JP2000299414A - フリップチップ型半導体装置 - Google Patents

フリップチップ型半導体装置

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【解決手段】 基板１面に複数個のバンプ２を介して半
導体チップ３が搭載され、基板１と半導体チップ３との
隙間にアンダーフィル材４を充填し、その側部をフィレ
ット材５で封止したフリップチップ型半導体装置におい
て、アンダーフィル材４をガラス転移温度以下の膨張係
数が２０〜４０ｐｐｍ／℃の、フィレット材５を、同膨
張係数が２０ｐｐｍ／℃以下のエポキシ樹脂組成物とす
る。 【効果】 アンダーフィル部には隙間侵入性に優れた液
状エポキシ樹脂組成物を用い、フィレット部にはアンダ
ーフィル部よりも膨張係数の低い封止材で封止すること
により、非常に信頼性の高いものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板の配線パター
ン面に複数個のバンプを介して半導体チップが搭載さ
れ、上記基板と半導体チップとの間の隙間にアンダーフ
ィル材が充填されていると共に、その側部がフィレット
材にて封止されたフリップチップ型半導体装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電気機
器の小型、軽量化、高機能化に伴い、半導体の実装方法
もピン挿入タイプから表面実装が主流になっている。そ
して、ベアチップ実装の一つにフリップチップ（ＦＣ）
実装がある。ＦＣ実装とは、ＬＳＩチップの配線パター
ン面に高さ１０〜１００μｍ程度のバンプといわれる電
極を数個から数千個形成し、基板の電極を導電ペースト
或いは半田等で接合する方式である。このため、ＦＣの
保護に用いる封止材料は、基板とＬＳＩチップのバンプ
等による数１０μｍ程度の隙間に浸透させる必要があ
る。従来のフリップチップ用アンダーフィル材として使
用される液状エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂と硬
化剤及び無機質充填剤を配合し、信頼性を高めるために
半導体のチップや基板、バンプと線膨張係数を一致させ
るために、多量の無機質充填剤を配合する処方が主流と
なってきている。
【０００３】しかしながら、このような充填剤を高充填
したフリップチップ用アンダーフィル材においては、充
填剤の高充填化により粘度が高くなり、チップと基板の
隙間に侵入する速度が著しく低下し、生産性が非常に悪
くなるといった問題点が提示されており、この問題点の
改善が望まれる。更に近年、半導体チップサイズの大型
化に伴い、半田リフロー時において、半導体チップ、封
止材料、有機基板及び半田バンプの膨張係数を一致させ
ても、チップクラックのみならずフィレット部のクラッ
クの問題がクローズアップされてきた。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、アンダーフィル部には隙間侵入性に優れた液状エポ
キシ樹脂組成物を用い、フィレット部にはアンダーフィ
ル部に使用する封止材よりも膨張係数の低い封止材で封
止することにより、半導体装置の信頼性を高めることが
でき、特に熱衝撃試験に優れたフリップチップ型半導体
装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、フリップチップ型半導体装置を製造するに際し、ガ
ラス転移温度以下の膨張係数が２０〜４０ｐｐｍ／℃の
アンダーフィル材とガラス転移温度以下の膨張係数が２
０ｐｐｍ／℃以下であるフィレット材を組み合わせるこ
とによって、信頼性の高いフリップチップ型半導体装置
が得られることを見出し、本発明をなすに至ったもので
ある。
【０００６】即ち、本発明は、基板の配線パターン面に
複数個のバンプを介して半導体チップが搭載され、上記
基板と半導体チップとの間の隙間にアンダーフィル材が
充填されていると共に、その側部がフィレット材にて封
止されたフリップチップ型半導体装置において、上記ア
ンダーフィル材が、液状エポキシ樹脂及び無機質充填剤
を主成分とするエポキシ樹脂組成物の硬化物からなり、
かつこの硬化物のガラス転移温度以下の膨張係数が２０
〜４０ｐｐｍ／℃であると共に、上記フィレット材が、
液状エポキシ樹脂及び無機質充填剤を主成分とするエポ
キシ樹脂組成物の硬化物からなり、かつこの硬化物のガ
ラス転移温度以下の膨張係数が２０ｐｐｍ／℃以下であ
ることを特徴とするフリップチップ型半導体装置を提供
する。
【０００７】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明に係るフリップチップ型半導体装置は、図１
に示したように、有機基板１の配線パターン面に複数個
のバンプ２を介して半導体チップ３が搭載されているも
のであり、上記有機基板１と半導体チップ３との間の隙
間（バンプ２間の隙間）にアンダーフィル材４が充填さ
れ、その側部がフィレット材５で封止されたものであ
る。
【０００８】この場合、上記アンダーフィル材４、フィ
レット材５は、いずれもエポキシ樹脂、無機質充填剤を
主成分とするエポキシ樹脂組成物の硬化物よりなるもの
であるが、本発明においては、アンダーフィル材のガラ
ス転移温度以下の膨張係数が２０〜４０ｐｐｍ／℃、特
に２０〜３０ｐｐｍ／℃であり、一方フィレット材のガ
ラス転移温度以下の膨張係数が２０ｐｐｍ／℃以下、好
ましくは５〜１９ｐｐｍ／℃、より好ましくは１０〜１
８ｐｐｍ／℃であるものを使用するもので、これにより
上記基板とチップとの間の間隙を確実にアンダーフィル
材が充填すると共に、優れた耐熱衝撃性が与えられる。
アンダーフィル材のガラス転移温度以下での膨張係数が
４０ｐｐｍ／℃を超える場合、あるいはフィレット材の
ガラス転移温度以下での膨張係数が２０ｐｐｍ／℃を超
える場合には、いずれも内部応力が大きくなり、ヒート
サイクル試験においてクラックが発生するという欠点が
ある。また、アンダーフィル材のガラス転移温度以下で
の膨張係数が２０ｐｐｍ／℃より小さい場合には、ハン
ダバンプとの膨張係数の差が大きくなり、耐クラック
性、耐湿性等の点で不良を起こす結果となる。
【０００９】ここで、上記膨張係数を得る点から、上記
アンダーフィル材を形成するエポキシ樹脂組成物は、
（Ａ）液状エポキシ樹脂：２０〜１００重量部、（Ｂ）
硬化剤：０〜８０重量部（但し、（Ａ）成分と（Ｂ）成
分の合計は１００重量部である）、（Ｃ）無機質充填
剤：液状エポキシ樹脂と硬化剤との合計１００重量部に
対して１００〜４００重量部、（Ｄ）硬化促進剤：液状
エポキシ樹脂と硬化剤との合計１００重量部に対して
０．０１〜１０重量部、（Ｅ）アルケニル基を含有する
エポキシ樹脂又はフェノール樹脂のアルケニル基と、下
記平均組成式（１） ＨaＲbＳｉＯ(4-a-b)/2 （１） （式中、Ｒは置換又は非置換の一価炭化水素基、ａは
０．００２〜０．１、ｂは１．８〜２．２、１．８１≦
ａ＋ｂ≦２．３を満足する正数を示す。）で示され、一
分子中の珪素原子の数が２０〜４００であり、ＳｉＨ基
の数が１〜５であるオルガノポリシロキサンのＳｉＨ基
との付加反応により得られる共重合体：この共重合体中
のオルガノシロキサン単位が液状エポキシ樹脂と硬化剤
との合計１００重量部に対して２〜１５重量部を含有す
る液状エポキシ樹脂組成物であることが好ましく、ま
た、上記フィレット材を形成するエポキシ樹脂組成物
は、（ａ）液状エポキシ樹脂：２０〜１００重量部、
（ｂ）硬化剤：０〜８０重量部（但し、（ａ）成分と
（ｂ）成分の合計は１００重量部である）、（ｃ）無機
質充填剤：液状エポキシ樹脂と硬化剤との合計１００重
量部に対して２５０〜５００重量部、（ｄ）硬化促進
剤：液状エポキシ樹脂と硬化剤との合計１００重量部に
対して０．０１〜１０重量部、（ｅ）アルケニル基を含
有するエポキシ樹脂又はフェノール樹脂のアルケニル基
と、下記平均組成式（１） ＨaＲbＳｉＯ(4-a-b)/2 （１） （式中、Ｒは置換又は非置換の一価炭化水素基、ａは
０．００２〜０．１、ｂは１．８〜２．２、１．８１≦
ａ＋ｂ≦２．３を満足する正数を示す。）で示され、一
分子中の珪素原子の数が２０〜４００であり、ＳｉＨ基
の数が１〜５であるオルガノポリシロキサンのＳｉＨ基
との付加反応により得られる共重合体：この共重合体中
のオルガノシロキサン単位が液状エポキシ樹脂と硬化剤
との合計１００重量部に対して２〜１５重量部を含有す
る液状エポキシ樹脂組成物であることが好ましい。
【００１０】上記エポキシ樹脂組成物について更に詳述
すると、本発明に用いられる上記（Ａ）及び（ａ）成分
の液状のエポキシ樹脂は、一分子中に２個以上のエポキ
シ基があればいかなるものでも使用可能であるが、特
に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、
フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、
ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹
脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂などが例示され
る。この中でも室温で液状のエポキシ樹脂を使用する。
これらのエポキシ樹脂には、下記構造で示されるエポキ
シ樹脂を侵入性に影響を及ぼさない範囲で添加しても何
ら問題はない。
【００１１】
【化１】
【００１２】上記液状エポキシ樹脂中の全塩素含有量
は、１５００ｐｐｍ以下、望ましくは１０００ｐｐｍ以
下であることが好ましい。また、１００℃で５０％エポ
キシ樹脂濃度における２０時間での抽出水塩素が１０ｐ
ｐｍ以下であることが好ましい。全塩素含有量が１５０
０ｐｐｍを超え、抽出水塩素が１０ｐｐｍを超えると、
半導体素子の信頼性、特に耐湿性に悪影響を与えるおそ
れがある。
【００１３】上記エポキシ樹脂は、後述する硬化促進剤
［（Ｄ）、（ｄ）成分］を用いることで単独でも硬化さ
せることができるが、場合によっては硬化剤［（Ｂ）、
（ｂ）成分］としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸、
メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フ
タル酸、無水メチルハイミック酸などの酸無水物、ジシ
アンジアミド、アジピン酸ヒドラジド、イソフタル酸ヒ
ドラジドなどのカルボン酸ヒドラジドを使用することが
できる。
【００１４】なお、上記硬化剤の配合量は特に制限され
ず、エポキシ樹脂を硬化させる有効量であり、その種類
によって相違するが、上述した酸無水物を用いる場合
は、エポキシ樹脂中のエポキシ基に対して硬化剤中の酸
無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）から誘導されるカルボ
ン酸基の比を０．５〜１．５、特に０．８〜１．２の範
囲にすることが好適であるが、通常、液状エポキシ樹脂
の配合量は２０〜１００重量部、特に４０〜１００重量
部、硬化剤の配合量は０〜８０重量部、特に０〜６０重
量部で、液状エポキシ樹脂と硬化剤との合計量を１００
重量部とすることができる。
【００１５】いずれの場合も、硬化促進剤［（Ｄ）、
（ｄ）成分］として、２−メチルイミダゾール、２−エ
チル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２
−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５
−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，
５−ジヒドロキシメチルイミダゾールなどのイミダゾー
ル誘導体、リン系、シクロアミジン系誘導体を使用する
ことができる。イミダゾール誘導体は酸無水物系硬化剤
の硬化促進剤として、更にはエポキシ樹脂の硬化剤とし
て使用できる。硬化促進剤として使用する場合は、エポ
キシ樹脂と硬化剤の合計量１００重量部に対し、０．０
１〜１０重量部、望ましくは０．５〜５重量部である。
０．０１重量部より少ないと硬化性が低下し、１０重量
部より多いと硬化性に優れるが、保存性が低下する傾向
となる。酸無水物を硬化剤として用いる場合は、エポキ
シ樹脂中のエポキシ基１モルに対し、０．３〜０．７モ
ルの酸無水物基となるように配合することが望ましい。
０．３モル未満では硬化性が不十分であり、０．７モル
を超えると、未反応の酸無水物が残存し、ガラス転移温
度の低下となるおそれがある。より望ましくは０．４〜
０．６モルの範囲である。
【００１６】本発明の組成物には、応力を低下させる目
的でシリコーンゴム、シリコーンオイルや液状のポリブ
タジエンゴム、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチ
レン共重合体といった熱可塑性樹脂などを配合してもよ
い。好ましくは、アルケニル基含有エポキシ樹脂又はフ
ェノール樹脂のアルケニル基と、下記式（１）で示され
る一分子中の珪素原子の数が２０〜４００、好ましくは
４０〜２００であり、ＳｉＨ基の数が１〜５、好ましく
は１〜３、より好ましくは２であるオルガノポリシロキ
サンのＳｉＨ基との付加反応により得られる共重合体
［（Ｅ）、（ｅ）成分］を配合することがよい。
【００１７】 ＨaＲbＳｉＯ(4-a-b)/2 （１） （式中、Ｒは置換又は非置換の一価炭化水素基、ａは
０．００２〜０．１、好ましくは０．０１〜０．１、ｂ
は１．８〜２．２、好ましくは１．９５〜２．０５、
１．８１≦ａ＋ｂ≦２．３、好ましくは１．９６≦ａ＋
ｂ≦２．０６を満足する正数を示す。）
【００１８】なお、Ｒの一価炭化水素基としては、炭素
数１〜１０、特に１〜８のものが好ましく、メチル基、
エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イ
ソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヘキシル基、シクロ
ヘキシル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基、ビ
ニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセ
ニル基等のアルケニル基、フェニル基、キシリル基、ト
リル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル
基、フェニルプロピル基等のアラルキル基などや、これ
らの炭化水素基の水素原子の一部又は全部を塩素、フッ
素、臭素等のハロゲン原子で置換したクロロメチル基、
ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基等のハロゲン
置換一価炭化水素基を挙げることができる。上記共重合
体としては、中でも下記構造のものが望ましい。
【００１９】
【化２】
【００２０】
【化３】 （上記式中、Ｒは上記と同じ、Ｒ1は水素原子又は炭素
数１〜４のアルキル基、Ｒ2は−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2-、−
ＯＣＨ2−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2
−又は−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−である。ｎは４〜１９
９、好ましくは１９〜９９の整数、ｐは１〜１０の整
数、ｑは１〜１０の整数である。）
【００２１】上記共重合体は、ジオルガノポリシロキサ
ン単位が液状エポキシ樹脂と硬化剤の合計量１００重量
部に対し０〜２０重量部、特には２〜１５重量部含まれ
るように配合することで、応力をより一層低下させるこ
とができる。
【００２２】本発明には、膨張係数を小さくする目的か
ら従来より知られている各種の無機質充填剤を添加す
る。無機質充填剤としては、溶融シリカ、結晶シリカ、
アルミナ、ボロンナイトライド、チッカアルミ、チッカ
珪素、マグネシア、マグネシウムシリケートなどが使用
される。無機質充填剤は、アンダーフィル部の封止材に
は、侵入性の向上と低線膨張化の両立を図るため、フリ
ップチップギャップ幅（基板とチップとの間隙）に対し
て平均粒径が約１／１０以下、最大粒径が１／２以下で
あることが好ましい。特には、平均粒径は１０μｍ以
下、好ましくは０．５〜１０μｍ、より好ましくは１〜
５μｍ、更に好ましくは１〜３μｍとすることがよく、
また最大粒径は５０μｍ以下、好ましくは４５μｍ以下
とすることがよい。なお、本発明において、平均粒径
は、例えば、レーザー光回折法等による粒度分布測定装
置を用いて、重量平均値（又はメジアン径）などとして
用いることができる。
【００２３】上記充填剤は、エポキシ樹脂と硬化剤との
合計量１００重量部に対して１００〜４００重量部、望
ましくは、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量１００重量
部に対して１５０〜２５０重量部の範囲で配合すること
が好ましい。１００重量部未満では、膨張係数が大きく
冷熱試験においてクラックの発生を誘発させるおそれが
ある。４００重量部を超えると、粘度が高くなり、薄膜
侵入性の低下をもたらすおそれがある。
【００２４】フィレット部の封止材に用いる無機質充填
剤は、平均粒径が０．５〜３０μｍ、特に１〜２０μｍ
であることが好ましい。また、その配合量は、エポキシ
樹脂と硬化剤との合計量１００重量部に対して２５０〜
５００重量部の範囲が好ましい。２５０重量部未満で
は、膨張係数が大きく冷熱試験においてフィレットクラ
ックの発生を誘発させるおそれがある。５００重量部を
超えると、粘度が高くなり、流動性の低下をもたらし、
フィレット形成ができない場合がある。
【００２５】本発明の封止材（液状エポキシ樹脂組成
物）には、更に必要に応じ、接着向上用炭素官能性シラ
ン、カーボンブラックなどの顔料、染料、酸化防止剤、
表面処理剤（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ランなど）、その他の添加剤を配合することができる。
【００２６】本発明のエポキシ樹脂組成物は、例えば、
エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機質充填剤を同
時に又は別々に必要により加熱処理を加えながら撹拌、
溶解、混合、分散させることにより製造することができ
る。これらの混合物の混合、撹拌、分散等の装置は特に
限定されないが、撹拌、加熱装置を備えたライカイ機、
３本ロール、ボールミル、プラネタリーミキサー等を用
いることができる。これら装置を適宜組み合わせて使用
してもよい。
【００２７】なお、本発明において、アンダーフィル部
の封止材として用いる液状エポキシ樹脂組成物の粘度
は、２５℃において１０,０００ポイズ以下のものが好
ましく、また、フィレット部の封止材として用いる液状
エポキシ樹脂組成物の粘度も、２５℃において１０,０
００ポイズ以下のものが好ましい。
【００２８】更に、上記アンダーフィル部、フィレット
部の封止材の成形方法、成形条件は、常法とすることが
できるが、好ましくは、アンダーフィル部に対しては熱
オーブンを用いて１５０℃で０．５時間以上の条件にお
いて硬化、成形することが好ましく、０．５時間未満で
は十分な硬化物特性が得られない場合がある。フィレッ
ト部に対しても１５０℃で０．５時間以上の条件で硬
化、成形することが好ましく、０．５時間未満では十分
な硬化物特性が得られない場合がある。
【００２９】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
【００３０】［実施例、比較例］表１，２に示す成分を
３本ロールで均一に混練することにより８種のエポキシ
樹脂組成物を得た。これらのエポキシ樹脂組成物を用い
て、以下に示す試験を行った。その結果を表１，２に示
す。 ［粘度］ＢＨ型回転粘度計を用いて２０ｒｐｍの回転数
で２５℃における粘度を測定した。 ［チキソ比］ＢＨ型回転粘度計を用いて２ｒｐｍと２０
ｒｐｍの粘度の比を２５℃におけるチキソ比とした。 ［ゲル化時間］組成物のゲル化時間を１５０℃の熱板上
で測定した。 ［Ｔｇ］：ガラス転移温度 ５ｍｍ×５ｍｍ×１５ｍｍの硬化物サンプルを用いてＴ
ＭＡ（熱機械分析装置）により５℃／分の速度で昇温し
た際の値を測定した。 ［ＣＴＥ−１］：Ｔｇ以下の膨張係数 ［ＣＴＥ−２］：Ｔｇ以上の膨張係数 上記ガラス転移温度の測定において、ＣＴＥ−１は５０
〜８０℃の温度範囲、ＣＴＥ−２は２００〜２３０℃の
温度範囲における値を求めた。 ［侵入試験］図２（Ａ），（Ｂ）に示したように、熱板
１１上に下側スライドガラス１２を載置し、その上にそ
れぞれ厚さ８０μｍの２枚のポリイミドフィルム１３,
１３を１ｃｍの間隔を隔ててセットし、その上から上側
スライドガラス１４を被せ、上記両スライドガラス１
２，１４と２枚のポリイミドフィルム１３，１３とによ
り、幅１ｃｍ、高さ８０μｍの間隙１５を形成した。上
記下側スライドガラス１２上にエポキシ樹脂組成物１６
を置き、熱板１１を８０℃，１２０℃に設定した時、上
記組成物１６が上記間隙１５に２０ｍｍの距離まで浸
透、到達するまでの時間を測定した。 ［ＰＣＴ剥離テスト］ポリイミドコートした１０ｍｍ×
１０ｍｍのシリコンチップを３０ｍｍ×３０ｍｍのＦＲ
−４基板に約１００μｍのスペーサを用いて積層し、生
じた隙間にアンダーフィル材用エポキシ樹脂組成物を侵
入、硬化させ、ＰＣＴ（１２１℃，２．１ａｔｍ）の環
境下に置き、１６８ｈｒ後の剥離をＣ−ＳＡＭで確認し
た。 ［熱衝撃性不良率］ポリイミドコートした１０ｍｍ×１
０ｍｍにカットした厚み０．６ｍｍのシリコンチップを
３０ｍｍ×３０ｍｍのＦＲ−４基板に約１００μｍのス
ペーサを用いて積層し、生じた隙間にアンダーフィル材
用エポキシ樹脂組成物を侵入、フィレット部にフィレッ
ト材用エポキシ樹脂組成物を塗布し、１５０℃で４時間
硬化させ、得られた試験片を−５５℃，１分／１６０
℃，３０秒の熱サイクルを繰り返して、５０，１００，
２５０サイクル後に硬化物にクラック及び剥離が発生し
ているものを不良とし、不良率を測定した（試験数＝２
０）。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【化４】
【００３４】ＲＥ３１０：ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（日本化薬（株）製） ＲＥ３０４：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（日本化
薬（株）製） ＭＨ７００：メチルテトラヒドロ無水フタル酸（新日本
理化（株）製） ＳＯ３２Ｈ：最大粒径４５μｍ以下で、平均粒径２μｍ
の真球状シリカ（アドマテクス（株）製） ＳＥ１５：平均粒径１５μｍの球状溶融シリカ（徳山曹
達（株）製） ＫＢＭ４０３：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン（信越化学工業（株）製） ２ＰＨＺ−ＰＷ：２−フェニル−４，５−ジヒドロキシ
メチルイミダゾール粉末（四国化成（株）製） ２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ：２−フェニル−４−メチル−５−
ヒドロキシメチルイミダゾール粉末（四国化成（株）
製） ＨＸ３７４１：イミダゾ−ル化合物を含有するマイクロ
カプセル化触媒（旭チバ（株）製）
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、アンダーフィル部には
隙間侵入性に優れた液状エポキシ樹脂組成物を用い、フ
ィレット部にはアンダーフィル部に使用する封止材より
も膨張係数の低い封止材で封止することにより、得られ
るフリップチップ型半導体装置は非常に信頼性の高いも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図１】フリップチップ型半導体装置の一例を示す概略
図である。
【図２】侵入試験で用いたテストピースを示し、（Ａ）
は側面図、（Ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
１ 有機基板 ２ バンプ ３ 半導体チップ ４ アンダーフィル材 ５ フィレット材 １１ 熱板 １２ 下側スライドガラス １３ ポリイミドフィルム １４ 上側スライドガラス １５ 間隙 １６ エポキシ樹脂組成物
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１ Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｂ Ｄ (72)発明者 若尾 幸 群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内 (72)発明者 塩原 利夫 群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板の配線パターン面に複数個のバンプ
    を介して半導体チップが搭載され、上記基板と半導体チ
    ップとの間の隙間にアンダーフィル材が充填されている
    と共に、その側部がフィレット材にて封止されたフリッ
    プチップ型半導体装置において、上記アンダーフィル材
    が、液状エポキシ樹脂及び無機質充填剤を主成分とする
    エポキシ樹脂組成物の硬化物からなり、かつこの硬化物
    のガラス転移温度以下の膨張係数が２０〜４０ｐｐｍ／
    ℃であると共に、上記フィレット材が、液状エポキシ樹
    脂及び無機質充填剤を主成分とするエポキシ樹脂組成物
    の硬化物からなり、かつこの硬化物のガラス転移温度以
    下の膨張係数が２０ｐｐｍ／℃以下であることを特徴と
    するフリップチップ型半導体装置。
  2. 【請求項２】 上記アンダーフィル材を形成するエポキ
    シ樹脂組成物が、（Ａ）液状エポキシ樹脂：２０〜１０
    ０重量部、（Ｂ）硬化剤：０〜８０重量部（但し、
    （Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計は１００重量部であ
    る）、（Ｃ）無機質充填剤：液状エポキシ樹脂と硬化剤
    との合計１００重量部に対して１００〜４００重量部、
    （Ｄ）硬化促進剤：液状エポキシ樹脂と硬化剤との合計
    １００重量部に対して０．０１〜１０重量部、（Ｅ）ア
    ルケニル基を含有するエポキシ樹脂又はフェノール樹脂
    のアルケニル基と、下記平均組成式（１） ＨaＲbＳｉＯ(4-a-b)/2 （１） （式中、Ｒは置換又は非置換の一価炭化水素基、ａは
    ０．００２〜０．１、ｂは１．８〜２．２、１．８１≦
    ａ＋ｂ≦２．３を満足する正数を示す。）で示され、一
    分子中の珪素原子の数が２０〜４００であり、ＳｉＨ基
    の数が１〜５であるオルガノポリシロキサンのＳｉＨ基
    との付加反応により得られる共重合体：この共重合体中
    のオルガノシロキサン単位が液状エポキシ樹脂と硬化剤
    との合計１００重量部に対して２〜１５重量部を含有す
    る液状エポキシ樹脂組成物であり、 上記フィレット材を形成するエポキシ樹脂組成物が、
    （ａ）液状エポキシ樹脂：２０〜１００重量部、（ｂ）
    硬化剤：０〜８０重量部（但し、（ａ）成分と（ｂ）成
    分の合計は１００重量部である）、（ｃ）無機質充填
    剤：液状エポキシ樹脂と硬化剤との合計１００重量部に
    対して２５０〜５００重量部、（ｄ）硬化促進剤：液状
    エポキシ樹脂と硬化剤との合計１００重量部に対して
    ０．０１〜１０重量部、（ｅ）アルケニル基を含有する
    エポキシ樹脂又はフェノール樹脂のアルケニル基と、下
    記平均組成式（１） ＨaＲbＳｉＯ(4-a-b)/2 （１） （式中、Ｒは置換又は非置換の一価炭化水素基、ａは
    ０．００２〜０．１、ｂは１．８〜２．２、１．８１≦
    ａ＋ｂ≦２．３を満足する正数を示す。）で示され、一
    分子中の珪素原子の数が２０〜４００であり、ＳｉＨ基
    の数が１〜５であるオルガノポリシロキサンのＳｉＨ基
    との付加反応により得られる共重合体：この共重合体中
    のオルガノシロキサン単位が液状エポキシ樹脂と硬化剤
    との合計１００重量部に対して２〜１５重量部を含有す
    る液状エポキシ樹脂組成物である請求項１記載のフリッ
    プチップ型半導体装置。
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