半導体装置の製造方法および半導体装置
【課題】半導体チップがリッドに覆われてなるフリップチップ接続構造の半導体装置において、半導体チップとリッドとの間の熱伝導性樹脂の厚みにバラツキが生じたり、その熱伝導性樹脂による接合部分に剥離が生じたりすることを防止して、半導体チップで生じた熱を確実にリッドに逃がせるようにする。
【解決手段】配線基板１上の半導体チップ２をリッド３によって覆うとともに、前記リッド３の凹部底面３ａと前記半導体チップ１との間に熱伝導性樹脂４を介在させ、かつ、前記リッド３の凹部頂面３ｂと前記配線基板１との間に接着剤５を介在させ、これらを加圧して前記凹部底面３ａと前記半導体チップ２との間隔を均一化した状態で前記接着剤５を硬化させる。そして、その加圧の解除後に前記熱伝導性樹脂４および前記接着剤５を完全硬化させて、半導体装置を製造する。
【解決手段】配線基板１上の半導体チップ２をリッド３によって覆うとともに、前記リッド３の凹部底面３ａと前記半導体チップ１との間に熱伝導性樹脂４を介在させ、かつ、前記リッド３の凹部頂面３ｂと前記配線基板１との間に接着剤５を介在させ、これらを加圧して前記凹部底面３ａと前記半導体チップ２との間隔を均一化した状態で前記接着剤５を硬化させる。そして、その加圧の解除後に前記熱伝導性樹脂４および前記接着剤５を完全硬化させて、半導体装置を製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法および半導体装置に関わり、特に半導体チップが配線基板上にフリップチップ実装されてなる半導体装置の製造方法および当該半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置としては、半導体チップの下面に設けられた複数の入出力端子の各々が配線基板の上面に設けられた複数のパッドの各々にはんだまたは導電性接着剤によって接続された、いわゆるフリップチップ接続構造のものが広く知られている。ただし、一般に、半導体チップには、誤動作や信頼性の低下等を防ぐために、最大ジャンクション温度（Ｔjmax）が設定されている。つまり、半導体チップの表面温度がＴjmaxを超えると、その半導体チップが誤動作を起こしたり信頼性が低下する可能性があるため、半導体装置を構成する場合には、半導体チップの表面温度がＴjmaxを超えないようにする必要がある。このことから、半導体チップが配線基板上にフリップチップ実装されてなる半導体装置の中には、半導体チップで発生した熱を周囲（外部）に放出させるために、その半導体チップが熱伝導性樹脂を介して高熱伝導性部材（例えば銅）からなる断面逆凹状のリッドによって覆われてなるものもある（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１４８５９２号公報
【特許文献２】特許第３０７０５７９号公報
【特許文献３】特開２００１−２６７４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような半導体チップがリッドに覆われてなるフリップチップ接続構造の半導体装置は、例えば図３に示すような手順で製造することが考えられる。すなわち、先ず、図３（ａ）に示すように、配線基板１１に半導体チップ１２をフリップチップ実装して、これら配線基板１１と半導体チップ１２との間に封止樹脂を充填する。そして、図３（ｂ）に示すように、半導体チップ１２の上面に熱伝導性樹脂１３を塗布するとともに、配線基板１１の上面に接着剤１４を塗布し、その後図３（ｃ）に示すように、リッド１５を配して半導体チップ１２を覆う。このとき、リッド１５の凹部底面１５ａと半導体チップ１２の上面とが熱伝導性樹脂を介して接し、そのリッド１５の凹部頂面１５ｂと配線基板１１の上面とが接着剤１４を介して接するように、リッド１５を配する。そして、その後は、図３（ｄ）に示すように、配線基板１１、半導体チップ１２およびリッド１５からなる積層体を加熱器であるオーブン１６に収納して、そのオーブン１６中で加熱し、これにより半導体チップ１２とリッド１５との間の熱伝導性樹脂１３および配線基板１１とリッド１５との間の接着剤１４を、それぞれ完全硬化させるのである。
【０００５】
ところで、上述した構成の半導体装置を製造する場合、従来の手順では、熱伝導性樹脂１３および接着剤１４を、いずれも、オーブン１６中で加熱して完全硬化させる。つまり、オーブン１６中にてある一定時間加熱状態を保つ必要がある。そのため、オーブン１６での加熱中に、熱伝導性樹脂１３および接着剤１４が完全に硬化していないにも拘わらず、配線基板１１または半導体チップ１２に反りが発生してしまう可能性がある。また、配線基板１１または半導体チップ１２における反りは、オーブン１６での加熱の前段階、具体的には配線基板１１上に半導体チップ１２をフリップチップ実装する際にも発生する可能性がある。これは、配線基板１１と半導体チップ１２との線膨張係数の違いに起因するものである。このような配線基板１１または半導体チップ１２の反りは、図３（ｅ）に示すように、半導体チップ１２とリッド１５との間の熱伝導性樹脂１３の厚みにバラツキが生じたり、その熱伝導性樹脂１３による接合部分に剥離が生じたりする要因となり、結果として半導体チップ１２の誤動作を招くおそれがある。
【０００６】
具体的には、半導体チップ１２の表面温度をＴｊ、リッド１５の表面温度をＴｃとした場合、その差は、Ｔｊ−Ｔｃ＝Ｒ・Ｑ（Ｒ：半導体チップ１２の表面からリッド１５の表面までの熱抵抗、Ｑ：半導体チップ１２の発熱量）で表される。そのため、熱抵抗Ｒにバラツキが生じると、半導体チップ１２のある部分では表面温度がＴjmaxを超えてしまい、その結果半導体チップ１２が誤動作を起こす可能性が生じてしまうのである。熱抵抗Ｒは、Ｒ＝Ｌ／λＡ（Ｒ：熱抵抗（℃／Ｗ）、Ｌ：熱伝導性樹脂１３の厚み（ｍｍ）、λ：熱伝導性樹脂１３の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）、Ａ：半導体チップ１２の面積（ｍｍ2））で表されることから、熱伝導率λ、面積Ａが一定の場合、厚みＬにバラツキが生じれば、熱抵抗Ｒにもバラツキが生じてしまうことになる。したがって、熱抵抗Ｒのバラツキを抑えるためには、厚みＬが一定となるように制御する必要がある。さらに、半導体チップ１２の発熱量が大きい場合には、熱抵抗Ｒを極力小さくする必要があるので、厚みＬはできるだけ小さいほうが望ましい。
【０００７】
そこで、本発明は、半導体チップがリッドに覆われてなるフリップチップ接続構造の半導体装置であっても、その半導体チップとリッドとの間の熱伝導性樹脂の厚みにバラツキが生じたり、その熱伝導性樹脂による接合部分に剥離が生じたりすることなく、しかもその熱伝導性樹脂の厚みを極力小さくすることが可能となる、半導体装置の製造方法および半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために案出された半導体装置の製造方法である。すなわち、配線基板に半導体チップをフリップチップ実装して前記配線基板と前記半導体チップとの間に封止樹脂を充填する工程と、断面が逆凹状のリッドによって前記配線基板上の前記半導体チップを覆うとともに、前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面との間に熱伝導性樹脂を介在させ、かつ、前記リッドの凹部頂面と前記配線基板の上面との間に接着剤を介在させる工程と、前記配線基板と前記リッドとをこれらの積層方向に加圧して前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面との間隔を均一化した状態で前記接着剤を硬化させる工程と、前記加圧の解除後に前記配線基板、前記半導体チップおよび前記リッドの積層体を加熱して前記熱伝導性樹脂および前記接着剤を完全硬化させる工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
上記手順の半導体装置の製造方法によれば、熱伝導性樹脂および接着剤を完全硬化させる工程に先立ち、配線基板およびリッドに対する加圧を行った状態で接着剤を硬化させる工程を行う。この工程により、接着剤は、配線基板、半導体チップまたはリッドのいずれにも反り等が生じることなく、リッドの凹部底面と半導体チップの上面との間隔が均一化した状態、すなわちその間隔に介在することになる熱伝導性樹脂の厚みが均一化した状態で、硬化することになる。したがって、その後に熱伝導性樹脂および接着剤を完全硬化させる工程を行っても、その工程の際には接着剤が硬化開始しているので、その工程で配線基板または半導体チップに反り等が発生してしまうのを抑制し得るようになる。しかも、接着剤を硬化させる際の加圧によって、リッドと半導体チップとの間隔、すなわち熱伝導性樹脂の厚みについても、これを極力小さくし得るようになる。
【００１０】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された半導体装置である。すなわち、配線基板と、当該配線基板上にフリップチップ実装された半導体チップと、前記配線基板上の前記半導体チップを覆う断面が逆凹状のリッドとを備え、前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面とが熱伝導性樹脂を介して接合され、前記リッドの凹部頂面と前記配線基板の上面とが接着剤を介して接合された半導体装置であって、前記接着剤は、前記配線基板と前記リッドとをこれらの積層方向に加圧して前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面との間に介在する前記熱伝導性樹脂の厚みを均一化した状態で硬化されるとともに、前記加圧の開始後から当該加圧を解除するまでの間に硬化を開始するものであることを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成の半導体装置によれば、配線基板とリッドとを接合する接着剤が、配線基板およびリッドに対する加圧を行って熱伝導性樹脂の厚みを均一化した状態で硬化されている。そして、その硬化を加圧解除までの間に開始している。したがって、半導体装置を構成するのに際して、その加圧の解除後に、例えば熱伝導性樹脂および接着剤を完全硬化させるべく加熱を行っても、その加熱の際には接着剤が硬化開始しているので、その加熱で配線基板または半導体チップに反り等が発生してしまうのを抑制し得るようになる。しかも、接着剤を硬化させる際の加圧によって、リッドと半導体チップとの間隔、すなわち熱伝導性樹脂の厚みについても、これを極力小さくし得るようになる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、配線基板または半導体チップに反り等が発生してしまうのを抑制し得るので、その半導体チップとリッドとの間の熱伝導性樹脂の厚みにバラツキが生じたり、その熱伝導性樹脂による接合部分に剥離が生じたりすることがない。しかも、熱伝導性樹脂の厚みについてもこれを極力小さくし得るので、その熱伝導性樹脂による熱抵抗も小さく抑え得るようになる。
したがって、半導体チップに発熱が生じても、その熱を効率よく、かつ、均一にリッドに逃がすことができ、その半導体チップの表面温度が部分的にＴjmaxを超えてしまうといったことを有効に防止することができる。つまり、本発明によれば、半導体チップで生じた熱をリッドに確実に逃がすことができるため、半導体チップが誤動作を起こしたりすることがなく、これにより半導体装置の信頼性が低下してしまうこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明に係る半導体装置の製造方法および半導体装置について説明する。
【００１４】
〔第１の実施の形態〕
先ず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における半導体装置の製造方法の一具体例を示す説明図である。
【００１５】
図１（ｆ）に示すように、ここで説明する半導体装置は、配線基板１と、半導体チップ２と、リッド３と、熱伝導性樹脂４と、接着剤５とを備えて構成されたものである。さらに詳しくは、半導体チップ２が複数のバンプ電極（入出力端子または半田バンプ）を介して配線基板１上にフリップチップ実装され、その半導体チップ２を高熱伝導性部材（例えば銅）からなる断面逆凹状のリッド３が覆い、そのリッド３の凹部底面３ａと半導体チップ２の上面とが熱伝導性樹脂４を介して接合され、リッド３の凹部頂面３ｂと配線基板１の上面とが接着剤５を介して接合されることにより、半導体装置が構成されている。
【００１６】
このうち、熱伝導性樹脂４は、熱伝導性を備えたものであればよく、具体的には付加硬化型シリコーン組成物および熱伝導性フィラーからなるものが挙げられる。すなわち、熱伝導性樹脂４としては、付加硬化型シリコーン組成物に熱伝導性フィラーが混入されてなるものが、その一例に挙げられる。
付加硬化型シリコーン組成物とは、ベースポリマーとして液状シリコーンを含む硬化型シリコーン組成物からなり、その硬化型シリコーン組成物に例えばビニルシリル基を有するシリコーン組成物およびヒドロシリル基を有するシリコーン組成物からなる混合物が知られている。
熱伝導性フィラーとは、熱を伝達する媒介として機能するもので、具体的には銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等の粒子や粉状物質が挙げられる。
【００１７】
また、接着剤５は、リッド３の凹部頂面と配線基板１の上面とを接着し得るものであればよく、具体的には付加硬化型シリコーン組成物からなるものが挙げられる。付加硬化型シリコーン組成物は、上述した熱伝導性樹脂４の場合と同様である。ただし、接着剤５は、これに限定されるものではなく、例えば熱硬化性の接着付与成分を有するものであれば、分子内に２ヶ以上のオキシラン環を有する化合物からなる熱硬化性樹脂のように、エポキシ基を有する組成物からなるものであってもよい。
【００１８】
以上のように構成された半導体装置では、リッド３の凹部底面３ａと半導体チップ２の上面との間に熱伝導性樹脂４が介在しているので、半導体チップ２に発熱が生じても、その熱が熱伝導性樹脂４を通じてリッド３に伝わることになる。したがって、半導体チップ２で生じた熱をリッド３に逃がして、その半導体チップ２の温度上昇を抑制し、これにより半導体チップ２が誤動作してしまうのを有効に回避し得るのである。
【００１９】
次に、以上のように構成された半導体装置を製造する際の手順について、図１を参照しながら説明する。
【００２０】
半導体装置の製造にあたっては、先ず、図１（ａ）に示すように、配線基板１上に半導体チップ２をフリップチップ実装して、これら配線基板１と半導体チップ２との間に封止樹脂（アンダーフィル）を充填する。このとき、半導体チップ２の線膨張係数は配線基板１の線膨張係数に比べて小さいため、図例のように、配線基板１および半導体チップ２が凸状に反ってしまう可能性がある。
【００２１】
アンダーフィル充填後は、次いで、図１（ｂ）に示すように、半導体チップ２の上面に熱伝導性樹脂４を塗布する。さらには、配線基板１の上面で半導体チップ２の周辺部に、接着剤５を塗布する。これらの塗布は、例えばディスペンサーを用いて行えばよい。
【００２２】
熱伝導性樹脂４および接着剤５を塗布したら、図１（ｃ）に示すように、その上にリッド３を配して半導体チップ２を覆う。このとき、リッド３の凹部底面３ａと半導体チップ２の上面とが熱伝導性樹脂４を介して接し、そのリッド３の凹部頂面３ｂと配線基板１の上面とが接着剤５を介して接するように、リッド３を配する。そして、リッド３が配された後の配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体に対して、配線基板１とリッド３とをこれらの積層方向、すなわちこれらを圧縮する方向に、例えば０．４ｋｇｆ／ｃｍ2の力で加圧して、リッド３の凹部底面３ａと半導体チップ２の上面との間隔、すなわちこれらの間に介在する熱伝導性樹脂４の厚みを均一化した状態とする。この加圧は、例えばプレス機を用いて行えばよい。この加圧により、例えば配線基板１および半導体チップ２が凸状に反っている場合であっても、その反りが矯正されることになる。
【００２３】
さらに、その加圧を行っている状態にて、配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体に対しては、その積層体に対する加熱を行って、少なくとも接着剤５を硬化させる。つまり、接着剤５が付加硬化型シリコーン組成物またはエポキシ基を有する組成物からなる加熱硬化型のものであることから、加圧と同時にその接着剤５に対する加熱を行うようにする。このとき、接着剤５に併せて熱伝導性樹脂４が硬化を開始しても構わない。積層体に対する加熱は、例えばプレス機のヘッド６ａおよびステージ６ｂに埋設されたヒータを用いて行えばよい。
【００２４】
ただし、その加熱温度は、接着剤５が硬化を開始し、かつ、配線基板１に加熱による悪影響を及ぼさないようにすべく、８０〜３００℃の範囲内、好ましくは１５０℃程度とする。また、加圧および加熱の時間は、同様の理由で、１分程度とする。このことから、接着剤５としては、加圧の開始後から当該加圧を解除するまでの間に硬化を開始するものを用い、また加熱硬化開始温度が８０〜３００℃であるものを用いるようにする。
【００２５】
そして、加圧および加熱の時間が経過したら、その加圧および加熱を解除して、配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体をプレス機から取り外し、一旦その積層体を冷却する。このとき、その積層体は、少なくとも接着剤５、具体的には熱伝導性樹脂４と接着剤５との両方が硬化開始しているので、図１（ｄ）に示すように、熱伝導性樹脂４の厚みが均一化した状態のままで、しかも配線基板１および半導体チップ２における反りが矯正された状態で、リッド３が配線基板１上に仮固着されることになる。
【００２６】
その後は、図１（ｅ）に示すように、配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体を、例えば１５０℃程度に加熱したオーブン７内に入れて１時間程度放置し、熱伝導性樹脂４および接着剤５を完全に硬化させる。
【００２７】
以上のような手順を経て半導体装置を製造すれば、接着剤５は、配線基板１、半導体チップ２またはリッド３のいずれにも反り等が生じることなく、リッド３の凹部底面３ａと半導体チップ２の上面との間隔が均一化した状態、すなわちその間隔に介在することになる熱伝導性樹脂４の厚みが均一化した状態で、硬化することになる。しかも、その後に熱伝導性樹脂４および接着剤５を完全硬化させる工程を行っても、その工程の際には接着剤５が硬化開始しているので、その工程で配線基板１または半導体チップ２に反り等が発生してしまうのを抑制し得るようになる。したがって、以上の手順を経て製造される半導体装置は、半導体チップ２とリッド３との間の熱伝導性樹脂４の厚みにバラツキが生じたり、その熱伝導性樹脂４による接合部分に剥離が生じたりすることがない。その上、接着剤５を硬化させる際の加圧によって、リッド３と半導体チップ２との間隔、すなわち熱伝導性樹脂４の厚みについても、これを極力小さくし得るようになるので、その熱伝導性樹脂４による熱抵抗も小さく抑え得るようになる。
【００２８】
このように、本実施形態で説明した製造方法によって得られる半導体装置では、熱伝導性樹脂４の厚みにバラツキが生じたり、配線基板１や半導体チップ２等に反りが生じたり、その熱伝導性樹脂４による接合部分に剥離が生じたりすることがなく、しかも熱伝導性樹脂４の厚みについてもこれを極力小さくし得るので、半導体チップ２に発熱が生じても、その熱を効率よく、かつ、均一にリッド３に逃がすことができ、その半導体チップ２の表面温度が部分的にＴjmaxを超えてしまうといったことを有効に防止することができる。つまり、半導体チップ２で生じた熱をリッド３に確実に逃がすことができるため、半導体チップ２が誤動作を起こしたりすることがなく、これにより半導体装置の信頼性が低下してしまうのを防止することが可能となる。
【００２９】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。ただし、ここでは、上述した第１の実施の形態との相違点についてのみ説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態における半導体装置の製造方法の一具体例を示す説明図である。
【００３０】
ここで説明する半導体装置は、リッド３の凹部頂面と配線基板１の上面とを接着する接着剤８が、上述した第１の実施の形態の場合とは異なる。すなわち、接着剤８は、リッド３の凹部頂面と配線基板１の上面とを接着するものである点で第１の実施の形態の場合と共通するが、第１の実施の形態の場合のような熱硬化型のものではなく、紫外線（ＵＶ）硬化型または電子線（ＥＢ）硬化型のものである点で第１の実施の形態の場合とは異なる。なお、このような接着剤８自体については、公知のものを用いればよいため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３１】
次に、以上のような構成の半導体装置を製造する際の手順について、図２を参照しながら説明する。
【００３２】
本実施形態においても、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、配線基板１上に半導体チップ２をフリップチップ実装して、これらの間にアンダーフィルを充填し、その後、リッド３の凹部底面３ａと半導体チップ２の上面との間に熱伝導性樹脂４を介在させ、かつ、リッド３の凹部頂面３ｂと配線基板１の上面との間に接着剤８を介在させつつ、リッド３によって配線基板１上の半導体チップ２を覆い、さらにリッド３が配された後の配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体に対して、配線基板１とリッド３とをこれらの積層方向に加圧するまでは、上述した第１の実施の形態の場合と同様である。
【００３３】
ただし、本実施形態では、接着剤８がＵＶ硬化型またはＥＢ硬化型のものであることから、積層体に対する加圧を行っている状態にて、その積層体に対してＵＶ照射またはＥＢ照射（以下、単に「照射」という）を行って、その接着剤８を硬化させる。つまり、加圧と同時にその接着剤８に対する照射を行う。積層体に対する照射は、例えばプレス機に付設された光源、電子銃、光学系等を用いて行えばよい。また、照射時間および照射量については、接着剤８が硬化を開始し、かつ、半導体チップ２に照射による悪影響を及ぼさない程度のものであればよい。
【００３４】
そして、加圧および照射の解除後は、配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体をプレス機から取り外し、一旦その積層体を冷却する。このとき、その積層体は、熱伝導性樹脂４は硬化していないが、接着剤８は硬化開始しているので、図２（ｄ）に示すように、熱伝導性樹脂４の厚みが均一化した状態のままで、しかも配線基板１および半導体チップ２における反りが矯正された状態で、リッド３が配線基板１上に仮固着されることになる。
【００３５】
その後は、上述した第１の実施の形態の場合と同様、図２（ｅ）に示すように、配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体を、例えば１５０℃程度に加熱したオーブン７内に入れて１時間程度放置し、熱伝導性樹脂４を完全に硬化させる。
【００３６】
以上のような手順を経て半導体装置を製造した場合であっても、図２（ｆ）に示すように、その製造によって得られる半導体装置は、半導体チップ２とリッド３との間の熱伝導性樹脂４の厚みにバラツキが生じたり、その熱伝導性樹脂４による接合部分に剥離が生じたりすることがない。その上、接着剤８を硬化させる際の加圧によって、リッド３と半導体チップ２との間隔、すなわち熱伝導性樹脂４の厚みについても、これを極力小さくし得るようになるので、その熱伝導性樹脂４による熱抵抗も小さく抑え得るようになる。したがって、半導体チップ２に発熱が生じても、その熱を効率よく、かつ、均一にリッド３に逃がすことができ、その半導体チップ２の表面温度が部分的にＴjmaxを超えてしまうといったことを有効に防止することができる。つまり、半導体チップ２で生じた熱をリッド３に確実に逃がすことができるため、半導体チップ２が誤動作を起こしたりすることがなく、これにより半導体装置の信頼性が低下してしまうのを防止することが可能となるのである。
【００３７】
なお、上述した第１および第２の実施の形態では本発明について好適な具体例を挙げて説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における半導体装置の製造方法の一具体例を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態における半導体装置の製造方法の一具体例を示す説明図である。
【図３】従来における半導体装置の製造方法の一具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…配線基板、２…半導体チップ、３…リッド、３ａ…凹部底面、３ｂ…凹部頂面、４…熱伝導性樹脂、５，８…接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法および半導体装置に関わり、特に半導体チップが配線基板上にフリップチップ実装されてなる半導体装置の製造方法および当該半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置としては、半導体チップの下面に設けられた複数の入出力端子の各々が配線基板の上面に設けられた複数のパッドの各々にはんだまたは導電性接着剤によって接続された、いわゆるフリップチップ接続構造のものが広く知られている。ただし、一般に、半導体チップには、誤動作や信頼性の低下等を防ぐために、最大ジャンクション温度（Ｔjmax）が設定されている。つまり、半導体チップの表面温度がＴjmaxを超えると、その半導体チップが誤動作を起こしたり信頼性が低下する可能性があるため、半導体装置を構成する場合には、半導体チップの表面温度がＴjmaxを超えないようにする必要がある。このことから、半導体チップが配線基板上にフリップチップ実装されてなる半導体装置の中には、半導体チップで発生した熱を周囲（外部）に放出させるために、その半導体チップが熱伝導性樹脂を介して高熱伝導性部材（例えば銅）からなる断面逆凹状のリッドによって覆われてなるものもある（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１４８５９２号公報
【特許文献２】特許第３０７０５７９号公報
【特許文献３】特開２００１−２６７４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような半導体チップがリッドに覆われてなるフリップチップ接続構造の半導体装置は、例えば図３に示すような手順で製造することが考えられる。すなわち、先ず、図３（ａ）に示すように、配線基板１１に半導体チップ１２をフリップチップ実装して、これら配線基板１１と半導体チップ１２との間に封止樹脂を充填する。そして、図３（ｂ）に示すように、半導体チップ１２の上面に熱伝導性樹脂１３を塗布するとともに、配線基板１１の上面に接着剤１４を塗布し、その後図３（ｃ）に示すように、リッド１５を配して半導体チップ１２を覆う。このとき、リッド１５の凹部底面１５ａと半導体チップ１２の上面とが熱伝導性樹脂を介して接し、そのリッド１５の凹部頂面１５ｂと配線基板１１の上面とが接着剤１４を介して接するように、リッド１５を配する。そして、その後は、図３（ｄ）に示すように、配線基板１１、半導体チップ１２およびリッド１５からなる積層体を加熱器であるオーブン１６に収納して、そのオーブン１６中で加熱し、これにより半導体チップ１２とリッド１５との間の熱伝導性樹脂１３および配線基板１１とリッド１５との間の接着剤１４を、それぞれ完全硬化させるのである。
【０００５】
ところで、上述した構成の半導体装置を製造する場合、従来の手順では、熱伝導性樹脂１３および接着剤１４を、いずれも、オーブン１６中で加熱して完全硬化させる。つまり、オーブン１６中にてある一定時間加熱状態を保つ必要がある。そのため、オーブン１６での加熱中に、熱伝導性樹脂１３および接着剤１４が完全に硬化していないにも拘わらず、配線基板１１または半導体チップ１２に反りが発生してしまう可能性がある。また、配線基板１１または半導体チップ１２における反りは、オーブン１６での加熱の前段階、具体的には配線基板１１上に半導体チップ１２をフリップチップ実装する際にも発生する可能性がある。これは、配線基板１１と半導体チップ１２との線膨張係数の違いに起因するものである。このような配線基板１１または半導体チップ１２の反りは、図３（ｅ）に示すように、半導体チップ１２とリッド１５との間の熱伝導性樹脂１３の厚みにバラツキが生じたり、その熱伝導性樹脂１３による接合部分に剥離が生じたりする要因となり、結果として半導体チップ１２の誤動作を招くおそれがある。
【０００６】
具体的には、半導体チップ１２の表面温度をＴｊ、リッド１５の表面温度をＴｃとした場合、その差は、Ｔｊ−Ｔｃ＝Ｒ・Ｑ（Ｒ：半導体チップ１２の表面からリッド１５の表面までの熱抵抗、Ｑ：半導体チップ１２の発熱量）で表される。そのため、熱抵抗Ｒにバラツキが生じると、半導体チップ１２のある部分では表面温度がＴjmaxを超えてしまい、その結果半導体チップ１２が誤動作を起こす可能性が生じてしまうのである。熱抵抗Ｒは、Ｒ＝Ｌ／λＡ（Ｒ：熱抵抗（℃／Ｗ）、Ｌ：熱伝導性樹脂１３の厚み（ｍｍ）、λ：熱伝導性樹脂１３の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）、Ａ：半導体チップ１２の面積（ｍｍ2））で表されることから、熱伝導率λ、面積Ａが一定の場合、厚みＬにバラツキが生じれば、熱抵抗Ｒにもバラツキが生じてしまうことになる。したがって、熱抵抗Ｒのバラツキを抑えるためには、厚みＬが一定となるように制御する必要がある。さらに、半導体チップ１２の発熱量が大きい場合には、熱抵抗Ｒを極力小さくする必要があるので、厚みＬはできるだけ小さいほうが望ましい。
【０００７】
そこで、本発明は、半導体チップがリッドに覆われてなるフリップチップ接続構造の半導体装置であっても、その半導体チップとリッドとの間の熱伝導性樹脂の厚みにバラツキが生じたり、その熱伝導性樹脂による接合部分に剥離が生じたりすることなく、しかもその熱伝導性樹脂の厚みを極力小さくすることが可能となる、半導体装置の製造方法および半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために案出された半導体装置の製造方法である。すなわち、配線基板に半導体チップをフリップチップ実装して前記配線基板と前記半導体チップとの間に封止樹脂を充填する工程と、断面が逆凹状のリッドによって前記配線基板上の前記半導体チップを覆うとともに、前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面との間に熱伝導性樹脂を介在させ、かつ、前記リッドの凹部頂面と前記配線基板の上面との間に接着剤を介在させる工程と、前記配線基板と前記リッドとをこれらの積層方向に加圧して前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面との間隔を均一化した状態で前記接着剤を硬化させる工程と、前記加圧の解除後に前記配線基板、前記半導体チップおよび前記リッドの積層体を加熱して前記熱伝導性樹脂および前記接着剤を完全硬化させる工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
上記手順の半導体装置の製造方法によれば、熱伝導性樹脂および接着剤を完全硬化させる工程に先立ち、配線基板およびリッドに対する加圧を行った状態で接着剤を硬化させる工程を行う。この工程により、接着剤は、配線基板、半導体チップまたはリッドのいずれにも反り等が生じることなく、リッドの凹部底面と半導体チップの上面との間隔が均一化した状態、すなわちその間隔に介在することになる熱伝導性樹脂の厚みが均一化した状態で、硬化することになる。したがって、その後に熱伝導性樹脂および接着剤を完全硬化させる工程を行っても、その工程の際には接着剤が硬化開始しているので、その工程で配線基板または半導体チップに反り等が発生してしまうのを抑制し得るようになる。しかも、接着剤を硬化させる際の加圧によって、リッドと半導体チップとの間隔、すなわち熱伝導性樹脂の厚みについても、これを極力小さくし得るようになる。
【００１０】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された半導体装置である。すなわち、配線基板と、当該配線基板上にフリップチップ実装された半導体チップと、前記配線基板上の前記半導体チップを覆う断面が逆凹状のリッドとを備え、前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面とが熱伝導性樹脂を介して接合され、前記リッドの凹部頂面と前記配線基板の上面とが接着剤を介して接合された半導体装置であって、前記接着剤は、前記配線基板と前記リッドとをこれらの積層方向に加圧して前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面との間に介在する前記熱伝導性樹脂の厚みを均一化した状態で硬化されるとともに、前記加圧の開始後から当該加圧を解除するまでの間に硬化を開始するものであることを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成の半導体装置によれば、配線基板とリッドとを接合する接着剤が、配線基板およびリッドに対する加圧を行って熱伝導性樹脂の厚みを均一化した状態で硬化されている。そして、その硬化を加圧解除までの間に開始している。したがって、半導体装置を構成するのに際して、その加圧の解除後に、例えば熱伝導性樹脂および接着剤を完全硬化させるべく加熱を行っても、その加熱の際には接着剤が硬化開始しているので、その加熱で配線基板または半導体チップに反り等が発生してしまうのを抑制し得るようになる。しかも、接着剤を硬化させる際の加圧によって、リッドと半導体チップとの間隔、すなわち熱伝導性樹脂の厚みについても、これを極力小さくし得るようになる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、配線基板または半導体チップに反り等が発生してしまうのを抑制し得るので、その半導体チップとリッドとの間の熱伝導性樹脂の厚みにバラツキが生じたり、その熱伝導性樹脂による接合部分に剥離が生じたりすることがない。しかも、熱伝導性樹脂の厚みについてもこれを極力小さくし得るので、その熱伝導性樹脂による熱抵抗も小さく抑え得るようになる。
したがって、半導体チップに発熱が生じても、その熱を効率よく、かつ、均一にリッドに逃がすことができ、その半導体チップの表面温度が部分的にＴjmaxを超えてしまうといったことを有効に防止することができる。つまり、本発明によれば、半導体チップで生じた熱をリッドに確実に逃がすことができるため、半導体チップが誤動作を起こしたりすることがなく、これにより半導体装置の信頼性が低下してしまうこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明に係る半導体装置の製造方法および半導体装置について説明する。
【００１４】
〔第１の実施の形態〕
先ず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における半導体装置の製造方法の一具体例を示す説明図である。
【００１５】
図１（ｆ）に示すように、ここで説明する半導体装置は、配線基板１と、半導体チップ２と、リッド３と、熱伝導性樹脂４と、接着剤５とを備えて構成されたものである。さらに詳しくは、半導体チップ２が複数のバンプ電極（入出力端子または半田バンプ）を介して配線基板１上にフリップチップ実装され、その半導体チップ２を高熱伝導性部材（例えば銅）からなる断面逆凹状のリッド３が覆い、そのリッド３の凹部底面３ａと半導体チップ２の上面とが熱伝導性樹脂４を介して接合され、リッド３の凹部頂面３ｂと配線基板１の上面とが接着剤５を介して接合されることにより、半導体装置が構成されている。
【００１６】
このうち、熱伝導性樹脂４は、熱伝導性を備えたものであればよく、具体的には付加硬化型シリコーン組成物および熱伝導性フィラーからなるものが挙げられる。すなわち、熱伝導性樹脂４としては、付加硬化型シリコーン組成物に熱伝導性フィラーが混入されてなるものが、その一例に挙げられる。
付加硬化型シリコーン組成物とは、ベースポリマーとして液状シリコーンを含む硬化型シリコーン組成物からなり、その硬化型シリコーン組成物に例えばビニルシリル基を有するシリコーン組成物およびヒドロシリル基を有するシリコーン組成物からなる混合物が知られている。
熱伝導性フィラーとは、熱を伝達する媒介として機能するもので、具体的には銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等の粒子や粉状物質が挙げられる。
【００１７】
また、接着剤５は、リッド３の凹部頂面と配線基板１の上面とを接着し得るものであればよく、具体的には付加硬化型シリコーン組成物からなるものが挙げられる。付加硬化型シリコーン組成物は、上述した熱伝導性樹脂４の場合と同様である。ただし、接着剤５は、これに限定されるものではなく、例えば熱硬化性の接着付与成分を有するものであれば、分子内に２ヶ以上のオキシラン環を有する化合物からなる熱硬化性樹脂のように、エポキシ基を有する組成物からなるものであってもよい。
【００１８】
以上のように構成された半導体装置では、リッド３の凹部底面３ａと半導体チップ２の上面との間に熱伝導性樹脂４が介在しているので、半導体チップ２に発熱が生じても、その熱が熱伝導性樹脂４を通じてリッド３に伝わることになる。したがって、半導体チップ２で生じた熱をリッド３に逃がして、その半導体チップ２の温度上昇を抑制し、これにより半導体チップ２が誤動作してしまうのを有効に回避し得るのである。
【００１９】
次に、以上のように構成された半導体装置を製造する際の手順について、図１を参照しながら説明する。
【００２０】
半導体装置の製造にあたっては、先ず、図１（ａ）に示すように、配線基板１上に半導体チップ２をフリップチップ実装して、これら配線基板１と半導体チップ２との間に封止樹脂（アンダーフィル）を充填する。このとき、半導体チップ２の線膨張係数は配線基板１の線膨張係数に比べて小さいため、図例のように、配線基板１および半導体チップ２が凸状に反ってしまう可能性がある。
【００２１】
アンダーフィル充填後は、次いで、図１（ｂ）に示すように、半導体チップ２の上面に熱伝導性樹脂４を塗布する。さらには、配線基板１の上面で半導体チップ２の周辺部に、接着剤５を塗布する。これらの塗布は、例えばディスペンサーを用いて行えばよい。
【００２２】
熱伝導性樹脂４および接着剤５を塗布したら、図１（ｃ）に示すように、その上にリッド３を配して半導体チップ２を覆う。このとき、リッド３の凹部底面３ａと半導体チップ２の上面とが熱伝導性樹脂４を介して接し、そのリッド３の凹部頂面３ｂと配線基板１の上面とが接着剤５を介して接するように、リッド３を配する。そして、リッド３が配された後の配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体に対して、配線基板１とリッド３とをこれらの積層方向、すなわちこれらを圧縮する方向に、例えば０．４ｋｇｆ／ｃｍ2の力で加圧して、リッド３の凹部底面３ａと半導体チップ２の上面との間隔、すなわちこれらの間に介在する熱伝導性樹脂４の厚みを均一化した状態とする。この加圧は、例えばプレス機を用いて行えばよい。この加圧により、例えば配線基板１および半導体チップ２が凸状に反っている場合であっても、その反りが矯正されることになる。
【００２３】
さらに、その加圧を行っている状態にて、配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体に対しては、その積層体に対する加熱を行って、少なくとも接着剤５を硬化させる。つまり、接着剤５が付加硬化型シリコーン組成物またはエポキシ基を有する組成物からなる加熱硬化型のものであることから、加圧と同時にその接着剤５に対する加熱を行うようにする。このとき、接着剤５に併せて熱伝導性樹脂４が硬化を開始しても構わない。積層体に対する加熱は、例えばプレス機のヘッド６ａおよびステージ６ｂに埋設されたヒータを用いて行えばよい。
【００２４】
ただし、その加熱温度は、接着剤５が硬化を開始し、かつ、配線基板１に加熱による悪影響を及ぼさないようにすべく、８０〜３００℃の範囲内、好ましくは１５０℃程度とする。また、加圧および加熱の時間は、同様の理由で、１分程度とする。このことから、接着剤５としては、加圧の開始後から当該加圧を解除するまでの間に硬化を開始するものを用い、また加熱硬化開始温度が８０〜３００℃であるものを用いるようにする。
【００２５】
そして、加圧および加熱の時間が経過したら、その加圧および加熱を解除して、配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体をプレス機から取り外し、一旦その積層体を冷却する。このとき、その積層体は、少なくとも接着剤５、具体的には熱伝導性樹脂４と接着剤５との両方が硬化開始しているので、図１（ｄ）に示すように、熱伝導性樹脂４の厚みが均一化した状態のままで、しかも配線基板１および半導体チップ２における反りが矯正された状態で、リッド３が配線基板１上に仮固着されることになる。
【００２６】
その後は、図１（ｅ）に示すように、配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体を、例えば１５０℃程度に加熱したオーブン７内に入れて１時間程度放置し、熱伝導性樹脂４および接着剤５を完全に硬化させる。
【００２７】
以上のような手順を経て半導体装置を製造すれば、接着剤５は、配線基板１、半導体チップ２またはリッド３のいずれにも反り等が生じることなく、リッド３の凹部底面３ａと半導体チップ２の上面との間隔が均一化した状態、すなわちその間隔に介在することになる熱伝導性樹脂４の厚みが均一化した状態で、硬化することになる。しかも、その後に熱伝導性樹脂４および接着剤５を完全硬化させる工程を行っても、その工程の際には接着剤５が硬化開始しているので、その工程で配線基板１または半導体チップ２に反り等が発生してしまうのを抑制し得るようになる。したがって、以上の手順を経て製造される半導体装置は、半導体チップ２とリッド３との間の熱伝導性樹脂４の厚みにバラツキが生じたり、その熱伝導性樹脂４による接合部分に剥離が生じたりすることがない。その上、接着剤５を硬化させる際の加圧によって、リッド３と半導体チップ２との間隔、すなわち熱伝導性樹脂４の厚みについても、これを極力小さくし得るようになるので、その熱伝導性樹脂４による熱抵抗も小さく抑え得るようになる。
【００２８】
このように、本実施形態で説明した製造方法によって得られる半導体装置では、熱伝導性樹脂４の厚みにバラツキが生じたり、配線基板１や半導体チップ２等に反りが生じたり、その熱伝導性樹脂４による接合部分に剥離が生じたりすることがなく、しかも熱伝導性樹脂４の厚みについてもこれを極力小さくし得るので、半導体チップ２に発熱が生じても、その熱を効率よく、かつ、均一にリッド３に逃がすことができ、その半導体チップ２の表面温度が部分的にＴjmaxを超えてしまうといったことを有効に防止することができる。つまり、半導体チップ２で生じた熱をリッド３に確実に逃がすことができるため、半導体チップ２が誤動作を起こしたりすることがなく、これにより半導体装置の信頼性が低下してしまうのを防止することが可能となる。
【００２９】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。ただし、ここでは、上述した第１の実施の形態との相違点についてのみ説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態における半導体装置の製造方法の一具体例を示す説明図である。
【００３０】
ここで説明する半導体装置は、リッド３の凹部頂面と配線基板１の上面とを接着する接着剤８が、上述した第１の実施の形態の場合とは異なる。すなわち、接着剤８は、リッド３の凹部頂面と配線基板１の上面とを接着するものである点で第１の実施の形態の場合と共通するが、第１の実施の形態の場合のような熱硬化型のものではなく、紫外線（ＵＶ）硬化型または電子線（ＥＢ）硬化型のものである点で第１の実施の形態の場合とは異なる。なお、このような接着剤８自体については、公知のものを用いればよいため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３１】
次に、以上のような構成の半導体装置を製造する際の手順について、図２を参照しながら説明する。
【００３２】
本実施形態においても、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、配線基板１上に半導体チップ２をフリップチップ実装して、これらの間にアンダーフィルを充填し、その後、リッド３の凹部底面３ａと半導体チップ２の上面との間に熱伝導性樹脂４を介在させ、かつ、リッド３の凹部頂面３ｂと配線基板１の上面との間に接着剤８を介在させつつ、リッド３によって配線基板１上の半導体チップ２を覆い、さらにリッド３が配された後の配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体に対して、配線基板１とリッド３とをこれらの積層方向に加圧するまでは、上述した第１の実施の形態の場合と同様である。
【００３３】
ただし、本実施形態では、接着剤８がＵＶ硬化型またはＥＢ硬化型のものであることから、積層体に対する加圧を行っている状態にて、その積層体に対してＵＶ照射またはＥＢ照射（以下、単に「照射」という）を行って、その接着剤８を硬化させる。つまり、加圧と同時にその接着剤８に対する照射を行う。積層体に対する照射は、例えばプレス機に付設された光源、電子銃、光学系等を用いて行えばよい。また、照射時間および照射量については、接着剤８が硬化を開始し、かつ、半導体チップ２に照射による悪影響を及ぼさない程度のものであればよい。
【００３４】
そして、加圧および照射の解除後は、配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体をプレス機から取り外し、一旦その積層体を冷却する。このとき、その積層体は、熱伝導性樹脂４は硬化していないが、接着剤８は硬化開始しているので、図２（ｄ）に示すように、熱伝導性樹脂４の厚みが均一化した状態のままで、しかも配線基板１および半導体チップ２における反りが矯正された状態で、リッド３が配線基板１上に仮固着されることになる。
【００３５】
その後は、上述した第１の実施の形態の場合と同様、図２（ｅ）に示すように、配線基板１、半導体チップ２およびリッド３からなる積層体を、例えば１５０℃程度に加熱したオーブン７内に入れて１時間程度放置し、熱伝導性樹脂４を完全に硬化させる。
【００３６】
以上のような手順を経て半導体装置を製造した場合であっても、図２（ｆ）に示すように、その製造によって得られる半導体装置は、半導体チップ２とリッド３との間の熱伝導性樹脂４の厚みにバラツキが生じたり、その熱伝導性樹脂４による接合部分に剥離が生じたりすることがない。その上、接着剤８を硬化させる際の加圧によって、リッド３と半導体チップ２との間隔、すなわち熱伝導性樹脂４の厚みについても、これを極力小さくし得るようになるので、その熱伝導性樹脂４による熱抵抗も小さく抑え得るようになる。したがって、半導体チップ２に発熱が生じても、その熱を効率よく、かつ、均一にリッド３に逃がすことができ、その半導体チップ２の表面温度が部分的にＴjmaxを超えてしまうといったことを有効に防止することができる。つまり、半導体チップ２で生じた熱をリッド３に確実に逃がすことができるため、半導体チップ２が誤動作を起こしたりすることがなく、これにより半導体装置の信頼性が低下してしまうのを防止することが可能となるのである。
【００３７】
なお、上述した第１および第２の実施の形態では本発明について好適な具体例を挙げて説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における半導体装置の製造方法の一具体例を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態における半導体装置の製造方法の一具体例を示す説明図である。
【図３】従来における半導体装置の製造方法の一具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…配線基板、２…半導体チップ、３…リッド、３ａ…凹部底面、３ｂ…凹部頂面、４…熱伝導性樹脂、５，８…接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板に半導体チップをフリップチップ実装して前記配線基板と前記半導体チップとの間に封止樹脂を充填する工程と、
断面が逆凹状のリッドによって前記配線基板上の前記半導体チップを覆うとともに、前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面との間に熱伝導性樹脂を介在させ、かつ、前記リッドの凹部頂面と前記配線基板の上面との間に接着剤を介在させる工程と、
前記配線基板と前記リッドとをこれらの積層方向に加圧して前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面との間隔を均一化した状態で前記接着剤を硬化させる工程と、
前記加圧の解除後に前記配線基板、前記半導体チップおよび前記リッドの積層体を加熱して前記熱伝導性樹脂および前記接着剤を完全硬化させる工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記接着剤として前記加圧の開始後から当該加圧を解除するまでの間に硬化を開始するものを用いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記接着剤として加熱硬化型のものを用い、前記加圧と同時に当該接着剤に対する加熱を行うことを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
少なくとも前記接着剤の加熱硬化開始温度が８０〜１５０℃であることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記接着剤が付加硬化型シリコーン組成物からなることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記接着剤がエポキシ基を有する組成物からなることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記接着剤として紫外線硬化型または電子線硬化型のものを用い、前記加圧と同時に当該接着剤に対する紫外線照射または電子線照射を行うことを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記熱伝導性樹脂が付加硬化型シリコーン組成物および熱伝導性フィラーからなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
配線基板と、当該配線基板上にフリップチップ実装された半導体チップと、前記配線基板上の前記半導体チップを覆う断面が逆凹状のリッドとを備え、前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面とが熱伝導性樹脂を介して接合され、前記リッドの凹部頂面と前記配線基板の上面とが接着剤を介して接合された半導体装置であって、
前記接着剤は、前記配線基板と前記リッドとをこれらの積層方向に加圧して前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面との間に介在する前記熱伝導性樹脂の厚みを均一化した状態で硬化されるとともに、前記加圧の開始後から当該加圧を解除するまでの間に硬化を開始するものである
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項１】
配線基板に半導体チップをフリップチップ実装して前記配線基板と前記半導体チップとの間に封止樹脂を充填する工程と、
断面が逆凹状のリッドによって前記配線基板上の前記半導体チップを覆うとともに、前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面との間に熱伝導性樹脂を介在させ、かつ、前記リッドの凹部頂面と前記配線基板の上面との間に接着剤を介在させる工程と、
前記配線基板と前記リッドとをこれらの積層方向に加圧して前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面との間隔を均一化した状態で前記接着剤を硬化させる工程と、
前記加圧の解除後に前記配線基板、前記半導体チップおよび前記リッドの積層体を加熱して前記熱伝導性樹脂および前記接着剤を完全硬化させる工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記接着剤として前記加圧の開始後から当該加圧を解除するまでの間に硬化を開始するものを用いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記接着剤として加熱硬化型のものを用い、前記加圧と同時に当該接着剤に対する加熱を行うことを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
少なくとも前記接着剤の加熱硬化開始温度が８０〜１５０℃であることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記接着剤が付加硬化型シリコーン組成物からなることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記接着剤がエポキシ基を有する組成物からなることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記接着剤として紫外線硬化型または電子線硬化型のものを用い、前記加圧と同時に当該接着剤に対する紫外線照射または電子線照射を行うことを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記熱伝導性樹脂が付加硬化型シリコーン組成物および熱伝導性フィラーからなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
配線基板と、当該配線基板上にフリップチップ実装された半導体チップと、前記配線基板上の前記半導体チップを覆う断面が逆凹状のリッドとを備え、前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面とが熱伝導性樹脂を介して接合され、前記リッドの凹部頂面と前記配線基板の上面とが接着剤を介して接合された半導体装置であって、
前記接着剤は、前記配線基板と前記リッドとをこれらの積層方向に加圧して前記リッドの凹部底面と前記半導体チップの上面との間に介在する前記熱伝導性樹脂の厚みを均一化した状態で硬化されるとともに、前記加圧の開始後から当該加圧を解除するまでの間に硬化を開始するものである
ことを特徴とする半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−１９６０５（Ｐ２００６−１９６０５Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９７６９０（Ｐ２００４−１９７６９０）
【出願日】平成１６年７月５日（２００４．７．５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月５日（２００４．７．５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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