JPH10313014A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH10313014A
JPH10313014A JP9123746A JP12374697A JPH10313014A JP H10313014 A JPH10313014 A JP H10313014A JP 9123746 A JP9123746 A JP 9123746A JP 12374697 A JP12374697 A JP 12374697A JP H10313014 A JPH10313014 A JP H10313014A
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JP
Japan
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solvent
insulating
resin
adhesive layer
semiconductor device
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Withdrawn
Application number
JP9123746A
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English (en)
Inventor
Ayako Fujii
綾子 藤井
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/01Manufacture or treatment
    • H10W72/011Apparatus therefor
    • H10W72/0113Apparatus for manufacturing die-attach connectors

Landscapes

  • Die Bonding (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型チップの反り変形や、接着層でのボイド
やチップクラックが発生することがなく、接着強度の安
定した信頼性の高い半導体装置を製造できる方法を提供
する。 【解決手段】 熱可融性樹脂、絶縁性粉末および溶剤を
必須成分とする絶縁性接着剤をディスペンス法によって
リードフレーム上の所定位置に塗布した後、加熱等によ
って乾燥させて溶剤を除去することによって、従来より
溶剤残存率の少ない、また、組成の自由度の高い絶縁性
接着層が形成される。これにより、大型チップの反り変
形や、接着層でのボイドやチップクラックが発生するこ
とがなくなり、接着強度の安定した信頼性の高い半導体
装置を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、IC、LSI等の
半導体装置の製造方法に係り、特に、リードフレーム上
に半導体チップを接着固定する方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】リードフレーム上の所定部分にIC、L
SI等の半導体チップを接続する工程は、素子の長期信
頼性に影響を与える重要な工程の一つである。従来から
この接続方法としては、半導体チップのシリコン面をリ
ードフレーム上の金メッキ面に加熱圧着するAu−Si
共晶法が主流であった。
【0003】しかし、樹脂封止型の半導体装置では、近
年の貴金属、特に金の高騰を契機として、Au−Si共
晶法から、半田を使用する方法や、ペースト状の接着剤
を用いた方法に急速に移行してきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、半田を使用す
る方法は、半田や半田ボールが飛散して電極等に付着
し、腐食断線の原因となることが問題として指摘されて
いる。一方、ペースト状の接着剤を用いた方法では、近
年のIC、LSI等の半導体チップの大形化に伴う反り
の問題に対応するため、樹脂中にゴム成分やその他の熱
可塑性樹脂を導入して接着剤層の低応力化を図ってい
る。しかし、ゴム成分がペースト中に存在するとディス
ペンサー等による滴下塗布において、作業性が著しく悪
化するという問題があった。また、その他の熱可塑性樹
脂を導入する方法では、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂
と熱可塑性樹脂とは相溶性が悪く、接着剤をペースト状
に維持するために溶剤や反応性液状物で希釈している。
特に、熱可塑性樹脂は希釈効率が一般的に悪く、大量の
希釈溶剤を必要とする。そのため、硬化時に接着剤層に
ボイドが発生し、さらにチップクラックや接着力の低下
を引き起こし、素子の信頼性の低下を招く恐れがあっ
た。
【0005】本発明はこのような課題を解決するための
もので、大型チップの反り変形や、接着層でのボイドや
チップクラックが発生することがなく、接着強度の安定
した信頼性の高い半導体装置を製造できる方法を提供し
ようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、後述する組成の
絶縁性接着剤をスタンピング法により塗布、乾燥させ、
乾燥した接着剤層を加熱しながら半導体チップをマウン
トすることによって、上記の目的を達成できることを見
いだし、本発明を完成したものである。
【0007】すなわち、本発明の半導体装置の製造方法
の特徴は、熱可融性樹脂、絶縁性粉末および溶剤を必須
成分とする絶縁性接着剤を、リードフレーム上のベッド
またはリード部分にディスペンス法により塗布乾燥した
後、加熱しながら半導体チップを接着固定する点にあ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する場合の形
態について説明する。
【0009】本発明を実施する場合に用いる熱可融性樹
脂としては、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のなかか
ら選ばれ、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹
脂、レゾルシノール樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニル樹
脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル樹脂、ポリア
クリロニトリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹
脂、ビニルウレタン樹脂、シリコーン樹脂、α−オレフ
ィン無水マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド
樹脂等が挙げられる。これらの熱可融性樹脂は、分子量
等に制限されるものではなく、広く使用することができ
る。これらの熱可融性樹脂はそれぞれ単独又は2種以上
混合して使用することができる。
【0010】本発明を実施する場合に用いる絶縁性粉末
としては、アルカリ金属イオン、ハロゲンイオン等の不
純物の含有がごく少量であることが望ましく、そのた
め、必要であればイオン交換水或いはイオン交換樹脂で
洗浄し、不純物を取り除いたものであることが好まし
い。具体的な絶縁性粉末としては、結晶性シリカ、溶融
性シリカ、タルク、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウ
ム、ベントナイト等の絶縁性粉末が挙げられ、これらは
それぞれ単独又は2種以上混合して使用することができ
る。また、バインダーとなる熱可融性樹脂と絶縁性粉末
との配合割合は、重量比で80:20〜20:80の範囲である
ことが望ましい。絶縁性粉末が20重量部未満では十分な
接着強度が得られず、80重量部を越えると作業性や密着
性が低下し好ましくない。
【0011】本発明を実施する場合に用いる溶剤として
は、ジオキサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、ソル
ベントナフサ、工業用ガソリン、酢酸セロソルブ、エチ
ルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブア
セテート、ブチルカルビトールアセテート、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリ
ドン等が挙げられ、これらは単独又は2種以上混合して
使用することができる。 本発明に用いる絶縁性接着剤
は、上述した熱可融性樹脂、絶縁性粉末および溶剤を必
須成分とするが、本発明の目的に反しない限り、また、
必要に応じて他の成分、例えば、消泡剤、カップリング
剤、その他の添加剤を配合することができる。
【0012】本発明に用いる絶縁性接着剤は、常法に従
い上述した各成分を十分混合した後、更に例えば三本ロ
ール等により均一に混練処埋を行い、その後、減圧脱泡
して製造することができる。
【0013】こうして製造した絶縁性接着剤を、リード
フレーム上のベッドあるいはリード部分にディスペンス
法により塗布した後、加熱等の方法で溶剤を除去して、
厚さ5〜 100μm程度の絶縁性接着剤層を形成させる。
この絶縁性接着剤層の形成において、該接着剤層に含ま
れる溶剤残量は 1重量%以下であることが望ましい。溶
剤残量が 1重量%を超えると残留溶剤の影響により、マ
ウント工程においてボイドが発生し好ましくない。
【0014】接着剤層を形成したリードフレーム上に、
通常のアッセンブリー工程同様、各ダイシング済半導体
チップをマウントし、 120〜 300℃の温度で数十秒から
数分間ヒートブロック上で加熱硬化させる。また、オー
ブンで 150〜 200℃の温度で数分間から数時間硬化させ
てもよい。その後、ワイヤボンディングを行い、樹脂封
止材で封止して半導体装置を完成させる。
【0015】本発明の半導体装置の製造方法によれば、
熱可融性樹脂、絶縁性粉末および溶剤を必須成分とする
絶縁性接着剤を、特に、溶剤残留が 1重量%以下となる
ようにスタンピング法によって塗布した後、加熱等によ
って乾燥させて溶剤を除去することによって、従来より
も溶剤残存率の少ない、また、組成の自由度の高い絶縁
性接着層が形成される。可融性の導電性接着剤層の組成
は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂のなかから比較的自由に
その種類・配合量が選択できるので、大型チップの反り
変形や、接着層でのボイドやチップクラックが発生する
ことがなくなり、接着強度の安定した信頼性の高い半導
体装置を製造することができる。また、熱可融性樹脂、
絶縁性粉末および溶剤を必須成分とするペースト状の絶
縁性接着剤は、ゴム成分を含む接着剤に比べ、ディスペ
ンサーによる滴下塗布の作業性において優れ、作業効率
の向上をも図ることが可能となる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0017】なお、以下の実施例の説明において「部」
は「重量部」を意昧する。
【0018】ディスペンス法としては、図1に示すよう
に、ディスペンサー1にペースト状の導電性接着剤2を
詰め、該ディスペンサー1に圧搾空気を導入して先端ノ
ズル3から適量の導電性接着剤2を吐出させ、リードフ
レーム4上のベッドあるいはリード部分に滴下する方式
を採用した。
【0019】(実施例1)熱可塑性樹脂のアクリル樹脂
A−195(大日本インキ化学工業社製、商品名30部、
シリカ粉末50部、溶剤20部を混合し、さらにディスパー
スにより混練して絶縁性接着剤(A)を製造し、この絶
縁性接着剤(A)をリードフレーム上に、上述したディ
スペンス法により塗布し、加熱、乾燥した。 150℃に加
熱しながら半導体チップを 5秒間加圧して接着固定し
た。
【0020】(実施例2)熱硬化性樹脂のエポキシ樹脂
エピコート1004(油化シェルエポキシ社製、商品
名)25部をブチルセロソルブアセテート25部に溶解し、
これにシリカ粉末50部を混合し、さらにディスパースに
より混練して絶縁性接着剤(B)を製造し、この絶縁性
接着剤(B)をリードフレーム上に、上述したディスペ
ンス法により塗布し、加熱、乾燥した。その後、 150℃
に加熱しながら半導体チップを 5秒間加圧して接着固定
した。
【0021】(比較例)市販のエポキシ樹脂ベースの溶
剤型半導体用絶縁性接着剤を入手し、これを絶縁性接着
剤(C)としてディスペンサーを用いてリードフレーム
上に吐出し、半導体チップをマウントした後、加熱硬化
して接着固定した。
【0022】これらの半導体装置について、接着強度、
接着剤層のボイドの有無、半導体チップの反りの試験を
行った。これらの結果を表1に示す。この表から明らか
なように、いずれも本発明が優れており、本発明の顕著
な効果が認められた。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】以上の説明および表1から明らかなよう
に、本発明の半導体装置の製造方法によれば、熱可融性
樹脂、絶縁性粉末および溶剤を必須成分とする絶縁性接
着剤をディスペンス法によって塗布した後、加熱等によ
って乾燥させて溶剤を除去することによって、従来より
溶剤残存率の少ない、また、組成の自由度の高い絶縁性
接着層が形成される。これにより、大型チップの反り変
形や、接着層でのボイドやチップクラックが発生するこ
とがなくなり、接着強度の安定した信頼性の高い半導体
装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施例で採用したペースト状絶縁
性接着剤のフレームへのディスペンス法について説明す
るための図
【符号の説明】
1………ディスペンサー 2………ペースト状の導電性接着剤 4………リードフレーム

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可融性樹脂、絶縁性粉末および溶剤を
    必須成分とする絶縁性接着剤を、リードフレーム上のベ
    ッドまたはリード部分にディスペンス法により塗布、乾
    燥した後、加熱しながら半導体チップを接着固定するこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP9123746A 1997-05-14 1997-05-14 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH10313014A (ja)

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