專利名稱：半導(dǎo)體組件的制造方法和半導(dǎo)體組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體組件的制造方法和半導(dǎo)體組件。
背景技術(shù)：
目前，隨著電子儀器向高級(jí)功能化的發(fā)展趨勢(shì)以及在移動(dòng)工具中的拓展應(yīng)用， 對(duì)密度更大且集成化更高的半導(dǎo)體裝置的需求不斷增加，而這促進(jìn)了 IC封裝容量和密度 的提高。用于制造此類半導(dǎo)體裝置的已知方法為，例如將粘結(jié)薄片(切割薄片，dicing sheet)結(jié)合到由硅、鎵和砷等構(gòu)成的半導(dǎo)體晶片上，切割晶片以分離單個(gè)的半導(dǎo)體元件 (分割)，擴(kuò)展(expa nding)所述薄片，選出分割的半導(dǎo)體元件并將所述半導(dǎo)體元件轉(zhuǎn)移到 半導(dǎo)體裝置的組裝程序，其中通過芯片焊接(die-bonding)將所述半導(dǎo)體元件安裝到金屬 引線框、帶狀基板和硬質(zhì)有機(jī)基板等。在此類方法中，必須將所述半導(dǎo)體元件逐個(gè)地安裝到基板等。特別地，從將 半導(dǎo)體元件用于區(qū)域安裝系統(tǒng)，例如倒裝法的觀點(diǎn)來看，必須在其上獨(dú)立地形成焊球 (solderball),這足以使此類方法復(fù)雜化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種能夠改進(jìn)半導(dǎo)體組件生產(chǎn)率的半導(dǎo)體組件制造 方法。上述目標(biāo)通過本發(fā)明下述(1)至(17)完成。(1) 一種制造半導(dǎo)體組件的方法，所述方法包括獲得具有形成于其功能表面上的突起電極(stud electrode)的半導(dǎo)體晶片，和在 一個(gè)表面具有焊料凸塊且在其另一個(gè)表面具有電極墊的電路板；將所述半導(dǎo)體晶片與電路板結(jié)合，同時(shí)在所述半導(dǎo)體晶片和電路板之間提供具 有助焊劑活性的樹脂層，并且使所述突起電極接觸所述焊料凸塊，同時(shí)穿透所述具有助 焊劑活性的樹脂層，從而獲得結(jié)合結(jié)構(gòu)；在所述結(jié)合結(jié)構(gòu)的電極墊上涂覆焊料；和切割所述結(jié)合結(jié)構(gòu)以獲得多個(gè)半導(dǎo)體組件。(2)如(1)所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述電路板具有在其中形成的開 口，從而在半導(dǎo)體晶片與電路板結(jié)合的步驟中，允許所述具有助焊劑活性的樹脂層從其 中流出。(3)如⑴或⑵所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述具有助焊劑活性的樹脂 層是薄膜，并且在結(jié)合步驟中，在所述半導(dǎo)體晶片和電路板結(jié)合的同時(shí)保持所述薄膜與所述半 導(dǎo)體晶片的功能性表面結(jié)合。(4)如⑴或⑵所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述具有助焊劑活性的樹脂 層是薄膜，并且CN 102027584 A
說明書
2/14 頁在結(jié)合步驟中，在所述半導(dǎo)體晶片和電路板結(jié)合的同時(shí)保持所述薄膜與其上形 成焊料凸塊的電路板表面結(jié)合。(5)如⑴或⑵所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述電路板是柔性電路板。(6)如⑴或⑵所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述電路板是剛性電路板。(7)如(5)所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述柔性電路板在面內(nèi)方向中的熱 脹系數(shù)為10[ppm/K]或以下。(8)如(5)所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述柔性電路板在面內(nèi)方向中的熱 膨脹系數(shù)為4[ppm/K]或以上。(9)如(6)所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述剛性電路板在面內(nèi)方向中的熱 膨脹系數(shù)為15[ppm/K]或以下。(10)如(6)所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述剛性電路板在面內(nèi)方向中的 熱膨脹系數(shù)為5[ppm/K]或以上。(11)如⑴或⑵所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中通過多個(gè)與支座結(jié)合的電路 板來形成所述電路板。(12)如⑴或⑵所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中通過包含可交聯(lián)樹脂和具有 助焊劑活性的化合物的樹脂組合物來構(gòu)成所述具有助焊劑活性的樹脂層。(13)如(12)所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述具有助焊劑活性的化合物充 當(dāng)所述可交聯(lián)樹脂的固化劑。(14)如(12)所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述具有助焊劑活性的化合物在
分子中具有至少一個(gè)羧基基團(tuán)或酚羥基基團(tuán)。(15)如(12)所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述具有助焊劑活性的化合物如 下式⑴所示[化學(xué)式1]HOOC-(CH2)n-COOH (1)η為滿足0《η《20的整數(shù)。(16)如⑴或⑵所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中向涂覆了焊料的電極墊進(jìn)一 步涂覆具有助焊劑活性的樹脂層。(17)通過(1)或(2)所述制造半導(dǎo)體組件的方法獲得的半導(dǎo)體組件。根據(jù)本發(fā)明，可提供能夠改進(jìn)半導(dǎo)體組件生產(chǎn)率的半導(dǎo)體組件制造方法。


本發(fā)明的以上和其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將進(jìn)一步體現(xiàn)于結(jié)合附圖描述的具體 優(yōu)選實(shí)施方式中。圖1 用于圖解說明本發(fā)明使用的示例性半導(dǎo)體晶片的剖視圖；圖2 用于圖解說明本發(fā)明使用的示例性電路板的剖視圖；圖3 用于圖解說明本發(fā)明使用的帶有形成于其上的具有助焊劑活性的樹脂層 的示例性半導(dǎo)體晶片的剖視圖；圖4 用于圖解說明本發(fā)明使用的通過將半導(dǎo)體晶片與電路板結(jié)合而獲得的示 例性結(jié)合結(jié)構(gòu)的剖視5
圖5 用于說明本發(fā)明使用的示例性結(jié)合結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖6 用于圖解說明本發(fā)明使用的示例性電路板的剖視圖；和圖7(a)至7(d):用于圖解說明本發(fā)明使用的示例性電路板的俯視圖。最佳實(shí)施方式以下將闡述本發(fā)明的半導(dǎo)體組件制造方法和半導(dǎo)體組件。本發(fā)明所述的半導(dǎo)體組件制造方法的特征在于包括獲得具有形成于其功能表 面上的突起電極的半導(dǎo)體晶片，和在一個(gè)表面具有焊料凸塊且在其另一個(gè)表面具有電極 墊的電路板的步驟；將所述半導(dǎo)體晶片與電路板結(jié)合，同時(shí)在所述半導(dǎo)體晶片和電路板 之間提供具有助焊劑活性的樹脂層，并且使所述突起電極接觸所述焊料凸塊，同時(shí)穿透 所述具有助焊劑活性的樹脂層，從而獲得結(jié)合結(jié)構(gòu)的步驟；在所述結(jié)合結(jié)構(gòu)的電極墊上 涂覆焊料的步驟；和切割所述結(jié)合結(jié)構(gòu)以獲得多個(gè)半導(dǎo)體組件的步驟。由上文可知，可以通過在切割電路板前整體堆疊半導(dǎo)體晶片，并切割堆疊結(jié) 構(gòu)，以有效的方式生產(chǎn)多個(gè)半導(dǎo)體組件。以下將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明半導(dǎo)體組件制造方法的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1是說明在半導(dǎo)體晶片的功能表面上形成的突起電極的位置狀態(tài)的剖視圖。如圖1所示，獲得具有形成于功能表面11上的多個(gè)突起電極12的半導(dǎo)體晶片 1。突起電極12可列舉為，金凸塊；通過使用鎳和金鍍凸塊，隨后進(jìn)一步用焊料鍍 獲得的銅凸塊或銅柱；和焊料凸塊。其中，優(yōu)選能夠在尖端銳化的金凸塊。這樣可改進(jìn) 粘合程度。盡管目前最常采用的突起電極12的間距(pitch，中心間的距離)為約 50-300 μ m,但此距離并不限于此，也可采用更小的間距(注意，在以下段落中，使用
“_”表示的所有數(shù)值范圍均包括“_”前后作為下限和上限值的數(shù)值)。另一方面，如圖2所示，獲得在一個(gè)表面具有焊料凸塊21且在其另一個(gè)表面具 有電極墊22的電路板2。對(duì)電路板2沒有特別限制，剛性電路板和柔性電路板均可使用。從形成窄間距 通孔和經(jīng)濟(jì)效率的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選使用柔性電路板。在電路板2的一個(gè)實(shí)例中，在如圖2所示的支座23上的通孔中形成焊料凸塊 21。在支座23上形成互連圖案24。使用阻焊劑25覆蓋支座23的一個(gè)表面。盡管目前常將電極墊22的間距設(shè)置為0.3-0.8mm，但是為了便于將其作為母板 和模塊板等的輸入/輸出端子(terminals)，還可采用更小的間距，而不限于上述范圍。從抑制金屬擴(kuò)散或產(chǎn)生金屬化合物的觀點(diǎn)來看，更優(yōu)選使用鎳/金鍍涂覆的而 非裸銅狀態(tài)的電極墊22?，F(xiàn)將參考圖7闡述其內(nèi)部形成開口 30的電路板2，其作為電路板2的實(shí)例。圖7(a)顯示了半導(dǎo)體晶片1的功能表面11的布局圖。圖7(b)顯示了電路板2 的結(jié)合部分26(功能表面)的布局圖。功能表面11的布局圖與結(jié)合部分26的布局圖具 有相同的排列圖案。所述排列圖案可以是陣列，但不限于此。功能表面11具有形成于 其上的多個(gè)突起電極(未標(biāo)明)。另一方面，每個(gè)結(jié)合部分26具有形成于其一個(gè)表面上 的多個(gè)焊料凸塊(未標(biāo)明)，以及形成于另一個(gè)表面上的多個(gè)電極墊(未標(biāo)明)。
如圖7(c)和圖7(d)所示，在本發(fā)明中，在電路板2的每個(gè)結(jié)合部分26周圍形 成開口 30。在圖7(c)所示的實(shí)例中，沿每個(gè)結(jié)合部分26的四個(gè)邊來形成開口 30。也 就是說，形成基本平行于每個(gè)結(jié)合部分26的每對(duì)垂直邊和每對(duì)水平邊的四個(gè)開口 30。在 圖7(d)所示的實(shí)例中，形成基本平行于每個(gè)結(jié)合部分26的一對(duì)垂直邊的兩個(gè)開口 30。 每個(gè)開口 30從電路板2的上表面延伸通到下表面。如上所述，優(yōu)選電路板2具有開口 30，從而在將半導(dǎo)體晶片1與電路板結(jié)合2的 步驟中，允許所述具有助焊劑活性的樹脂層13從其中流出(圖7(c)、圖7(d))。借助于 這種結(jié)構(gòu)，在將半導(dǎo)體晶片1與電路板結(jié)合2的熱壓結(jié)合步驟中，可引導(dǎo)過量部分的具有 助焊劑活性的樹脂層13從開口 30流出。這樣，可防止突起電極12和焊料凸塊21發(fā)生 位移，并且可完整地獲得理想的粘合度水平(可獲得通常沒有被污染的半導(dǎo)體組件)。優(yōu)選在切割線上形成各個(gè)開口 30。S卩，在與結(jié)合部分26上側(cè)邊平行的方向形成 與結(jié)合部分26上側(cè)邊平行排列的多個(gè)開口 30。因此，可在切割過程中除去開口 30。也 就是說，可以不經(jīng)清洗而除去從開口 30流出的具有助焊劑活性的樹脂層13。因此，可減 少步驟的總數(shù)，從而可提高半導(dǎo)體組件的生產(chǎn)率?；蛘?，也可沿每個(gè)結(jié)合部分26的單個(gè)邊連續(xù)形成多個(gè)開口 30。如圖7(c)所示， 優(yōu)選對(duì)每個(gè)結(jié)合部分26形成四個(gè)開口 30。從允許具有助焊劑活性的樹脂層13從其中有 效流出的方面考慮，對(duì)每個(gè)結(jié)合部分26形成更多數(shù)量的開口 30更為有利。這樣，可以 更嚴(yán)密地防止突起電極12和焊料凸塊21的位移。開口 30的幾何形狀沒有特別限制。例如，如圖7(c)、7(d)所示，在與基板垂 直的方向上看，各開口 30的幾何形狀可以是矩形?；蛘?，可優(yōu)選能夠確保均勻強(qiáng)度的圓 形形狀，其中開口的區(qū)域足以允許樹脂流暢地流入其中。從切割方向來看，開口 30的長度可等于或小于結(jié)合部分26的邊長。另一方 面，從與切割方向垂直的方向來看，開口 30的長度可調(diào)整至幾乎等于切割寬度，但不限 于此。通過調(diào)整，可在切割過程中除去具有助焊劑活性的樹脂層13的流出物。因此， 可改進(jìn)半導(dǎo)體組件的生產(chǎn)率。在采用柔性電路板的情況下，對(duì)其面內(nèi)方向中的熱膨脹系數(shù)沒有特別限制，其 中優(yōu)選調(diào)整至10[ppm/K]或以下，且特別優(yōu)選4-8[ppm/K]。將熱膨脹系數(shù)調(diào)整至上述范 圍可確保優(yōu)異的整體粘合度水平。在采用剛性電路板的情況下，對(duì)其面內(nèi)方向中的熱膨脹系數(shù)沒有特別限制，其 中優(yōu)選調(diào)整至15[ppm/K]或以下，且特別優(yōu)選5-12[ppm/K]。將熱膨脹系數(shù)調(diào)整至上述 范圍可確保優(yōu)異的整體粘合度水平?；蛘撸鐖D6所示，電路板2可以是通過將多個(gè)(或單個(gè))電路板51結(jié)合到支 座5上而獲得的結(jié)構(gòu)。這樣，可使電路板2和半導(dǎo)體晶片1在指定位置結(jié)合，從而通過 切割等獲得多個(gè)半導(dǎo)體組件。隨后，通過涂層或?qū)訅旱刃纬删哂兄竸┗钚缘臉渲瑢?3，從而覆蓋半導(dǎo)體晶 片1上的多個(gè)突起電極12 (圖3)。這樣，突起電極12和焊料凸塊21即可與焊料結(jié)合， 而無需涂覆助焊劑。盡管在此實(shí)施方式中，在將薄膜形式的具有助焊劑活性的樹脂層13放置在半導(dǎo) 體晶片1上，但也可將薄膜形式的具有助焊劑活性的樹脂層13放置在電路板2上(具有
7形成于其上的焊料凸塊21的電路板2表面)，而不限于上述結(jié)構(gòu)。簡要而言，以結(jié)合的 方式將薄膜形式的具有助焊劑活性的樹脂層13放置在半導(dǎo)體1或電路板2中任一個(gè)的表 面上即可。獲得此類具有助焊劑活性的樹脂層13的方法可列舉為，涂布并干燥漿狀樹 脂組 合物的方法，以及層壓膜狀樹脂組合物的方法。構(gòu)成具有助焊劑活性的樹脂層13的樹脂組合物通常包含可交聯(lián)樹脂和具有助焊 劑活性的化合物?？捎糜诒景l(fā)明的可交聯(lián)樹脂的實(shí)例，不僅包括歸類為所謂熱塑性樹脂的那些， 例如環(huán)氧樹脂、氧雜環(huán)丁烷樹脂(oxetane resin)、酚樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、不飽和 聚酯樹脂、苯二甲酸二烯丙酯樹脂和馬來酰亞胺樹脂；還可以是具有官能團(tuán)，例如羧基 基團(tuán)和環(huán)氧基基團(tuán)的熱塑性樹脂。其中，由于其優(yōu)異的固化性、耐久性、固化產(chǎn)物的耐 熱性、耐濕性和耐化學(xué)性，可優(yōu)選使用環(huán)氧樹脂。對(duì)于環(huán)氧樹脂，在室溫下以固體形式存在和以液體形式存在的那些環(huán)氧樹脂均 可使用?；蛘撸部蓪⒃谑覝叵乱怨腆w形式存在的環(huán)氧樹脂與在室溫下以液體形式存在 的環(huán)氧樹脂組合使用。這樣，可在設(shè)計(jì)樹脂層13熔融行為時(shí)進(jìn)一步改進(jìn)自由度。對(duì)室溫下以固體形式存在的環(huán)氧樹脂沒有特別限制，并且可列舉為，雙酚型環(huán) 氧樹脂，例如雙酚A型環(huán)氧樹脂和雙酚S型環(huán)氧樹脂；酚醛清漆型環(huán)氧樹脂，例如苯酚 酚醛清漆型環(huán)氧樹脂和甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂；縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂；縮水甘油醚 型環(huán)氧樹脂；和多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂，例如三官能團(tuán)環(huán)氧樹脂和四官能團(tuán)環(huán)氧樹脂。更具 體地，室溫下以固體形式存在的環(huán)氧樹脂優(yōu)選包含室溫下以固體形式存在的三官能團(tuán)環(huán) 氧樹脂和甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂。這樣可改進(jìn)所得半導(dǎo)體組件的耐濕性。對(duì)室溫下以固體形式存在的環(huán)氧樹脂沒有特別限制，并且可列舉為，雙酚A型 環(huán)氧樹脂和雙酚F型環(huán)氧樹脂，具有加氫雙酚A核的環(huán)氧樹脂，4-叔丁基兒茶酚型環(huán)氧 樹脂和萘型環(huán)氧樹脂。可交聯(lián)樹脂的含量優(yōu)選為整個(gè)樹脂組合物的25Wt%或以上且75_%或以下，且 特別優(yōu)選45對(duì)％或以上和70對(duì)％或以下。通過將所述含量調(diào)整至上述范圍，可獲得理想 的固化性，并可設(shè)計(jì)理想的熔融行為。對(duì)具有助焊劑活性的化合物沒有特別限制，只要其具有在加熱下去除金屬氧化 物膜的作用。例如，所述化合物可以是單獨(dú)其本身具有助溶劑活性，或促進(jìn)助焊劑活 性的那些化合物，并且可列舉為，活化松香，表示為具有羧基基團(tuán)的有機(jī)化合物的有機(jī) 酸，胺、酚、醇和吖嗪。所述具有助焊劑活性的化合物可更具體地列舉為，在其分子中具有至少一個(gè)羧 基基團(tuán)和/或酚羥基基團(tuán)的化合物，其可以液體形式或固體形式存在。所述具有助焊劑 活性的化合物可列舉為二元羧酸。包含羧基基團(tuán)的化合物可列舉為，脂族酸酐、脂環(huán)酸酐、芳族酸酐、脂肪族羧 酸和芳香族羧酸。具有酚羥基基團(tuán)的助焊劑化合物可列舉為酚類。脂族酸酐可列舉為，琥珀酸酐、聚己二酸酐和聚癸二酸酐等。脂環(huán)酸酐可列舉為，甲基四氫酞酐、甲基六氫酞酐、甲基腐植酸酐 (methylhymic anhydride)、六氫酞酐、四氫酞酐、三烷基四氫酞酐和甲基環(huán)己烯二羧酸酐等。芳族酸酐可列舉為，鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、苯均四酸酐、二苯甲酮四羧 酸酐、乙二醇二(偏苯三酸酯)和甘油三(偏苯三酸酯)等。脂肪族羧酸可列舉為通常由下式(1)表示的化合物[化學(xué)式1]HOOC-(CH2)n-COOH (1)η為滿足0≤η≤20的整數(shù)。從助焊劑活性、結(jié)合過程中的脫氣，以及粘合層2在固化后彈性模量和玻璃化 溫度間平衡的觀點(diǎn)來看，在式(1)所示的化合物中，η優(yōu)選為3或以上且10或以下，并 且特別優(yōu)選4或以上且8或以下。通過將η調(diào)整至上述下限值或以上，可抑制固化后彈 性模量的增加，由此可改進(jìn)與待粘附結(jié)構(gòu)的粘附性。另一方面，通過將η調(diào)整至上述上 限值或以下，可防止樹脂層13的彈性模量降低，從而可進(jìn)一步改進(jìn)半導(dǎo)體組件的連接可 靠性。上述式(1)所示的化合物可列舉為，η = 3的戊二酸(HOOO (CH2) 3_COOH)， η = 4 的己二酸(HOOC-(CH2)4-COOH)，η = 5 的庚二酸(HOOC-(CH2)「COOH)，η = 8 的癸二酸(HOOC-(CH2)8-COOH)和 η = 10 的 HOOC-(CH2) 。-COOH。其他脂肪族羧酸可列舉為，甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、新戊酸、己酸、
辛酸、月桂酸、肉豆蔻醛、棕櫚醛、硬脂酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、油酸、富 馬酸、馬來酸、草酸、丙二酸和琥珀酸。芳香族羧酸可列舉為，苯甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、苯連 三酸、偏苯三酸、苯均三酸、苯偏四甲酸、苯連四酸、苯均四酸、苯六甲酸、甲基苯甲 酸(tolyic acid)、二甲苯甲酸、2，3-二甲基苯甲酸、3，5-二甲基苯甲酸、2，3，4-三 甲基苯甲酸、甲苯酸、肉桂酸、水楊酸、2，3-二羥基苯甲酸、2，4-二羥基苯甲酸、龍 膽酸(2，5-二羥基苯甲酸)、2，6-二羥基苯甲酸、3，5-二羥基苯甲酸、沒食子酸(3， 4，5-三羥基苯甲酸)、萘酸衍生物，例如1，4-二羥基-2-萘酸和3，5-二羥基-2-萘 酸；酚酞和雙酚酸等。具有酚羥基基團(tuán)的化合物可列舉為包含酚羥基基團(tuán)的單體，例如苯酚、O-甲 酚、2，6-二甲苯酚、ρ-甲酚、m-甲酚、ο-乙基苯酚、2，4-二甲苯酚、2，5-二甲苯 酚、m-乙基苯酚、2，3-二甲苯酚、氯二甲酚(meditol)、3，5-二甲苯酚、ρ-叔丁基苯 酚、兒茶酚、ρ-叔戊基苯酚、間苯二酚、ρ-辛基苯酚、ρ-苯基苯酚、雙酚Α、雙酚F、 雙酚AF、聯(lián)苯二酚、二烯丙基雙酚F、二烯丙基雙酚Α、三苯酚和四苯酚；苯酚酚醛清 漆樹脂、ο-甲酚酚醛清漆樹脂、雙酚F酚醛清漆樹脂、雙酚A和酚醛清漆樹脂等。此類具有助焊劑活性的化合物優(yōu)選為具有助焊劑活性的固化劑，其能夠通過與 可交聯(lián)樹脂，例如與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)以三維模式并入。這樣可省略激活助焊劑后的清洗 步驟，并且進(jìn)一步改進(jìn)可靠性。具有助焊劑活性的固化劑可列舉為，在其單個(gè)分子中具有至少兩個(gè)能夠?qū)山?聯(lián)樹脂，例如環(huán)氧樹脂進(jìn)行加成的酚羥基基團(tuán)，以及至少一個(gè)與芳基直接結(jié)合的羧基基 團(tuán)，并且對(duì)金屬氧化物膜顯示助焊劑活性的化合物。具體實(shí)例包括苯甲酸衍生物，例如 2，3-二羥基苯甲酸、2，4-二羥基苯甲酸、龍膽酸(2，5-二羥基苯甲酸)、2，6-二羥基苯甲酸、3，4-二羥基苯甲酸和沒食子酸(3，4，5-三羥基苯甲酸)；萘酸衍生物，例 如1，4-二羥基-2-萘酸、3，5-二羥基-2-萘酸和3，7-二羥基-2-萘酸；酚酞和雙酚酸等。這些具有助焊劑活性的化合物可單獨(dú)使用，或?qū)⑵渲袃煞N或更多種以組合的方 式使用。盡管對(duì)具有助焊劑活性的化合物的含量沒有特別限制，但優(yōu)選將其調(diào)整至整個(gè) 樹脂化合物的以上且30_%或以下，且特別優(yōu)選5_%或以上且25_%或以下。 低于上述下限的含量可導(dǎo)致助焊劑活性不足，而超出上述上限的含量可導(dǎo)致部分具有助 焊劑活性的化合物沒有與可交聯(lián)樹脂反應(yīng)，并可導(dǎo)致位移。通過將所述含量調(diào)整至上述 范圍，可減少銅箔表面上氧化膜，從而獲得理想的強(qiáng)結(jié)合。所述樹脂組合物還可包含固化劑，對(duì)所述固化劑沒有特別的限制。所述固化劑可列舉為，酚類、胺類和硫醇類。在使用環(huán)氧樹脂作為可交聯(lián)樹脂 的情況下，從其與環(huán)氧樹脂的理想反應(yīng)性，固化期間尺寸變化小并且適合的固化后物理 性質(zhì)(例如，耐熱性或耐濕性等)的觀點(diǎn)來看，可優(yōu)選使用酚類。盡管對(duì)酚類沒有特別限制，從粘合層2的固化后物理性質(zhì)的觀點(diǎn)來看，可優(yōu)選 具有較高官能度的雙官能酚類。所述酚類可列舉為，雙酚A、四甲基雙酚A、二烯丙基 雙酚A、聯(lián)苯二酚、雙酚F、二烯丙基雙酚F、三苯酚、四苯酚、苯酚酚醛清漆和甲酚酚 醛清漆，其中，考慮到粘性、與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)性以及固化后物理性質(zhì)，可優(yōu)選使用苯 酚酚醛清漆和甲酚酚醛清漆。盡管對(duì)用作固化劑的苯酚酚醛清漆的含量沒有特別限制，但從使可交聯(lián)樹脂 完全固化的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選將其調(diào)整至整個(gè)樹脂組合物的5^%或以上，且特別優(yōu)選 10Wt%或以上。未與環(huán)氧樹脂反應(yīng)的部分苯酚酚醛清漆可能導(dǎo)致位移。從防止苯酚酚醛 清漆作為殘余物保留的觀點(diǎn)來看，可優(yōu)選將其含量調(diào)整至整個(gè)樹脂組合物的30wt%或以 下，且特別優(yōu)選25_%或以下。在使用環(huán)氧樹脂作為可交聯(lián)樹脂的情況下，可基于相對(duì)于所述環(huán)氧樹脂的當(dāng)量 確定所述苯酚酚醛清漆的含量。更具體地，優(yōu)選將苯酚酚醛清漆相對(duì)于環(huán)氧樹脂的當(dāng)量 調(diào)整至0.5或以上且1.2或以下，特別優(yōu)選0.6或以上且1.1或以下，最優(yōu)選0.7或以上且 0.98或以下。通過將苯酚酚醛清漆相對(duì)于環(huán)氧樹脂的當(dāng)量調(diào)整至上述下限值或以上，可 確保固化后的耐熱性和耐濕性，而通過將苯酚酚醛清漆相對(duì)于環(huán)氧樹脂的當(dāng)量調(diào)整至上 述上限值或以下，可減少可能在固化后仍未與環(huán)氧樹脂反應(yīng)的苯酚酚醛清漆的量，從而 可改進(jìn)抗位移性。其他固化劑可列舉為，咪唑類化合物和含磷化合物。所述咪唑類化合物可列舉為，咪唑、2-甲基咪唑、烷基咪唑、2-十七烷 基咪唑、1，2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-苯基-4-甲 基咪唑、1-苯甲基-2-苯基咪唑、1-苯甲基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、 1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-i烷基咪唑、1-氰基乙基-2-苯 基咪唑、1-氰基乙基-2-i烷基咪唑鐺偏苯三酸酯、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鐺偏 苯三酸酯、2，4-二氨基-6-[2，-甲基咪唑基-(1，)]-乙基-S-三嗪、2，4-二氨 基-6-[2，^一烷基咪唑基-(1，)]_乙基-S-三嗪、2，4-二氨基-6-[2，-乙基-4-甲
10基咪唑基-(1，)]_乙基-S-三嗪、2，4-二氨基_6-[2，-甲基咪唑基-(1，)]_乙基-S-三 嗪異氰脲酸酯加成物、2-苯基咪唑異氰脲酸酯加成物、2-甲基咪唑異氰脲酸酯加成物、 2-苯基-苯基-4，5- 二羥基二甲基咪唑和2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑。在這些咪唑類化合物中，可優(yōu)選使用熔點(diǎn)為150°C或以上的那些。這樣更易于同 時(shí)滿足樹脂層13的固化和助焊劑功能。更具體地，采用上述咪唑類化合物可成功地避免 預(yù)期在熔點(diǎn)過低時(shí)出現(xiàn)的情況，例如樹脂層13在焊料凸塊21上的氧化膜被除去且焊料凸 塊21和突起電極12結(jié)合之前固化，從而使結(jié)合不穩(wěn)定或破壞樹脂層13的耐久性。熔點(diǎn)為150°C或以上的咪唑類化合物可列舉為，2-苯基羥基咪唑、2-苯基-4-甲 基羥基咪唑和2-苯基-4-甲基咪唑。所述咪唑類化合物的熔點(diǎn)上限值沒有特別限制，但 可根據(jù)，例如樹脂層13的結(jié)合溫度恰當(dāng)?shù)卮_定。盡管對(duì)用作固化劑的咪唑類化合物的含量沒有特別限制，但優(yōu)選將其調(diào)整至整 個(gè)樹脂化合物的0.005對(duì)％或以上且10對(duì)％或以下，且特別優(yōu)選0.01對(duì)％或以上且5wt% 或以下。通過將所述咪唑類化合物的含量調(diào)整至上述下限值或以上，可使所述咪唑類化 合物更有效地充當(dāng)所述可交聯(lián)樹脂的固化催化劑，從而改進(jìn)樹脂層13的固化性。另一方 面，通過將所述咪唑類化合物的含量調(diào)整至上述上限值或以下，所述樹脂可在焊料的熔 融溫度下的熔體粘度不過高，從而可獲得理想的焊料結(jié)合結(jié)構(gòu)。此外，還可進(jìn)一步改進(jìn) 樹脂層13的耐久性。所述含磷化合物可列舉為，三苯基膦；四取代鱗與多官能酚化合物的分子化合 物；和四取代鱗和質(zhì)子供體和三烷氧基硅烷的分子化合物。其中，特別優(yōu)選四取代鱗和 多官能酚化合物的分子化合物；和四取代鱗和質(zhì)子供體和三烷氧基硅烷的分子化合物， 其對(duì)于樹脂層13的快速固化型更為有利，對(duì)半導(dǎo)體組件的鋁板的腐蝕性更小，和樹脂層 13的耐久性。盡管沒有具體限定，但所述樹脂組合物可包含不同于上述可交聯(lián)樹脂的成膜樹 脂?？捎糜诒景l(fā)明的成膜樹脂包括苯氧基樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺 樹脂、硅氧烷改性的聚酰亞胺樹脂、聚丁二烯、聚丙烯、苯乙烯_ 丁二烯-苯乙烯共聚 物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、聚甲醛樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯 醇縮乙醛樹脂、丁基橡膠、氯丁二烯橡膠、聚酰胺樹脂、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯 腈-丁二烯-丙烯酸共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙酸乙烯酯、尼龍和丙 烯酸橡膠。這些樹脂可單獨(dú)使用，或?qū)⑵渲袃煞N或更多種以組合的方式使用。用作成膜樹脂的苯氧基樹脂優(yōu)選具有5000-15000的數(shù)均分子量。通過使用此范 圍的苯氧基樹脂，可抑制樹脂層13在固化前的流動(dòng)性，從而可使所得層的厚度均勻。所 述苯氧基化合物可列舉為，具有雙酚A型、雙酚F型和聯(lián)苯型骨架的那些化合物，但不 限于此。從抑制起泡或在結(jié)合和焊接過程中常見的高溫下分離的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選具有
或以下的飽和水含量的苯氧基樹脂?；蛘撸鲇诟倪M(jìn)粘附性或與其他樹脂相容性的目的，也可使用具有腈基團(tuán)、環(huán) 氧基團(tuán)、羥基基團(tuán)和羧基基團(tuán)的樹脂作為成膜樹脂。例如，可使用丙烯酸橡膠(acryl rubber)作為此類樹脂。使用丙烯酸橡膠作為成膜樹脂可改進(jìn)薄膜形式的樹脂層13在形成過程中膜形成的穩(wěn)定性。所述應(yīng)用還有助于使樹脂層13具有較低的彈性模量，從而減少待粘附結(jié)構(gòu)和 樹脂層13之間的殘余應(yīng)力，可由此改進(jìn)對(duì)待粘附結(jié)構(gòu)的粘性。所述丙烯酸橡膠優(yōu)選為包含具有環(huán)氧基團(tuán)、羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或腈基基團(tuán)的 單體單元的(甲基)丙烯酸酯共聚物。通過選擇，可改進(jìn)對(duì)待粘附結(jié)構(gòu)，例如半導(dǎo)體組件 的背面，或半導(dǎo)體組件的包被材料的粘性。可用于此類(甲基)丙烯酸酯共聚物的單體 可列舉為，具有縮水甘油基基團(tuán)的(甲基)丙烯酸縮水甘油酯，具有羥基基團(tuán)的(甲基) 丙烯酸酯，具有羧基基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯和具有腈基基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯。其中，特別優(yōu)選使用包含具有縮水甘油基基團(tuán)或羧基基團(tuán)的單體單元的(甲基) 丙烯酸酯共聚物。通過所述應(yīng)用，可進(jìn)一步加速粘附膜的固化，并可由此改進(jìn)與待粘附 結(jié)構(gòu)的粘性。從改進(jìn)對(duì)待粘附結(jié)構(gòu)粘性的觀點(diǎn)來看，在使用包含具有羧基基團(tuán)的單體的(甲 基)丙烯酸酯共聚物時(shí)，通常可將所述共聚物中具有羧基基團(tuán)的單體單元的含量調(diào)整至 整個(gè)(甲基)丙烯酸酯共聚物的0.5^^%或以上，且優(yōu)選調(diào)整至以上。從進(jìn)一步 改進(jìn)樹脂層13耐久性的觀點(diǎn)來看，通?？蓪⒕哂恤然鶊F(tuán)的單體單元的含量調(diào)整至整個(gè) (甲基)丙烯酸酯共聚物的10對(duì)％或以下，且優(yōu)選5對(duì)％或以下。所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量通常為1,000或以上且1,000,000或以 下，優(yōu)選3,000或以上且900,000以下。通過調(diào)整至上述范圍，可進(jìn)一步改進(jìn)樹脂層13 的成膜性，并可確保結(jié)合過程中的流動(dòng)性?？赏ㄟ^凝膠滲透色譜(GPC)測量所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量。 通常使用來自TOSOH公司(TOSOH Corporation)的SC-8020型高效GPC儀，由填充了 TSKgel GMHi-L的柱，在40°C的溫度下，使用四氫呋喃作為溶劑進(jìn)行測量。從防止粘附膜變得過粘，以進(jìn)一步改進(jìn)可加工性的觀點(diǎn)來看，通常將所述(甲 基)丙烯酸酯共聚物的玻璃化溫度調(diào)整至0°C或以上，優(yōu)選5°C或以上。從進(jìn)一步改進(jìn)低 溫粘附性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選將所述(甲基)丙烯酸酯共聚物的玻璃化溫度調(diào)整至30°C或以 下，且優(yōu)選20°C或以下。可通過例如，在恒定負(fù)載(IOmN)下使用熱機(jī)械分析儀(Se&o InstrumentsInc.的 TMA/SS6100)拉伸薄膜，同時(shí)以5°C /分鐘的升溫速率從_65°C升溫來測量所述(甲基) 丙烯酸酯共聚物的玻璃化溫度，并可基于轉(zhuǎn)折點(diǎn)確定。盡管對(duì)所述成膜樹脂的含量沒有特別限制，但優(yōu)選將其調(diào)整至整個(gè)樹脂化合物 的5_%或以上且50_%或以下。通過添加上述范圍內(nèi)的成膜樹脂，可防止成膜性降 低，并且可防止樹脂層13的彈性模量在固化后增大，從而可進(jìn)一步改進(jìn)對(duì)待粘附結(jié)構(gòu)的 粘性。此外，通過在上述范圍內(nèi)的添加，可防止樹脂層13的熔融粘度增大。在需要特別高水平的特性，例如耐熱性、尺寸穩(wěn)定性和耐濕性的情況下，優(yōu)選 所述樹脂組合物進(jìn)一步包含無機(jī)填料。所述無機(jī)填料可列舉為，硅酸鹽，例如滑石、 煅燒粘土、未煅燒粘土、云母和玻璃；氧化物，例如氧化鈦、氧化鋁和熔融硅石的粉 末(熔融的球形硅石，熔融的碎硅石)和結(jié)晶硅石；碳酸鹽，例如碳酸鈣、碳酸鎂和水 滑石；氫氧化物，例如氫氧化鋁、氫氧化鎂和氫氧化鈣；硫酸鹽或亞硫酸鹽，例如硫酸 鋇、硫酸鈣和亞硫酸鈣；硼酸鹽，例如硼酸鋅、偏硼酸鋇、硼酸鋁、硼酸鈣和硼酸鈉； 和氮化物，例如氮化鋁、氮化硼和氮化硅。這些無機(jī)填料可單獨(dú)使用，或?qū)⑵渲袃煞N或更多種以組合的方式使用。其中，優(yōu)選硅石粉末，例如熔融硅石和結(jié)晶硅石，且特別優(yōu) 選球形熔融硅石。通過向所述樹脂組合物中添加無機(jī)填料，可改進(jìn)所述樹脂組合物在固化后的耐 熱性、耐濕性、強(qiáng)度以及樹脂層13的可分離性。盡管對(duì)所述無機(jī)填料的幾何形狀沒有特 別限定，從改進(jìn)樹脂組合物以構(gòu)成不顯示特別的各向異性的樹脂層的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選球形。盡管對(duì)所述無機(jī)填料的平均粒徑?jīng)]有特別限制，但優(yōu)選將其調(diào)整至0.5 μ m或以 下，特別優(yōu)選0.01-0.45 μ m，且最優(yōu)選0.01-0.3 μ m。由于無機(jī)填料的絮凝趨勢(shì)增大，過 小的平均粒徑可降低強(qiáng)度，而過大的粒徑可損害樹脂層13的透明度，從而難以識(shí)別半導(dǎo) 體組件表面上的標(biāo)記，并由此導(dǎo)致難以進(jìn)行半導(dǎo)體組件和基板之間的排列。盡管對(duì)所述無機(jī)填料的含量沒有特別限制，但優(yōu)選將其調(diào)整至整個(gè)樹脂化合物 的10-60wt%，且特別優(yōu)選20-50wt%。過少的無機(jī)填料含量可損害對(duì)耐熱性、耐濕性和 強(qiáng)度的改進(jìn)作用，而過大的含量可降低樹脂層13的透明度或降低樹脂層13的粘性?；蛘撸霏h(huán)氧樹脂組合物還可包含硅烷偶聯(lián)劑。包含硅烷偶聯(lián)劑可進(jìn)一步改 進(jìn)樹脂層13對(duì)待粘附結(jié)構(gòu)的粘性。所述硅烷偶聯(lián)劑可列舉為，環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑和包含芳 基的氨基硅烷偶聯(lián)劑。這些硅烷偶聯(lián)劑可單獨(dú)使用，或?qū)⑵渲袃煞N或更多種以組合的方 式使用。盡管對(duì)所述硅烷偶聯(lián)劑的含量沒有特別限制，但優(yōu)選將其調(diào)整至整個(gè)樹脂化合 物的 0.01-5wt%o所述樹脂組合物還可包含除上述之外的其他成分。例如，從改進(jìn)樹脂的各種性 質(zhì)，包括相容性、穩(wěn)定性和可使用性的觀點(diǎn)來看，可適當(dāng)?shù)靥砑痈鞣N添加劑。將在其上提供了具有助焊劑活性的樹脂層13的半導(dǎo)體晶片1與電路板2結(jié)合， 從而使突起電極12接觸焊料凸塊21，同時(shí)在其中放置具有助焊劑活性的樹脂層13，從而 獲得結(jié)合結(jié)構(gòu)3(圖4)。在此過程中，突起電極12穿透樹脂層13，在半導(dǎo)體晶片1和電 路板2提供助焊劑活性，并與焊料凸塊21相接觸。這樣，使突起電極12在接觸焊料凸 塊21的同時(shí)，被具有助焊劑活性的樹脂層13覆蓋。盡管對(duì)結(jié)合的條件沒有特別限制，但優(yōu)選在25-175°C，每單位面積0.5_5kgf的 負(fù)載下，將突起電極12和焊料凸塊21排列并暫時(shí)結(jié)合，并使其在200-300°C，每單位面 積0.1-15kgf的負(fù)載下充分結(jié)合1-60秒。更優(yōu)選在200-230°C壓力結(jié)合5-180秒。結(jié)合 的溫度取決于焊料凸塊中焊料種類的熔點(diǎn)，而負(fù)載取決于待結(jié)合端子的數(shù)量。由于在突起電極12和焊料凸塊21結(jié)合的同時(shí)在其中放置具有助焊劑活性的樹脂 層13，所以可結(jié)合焊料凸塊21同時(shí)抑制其表面被氧化(同時(shí)除去表面上的氧化膜)?？蓛?yōu)選進(jìn)一步加熱結(jié)合結(jié)構(gòu)3，從而固化構(gòu)成具有助焊劑活性的樹脂層13的樹 脂。盡管對(duì)加熱條件沒有特別限制，但優(yōu)選在120-200°C加熱30-180分鐘，從而可 固化具有助焊劑活性的樹脂層13，填充螺桿電極12和焊料凸塊21之間的空隙，并可由此
提高結(jié)合的可靠性。盡管在此實(shí)施方式中，在獲得結(jié)合結(jié)構(gòu)13后固化具有助焊劑活性的樹脂層13， 但該過程并不限于此。也可以在固化具有助焊劑活性的樹脂層13后獲得結(jié)合結(jié)構(gòu)13。隨后，向結(jié)合結(jié)構(gòu)3的電極墊22涂覆焊料。
優(yōu)選如圖5所示的那些焊球4作為焊料。通過配制，可簡化在其他基板等上的
二次安裝。涂覆焊球4的方法可列舉為電鍍、焊膏印刷和植球(ball mounting)。隨后，切割具有排列于其上的焊球4的結(jié)合結(jié)構(gòu)3以獲得多個(gè)半導(dǎo)體組件31。 在切割結(jié)合結(jié)構(gòu)3的過程中，將切割薄片連接到結(jié)合結(jié)構(gòu)3中與排列有焊球4的表面相反 的表面上。可優(yōu)選在切割前，首先將具有助焊劑活性的樹脂層放置到結(jié)合結(jié)構(gòu)3中排列有 焊球4的表面上。這樣，可簡化二次安裝中的焊料結(jié)合(solder bonding)，省略助焊劑處 理，并可由此改進(jìn)生產(chǎn)率和二次安裝后的可靠性，例如溫度循環(huán)性質(zhì)和墜落試驗(yàn)性質(zhì)?？芍苯邮褂蒙藤彽娜魏吻懈畋∑鳛橛糜诒景l(fā)明的切割薄片。通過上述過程，可提供制造半導(dǎo)體組件的方法，其中可將切割前的半導(dǎo)體晶片 與電路板結(jié)合，并通過切割堆疊結(jié)構(gòu)以有效的方式生產(chǎn)多個(gè)半導(dǎo)體組件。也就是說，根 據(jù)所述制造方法，可減少步驟的總數(shù)。
實(shí)施例下文將基于以下實(shí)施例和比較例描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此。實(shí)施例11、具有突起電極的半導(dǎo)體晶片的制造通過金-接線板結(jié)合法(gold-wire board bonding process)，使用焊料凸塊粘結(jié)劑 (bump bonder)在半導(dǎo)體晶片(直徑6-英寸，后250- μ rm)上以70- μ m的間距形成Al 墊上的金突起凸塊(stud bump)。每個(gè)金突起凸塊的幾何形狀特征為直徑30-35 μ m， 凸塊基座15-20 μ m，凸塊高40-45 μ m，并帶有保持未水平化的尖端。2、具有焊料凸塊的柔性電路板的制造使用由12 μ m厚的銅箔和聚酰亞胺膜(來自Ube_Nitto Kasei Co.，Ltd.的 BE2508DFF,線性膨脹系數(shù)=llppm/K，厚度=25 μ m)構(gòu)成的銅層壓板作為支座，對(duì) 其進(jìn)行激光加工，以使內(nèi)部具有直徑30-μ m的通孔，去沾污，隨后用焊料(Sn-Ag)電鍍 以在通孔中形成焊料凸塊。保護(hù)其上排列有焊料凸塊的表面，在銅側(cè)添加阻焊劑，通過曝光、顯影、蝕刻 和剝離阻焊劑形成互聯(lián)圖案。隨后，通過電鍍包被阻焊劑，并依次進(jìn)行預(yù)固化、曝光、 顯影和后固化，從而僅暴露出作為外連接端子的焊接區(qū)(lands)。隨后對(duì)焊接區(qū)實(shí)施鎳/ 金鍍，從而制造具有形成于其上的焊料凸塊的柔性電路板。最后，對(duì)所述柔性電路板進(jìn) 行外形加工，包括使用模具形成開口。3、具有助焊劑活性的樹脂層的制備通過將以下成分溶解于甲乙酮制備固含量為40%的樹脂清漆作為可交聯(lián)樹 脂的 47.0\￥丨％環(huán)氧樹脂(NC6000，環(huán)氧當(dāng)量 200g/eq，Nippon Kayaku Co., Ltd.)；作為 成膜樹脂的14.6^%丙烯酸酯共聚物(丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯_丙烯腈_丙烯酸_丙 烯酸羥乙基酯共聚物 SG-708-6，Nagase ChemteX Corporation,重均分子量500,000) 和14.6wt%丙烯酸樹脂(丙烯酸-苯乙烯共聚物，重均分子量5,500，UC-3900， TOAGOSEI Co.，Ltd.)；作為固化劑的0.3wt %固體酚醛樹脂(PR-53647，羥基當(dāng)量104g/()H基團(tuán)，Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.)；作為固化加速劑的0.1wt%咪唑類化合物 (2P4MHZ, Shikoku ChemicalsCorporation)；作為助焊劑化合物的 12.9wt%酚酞；作為偶 聯(lián)劑的0.4wt%丙基三甲氧基硅烷(KBM303，Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)；和作為流 平劑的 0.1wt%丙烯酸聚合物(BYK-361N，BYK Japan KK)。將所得清漆涂布到聚酯片上，隨后使其在設(shè)定適合蒸發(fā)溶劑的溫度下干燥，從 而獲得具有助焊劑活性的樹脂層。4、結(jié)合結(jié)構(gòu)的制造使用真空膜層壓機(jī)(“MVLP-500/600-2A”，Meiki Co.，Ltd.)將具有助焊劑
活性的樹脂層與半導(dǎo)體晶片的功能表面?zhèn)冉Y(jié)合。在120°C、O.SMPa的條件下，使用真空 膜層壓機(jī)進(jìn)行具有助焊劑活性的樹脂層片的結(jié)合30秒。得到與半導(dǎo)體晶片結(jié)合的具有助 焊劑活性的樹脂層的厚度為30 μ m。隨后，通過熱壓結(jié)合使其上具有突起電極的半導(dǎo)體晶片與其上具有焊料凸塊的 柔性電路板暫時(shí)結(jié)合，同時(shí)使用壓床(VH1-1758)垂直排列焊料凸塊和金突起凸塊。暫 時(shí)熱壓結(jié)合在150°C、l.OMPa下進(jìn)行。使加熱持續(xù)升高至250°C，同時(shí)逐漸減低壓力 (O.lMPa或以下)，從而使晶片上的金突起凸塊與柔性電路板上的熔融焊料凸塊合金化。 通過在180°C進(jìn)一步加熱120分鐘獲得同樣以電結(jié)合的結(jié)合結(jié)構(gòu)(晶片和柔性電路板)。5、半導(dǎo)體組件的制造在由此獲得的半導(dǎo)體晶片上安裝焊球，剝?nèi)ド藤徢懈畋∑母采w膜，隨后結(jié)合 切割薄片，使其粘附面背對(duì)厚度為250 μ m的6-英寸晶片的背面。使用劃片機(jī)(DISCO Corporation)以30,OOOrpm的軸轉(zhuǎn)數(shù)和50mm/sec的切割速度切割所得結(jié)合結(jié)構(gòu)，從而獲得 多個(gè)半導(dǎo)體組件。實(shí)施例2實(shí)施例2與實(shí)施例1相同，但使用下述電路板。此實(shí)施例中，作為具有焊料凸塊的柔性電路板使用的支座由線性膨脹系數(shù)為 2.5ppm/K 的聚酰亞胺(TOYOBOCo.，Ltd.)制成。實(shí)施例3實(shí)施例3與實(shí)施例1相同，但使用圖6所示具有與支座5結(jié)合的多個(gè)電路板51 的產(chǎn)品作為電路板。注意，本實(shí)施例中使用的電路板中沒有形成開口。實(shí)施例4實(shí)施例4與實(shí)施例1相同，但使用下述電路板。使用銅層壓板(ELC-4785GS，SumitomoBakelite Co., Ltd.,線性膨脹系數(shù)= 9ppm/K)，其包含厚30-μ m的玻璃布，并具有厚12 μ m的銅箔。實(shí)施例5實(shí)施例5與實(shí)施例1相同，但使用以下產(chǎn)品作為具有助焊劑活性的樹脂層。通過將以下成分溶解于甲乙酮制備固含量為40%的樹脂清漆作為可交聯(lián)樹脂 的 47.4\￥丨％環(huán)氧樹脂(NC6000，環(huán)氧當(dāng)量 200g/q，Nippon KayakuCo., Ltd.)；作為成膜 樹脂的14.6^%丙烯酸酯共聚物(丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯-丙烯腈-丙烯酸-丙烯酸羥乙 基酯共聚物 SG-708-6，Nagase ChemteX Corporation,重均分子量500,000)和 14.6wt% 丙烯酸樹脂(丙烯酸-苯乙烯共聚物，重均分子量5,500，UC-3900, TOAGOSEICo., Ltd.)；作為固化劑的16.4wt%固體酚醛樹脂(PR-53647，羥基當(dāng)量104g/()H基 團(tuán)，Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.)；作為固化加速劑的0.1wt%咪唑類化合物(2P4MHZ， Shikoku ChemicalsCorporation)；作為助焊劑化合物的6.4wt %癸二酸；作為偶聯(lián)劑的 0.4wt%丙基三甲氧基硅烷(KBM303，Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)；和作為流平劑的 0.1wt%丙烯酸聚合物(BYK-361N，BYK Japan KK)。將所得清漆涂布到聚酯片上，隨 后使其在設(shè)定適合蒸發(fā)溶劑的溫度下干燥，從而獲得具有助焊劑活性的樹脂層。比較例1在此比較例中制造倒裝芯片(芯片級(jí)封裝件)。使用旋涂儀在半導(dǎo)體晶片(大小6英寸；厚350 μ m)上涂布光敏聚酰亞胺 (CRC-8300, Sumitomo Bakelite Co., Ltd.),隨后對(duì)其進(jìn)行曝光、顯影和固化，從而暴露
Al板。在此開口中，通過化學(xué)鍍涂覆鎳，同樣通過化學(xué)鍍涂覆金，并在其上安裝焊球。 將產(chǎn)物切割成芯片。隨后，使用倒裝芯片粘結(jié)劑將安裝有焊球的上述芯片結(jié)合到在與所述焊球相同 的位置具有端子的硬質(zhì)基板(Arm Electronics Co.，Ltd.)。注意，首先通過印刷使用預(yù)焊 料(pre-solder)包被硬質(zhì)基板上表面上的端子，并且在結(jié)合前先使用助焊劑除去焊料上下 表面上的氧化膜。在結(jié)合后，清洗除去助焊劑，向結(jié)合部分中的間隙中注射毛細(xì)底料填充樹脂 (CRP-4152D, Sumitomo Bakelite Co., Ltd.),并固化樹脂。所述硬質(zhì)基板具有預(yù)先形成
在其背面的用于區(qū)域安裝的端子，能夠通過所述端子在基板上進(jìn)行安裝，其中在正面?zhèn)?和背面?zhèn)鹊亩俗优c銅電路相連。通過將焊球安裝到用于區(qū)域安裝的端子獲得倒裝芯片型 CSP。比較例2制造再分配型(re-distribution type)晶片級(jí)CSP，作為比較例。使用旋涂儀在半導(dǎo)體晶片(大小6英寸；厚350 μ m)上涂布光敏聚酰亞胺 (CRC-8300, Sumitomo Bakelite Co., Ltd.),隨后對(duì)其進(jìn)行曝光、顯影和固化，從而暴露
Al板。通過濺射形成厚5{)()人的鈦膜，通過濺射在其上堆疊厚3，000人的銅膜，涂布阻 焊劑，通過曝光和顯影在阻焊劑中形成使芯片上的端子朝向用于在電路板上區(qū)域安裝的 外連接端子再分布的電路圖案，并僅在電路圖案部分上鍍銅。隨后，除去阻焊劑，并蝕 刻銅膜和鈦膜以形成銅電路圖案。再次在其上涂布光敏聚酰亞(CRC-3900，Sumitomo Bakelite Co., Ltd.)作為絕緣膜，對(duì)其進(jìn)行曝光、顯影并固化圖案，從而暴露出作為外連 接末端的焊接區(qū)，隨后對(duì)焊接區(qū)鍍鎳并繼續(xù)鍍金，并在其上安裝焊球。將產(chǎn)品切割成芯 片大小，從而獲得半導(dǎo)體組件。對(duì)實(shí)施例和比較例中獲得的半導(dǎo)體組件進(jìn)行以下評(píng)估。評(píng)估項(xiàng)目與細(xì)節(jié)一起顯 示如下。結(jié)果顯示于表1中。1、生產(chǎn)率假定比較例1中的步驟數(shù)量為(100)，分別檢測其他實(shí)施例和比較例的生產(chǎn)率并 進(jìn)行比較。各標(biāo)識(shí)的含義如下A 假定比較例1中的步驟數(shù)量為(100)，步驟數(shù)量為40或以下且小于60 ；B 假定比較例1中的步驟數(shù)量為(100)，步驟數(shù)量為60或以下且小于80 ；
16
C 假定比較例1中的步驟數(shù)量為(100)，步驟數(shù)量為80或以下且小于100 ；和D 假定比較例1中的步驟數(shù)量為(100)，步驟數(shù)量為100或以上。2、結(jié)合可靠性基于溫度循環(huán)測試后電接觸是否有效來評(píng)估半導(dǎo)體組件的結(jié)合可靠性。更具體地，使用數(shù)字萬用表測量半導(dǎo)體組件和電路板之間的聯(lián)結(jié)電阻。對(duì)制造 的半導(dǎo)體組件進(jìn)行測量，并且在_65°C 1小時(shí)且150°C 1小時(shí)的1,000個(gè)溫度循環(huán)后進(jìn)行測 量。各標(biāo)識(shí)的含義如下A 在20個(gè)半導(dǎo)體組件中的20個(gè)中確認(rèn)電接觸；B 在20個(gè)半導(dǎo)體組件中的19個(gè)中確認(rèn)電接觸；C 在20個(gè)半導(dǎo)體組件中的16-17個(gè)中確認(rèn)電接觸；和D 在20個(gè)半導(dǎo)體組件中的16個(gè)或以下確認(rèn)電接觸。3、耐回流焊接性(reflow crack resistance)通過在條件為85°C，相對(duì)濕度85%的恒溫/恒濕箱中處理所得半導(dǎo)體組件168 小時(shí)以吸收水汽，隨后立即使用回焊裝置對(duì)其進(jìn)行回焊加工(最高260°C，10秒)，并使 用超聲裂紋探測器確認(rèn)是否存在內(nèi)部空隙來評(píng)估耐回流焊接性。所述處理按照J(rèn)EDEC標(biāo) 準(zhǔn)進(jìn)行。各標(biāo)識(shí)的含義如下所示。樣品的數(shù)量為20個(gè)。A在處理后沒有檢測到內(nèi)部空隙；和D在處理后檢測到內(nèi)部空隙。表 權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體組件的方法，所述方法包括獲得半導(dǎo)體晶片和電路板，所述半導(dǎo)體晶片具有在其功能表面上形成的突起電極， 所述電路板在一個(gè)表面具有焊料凸塊且在其另一個(gè)表面具有電極墊；將所述半導(dǎo)體晶片與所述電路板結(jié)合，同時(shí)在所述半導(dǎo)體晶片和所述電路板之間提 供具有助焊劑活性的樹脂層，并且使所述突起電極與所述焊料凸塊接觸，同時(shí)穿透所述 具有助焊劑活性的樹脂層，從而獲得結(jié)合結(jié)構(gòu)；向所述結(jié)合結(jié)構(gòu)的所述電極墊涂覆焊料；和切割所述結(jié)合結(jié)構(gòu)以獲得多個(gè)半導(dǎo)體組件。
2.如權(quán)利要求1所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述電路板具有在其中形成的開口，從而在所述半導(dǎo)體晶片與所述電路板結(jié)合 的步驟中，允許所述具有助焊劑活性的樹脂層流出。
3.如權(quán)利要求1或2所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述具有助焊劑活性的樹脂層 是薄膜，并且在所述結(jié)合步驟中，在所述半導(dǎo)體晶片與所述電路板結(jié)合的同時(shí)保持所述薄膜與所 述半導(dǎo)體晶片的所述功能性表面結(jié)合。
4.如權(quán)利要求1或2所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述具有助焊劑活性的樹脂層 是薄膜，并且在所述結(jié)合步驟中，在所述半導(dǎo)體晶片和所述電路板結(jié)合的同時(shí)保持所述薄膜與形 成有所述焊料凸塊的所述電路板表面結(jié)合。
5.如權(quán)利要求1或2所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述電路板是柔性電路板。
6.如權(quán)利要求1或2所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述電路板是剛性電路板。
7.如權(quán)利要求5所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述柔性電路板在面內(nèi)方向中的熱 膨脹系數(shù)為10[ppm/K]或以下。
8.如權(quán)利要求5所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述柔性電路板在面內(nèi)方向中的熱 膨脹系數(shù)為4[ppm/K]或以上。
9.如權(quán)利要求6所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述剛性電路板在面內(nèi)方向中的熱 膨脹系數(shù)為15[ppm/K]或以下。
10.如權(quán)利要求6所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述剛性電路板在面內(nèi)方向中的 熱膨脹系數(shù)為5[ppm/K]或以上。
11.如權(quán)利要求1或2所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中通過將多個(gè)與支座結(jié)合的電 路板來形成所述電路板。
12.如權(quán)利要求1或2所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中通過包含可交聯(lián)樹脂和具有 助焊劑活性的化合物的樹脂組合物來形成所述具有助焊劑活性的樹脂層。
13.如權(quán)利要求12所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述具有助焊劑活性的化合物充 當(dāng)所述可交聯(lián)樹脂的固化劑。
14.如權(quán)利要求12所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述具有助焊劑活性的化合物在 分子中具有至少一個(gè)羧基基團(tuán)或酚羥基基團(tuán)。
15.如權(quán)利要求12所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中所述具有助焊劑活性的化合物如 下式⑴所示化學(xué)式1HOOC-(CH2)n-COOH (1) η為滿足0≤η≤20的整數(shù)。
16.如權(quán)利要求1或2所述制造半導(dǎo)體組件的方法，其中向涂覆了所述焊料的所述電 極墊進(jìn)一步涂覆具有助焊劑活性的樹脂層。
17.通過權(quán)利要求1或2所述的制造半導(dǎo)體組件的方法獲得的半導(dǎo)體組件。
全文摘要
本發(fā)明的制造半導(dǎo)體組件的方法包括獲得具有形成于其功能表面上的突起電極的半導(dǎo)體晶片，和在一個(gè)表面具有焊料凸塊且在其另一個(gè)表面具有電極墊的電路板；將所述半導(dǎo)體晶片與電路板結(jié)合，同時(shí)在所述半導(dǎo)體晶片和電路板之間提供具有焊劑活性的樹脂層，并且使所述突起電極接觸所述焊料凸塊，同時(shí)穿透所述具有焊劑活性的樹脂層，從而獲得結(jié)合結(jié)構(gòu)；向所述結(jié)合結(jié)構(gòu)的電極墊涂覆焊料；和切割所述結(jié)合結(jié)構(gòu)以獲得多個(gè)半導(dǎo)體組件。
文檔編號(hào)H01L21/56GK102027584SQ20098011765
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者二階堂廣基, 杉野光生 申請(qǐng)人:住友電木株式會(huì)社