[发明专利]密封用树脂片及用其的半导体装置、该半导体装置的制法

说明书

技术领域

本发明涉及将具有连接用电极部的半导体元件组装在母板等布线电路基板上时所使用的密封用树脂片、及作为使用其的组装体的半导体装置、以及该半导体装置的制法。

背景技术

在半导体封装领域、特别是面向移动设备等需要高密度组装的半导体封装领域中，通常采用属于可实现小型·薄型化的组装方法的倒装片组装(flip-chip mounting)。倒装片组装是使半导体元件(芯片)的端子与布线电路基板的端子相向连接的组装方式，容易产生由半导体元件·布线电路基板间的热膨胀系数差带来的热应力导致的连接不良。因此，在倒装片组装中，通常，通过在半导体元件与布线电路基板之间封入含有无机填充剂的热固化性树脂来进行增强，从而使集中在半导体元件·布线电路基板间的端子连接部的应力分散，提高连接可靠性。

作为将上述热固化性树脂填充在半导体元件与布线电路基板之间的方法，现在主要使用的方法为，在布线电路基板上接合(bonding)半导体元件之后，将液态的底部填充剂(underfill)注入至半导体元件与布线电路基板之间的方法。然而，该方法存在如下问题：由于近年来伴随半导体封装的低高度化(height reduction)、引线脚的多数化而产生的狭窄间隙，在上述注入时容易产生空隙。因此，作为解决这种问题的方法，近年来提出了一种树脂密封方法，该方法在半导体元件与布线电路基板之间夹入含有无机填充剂的密封用树脂片，使其加热熔融来形成密封树脂层，并通过加压来对半导体元件·布线电路基板的端子间进行压接接合(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-242211号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述使用密封用树脂片来进行树脂密封的方法中，将密封用树脂片夹入半导体元件与布线电路基板之间时，由于密封用树脂片中的无机填充剂咬入到半导体元件与布线电路基板的端子间而导致导通特性降低，结果，有可能会使连接可靠性下降。

作为解决这种问题的方法，日本专利第3999840号中，本申请人等已经提出了一种抑制半导体元件与布线电路基板的端子间的无机填充剂咬入的方法，其中，对如下方面进行了研究，将密封用树脂片形成为含无机填充剂层与不含无机填充剂层的层叠体，在使用其进行树脂密封时，使得半导体元件·布线电路基板间的端子连接部位于不含无机填充剂层处。然而，如上述，在半导体元件与布线电路基板的端子间确实地创造出不存在无机填充剂的状态、使接合可靠性提高实际上是困难的。因此，在上述专利发明中也还存在改善的空间。

本发明是鉴于上述事实而成的，其目的在于，提供改善由半导体元件·布线电路基板间的热膨胀系数差导致的连接不良、并且更确实地抑制半导体元件·布线电路基板的端子间的无机填充剂的咬入、使连接可靠性提高的密封用树脂片及使用其的半导体装置、以及该半导体装置的制法。

用于解决问题的方案

为了解决上述的问题，本发明的第一要点在于一种密封用树脂片，其是以半导体装置为对象、用于对其布线电路基板与半导体元件之间的空隙进行树脂密封的密封用树脂片，所述半导体装置是在使设置于半导体元件的连接用电极部与设置于布线电路基板的连接用端子相向的状态下，在上述布线电路基板上搭载半导体元件而成的，上述密封用树脂片包括(α)含有无机填充剂的环氧树脂组合物层与(β)不含有无机填充剂的环氧树脂组合物层的二层结构，且所述(α)层与(β)层具有下述的特性(x)～(z)。

(x)上述(α)层的、选自60～125℃的层压温度下的熔融粘度为1.0×10²～2.0×10⁴Pa·s，上述(β)层的、选自60～125℃的层压温度下的熔融粘度为1.0×10³～2.0×10⁵Pa·s。

(y)上述(β)层的熔融粘度与(α)层的熔融粘度的差[(β)层-(α)层]为1.5×10⁴Pa·s以上。

(z)上述密封用树脂片的(β)层的厚度以上述连接用电极部的高度(h)为基准，为1/3h～4/5h。