JP2001098049A - 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 （Ａ）液状エポキシ樹脂、（Ｂ）無機質
充填剤、（Ｃ）酸無水物系硬化剤（Ｄ）硬化促進剤を必
須成分とする液状エポキシ樹脂組成物において、上記硬
化促進剤として下記一般式（１） Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4ＰＳＣＮ （１） （式中、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の
１価有機基である。）で示される化合物を用いることを
特徴とする半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物。 【効果】 本発明の半導体封止用液状エポキシ樹脂組成
物は、速硬化性でしかも隙間侵入性に優れ、信頼性の高
いものである。
充填剤、（Ｃ）酸無水物系硬化剤（Ｄ）硬化促進剤を必
須成分とする液状エポキシ樹脂組成物において、上記硬
化促進剤として下記一般式（１） Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4ＰＳＣＮ （１） （式中、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の
１価有機基である。）で示される化合物を用いることを
特徴とする半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物。 【効果】 本発明の半導体封止用液状エポキシ樹脂組成
物は、速硬化性でしかも隙間侵入性に優れ、信頼性の高
いものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置のポッ
ティング材やコーティング材として好適に用いられ、特
にフリップチップ用アンダーフィル材等として速硬化性
に優れており、かつ隙間侵入性に優れた半導体封止用液
状エポキシ樹脂組成物に関するものである。
ティング材やコーティング材として好適に用いられ、特
にフリップチップ用アンダーフィル材等として速硬化性
に優れており、かつ隙間侵入性に優れた半導体封止用液
状エポキシ樹脂組成物に関するものである。
【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。
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。
【０００３】従来、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、バッチ式
のオーブンで硬化する方式が主流であったが、生産性向
上の面からインライン方式で硬化するようになり、この
ため短時間で硬化する液状エポキシ樹脂組成物が望まれ
ていた。
として使用される液状エポキシ樹脂組成物は、バッチ式
のオーブンで硬化する方式が主流であったが、生産性向
上の面からインライン方式で硬化するようになり、この
ため短時間で硬化する液状エポキシ樹脂組成物が望まれ
ていた。
【０００４】この場合、最近は液状エポキシ樹脂組成物
を侵入させるギャップが４０μｍ〜２０μｍと狭くな
り、このためかかる狭ギャップへの対応から、液状エポ
キシ樹脂組成物は隙間侵入性が良好でなければならな
い。
を侵入させるギャップが４０μｍ〜２０μｍと狭くな
り、このためかかる狭ギャップへの対応から、液状エポ
キシ樹脂組成物は隙間侵入性が良好でなければならな
い。
【０００５】しかしながら、一般に、速硬化性を与えよ
うとすると、低温反応性が向上することになるが、これ
は隙間侵入性を低下させることになりかねない。つま
り、隙間侵入性を良好にするには、一般に高温でも反応
しないでギャップに侵入することが求められるからであ
る。
うとすると、低温反応性が向上することになるが、これ
は隙間侵入性を低下させることになりかねない。つま
り、隙間侵入性を良好にするには、一般に高温でも反応
しないでギャップに侵入することが求められるからであ
る。
【０００６】従って、速硬化性にアプローチしながら、
隙間侵入性を良好にさせる、即ち高温でも反応しないで
侵入させるという相反する物性を併せ持つことが要求さ
れる。
隙間侵入性を良好にさせる、即ち高温でも反応しないで
侵入させるという相反する物性を併せ持つことが要求さ
れる。
【０００７】一方、液状エポキシ樹脂組成物は、ディバ
イスヘの封止後、内部応力によるチップとの剥離の防止
の観点からチップヘの接着性（特にシリコンナイトライ
ドのコート面に対する接着性）も良好でなければならな
い。
イスヘの封止後、内部応力によるチップとの剥離の防止
の観点からチップヘの接着性（特にシリコンナイトライ
ドのコート面に対する接着性）も良好でなければならな
い。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、速硬化性が優れ、かつ隙間侵入性の良好な高信頼性
を有する液状エポキシ樹脂組成物を提供することを目的
とする。
で、速硬化性が優れ、かつ隙間侵入性の良好な高信頼性
を有する液状エポキシ樹脂組成物を提供することを目的
とする。
【０００９】
【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重ねた結
果、（Ａ）液状エポキシ樹脂、（Ｂ）無機質充填剤、
（Ｃ）酸無水物系硬化剤及び（Ｄ）硬化促進剤を含有す
る液状エポキシ樹脂組成物において、硬化促進剤として
下記一般式（１） Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4ＰＳＣＮ （１） （式中、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の
１価有機基である。）で示される化合物を用いることに
より、速硬化性でしかも隙間侵入性の良好な高信頼性を
有する液状エポキシ樹脂組成物が得られ、これが特にフ
リップチップ用アンダーフィル材として優れた性能を有
していることを知見した。
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、（Ａ）液状エポキシ樹脂、（Ｂ）無機質充填剤、
（Ｃ）酸無水物系硬化剤及び（Ｄ）硬化促進剤を含有す
る液状エポキシ樹脂組成物において、硬化促進剤として
下記一般式（１） Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4ＰＳＣＮ （１） （式中、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の
１価有機基である。）で示される化合物を用いることに
より、速硬化性でしかも隙間侵入性の良好な高信頼性を
有する液状エポキシ樹脂組成物が得られ、これが特にフ
リップチップ用アンダーフィル材として優れた性能を有
していることを知見した。
【００１０】この硬化促進剤は、反応を低温で行うこと
ができるだけでなく、隙間に侵入させる温度では反応を
制御することができ、その硬化性を保持しつつ隙間侵入
性を良好にすることができるものである。また、通常の
リン系触媒（例えばトリフェニルフォスフィン等）と比
較して、保存安定性が良好で、かつシリコンナイトライ
ドコートを施したチップに対しても、良好な接着性が得
られる。従って、これを用いたディバイスも、熱履歴に
よって発生を余儀なくさせる内部応力が引き起こすチッ
プ面との剥離を防止できることを見出し、従って、本発
明のエポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置は非常に
信頼性の高いものであることを知見し、本発明をなすに
至ったものである。
ができるだけでなく、隙間に侵入させる温度では反応を
制御することができ、その硬化性を保持しつつ隙間侵入
性を良好にすることができるものである。また、通常の
リン系触媒（例えばトリフェニルフォスフィン等）と比
較して、保存安定性が良好で、かつシリコンナイトライ
ドコートを施したチップに対しても、良好な接着性が得
られる。従って、これを用いたディバイスも、熱履歴に
よって発生を余儀なくさせる内部応力が引き起こすチッ
プ面との剥離を防止できることを見出し、従って、本発
明のエポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置は非常に
信頼性の高いものであることを知見し、本発明をなすに
至ったものである。
【００１１】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、（Ａ）液状エポキ
シ樹脂、（Ｂ）無機質充填剤、（Ｃ）酸無水物系硬化剤
（Ｄ）硬化促進剤を必須成分とするものである。
本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、（Ａ）液状エポキ
シ樹脂、（Ｂ）無機質充填剤、（Ｃ）酸無水物系硬化剤
（Ｄ）硬化促進剤を必須成分とするものである。
【００１２】本発明に用いられる上記（Ａ）成分の液状
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（２５℃）で液状のエポキシ樹脂を使用するが、
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が
望ましい。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。
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（２５℃）で液状のエポキシ樹脂を使用するが、
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が
望ましい。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。
【００１３】
【化１】
【００１４】上記液状エポキシ樹脂中の全塩素含有量
は、１，５００ｐｐｍ以下、望ましくは１，０００ｐｐ
ｍ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１
０ｐｐｍ以下であることが好ましい。全塩素含有量が
１，５００ｐｐｍ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。
は、１，５００ｐｐｍ以下、望ましくは１，０００ｐｐ
ｍ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１
０ｐｐｍ以下であることが好ましい。全塩素含有量が
１，５００ｐｐｍ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。
【００１５】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、窒化アルミ、窒化珪
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。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１／１
０以下、最大粒径が１／２以下の充填剤を用いることが
好ましい。一般的には、平均粒径が０．１〜４０μｍ、
特に０．５〜２０μｍ程度が好適であり、最大粒径が７
５μｍ以下、特に５０μｍ以下が好適であり、しかも上
記ギャップ幅に対する条件を満足することがより好まし
い。なお、この平均粒径、最大粒径は、レーザー光回折
法による粒度分布測定装置等によって求めることがで
き、平均粒径は重量平均値（又はメジアン径）等として
得ることができる。
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、窒化アルミ、窒化珪
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。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１／１
０以下、最大粒径が１／２以下の充填剤を用いることが
好ましい。一般的には、平均粒径が０．１〜４０μｍ、
特に０．５〜２０μｍ程度が好適であり、最大粒径が７
５μｍ以下、特に５０μｍ以下が好適であり、しかも上
記ギャップ幅に対する条件を満足することがより好まし
い。なお、この平均粒径、最大粒径は、レーザー光回折
法による粒度分布測定装置等によって求めることがで
き、平均粒径は重量平均値（又はメジアン径）等として
得ることができる。
【００１６】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。
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。
【００１７】本発明において、硬化剤としては酸無水物
を使用する。酸無水物としては、テトラヒドロ無水フタ
ル酸、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、ピロメリット酸二無水物、ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，
４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス
（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水
物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プ
ロパン二無水物などの、好ましくは分子中に脂肪族環又
は芳香族環を１個又は２個有すると共に、酸無水物基を
１個又は２個有する、炭素原子数４〜２５個、好ましく
は８〜２０個程度の酸無水物が好適である。
を使用する。酸無水物としては、テトラヒドロ無水フタ
ル酸、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、ピロメリット酸二無水物、ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，
４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス
（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水
物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プ
ロパン二無水物などの、好ましくは分子中に脂肪族環又
は芳香族環を１個又は２個有すると共に、酸無水物基を
１個又は２個有する、炭素原子数４〜２５個、好ましく
は８〜２０個程度の酸無水物が好適である。
【００１８】この場合、酸無水物としては、カルボキシ
ル基（ＣＯＯＨ基）を有する化合物の含有量が０．５重
量％以下（即ち、０〜０．５重量％）、特に０．４重量
％以下（即ち、０〜０．４重量％）のものを使用する。
カルボキシル基含有量が０．５重量％より多いと結晶化
するおそれがあり、好ましくない。この場合、カルボキ
シル基（ＣＯＯＨ基）の含有量としては、酸無水物硬化
剤に対して０．３重量％以下（即ち、０〜０．３重量
％）、特に０．２５重量％以下（即ち、０〜０．２５重
量％）のものが同様の理由により好ましい。
ル基（ＣＯＯＨ基）を有する化合物の含有量が０．５重
量％以下（即ち、０〜０．５重量％）、特に０．４重量
％以下（即ち、０〜０．４重量％）のものを使用する。
カルボキシル基含有量が０．５重量％より多いと結晶化
するおそれがあり、好ましくない。この場合、カルボキ
シル基（ＣＯＯＨ基）の含有量としては、酸無水物硬化
剤に対して０．３重量％以下（即ち、０〜０．３重量
％）、特に０．２５重量％以下（即ち、０〜０．２５重
量％）のものが同様の理由により好ましい。
【００１９】なお、酸無水物の配合量は、エポキシ樹脂
中のエポキシ基１モルに対し、硬化剤中の酸無水物基の
比を０．３〜０．７モルの範囲と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。
中のエポキシ基１モルに対し、硬化剤中の酸無水物基の
比を０．３〜０．７モルの範囲と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。
【００２０】また、硬化剤としては、上記の他にジシア
ンジアミド、アジピン酸ヒドラジド、イソフタル酸ヒド
ラジド等のカルボン酸ヒドラジドも使用することができ
る。
ンジアミド、アジピン酸ヒドラジド、イソフタル酸ヒド
ラジド等のカルボン酸ヒドラジドも使用することができ
る。
【００２１】本発明においては、硬化促進剤として、下
記一般式（１） Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4ＰＳＣＮ （１） （式中、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の
１価有機基である。）で示される化合物を用いるもので
ある。
記一般式（１） Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4ＰＳＣＮ （１） （式中、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の
１価有機基である。）で示される化合物を用いるもので
ある。
【００２２】ここで、１価有機基としては、水酸基、ア
ルコキシ基、カルボニル基等で置換された１価炭化水素
基又は非置換の１価炭化水素基が挙げられ、具体的に
は、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、
メトキシ基、エトキシエチル基等のアルコキシ置換又は
非置換のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル
基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シ
クロヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリ
ル基、キシリル基、エチルフェニル基、ナフチル基等の
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、更にアセチル基、プロピ
オニル基等のアシル基が挙げられる。
ルコキシ基、カルボニル基等で置換された１価炭化水素
基又は非置換の１価炭化水素基が挙げられ、具体的に
は、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、
メトキシ基、エトキシエチル基等のアルコキシ置換又は
非置換のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル
基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シ
クロヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリ
ル基、キシリル基、エチルフェニル基、ナフチル基等の
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、更にアセチル基、プロピ
オニル基等のアシル基が挙げられる。
【００２３】これらの中で、Ｒ1〜Ｒ4としてはフェニル
基が好ましく、式（１）の化合物としては、（Ｃ6Ｈ5）
4Ｐ・ＳＣＮで示されるチオシアン酸テトラフェニルホ
スホニウム（テトラフェニルホスホニウムチオシアネー
ト）等が好適なものとして例示される。
基が好ましく、式（１）の化合物としては、（Ｃ6Ｈ5）
4Ｐ・ＳＣＮで示されるチオシアン酸テトラフェニルホ
スホニウム（テトラフェニルホスホニウムチオシアネー
ト）等が好適なものとして例示される。
【００２４】上記式（１）の化合物（硬化促進剤）の配
合量は、エポキシ樹脂と硬化剤の合計量１００重量部に
対して０．０１〜１０重量部、特に０．５〜５重量部の
範囲で添加することが好適である。添加量が０．０１重
量部に満たないと硬化性が低下する場合があり、１０重
量部を超えると硬化性に優れるが保存性が低下する傾向
となる場合がある。
合量は、エポキシ樹脂と硬化剤の合計量１００重量部に
対して０．０１〜１０重量部、特に０．５〜５重量部の
範囲で添加することが好適である。添加量が０．０１重
量部に満たないと硬化性が低下する場合があり、１０重
量部を超えると硬化性に優れるが保存性が低下する傾向
となる場合がある。
【００２５】なお、必要により、本発明の組成物には、
本発明の硬化を妨げない範囲で他の硬化促進剤、例えば
イミダゾール誘導体、３級アミン化合物、有機リン系化
合物から選ばれる１種又は２種以上を配合することがで
きる。ここで、イミダゾール誘導体としては、２−メチ
ルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、４−メチル
イミダゾール、４−エチルイミダゾール、２−フェニル
イミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾー
ル、２−フェニル−４−ヒドロキシメチルイミダゾー
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等が挙
げられる。また、３級アミン化合物としては、トリエチ
ルアミン、ベンジルトリメチルアミン、α−メチルベン
ジルジメチルアミン等の窒素原子に結合する置換基とし
てアルキル基やアラルキル基を有するアミン化合物、
１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７
及びそのフェノール塩、オクチル酸塩、オレイン酸塩な
どのシクロアミジン化合物やその有機酸との塩、或いは
下記式の化合物などのシクロアミジン化合物と４級ホウ
素化合物との塩又は錯塩などが挙げられる。
本発明の硬化を妨げない範囲で他の硬化促進剤、例えば
イミダゾール誘導体、３級アミン化合物、有機リン系化
合物から選ばれる１種又は２種以上を配合することがで
きる。ここで、イミダゾール誘導体としては、２−メチ
ルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、４−メチル
イミダゾール、４−エチルイミダゾール、２−フェニル
イミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾー
ル、２−フェニル−４−ヒドロキシメチルイミダゾー
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等が挙
げられる。また、３級アミン化合物としては、トリエチ
ルアミン、ベンジルトリメチルアミン、α−メチルベン
ジルジメチルアミン等の窒素原子に結合する置換基とし
てアルキル基やアラルキル基を有するアミン化合物、
１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７
及びそのフェノール塩、オクチル酸塩、オレイン酸塩な
どのシクロアミジン化合物やその有機酸との塩、或いは
下記式の化合物などのシクロアミジン化合物と４級ホウ
素化合物との塩又は錯塩などが挙げられる。
【００２６】
【化２】
【００２７】また、有機リン系化合物としては、トリフ
ェニルホスフィン等のトリオルガノホスフィン化合物や
テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等
の４級ホスホニウム塩などが挙げられる。
ェニルホスフィン等のトリオルガノホスフィン化合物や
テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等
の４級ホスホニウム塩などが挙げられる。
【００２８】上記式（１）の硬化促進剤と他の硬化促進
剤とを併用する場合、式（１）の硬化促進剤は、全硬化
促進剤の５０重量％以上（即ち、５０〜１００重量
％）、特に７０重量％以上（即ち、７０〜１００重量
％）の割合とすることが好ましい。
剤とを併用する場合、式（１）の硬化促進剤は、全硬化
促進剤の５０重量％以上（即ち、５０〜１００重量
％）、特に７０重量％以上（即ち、７０〜１００重量
％）の割合とすることが好ましい。
【００２９】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（２）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（即ち、ケイ素原子に結
合した水素原子）の数が１〜５であるオルガノハイドロ
ジェンポリシロキサンのＳｉＨ基との付加反応により得
られる共重合体を配合することがよい。 ＨaＲbＳｉＯ(4-a-b)/2 （２） （式中、Ｒは置換又は非置換の１価炭化水素基、ａは
０．００５〜０．１、ｂは１．８〜２．２、１．８１≦
ａ＋ｂ≦２．３を満足する正数を示す。）
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（２）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（即ち、ケイ素原子に結
合した水素原子）の数が１〜５であるオルガノハイドロ
ジェンポリシロキサンのＳｉＨ基との付加反応により得
られる共重合体を配合することがよい。 ＨaＲbＳｉＯ(4-a-b)/2 （２） （式中、Ｒは置換又は非置換の１価炭化水素基、ａは
０．００５〜０．１、ｂは１．８〜２．２、１．８１≦
ａ＋ｂ≦２．３を満足する正数を示す。）
【００３０】なお、Ｒの１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１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。
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１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。
【００３１】
【化３】
【００３２】
【化４】 （上記式中、Ｒは上記と同じ、Ｒ11は水素原子又は炭素
数１〜４のアルキル基、Ｒ12は−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、
−ＯＣＨ2−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ 2ＣＨ
2−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。）
数１〜４のアルキル基、Ｒ12は−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、
−ＯＣＨ2−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ 2ＣＨ
2−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。）
【００３３】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。
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。
【００３４】本発明の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、その他の添加
剤を配合することができる。
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、その他の添加
剤を配合することができる。
【００３５】本発明のエポキシ樹脂組成物は、例えば、
エポキシ樹脂、シランカップリング剤、硬化促進剤、無
機質充填剤及び硬化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。
エポキシ樹脂、シランカップリング剤、硬化促進剤、無
機質充填剤及び硬化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。
【００３６】なお、本発明の液状エポキシ樹脂組成物の
粘度は、２５℃において２０，０００ｃＰ（センチポイ
ズ）以下、特に１５，０００ｃＰ以下であることが好ま
しい。
粘度は、２５℃において２０，０００ｃＰ（センチポイ
ズ）以下、特に１５，０００ｃＰ以下であることが好ま
しい。
【００３７】本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、ポッ
ティング材、コーティング材等として半導体装置の封止
に使用されるが、特にフリップチップ型半導体装置のア
ンダーフィル材として好適に用いられる。
ティング材、コーティング材等として半導体装置の封止
に使用されるが、特にフリップチップ型半導体装置のア
ンダーフィル材として好適に用いられる。
【００３８】本発明の組成物を用いて半導体を封止する
成形方法、成形条件は、常法とすることができるが、特
にアンダーフィル材としては、ディバイスの空隙に樹脂
組成物を侵入させて封止する際の温度条件は６０〜１２
０℃であることが好ましく、更に好ましくは７０〜１０
０℃である。６０℃未満であると、組成物の粘度が高い
ため、基板とチップの隙間を侵入させることができず、
また、１２０℃を超えると反応が生起し、やはり侵入を
妨げる原因となる場合がある。なお、樹脂組成物を侵入
封止させた後の成形・硬化条件は、１５０℃で０．５〜
２時間程度が好ましい。
成形方法、成形条件は、常法とすることができるが、特
にアンダーフィル材としては、ディバイスの空隙に樹脂
組成物を侵入させて封止する際の温度条件は６０〜１２
０℃であることが好ましく、更に好ましくは７０〜１０
０℃である。６０℃未満であると、組成物の粘度が高い
ため、基板とチップの隙間を侵入させることができず、
また、１２０℃を超えると反応が生起し、やはり侵入を
妨げる原因となる場合がある。なお、樹脂組成物を侵入
封止させた後の成形・硬化条件は、１５０℃で０．５〜
２時間程度が好ましい。
【００３９】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、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。
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。
【００４０】［実施例、比較例］液状エポキシ樹脂とし
てビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＲＥ３１０：日本
化薬社製）を２２．５重量部、硬化剤として酸無水物
（メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ＭＨ７００：新日
本理化社製）を１１．０重量部、溶融シリカ（ＰＬＶ７
−１−１：龍森社製、平均粒径２μｍ、最大粒径１５μ
ｍ）を５０．０重量部、シランカップリング剤（γ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン、ＫＢＭ４０
３：信越化学工業社製）を０．５重量部、各種硬化促進
剤を配合し、均一に混練することによりエポキシ樹脂組
成物を得た。
てビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＲＥ３１０：日本
化薬社製）を２２．５重量部、硬化剤として酸無水物
（メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ＭＨ７００：新日
本理化社製）を１１．０重量部、溶融シリカ（ＰＬＶ７
−１−１：龍森社製、平均粒径２μｍ、最大粒径１５μ
ｍ）を５０．０重量部、シランカップリング剤（γ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン、ＫＢＭ４０
３：信越化学工業社製）を０．５重量部、各種硬化促進
剤を配合し、均一に混練することによりエポキシ樹脂組
成物を得た。
【００４１】得られたエポキシ樹脂組成物は、粘度の初
期と４８時間後を測定し、また熱分析は、ＤＳＣ測定及
び１５０℃でのゲル化時間測定を行うと共に、隙間侵入
性をチェックした。その方法は、得られたエポキシ樹脂
組成物を２０ｍｍ角のチップに対し４０μｍの隙間を持
つような基板に積載されたディバイスに、１００℃でデ
ィスペンスし、そのときの侵入時間を測定した。侵入後
は、昇温７℃／分、保持１５０℃×２時間の条件下硬化
させ、硬化物については、ＰＣＴ処理１６８時間後、剥
離を評価した。剥離は市販の超音波探傷機にてチェック
した。結果を表１，２に示す。
期と４８時間後を測定し、また熱分析は、ＤＳＣ測定及
び１５０℃でのゲル化時間測定を行うと共に、隙間侵入
性をチェックした。その方法は、得られたエポキシ樹脂
組成物を２０ｍｍ角のチップに対し４０μｍの隙間を持
つような基板に積載されたディバイスに、１００℃でデ
ィスペンスし、そのときの侵入時間を測定した。侵入後
は、昇温７℃／分、保持１５０℃×２時間の条件下硬化
させ、硬化物については、ＰＣＴ処理１６８時間後、剥
離を評価した。剥離は市販の超音波探傷機にてチェック
した。結果を表１，２に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】 Ｐｈ4ＰＳＣＮ：チオシアン化テトラフェニルホスフィ
ン ２ＰＺ：２−フェニルイミダゾール ２Ｅ４ＭＺ：２−エチル−４−メチル−イミダゾール
ン ２ＰＺ：２−フェニルイミダゾール ２Ｅ４ＭＺ：２−エチル−４−メチル−イミダゾール
【００４４】
【発明の効果】本発明の半導体封止用液状エポキシ樹脂
組成物は、速硬化性でしかも隙間侵入性に優れ、信頼性
の高いものである。
組成物は、速硬化性でしかも隙間侵入性に優れ、信頼性
の高いものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 Ｆターム(参考） 4J036 AA01 AC01 AC05 AD03 AD08 AH01 DA05 DB15 DB21 DB22 DC05 DC27 DC41 DC46 DD01 DD07 FA02 FA03 FA05 FB05 FB16 JA07 4M109 AA01 BA04 CA05 EA02 EB02 EB04 EB12 EC20
Claims (2)
- 【請求項１】 （Ａ）液状エポキシ樹脂、（Ｂ）無機質
充填剤、（Ｃ）酸無水物系硬化剤（Ｄ）硬化促進剤を必
須成分とする液状エポキシ樹脂組成物において、上記硬
化促進剤として下記一般式（１） Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4ＰＳＣＮ （１） （式中、Ｒ1〜Ｒ4は、それぞれ独立に炭素数１〜２０の
１価有機基である。）で示される化合物を用いることを
特徴とする半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】 フリップチップ型半導体装置のアンダー
フィル材用である請求項１記載の組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27694599A JP2001098049A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27694599A JP2001098049A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001098049A true JP2001098049A (ja) | 2001-04-10 |
Family
ID=17576614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27694599A Pending JP2001098049A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001098049A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003002951A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | New Japan Chem Co Ltd | 液状エポキシ樹脂組成物の薄膜硬化物 |
| JP2007016127A (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Sekisui Chem Co Ltd | エポキシ系接着剤組成物及び接合方法 |
| WO2010087526A1 (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-05 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
| JP2011225642A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2019156997A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | デクセリアルズ株式会社 | アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 |
-
1999
- 1999-09-29 JP JP27694599A patent/JP2001098049A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003002951A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | New Japan Chem Co Ltd | 液状エポキシ樹脂組成物の薄膜硬化物 |
| JP2007016127A (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Sekisui Chem Co Ltd | エポキシ系接着剤組成物及び接合方法 |
| WO2010087526A1 (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-05 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
| JPWO2010087526A1 (ja) * | 2009-01-30 | 2012-08-09 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
| TWI494364B (zh) * | 2009-01-30 | 2015-08-01 | Ajinomoto Kk | Resin composition |
| JP2015145498A (ja) * | 2009-01-30 | 2015-08-13 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
| JP6027304B2 (ja) * | 2009-01-30 | 2016-11-16 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
| JP2011225642A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2019156997A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | デクセリアルズ株式会社 | アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 |
| WO2019176554A1 (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | デクセリアルズ株式会社 | アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 |
| JP7144160B2 (ja) | 2018-03-14 | 2022-09-29 | デクセリアルズ株式会社 | アンダーフィル材、及びこれを用いた半導体装置の製造方法 |
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Legal Events
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|
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|
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