JP2002226673A - 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 液状エポキシ樹脂及び無機充填剤を含有
する液状エポキシ樹脂組成物において、上記無機充填剤
として粒子径４５μｍ以上の粒子の含有率が全体の１重
量％以下、平均粒子径が０．１〜１０μｍであり、下記
一般式（１）で示される化合物で表面処理された無機充
填剤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。 【化１】 （Ｒは炭素数１〜６のアルキル基、ｎは１〜５の整数で
ある。） 上記液状エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導
体装置。 【効果】 本発明の半導体封止用液状エポキシ樹脂組成
物は、隙間侵入性に優れ、かつシリコンチップ面のコー
ト材、特にシリコンナイトライドで被覆された面に対す
る接着性に優れた硬化物を与えるもので、とりわけフリ
ップチップ用アンダーフィル材等として有用であり、こ
の液状エポキシ樹脂組成物を用いて封止した半導体装置
は非常に信頼性の高いものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、隙間侵入性に優
れ、シリコンチップ面のコート材（特にシリコンナイト
ライド被覆面）との接着性に優れた硬化物を与え、半導
体装置のポッティングやコーティング材、特にフリップ
チップ用アンダーフィル材等として好適な半導体封止用
液状エポキシ樹脂組成物及びこの組成物の硬化物にて封
止された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
としては、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１０μｍから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
を導電ペーストあるいは半田等で接合する方式である。
このため、ＦＣの封止保護に用いる封止材料は、基板と
ＬＳＩチップのバンプによる４０μｍから２０μｍ程度
の隙間に浸透させる必要がある。

【０００３】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
致させるべく、多量の無機充填剤を配合する処方が主流
となってきている。このようなフリップチップ用アンダ
ーフィル材においては、液状エポキシ樹脂組成物が狭ギ
ャップ（４０μｍ〜２０μｍ程度）に対して侵入しにく
く、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、この改善が望まれる。また、狭ギャップである
ことにより、硬化物内の応力が基板の反りに反映され、
チップ面のコート材、特にシリコンナイトライドで被覆
された面に対する硬化物の接着性に対し、悪影響を及ぼ
す場合があり、接着性の改善も望まれる。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、隙間侵入性に優れ、かつ硬化物のシリコンチップ面
のコート材に対する接着性に優れ、信頼性の高い半導体
装置を与える半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物及び
この組成物の硬化物で封止された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重ねた結
果、液状エポキシ樹脂及び無機充填剤を含有する液状エ
ポキシ樹脂組成物において、上記無機充填剤として粒子
径４５μｍ以上の粒子含有率が全体の１重量％以下、平
均粒子径が０．１〜１０μｍであり、下記一般式（１）
で示されるＮ−フェニルアミノ基含有トリアルコキシシ
ラン化合物で表面処理された無機充填剤を配合した場
合、隙間侵入性に優れている上、シリコンチップ面のコ
ート材に対する接着性に優れた硬化物を与える、半導体
封止用樹脂として好適な液状エポキシ樹脂組成物が得ら
れることを知見した。

【０００６】

【化２】 （但し、式中Ｒは炭素数１〜６の置換又は非置換のアル
キル基であり、ｎは１〜５の整数である。）

【０００７】即ち、半導体封止用の液状エポキシ樹脂組
成物においては、無機充填剤として、球状シリカがその
流動性によりアンダーフィル材に使用されているが、本
発明者が研究したところ、ギャップより大きい粒子が多
量含有していると、ゲートで粒子が引っかかり、侵入断
面積を狭くし、侵入性に影響を及ぼすことが判明した。
そこで、この点につき検討を進めた結果、粒子径４５μ
ｍ以上の粒子をできる限り除去し、その含有率を全体の
１重量％以下とし、かつ平均粒子径を０．１〜１０μｍ
にコントロールし、しかも粒子表面を式（１）で示され
るＮ−フェニルアミノ基含有トリアルコキシシラン化合
物で表面処理した無機充填剤を用いることによって、狭
ギャップへも良好に侵入させることができる上、得られ
る硬化物のシリコンチップ面のコート材、具体的にはシ
リコンナイトライド等に対する接着性劣化をも防止で
き、半導体装置のポッティング、コーティング材、とり
わけフリップチップ型半導体装置用アンダーフィル材等
として有用となることを見出し、本発明をなすに至った
ものである。

【０００８】従って、本発明は、液状エポキシ樹脂及び
無機充填剤を含有する液状エポキシ樹脂組成物におい
て、上記無機充填剤として粒子径４５μｍ以上の粒子の
含有率が全体の１重量％以下、平均粒子径が０．１〜１
０μｍであり、上記一般式（１）で示されるＮ−フェニ
ルアミノ基含有トリアルコキシシラン化合物で表面処理
された無機充填剤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、及びこの組成物の硬化物で
封止された半導体装置を提供する。

【０００９】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明に用いられるエポキシ樹脂は、１分子中に２
個以上のエポキシ基を有するものであれば、分子構造、
分子量等は特に限定されないが、例えば、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、トリフェノールメ
タン型エポキシ樹脂、トリフェノールプロパン型エポキ
シ樹脂等のトリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、フ
ェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラル
キル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、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等が挙げられる。これ
らのエポキシ樹脂は１種単独で又は２種以上混合して用
いることができる。

【００１０】この場合、液状エポキシ樹脂組成物に使用
する液状エポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上の
エポキシ基を有し、室温（例えば２５℃）で液状のもの
で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。

【００１１】

【化３】

【００１２】本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、液状
エポキシ樹脂を好ましくは硬化促進剤（即ち、硬化触
媒）を配合することによって硬化させることができ、特
に硬化剤を必要とするものではない（即ち、自己重合型
組成物）が、場合によっては、必要に応じて、更に硬化
剤を配合して（即ち、フェノール樹脂硬化型、酸無水物
硬化型、アミン硬化型等の組成物として）硬化させるこ
ともできる。本発明に用いられる任意成分としての硬化
剤としては、エポキシ樹脂中のエポキシ基と反応可能な
官能基（例えば、フェノール性水酸基、アミノ基、酸無
水物基など）を２個以上（但し、酸無水物基は１個以
上）有する化合物であれば、分子構造、分子量等は特に
限定されず、公知のものを使用することができる。例え
ば、１分子中にフェノール性水酸基を少なくとも２個以
上有するフェノール樹脂、具体的には、フェノールノボ
ラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のノボラック
型フェノール樹脂、パラキシリレン変性ノボラック樹
脂、メタキシリレン変性ノボラック樹脂、オルソキシリ
レン変性ノボラック樹脂等のキシリレン変性ノボラック
樹脂、ビスフェノールＡ型樹脂、ビスフェノールＦ型樹
脂等のビスフェノール型フェノール樹脂、ビフェニル型
フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、フェノー
ルアラルキル型樹脂、ビフェニルアラルキル型樹脂、ト
リフェノールメタン型樹脂、トリフェノールプロパン型
樹脂等のトリフェノールアルカン型樹脂及びその重合体
等のフェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹
脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等のいず
れのフェノール樹脂も使用可能であるほか、アミン系、
酸無水物系等の硬化剤を使用し得る。

【００１３】この場合、フリップチップ型半導体装置用
のアンダーフィル材などに適用される液状エポキシ樹脂
組成物に用いられる硬化剤としては、特に酸無水物が好
ましい。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、３，４−
ジメチル−６−（２−メチル−１−プロペニル）−４−
シクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸、１−メチル−
４−（１−メチルエチル）−ビシクロ［２．２．２］オ
クト−５−エン−２，３−ジカルボン酸、マレイン化ア
ロオシメン、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（即ち、−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−基）を１個又は
２個有する、炭素原子数４〜２５個、好ましくは８〜２
０個程度の酸無水物が好適である。

【００１４】なお、液状エポキシ樹脂組成物に用いられ
る硬化剤としては、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。

【００１５】硬化剤は、任意成分であり、液状エポキシ
樹脂組成物を自己重合型のものとして硬化させる場合に
は配合する必要のないものであるが、硬化剤を配合して
液状エポキシ樹脂組成物を硬化させる場合には、上記硬
化剤の配合量は、エポキシ樹脂を硬化させる有効量であ
り、適宜選定されるが、フェノール樹脂の場合、エポキ
シ樹脂中に含まれるエポキシ基１モルに対して硬化剤中
に含まれるフェノール性ＯＨ基のモル比が０．５〜１．
５であることが好ましい。また、硬化剤として酸無水物
を用いる場合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１モルに
対し、硬化剤中の酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−基）
から誘導されるカルボン酸基のモル比を０．５〜１．５
の範囲にすることが好適である。０．５未満では硬化性
が不十分であり、１．５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
り好ましくは０．８〜１．２の範囲にすることが好適で
ある。或いは、上記と同様の理由により、エポキシ樹脂
中のエポキシ基１モルに対して酸無水物中の酸無水物基
のモル比が好ましくは０．３〜０．７、より好ましくは
０．４〜０．６の範囲となるように配合してもよい。

【００１６】本発明の組成物には、エポキシ樹脂を硬化
させるため、あるいはエポキシ樹脂と硬化剤との硬化反
応を促進するため、硬化促進剤（反応促進剤）を配合す
ることができる。この硬化促進剤は、硬化反応を促進さ
せるものならば特に限定されず、例えば、イミダゾール
化合物、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、特にイミ
ダゾール化合物が好ましい。

【００１７】この場合、イミダゾール化合物としては、
下記一般式（２）で示されるものを使用することができ
る。

【００１８】

【化４】 （式中、Ｒ^１及びＲ^２は水素原子、又はメチル基、エチ
ル基、ヒドロキシメチル基等のアルキル基、置換アルキ
ル基、フェニル基等のアリール基などの炭素数１〜１２
の置換もしくは非置換の一価炭化水素基、Ｒ^３はメチル
基、エチル基等のアルキル基、アリル基等のアルケニル
基、フェニル基等のアリール基などの炭素数１〜１２の
置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示し、Ｒ^４は水
素原子、メチル基、エチル基、シアノエチル基等のアル
キル基、置換アルキル基、ベンジル基等のアラルキル基
などの炭素数１〜１２の置換もしくは非置換の一価炭化
水素基、又は下記式（３）で示される基である。なお、
置換一価炭化水素基としては、ヒドロキシ置換、シアノ
置換などのものを挙げることができる。）

【００１９】

【化５】

【００２０】具体的には、２−メチルイミダゾール、２
−エチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、
２，４−ジメチルイミダゾール、２−へプタデシルイミ
ダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，２−ジ
エチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダ
ゾール、２，４，５−トリフェニルイミダゾール、２−
エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダ
ゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１
−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノ
エチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−ベンジル−
２−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、２−アリール−４，５−
ジフェニルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−
［２’−メチルイミダゾリル−（１）’］−エチル−Ｓ
−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル
−４’−メチルイミダゾリル−（１）’］−エチル−Ｓ
−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチル
イミダゾリル−（１）’］−エチル−Ｓ−トリアジンイ
ソシアヌール酸付加物、２−フェニル−４−メチル−５
−ヒドロキシメチルイミダゾールなどが挙げられる。上
記イミダゾール化合物としては、特に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−
４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾ
ール誘導体などを配合することが好ましい。

【００２１】３級アミン化合物としては、トリエチルア
ミン、ベンジルジメチルアミン、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。

【００２２】

【化６】

【００２３】有機リン系化合物としては、例えばトリフ
ェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−
メチルフェニル）ホスフィン、トリ（ノニルフェニル）
ホスフィン、ジフェニルトリルホスフィン等のトリオル
ガノホスフィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニ
ルボラン等のトリオルガノホスフィンとトリオルガノボ
ランとの塩、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェ
ニルボレート等のテトラオルガノホスホニウムとテトラ
オルガノボレートとの塩などのオルガノホスフィン類が
挙げられる。

【００２４】これらの硬化触媒（硬化促進剤）の配合量
は、硬化剤を配合しない場合、上記の液状エポキシ樹脂
１００重量部、あるいは硬化剤を配合する場合、液状エ
ポキシ樹脂と硬化剤との合計１００重量部に対して、通
常１０重量部以下（０〜１０重量部）、望ましくは０．
０１〜１０重量部、より望ましくは０．５〜５重量部程
度が好ましい。配合量が１０重量部より多いと硬化性に
優れるが、保存安定性が低下する傾向となる場合があ
り、０．０１重量部に満たないと硬化性が低下する場合
がある。

【００２５】本発明組成物に配合する無機充填剤として
は、膨張係数を小さくする目的から従来より知られてい
る各種の無機充填剤を使用することができる。具体的に
無機充填剤としては、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミ
ナ、ボロンナイトライド、アルミニウムナイトライド、
シリコンナイトライド、マグネシア、マグネシウムシリ
ケートなどが使用される。中でも、球状の溶融シリカが
低粘度化、高侵入性のために望ましい。

【００２６】ここで、本発明に配合する無機充填剤は、
粒子径４５μｍ以上の粒子の含有率が全粒子の１重量％
以下、好ましくは０．５重量％以下、より好ましくは
０．１重量％以下である。粒子径４５μｍ以上の粒子含
有率が１重量％を超えると、ゲートで粒子が引っかか
り、侵入面積を狭くし、侵入性に影響を及ぼす。

【００２７】また、無機充填剤の平均粒子径は０．１〜
１０μｍ、好ましくは１〜５μｍである。平均粒子径が
１０μｍを超えると流動に対し抵抗が大きくなり、０．
１μｍ未満であると、高粘性になり、侵入性が低下して
しまう。なお、この粒子径、平均粒径は、例えばレーザ
ー光回折法による粒度分布測定により得ることができ、
平均粒径は例えば重量平均値（又はメジアン径）等とし
て求めることができる。

【００２８】本発明においては、上記無機充填剤の粒子
表面を下記一般式（１）で示される化合物で表面処理す
るもので、これにより樹脂との濡れ性が向上し、侵入性
を向上させることができる。

【００２９】

【化７】 （但し、式中Ｒは炭素数１〜６の置換又は非置換のアル
キル基であり、ｎは１〜５の整数である。）

【００３０】上記式中、Ｒは炭素数１〜６、好ましくは
１〜４の置換（特に水酸基もしくはアルコキシ基置換）
又は非置換のアルキル基であり、例えばメチル基、エチ
ル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ブチル
基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヒドロキ
シメチル基、メトキシエチル基等が挙げられ、特にメチ
ル基、エチル基が好ましい。ｎは１〜５、好ましくは２
〜４の整数である。

【００３１】このような式（１）の化合物としては、Ｎ
−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、Ｎ−フェニル−γ−アミノブチルトリメトキシシラ
ン、Ｎ−フェニル−γ−アミノブチルトリエトキシシラ
ン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリイソプロポ
キシシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリ
ブトキシシラン等が例示され、中でもＮ−フェニル−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−
γ−アミノプロピルトリエトキシシランが好ましい。

【００３２】上記式（１）のシラン化合物による無機充
填剤の表面処理方法は、特に限定されないが、無機充填
剤に対して表面処理剤を０．１〜５重量％、好ましくは
０．２〜１重量％添加混合し、密閉された状態で２０〜
３０℃の環境下、１日間〜１０日間ほど放置することが
好ましい。混合方法は特に限定されないが、ボールミル
混合やプラネタリーミキサー等が用いられる。

【００３３】上記無機充填剤の添加量は、液状エポキシ
樹脂と（任意成分としての）硬化剤との合計量１００重
量部（硬化剤を配合しない場合は液状エポキシ樹脂１０
０重量部）に対して１００〜４００重量部、好ましくは
１５０〜２５０重量部の範囲である。配合量が１００重
量部に満たないと、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てしまい、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。

【００３４】添加方法としては、予め液状エポキシ樹脂
の一部又は全部と溶融混合することが好ましい。この場
合、溶融混合方法としては、液状エポキシ樹脂と上記の
予め表面処理された無機充填剤とを上記の配合量となる
ように調整し、樹脂との混合時にγ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン等の通常用いられる他のシラン
カップリング剤を更に添加して混練することが好まし
い。この場合、かかるシランカップリング剤の添加量
は、液状エポキシ樹脂と（任意成分としての）硬化剤と
の合計量１００重量部（硬化剤を配合しない場合は液状
エポキシ樹脂１００重量部）に対して通常５重量部以下
（０〜５重量部）、好ましくは０．５〜５重量部、より
好ましくは１〜３重量部が望ましく、添加量が少ないと
基材に対する接着強度が低減する場合があり、多いと硬
化時にボイドが発生する場合がある。なお、混合機とし
ては、従来から公知の各種混合機、混練機等を使用する
ことができ、特に限定されない。

【００３５】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の可撓性付与剤
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中のアルケニル基と、下記
式（４）で示される１分子中の珪素原子の数が２０〜４
００、好ましくは４０〜２００であり、ＳｉＨ基（即
ち、珪素原子に結合した水素原子）の数が１〜５個、好
ましくは２〜４個、特に２個であるオルガノハイドロジ
ェンポリシロキサン中のＳｉＨ基との付加反応により得
られるエポキシ樹脂又はフェノール樹脂とオルガノポリ
シロキサンとの共重合体を配合することがよい。

【００３６】 Ｈ_ａＲ^５ _ｂＳｉＯ_{（４−ａ−ｂ）／２} （４） （式中、Ｒ^５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。）

【００３７】なお、Ｒ^５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。

【００３８】

【化８】

【００３９】

【化９】 （上記式中、Ｒ^５は上記と同じ、Ｒ^６は水素原子又は炭
素数１〜４のアルキル基、Ｒ^７は−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２
−、−ＯＣＨ_２−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_２Ｃ
Ｈ_２ＣＨ_２−又は−Ｏ−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−である。
ｎは８〜３９８、好ましくは３８〜１９８の整数、ｐは
１〜１０の整数、ｑは１〜１０の整数である。）

【００４０】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との合計１００重量
部（硬化剤を配合しない場合は液状エポキシ樹脂１００
重量部）に対して０〜２０重量部、特には１〜１５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。

【００４１】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、酸化防止
剤、ワックス類、カーボンブラック等の顔料、有機染料
などの着色剤、イオントラップ剤、界面活性剤、更には
Ｂｒ化樹脂、アンチモンなどの難燃剤、その他の添加剤
などを本発明の目的を損なわない範囲で配合することが
できる。

【００４２】本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、例え
ば、エポキシ樹脂、無機充填剤及び必要に応じて硬化
剤、硬化促進剤、可撓性付与剤など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、溶融、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。

【００４３】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１０，０００ポイズ以下である
ことが好ましい。

【００４４】また、この組成物を用いて半導体を封止す
る場合の成形方法、成形条件は常法とすることができる
が、好ましくは最初に１００〜１２０℃で０．５時間以
上熱オーブンキュアを行い、その後１５０℃で０．５時
間以上熱オーブンキュアを行う。最初のキュア条件が上
記温度、時間を下まわると、硬化後にボイドが発生する
おそれがあり、またその後キュア条件が上記温度、時間
を下まわると十分な硬化物特性が得られない場合があ
る。

【００４５】ここで、本発明の組成物で封止される半導
体装置としては、フリップチップ型半導体装置などが挙
げられる。本発明の組成物は、特にアンダーフィル材と
して好適である。なお、本発明の組成物をアンダーフィ
ル材の形成に用いる場合、その硬化物のガラス転移温度
以下の膨張係数が２０〜４０ｐｐｍ／℃であることが好
ましい。この場合、フィレット材用の封止材は、公知の
ものでよく、特には、上述したと同様の液状エポキシ樹
脂組成物を用いることができるが、この場合はその硬化
物のガラス転移温度以下の膨張係数が１０〜２０ｐｐｍ
／℃であることが好ましい。

【００４６】

【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。

【００４７】［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）５０重量部、硬化促進剤（ＵＣＡＴ５００
２、シクロアミジン化合物と４級ホウ素化合物との錯
塩：旭化成社製）１重量部、無機充填剤として表１に示
す各種球状溶融シリカを５０重量部配合し、３本ロール
で均一に混練することによりエポキシ樹脂組成物を得
た。なお、樹脂に無機充填剤を混合する工程において、
表１に示す添加剤を特定量添加して混合した。

【００４８】また、無機充填剤の表面処理は、表１に示
す表面処理剤を、無機充填剤に対して表１に示す量添加
してボールミルにより混合し、密閉状態で２５℃で２日
間放置することによって行った。

【００４９】得られたエポキシ樹脂組成物の粘度、隙間
侵入性、接着強度を下記方法で測定した。結果を表１に
示す。 ［粘度］ＢＨ型回転粘度計を用いて４ｒｐｍの回転数で
２５℃における粘度を測定した。 ［隙間侵入時間］得られたエポキシ樹脂組成物を、８０
μｍギャップを形成した二枚重ねのガラス板をホットプ
レートの上に載せ、１００℃に加熱し、ガラスの隙間か
ら侵入させた。侵入時間は、２ｃｍに到達するまでの時
間とし、比較した。 ［接着強度］予めシリコンナイトライドコートした１０
ｍｍ角のチップに０．２ｃｍ^２の底面積をもつ円錐形の
テフロン（登録商標）型を密着させ、その中に上記混練
物を流し込み、１５０℃で２時間硬化させ、脱型後、接
着評価用サンプルを得た。得られたサンプルは、プレッ
シャークッカーテストで、１６８時間後のサンプルの接
着テストを行った。接着テストは、得られたサンプルを
固定冶具により測定装置に固定し、コート面から１ｍｍ
の高さの硬化物に対し、プッシュプルゲージにて剪断強
度として測定した。

【００５０】

【表１】

【００５１】＊１ Ｉ：粒子径４５μｍ以上の粒子含有
率０．１重量％、平均粒子径１．６μｍの球状溶融シリ
カ ＊２ Ａ：Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン Ｂ：Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン Ｃ：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン

【００５２】

【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、隙間侵入性に優れ、かつシリコンチップ面の
コート材、特にシリコンナイトライドで被覆された面に
対する接着性に優れた硬化物を与えるもので、とりわけ
フリップチップ用アンダーフィル材等として有用であ
り、この液状エポキシ樹脂組成物を用いて封止した半導
体装置は非常に信頼性の高いものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 CD051 DE076 DE146 DF016 DJ006 DJ016 DK006 FB096 FD016 FD140 FD150 GQ05 4M109 AA01 BA03 CA04 CA10 EA02 EB02 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB13 EB18 EB19 EC09 EC20 GA10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液状エポキシ樹脂及び無機充填剤を含有
   する液状エポキシ樹脂組成物において、上記無機充填剤
   として粒子径４５μｍ以上の粒子の含有率が全体の１重
   量％以下、平均粒子径が０．１〜１０μｍであり、下記
   一般式（１）で示される化合物で表面処理された無機充
   填剤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。 【化１】 （但し、式中Ｒは炭素数１〜６の置換又は非置換のアル
   キル基であり、ｎは１〜５の整数である。）
2. 【請求項２】 請求項１記載の液状エポキシ樹脂組成物
   の硬化物で封止された半導体装置。