倒装芯片安装用树脂组成物及凸块形成用树脂组成物制造技术

一种倒装芯片安装用树脂组成物，可以适用于新一代ＬＳＩ的倒装芯片安装，适宜进行高生产性及高可靠性的倒装芯片安装，该树脂组成物含有对流添加剂（１２），树脂（１３）被加热时，该对流添加剂（１２）沸腾。树脂（１３）被加热时，金属微粒在树脂中熔融，并且沸腾的对流添加剂（１２）在树脂中产生对流。对被供给到电路板（１０）和半导体芯片（２０）的树脂（１３）进行加热，在树脂（１３）中熔融的金属微粒，通过在电路板（１０）和半导体芯片（２０）的端子（１１、２１）之间自组装，形成对端子间进行电性连接的连接体２２，之后，通过使树脂（１３）固化，并使半导体芯片（２０）固定在电路板（１０）上，从而获得倒装芯片安装体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可以适用于将半导体芯片配备在电路板上的倒装芯片安装的倒装芯片安装用树脂组成物。特别是涉及能够对应窄间距化的半导体芯片的、适用于高生产性的倒装芯片安装的倒装芯片安装用树脂组成物。另外，还涉及能够对应窄间距化的半导体芯片的凸块形成用树脂组成物。
技术介绍
近年来，伴随应用于电子设备的半导体集成电路(LSI)的高密度化和高集成化，LSI芯片的连接端子的多引脚化、窄间距化迅速发展。将这些LSI芯片安装到电路板上时，为了减少配线延迟，倒装芯片安装技术得到广泛应用。而且，在倒装芯片安装中，一般在LSI芯片的连接端子上形成焊料凸块，经该焊料凸块，将其与形成在电路板上的电极端子一起接合。然而，为了将连接端子数超过5000的新一代LSI安装到电路板上，需要形成对应100μm以下窄间距的凸块，以现有的焊料凸块形成技术难以达到该要求。另外，由于需要形成对应连接端子数的多个凸块，为了降低成本，要求缩短每个芯片的装配速度以提高生产性。作为现有的凸块形成技术，开发有镀覆法和丝网印刷法等。镀覆法虽适用于窄间距，但由于工序复杂，存在生产性的问题。丝网印刷法虽具有优良的生产性，但因为采用掩膜，所以不适用于窄间距化。这种情况下，最近开发出了几种技术，可以在LSI芯片或电路板的电极上，选择性地形成焊料凸块。这些技术不仅适用于形成微细凸块，还能够集中形成凸块，因此具有优良的生产性，作为能够适用于将新一代LSI安装到电路板上的技术受到瞩目。其中有一种被称为焊膏法的技术(例如参考专利文献1)。该技术是将由金属微粒和焊料的混合物组成的焊膏，涂敷在表面上形成有电极的基板上，通过对基板进行加热，使金属微粒熔融，从而在湿润性高的电极上选择性地形成焊料凸块。另外，被称为超级焊料法的技术(例如参考专利文献2)，是将有机酸铅盐和金属锡为主要成分的膏状组成物(化学反应析出型焊料)，涂敷在形成有电极的基板上，通过对基板进行加热，引发Pb和Sn的置换反应，使Pb/Sn的合金选择性地析出在基板的电极上。然而，焊膏法及超级焊料法均通过涂敷向基板上供给膏状组成物，所以会产生局部性的厚度或浓度不均，因此，每个电极的焊料析出量不同，不能获得高度均匀的凸块。还有，由于这些方法通过涂布将膏状组成物供给到表面上形成有电极的具有凹凸的电路板上，不能将足够的焊料供给到变为凸部的电极上，因此难以获得倒装芯片安装所需的、期望的凸块高度。可是，采用现有的凸块形成技术进行倒装芯片安装时，还需要一道工序，即，将半导体芯片配备到形成有凸块的电路板上之后，为了把半导体芯片固定到电路板上，将称为底部充胶(underfill)的树脂，注入到半导体芯片和电路板之间的工序。于是，开发出了采用各向异性导电材料的倒装芯片安装技术(例如参考专利文献3)，该技术可以同时进行使半导体芯片和电路板的相对的电极端子之间的电性连接，和将半导体芯片固定到电路板上。该技术是向电路板和半导体芯片之间，供给含有导电微粒的热固性树脂，通过对半导体芯片加压的同时，对热固性树脂进行加热，从而同时实现半导体芯片和电路板的电极端子间的电性连接，和将半导体芯片固定到电路板上。专利文献1特开2000-94179号公报专利文献2特开平1-157796号公报专利文献3特开2000-332055号公报专利文献4特开2004-260131号公报非专利文献110thSymposium on“Microjoining and AssemblyTechnolegy in Electronics”February 5-6，2004，pp.183-188非专利文献29thSymposium on“Microjoining and AssemblyTechnolegy in Electronics”February 6-7，2003，pp.115-120然而，在采用上述的各向异性导电材料的倒装芯片安装中，因为是经导电微粒，通过机械性接触获得电极间的电导通，所以难以获得稳定的导通状态。另外，被相对电极夹持的导电微粒，被树脂的热固化产生的凝集力维持，因此需要使热固性树脂的弹性率和热膨胀率等特性，以及导电微粒的粒径分布等特性一致，存在工艺控制难的课题。即，为了使采用各向异性导电材料的倒装芯片安装技术适用于连接端子数超过5000的新一代LSI芯片，从生产性和可靠性来看，仍存在很多需要解决的课题。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述问题而设计的，其目的在于，提供一种倒装芯片安装用树脂组成物，该组成物可以适用于新一代LSI的倒装芯片安装，且适用于高生产性及高可靠性的倒装芯片安装。本专利技术的倒装芯片安装用树脂组成物，是在树脂中分散金属微粒而成的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述树脂还含有在该树脂被加热时沸腾的对流添加剂，所述树脂被加热后，所述金属微粒在所述树脂中熔融，并且所述沸腾的对流添加剂在所述树脂中产生对流。优选为所述金属微粒以0.5～30体积％的比例包含在所述树脂中。更优的是所述金属微粒以0.5～20体积％的比例包含在所述树脂中。在优选实施方式中，所述树脂由膏状树脂构成。在优选实施方式中，所述树脂由片状树脂构成，该树脂被加热时成为熔融状态。优选为所述树脂由热固性树脂构成，所述金属微粒在所述热固性树脂的反应开始时间和固化温度之间具有熔点，所述对流添加剂在所述热固性树脂的反应开始时间和固化温度之间具有沸点。优选为所述树脂由热塑性树脂构成，所述金属微粒具有比所述热固性树脂的玻化温度更高的熔点，所述对流添加剂具有比所述热固性树脂的玻化温度更高的沸点。在优选实施方式中，所述树脂由光固化性树脂构成。优选为所述对流添加剂的沸点是低于所述金属微粒的熔点的温度。优选为所述对流添加剂以0.1～20重量％的比例包含在所述树脂中。在优选实施方式中，所述对流添加剂由从异丙醇、醋酸丁酯、丁基卡必醇、乙二醇的组群中选出的至少一种以上的材料组成。在优选实施方式中，所述倒装芯片安装用树脂组成物，被供给到分别具有相互相对配置的多个电极的基板之间，通过对该树脂组成物进行加热，使分散于所述树脂中的金属微粒熔融，熔融后的金属微粒在所述基板的电极间自组装(self-assembled)形成连接体。优选为所述金属微粒以[(电极的总面积)/(基板的面积)×100±10]体积％的比例包含在所述树脂中。在优选实施方式中，所述基板具有沿该基板周边配列的多个电极，所述金属微粒以0.5体积％的比例包含在所述树脂中。在优选实施方式中，所述基板具有在该基板面内呈格子状配列的多个电极，所述金属微粒以5体积％的比例包含在所述树脂中。在优选实施方式中，所述被相对配置的基板分别由电路板和半导体芯片构成。本专利技术的倒装芯片安装用树脂组成物，是在树脂中分散金属微粒而成的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述树脂还含有在该树脂被加热时沸腾的对流添加剂，所述树脂被加热后，所述金属微粒在所述树脂中熔融，并且所述沸腾的对流添加剂在所述树脂中产生对流。优选为所述金属微粒以0.5～30体积％的比例包含在所述树脂中。更优的是所述金属微粒以0.5～20体积％的比例包含在所述树脂中。在优选实施方式中，所述树脂由膏状树脂构成。在优选实施方式中，所述树脂由片状树脂构成，该树脂被加热时变为熔融状态。在优选实施方式中，所述凸块形成用树脂组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒装芯片安装用树脂组成物，其是在树脂中分散金属微粒而成，其特征在于，所述树脂中还含有在该树脂被加热时沸腾的对流添加剂，所述树脂被加热时，所述金属微粒在所述树脂中熔融，并且所述沸腾的对流添加剂在所述树脂中对流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-12-17 365684/20041.一种倒装芯片安装用树脂组成物，其是在树脂中分散金属微粒而成，其特征在于，所述树脂中还含有在该树脂被加热时沸腾的对流添加剂，所述树脂被加热时，所述金属微粒在所述树脂中熔融，并且所述沸腾的对流添加剂在所述树脂中对流。2.根据权利要求1所述的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述金属微粒以0.5～30体积％的比例包含在所述树脂中。3.根据权利要求1所述的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述金属微粒以0.5～20体积％的比例包含在所述树脂中。4.根据权利要求1所述的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述树脂由膏状树脂构成。5.根据权利要求1所述的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述树脂由片状树脂构成，该树脂被加热时成为熔融状态。6.根据权利要求4所述的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述树脂由热固性树脂构成，所述金属微粒的熔点处于所述热固性树脂的反应开始温度和固化温度之间，所述对流添加剂的沸点处于所述热固性树脂的反应开始温度和固化温度之间。7.根据权利要求5所述的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述树脂由热塑性树脂构成，所述金属微粒的熔点比所述热塑性树脂的玻化温度高，所述对流添加剂的沸点比所述热塑性树脂的玻化温度高。8.根据权利要求4所述的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述树脂由光固化性树脂构成。9.根据权利要求1所述的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述对流添加剂的沸点温度低于所述金属微粒的熔点。10.根据权利要求1所述的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述对流添加剂以0.1～20重量％的比例包含在所述树脂中。11.根据权利要求1所述的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述对流添加剂由从异丙醇、醋酸丁酯、丁基卡必醇、乙二醇中选出的至少一种以上的材料构成。12.根据权利要求1所述的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，将所述倒装芯片安装用树脂组成物供给到分别具有相互相对配置的多个电极的基板之间，对该树脂组成物进行加热，从而使分散于所述树脂中的金属微粒熔融，该熔融后的金属微粒在所述基板的电极间自组装而形成连接体。13.根据权利要求12所述的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述金属微粒以[(电极的总面积)/(基板的面积)×100±10]体积％的比例包含在所述树脂组成物中。14.根据权利要求12所述的倒装芯片安装用树脂组成物，其特征在于，所述基板具有沿着该基板周边配置的多个电极，所述金属微粒以0.5体积％以上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：北江孝史，辛岛靖治，平野浩一，小岛俊之，中谷诚一，小松慎五，山下嘉久，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]