JP2003034747A

JP2003034747A - 液状エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置

Info

Publication number: JP2003034747A
Application number: JP2001144110A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kosaka; 正彦小坂; Satoru Tsuchida; 悟土田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】低粘度、低弾性率で反りが小さく、耐湿信頼性
及び耐熱衝撃性に優れる液状エポキシ樹脂組成物、及び
これにより封止された素子及び／又はボンディングエリ
アを備えた電子部品装置を提供する。【解決手段】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、
（Ｃ）末端アルコキシシリル変性ポリアルキレンオキシ
ド化合物、（Ｄ）シラノール縮合触媒、（Ｅ）シランカ
ップリング剤、及び（Ｆ）無機充填剤を必須成分とし、
（Ｃ）末端アルコキシシリル変性ポリアルキレンオキシ
ド化合物の配合量が、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化
剤、及び（Ｃ）の合計量１重量部に対して０．４〜０．
９５重量部である液状エポキシ樹脂組成物、及びこの液
状エポキシ樹脂組成物により封止された素子及び／又は
ボンディングエリアを備えた電子部品装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に高信頼性を要
求される電子部品装置の封止用に好適な液状エポキシ樹
脂組成物、及びこの液状エポキシ樹脂組成物で封止した
素子及び／又はボンディングエリアを備えた電子部品装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、トランジスタ、ＩＣ等の電子
部品装置の素子封止の分野では生産性、コスト等の面か
ら樹脂封止が主流となり、エポキシ樹脂組成物が広く用
いられている。この理由としては、エポキシ樹脂が作業
性、成形性、電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、イ
ンサート品との接着性等の諸特性にバランスがとれてい
るためである。また、電子部品装置の低コスト化、小型
・薄型・軽量化、高性能・高機能化を図るために素子の
高密度実装化、配線の微細化、多層化、多ピン化、素子
のパッケージに対する占有面積増大化等が進んでいる。
これに伴い、電子部品装置は、ＤＩＰ（Dual Inline Pa
ckage）、ＰＰＧＡ（Plastic Pin Grid Aray）等の従来
のピン挿入型のパッケージから、ＳＯＪ（Small Outlin
e J-leaded package）、ＳＯＰ（Small Outline Packag
e）、ＢＧＡ（Ball Grid Array）、ＣＳＰ（ChipSize P
ackage）等の表面実装型のパッケージへ主流が移行して
おり、ベアチップ実装型も用いられている。表面実装型
の電子部品装置に用いられる封止材としては、成形性の
観点から薄型、小型のパッケージに有利な液状エポキシ
樹脂組成物が、従来の固形エポキシ樹脂組成物に代わっ
て多用されるようになり、封止方法も、トランスファ成
形法からディスペンス法や印刷法に代わってきている。

【０００３】μＢＧＡ、ＢＯＣ（Board on Chip）等の
ＣＳＰにおいては、素子と基板を電気的に接合するボン
ディングエリアのみが封止され、封止材は素子の周辺、
センター等を部分的に被覆するため、エポキシ樹脂組成
物の成形収縮や熱膨張係数の違いにより発生する応力に
より素子や基板が反り、パッケージの信頼性が著しく低
下する問題がある。また、最近開発が行われているウェ
ハレベルＣＳＰにおいては、５〜８インチウェハの片面
に封止材を被覆するためウェハが大きく反り、工程内で
の搬送、研磨、ダイシング作業に支障が生じ、デバイス
によっては素子特性に変動が生じる問題がある。そのた
め、このような用途に用いる液状エポキシ樹脂組成物に
は低応力化が要求され、その対策として封止材の熱膨張
係数を小さくするために無機充填剤を高充填する手法、
弾性率を小さくするためにダイマー酸変性、エポキシ化
ブタジエン等の可撓性エポキシ樹脂、架橋ブタジエン、
アクリルゴム粒子等のゴムを配合する手法、シリコーン
樹脂等の超低弾性率の樹脂組成物を用いる手法等が提案
されている。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】しかしながら、無機充填剤を高充填する手
法では、封止材の熱膨張係数を素子に近づけ反りを低減
するには限界があり、また、硬化物自体の弾性率が高く
なるために応力低減が不充分である。可撓性エポキシ樹
脂を用いる手法では、硬化物の弾性率が低下し応力緩和
により反りを小さくできるが、耐湿信頼性に劣り、粘度
が高くなって作業性にも劣る傾向にある。ゴムを添加す
る手法では、液状エポキシ樹脂組成物の粘度が高くなる
ため添加量が制限され、十分な効果が得られていない。
超低弾性率の樹脂組成物を用いる手法では、低粘度で応
力を著しく軽減し、反りを小さくすることができるが、
熱膨張係数が大きいため、ヒートサイクル時の伸縮によ
り金線の剥離、切断等の不良を発生しやすくなり耐熱衝
撃性に劣るという欠点がある。本発明はかかる状況に鑑
みなされたもので、低粘度、低弾性率で反りが小さく、
耐湿信頼性及び耐熱衝撃性に優れる液状エポキシ樹脂組
成物、及びこれにより封止された素子及び／又はボンデ
ィングエリアを備えた電子部品装置を提供しようとする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、液状エポキシ
樹脂組成物に、末端アルコキシシリル変性ポリアルキレ
ンオキシド化合物、シラノール縮合触媒及びシランカッ
プリング剤を配合することにより上記の目的を達成しう
ることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明は、（１）（Ａ）エポキ
シ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）末端アルコキシシリル変
性ポリアルキレンオキシド化合物、（Ｄ）シラノール縮
合触媒、（Ｅ）シランカップリング剤、及び（Ｆ）無機
充填剤を必須成分とし、（Ｃ）末端アルコキシシリル変
性ポリアルキレンオキシド化合物の配合量が、（Ａ）エ
ポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、及び（Ｃ）の合計量１重量
部に対して０．４〜０．９５重量部である液状エポキシ
樹脂組成物、（２）（Ｂ）硬化剤が、フェノール樹脂、
芳香族アミン、及び酸無水物の少なくともいずれかであ
る上記（１）記載の液状エポキシ樹脂組成物、（３）
（Ｂ）硬化剤が、液状フェノール樹脂及び／又は液状芳
香族アミンである上記（２）記載の液状エポキシ樹脂組
成物、（４）（Ｅ）シランカップリング剤が、（Ａ）エ
ポキシ樹脂及び／又は（Ｂ）硬化剤と反応する官能基を
有するシランカップリング剤である上記（１）〜（３）
のいずれかに記載の液状エポキシ樹脂組成物、（５）
（Ｅ）シランカップリング剤が、ＮＨ_２ＣＯＮＨ−基を
有するシランカップリング剤である上記（４）記載の液
状エポキシ樹脂組成物、及び（６）上記（１）〜（５）
のいずれかに記載の液状エポキシ樹脂組成物により封止
された素子及び／又はボンディングエリアを備えた電子
部品装置に関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明において用いられる（Ａ）
エポキシ樹脂は、特に制限はなく、液状エポキシ樹脂組
成物で一般に使用されているエポキシ樹脂を用いること
ができ、組成物が液状であれば固形、液状のどちらか一
方を用いても両者を併用しても良い。例えば、ビスフェ
ノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビ
スフェノールＳ、ナフタレンジオール、水添ビスフェノ
ールＡ等とエピクロルヒドリンの反応により得られるグ
リシジルエーテル型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂をはじめとするフェノール類と
アルデヒド類とを縮合又は共縮合させて得られるノボラ
ック樹脂をエポキシ化したもの、フタル酸、ダイマー酸
等の多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応により得られ
るグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ジアミノジフェ
ニルメタン、イソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロ
ルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型エ
ポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化し
て得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、及び脂環族エポキ
シ樹脂などが挙げられ、これらを単独で用いても２種以
上を組み合わせて用いてもよい。これらのエポキシ樹脂
は、十分に精製されたもので、イオン性不純物が少ない
ものが好ましい。例えば、遊離Ｎａイオン、遊離Ｃｌイ
オンは５００ｐｐｍ以下であることが好ましい。

【０００８】本発明において用いられる（Ｂ）硬化剤と
しては、特に制限はなく、エポキシ樹脂の硬化剤として
一般に使用されているものを用いることができるが、フ
ェノール樹脂、芳香族アミン及び酸無水物が好ましく、
保存安定性の観点からはフェノール樹脂がより好まし
く、接着性の観点からは芳香族アミンがより好ましい。
また、組成物が液状であれば固形硬化剤及び液状硬化剤
のどちらか一方を用いても両者を併用しても良い。フェ
ノール樹脂としては、分子中に１個以上のフェノール性
水酸基を有するものであれば特に制限はなく、例えば、
フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビ
スフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェニルフェノー
ル、アミノフェノール等のフェノール類及び／又はα−
ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン
等のナフトール類とホルムアルデヒド等のアルデヒド基
を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて
得られるノボラック型フェノール樹脂、アリル化ビスフ
ェノールＡ、アリル化ビスフェノールＦ、アリル化ナフ
タレンジオール、フェノールノボラック、フェノール等
のフェノール類及び／又はナフトール類とジメトキシパ
ラキシレン又はビス（メトキシメチル）ビフェニルから
合成されるフェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・
アラルキル樹脂などが挙げられ、これらを単独で用いて
も２種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも液状フ
ェノール樹脂が好ましい。芳香族アミンとしては、芳香
環を有するアミン化合物であれば特に制限はなく、例え
ば、市販品として、エピキュアＷ、エピキュアＺ（油化
シェルエポキシ株式会社製商品名）、カヤハードＡ−
Ａ、カヤハードＡ−Ｂ、カヤハードＡ−Ｓ（日本化薬株
式会社製商品名）、トートアミンＨＭ−２０５（東都化
成株式会社製商品名）、アデカハードナーＥＨ−１０１
（旭電化工業株式会社製商品名）、エポミックＱ−６４
０、エポミックＱ−６４３（三井化学株式会社製商品
名）、ＤＥＴＤＡ８０（Ｌｏｎｚａ社製商品名）等が入
手可能で、これらを単独で用いても２種以上を組み合わ
せて用いてもよい。中でも、粘度の観点からは液状芳香
族アミンが好ましく、保存安定性の観点からは３，３’
−ジエチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン及び
／又はジエチルトルエンジアミンを主成分とする液状芳
香族アミンがより好ましい。酸無水物としては、特に制
限はないが、例えば、無水フタル酸、テトラヒドロ無水
フタル酸、３−メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水
ハイミック酸、無水コハク酸、無水トリメリット酸、無
水ピロメリット酸等が挙げられ、これらを単独で用いて
も２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【０００９】（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤との当
量比は特に制限はないが、それぞれの未反応分を少なく
抑えるために、エポキシ樹脂に対して硬化剤を０．６〜
１．６当量の範囲に設定することが好ましく、０．７〜
１．４当量がより好ましく、０．８〜１．２当量がさら
に好ましい。０．６．〜１．６当量の範囲からはずれた
場合、硬化反応が不充分となり信頼性が低下する傾向が
ある。ここで、フェノール樹脂の当量はエポキシ基１個
に対しフェノール性水酸基１個が反応するものとして計
算され、芳香族アミンの当量はエポキシ基１個に対しア
ミノ基の活性水素１個が反応するものとして計算され、
酸無水物の当量はエポキシ基１個に対し酸無水物基１個
が反応するものとして計算される。

【００１０】本発明に用いられる（Ｃ）末端アルコキシ
シリル変性ポリアルキレンオキシド化合物は、直鎖のポ
リアルキレンオキシドを主骨格とし末端にアルコキシシ
リル基を付加した構造を持つ化合物である。主骨格のポ
リアルキレンオキシドとしては、例えば、１種以上のア
ルキレンオキシドの開環重合により得られる単独重合
体、ランダム重合体、ブロック共重合体等が挙げられ、
単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
市販品として、サイリル（鐘淵化学工業株式会社製商品
名）が挙げらる。アルコキシシリル基は、ポリアルキレ
ンオキシドを主骨格とする化合物の片末端のみに付加し
ても良いが、両末端に付加することが好ましい。片末端
のみに付加した化合物を用いた場合、硬化時の架橋が不
十分となり硬化物の物性の低下につながる傾向がある。
末端に付加するアルコキシシリル基は、下記一般式
（Ｉ）で示される。

【化１】 −Ｓｉ(Ｒ^１)_ｎ(ＯＲ^２)_３−ｎ …… （Ｉ）ここで、式中のｎは０〜２の整数、Ｒ^１、Ｒ^２はアルキ
ル基を示し、同一でも異なっていてもよい。中でも、Ｒ
^１、Ｒ^２は炭素数１〜５のアルキル基であることが好ま
しい。また、ｎは１であることが好ましい。ｎ＝０では
樹脂組成物の保存安定性が低下する傾向があり、ｎ＝２
では硬化時の架橋が不十分となり硬化物の物性の低下に
つながる傾向がある。

【００１１】（Ｃ）末端アルコキシシリル変性ポリアル
キレンオキシド化合物の配合量は、本発明の効果を達成
するために、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、及び
（Ｃ）の合計量１重量部に対して０．４〜０．９５重量
部に設定されることが必要で、０．５〜０．８重量部が
好ましく、０．６〜０．７５重量部がより好ましい。
（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）の合計量１重量部に対して
（Ｃ）が０．４重量部未満では弾性率が高くチップの反
りが大きくなったり、耐湿性や耐熱衝撃性が低下したり
する傾向があり、０．９５重量部を超えると接着力の低
下等により、耐湿性や耐熱衝撃性が低下する傾向があ
る。（Ｃ）末端アルコキシシリル変性ポリアルキレンオ
キシド化合物の重量平均分子量は、特に制限はないが、
１０００〜１００００が好ましく、２０００〜５０００
がより好ましい。重量平均分子量が１０００未満では硬
化物が脆くなる傾向があり、１００００を超えると粘度
が高くなりすぎる傾向がある。

【００１２】本発明に用いられる（Ｄ）シラノール縮合
触媒は、（Ｃ）末端アルコキシシリル変性ポリアルキレ
ンオキシド化合物の併用成分として必ず配合する必要が
あり、特に制限はなく、従来公知のものを使用できる。
例えば、ステアリン酸錫、オクチル酸鉛等の金属カルボ
ン酸塩、ジ−ｎ−ブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫
ジラウレート等の有機錫化合物、アルミニウムアルコレ
ート、アルミニウムキレート化合物、チタンキレート化
合物等が挙げられ、これらを単独で用いても２種以上を
組み合わせて用いてもよい。（Ｄ）シラノール縮合触媒
の配合量は、（Ｃ）末端アルコキシシリル変性ポリアル
キレンオキシド化合物１００重量部に対して０．１〜５
重量部となるように設定されることが好ましく、０．３
〜２重量部がより好ましく、０．５〜１重量部がさらに
好ましい。

【００１３】本発明に用いられる（Ｅ）シランカップリ
ング剤は、無機充填材と樹脂の架橋剤、及び（Ｃ）末端
アルコキシシリル変性ポリアルキレンオキシド化合物と
（Ａ）エポキシ樹脂及び／又は（Ｂ）硬化剤の架橋剤と
して用いられる。従って、（Ｅ）シランカップリング剤
としては、特に制限はなく液状エポキシ樹脂組成物に一
般に使用されているものを用いることができるが、
（Ａ）エポキシ樹脂及び／又は（Ｂ）硬化剤と反応する
官能基を有するシランカップリング剤であることが好ま
しい。例えば、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミ
ノプロピルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−ウレイドトリメトキシシラン、γ−ジブチルア
ミノプロピルトリメトキシシラン、ヒドロキシプロピル
トリメトキシシラン等が挙げられ、これらを単独で用い
ても２種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、エ
ポキシ樹脂との反応性、各種基材との接着性の観点から
はアミノシラン等の窒素原子を有するものが好ましく、
保存安定性の観点からはＮＨ_２ＣＯＮＨ−基を有するア
ルコキシシラン等のウレイドシランがより好ましい。
（Ｅ）シランカップリング剤の配合量は、（Ｃ）末端ア
ルコキシシリル変性ポリアルキレンオキシド化合物１０
０重量部に対して０．５〜１０重量部となるように設定
されることが好ましく、１〜７重量部がより好ましく、
２〜５重量部がさらに好ましい。

【００１４】本発明において用いられる（Ｆ）無機充填
剤としては、例えば、溶融シリカ、結晶シリカ等のシリ
カ、炭酸カルシウム、クレー、酸化アルミナ等のアルミ
ナ、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素、珪酸カルシウ
ム、チタン酸カリウム、窒化アルミ、ベリリア、ジルコ
ニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピ
ネル、ムライト、チタニア等の粉体、又はこれらを球形
化したビーズ、ガラス繊維などが挙げられる。さらに、
難燃効果のある無機充填剤としては水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛
等が挙げられる。これらの無機充填剤は単独で用いても
２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでもシリカ
が好ましく、液状封止材の微細間隙への流動性・浸透性
の観点からは球形シリカがより好ましい。（Ｆ）無機充
填剤の平均粒径は、特に球形シリカの場合、１〜２０μ
ｍの範囲が好ましく、２〜１０μｍの範囲がより好まし
い。平均粒径が１μｍ未満では液状樹脂への分散性に劣
る傾向や液状エポキシ樹脂組成物にチキソトロピック性
が付与されて流動特性に劣る傾向があり、２０μｍを超
えるとフィラ沈降を起こしやすくなる傾向や、液状エポ
キシ樹脂組成物の微細間隙への浸透性・流動性が低下し
てボイド・未充填を招きやすくなる傾向がある。（Ｆ）
無機充填剤の配合量は、液状エポキシ樹脂組成物の２０
〜９０重量％の範囲に設定されることが好ましく、より
好ましくは３０〜８５重量％、さらに好ましくは５５〜
８０重量％である。配合量が２０重量％未満では熱膨張
係数の低減効果が低くなり耐熱衝撃性に劣る傾向があ
り、９０重量％を超えると液状エポキシ樹脂組成物の粘
度が上昇し、流動性、浸透性及びディスペンス性の低下
を招く傾向がある。

【００１５】本発明の液状エポキシ樹脂組成物には、低
粘度化のために必要に応じて有機溶剤を配合することが
できる。特に、固体のエポキシ樹脂及び硬化剤を用いる
場合には、液状の組成物を得るために、有機溶剤を配合
することが必要である。有機溶剤としては、特に制限は
ないが、加熱硬化時の急激な揮発による気泡形成を避け
る観点からは沸点が１００℃以上のものが好ましい。例
えば、トルエン、キシレン、ジメチルアセトアミド、ジ
メチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、２−（２
−ブトキシエトキシ）エタノール、ジプロピレングリコ
ールメチルエーテル、４−ヒドロキシ−４−メチル−２
−ペンタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、γ−
ブチロラクトン等が挙げられ、これらを単独で用いても
２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【００１６】本発明の液状エポキシ樹脂組成物には、シ
クロアミジン化合物、３級アミン類、イミダゾール類、
有機ホスフィン類、リン化合物、テトラフェニルボロン
塩及びこれらの誘導体などの一般に使用されている硬化
促進剤を、単独で又は２種以上を組み合わせて必要に応
じて配合することができる。特に、硬化剤としてフェノ
ール樹脂及び／又は酸無水物を用いる場合には硬化促進
剤を配合することが好ましい。硬化促進剤の配合量は、
硬化促進効果が達成される量であれば特に限定されるも
のではないが、（Ａ）エポキシ樹脂及び（Ｂ）硬化剤の
合計量１００重量部に対して０．１〜１０重量部が好ま
しく、より好ましくは０．５〜５重量部、さらに好まし
くは１〜３重量部である。０．１重量部未満では短時間
での硬化性に劣る傾向があり、１０重量部を超えると硬
化速度が速すぎて良好な硬化物を得ることが困難になる
傾向がある。

【００１７】さらに、本発明の液状エポキシ樹脂組成物
には、その他の添加剤として、赤燐、リン酸エステル、
メラミン、メラミン誘導体、トリアジン環を有する化合
物、シアヌル酸誘導体、イソシアヌル酸誘導体等の窒素
含有化合物、シクロホスファゼン等の燐窒素含有化合
物、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化モリブデン、フェロセン等
の金属化合物、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、
五酸化アンチモン等の酸化アンチモン、ブロム化エポキ
シ樹脂などの従来公知の難燃剤、ハイドロタルサイト
類、マグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウ
ム、ビスマス等の元素の含水酸化物などの従来公知のイ
オントラップ剤、高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、エス
テル系ワックス、ポリオレフィン系ワックス、ポリエチ
レン、酸化ポリエチレン等の離型剤、シリコーンオイル
やシリコーンゴム粉末等の応力緩和剤、染料、カーボン
ブラック等の着色剤、希釈剤、レベリング剤、消泡剤な
どを必要に応じて配合することができる。

【００１８】本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、上記
各種成分を均一に分散混合できるのであれば、いかなる
手法を用いても調製できるが、一般的な手法として、所
定の配合量の成分を秤量し、三本ロール、らいかい機等
によって分散混練を行う方法を挙げることができる。

【００１９】本発明で得られる液状エポキシ樹脂組成物
により素子及び／又はボンディングエリアを封止して得
られる電子部品装置としては、リードフレーム、配線済
みのテープキャリア、配線板、ガラス、シリコンウエハ
等の支持部材に、半導体チップ、トランジスタ、ダイオ
ード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、
抵抗アレイ、コイル、スイッチ等の受動素子などの素子
を搭載し、必要な部分を本発明の液状エポキシ樹脂組成
物で封止して得られる電子部品装置などが挙げられる。
このような電子部品装置としては、例えば、リードフレ
ーム上に半導体素子を固定し、ボンディングパッド等の
素子の端子部とリード部をワイヤボンディングやバンプ
で接続した後、本発明の液状エポキシ樹脂組成物を用い
てディスペンス方式等により封止してなる、ＰＬＣＣ
（Plastic Leaded Chip Carrier）、ＱＦＰ（Quad Flat
Package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＳＯ
Ｊ（Small Outline J-leaded package）、ＴＳＯＰ（Th
in Small Outline Package）、ＴＱＦＰ（Thin Quad Fl
at Package）等の一般的な樹脂封止型ＩＣ、テープキャ
リアにバンプで接続した半導体チップを、本発明の液状
エポキシ樹脂組成物で封止したＴＣＰ（Tape Carrier P
ackage）、配線板やガラス上に形成した配線に、ワイヤ
ーボンディング、フリップチップボンディング、はんだ
等で接続した半導体チップ、トランジスタ、ダイオー
ド、サイリスタ等の能動素子及び／又はコンデンサ、抵
抗体、コイル等の受動素子を、本発明の液状エポキシ樹
脂組成物で封止したＣＯＢ（Chip On Board）モジュー
ル、ハイブリッドＩＣ、マルチチップモジュール、配線
板接続用の端子を形成した有機基板に素子を搭載し、バ
ンプまたはワイヤボンディングにより素子と有機基板に
形成された配線を接続した後、本発明の液状エポキシ樹
脂組成物で素子及び／又はボンディングエリアを封止し
たＢＧＡ（Ball Grid Array）、ＣＳＰ（Chip Size Pac
kage）などが挙げられる。また、プリント回路板にも本
発明の液状エポキシ樹脂組成物は有効に使用できる。

【００２０】本発明の液状エポキシ樹脂組成物を用いて
素子及び／又はボンディングエリアを封止する方法とし
ては、ディスペンス方式、注型方式、印刷方式等が挙げ
られる。

【００２１】

【実施例】次に実施例により本発明を説明するが、本発
明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００２２】実施例１〜６、比較例１〜１１（Ａ）エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（油化シェルエポキシ株式会社製商品名エピコート
８２８）、ダイマー酸変性エポキシ樹脂（油化シェルエ
ポキシ株式会社製商品名エピコート８７８）、末端エポ
キシ変性ブタジエン（日本曹達株式会社製商品名ＥＰＢ
−１３）、（Ｂ）硬化剤としてフェノール樹脂（明和化
成株式会社製商品名ＭＥＨ−８０００）、芳香族アミン
（日本化薬株式会社製商品名カヤハードＡ−Ａ）、酸無
水物（日立化成工業株式会社製商品名ＭＨＡＣ−Ｈ
Ｒ）、（Ｃ）末端アルコキシシリル変性ポリアルキレン
オキシド化合物としてサイリルＳＡＴ０１０（鐘淵化学
工業株式会社製商品名）、（Ｄ）シラノール縮合触媒と
してジブチル錫シラウレート（和光純薬工業株式会社
製）、（Ｅ）シランカップリング剤としてウレイドシラ
ン（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製商品
名ＡＹ４３−０３１）又はアミノシラン（東レ・ダウコ
ーニング・シリコーン株式会社製商品名ＳＨ６０２
０）、（Ｆ）無機充填剤としてＳＥ−８（株式会社トク
ヤマ製商品名）、硬化促進剤として２−ウンデシルイミ
ダゾール（四国化成工業株式会社製商品名キュアゾール
Ｃ１１Ｚ）、その他の添加剤として架橋アクリルゴム
（武田薬品工業株式会社製商品名スタフィロイドＡＣ−
３３５５）を、それぞれ表１及び表２に示す組成で配合
し、三本ロールにて混練分散した後、真空脱泡して、実
施例及び比較例の液状エポキシ樹脂組成物を作製した。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】作製した実施例、比較例の液状エポキシ樹
脂組成物を次の各試験により評価した。なお、パッケー
ジ及び試験片は、液状エポキシ樹脂組成物を１５０℃、
３時間の加熱条件でディスペンス方式により成形して作
製した。評価結果を表３及び表４に示す。（１）粘度、保存安定性Ｅ型粘度計（株式会社東京計器製）を用いて、２５℃の
粘度（Ｐａ・ｓ）を測定した。保存安定性は、液状エポ
キシ樹脂組成物を２５℃で放置して粘度の経時変化を測
定し、粘度が初期値の２倍となる日数で評価した。（２）弾性率液状エポキシ樹脂組成物を０．４ｍｍ厚のシート状に成
形し、このシートを５ｍｍ×３０ｍｍの短冊状に切り取
り試験片とし、動的粘弾性測定装置ＤＶＥ型（株式会社
レオロジ製）を用いて昇温速度３℃／ｍｉｎ、測定温度
−１２０〜２５０℃、周波数１０Ｈｚの条件で測定し、
２５℃の弾性率（ＧＰａ）を読取った。（３）反り液状エポキシ樹脂組成物をシリコンチップ（２５ｍｍ×
２５ｍｍ×２００μｍ厚）上に０．２ｍｍ厚に成形した
試験片を、表面粗さ計（株式会社小坂研究所製）を用い
てチップ裏面を対角線になぞり反り量（μｍ）を求め
た。（４）耐湿接着力３０μｍ厚のアルミ箔又は７５μｍ厚のポリイミドフィ
ルムの片面上に成形した試験片を、オートグラフＡＧＳ
−５００Ａ型（株式会社島津製作所製）を用いて、ヘッ
ドスピード３０ｍｍ／分の条件で、１０ｍｍ幅のアルミ
箔又はポリイミドフィルムを垂直方向に引き剥がし、そ
の強度（ピール強さ：Ｎ／ｍ）を測定した。この測定
は、試験片成形直後、及び１２１℃、２ａｔｍ、１００
％ＲＨのＰＣＴ条件で１６８ｈ処理後に行った。（５）耐湿信頼性上記成形条件で封止した評価用ＢＧＡパッケージ（チッ
プ：アルミジグザグ配線形成ＴＥＧ）を１２１℃、２ａ
ｔｍ、１００％ＲＨのＰＣＴ条件で２４０ｈ処理後、超
音波探傷装置ＡＴ５５００（日立建機株式会社製）を用
いて液状エポキシ樹脂組成物とチップ及びポリイミドフ
ィルムとの剥離の有無を観察した。また、アルミ配線及
びパッドの断線・腐食不良を導通試験及び赤外線顕微鏡
により確認し、不良パッケージ数／測定パッケージ数で
評価した。（６）耐熱衝撃性上記（５）と同様の評価用ＢＧＡパッケージを、−５０
℃／１５０℃、各３０分のヒートサイクルで１０００サ
イクル処理し、導通試験を行いアルミ配線の断線不良を
調べ、不良パッケージ数／測定パッケージ数で評価し
た。

【００２６】

【表３】

【００２７】

【表４】

【００２８】本発明における（Ｆ）無機充填剤を含まな
い比較例１では耐熱衝撃性に著しく劣り、（Ｃ）末端ア
ルコキシシリル変性ポリアルキレンオキシド化合物及び
（Ｄ）シラノール縮合触媒を含まない比較例２では、反
り及び耐熱衝撃性に著しく劣る。反り改善の従来法であ
る比較例３〜６については、可撓性エポキシ樹脂を配合
した比較例３、４では反り改善が十分ではなく耐湿信頼
性に劣り、ゴムを配合した比較例５では耐湿信頼性に優
れるが、粘度が高く耐熱衝撃性に劣る。また、無機充填
剤を高充填した比較例６でも反り改善が十分ではなく、
弾性率が高く、耐湿信頼性及び耐熱衝撃性に劣る。
（Ｂ）硬化剤を含まない比較例７では、硬化性が極端に
低下し成形できず、硬化剤の代わりに硬化促進剤を高配
合した比較例８では耐湿接着力及び耐湿信頼性に劣る。
（Ｅ）シランカップリング剤を含まない比較例９では、
耐湿接着力、耐湿信頼性及び耐熱衝撃性に劣る。本発明
の（Ａ）〜（Ｆ）成分をすべて含むが（Ｃ）成分の配合
量が本発明の規定範囲外である比較例１０及び１１は、
いずれも耐湿信頼性及び耐熱衝撃性に劣り、（Ｃ）成分
の配合量が規定範囲を超える比較例１０では耐湿接着力
にも劣り、規定範囲未満である比較例１１では弾性率が
高く反りが著しく大きい。これに対して、本発明の実施
例１〜６はいずれも、低粘度、低弾性率で反りが小さ
く、高温高湿処理後でも接着力が高く、耐湿信頼性及び
耐熱衝撃性にも優れる。特にフェノール樹脂硬化剤とウ
レイドシランカップリング剤を用いた実施例１〜３は保
存安定性に優れ、芳香族アミン系硬化剤を用いた実施例
４、及びアミノシランカップリング剤を用いた実施例６
は耐湿接着性に著しく優れる。

【００２９】

【発明の効果】本発明になる液状エポキシ樹脂組成物
は、実施例で示したように低粘度、低弾性率で反りが小
さく、高温高湿処理後でも接着力が高く、この液状エポ
キシ樹脂組成物を用いて素子を封止すれば耐湿信頼性及
び耐熱衝撃性に優れる電子部品装置を得ることができる
ので、その出荷時の梱包や半導体装置等の電子部品装置
の製造工程での吸湿管理等も簡便になり、その工業的価
値は大である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 23/31 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ //(Ｃ０８Ｌ 63/00 71:02）Ｆターム(参考） 4J002 CC042 CC062 CD021 CD041 CD051 CD061 CD101 CD131 CD141 CD171 CE002 CH053 DE079 DE099 DE149 DE189 DE239 DJ009 DJ039 DK009 DL009 EC077 EG047 EL136 EN076 EX038 EX068 EX078 EX088 EZ047 FA049 FD142 FD146 GQ00 4J036 AB01 AB07 AB17 AD08 AD20 AF06 AF08 AF15 AG07 AH07 AJ08 AK01 DB21 DB22 DC03 DC10 FA03 FA04 FA05 FA06 FA13 FB06 FB08 FB12 JA07 4M109 AA01 BA01 BA03 BA05 CA02 CA05 CA12 EA02 EB02 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB13 EB18 EB19 EC01 EC04 EC05 EC14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、
（Ｃ）末端アルコキシシリル変性ポリアルキレンオキシ
ド化合物、（Ｄ）シラノール縮合触媒、（Ｅ）シランカ
ップリング剤、及び（Ｆ）無機充填剤を必須成分とし、
（Ｃ）末端アルコキシシリル変性ポリアルキレンオキシ
ド化合物の配合量が、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化
剤、及び（Ｃ）の合計量１重量部に対して０．４〜０．
９５重量部である液状エポキシ樹脂組成物。
【請求項２】（Ｂ）硬化剤が、フェノール樹脂、芳香族
アミン、及び酸無水物の少なくともいずれかである請求
項１記載の液状エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】（Ｂ）硬化剤が、液状フェノール樹脂及び
／又は液状芳香族アミンである請求項２記載の液状エポ
キシ樹脂組成物。
【請求項４】（Ｅ）シランカップリング剤が、（Ａ）エ
ポキシ樹脂及び／又は（Ｂ）硬化剤と反応する官能基を
有するシランカップリング剤である請求項１〜３のいず
れかに記載の液状エポキシ樹脂組成物。
【請求項５】（Ｅ）シランカップリング剤が、ＮＨ_２Ｃ
ＯＮＨ−基を有するシランカップリング剤である請求項
４記載の液状エポキシ樹脂組成物。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の液状エポ
キシ樹脂組成物により封止された素子及び／又はボンデ
ィングエリアを備えた電子部品装置。