[发明专利]树脂密封的半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及基板不发生翘曲、耐回流焊性优异、树脂密封的半导体装置和适合该树脂密封的环氧树脂组合物。

背景技术

在有机基板上通过球栅阵列(ボ-ルグリツドアレイ)搭载IC，并用树脂密封的封装(BGA型封装)被广泛使用。作为该有机基板，广泛使用采用玻璃纤维的非织造布或将环氧树脂等含浸于织造布中固化得到的基板的单层或多层基板。通过树脂密封，由于在半导体元件搭载侧和相反侧施加不同的树脂量，因此，容易引起基板的翘曲。以往，由于树脂层的热收缩，将半导体元件搭载侧为上侧时，大多翘曲为凹型(凹型)。因此，通过在树脂中大量配合无机填充剂，抑制由于固化导致的热收缩，可以谋求防止翘曲(专利文献1)。

近年来，由于有机基板的薄型化等要求，因此存在降低半导体密封树脂量的发展方向。在这样的半导体装置中，与上述不同，大多成为凸型的翘曲。特别是，由于板上芯片球栅阵列封装(チツプオンボ-ドボ-ルグリツドアレイパツケ-ジ)在基板的背面侧、未搭载半导体元件一侧具有充满了树脂的槽，因此容易翘曲。为了防止这样的凸型的翘曲，考虑减少无机填充剂的量。但是，该填充剂量少时，树脂固化物的吸湿量增加，故不优选。另外，还考虑使用热膨胀率比较大的填充剂。作为这样的填充剂，已知40℃～400℃的平均热膨胀系数为2.0×10-5/℃的球状方英石。另外，还提出了主要使用方英石的组合物(专利文献1和2)。但是，方英石在268℃由α方英石相转变为β方英石，热膨胀率发生变化。因此，在最高温度为265℃左右的回流焊工序中，在基板和密封树脂固化物的界面发生剥离，或者，发生基板的翘曲变大等问题。

[专利文献1]特开平5-267371号公报

[专利文献2]特开平11-302506号公报

[专利文献3]特开2001-172472

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明的目的在于提供基板不发生翘曲，在回流焊工序中不会引起剥离，且被树脂密封的半导体装置和适合制备该装置的树脂组合物。

解决问题的方法

即，本发明的内容如下。

一种半导体装置，其包括有机基板、设置在该基板上的至少一个半导体元件、密封该有机基板和该半导体元件的固化的树脂组合物，其中，

从该半导体装置的配备半导体元件的基板面的任一顶点，使用激光三维测定机测定的在该面内的对角线方向上的高度的位移差的最大值为-600μm～+600μm，但不包括-600μm和+600μm两点的数值，

该半导体元件的总体积相对于该半导体装置的总体积的比例为18～50％，

该固化的树脂组合物包含(C)无机填充剂，

(C)的质量/固化的树脂组合物的质量为80～90％。

另外，本发明涉及适合制备上述半导体装置的下述的树脂组合物。

一种组合物，其用于半导体密封，该组合物包含：

(A)环氧树脂、

(B)固化剂，相对于(A)环氧树脂中含有的环氧基团1摩尔，其含量为0.5～1.5摩尔、

(C)无机填充剂、以及

(D)固化促进剂，其中，

(C)无机填充剂包含：

(C1)至少一种40℃～400℃的平均热膨胀系数为1.0×10^-5/℃～3.0×10^-5/℃的无机填充剂、

(C2)至少一种40℃～400℃的平均热膨胀系数低于1.0×10^-5/℃的无机填充剂，

(C)的质量/树脂组合物固化物的质量为80～90％，并且，

(C1)的质量/树脂组合物固化物的质量为5～45％。

发明效果

上述本发明的半导体装置基板几乎没有翘曲，另外，在回流焊工序中，即使加热到265℃左右，也不会发生剥离和裂纹。另外，本发明的组合物可以得到这样的基板不发生翘曲的半导体装置。

附图说明

图1是板上芯片球栅阵列封装的一个例子的剖面图。

图2是示出在本发明的实施例中制作的板上芯片球栅阵列封装和该封装中的半导体元件的体积的求算方法的平面图和剖面图。

图3是示出实施例中使用的IR回流焊的热曲线(プロフイ一ル)图。

符号说明

1  环氧树脂组合物

2  半导体芯片

3  芯片接合层

4  有机电路基板

5  金属线

6  环氧树脂组合物

具体实施方式