压缩成型用模具底部填充材料、半导体封装、结构体和半导体封装的制造方法技术

本发明专利技术的压缩成型用模具底部填充材料，将配置在基板上的半导体元件密封，并且被填充在上述基板与上述半导体元件之间的间隙中，上述压缩成型用模具底部填充材料包含环氧树脂(A)、固化剂(B)和无机填充剂(C)，上述压缩成型用模具底部填充材料为粉粒体，使用固化测定试验机在模具温度175℃的条件下进行测定时，从开始测定至达到最大转矩的5％为止的时间T(5)为25秒以上100秒以下。

Manufacturing methods for the bottom filling material, semiconductor packaging, structure and semiconductor packaging for compression molding

With the invention of the bottom compression molding mold filling material, the semiconductor element is disposed on the substrate and is sealed, filling the gap between the substrate and the semiconductor element in the compression molding die underfill material containing epoxy resin (A), curing agent (B) and inorganic filler (C). The compression molding die underfill for powders, were measured in the mold temperature of 175 DEG C under the condition of testing machine used in curing, from the beginning to the determination of maximum torque of 5% T (5) time is 25 seconds to 100 seconds on the following.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压缩成型用模具底部填充材料、半导体封装、结构体和半导体封装的制造方法
本专利技术涉及压缩成型用模具底部填充材料、半导体封装、结构体和半导体封装的制造方法。
技术介绍
在基板上安装半导体元件而形成的半导体封装中，有时会使用一并进行基板与半导体元件之间的间隙的填充和半导体元件的密封的模具底部填充材料。作为关于模具底部填充材料的技术，可以举出例如在专利文献1中记载的技术。专利文献1是关于模具底部填充材料用的环氧树脂组合物的技术。具体而言，记载有包含环氧树脂、固化剂、无机填充剂和固化促进剂的非液态的环氧树脂组合物。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-132268号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在使用模具底部填充材料一并进行基板与半导体元件之间的间隙的填充和半导体元件的密封的情况下，有时无法充分地得到上述间隙中的填充性。因此，要求填充性优异的模具底部填充材料。用于解决技术问题的手段根据本专利技术，提供一种压缩成型用模具底部填充材料，其将配置在基板上的半导体元件密封，并且被填充在所述基板与所述半导体元件之间的间隙中，所述压缩成型用模具底部填充材料包含：环氧树脂(A)；固化剂(B)；和无机填充剂(C)，所述压缩成型用模具底部填充材料为粉粒体，在使用固化测定试验机(Curelastometer)在模具温度175℃的条件下进行测定时，从开始测定至达到最大转矩的5％为止的时间T(5)为25秒以上100秒以下。根据本专利技术，提供一种半导体封装，其通过使用上述的压缩成型用模具底部填充材料将配置在基板上的半导体元件密封、并且填充所述基板与所述半导体元件之间的间隙而得到。根据本专利技术，提供一种结构体，其通过使用上述的压缩成型用模具底部填充材料将配置在基板上的多个半导体元件密封、并且填充所述基板与各所述半导体元件之间的间隙而得到。根据本专利技术，提供一种半导体封装的制造方法，其具备：在基板上隔着凸点(bump)配置半导体元件的工序；和使用压缩成型法，利用上述压缩成型用模具底部填充材料，将所述半导体元件密封并且填充所述基板与所述半导体元件之间的间隙的工序。专利技术效果根据本专利技术，能够实现填充性优异的模具底部填充材料。附图说明上述的目的和其他的目的、特征和优点，通过以下说明的优选实施方式和附随于其的以下的附图将变得进一步明确。图1是表示本实施方式所涉及的半导体封装的截面图。图2是表示本实施方式所涉及的结构体的截面图。具体实施方式以下，利用附图对实施方式进行说明。另外，在所有附图中，对于相同的构成要件标注相同的符号，并适当地省略说明。(第1实施方式)本实施方式所涉及的模具底部填充材料是将配置在基板上的半导体元件密封，并且填充基板与半导体元件之间的间隙的压缩成型用模具底部填充材料。压缩成型用模具底部填充材料包含环氧树脂(A)、固化剂(B)和无机填充剂(C)。另外，压缩成型用模具底部填充材料是粉粒体。另外，压缩成型用模具底部填充材料，在使用固化测定试验机在模具温度175℃的条件下测定时，从开始测定至达到最大转矩的5％为止的时间T(5)为25秒以上100秒以下。可认为使用模具底部填充材料进行的半导体元件的密封和位于半导体元件下的间隙的填充例如通过传递成型法进行。然而，在该情况下，有时对上述间隙难以得到稳定而优异的填充性。这在大面积的MAP成型那样的情况下尤其显著。本专利技术人鉴于这样的情况，对利用压缩成型法进行模具底部填充材料的密封成型进行了研究。然而，在这样的情况下，也要求对基板与半导体元件之间的间隙的更优异的填充性。本专利技术人新发现，对于模具底部填充材料，通过控制由固化测定试验机测定的固化特性，能够提高在利用压缩成型法一并进行半导体元件的密封和位于半导体元件下的间隙的填充时的填充性。本实施方式根据这样的见解，提供使用固化测定试验机在模具温度为175℃的条件下测定时的、从开始测定至达到最大转矩的5％为止的时间T(5)为25秒以上100秒以下的压缩成型用模具底部填充材料。由此，能够实现填充性优异的模具底部填充材料。以下，对本实施方式所涉及的压缩成型用模具底部填充材料、半导体封装100和结构体102进行详细说明。首先，对压缩成型用模具底部填充材料进行说明。压缩成型用模具底部填充材料将配置在基板上的半导体元件密封，并且被填充在基板与半导体元件之间的间隙中。半导体元件的密封以及对基板与半导体元件之间的间隙的填充，利用压缩成型法一并进行。由此，能够进行填充性和灰分均匀性优异的模具底部填充材料的成型。这样的效果例如在MAP成型等大面积的密封成型中尤其能够显著地得到。基板例如是内插板等配线基板。另外，半导体元件例如被倒装安装在基板上。通过使用压缩成型用模具底部填充材料进行的密封和填充而形成的是例如BGA(BallGridArray：球栅阵列)或CSP(ChipSizePackage：芯片尺寸封装)等半导体封装，也涉及通过近年来在这些封装的成型中大量应用的MAP(MoldArrayPackage：模制阵列封装)成型而形成的结构体。压缩成型用模具底部填充材料为粉粒体。由此，能够利用压缩成型法进行填充性和灰分均匀性优异的模具底部填充材料的成型。另外，压缩成型用模具底部填充材料为粉粒体是指为粉末状或颗粒状中的任一形状的情况。本实施方式所涉及的压缩成型用模具底部填充材料例如能够为颗粒状。另外，根据使用作为粉粒体的本实施方式的压缩成型用模具底部填充材料的压缩成型，与使用不是粉粒体而是锭(tablet)状的模具底部填充材料的传递成型相比，能够实现优异的填充性和灰分均匀性。本实施方式中的压缩成型用模具底部填充材料，在使用JIS标准筛通过筛分测定的粒度分布中，相对于压缩成型用模具底部填充材料整体，粒径小于106μm的微粉的比例优选为5质量％以下，更优选为3质量％以下。通过使粒径小于106μm的微粉的比例为上述上限值以下，散布在模具上时为粉粒体的材料不会成为块状物而均匀地熔融，从而能够抑制部分凝胶化和固化不均匀。因此，能够提高压缩成型时的灰分均匀性和成型性。另外，本实施方式中的压缩成型用模具底部填充材料，在使用JIS标准筛通过筛分测定的粒度分布中，相对于压缩成型用模具底部填充材料整体，粒径为2mm以上的粗粒的比例优选为3质量％以下，更优选为2质量％以下。通过使粒径为2mm以上的粗粒的比例为上述上限值以下，能够降低压缩成型时的散布不均匀，从而提高固化树脂厚度的均匀性。另外，散布在模具上时为粉粒体的材料不会成为块状物而均匀地熔融，从而能够抑制部分凝胶化和固化不均匀，也能够提高压缩成型时的灰分均匀性和成型性。作为如上所述的压缩成型用模具底部填充材料的粒度分布的测定方法，作为一个例子，可以举出如下方法：使用配置在旋转式振筛机的孔径为2.00mm、1.00mm和106μm的JIS标准筛，在使这些筛振动20分钟(锤击次数：120次/分钟)的同时，使40g的试样通过筛而进行分级，求出在2.00mm、1.00mm的筛上残留的颗粒相对于分级前的全部试样质量的比例(质量％)、以及通过106μm的筛的微粉相对于分级前的全部试样质量的比例(质量％)。另外，在使用该方法的情况下，纵横比高的颗粒有可能通过各个筛。因此，在利用上述方法进行的粒度分布的测定中，例如，为了方便起见，能够将根据上述一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩成型用模具底部填充材料，其将配置在基板上的半导体元件密封，并且被填充在所述基板与所述半导体元件之间的间隙中，所述压缩成型用模具底部填充材料的特征在于，包含：环氧树脂(A)；固化剂(B)；和无机填充剂(C)，所述压缩成型用模具底部填充材料为粉粒体，在使用固化测定试验机在模具温度175℃的条件下进行测定时，从开始测定至达到最大转矩的5％为止的时间T(5)为25秒以上100秒以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种压缩成型用模具底部填充材料，其将配置在基板上的半导体元件密封，并且被填充在所述基板与所述半导体元件之间的间隙中，所述压缩成型用模具底部填充材料的特征在于，包含：环氧树脂(A)；固化剂(B)；和无机填充剂(C)，所述压缩成型用模具底部填充材料为粉粒体，在使用固化测定试验机在模具温度175℃的条件下进行测定时，从开始测定至达到最大转矩的5％为止的时间T(5)为25秒以上100秒以下。2.根据权利要求1所述的压缩成型用模具底部填充材料，其特征在于：使用高化式流动试验仪测定的175℃的粘度η为3.5Pa·秒以上15Pa·秒以下。3.根据权利要求2所述的压缩成型用模具底部填充材料，其特征在于：时间T(5)/粘度η为2Pa-1以上30Pa-1以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的压缩成型用模具底部填充材料，其特征在于：所述无机填充剂(C)的从体积基准粒度分布的最大粒径侧看时累积频率为5％的粒径Rmax为8μm以上35μm以下。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤祐辅，
申请(专利权)人：住友电木株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP