という
機能を更に有する、高密度表面実装タイプの半導体を加
工する際に使用する放熱性柔軟接着複合体に関するもの
である。
表面実装タイプの高集積半導体を加工する際に使用する
放熱性柔軟接着複合体に関するものである。さらに詳し
くは、接着性と応力緩和性の特性に加えて放熱性という
機能を更に有する、高密度表面実装タイプの半導体を加
工する際に使用する放熱性柔軟接着複合体に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロニクス産業は著しい発展を遂
げ、様々な電子機器が工場、オフィス或いは家庭に入り
込んできている。これらの電子機器に対して、小型で高
性能しかも低価格のものが強く求められている。
げ、様々な電子機器が工場、オフィス或いは家庭に入り
込んできている。これらの電子機器に対して、小型で高
性能しかも低価格のものが強く求められている。
【０００３】これに対応するため、半導体素子の高集積
化やパッケージの軽薄短小化が進行してる。一方、基板
搭載方法が、半導体全面が半田溶融温度まで上昇する表
面実装へと移行している。該表面実装に於いて、半田付
け時に半導体素子に加わる応力は、非常に大きなものに
なる。更に、半導体を封止する樹脂組成物などに水分が
含まれていると、半田による高温のため水分が気化し高
い圧力を発生し、それが半導体装置の機能を不充分なも
のとし更には半導体装置を破壊する原因にもなってい
る。こうした背景から、半導体装置の信頼性を飛躍的に
高める技術が強く要求されている。
化やパッケージの軽薄短小化が進行してる。一方、基板
搭載方法が、半導体全面が半田溶融温度まで上昇する表
面実装へと移行している。該表面実装に於いて、半田付
け時に半導体素子に加わる応力は、非常に大きなものに
なる。更に、半導体を封止する樹脂組成物などに水分が
含まれていると、半田による高温のため水分が気化し高
い圧力を発生し、それが半導体装置の機能を不充分なも
のとし更には半導体装置を破壊する原因にもなってい
る。こうした背景から、半導体装置の信頼性を飛躍的に
高める技術が強く要求されている。
【０００４】半導体装置に対する、小型で高性能しかも
低コストの要求に対応して、半導体ベアチップを基板に
直接取り付ける、いわゆるフリップチップ・ボンデイン
グといわれる加工法がある。従来半導体装置の加工法の
主流であったワイヤーボンデイングに比較して、フリッ
プチップ・ボンデイングは製品即ち半導体装置を小型に
し得るという特徴を有している。しかし、高密度の実装
を行うためには、基板上の配線密度を高密度にする必要
がある。この点、電極を面状に配置したＣＳＰ（チップ
サイズ パッケージ）は、通常の配線密度により、ほ
ぼ実装面積をチップ単体とほぼ同等にできるメリットが
ある。
低コストの要求に対応して、半導体ベアチップを基板に
直接取り付ける、いわゆるフリップチップ・ボンデイン
グといわれる加工法がある。従来半導体装置の加工法の
主流であったワイヤーボンデイングに比較して、フリッ
プチップ・ボンデイングは製品即ち半導体装置を小型に
し得るという特徴を有している。しかし、高密度の実装
を行うためには、基板上の配線密度を高密度にする必要
がある。この点、電極を面状に配置したＣＳＰ（チップ
サイズ パッケージ）は、通常の配線密度により、ほ
ぼ実装面積をチップ単体とほぼ同等にできるメリットが
ある。
【０００５】一方、半導体装置を組み立てるに際し、加
工時の応力を吸収するためと半導体を外部から保護する
ため、一般的には樹脂封止が行われる。半導体チップと
基板との加工時に於ける熱膨張の差によって生じる応力
を、樹脂で緩和させるのが目的である。現在、半導体装
置の封止用樹脂として、エポキシ樹脂組成物が主として
使用されている。そして、樹脂組成物に関しいろいろは
工夫がなされ、数多くの特許が出願されている。
工時の応力を吸収するためと半導体を外部から保護する
ため、一般的には樹脂封止が行われる。半導体チップと
基板との加工時に於ける熱膨張の差によって生じる応力
を、樹脂で緩和させるのが目的である。現在、半導体装
置の封止用樹脂として、エポキシ樹脂組成物が主として
使用されている。そして、樹脂組成物に関しいろいろは
工夫がなされ、数多くの特許が出願されている。
【０００６】しかし、半導体装置の小型化に当たって、
もはや樹脂組成物の改良だけでは充分に対応できない所
まできている。即ち、樹脂組成物には互いに相反する要
求を満足させることが必要になってきている。例えば、
応力を緩和させるためには、シリコーンゴムが単品では
効果があるが、エポキシ樹脂と組み合わせて使用する場
合には、シリコーンゴムとエポキシ樹脂との接着性が悪
くなり、結果的には接合欠陥が生じ、これが原因となっ
て半導体装置の性能不足や破壊をおこす。又、エラスト
マーにシリカなどの無機微粒子を混合する方法もある
が、この様な無機微粒子をエラストマーに混合すると、
エラストマーの特性である弾性が失われ、結果的には半
導体加工時の応力を充分緩和させることができない。更
に、使用する樹脂に弾性即ち柔軟性を要求するとともに
機密性、導電性、放熱性或いは脱気性を要求されるに至
っている。これらの問題解決のため種々検討されている
が、未だに有効な手法は見つかっていないのが現状であ
る。
もはや樹脂組成物の改良だけでは充分に対応できない所
まできている。即ち、樹脂組成物には互いに相反する要
求を満足させることが必要になってきている。例えば、
応力を緩和させるためには、シリコーンゴムが単品では
効果があるが、エポキシ樹脂と組み合わせて使用する場
合には、シリコーンゴムとエポキシ樹脂との接着性が悪
くなり、結果的には接合欠陥が生じ、これが原因となっ
て半導体装置の性能不足や破壊をおこす。又、エラスト
マーにシリカなどの無機微粒子を混合する方法もある
が、この様な無機微粒子をエラストマーに混合すると、
エラストマーの特性である弾性が失われ、結果的には半
導体加工時の応力を充分緩和させることができない。更
に、使用する樹脂に弾性即ち柔軟性を要求するとともに
機密性、導電性、放熱性或いは脱気性を要求されるに至
っている。これらの問題解決のため種々検討されている
が、未だに有効な手法は見つかっていないのが現状であ
る。
【０００７】半導体装置の軽薄短小化に伴って、半導体
自身から発生する熱を如何に発散させるかも、問題とな
ってきている。半導体装置の軽薄短小化により半導体チ
ップの装着密度が高くなるため、半導体から発生する熱
が発散されにくくなり、装置自体の温度が高くなる。こ
の高温により熱応力が発生し、半導体装置の信頼性に大
きな影響を及ぼすのである。
自身から発生する熱を如何に発散させるかも、問題とな
ってきている。半導体装置の軽薄短小化により半導体チ
ップの装着密度が高くなるため、半導体から発生する熱
が発散されにくくなり、装置自体の温度が高くなる。こ
の高温により熱応力が発生し、半導体装置の信頼性に大
きな影響を及ぼすのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上説明してきたよう
に、小型で高性能しかも低コストの半導体装置を製造し
ようとすれば、互いに矛盾する要求を満たさなければな
らない。本発明は、こうした問題を解決する、小型で高
性能しかも低コストの半導体装置を組み立てるための、
高熱伝導・電気絶縁性布に柔軟性接着剤を含浸させた放
熱性柔軟接着複合体を提供しようとするものである。
に、小型で高性能しかも低コストの半導体装置を製造し
ようとすれば、互いに矛盾する要求を満たさなければな
らない。本発明は、こうした問題を解決する、小型で高
性能しかも低コストの半導体装置を組み立てるための、
高熱伝導・電気絶縁性布に柔軟性接着剤を含浸させた放
熱性柔軟接着複合体を提供しようとするものである。
【０００９】本発明者は、半導体装置に求められる要求
を満たすには、従来手法による樹脂組成物の改良のみで
は困難と判断し、応力緩和に対して充分な性能を持つ柔
軟性物質を使用し、その柔軟性物質に放熱性を付与する
ことによって、従来なかった効果が実現できると考え、
半導体装置加工時に於ける、高熱伝導・電気絶縁性を有
する布に柔軟性接着剤を含浸させた放熱性柔軟接着複合
体につき鋭意検討し本発明を完成させたのである。
を満たすには、従来手法による樹脂組成物の改良のみで
は困難と判断し、応力緩和に対して充分な性能を持つ柔
軟性物質を使用し、その柔軟性物質に放熱性を付与する
ことによって、従来なかった効果が実現できると考え、
半導体装置加工時に於ける、高熱伝導・電気絶縁性を有
する布に柔軟性接着剤を含浸させた放熱性柔軟接着複合
体につき鋭意検討し本発明を完成させたのである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、回路基
板上に半導体素子を直接搭載するに際し使用する放熱性
柔軟接着複合体であって、高熱伝導・電気絶縁性布に柔
軟性接着剤を含浸させたことを特徴とする放熱性柔軟接
着複合体である。
板上に半導体素子を直接搭載するに際し使用する放熱性
柔軟接着複合体であって、高熱伝導・電気絶縁性布に柔
軟性接着剤を含浸させたことを特徴とする放熱性柔軟接
着複合体である。
【００１１】高熱伝導・電気絶縁性布としては、例えば
セラミック繊維、有機繊維に高熱伝導・電気絶縁性物質
を導入若しくはコーティングして放熱性を付与した繊
維、及び導電性繊維を絶縁加工した繊維、から得た織
布、編み地及び不織布等からなる群から選択される少な
くとも一種を採用することができる。更に、接着剤とし
て、例えば柔軟性を有するエラストマー系接着剤等を使
用することができる。
セラミック繊維、有機繊維に高熱伝導・電気絶縁性物質
を導入若しくはコーティングして放熱性を付与した繊
維、及び導電性繊維を絶縁加工した繊維、から得た織
布、編み地及び不織布等からなる群から選択される少な
くとも一種を採用することができる。更に、接着剤とし
て、例えば柔軟性を有するエラストマー系接着剤等を使
用することができる。
【００１２】従来、応力緩和の方法として応力発生抑制
法、応力緩和法が採用されてきた。応力発生抑制法は、
流動性に優れる球状シリカを高充填し低熱膨張化を図る
手法であるが、球状シリカを使用すると界面剥離が生
じ、強度低下や水侵入腐食といった問題が生じ、又応力
緩和法は、柔軟性に優れるシリコーンを用い低弾性率化
を図る手法であるが、シリコーンは接着力が極めて弱い
ためエポキシ樹脂と接着しにくく、得られる半導体装置
は強度低下や水侵入腐食の問題を生じるものであった。
法、応力緩和法が採用されてきた。応力発生抑制法は、
流動性に優れる球状シリカを高充填し低熱膨張化を図る
手法であるが、球状シリカを使用すると界面剥離が生
じ、強度低下や水侵入腐食といった問題が生じ、又応力
緩和法は、柔軟性に優れるシリコーンを用い低弾性率化
を図る手法であるが、シリコーンは接着力が極めて弱い
ためエポキシ樹脂と接着しにくく、得られる半導体装置
は強度低下や水侵入腐食の問題を生じるものであった。
【００１３】本発明は、応力緩和材として放熱性を有す
る高熱伝導・電気絶縁性布を使用し、同時に柔軟性を有
する接着剤を使用するところに特徴がある。従来技術の
封止用樹脂に無機物或いは柔軟性を有する物質を混合す
るものではなく、本発明は全く異なる技術を発明の基盤
にしている。
る高熱伝導・電気絶縁性布を使用し、同時に柔軟性を有
する接着剤を使用するところに特徴がある。従来技術の
封止用樹脂に無機物或いは柔軟性を有する物質を混合す
るものではなく、本発明は全く異なる技術を発明の基盤
にしている。
【００１４】本発明に於いて使用する高熱伝導・電気絶
縁性布としては、高熱伝導性及び電気絶縁性を有する繊
維の織布、編み地、及び不織布等から得ることができ
る。高熱伝導・電気絶縁性繊維としては、セラミック繊
維が知られている。又、高熱伝導・電気絶縁性繊維は、
セラミック等の熱電導・電気絶縁性物質を有機繊維に混
合導入することによっても得ることができるし、有機繊
維にコーティングして得ることができる。更に、導電性
繊維を絶縁加工する事によっても得ることができる。
又、該高熱伝導・電気絶縁性布は、絶縁性を要求される
側に高熱伝導・電気絶縁性布がくる様にして、高熱伝導
布例えば金属繊維布等に高熱伝導・電気絶縁性布を積層
複合化したものでもよい。
縁性布としては、高熱伝導性及び電気絶縁性を有する繊
維の織布、編み地、及び不織布等から得ることができ
る。高熱伝導・電気絶縁性繊維としては、セラミック繊
維が知られている。又、高熱伝導・電気絶縁性繊維は、
セラミック等の熱電導・電気絶縁性物質を有機繊維に混
合導入することによっても得ることができるし、有機繊
維にコーティングして得ることができる。更に、導電性
繊維を絶縁加工する事によっても得ることができる。
又、該高熱伝導・電気絶縁性布は、絶縁性を要求される
側に高熱伝導・電気絶縁性布がくる様にして、高熱伝導
布例えば金属繊維布等に高熱伝導・電気絶縁性布を積層
複合化したものでもよい。
【００１５】通常の有機繊維は、溶融紡糸法、乾式紡糸
法若しくは湿式紡糸法によって製造することができる。
セラミック繊維は、その種類によって種々の方法が採ら
れる。溶融紡糸によるもの、湿式紡糸後熱処理するも
の、まずプレカーサの状態で糸状にしこれを熱処理をす
るもの、等々の方法がある。例えば、シリカ繊維は、水
ガラスの水溶液を酸性浴に紡出し、得られた糸を熱処理
することにより得ることができる。又、ジメチルクロル
シランを脱塩素でポリシランとし更に熱転移させて得ら
れるカルボシランを、乾式紡糸しその後熱処理すること
により炭化ケイソ繊維を製造することができる。
法若しくは湿式紡糸法によって製造することができる。
セラミック繊維は、その種類によって種々の方法が採ら
れる。溶融紡糸によるもの、湿式紡糸後熱処理するも
の、まずプレカーサの状態で糸状にしこれを熱処理をす
るもの、等々の方法がある。例えば、シリカ繊維は、水
ガラスの水溶液を酸性浴に紡出し、得られた糸を熱処理
することにより得ることができる。又、ジメチルクロル
シランを脱塩素でポリシランとし更に熱転移させて得ら
れるカルボシランを、乾式紡糸しその後熱処理すること
により炭化ケイソ繊維を製造することができる。
【００１６】アルミナ繊維は、酢酸のアルミニウム塩水
溶液にポリエチレンオキシドなどを加えて粘性を付与し
ケイソ化合物を添加後ノズルから押し出して糸状にし高
温度で焼成する、アルミナ、塩化マグネシウム等からな
る粘性スラリーを紡糸し高温度で焼成する、或いは（Ａ
ｌＲ−Ｏ）n （Ｒは、アルキル、アルコキシ、有機酸基
等）ポリマーを有機溶剤に溶解し紡糸し高温度で焼成す
ることにより、得ることができる。又、ジルコニア繊維
は、塩化ジルコニウム溶液に塩化イットリウムを添加し
た溶液に、高分子繊維又は織布を浸漬し乾燥後焼成する
事により得ることができる。
溶液にポリエチレンオキシドなどを加えて粘性を付与し
ケイソ化合物を添加後ノズルから押し出して糸状にし高
温度で焼成する、アルミナ、塩化マグネシウム等からな
る粘性スラリーを紡糸し高温度で焼成する、或いは（Ａ
ｌＲ−Ｏ）n （Ｒは、アルキル、アルコキシ、有機酸基
等）ポリマーを有機溶剤に溶解し紡糸し高温度で焼成す
ることにより、得ることができる。又、ジルコニア繊維
は、塩化ジルコニウム溶液に塩化イットリウムを添加し
た溶液に、高分子繊維又は織布を浸漬し乾燥後焼成する
事により得ることができる。
【００１７】次に、セラミックコーティングの方法につ
いて説明する。コーティングの基本的な方法としては、
ＰＶＤと称される物理蒸着とＣＶＤと称される化学蒸着
が知られている。ＰＶＤは、更に真空蒸着、イオンプレ
ーティング、スパッタリング等の方法がある。真空蒸
着、イオンプレーティング、は、真空中で蒸着粒子を加
熱により作り出し、低温の被蒸着物の表面に沈着させる
ものである。この際、真空蒸着では蒸着粒子は中性であ
るが、イオンプレーティングでは一部イオン化してい
る。スパッタリングは、真空中にアルゴンガスを満たし
陰極をスパッタしたい物質にし陽極を被蒸着物として高
電圧を印加して薄膜を形成させるものである。ＣＶＤ
は、反応装置中に原料ガスを導入し、気相又は被蒸着物
表面で化学反応させることにより、薄膜を形成させるも
のである。
いて説明する。コーティングの基本的な方法としては、
ＰＶＤと称される物理蒸着とＣＶＤと称される化学蒸着
が知られている。ＰＶＤは、更に真空蒸着、イオンプレ
ーティング、スパッタリング等の方法がある。真空蒸
着、イオンプレーティング、は、真空中で蒸着粒子を加
熱により作り出し、低温の被蒸着物の表面に沈着させる
ものである。この際、真空蒸着では蒸着粒子は中性であ
るが、イオンプレーティングでは一部イオン化してい
る。スパッタリングは、真空中にアルゴンガスを満たし
陰極をスパッタしたい物質にし陽極を被蒸着物として高
電圧を印加して薄膜を形成させるものである。ＣＶＤ
は、反応装置中に原料ガスを導入し、気相又は被蒸着物
表面で化学反応させることにより、薄膜を形成させるも
のである。
【００１８】本発明は、上記の高熱伝導・電気絶縁性布
に柔軟性を有する接着剤を含浸させるところに特徴があ
る。ここで使用する接着剤は、好ましくはエラストマー
系接着剤等である。即ち、シリコーン、天然ゴム、合成
ゴム、エラストマー等を基材とする接着剤である。具体
的には、シリコーン系接着剤、クロロプレンゴム系接着
剤、ニトリルゴム系接着剤、ＳＢＲゴム系接着剤、ブチ
ルゴム接着剤、ポリオレフィン系ゴム接着剤、ポリエス
テル系エラストマー接着剤等が使用できる。これらの接
着剤に、必要に応じて熱伝導性、電気絶縁性等の機能を
持たせても良い。
に柔軟性を有する接着剤を含浸させるところに特徴があ
る。ここで使用する接着剤は、好ましくはエラストマー
系接着剤等である。即ち、シリコーン、天然ゴム、合成
ゴム、エラストマー等を基材とする接着剤である。具体
的には、シリコーン系接着剤、クロロプレンゴム系接着
剤、ニトリルゴム系接着剤、ＳＢＲゴム系接着剤、ブチ
ルゴム接着剤、ポリオレフィン系ゴム接着剤、ポリエス
テル系エラストマー接着剤等が使用できる。これらの接
着剤に、必要に応じて熱伝導性、電気絶縁性等の機能を
持たせても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の放熱性柔軟接着複
合体を使用した半導体装置の実施形態を具体的に説明す
る。その前に、フリップチップ方式に於ける半導体装置
の一例を図１に示した。この場合、半導体チップ１は、
バンプ１０で基板電極５と接続されまた回路基板２に固
定されている。バンプ１０は、半導体チップを回路基板
に接着させるとともに基板電極へ接続する役割を担って
いる。半導体装置の保護のため、半導体チップを樹脂層
８で樹脂封止をしている。
合体を使用した半導体装置の実施形態を具体的に説明す
る。その前に、フリップチップ方式に於ける半導体装置
の一例を図１に示した。この場合、半導体チップ１は、
バンプ１０で基板電極５と接続されまた回路基板２に固
定されている。バンプ１０は、半導体チップを回路基板
に接着させるとともに基板電極へ接続する役割を担って
いる。半導体装置の保護のため、半導体チップを樹脂層
８で樹脂封止をしている。
【００２０】本発明の放熱性柔軟接着複合体を使用した
実施例形態の一例を、図２に示した。基板電極５と半導
体チップ電極３との間に本発明の放熱性柔軟接着複合体
４が装着されている。放熱性柔軟接着複合体４は、アル
ミナ繊維から得た布にスチレン、エチレン、ブチレン等
からなるブロックエラストマーであるＳＥＢＳを含浸さ
せたものである。放熱性柔軟接着複合体４には孔が開け
られて、そこにバンプ１０が装着されている。半導体チ
ップ、バンプを装着した放熱性柔軟接着複合体４及び基
板電極５の三者を加圧熱処理を行うことにより、三者が
一体となった半導体装置を得ることができる。又、全体
を別途エポキシ樹脂等で封止することは何ら差し支えな
い。
実施例形態の一例を、図２に示した。基板電極５と半導
体チップ電極３との間に本発明の放熱性柔軟接着複合体
４が装着されている。放熱性柔軟接着複合体４は、アル
ミナ繊維から得た布にスチレン、エチレン、ブチレン等
からなるブロックエラストマーであるＳＥＢＳを含浸さ
せたものである。放熱性柔軟接着複合体４には孔が開け
られて、そこにバンプ１０が装着されている。半導体チ
ップ、バンプを装着した放熱性柔軟接着複合体４及び基
板電極５の三者を加圧熱処理を行うことにより、三者が
一体となった半導体装置を得ることができる。又、全体
を別途エポキシ樹脂等で封止することは何ら差し支えな
い。
【００２１】放熱性柔軟接着複合体は、接着性を有する
ので、基板と半導体チップの間にあって、それら基板及
び半導体チップに接着する。導電という観点からは、バ
ンプがその役割を果たし、放熱性柔軟接着複合体は半導
体チップの基板への固定と応力緩和材としての役割を担
うことになる。放熱性柔軟接着複合体は、柔軟性及び放
熱性を有するので、応力緩和と同時に放熱に対しても有
効に作用する。
ので、基板と半導体チップの間にあって、それら基板及
び半導体チップに接着する。導電という観点からは、バ
ンプがその役割を果たし、放熱性柔軟接着複合体は半導
体チップの基板への固定と応力緩和材としての役割を担
うことになる。放熱性柔軟接着複合体は、柔軟性及び放
熱性を有するので、応力緩和と同時に放熱に対しても有
効に作用する。
【００２２】前述のように、半導体装置の実装に於いて
は、高性能、小型化かつ低コストが要求される。この観
点から、電極を面状に配置したＣＳＰ（チップ サイズ
パッケージ）は、ほぼ実装面積をチップ単体とほぼ同
等にできる特徴があり、実装方法として注目されてい
る。このＣＳＰに於いては、例えば図３のように、半導
体チップの電極即ちピン４２の数が多数にのぼる。この
ピンの位置に相当する絶縁性布上の場所に孔を開けバン
プを配し、このバンプを配した放熱性柔軟接着複合体を
サンドイッチにして半導体チップと回路基板とを加圧接
着せしめることにより、効率よく高実装の半導体装置を
得ることができる。
は、高性能、小型化かつ低コストが要求される。この観
点から、電極を面状に配置したＣＳＰ（チップ サイズ
パッケージ）は、ほぼ実装面積をチップ単体とほぼ同
等にできる特徴があり、実装方法として注目されてい
る。このＣＳＰに於いては、例えば図３のように、半導
体チップの電極即ちピン４２の数が多数にのぼる。この
ピンの位置に相当する絶縁性布上の場所に孔を開けバン
プを配し、このバンプを配した放熱性柔軟接着複合体を
サンドイッチにして半導体チップと回路基板とを加圧接
着せしめることにより、効率よく高実装の半導体装置を
得ることができる。
【００２３】図４に、本発明の放熱性柔軟接着複合体を
使用した他の実施例形態を示した。半導体チップ１はバ
ンプ１０で基板電極５と接続され同時に回路基板２に固
定されている。装置全体は、樹脂層８で封止されてい
る。半導体チップ１の上に、本発明の放熱性柔軟接着複
合体２２が装着されている。放熱性柔軟接着複合体２２
は、アルミナ繊維からなる織布にシリコーン接着剤を含
浸させたものである。半導体装置の小型化により、半導
体チップから発生する熱の処理が問題となってきてい
る。即ち、半導体チップから発生する熱を効率よく放熱
させる必要がある。図４の実施例形態は、こうした半導
体チップから発生する熱を、効率的に放熱させるのに有
用なものである。又、半導体チップからの発熱は、半導
体装置に応力を発生させるので、本発明の放熱性柔軟接
着複合体を使用すれば、放熱を促すとともに、応力緩和
にも寄与するのである。
使用した他の実施例形態を示した。半導体チップ１はバ
ンプ１０で基板電極５と接続され同時に回路基板２に固
定されている。装置全体は、樹脂層８で封止されてい
る。半導体チップ１の上に、本発明の放熱性柔軟接着複
合体２２が装着されている。放熱性柔軟接着複合体２２
は、アルミナ繊維からなる織布にシリコーン接着剤を含
浸させたものである。半導体装置の小型化により、半導
体チップから発生する熱の処理が問題となってきてい
る。即ち、半導体チップから発生する熱を効率よく放熱
させる必要がある。図４の実施例形態は、こうした半導
体チップから発生する熱を、効率的に放熱させるのに有
用なものである。又、半導体チップからの発熱は、半導
体装置に応力を発生させるので、本発明の放熱性柔軟接
着複合体を使用すれば、放熱を促すとともに、応力緩和
にも寄与するのである。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【実施例１】図４の実施例形態に於いて、半導体チップ
１はバンプ１０で基板電極５と接続され同時に回路基板
２に固定されている。装置全体は、樹脂層８で封止され
ている。半導体チップ１の上に、本発明の放熱性柔軟接
着複合体２２が装着されている。放熱性柔軟接着複合体
２２は、アルミナ繊維からなる織布にシリコーン接着剤
を含浸させたものである。ここでシリコーン接着剤とし
て、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製の接着剤
（品番ＳＥ１８１６ＣＶ）を使用した。製作した半導体
装置を模擬テストにより、半導体装置としての性能を評
価した。発生クラック数は、０／２０であり、良好な結
果であった。評価条件は下に示した通りである。 評価条件： １）性能評価サイズ 模擬ＩＣのサイズ：外寸 １０×１０×０．５mm、パッ
ド寸法：１００μｍ□ ２）回路基板：ＦＲ−４（利昌工業）、片面銅箔、部分
金メッキ ３）吸湿、半田テスト ＰＣＴ吸湿（１２５℃＊１００％＊２０ｈｒｓ）＋半田
浸食（２６０℃＊１０ｓｅｃ）の条件を５回繰り返し
た。評価結果は、クラック数として、処理後のクラック
発生数（＞５０μｍ）を検体２０個のうちクラックの発
生した数で表した。
１はバンプ１０で基板電極５と接続され同時に回路基板
２に固定されている。装置全体は、樹脂層８で封止され
ている。半導体チップ１の上に、本発明の放熱性柔軟接
着複合体２２が装着されている。放熱性柔軟接着複合体
２２は、アルミナ繊維からなる織布にシリコーン接着剤
を含浸させたものである。ここでシリコーン接着剤とし
て、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製の接着剤
（品番ＳＥ１８１６ＣＶ）を使用した。製作した半導体
装置を模擬テストにより、半導体装置としての性能を評
価した。発生クラック数は、０／２０であり、良好な結
果であった。評価条件は下に示した通りである。 評価条件： １）性能評価サイズ 模擬ＩＣのサイズ：外寸 １０×１０×０．５mm、パッ
ド寸法：１００μｍ□ ２）回路基板：ＦＲ−４（利昌工業）、片面銅箔、部分
金メッキ ３）吸湿、半田テスト ＰＣＴ吸湿（１２５℃＊１００％＊２０ｈｒｓ）＋半田
浸食（２６０℃＊１０ｓｅｃ）の条件を５回繰り返し
た。評価結果は、クラック数として、処理後のクラック
発生数（＞５０μｍ）を検体２０個のうちクラックの発
生した数で表した。
【００２５】
【実施例２】図４の実施例形態に於いて、半導体チップ
１はバンプ１０で基板電極５と接続され同時に回路基板
２に固定されている。装置全体は、樹脂層８で封止され
ている。半導体チップ１の上に、本発明の放熱性柔軟接
着複合体２２が装着されている。ステンレス繊維から得
た織布を、塩化ジルコニウム溶液に浸漬後、乾燥させ熱
処理することにより、ジルコニアがコーティングされた
織布を得た。この織布に、シェルジャパン社製ＳＥＢＳ
構造のエラストマー（品番Ｇ１７２６）を含浸させて、
該放熱性柔軟接着複合体を得た。製作した半導体装置を
模擬テストにより、実施例１と同様にして半導体装置と
しての性能を評価した。発生クラック数は、０／２０で
あり、良好な結果であった。これは、半導体装置の組立
時の熱応力のみならず、半導体装置使用中に於いて半導
体チップからの発熱に基づく応力に対しても、有効に緩
和する効果があることを示している。
１はバンプ１０で基板電極５と接続され同時に回路基板
２に固定されている。装置全体は、樹脂層８で封止され
ている。半導体チップ１の上に、本発明の放熱性柔軟接
着複合体２２が装着されている。ステンレス繊維から得
た織布を、塩化ジルコニウム溶液に浸漬後、乾燥させ熱
処理することにより、ジルコニアがコーティングされた
織布を得た。この織布に、シェルジャパン社製ＳＥＢＳ
構造のエラストマー（品番Ｇ１７２６）を含浸させて、
該放熱性柔軟接着複合体を得た。製作した半導体装置を
模擬テストにより、実施例１と同様にして半導体装置と
しての性能を評価した。発生クラック数は、０／２０で
あり、良好な結果であった。これは、半導体装置の組立
時の熱応力のみならず、半導体装置使用中に於いて半導
体チップからの発熱に基づく応力に対しても、有効に緩
和する効果があることを示している。
【００２６】
【比較例１】実施例１のアルミナ繊維の代わりにアルミ
ナ粉末を使用する検討を行った。即ち、東レ・ダウコー
ニング・シリコーン社製シリコーン接着剤（品番ＳＥ１
８１６ＣＶ）とアルミナ粉末とを混合し硬化させたが、
硬化せずに半導体装置を得るには至らなかった。
ナ粉末を使用する検討を行った。即ち、東レ・ダウコー
ニング・シリコーン社製シリコーン接着剤（品番ＳＥ１
８１６ＣＶ）とアルミナ粉末とを混合し硬化させたが、
硬化せずに半導体装置を得るには至らなかった。
【００２７】
【比較例２】実施例２のジルコニアコーティングしたス
テンレス繊維織布の代わりに、アルミナ粉末を使用する
検討を行った。即ち、シェルジャパン社製ＳＥＢＳ構造
のエラストマー（品番Ｇ１７２６）とアルミナ粉末とを
加熱下に混合し、放熱性接着体を得た。図４の実施形態
に於いて、この放熱性接着体を半導体チップ上の放熱板
として使用するものである。この例に於いて、同様に性
能テストを行ったところ、クラック数は１８／２０で、
不良品の発生が高いものとなった。これは、アルミナ粉
末の導入により、エラストマーの硬度が高くなって、応
力を緩和できなかったためである。
テンレス繊維織布の代わりに、アルミナ粉末を使用する
検討を行った。即ち、シェルジャパン社製ＳＥＢＳ構造
のエラストマー（品番Ｇ１７２６）とアルミナ粉末とを
加熱下に混合し、放熱性接着体を得た。図４の実施形態
に於いて、この放熱性接着体を半導体チップ上の放熱板
として使用するものである。この例に於いて、同様に性
能テストを行ったところ、クラック数は１８／２０で、
不良品の発生が高いものとなった。これは、アルミナ粉
末の導入により、エラストマーの硬度が高くなって、応
力を緩和できなかったためである。
【００２８】
【比較例３】実施例２に於いて、ステンレス繊維から得
た織布をジルコニア処理したものの代わりに、ジルコニ
アの板を使用して同様に検討した。この比較例に於い
て、同様に性能テストを行ったところ、クラック数は２
０／２０で検体２０個全てにクラックが認められた。こ
れは、ジルコニアのみからなる放熱板は、柔軟性がない
ので、熱により発生する応力を緩和することが出来なか
ったためである。
た織布をジルコニア処理したものの代わりに、ジルコニ
アの板を使用して同様に検討した。この比較例に於い
て、同様に性能テストを行ったところ、クラック数は２
０／２０で検体２０個全てにクラックが認められた。こ
れは、ジルコニアのみからなる放熱板は、柔軟性がない
ので、熱により発生する応力を緩和することが出来なか
ったためである。
【００２９】
【発明の効果】高熱伝導・電気絶縁性布に柔軟性接着剤
を含浸させた放熱性柔軟接着複合体を使用して、半導体
装置を組立ることにより、発生熱を発散させ、同時に生
じる応力を緩和することができる。また該放熱性柔軟接
着複合体は接着性を有しているので、小型で高性能しか
も低コストの半導体装置を容易に組み立てることができ
る。
を含浸させた放熱性柔軟接着複合体を使用して、半導体
装置を組立ることにより、発生熱を発散させ、同時に生
じる応力を緩和することができる。また該放熱性柔軟接
着複合体は接着性を有しているので、小型で高性能しか
も低コストの半導体装置を容易に組み立てることができ
る。
【図１】フリップチップ・ボンデイング方式の一例を示
す図である
す図である
【図２】実施形態の一例を示す図である
【図３】ＣＳＰの電極の配列状況の一例を示す図である
【図４】放熱板として使用する実施形態の一例を示す図
である
である
１ 半導体チップ ２ 回路基板 ３ 半導体チップ電極 ４、２２ 放熱性柔軟接着複合体 ５ 基板電極 ８ 樹脂層 １０ バンプ ４２ ピン
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 23/28 Ｇ１１Ｃ 11/34 Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０５ Ｈ０１Ｌ 23/14 Ｒ
Claims (3)
- 【請求項１】回路基板上に半導体チップを直接搭載する
に際し使用する放熱性柔軟接着複合体であって、高熱伝
導・電気絶縁性布に柔軟性接着剤を含浸させたことを特
徴とする放熱性柔軟接着複合体 - 【請求項２】高熱伝導・電気絶縁性布が、セラミック繊
維、有機繊維に高熱伝導・電気絶縁性物質を導入若しく
はコーティングして放熱性を付与した繊維、及び導電性
繊維を絶縁加工した繊維、から得た織布、編み地及び不
織布等からなる群から選択される少なくとも一種を主成
分とすることを特徴とする請求項１に記載の放熱性柔軟
接着複合体 - 【請求項３】接着剤が、柔軟性を有するエラストマー系
接着剤からなることを特徴とする、請求項１又は請求項
２に記載の放熱性柔軟接着複合体
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8331655A JPH10163600A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 放熱性柔軟接着複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8331655A JPH10163600A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 放熱性柔軟接着複合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10163600A true JPH10163600A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18246104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8331655A Withdrawn JPH10163600A (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 放熱性柔軟接着複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10163600A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005076023A (ja) * | 2003-09-04 | 2005-03-24 | Hitachi Chem Co Ltd | 低弾性接着剤並びにこの接着剤を用いた積層物、接着剤付き放熱板、接着剤付き金属箔 |
| JP2005232207A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | 接着剤及びそれを用いた電子部品 |
| JP2011094147A (ja) * | 2010-11-30 | 2011-05-12 | Hitachi Chem Co Ltd | 低弾性接着剤並びにこの接着剤を用いた積層物、接着剤付き放熱板、接着剤付き金属箔 |
-
1996
- 1996-11-26 JP JP8331655A patent/JPH10163600A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005076023A (ja) * | 2003-09-04 | 2005-03-24 | Hitachi Chem Co Ltd | 低弾性接着剤並びにこの接着剤を用いた積層物、接着剤付き放熱板、接着剤付き金属箔 |
| JP2005232207A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | 接着剤及びそれを用いた電子部品 |
| JP2011094147A (ja) * | 2010-11-30 | 2011-05-12 | Hitachi Chem Co Ltd | 低弾性接着剤並びにこの接着剤を用いた積層物、接着剤付き放熱板、接着剤付き金属箔 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |