半導(dǎo)體部件和使用其的半導(dǎo)體安裝品、半導(dǎo)體安裝品的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本技術(shù)領(lǐng)域涉及半導(dǎo)體部件和使用了該半導(dǎo)體部件的半導(dǎo)體安裝品、以及半導(dǎo)體 安裝品的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為將半導(dǎo)體部件安裝于基板的方法，有如下方法:將在半導(dǎo)體部件的下表面以 焊料為成分而形成的凸點與布線基板的電極進行焊料接合來使其導(dǎo)通。但是若僅是凸點與 電極的焊料接合，那么使半導(dǎo)體部件保持于布線基板的保持力不足的情況很多。在該情況 下，使用環(huán)氧樹脂等熱硬化性樹脂來加強半導(dǎo)體部件與基板的結(jié)合。
[0003] 作為樹脂加強方法，已經(jīng)提出了焊料填充、側(cè)填充等方法(例如，專利文獻1)。此外 還提出了使用包含焊料粉以及助焊劑成分的熱硬化性樹脂組合物所形成的樹脂強化型焊 料膏劑的技術(shù)(例如，專利文獻2)。此外還提出了使不包含焊料的樹脂組合物附著于焊料球 的表面的技術(shù)(例如，專利文獻3)。
[0004] 參照圖20A~圖20C來說明現(xiàn)有的樹脂加強例。圖20A~圖20C是表示現(xiàn)有的使用了 樹脂強化型焊料膏劑的表面安裝的一例的剖面圖。
[0005] 如圖20A所示，預(yù)先，將熱硬化性樹脂組合物1印刷在形成于電路基板2的表面的電 極3上。然后，使用注射器4將密封材料5涂敷在熱硬化性樹脂組合物1或電路基板2的表面。
[0006] 接下來如圖20B所示，在涂敷有密封材料5的電路基板2上，安裝半導(dǎo)體裝置6。即， 將在半導(dǎo)體裝置6的一面處所形成的端子7朝向電路基板2，如箭頭所示，使半導(dǎo)體裝置6落 在電路基板3上。
[0007] 接下來如圖20C所示，對電路基板2、半導(dǎo)體裝置6進行加熱，由焊料部8、樹脂硬化 部9形成接合部10。圖20C相當(dāng)于半導(dǎo)體裝置6的安裝后的剖面圖。
[0008] 在先技術(shù)文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1:國際公開第2012/042809號 [0011] 專利文獻2 :JP特開2011-176050號公報 [0012] 專利文獻3: JP特開2012-84845號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的半導(dǎo)體部件具有半導(dǎo)體封裝件、凸點以及被覆部，半導(dǎo)體封裝件具有安 裝面。凸點由第1焊料構(gòu)成，并形成于安裝面。被覆部由包含由第2焊料構(gòu)成的焊料粉、助焊 劑成分以及第1熱硬化性樹脂粘合劑在內(nèi)的第1組合物構(gòu)成，并被覆了凸點的前端部。
[0014] 通過該構(gòu)成，半導(dǎo)體部件與布線基板之間的連接可靠性提高，使用了半導(dǎo)體部件 的半導(dǎo)體安裝體的安裝可靠性提高。
【附圖說明】
[0015] 圖1(a)是本發(fā)明的實施方式1的半導(dǎo)體部件的剖面圖。
[0016] 圖1(b)是圖1(a)所示的半導(dǎo)體部件的立體圖。
[0017]圖2A是圖1(a)所示的半導(dǎo)體部件的重要部分（凸點附近)的放大剖面圖。
[0018] 圖2B是圖1(a)所示的半導(dǎo)體部件的其他構(gòu)成的重要部分（凸點附近）的放大剖面 圖。
[0019] 圖3A是表示本發(fā)明的實施方式1的半導(dǎo)體部件的制造步驟的說明圖。
[0020] 圖3B是表不接在圖3A之后的半導(dǎo)體部件的制造步驟的說明圖。
[0021] 圖4A是應(yīng)用了本發(fā)明的實施方式1的半導(dǎo)體部件的半導(dǎo)體安裝品的部分剖面圖。 [0022]圖4B是圖4A所示的半導(dǎo)體安裝品的立體圖。
[0023] 圖5是例示將圖1(a)所示的半導(dǎo)體部件安裝于布線基板的表面的步驟的說明圖。
[0024] 圖6是圖5所示的步驟中的重要部分的放大圖。
[0025]圖7是表示以通過圖5或圖6所示的步驟在布線基板的表面搭載了半導(dǎo)體部件的狀 態(tài)進行回流焊之前的狀態(tài)的重要部分的放大剖面圖。
[0026] 圖8是圖4A所示的半導(dǎo)體安裝品的重要部分放大剖面圖。
[0027] 圖9是示意性地表示本發(fā)明的實施方式1的半導(dǎo)體安裝品的安裝面的俯視圖。
[0028] 圖10是說明作為一個比較例而示出的半導(dǎo)體部件的安裝例的剖面圖。
[0029] 圖11是表示在圖10所示的比較例所涉及的安裝例中進行回流焊之前的狀態(tài)的剖 面圖。
[0030]圖12是說明在圖10所示的比較例所涉及的安裝例中進行回流焊之后的安裝狀態(tài) 的剖面圖。
[0031] 圖13是本發(fā)明的實施方式2的半導(dǎo)體部件的重要部分剖面圖。
[0032] 圖14是圖13所示的半導(dǎo)體部件的制造方法的說明圖。
[0033] 圖15A是說明圖13所示的半導(dǎo)體部件的制造步驟的重要部分剖面圖。
[0034] 圖15B是說明圖13所示的半導(dǎo)體部件的制造步驟的重要部分剖面圖。
[0035] 圖16A是本發(fā)明的實施方式2的另一半導(dǎo)體部件的重要部分剖面圖。
[0036] 圖16B是本發(fā)明的實施方式2的又一半導(dǎo)體部件的重要部分剖面圖。
[0037] 圖17是本發(fā)明的實施方式3的半導(dǎo)體部件的重要部分剖面圖。
[0038] 圖18是將本發(fā)明的實施方式3的半導(dǎo)體安裝品的焊料接合結(jié)構(gòu)進行放大來示意性 地說明的剖面圖。
[0039] 圖19A是說明本發(fā)明的實施方式3的半導(dǎo)體部件的制造步驟的重要部分剖面圖。
[0040] 圖19B是說明圖19A所示的步驟的下一步驟的重要部分的剖面圖。
[0041 ]圖19C是說明圖19B所示的步驟的下一步驟的重要部分的剖面圖。
[0042]圖20A是說明現(xiàn)有的使用了樹脂強化型焊料膏劑的表面安裝的步驟的剖面圖。 [0043]圖20B是表示接在圖20A之后的步驟的剖面圖。
[0044]圖20C是表示接在圖20B之后的步驟的剖面圖。
【具體實施方式】
[0045] 在本實施方式的說明之前，說明圖20A至圖20C所示的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置中的問 題。對于現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置而言，如圖20B所示，密封材料5、熱硬化性樹脂組合物1有可能附 著在端子7的表面。這樣附著于端子7的表面的密封材料5、熱硬化性樹脂組合物1在如圖20C 所示形成接合部10時，有可能阻礙焊料部8與電極3之間的電連接。
[0046] 此外，向預(yù)先經(jīng)印刷形成的熱硬化性樹脂組合物1上，按壓凸?fàn)畹亩俗?時，熱硬化 性樹脂組合物1向下側(cè)被壓開。因此，存在對焊料部8的周圍進行加強的樹脂硬化部9的高度 不足而導(dǎo)致由樹脂硬化部9不能充分加強焊料部8的周圍的情況。
[0047] 以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。在各實施方式中，有時對于與前面的實 施方式同樣的構(gòu)成標(biāo)注相同的標(biāo)號，并省略詳細(xì)說明。另外，本申請發(fā)明并不限定于以下的 實施方式1~3。在本申請發(fā)明的思想的范圍內(nèi)，能夠?qū)嵤┓绞竭M行變更。也能夠?qū)嵤┓?式1~3的內(nèi)容彼此組合起來應(yīng)用。
[0048](實施方式1)
[0049]圖1(a)是本發(fā)明的實施方式1的半導(dǎo)體部件110的剖面圖。圖1(b)是圖1(a)所示的 半導(dǎo)體部件110的立體圖。
[0050]半導(dǎo)體部件110包含具有安裝面150的半導(dǎo)體封裝件120、凸點130、以及被覆部 140。凸點130形成在安裝面150。被覆部140被覆了凸點130的前端部。具體來說，在半導(dǎo)體封 裝件120的安裝面150，以給定間隔形成有多個凸點130。設(shè)置于各凸點130的表面的被覆部 140彼此相互隔開，相鄰的凸點130之間的電絕緣性得到保持。
[0051 ]圖2A、圖2B是半導(dǎo)體部件110的重要部分（凸點130附近）的放大剖面圖。圖2A與圖 2B的區(qū)別在于被覆部140的大小。
[0052]凸點130由第1焊料形成。另一方面，被覆部140由第1組合物形成，該第1組合物包 含由第2焊料構(gòu)成的焊料粉170、助焊劑成分(未圖示）、以及第1熱硬化性樹脂粘合劑（以下 稱為第1粘合劑)160。
[0053]首先，對半導(dǎo)體部件110更詳細(xì)地進行說明。作為半導(dǎo)體封裝件120而言，只要是在 半導(dǎo)體封裝件120的安裝面形成由焊料球等構(gòu)成的凸點130的形態(tài)，則并無特別限定。半導(dǎo) 體封裝件120的一例是在有機基板的內(nèi)插器（interposer)的下表面設(shè)置焊料球作為凸點 130,在上表面搭載半導(dǎo)體芯片，并由密封樹脂密封的BGA(Ball Grid Array Package，球柵 陣列封裝）、CSP(Chip Scale Package，芯片級封裝)等。
[0054] 接著，對構(gòu)成凸點130的第1焊料進行說明。構(gòu)成第1焊料的焊料材料并無特別限 制。作為第1焊料，例如能夠使用以Sn為基底的焊料材料。作為第1焊料，優(yōu)選比被覆部140中 所包含的焊料粉170 (第2焊料)更高熔點的焊料材料。作為第1焊料，使用Sn-Ag-Cu系的焊料 材料(例如被稱為SAC305的焊料材料)是很有用的。通過使用高熔點的焊料材料作為第1焊 料，從而在回流焊時與焊料粉170相比，凸點130后熔融。為了在回流焊時使凸點130在與焊 料粉170接近的溫度發(fā)生熔融，在第1焊料中使用包含Bi的合金是很有用的。通過使用包含 Bi的焊料合金作為第1焊料，從而能夠降低凸點130的熔融溫度。如上所述形成凸點130的第 1焊料能夠根據(jù)用途來適當(dāng)選擇。
[0055] 接下來對構(gòu)成被覆部140的第1組合物230的各材料進行說明。構(gòu)成焊料粉170的第 2焊料雖然并無特別限定，但例如能夠使用以Sn為基底的焊料合金等。作為第2焊料，優(yōu)選的 是例如使用包含Sn以及六8、〇1、81、211、111等在內(nèi)的焊料合金。作為第2焊料，尤其優(yōu)選比凸點 130(第1焊料)更低熔點的焊料材料。使用比較低熔點的焊料材料作為第2焊料是很有用的。 若使用低熔點的焊料材料作為第2焊料，則在回流焊時與凸點130相比，焊料粉170先熔融， 半導(dǎo)體封裝件120和布線基板適當(dāng)進行焊料接合。
[0056]第2焊料的成為低熔點的具體例例如是以Bi為必要成分的Sn-Bi系焊料材料。例如 Sn-Bi系焊料的共晶點是139°C。作為第2焊料，選擇包含Bi的焊料材料，由此能夠在139°C至 232Γ之間設(shè)定第2焊料的熔點。此外使用包含Bi的焊料材料作為第2焊料，由此能夠提高對 凸點130的潤濕性、對布線基板上的布線的潤濕性。此外，通過使用包含Bi的焊料材料作為 第2焊料，從而焊料粉170的熔融溫度降低，能夠使焊料粉170的熔融行為與第1粘合劑160的 熱硬化行為相匹配。
[0057]第1組合物中的焊料粉170的含有量優(yōu)選為40質(zhì)量％以上、且95質(zhì)量％以下的范 圍。若設(shè)為該范圍內(nèi)，則除了電接合性以外，還能夠使后述的樹脂加強部所產(chǎn)生的加強效果 充分地發(fā)揮。若進一步設(shè)為70質(zhì)量％以上、且95質(zhì)量％以下的范圍，則能夠抑制第1組合物 高粘度化所引起的涂敷操作性的下降，故進一步優(yōu)選。另外，焊料粉170在第1組合