JP2004307650A - Epoxy resin molding material for sealing and semiconductor device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin molding material for sealing which is excellent in fillability and is suitable as an underfill material for flip chip packaging, and a flip chip-packaged semiconductor device sealed with the same which has a good reliability in terms of molding failure such as voids, reflow resistance, humidity resistance, etc. <P>SOLUTION: The epoxy resin molding material for sealing contains at least (A) an epoxy resin, (B) a hardener and (C) an inorganic filler. The (C) inorganic filler has an average particle size of ≤15 μm and a specific surface area of 3.0-6.0 m<SP>2</SP>/g. The molding material is used for the semiconductor device having at least one component chosen from (a1) a flip chip having a bump height of ≤150 μm, (b1) a flip chip having a bump pitch of ≤500 μm, (c1) a semiconductor chip having an area of ≥25 mm<SP>2</SP>and (d1) a sealing material having a total thickness of ≤2 mm. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

（ここで、Ｒ^１は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基及び炭素数１〜２のアルコキシ基から選ばれ、Ｒ^２は炭素数１〜６のアルキル基及びフェニル基から選ばれ、Ｒ^３はメチル基又はエチル基を示し、ｎは１〜６の整数を示し、ｍは１〜３の整数を示す。）
７． （Ｅ）リン化合物をさらに含有する前記１〜６のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
８． （Ｅ）リン化合物がリン酸エステルを含有する前記７記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
９． リン酸エステルが下記一般式（ＩＩ）で示される化合物を含有する前記８記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
【化５】

（ここで、式中の８個のＲは炭素数１〜４のアルキル基を示し、全て同一でも異なっていてもよい。Ａｒは芳香族環を示す。）
１０． （Ｅ）リン化合物がホスフィンオキサイドを含有する前記７〜９のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
１１． ホスフィンオキサイドが下記一般式（ＩＩＩ）で示される化合物を含有する前記１０記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
【化６】

（ここで、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は炭素数１〜１０の置換又は非置換のアルキル基、アリール基、アラルキル基及び水素原子を示し、すべて同一でも異なってもよい。ただしすべてが水素原子である場合を除く。）
１２． （Ａ）エポキシ樹脂の１５０℃における溶融粘度が２ポイズ以下である前記１〜１１のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
１３． （Ａ）エポキシ樹脂がビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂及びトリフェニルメタン型エポキシ樹脂の少なくとも１種を含有する前記１〜１２のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
１４． （Ｂ）硬化剤の１５０℃における溶融粘度が２ポイズ以下である前記１〜１３のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
１５． （Ｂ）硬化剤がビフェニル型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂及びノボラック型フェノール樹脂の少なくとも１種を含有する前記１〜１４のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
１６． （Ｆ）硬化促進剤をさらに含有する前記１〜１５のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料。
１７． 前記１〜１６のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂成形材料により封止された半導体装置。
１８． 以下の（ａ１）〜（ｄ１）の構成を１以上を備える上記１７に記載の半導体装置。
（ａ１）フリップチップのバンプ高さが１５０μｍ以下である
（ｂ１）フリップチップのバンプピッチが５００μｍ以下である
（ｃ１）半導体チップの面積が２５ｍｍ^２以上である
（ｄ１）封止材の総厚さが２ｍｍ以下である
１９． 以下の（ａ２）〜（ｄ２）の構成を１以上を備える上記１７に記載の半導体装置。
（ａ２）フリップチップのバンプ高さが１００μｍ以下である
（ｂ２）フリップチップのバンプピッチが４００μｍ以下である
（ｃ２）半導体チップの面積が５０ｍｍ^２以上である
（ｄ２）封止材の総厚さが１．５ｍｍ以下である
【０００９】
さらに、本発明の第３の側面によれば、ファインピッチなバンプを有し、入出力数（バンプ数）の多いフリップチップ実装型半導体装置の製造方法及びその製造方法により製造された半導体装置、並びに封止用エポキシ樹脂組成物の使用方法が提供される。すなわち、本発明は以下の記載事項にも関する。
２０．配線板上に２以上のはんだバンプを所定のバンプピッチで配置する工程と；前記はんだバンプを介して所定のバンプ高さで半導体チップを前記配線板上に設ける工程と；前記配線板と前記半導体チップ間に形成されるアンダーフィル部を含む領域を封止用エポキシ樹脂組成物を用いて封止する工程と；を少なくとも有する半導体装置の製造方法であって、
前記アンダーフィル部を封止する封止材として、（Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）硬化剤と、及び（Ｃ）平均粒径が１５μｍ以下、比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇである無機充填剤とを少なくとも含有する封止用エポキシ樹脂成形材料が用いられ、
前記製造方法により得られる半導体装置は、（ａ１）〜（ｄ１）の構成を１以上備える半導体装置の製造方法。
（ａ１）フリップチップのバンプ高さが１５０μｍ以下である
（ｂ１）フリップチップのバンプピッチが５００μｍ以下である
（ｃ１）半導体チップの面積が２５ｍｍ^２以上である
（ｄ１）封止材の総厚さが２ｍｍ以下である
【００１０】
【発明の実施の形態】
（エポキシ樹脂）
本発明において用いられる（Ａ）エポキシ樹脂は、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されているもので特に制限はないが、たとえば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン骨格を有するエポキシ樹脂をはじめとするフェノール、クレゾール、キシレノール、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、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチル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樹脂をエポキシ化したもの、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、アルキル置換又は非置換のビフェノール等のジグリシジルエーテル、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、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、ジシクロペンタジエンとフェノ−ル類の共縮合樹脂のエポキシ化物、ナフタレン環を有するエポキシ樹脂、フェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂のエポキシ化物、トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂、テルペン変性エポキシ樹脂、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、脂環族エポキシ樹脂、硫黄原子含有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。
なかでも、充填性及び耐リフロー性の観点からはビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂及び硫黄原子含有エポキシ樹脂が好ましく、硬化性の観点からはノボラック型エポキシ樹脂が好ましく、低吸湿性の観点からはジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂が好ましく、耐熱性及び低反り性の観点からはナフタレン型エポキシ樹脂及びトリフェニルメタン型エポキシ樹脂が好ましく、これらのエポキシ樹脂の少なくとも１種を含有していることが好ましい。
【００１１】
ビフェニル型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式（ＩＶ）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられ、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式（Ｖ）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられ、スチルベン型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式（ＶＩ）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられ、硫黄原子含有エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式（ＶＩＩ）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【化７】

（ここで、Ｒ^１〜Ｒ^８は水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【化８】

（ここで、Ｒ^１〜Ｒ^８は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシル基、炭素数６〜１０のアリール基、及び炭素数６〜１０のアラルキル基から選ばれ、全てが同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
【化９】

（ここで、Ｒ^１〜Ｒ^８は水素原子及び炭素数１〜５の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、全てが同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜１０の整数を示す。）
【化１０】

（ここで、Ｒ^１〜Ｒ^８は水素原子、置換又は非置換の炭素数１〜１０のアルキル基及び置換又は非置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基から選ばれ、全てが同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜３の整数を示す。）
上記一般式（ＩＶ）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂としては、たとえば、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ビフェニル又は４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニルを主成分とするエポキシ樹脂、エピクロルヒドリンと４，４’−ビフェノール又は４，４’−（３，３’，５，５’−テトラメチル）ビフェノールとを反応させて得られるエポキシ樹脂等が挙げられる。なかでも４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニルを主成分とするエポキシ樹脂が好ましい。
上記一般式（Ｖ）で示されるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂はとしては、例えば、Ｒ^１、Ｒ^３、Ｒ^６及びＲ^８がメチル基で、Ｒ^２、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^７が水素原子であり、ｎ＝０を主成分とするＹＳＬＶ−８０ＸＹ（新日鉄化学株式会社製商品名）が市販品として入手可能である。
上記一般式（ＶＩ）で示されるスチルベン型エポキシ樹脂は、原料であるスチルベン系フェノール類とエピクロルヒドリンとを塩基性物質存在下で反応させて得ることができる。この原料であるスチルベン系フェノール類としては、たとえば３−ｔ−ブチル−４，４′−ジヒドロキシ−３′，５，５′−トリメチルスチルベン、３−ｔ−ブチル−４，４′−ジヒドロキシ−３′，５′，６−トリメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ−ｔ−ブチル−５，５’−ジメチルスチルベン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ−ｔ−ブチル−６，６’−ジメチルスチルベン等が挙げられ、なかでも３−ｔ−ブチル−４，４′−ジヒドロキシ−３′，５，５′−トリメチルスチルベン、及び４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テトラメチルスチルベンが好ましい。これらのスチルベン型フェノール類は単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記一般式（ＶＩＩ）で示される硫黄原子含有エポキシ樹脂のなかでも、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^６及びＲ^７が水素原子で、Ｒ^１、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^８がアルキル基であるエポキシ樹脂が好ましく、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^６及びＲ^７が水素原子で、Ｒ^１及びＲ^８がｔ−ブチル基で、Ｒ^４及びＲ^５がメチル基であるエポキシ樹脂がより好ましい。このような化合物としては、ＹＳＬＶ−１２０ＴＥ（新日鐵化学社製）等が市販品として入手可能である。
これらのエポキシ樹脂はいずれか１種を単独で用いても２種以上を組合わせて用いてもよいが、その配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ樹脂全量に対して合わせて２０重量％以上とすることが好ましく、３０重量％以上がより好ましく、５０重量％以上とすることがさらに好ましい。
【００１２】
ノボラック型エポキシ樹脂としては、たとえば下記一般式（ＶＩＩＩ）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【化１１】

（ここで、Ｒは水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは０〜１０の整数を示す。）
上記一般式（ＶＩＩＩ）で示されるノボラック型エポキシ樹脂は、ノボラック型フェノール樹脂にエピクロルヒドリンを反応させることによって容易に得られる。なかでも、一般式（ＶＩＩＩ）中のＲとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜１０のアルコキシル基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましい。ｎは０〜３の整数が好ましい。上記一般式（ＶＩＩＩ）で示されるノボラック型エポキシ樹脂のなかでも、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。
ノボラック型エポキシ樹脂を使用する場合、その配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ樹脂全量に対して２０重量％以上とすることが好ましく、３０重量％以上がより好ましい。
【００１３】
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂としては、たとえば下記一般式（ＩＸ）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【化１２】

（ここで、Ｒ^１及びＲ^２は水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基からそれぞれ独立して選ばれ、ｎは０〜１０の整数を示し、ｍは０〜６の整数を示す。）
上記式（ＩＸ）中のＲ^１としては、たとえば、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基等のアルケニル基、ハロゲン化アルキル基、アミノ基置換アルキル基、メルカプト基置換アルキル基などの炭素数１〜５の置換又は非置換の一価の炭化水素基が挙げられ、なかでもメチル基、エチル基等のアルキル基及び水素原子が好ましく、メチル基及び水素原子がより好ましい。Ｒ^２としては、たとえば、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基等のアルケニル基、ハロゲン化アルキル基、アミノ基置換アルキル基、メルカプト基置換アルキル基などの炭素数１〜５の置換又は非置換の一価の炭化水素基が挙げられ、なかでも水素原子が好ましい。
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を使用する場合、その配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ樹脂全量に対して２０重量％以上とすることが好ましく、３０重量％以上がより好ましい。
【００１４】
ナフタレン型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式（Ｘ）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられ、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂としてはたとえば下記一般式（ＸＩ）で示されるエポキシ樹脂等が挙げられる。
【化１３】

（ここで、Ｒ^１〜Ｒ^３は水素原子及び置換又は非置換の炭素数１〜１２の一価の炭化水素基から選ばれ、それぞれ全てが同一でも異なっていてもよい。ｐは１又は０で、ｌ、ｍはそれぞれ０〜１１の整数であって、（ｌ＋ｍ）が１〜１１の整数でかつ（ｌ＋ｐ）が１〜１２の整数となるよう選ばれる。ｉは０〜３の整数、ｊは０〜２の整数、ｋは０〜４の整数を示す。）
上記一般式（Ｘ）で示されるナフタレン型エポキシ樹脂としては、ｌ個の構成単位及びｍ個の構成単位をランダムに含むランダム共重合体、交互に含む交互共重合体、規則的に含む共重合体、ブロック状に含むブロック共重合体が挙げられ、これらのいずれか１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【化１４】

（ここで、Ｒは水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは１〜１０の整数を示す。）
これらのエポキシ樹脂はいずれか１種を単独で用いても両者を組合わせて用いてもよいが、その配合量は、その性能を発揮するためにエポキシ樹脂全量に対して合わせて２０重量％以上とすることが好ましく、３０重量％以上がより好ましく、５０重量％以上とすることがさらに好ましい。
【００１５】
上記のビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、硫黄原子含有エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂及びトリフェニルメタン型エポキシ樹脂は、いずれか１種を単独で用いても２種以上を組合わせて用いてもよいが、その配合量はエポキシ樹脂全量に対して合わせて５０重量％以上とすることが好ましく、６０重量％以上がより好ましく、８０重量％以上がさらに好ましい。
【００１６】
本発明において用いられる（Ａ）エポキシ樹脂の１５０℃における溶融粘度は、充填性の観点から２ポイズ以下が好ましく、１ポイズ以下がより好ましく、０．５ポイズ以下がさらに好ましい。ここで、溶融粘度とはＩＣＩコーンプレート粘度計で測定した粘度を示す。
【００１７】
（硬化剤）
本発明において用いられる（Ｂ）硬化剤は、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されているもので特に制限はないが、たとえば、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、ベンズアルデヒド、サリチル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、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・アラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂、フェノール類及び／又はナフトール類とシクロペンタジエンから共重合により合成される、ジクロペンタジエン型フェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂等のジクロペンタジエン型フェノール樹脂、テルペン変性フェノー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。
なかでも、難燃性の観点からはビフェニル型フェノール樹脂が好ましく、耐リフロー性及び硬化性の観点からはアラルキル型フェノール樹脂が好ましく、低吸湿性の観点からはジシクロペンタジエン型フェノール樹脂が好ましく、耐熱性、低膨張率及び低そり性の観点からはトリフェニルメタン型フェノール樹脂が好ましく、硬化性の観点からはノボラック型フェノール樹脂が好ましく、これらのフェノール樹脂の少なくとも１種を含有していることが好ましい。
【００１８】
ビフェニル型フェノール樹脂としては、たとえば下記一般式（ＸＩＩ）で示されるフェノール樹脂等が挙げられる。
【化１５】

上記式（ＸＩＩ）中のＲ^１〜Ｒ^９は全てが同一でも異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜１０のアルコキシル基、フェニル基、トリル基、キシリル基等の炭素数６〜１０のアリール基、及び、ベンジル基、フェネチル基等の炭素数６〜１０のアラルキル基から選ばれ、なかでも水素原子とメチル基が好ましい。ｎは０〜１０の整数を示す。
上記一般式（ＸＩＩ）で示されるビフェニル型フェノール樹脂としては、たとえばＲ^１〜Ｒ^９が全て水素原子である化合物等が挙げられ、なかでも溶融粘度の観点から、ｎが１以上の縮合体を５０重量％以上含む縮合体の混合物が好ましい。このような化合物としては、ＭＥＨ−７８５１（明和化成株式会社製商品名）が市販品として入手可能である。
ビフェニル型フェノール樹脂を使用する場合、その配合量は、その性能を発揮するために硬化剤全量に対して３０重量％以上とすることが好ましく、５０重量％以上がより好ましく、６０重量％以上がさらに好ましい。
【００１９】
アラルキル型フェノール樹脂としては、たとえばフェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂等が挙げられ、下記一般式（ＸＩＩＩ）で示されるフェノール・アラルキル樹脂が好ましく、一般式（ＸＩＩＩ）中のＲが水素原子で、ｎの平均値が０〜８であるフェノール・アラルキル樹脂がより好ましい。具体例としては、ｐ−キシリレン型フェノール・アラルキル樹脂、ｍ−キシリレン型フェノール・アラルキル樹脂等が挙げられる。これらのアラルキル型フェノール樹脂を用いる場合、その配合量は、その性能を発揮するために硬化剤全量に対して３０重量％以上とすることが好ましく、５０重量％以上がより好ましい。
【化１６】

（ここで、Ｒは水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは０〜１０の整数を示す。）
【００２０】
ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂としては、たとえば下記一般式（ＸＩＶ）で示されるフェノール樹脂等が挙げられる。
【化１７】

（ここで、Ｒ^１及びＲ^２は水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基からそれぞれ独立して選ばれ、ｎは０〜１０の整数を示し、ｍは０〜６の整数を示す。）
ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂を用いる場合、その配合量は、その性能を発揮するために硬化剤全量に対して３０重量％以上とすることが好ましく、５０重量％以上がより好ましい。
【００２１】
トリフェニルメタン型フェノール樹脂としては、たとえば下記一般式（ＸＶ）で示されるフェノール樹脂等が挙げられる。
【化１８】

（ここで、Ｒは水素原子及び炭素数１〜１０の置換又は非置換の一価の炭化水素基から選ばれ、ｎは１〜１０の整数を示す。）
トリフェニルメタン型フェノール樹脂を用いる場合、その配合量は、その性能を発揮するために硬化剤全量に対して３０重量％以上とすることが好ましく、５０重量％以上がより好ましい。
【００２２】
ノボラック型フェノール樹脂としては、たとえばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂等が挙げられ、なかでもフェノールノボラック樹脂が好ましい。ノボラック型フェノール樹脂を用いる場合、その配合量は、その性能を発揮するために硬化剤全量に対して３０重量％以上とすることが好ましく、５０重量％以上がより好ましい。
【００２３】
上記のビフェニル型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂及びノボラック型フェノール樹脂は、いずれか１種を単独で用いても２種以上を組合わせて用いてもよいが、その配合量は硬化剤全量に対して合わせて６０重量％以上とすることが好ましく、８０重量％以上がより好ましい。
【００２４】
本発明において用いられる（Ｂ）硬化剤の１５０℃における溶融粘度は、充填性の観点から２ポイズ以下が好ましく、１ポイズ以下がより好ましい。ここで、溶融粘度とはＩＣＩ粘度を示す。
【００２５】
（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤との当量比、すなわち、エポキシ樹脂中のエポキシ基数に対する硬化剤中の水酸基数の比（硬化剤中の水酸基数／エポキシ樹脂中のエポキシ基数）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０．５〜２の範囲に設定されることが好ましく、０．６〜１．３がより好ましい。成形性及び耐リフロー性に優れる封止用エポキシ樹脂成形材料を得るためには０．８〜１．２の範囲に設定されることがさらに好ましい。
【００２６】
（無機充填剤）
本発明において用いられる（Ｃ）無機充填剤は、吸湿性、線膨張係数低減、熱伝導性向上及び強度向上のために封止用エポキシ樹脂成形材料に配合されるものであり、たとえば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、ジルコン、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、窒化ホウ素、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、モリブデン酸亜鉛などが挙げられる。
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、充填性、線膨張係数の低減の観点からは溶融シリカが、高熱伝導性の観点からはアルミナが好ましく、無機充填剤の形状は充填性及び金型摩耗性の点から球形が好ましい。
【００２７】
本発明において用いられる（Ｃ）無機充填剤はその平均粒径が１５μｍ以下、比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇであることがファインピッチなバンプを有するフリップチップ実装のアンダーフィル用途の充填性を満足させる観点から必要である。平均粒径はより好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは８μｍ以下である。１５μｍを超えた場合はバンプで接合されたチップ／配線板の隙間にエポキシ樹脂成形材料が注入され難くなり、充填性が低下する。また比表面積はより好ましくは３．５〜５．５ｍ^２／ｇ、さらに好ましくは４．０〜５．０ｍ^２／ｇである。３．０ｍ^２／ｇ未満及び６．０ｍ^２／ｇを超えた場合はバンプで接合されたチップ／配線板の隙間中にボイドが発生し易くなり、充填性が低下する。
また充填性の観点からは（Ｃ）無機充填剤の粗粒子分を篩にてカットしてもよい。この時５３μｍ以上の（Ｃ）成分が０．５重量％以下であることが好ましく、３０μｍ以上の（Ｃ）成分が０．５重量％以下であることがより好ましく、２０μｍ以上の（Ｃ）成分が０．５重量％以下であることがさらに好ましい。
（Ｃ）無機充填剤の配合量は、充填性、信頼性の観点から封止用エポキシ樹脂成形材料に対して６０〜９５重量％が好ましい。７０〜９０重量％がより好ましく、７５〜８５重量％がさらに好ましい。６０重量％未満であると耐リフロー性が低下する傾向にあり、９５重量％を超えると充填性が低下する傾向にある。
【００２８】
（２級アミノ基を有するシランカップリング剤）
本発明において用いられる（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤は分子内に２級アミノ基を有するシラン化合物であれば特に制限はないが、たとえば、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アニリノプロピルエチルジエトキシシラン、γ−アニリノプロピルエチルジメトキシシラン、γ−アニリノメチルトリメトキシシラン、γ−アニリノメチルトリエトキシシラン、γ−アニリノメチルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノメチルメチルジエトキシシラン、γ−アニリノメチルエチルジエトキシシラン、γ−アニリノメチルエチルジメトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプロピルエチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−ブチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−ベンジル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ−ブチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ−ベンジル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−ブチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−ベンジル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（β−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００２９】
なかでも充填性の観点からは、下記一般式（Ｉ）で示されるアミノシランカップリング剤が好ましい。
【化１９】

（ここで、Ｒ^１は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基及び炭素数１〜２のアルコキシ基から選ばれ、Ｒ^２は炭素数１〜６のアルキル基及びフェニル基から選ばれ、Ｒ^３はメチル基又はエチル基を示し、ｎは１〜６の整数を示し、ｍは１〜３の整数を示す。）
上記一般式（Ｉ）で示されるアミノシランカップリング剤としては、たとえばγ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アニリノプロピルエチルジエトキシシラン、γ−アニリノプロピルエチルジメトキシシラン、γ−アニリノメチルトリメトキシシラン、γ−アニリノメチルトリエトキシシラン、γ−アニリノメチルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノメチルメチルジエトキシシラン、γ−アニリノメチルエチルジエトキシシラン、γ−アニリノメチルエチルジメトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）−γ−アミノプロピルエチルジメトキシシラン等が挙げられる。特に好ましくは、γ−アニリノプロピルトリメトキシシランである。
【００３０】
（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤の配合量は、封止用エポキシ樹脂成形材料に対して０．０３７〜４．７５重量％であることが好ましく、０．０８８〜２．３重量％であることがさらに好ましい。０．０３７重量％未満では流動性が低下し、ボイド等充填性に関する成形不良が発生しやすくなる傾向や、配線板との接着性が低下する傾向がある。４．７５重量％を超えると揮発分が多くなり、ボイド等充填性に関する成形不良が発生しやすくなる傾向があるとともにパッケージの成形性が低下する傾向がある。
【００３１】
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、樹脂成分と充項剤との接着性を高めるために、カップリング剤を配合することが好ましい。カップリング剤としては、（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤が好ましいが、本発明の効果を達成できる範囲内で必要に応じてその他のカップリング剤を併用することができる。
（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤と併用できるその他のカップリング剤としては、封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されているもので特に制限はないが、たとえば、１級アミノ基及び／又は３級アミノ基を有するシラン化合物、エポキシシラン、メルカプトシラン、アルキルシラン、フェニルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム／ジルコニウム系化合物等が挙げられる。これらを例示すると、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジメチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジブチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジメチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジブチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジメチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジブチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、Ｎ−（ジメトキシメチルシリルイソプロピル）エチレンジアミン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等のシラン系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート等のチタネート系カップリング剤などが挙げられ、これらの１種を単独で用いても２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
これらその他のカップリング剤を用いる場合、（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤の配合量は、その性能を発揮するためにカップリング剤全量に対して３０重量％以上とすることが好ましく、５０重量％以上がより好ましい。
上記（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤を含むカップリング剤の全配合量は、封止用エポキシ樹脂成形材料に対して０．０３７〜４．７５重量％であることが好ましく、０．０８８〜２．３重量％であることがより好ましい。０．０３７質量％未満では配線板との接着性が低下する傾向があり、４．７５質量％を超えると揮発分が多くなり、ボイド等充填性に関する成形不良が発生しやすくなる傾向があるとともにパッケージの成形性が低下する傾向がある。尚、上記カップリング剤の配合量は、（Ｃ）無機充填剤に対して０．０５〜５重量％であることが好ましく、０．１〜２．５重量％がより好ましい。配合量を規定した理由は前記と同様である。
（カップリング剤被覆率）
本発明においてカップリング剤を用いる場合、無機充填剤へのカップリング剤の被覆率は０．３〜１．０とすることが好ましく、さらに好ましくは０．４〜０．９、より好ましくは０．５〜０．８の範囲とすることが都合がよい。カップリング剤の被覆率が１．０より大きい場合、成形時に発生する揮発分による気泡が増加して、薄肉部のボイドが発生しやすくなる傾向がある。また、カップリング剤の被覆率が０．３より小さい場合、樹脂と充填材との接着力が低下するため、成型品強度が低下する傾向がある。
エポキシ樹脂組成物のカップリング剤被覆率Ｘは（ｘｘｘ）式のように定義される。
Ｘ（％）＝Ｓ_ｃ／Ｓ_ｆ （ｘｘｘ）
Ｓ_ｃ及びＳ_ｆは、それぞれエポキシ樹脂組成物における全カップリング剤の総最小被覆面積と全充填材の総表面積を表し、（ｙｙｙ）式、（ｚｚｚ）式で定義される。
Ｓ_ｃ＝Ａ_１×Ｗ_１＋Ａ_２×Ｗ_２＋…＋Ａ_ｎ×Ｍ_ｎ（ｎは使用カップリング剤種数）（ｙｙｙ）
Ｓ_ｆ＝Ｂ_１×Ｗ_１ ＋Ｂ_２×Ｗ_２＋… ＋Ｂ_ｌ×Ｗ_ｌ（ｌは使用充填材種数） （ｚｚｚ）
ここで、ＡとＭはそれぞれ各カップリング剤の最小被覆面積およびその使用量、ＢとＷはそれぞれ各充填材の比表面積およびその使用量を表す。
（カップリング剤被覆率の制御方法）
エポキシ樹脂組成物に使用する各カップリング剤および無機充填剤それぞれの最小被覆面積および比表面積が既知であれば、（ｘｘｘ）式、（ｙｙｙ）式および（ｚｚｚ）式より、目的のカップリング剤被覆率となるカップリング剤および充填材の使用量を算出することが可能である。
【００３３】
（リン化合物）
充填性、難燃性の観点からは、本発明において、さらに（Ｅ）リン化合物を配合することが好ましい。本発明において用いられる（Ｅ）リン化合物としては特に制限はないが、耐湿信頼性の観点からリン酸エステル、ホスフィンオキサイドが好ましい。
リン酸エステルはリン酸とアルコール化合物又はフェノール化合物のエステル化合物であれば特に制限はないが、例えばトリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、トリス（２，６−ジメチルフェニル）ホスフェート及び芳香族縮合リン酸エステル等が挙げられる。なかでも耐加水分解性の観点からは、下記一般式（ＩＩ）で示される芳香族縮合リン酸エステルが好ましい。
【化２０】

（ここで、式中の８個のＲは炭素数１〜４のアルキル基を示し、全て同一でも異なっていてもよい。Ａｒは芳香族環を示す。）
上記式（ＩＩ）のリン酸エステルを例示すると、下記構造式（ＸＶＩ）〜 （ＸＸ）で示されるリン酸エステル等が挙げられる。
【化２１】

【００３４】
これらリン酸エステルの添加量は、充填剤を除く他の全配合成分に対して、燐原子の量で０．２〜３．０質量％の範囲内であることが好ましい。０．２質量％より少ない場合は充填性が低下し、ボイド等の成形不良が発生しやすくなる。また難燃効果が低くなる傾向がある。３．０質量％を超えた場合は成形性、耐湿性の低下や、成形時にこれらのリン酸エステルがしみ出し、外観を阻害する場合がある。
【００３５】
ホスフィンオキサイドとしては下記一般式（ＩＩＩ）で示される化合物が好ましい。
【化２２】

（ここで、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は炭素数１〜１０の置換又は非置換のアルキル基、アリール基、アラルキル基及び水素原子を示し、すべて同一でも異なってもよい。ただしすべてが水素原子である場合を除く。）
上記一般式（Ｉ）で示されるリン化合物の中でも、耐加水分解性の観点からはＲ^１〜Ｒ^３が置換又は非置換のアリール基であることが好ましく、特に好ましくはフェニル基である。
【００３６】
ホスフィンオキサイドの配合量は封止用エポキシ樹脂成形材料に対してリン原子の量が０．０１〜０．２重量％であることが必要である。好ましくは０．０２〜０．１重量％であり、さらに好ましくは０．０３〜０．０８重量％である。０．０１重量％未満であると難燃性が低下し、０．２重量％を超えると成形性、耐湿性が低下する。
【００３７】
（硬化促進剤）
硬化性の観点からは、本発明において、さらに（Ｆ）硬化促進剤を配合することが好ましい。本発明において用いられる（Ｆ）硬化促進剤としては封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されているものであれば特に制限はないが、たとえば、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、１，５−ジアザ−ビシクロ（４，３，０）ノネン、５、６−ジブチルアミノ−１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のシクロアミジン化合物及びこれらの化合物に無水マレイン酸、１，４−ベンゾキノン、２，５−トルキノン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジメチルベンゾキノン、２，６−ジメチルベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−５−メチル−１，４−ベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−１，４−ベンゾキノン、フェニル−１，４−ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂などのπ結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の３級アミン類及びこれらの誘導体、２−メチルイミダゾール、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等のイミダゾール類及びこれらの誘導体、トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス（４−メチルフェニル）ホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等の有機ホスフィン類及びこれらのホスフィン類に無水マレイン酸、上記キノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等のπ結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有するリン化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、Ｎ−メチルモルホリンテトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩及びこれらの誘導体などが挙げられ、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。なかでも充填性及び耐リフロー性の観点からは有機ホスフィンとキノン化合物との付加物が好ましい。
【００３８】
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制限されるものではないが、封止用エポキシ樹脂成形材料に対して０．００５〜２重量％が好ましく、より好ましくは０．０１〜０．５重量％である。０．００５重量％未満では短時間での硬化性に劣る傾向があり、２重量％を超えると硬化速度が速すぎて良好な成形品を得ることが困難になる傾向がある。
【００３９】
（難燃剤）
本発明には難燃性の観点から、さらに各種難燃剤を添加してもよい。難燃剤は封止用エポキシ樹脂成形材料に一般に使用されているもので特に制限はないが、たとえば、テトラブロモビスフェノールＡのジグリシジルエーテル化物やブロム化フェノールノボラックエポキシ樹脂等のブロム化エポキシ樹脂。酸化アンチモン、赤リン及び前述のリン酸エステル等の燐化合物、メラミン、メラミンシアヌレート、メラミン変性フェノール樹脂及びグアナミン変性フェノール樹脂等の含窒素化合物、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、上記水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及び複合金属水酸化物等の金属化合物などが挙げられる。
近年の環境問題や高温放置特性の観点からは非ハロゲン、非アンチモン系の難燃剤が好ましい。なかでも充填性の観点からはリン酸エステルが好ましく、安全性、耐湿性の観点からは複合金属水酸化物が好ましい。
【００４０】
複合金属水酸化物は下記組成式（ＸＸＩ）で示される化合物が好ましい。
ｐ（Ｍ^１ａＯｂ）・ｑ（Ｍ^２ｃＯｄ）・ｒ（Ｍ^３ｃＯｄ）・ｍＨ_２Ｏ （ＸＸＩ）
（ここで、Ｍ^１、Ｍ^２及びＭ^３は互いに異なる金属元素を示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｐ、ｑ及びｍは正の数、ｒは０又は正の数を示す。）
なかでも、上記組成式（ＸＸＩ）中のｒが０である化合物、すなわち、下記組成式（ＸＸＩａ）で示される化合物がさらに好ましい。
ｍ（Ｍ^１ａＯｂ）・ｎ（Ｍ^２ｃＯｄ）・ｌ（Ｈ_２Ｏ） （ＸＸＩａ）
（ここで、Ｍ^１及びＭ^２は互いに異なる金属元素を示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｍ、ｎ及びｌは正の数を示す。）
上記組成式（ＸＸＩ）及び（ＸＸＩａ）中のＭ^１及びＭ^２は互いに異なる金属元素であれば特に制限はないが、難燃性の観点からは、Ｍ^１とＭ^２が同一とならないようにＭ^１が第３周期の金属元素、ＩＩＡ族のアルカリ土類金属元素、ＩＶＢ族、ＩＩＢ族、ＶＩＩＩ族、ＩＢ族、ＩＩＩＡ族及びＩＶＡ族に属する金属元素から選ばれ、Ｍ^２がＩＩＩＢ〜ＩＩＢ族の遷移金属元素から選ばれることが好ましく、Ｍ^１がマグネシウム、カルシウム、アルミニウム、スズ、チタン、鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜鉛から選ばれ、Ｍ^２が鉄、コバルト、ニッケル、銅及び亜鉛から選ばれることがより好ましい。流動性の観点からは、Ｍ^１がマグネシウム、Ｍ^２が亜鉛又はニッケルであることが好ましく、Ｍ^１がマグネシウムでＭ^２が亜鉛であることがより好ましい。 上記組成式（ＸＸＩ）中のｐ、ｑ、ｒのモル比は本発明の効果が得られれば特に制限はないが、ｒ＝０で、ｐ及びｑのモル比ｐ／ｑが９９／１〜５０／５０であることが好ましい。すなわち、上記組成式（ＸＸＩａ）中のｍ及びｎのモル比ｍ／ｎが９９／１〜５０／５０であることが好ましい。
なお、金属元素の分類は、典型元素をＡ亜族、遷移元素をＢ亜族とする長周期型の周期率表（出典：共立出版株式会社発行「化学大辞典４」１９８７年２月１５日縮刷版第３０刷）に基づいて行った。
複合金属水酸化物の形状は特に制限はないが、流動性、充填性の観点からは、平板状より、適度の厚みを有する多面体形状が好ましい。複合金属水酸化物は、金属水酸化物と比較して多面体状の結晶が得られやすい。
複合金属水酸化物の配合量は特に制限はないが、封止用エポキシ樹脂成形材料に対して０．５〜２０重量％が好ましく、０．７〜１５重量％がより好ましく、１．４〜１２重量％がさらに好ましい。０．５重量％未満では難燃性が不十分となる傾向があり、２０重量％を超えると充填性及び耐リフロー性が低下する傾向がある。
【００４１】
（加熱減量率）
エポキシ樹脂組成物の加熱減量率は０．２５質量％以下が必須であるが、好ましくは０．２２質量％以下、より好ましくは０．２０質量％以下である。加熱減量率が０．２５質量％を超えると、成形時に発生する揮発分による気泡が増加して、薄肉部のボイドが発生しやすくなる。
（加熱減量率の定義）
重量Ａの耐熱性容器に樹脂組成物を加えた重量Ｗ_０を測定する。これを２００℃雰囲気下にて１時間放置した後、容器と樹脂組成物の合計重量Ｗを測定する。このとき加熱減量率Ｙは次式により求まる。
Ｙ＝１００×（Ｗ_０−Ｗ）／（Ｗ_０−Ａ）
（加熱減量率の制御方法）
加熱減量率測定時に発生する揮発成分は、主に水分とアルコール類である。従って、成形前エポキシ樹脂組成物の含水率低減、カップリング剤の最小必要量への最適化、揮発成分を生成し難いカップリング剤の使用等が有効である。
【００４２】
本発明に係る封止用エポキシ樹脂成形材料について好ましい態様をいくつか挙げてさらに説明する。
（第１の態様）
本発明に係る封止用エポキシ樹脂成形材料の第１の好ましい態様としては、必須成分として（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、及び（Ｃ）平均粒径が１５μｍ以下、比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇである無機充填剤を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料が挙げられる。この場合、所望により（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤、（Ｅ）リン化合物及び（Ｆ）硬化促進剤のいずれかをさらに加えててもよい。各成分の組み合わせ及び配合量を調整することによって、フリップチップ実装型のアンダーフィル用封止用エポキシ樹脂成形材料を得ることができる。なかでも（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）平均粒径が１５μｍ以下、比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇである無機充填剤の選定とその配合量が特に重要である。
【００４３】
（第２の態様）
本発明に係る封止用エポキシ樹脂成形材料の第２の好ましい態様としては、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）平均粒径が１５μｍ以下、比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇである無機充填剤を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料が挙げられる。この場合、さらに任意成分としての（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤を加えても良い。また他の添加剤を加えても良い。各成分の組み合わせ及び配合量を調整することによってフリップチップ実装型のアンダーフィル用封止用エポキシ樹脂成形材料を得ることができる。なかでも（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）平均粒径が１５μｍ以下、比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇである無機充填剤及び、（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤の選定と配合量が特に重要である。
【００４４】
（第３の態様）
本発明に係る封止用エポキシ樹脂成形材料の第３の好ましい態様としては、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）平均粒径が１５μｍ以下、比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇである無機充填剤を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料が挙げられる。この場合、さらに任意成分としての（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤、（Ｅ）リン化合物のいずれかを加えてもよい。また他の添加剤を加えても良い。各成分の組み合わせ及び配合量を調整することによってフリップチップ実装型のアンダーフィル用封止用エポキシ樹脂成形材料を得ることができる。なかでも（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）平均粒径が１５μｍ以下、比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇである無機充填剤及び、（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤、（Ｅ）リン化合物の選定と配合量が特に重要である。
【００４５】
（第４の態様）
本発明に係る封止用エポキシ樹脂成形材料の第４の好ましい態様においては、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）平均粒径が１５μｍ以下、比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇである無機充填剤を含有する封止用エポキシ樹脂成形材料が挙げられる。この場合、さらに任意成分としての（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤、（Ｅ）リン化合物及び（Ｆ）硬化促進剤のいずれかを加えても良い。各成分の組み合わせ及び配合量を調整することによってフリップチップ実装型のアンダーフィル用封止用エポキシ樹脂成形材料を得ることができる。なかでも（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）平均粒径が１５μｍ以下、比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇである無機充填剤及び、（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤、（Ｅ）リン化合物及び（Ｆ）硬化促進剤の選定と配合量が特に重要である。
【００４６】
ファインピッチのはんだバンプ等を備える次世代フリップチップ型半導体装置の製造において、従来の固形タイプの封止用エポキシ樹脂を用いて封止する場合、直径０．１ｍｍ程度のやや大きめのボイドの発生に起因してアンダーフィル部の充填は満足できるものではなかった。ところが前記第１から第４の態様に代表される本発明の封止用エポキシ樹脂を封止材として用いることにより、前記問題は解消されるに至った。即ち、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、後に半導体装置の欄で説明する所定の構成を備える半導体装置の製造に好適に使用されるものである。
【００４７】
ここで、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤及び（Ｃ）無機充填剤の選定は以下の観点から行われることが好ましい。
（Ａ）エポキシ樹脂の選定においては１５０℃における溶融粘度が２ポイズ以下であるものを選択することが好ましく、１ポイズ以下であるものを選択することがより好ましい。（Ｃ）無機充填剤の配合割合が高い場合にこの選択は特に有効である。中でもビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂及び硫黄原子含有エポキシ樹脂から選択される少なくとも１つ以上を使用することが充填性、信頼性の観点から好ましい。またフリップチップ実装型パッケージにおける反りを低減する観点からはナフタレン型エポキシ樹脂及びトリフェニルメタン型エポキシ樹脂から選択される少なくとも１つ以上を使用することが好ましい。充填性と反りを両立するためにはビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂及び硫黄原子含有エポキシ樹脂から選択される少なくとも１つ以上とナフタレン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂から選択される少なくとも１つ以上を併用することが好ましい。
（Ｂ）硬化剤の選定においては１５０℃における溶融粘度は２ポイズ以下であるものを選択することが好ましく、１ポイズ以下であるものを選択することがより好ましい。（Ｃ）無機充填剤の配合割合が高い場合にこの選択は特に有効である。また成形性の観点から（Ａ）エポキシ樹脂としてノボラック型エポキシ樹脂から選択される少なくとも１つ以上を使用した場合、低吸湿性の観点からジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を選択した場合、耐熱性及び低反り性の観点からナフタレン型エポキシ樹脂及びトリフェニルメタン型エポキシ樹脂から選択される少なくとも１つ以上を使用した場合も上記選択は特に有効である。
（Ｃ）平均粒径が１５μｍ以下、比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇである無機充填剤の選定においては、平均粒径は１５μｍ以下の範囲で、適用する本発明範囲のフリップチップ実装型半導体装置におけるバンプ高さ及びバンプピッチを考慮して注入可能な大きさのものを選択することが必要であるが、必要以上に小さいものを選択することは流動性が低下し、充填性が低下する。これを避けるためには比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇの範囲を満たすものを選択することが必要である。平均粒径、比表面積両者を上記範囲で満たすためには市販の無機充填剤２種以上を組み合せて調整することが有効である。
さらには必要により（Ｃ）無機充填剤の粗粒子分を篩にてカットしてもよい。５３μｍ以上の（Ｃ）成分が０．５重量％以下であることが好ましく、３０μｍ以上の（Ｃ）成分が０．５重量％以下であることがより好ましく、２０μｍ以上の（Ｃ）成分が０．５重量％以下であることがさらに好ましい。
【００４８】
また、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、ＩＣ等の半導体素子の耐湿性及び高温放置特性を向上させる観点から陰イオン交換体を添加することもできる。陰イオン交換体としては特に制限はなく、従来公知のものを用いることができるが、たとえば、ハイドロタルサイト類や、マグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ビスマス等から選ばれる元素の含水酸化物等が挙げられ、これらを単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、下記組成式（ＸＸＩＩ）で示されるハイドロタルサイトが好ましい。
Ｍｇ_１−ＸＡｌ_Ｘ（ＯＨ）_２（ＣＯ_３）_Ｘ／２・ｍＨ_２Ｏ・・・（ＸＸＩＩ）
（０＜Ｘ≦０．５、ｍは正の数）
【００４９】
さらに、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料には、その他の添加剤として、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、カーボンブラック等の着色剤、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などを必要に応じて配合することができる。
【００５０】
（調製・使用方法）
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料は、各種原材料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、所定の配合量の原材料をミキサー等によって十分混合した後、ミキシングロール、押出機、らいかい機、プラネタリミキサ等によって混合又は溶融混練した後、冷却し、必要に応じて脱泡、粉砕する方法等を挙げることができる。また、必要に応じて成形条件に合うような寸法及び重量でタブレット化してもよい。
【００５１】
本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料を封止材として用いて、半導体装置を封止する方法としては、低圧トランスファ成形法が最も一般的であるが、インジェクション成形法、圧縮成形法等も挙げられる。ディスペンス方式、注型方式、印刷方式等を用いてもよい。充填性の観点からは減圧状態にて成形できる成形法が好ましい。
【００５２】
（半導体装置）
続いて本発明の半導体装置について説明する。半導体装置の説明を介して本発明のエポキシ樹脂成形材料の好適な用途及び使用方法についても説明する。
本発明の半導体装置としては、配線済みのテープキャリア、配線板、ガラス等の支持部材や実装基板に、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、コイル等の受動素子等の素子を搭載し、封止用エポキシ樹脂成形材料で封止したフリップチップ実装型の半導体装置などが挙げられる。
ここで、前記封止用エポキシ樹脂成形材料としては、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料を用いることができる。即ち必須成分として（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、及び（Ｃ）平均粒径が１５μｍ以下、比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇである無機充填剤を含有し、所望により（Ｄ）２級アミノ基を有するシランカップリング剤、（Ｅ）リン化合物及び（Ｆ）硬化促進剤のいずれかを含有する封止用エポキシ樹脂成形材料が用いられる。
前記実装基板としては特に制限するものではなく、たとえば、有機基板、有機フィルム、セラミック基板、ガラス基板等のインターポーザ基板、液晶用ガラス基板、ＭＣＭ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈｉｐ Ｍｏｄｕｌｅ）用基板、ハイブリットＩＣ用基板等が挙げられる。
【００５３】
本発明の半導体装置としては、それぞれ所定の値に規定された（ａ）フリップチップのバンプ高さ、（ｂ）フリップチップのバンプピッチ、（ｃ）半導体チップの面積、（ｄ）封止材の総厚さ、（ｅ）フリップチップのバンプ数の構成を１以上備えるものが好ましい。
具体的には以下の（ａ１）〜（ｅ１）の構成を１以上備えるものが好ましい。尚、本発明において「封止材の総厚さ」とはアンダーフィルタイプにあってはバンプ高さをいうものとする。
（ａ１）フリップチップのバンプ高さが１５０μｍ以下である
（ｂ１）フリップチップのバンプピッチが５００μｍ以下である
（ｃ１）半導体チップの面積が２５ｍｍ^２以上である
（ｄ１）封止材の総厚さが２ｍｍ以下である
（ｅ１）フリップチップのバンプ数が１００以上である
以下の（ａ２）〜（ｅ１）の構成を１以上備えるものがより好ましい。
（ａ２）フリップチップのバンプ高さが１００μｍ以下である
（ｂ２）フリップチップのバンプピッチが４００μｍ以下である
（ｃ２）半導体チップの面積が５０ｍｍ^２以上である
（ｄ２）封止材の総厚さが１．５ｍｍ以下である
（ｅ２）フリップチップのバンプ数が１５０以上である
以下の（ａ３）〜（ｅ３）の構成を１以上備えるものがさらに好ましい。
（ａ３）フリップチップのバンプ高さが８０μｍ以下である
（ｂ３）フリップチップのバンプピッチが３００μｍ以下である
（ｃ３）半導体チップの面積が８０ｍｍ^２以上である
（ｄ３）封止材の総厚さが１．０ｍｍ以下である
（ｅ３）フリップチップのバンプ数が２００以上である
好ましい態様を挙げて半導体装置について説明したが、なかでも前記（ａ）〜（ｅ）の構成を以下の組み合わせで備える半導体装置が特に好ましい。
充填性の観点からは、構成（ａ）及び構成（ｂ）の少なくとも一方を備える半導体装置が好ましい。より具体的には構成（ａ１）及び（ｂ１）を備える半導体装置、構成（ａ１）及び（ｄ１）を備える半導体装置、構成（ａ１）及び（ｃ１）を備える半導体装置、構成（ｂ）及び（ｄ）を備える半導体装置、並びに構成（ｂ１）及び（ｃ１）を備える半導体装置が好ましい。さらに構成（ａ２）及び（ｂ２）を備える半導体装置、構成（ａ２）及び（ｄ２）を備える半導体装置、構成（ａ２）及び（ｃ２）を備える半導体装置、構成（ｂ２）及び（ｄ２）を備える半導体装置、並びに構成（ｂ２）及び（ｃ２）を備える半導体装置が好ましい。さらにまた構成（ａ３）及び（ｂ３）を備える半導体装置、構成（ａ３）及び（ｄ３）を備える半導体装置、構成（ａ３）及び（ｃ３）を備える半導体装置、構成（ｂ３）及び（ｄ３）を備える半導体装置、並びに構成（ｂ３）及び（ｃ３）を備える半導体装置が好ましい。
【００５４】
このような半導体装置としては、たとえば、配線板やガラス上に形成した配線に、フリップチップボンディングで接続した半導体チップを、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料で封止したＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）等のベアチップ実装した半導体装置、配線板やガラス上に形成した配線に、フリップチップボンディング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、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料で封止したハイブリッドＩＣ、ＭＣＭ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈｉｐ Ｍｏｄｕｌｅ）マザーボード接続用の端子を形成したインターポーザ基板に半導体チップを搭載し、バンプにより半導体チップとインターポーザ基板に形成された配線を接続した後、本発明の封止用エポキシ樹脂成形材料で半導体チップ搭載側を封止したＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈｉｐ Ｐａｃｋａｇｅ）などが挙げられる。また、これらの半導体装置は、実装基板上に素子が２個以上重なった形で搭載されたスタックド（積層）型パッケージであっても、２個以上の素子を一度に封止用エポキシ樹脂成形材料で封止した一括モールド型パッケージであってもよい。
【００５５】
本発明の半導体装置の好ましい態様を図１〜図３を参照しながら説明する。
尚、本発明の半導体装置はこれらに限られるものではない。
図１には、アンダーフィルタイプのフリップチップ型ＢＧＡの断面図が示されており、図２には、オーバーモールドタイプのフリップチップ型ＢＧＡの断面図が示されている。また図３にはフリップチップ型ＢＧＡの配線板１上にはんだバンプ２を介して半導体チップ３を配置した際の上面図（一部透視図）が示されている。
図１に示されるアンダーフィルタイプのフリップチップ型ＢＧＡの半導体装置１０は、図３に示されるように配線板１上にはんだバンプ２を所定のバンプピッチｂで配置し；そのはんだバンプ２を介してバンプ高さａで半導体チップ３を配線板１上に接続・固定し；そして配線板１と半導体チップ３間に形成されるアンダーフィル部５を封止用エポキシ樹脂成形材料（封止材）４を用いて封止することにより得られるものである。図２に示されるオーバーモールドタイプのフリップチップ型ＢＧＡの半導体装置２０は、前記封止工程においてアンダーフィル部５を封止すると共に半導体チップ３全体を覆うように封止することを除いて、前記と同様にして製造されるものである。
ここで、本発明の半導体装置の製造に際しては、半導体装置のバンプ高さａ、バンプピッチｂ、半導体チップの面積ｃ及び封止材の総厚さｄを以下のように設定することが好ましい。
はんだバンプ２の高さａは１５０μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましく、８０μｍ以下であることがさらに好ましい。
はんだバンプ２のピッチｂすなわちはんだバンプの中心間隔は５００μｍ以下であることが好ましく、４００μｍ以下であることがより好ましく、３００μｍ以下であることがさらに好ましい。
半導体チップ３の面積ｃは２５ｍｍ^２以上であることが好ましく、５０ｍｍ^２以上であることがより好ましく、８０ｍｍ^２以上でることがさらに好ましい。
封止材４の総厚さｄは２ｍｍ以下であることが好ましく、１．５ｍｍ以下であることがより好ましく、１．０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
尚、アンダーフィルタイプにあっては総厚さとバンプ高さａは同一の値となる。
またはんだバンプ２の数は１００以上であることが好ましく、１５０以上であることがより好ましく、２００以上であることがさらに好ましい。
【００５６】
【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。なお、各封止用エポキシ樹脂成形材料及び半導体装置の評価は特記しない限り後に説明する評価方法に基づいて行った。
【００５７】
〔封止用エポキシ樹脂成形材料の作製〕
以下に挙げる成分をそれぞれ表１、表２に示す重量部で配合し、混練温度８０℃、混練時間１０分の条件でロール混練を行い、封止用エポキシ樹脂成形材料１〜１９を作製した。
（エポキシ樹脂）
エポキシ樹脂として、エポキシ当量１９６、融点１０６℃のビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製商品名エピコートＹＸ−４０００Ｈ）；エポキシ当量１８６、融点７５℃のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（新日鉄化学株式会社製商品名ＹＳＬＶ−８０ＸＹ）；エポキシ当量２１０、融点１２０℃のスチルベン型エポキシ樹脂（住友化学工業株式会社製商品名ＥＳＬＶ−２１０）；エポキシ当量２４５、融点１１０℃の硫黄原子含有エポキシ樹脂（新日鐵化学株式会社製商品名ＹＳＬＶ−１２０ＴＥ）；エポキシ当量１７０、軟化点６０℃、１５０℃の溶融粘度２．４ｐｏｉｓｅのトリフェノールメタン型エポキシ樹脂１（ジャパンエポキシレジン株式会社製商品名エピコートＥ１０３２Ｈ）；エポキシ当量１７０、軟化点７０℃、１５０℃の溶融粘度３．１ｐｏｉｓｅのトリフェノールメタン型エポキシ樹脂２（ジャパンエポキシレジン株式会社製商品名エピコートＥ１０３２Ｈ）及びエポキシ当量１９５、軟化点６５℃のｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（住友化学工業株式会社製商品名ＥＳＣＮ−１９０）を用いた。
（硬化剤）
硬化剤として、軟化点７０℃、水酸基当量１７５のフェノール・アラルキル樹脂（三井化学株式会社製商品名ミレックスＸＬ−２２５）；軟化点８０℃、水酸基当量１９９のビフェニル型フェノール樹脂（明和化成株式会社製商品名ＭＥＨ−７８５１）；軟化点８３℃、水酸基当量１０３、１５０℃の溶融粘度１．３ｐｏｉｓｅのトリフェノールメタン型フェノール樹脂１（明和化成製商品名ＭＥＨ−７５００−３Ｓ）；軟化点１０１℃、水酸基当量１０１、１５０℃の溶融粘度３．０ｐｏｉｓｅのトリフェノールメタン型フェノール樹脂２（明和化成製商品名ＭＥＨ−７５００−ＳＳ）；軟化点８０℃、水酸基当量１０６のフェノールノボラック樹脂（明和化成株式会社製商品名Ｈ−１）を用いた。
（硬化促進剤）
硬化促進剤として、トリフェニルホスフィンとｐ−ベンゾキノンの付加物（硬化促進剤）、カップリング剤として２級アミノ基を含有するシランカップリング剤（γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン（アニリノシラン））、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（エポキシシラン）を用いた。
（難燃剤）
難燃剤として、芳香族縮合リン酸エステル（大八化学製商品名ＰＸ−２００）、トリフェニルホスフィンオキサイド、タテホ化学製複合金属水酸化物エコーマグＺ−１０、三酸化アンチモン及びエポキシ当量３７５、軟化点８０℃、臭素含量４８重量％のビスフェノールＡ型ブロム化エポキシ樹脂（住友化学工業株式会社製商品名ＥＳＢ−４００Ｔ）を用いた。
（無機充填剤）
無機充填剤として、平均粒径６．７μｍ、比表面積３．０ｍ^２／ｇの球状溶融シリカ１、平均粒径８．８μｍ、比表面積４．６ｍ^２／ｇの球状溶融シリカ２、平均粒径１２．５μｍ、比表面積３．２ｍ^２／ｇの球状溶融シリカ３、平均粒径６．０μｍ、比表面積２．７ｍ^２／ｇの球状溶融シリカ４、平均粒径１７μｍ、比表面積３．８ｍ^２／ｇの球状溶融シリカ５及び平均粒径０．８μｍ、比表面積６．３ｍ^２／ｇの球状溶融シリカ６を用いた。
（その他の添加剤）
その他の添加剤としてカルナバワックス（クラリアント社製）及びカーボンブラック（三菱化学株式会社製商品名ＭＡ−１００）を用いた。
【００５８】
【表１】

【表２】

【００５９】
作製した封止用エポキシ樹脂成形材料１〜１９の特性を、表３，４に掲げる試験項目（スパイラルフロー、円板フロー、熱時硬度、難燃性）について評価した。結果を表３、表４に示す。
【００６０】
【表３】

【表４】

【００６１】
〔半導体装置１（フリップチップＢＧＡ）の作製〕
次に、封止用エポキシ樹脂成形材料１〜１９を用いて、実施例１〜１６及び比較例１〜３の半導体装置を作製した。なお、封止用エポキシ樹脂成形材料による封止は、トランスファ成形機を用いて、金型温度１６５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、真空度５３０Ｐａ、硬化時間９０秒の条件で成形後、１６５℃で５時間後硬化することにより行った。
実施例１〜１６（表５、表６）：絶縁ベース基材（ガラス布ーエポキシ樹脂積層板、日立化成製、商品名 Ｅ−６７９）上に微細配線パターンを形成し、半導体素子搭載側の金メッキ端子及び反対側の外部接続端子を除いた面に絶縁保護レジスト（太陽インキ製、商品名 ＰＳＲ４０００ＡＵＳ５）を塗布した外形が縦４０ｍｍ×横４０ｍｍ×厚さ１．３ｍｍの半導体素子搭載用基板を１２０℃、２時間乾燥後、縦９ｍｍ×横８ｍｍ×厚さ０．４ｍｍ（面積７２ｍｍ^２）、バンプ径１４５μｍ、バンプピッチ２００μｍの半導体素子をＩＲリフローにて２６０℃、１０秒の条件でリフロー処理を行って実装した。実装後のバンプ高さは１００μｍであった。次に、封止用エポキシ樹脂成形材料１〜３及び７〜１９を用いて、半導体素子搭載面を縦１２ｍｍ×横１２ｍｍ×厚さ０．７ｍｍの寸法に上記条件で真空トランスファ成形し、実施例１〜１６のフリップチップＢＧＡ装置を作製した。
比較例１〜３（表９）：封止用エポキシ樹脂成形材料４〜６を用いたことを除いて、実施例１〜１６と同様にして、比較例１〜３の半導体装置を作製した。
【００６２】
〔半導体装置２（フリップチップＢＧＡ）の作製〕
次に、封止用エポキシ樹脂成形材料１〜１９を用いて、実施例１７〜３２及び比較例４〜６の半導体装置を作製した。なお、封止用エポキシ樹脂成形材料による封止は、トランスファ成形機を用いて、金型温度１６５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、真空度５３０Ｐａ、硬化時間９０秒の条件で成形後、１８０℃で５時間後硬化することにより行った。
実施例１７〜３２（表７、表８）：絶縁ベース基材（ガラス布ーエポキシ樹脂積層板、日立化成製、商品名 Ｅ−６７９）上に微細配線パターンを形成し、半導体素子搭載側の金メッキ端子及び反対側の外部接続端子を除いた面に絶縁保護レジスト（太陽インキ製、商品名 ＰＳＲ４０００ＡＵＳ５）を塗布した外形が縦４０ｍｍ×横４０ｍｍ×厚さ１．３ｍｍの半導体素子搭載用基板を１２０℃、２時間乾燥後、縦６ｍｍ×横５ｍｍ×厚さ０．４ｍｍ（面積３０ｍｍ^２）、バンプ径１７５μｍ、バンプピッチ４００μｍの半導体素子をＩＲリフローにて２６０℃、１０秒の条件でリフロー処理を行って実装した。実装後のバンプ高さは１２０μｍであった。次に、封止用エポキシ樹脂成形材料１〜３及び７〜１９を用いて、半導体素子搭載面を縦１２ｍｍ×横１２ｍｍ×厚さ１．２ｍｍの寸法に上記条件で真空トランスファ成形し、実施例１７〜３２のフリップチップＢＧＡ装置を作製した。
比較例４〜６（表１０）：封止用エポキシ樹脂成形材料４〜６を用いたことを除いて、実施例１７〜３２と同様にして、比較例４〜６の半導体装置を作製した。
【００６３】
〔半導体装置３（フリップチップＢＧＡ）の作製〕
次に、封止用エポキシ樹脂成形材料１〜１９を用いて、比較例７〜２５の半導体装置を作製した。なお、封止用エポキシ樹脂成形材料による封止は、トランスファ成形機を用いて、金型温度１６５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、真空度５３０Ｐａ、硬化時間９０秒の条件で成形後、１８０℃で５時間後硬化することにより行った。
比較例７〜２５（表１１、表１２）：絶縁ベース基材（ガラス布ーエポキシ樹脂積層板、日立化成製、商品名 Ｅ−６７９）上に微細配線パターンを形成し、半導体素子搭載側の金メッキ端子及び反対側の外部接続端子を除いた面に絶縁保護レジスト（太陽インキ製、商品名 ＰＳＲ４０００ＡＵＳ５）を塗布した外形が縦４０ｍｍ×横４０ｍｍ×厚さ１．３ｍｍの半導体素子搭載用基板を１２０℃、２時間乾燥後、縦５ｍｍ×横４ｍｍ×厚さ０．４ｍｍ（面積２０ｍｍ^２）、バンプ径２５０μｍ、バンプピッチ７００μｍの半導体素子をＩＲリフローにて２６０℃、１０秒の条件でリフロー処理を行って実装した。実装後のバンプ高さは１８０μｍであった。次に、封止用エポキシ樹脂成形材料１〜１９を用いて、半導体素子搭載面を縦１２ｍｍ×横１２ｍｍ×厚さ２．５ｍｍの寸法に上記条件で真空トランスファ成形し、比較例７〜２５のフリップチップＢＧＡ装置を作製した。
【００６４】
作製した実施例１〜３２及び比較例１〜２５の半導体装置のボイド発生量を試験し評価した。評価結果を表５〜表１２に示す。
【００６５】
【表５】

【表６】

【表７】

【表８】

【表９】

【表１０】

【表１１】

【表１２】

【００６６】
〔信頼性評価〕
実施例３３〜４８（表１３、表１４）、比較例２６〜２８（表１４）：
次に、封止用エポキシ樹脂成形材料１〜１９を用いて各種信頼性の評価（耐リフロー性、耐湿性、高温放置特性）を行った。評価結果を表１３、表１４に示す。なお、評価は上記と同条件にて作製した半導体装置２を使用した。
【００６７】
【表１３】

【表１４】

【００６８】
平均粒径が１５μｍ以下、比表面積が３．０〜６．０ｍ^２／ｇの（Ｃ）無機充填剤を含有しない封止用エポキシ樹脂成形材料４〜６で封止した比較例１〜６の半導体装置では、ボイドの多量発生及び未充填が発生し、充填性に劣る。また比較例２６〜２８の半導体装置では、耐リフロー性、耐湿性が低下した。
これに対して（Ａ）〜（Ｃ）成分を全て含んだ封止用エポキシ樹脂成形材料１〜３、７〜１９により封止した実施例１〜３２の半導体装置ではいずれもボイド発生が少なく、充填性に優れる。また実施例３３〜４８の半導体装置では耐リフロー性、耐湿性に優れている。
半導体装置が本発明の構成（ａ）〜（ｄ）の１以上を備えるものでない、比較例７〜２５の半導体装置においてはボイド発生も少なく、充填性に優れ、封止用エポキシ樹脂成形材料１〜３、７〜１９と封止用エポキシ樹脂成形材料４〜６の間に優位差が見られない。
また、難燃剤を含有しない封止用エポキシ樹脂成形材料１６及び非ハロゲン系の難燃剤を含んだ封止用エポキシ樹脂成形材料１７〜１９により封止した実施例４５〜４８は高温放置特性に優れている。
【００６９】
〔評価方法〕
（１）スパイラルフロー
ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用金型を用いて、封止用エポキシ樹脂成形材料をトランスファ成形機により、金型温度１８０℃、成形圧力６．９ＭＰａ、硬化時間９０秒の条件で成形し、流動距離（ｃｍ）を求めた。
（２）円板フロー
２００ｍｍ（Ｗ）×２００ｍｍ（Ｄ）×２５ｍｍ（Ｈ）の上型と２００ｍｍ（Ｗ）×２００ｍｍ（Ｄ）×１５ｍｍ（Ｈ）の下型を有する円板フロー測定用平板金型を用いて、精秤した試料（封止用エポキシ樹脂成形材料）５ｇを１８０℃に加熱した下型中心部にのせ、５秒後に、１８０℃に加熱した上型を閉じて、荷重７８Ｎ、硬化時間９０秒の条件で圧縮成形し、ノギスで成形品の長径（ｍｍ）及び短径（ｍｍ）を測定して、その平均値（ｍｍ）を円板フローとした。
（３）熱時硬度
封止用エポキシ樹脂成形材料を上記条件で直径５０ｍｍ×厚さ３ｍｍの円板に成形し、成形後直ちにショアＤ型硬度計を用いて測定した。
（４）難燃性
厚さ１／１６インチの試験片を成形する金型を用いて、封止用エポキシ樹脂成形材料を上記条件で成形して１８０℃で５時間後硬化を行い、ＵＬ−９４試験法に従って難燃性を評価した。
（５）ボイド発生量
超音波探査映像装置（日立建機社製ＨＹＥ−ＨＯＣＵＳ型）を用いて、半導体装置の透視観察を行って、直径０．１ｍｍ以上のボイドの発生の有無を観察し、ボイド発生半導体装置数／試験半導体装置数で評価した。
（６）耐リフロー性
各種半導体装置３を８５℃、８５％ＲＨの条件で加湿して所定時間毎に２６０℃、１０秒の条件でリフロー処理を行い、クラックの有無を観察し、試験パッケージ数（５）に対するクラック発生パッケージ数で評価した。
（７）耐湿性
各種半導体装置３を前処理を行った後、加湿して所定時間毎にアルミ配線腐食による断線不良を調べ、試験パッケージ数（１０）に対する不良パッケージ数で評価した。
なお、前処理は８５℃、８５％ＲＨ、７２時間の条件でフラットパッケージを加湿後、２１５℃、９０秒間のベーパーフェーズリフロー処理を行った。その後の加湿は０．２ＭＰａ、１２１℃の条件で行った。
（８）高温放置特性
各種半導体装置３を２００℃の高温槽に保管し、所定時間毎に取り出して導通試験を行い、試験パッケージ数（１０）に対する導通不良パッケージ数で、高温放置特性を評価した。
【００７０】
【発明の効果】
本発明になるフリップチップ実装用の封止用エポキシ樹脂成形材料はアンダーフィル材として要求される高い充填性を有し、ボイド等の成形不良が少なく、また耐リフロー性、耐湿性等の信頼性にも優れるため、その工業的価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１には、封止用エポキシ樹脂成形材料（封止材）を用いて封止したフリップチップ型ＢＧＡ（アンダーフィルタイプ）の断面図が示されている。
【図２】図２には、封止用エポキシ樹脂成形材料（封止材）を用いて封止したフリップチップ型ＢＧＡ（オーバーモールドタイプ）の断面図が示されている。
【図３】図３には、配線板１上にはんだバンプ２を介して半導体チップ３を配置した際の上面図（一部透視図）が示されている。
【符号の説明】
１：配線板
２：はんだバンプ
３：半導体チップ
４：封止材
５：アンダーフィル部
ａ：バンプ高さ
ｂ：バンプピッチ
ｃ：半導体チップの面積
ｄ：封止材の総厚さ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealing epoxy resin molding material and a semiconductor device.
More specifically, the present invention relates to an epoxy resin molding material for encapsulation having excellent filling properties suitable as an underfill material for flip-chip mounting, and molding defects such as voids sealed by this, reflow resistance, moisture resistance, etc. The present invention relates to a flip-chip mounted semiconductor device having good reliability.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of element sealing of electronic component devices such as transistors and ICs, resin sealing has been the mainstream in terms of productivity, cost, and the like, and epoxy resin molding materials have been widely used. The reason for this is that the epoxy resin is balanced in various properties such as electrical properties, moisture resistance, heat resistance, mechanical properties, and adhesiveness to insert products. In recent years, high-density mounting of electronic components on printed wiring boards has been progressing. Along with this, semiconductor devices have become the mainstream from conventional pin insertion type packages to surface mount type packages. Surface-mounted ICs and LSIs are thin and small packages in order to increase the mounting density and lower the mounting height. It is getting thinner. In addition, the chip area and the number of pins have been increased due to the increase in the number of pads (electrodes) due to the increase in the number of pads (electrodes) due to the increase in the number of pads (electrodes). Is also progressing.
Further, in order to cope with further reduction in size and weight, the package form is changed from QFP (Quad Flat Package) and SOP (Small Outline Package) to CSP which can easily cope with the increase in the number of pins and can be mounted at higher density. (Chip Size Package) and BGA (Ball Grid Array). In recent years, packages having a new structure such as a face-down type, a stacked (stacked) type, a flip chip type, and a wafer level type have been developed in order to realize high speed and multifunctionality.
Flip chip mounting is a connection technique that replaces conventional wire bonding, in which a solder bump is attached to a pad of a semiconductor chip, and the bump is used to connect to a land on a wiring board. After the chip to which the solder bumps are attached is positioned on the wiring board, the solder is melted by reflow, and electrical and mechanical connections are formed through a self-alignment process. An underfill material is injected into the gap between the chip / wiring board joined by the solder bumps in the device mounted in this way for the purpose of improving various reliability. In order to completely fill the narrow gap in which the solder bumps are arranged without generating voids such as voids, the underfill material is required to have high filling properties.
[0003]
In order to solve this problem, conventionally, a solvent or non-solvent liquid type epoxy resin molding compound for sealing which uses bisphenol type epoxy resin as a main component is used, and a chip / wiring board is formed by utilizing a capillary phenomenon. A method of infiltrating into a gap and curing has been adopted (for example, see Patent Documents 1 to 3 and Non-Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-260820
[Patent Document 2]
JP 2000-273287 A
[Patent Document 3]
JP-A-2002-380483
[Non-patent document 1]
Supervision of the Surface Mount Council "Flip Chip and Related Chip Scale Technology in Practice" Industrial Science Systems Publishing Co., Ltd. Published September 30, 1998, p87
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, from the viewpoint of cost reduction, a novel vacuum molding technique using a solid-type sealing epoxy resin molding material has been developed for flip-chip underfill. However, conventional solid type molding materials have low filling properties, and it is difficult to seal without generating defects such as voids.
For example, in manufacturing a next-generation flip-chip type semiconductor device having fine pitch solder bumps and the like, when sealing using a conventional solid type sealing epoxy resin, a slightly larger void having a diameter of about 0.1 mm is used. Due to the occurrence, the filling of the underfill portion was not satisfactory.
Furthermore, due to the trend toward finer flip-chip mounting type semiconductor devices, that is, the reduction in bump height and bump pitch, and the increase in the number of bumps and chip area due to the increase in the number of inputs / outputs, higher filling properties will be required in the future. Is done.
[0006]
For this reason, there has been a demand for an epoxy resin molding material for encapsulation which has excellent filling properties and is suitable as an underfill material for flip chip mounting. Further, there has been a demand for a flip-chip type semiconductor device having fine pitch solder bumps and the like, which has no molding failure and has good reliability such as reflow resistance and moisture resistance.
According to the first aspect of the present invention, there is provided a sealing epoxy resin molding material having fine pitch bumps and suitable for sealing flip-chip mounted semiconductor devices having a large number of inputs and outputs (bumps). You.
According to a second aspect of the present invention, a flip-chip mounting type having fine pitch bumps and having a large number of inputs / outputs (the number of bumps) sealed with the epoxy resin molding compound for sealing according to the present invention. A semiconductor device is provided.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, a specific inorganic filler as an essential component, a specific semiconductor device sealing epoxy resin molding material and a device sealed therewith. It has been found that the above object can be achieved by a semiconductor device, and the present invention has been completed.
[0008]
That is, the present invention relates to the following.
1. An epoxy resin molding material for sealing containing at least (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, and (C) an inorganic filler,
The average particle size of the inorganic filler (C) is 15 μm or less, and the specific surface area is 3.0 to 6.0 m. ² / G, and a sealing epoxy resin molding material used for a semiconductor device having at least one of the constitutions (a1) to (d1).
(A1) The bump height of the flip chip is 150 μm or less
(B1) The bump pitch of the flip chip is 500 μm or less
(C1) The area of the semiconductor chip is 25 mm ² Is over
(D1) The total thickness of the sealing material is 2 mm or less
2. (C) The epoxy resin molding material for sealing according to the above (1), wherein the average particle size of the inorganic filler is 10 μm or less.
3. (C) The specific surface area of the inorganic filler is 3.5 to 5.5 m ² / G, the epoxy resin molding material for sealing according to 1 or 2 above.
4. The sealing epoxy resin molding material according to any one of the above items 1 to 3, which is used for a semiconductor device having at least one of the configurations (a2) to (d2).
(A2) The bump height of the flip chip is 100 μm or less
(B2) The flip chip bump pitch is 400 μm or less.
(C2) The area of the semiconductor chip is 50 mm ² Is over
(D2) the total thickness of the sealing material is 1.5 mm or less
5. The epoxy resin molding material for sealing according to any one of the above items 1 to 4, further comprising (D) a silane coupling agent having a secondary amino group.
6. (D) The epoxy resin molding material for sealing according to the item 5, wherein the silane coupling agent having a secondary amino group contains a compound represented by the following general formula (I).
Embedded image

(Where R ¹ Is selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms, ² Is selected from an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a phenyl group; ³ Represents a methyl group or an ethyl group, n represents an integer of 1 to 6, and m represents an integer of 1 to 3. )
7. (E) The epoxy resin molding material for sealing according to any one of the above (1) to (6), further containing a phosphorus compound.
8. (E) The epoxy resin molding material for sealing according to the above item 7, wherein the phosphorus compound contains a phosphate ester.
9. The epoxy resin molding material for sealing according to the above item 8, wherein the phosphate ester contains a compound represented by the following general formula (II).
Embedded image

(Here, 8 Rs in the formula represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different. Ar represents an aromatic ring.)
10. (E) The epoxy resin molding material for sealing according to any one of the above 7 to 9, wherein the phosphorus compound contains a phosphine oxide.
11. The epoxy resin molding material for sealing according to the above 10, wherein the phosphine oxide contains a compound represented by the following general formula (III).
Embedded image

(Where R ¹ , R ² And R ³ Represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, an aralkyl group and a hydrogen atom, all of which may be the same or different. However, the case where all are hydrogen atoms is excluded. )
12. (A) The epoxy resin molding material for sealing according to any one of the above items 1 to 11, wherein the epoxy resin has a melt viscosity at 150 ° C. of 2 poise or less.
13. (A) The epoxy resin is a biphenyl type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a stilbene type epoxy resin, a sulfur atom containing epoxy resin, a novolak type epoxy resin, a dicyclopentadiene type epoxy resin, a naphthalene type epoxy resin and a triphenylmethane type epoxy resin The epoxy resin molding material for sealing according to any one of the above items 1 to 12, which contains at least one kind of resin.
14． (B) The epoxy resin molding material for sealing according to any one of (1) to (13), wherein the curing agent has a melt viscosity at 150 ° C. of 2 poise or less.
15. (B) The curing agent according to any of the above items 1 to 14, wherein the curing agent contains at least one of a biphenyl-type phenol resin, an aralkyl-type phenol resin, a dicyclopentadiene-type phenol resin, a triphenylmethane-type phenol resin, and a novolak-type phenol resin. Epoxy resin molding material for sealing.
16. (F) The epoxy resin molding material for sealing according to any one of the above 1 to 15, further comprising a curing accelerator.
17. A semiconductor device sealed with the sealing epoxy resin molding material according to any one of 1 to 16.
18. 18. The semiconductor device according to the above 17, comprising one or more of the following configurations (a1) to (d1).
(A1) The bump height of the flip chip is 150 μm or less
(B1) The bump pitch of the flip chip is 500 μm or less
(C1) The area of the semiconductor chip is 25 mm ² Is over
(D1) The total thickness of the sealing material is 2 mm or less
19. 18. The semiconductor device according to the above 17, comprising one or more of the following configurations (a2) to (d2).
(A2) The bump height of the flip chip is 100 μm or less
(B2) The flip chip bump pitch is 400 μm or less.
(C2) The area of the semiconductor chip is 50 mm ² Is over
(D2) the total thickness of the sealing material is 1.5 mm or less
[0009]
Further, according to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a flip-chip mounted semiconductor device having fine pitch bumps and having a large number of inputs and outputs (number of bumps), and a semiconductor device manufactured by the manufacturing method. In addition, a method for using the epoxy resin composition for sealing is provided. That is, the present invention also relates to the following items.
20. Arranging two or more solder bumps on a wiring board at a predetermined bump pitch; providing a semiconductor chip on the wiring board at a predetermined bump height via the solder bumps; Encapsulating a region including an underfill portion formed between chips using an epoxy resin composition for encapsulation;
As a sealing material for sealing the underfill portion, (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, and (C) an average particle size of 15 μm or less and a specific surface area of 3.0 to 6.0 m. ² / G of an inorganic filler that contains at least an inorganic filler,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device obtained by the manufacturing method includes at least one of the configurations (a1) to (d1).
(A1) The bump height of the flip chip is 150 μm or less
(B1) The bump pitch of the flip chip is 500 μm or less
(C1) The area of the semiconductor chip is 25 mm ² Is over
(D1) The total thickness of the sealing material is 2 mm or less
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Epoxy resin)
The epoxy resin (A) used in the present invention is not particularly limited as it is generally used for an epoxy resin molding material for encapsulation. Examples thereof include a phenol novolak epoxy resin, an orthocresol novolak epoxy resin, and triphenyl. Phenols such as phenol, cresol, xylenol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F and / or naphthols such as α-naphthol, β-naphthol and dihydroxynaphthalene, such as epoxy resins having a methane skeleton, formaldehyde, and acetaldehyde Epoxidized novolak resin obtained by condensation or cocondensation with a compound having an aldehyde group such as propionaldehyde, benzaldehyde, salicylaldehyde, etc. Glycidyl obtained by the reaction of epichlorohydrin with polybasic acids such as phenol A, bisphenol F, bisphenol S, diglycidyl ethers such as alkyl-substituted or unsubstituted biphenols, stilbene type epoxy resins, hydroquinone type epoxy resins, phthalic acid and dimer acid. Ester epoxy resin, glycidylamine epoxy resin obtained by reaction of polyamine such as diaminodiphenylmethane, isocyanuric acid and epichlorohydrin, epoxidized cocondensation resin of dicyclopentadiene and phenols, epoxy resin having naphthalene ring, phenol・ Epoxy of aralkyl-type phenolic resin such as aralkyl resin, naphthol / aralkyl resin, trimethylolpropane-type epoxy resin, terpene-modified epoxy resin, olefin Linear aliphatic epoxy resin, alicyclic epoxy resin, sulfur atom-containing epoxy resin, etc. obtained by oxidizing the compound with a peracid such as peracetic acid, and the like. May be used.
Among them, biphenyl type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, stilbene type epoxy resin and sulfur atom containing epoxy resin are preferable from the viewpoint of filling property and reflow resistance, and novolak type epoxy resin is preferable from the viewpoint of curability, From the viewpoint of low hygroscopicity, a dicyclopentadiene type epoxy resin is preferable, and from the viewpoint of heat resistance and low warpage, a naphthalene type epoxy resin and a triphenylmethane type epoxy resin are preferable, and at least one of these epoxy resins is contained. Preferably.
[0011]
Examples of the biphenyl type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (IV). Examples of the bisphenol F type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (V). Examples of the resin include an epoxy resin represented by the following general formula (VI), and examples of the sulfur-containing epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (VII).
Embedded image

(Where R ¹ ~ R ⁸ Is selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, all of which may be the same or different. n shows the integer of 0-3. )
Embedded image

(Where R ¹ ~ R ⁸ Is selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and an aralkyl group having 6 to 10 carbon atoms. You may. n shows the integer of 0-3. )
Embedded image

(Where R ¹ ~ R ⁸ Is selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, all of which may be the same or different. n shows the integer of 0-10. )
Embedded image

(Where R ¹ ~ R ⁸ Is selected from a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, all of which may be the same or different. n shows the integer of 0-3. )
Examples of the biphenyl type epoxy resin represented by the general formula (IV) include 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxy) biphenyl and 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxy) -3. Resin containing epichlorohydrin and 4,4'-biphenol or 4,4 '-(3,3', 5,5'-tetramethyl) biphenol, mainly containing 3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl And an epoxy resin obtained by reacting the same. Among them, an epoxy resin containing 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3 ′, 5,5′-tetramethylbiphenyl as a main component is preferable.
Examples of the bisphenol F type epoxy resin represented by the general formula (V) include R ¹ , R ³ , R ⁶ And R ⁸ Is a methyl group and R ² , R ⁴ , R ⁵ And R ⁷ Is a hydrogen atom, and YSLV-80XY (trade name of Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) having n = 0 as a main component is available as a commercial product.
The stilbene-type epoxy resin represented by the general formula (VI) can be obtained by reacting a stilbene-based phenol as a raw material with epichlorohydrin in the presence of a basic substance. Examples of the stilbene-based phenols which are the starting materials include 3-t-butyl-4,4'-dihydroxy-3 ', 5,5'-trimethylstilbene and 3-t-butyl-4,4'-dihydroxy-3. ', 5', 6-trimethylstilbene, 4,4'-dihydroxy-3,3 ', 5,5'-tetramethylstilbene, 4,4'-dihydroxy-3,3'-di-t-butyl-5 , 5'-dimethylstilbene, 4,4'-dihydroxy-3,3'-di-t-butyl-6,6'-dimethylstilbene and the like, among which 3-t-butyl-4,4'- Dihydroxy-3 ', 5,5'-trimethylstilbene and 4,4'-dihydroxy-3,3', 5,5'-tetramethylstilbene are preferred. These stilbene-type phenols may be used alone or in combination of two or more.
Among the sulfur atom-containing epoxy resins represented by the general formula (VII), R ² , R ³ , R ⁶ And R ⁷ Is a hydrogen atom and R ¹ , R ⁴ , R ⁵ And R ⁸ Is preferably an epoxy resin having an alkyl group; ² , R ³ , R ⁶ And R ⁷ Is a hydrogen atom and R ¹ And R ⁸ Is a t-butyl group, and R ⁴ And R ⁵ Is more preferably an epoxy resin having a methyl group. As such a compound, YSLV-120TE (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) and the like are commercially available.
These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. However, the amount of the epoxy resin is 20% by weight based on the total amount of the epoxy resin in order to exhibit its performance. %, Preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more.
[0012]
Examples of the novolak epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (VIII).
Embedded image

(Here, R is selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 10.)
The novolak type epoxy resin represented by the general formula (VIII) can be easily obtained by reacting novolak type phenol resin with epichlorohydrin. Among them, R in the general formula (VIII) represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an isopropyl group, an isobutyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group. And a alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms such as a butoxy group, and a hydrogen atom or a methyl group is more preferable. n is preferably an integer of 0 to 3. Among the novolak epoxy resins represented by the general formula (VIII), orthocresol novolak epoxy resins are preferable.
When a novolak type epoxy resin is used, its blending amount is preferably at least 20% by weight, more preferably at least 30% by weight, based on the total amount of the epoxy resin in order to exhibit its performance.
[0013]
Examples of the dicyclopentadiene type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (IX).
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(Where R ¹ And R ² Is independently selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, n represents an integer of 0 to 10, and m represents an integer of 0 to 6. )
R in the above formula (IX) ¹ Examples thereof include a hydrogen atom, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an isopropyl group and a t-butyl group; an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group and a butenyl group; a halogenated alkyl group; Amino group-substituted alkyl groups, substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups having 1 to 5 carbon atoms such as mercapto group-substituted alkyl groups, among which alkyl groups such as methyl group and ethyl group and hydrogen atoms are preferable. , A methyl group and a hydrogen atom are more preferred. R ² Examples thereof include a hydrogen atom, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an isopropyl group and a t-butyl group; an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group and a butenyl group; a halogenated alkyl group; Examples thereof include a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms such as an amino group-substituted alkyl group and a mercapto group-substituted alkyl group, and among them, a hydrogen atom is preferable.
When a dicyclopentadiene-type epoxy resin is used, its amount is preferably at least 20% by weight, more preferably at least 30% by weight, based on the total amount of the epoxy resin in order to exhibit its performance.
[0014]
Examples of the naphthalene type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (X), and examples of the triphenylmethane type epoxy resin include an epoxy resin represented by the following general formula (XI).
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(Where R ¹ ~ R ³ Is selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, all of which may be the same or different. p is 1 or 0; l and m are each an integer of 0 to 11; (l + m) is an integer of 1 to 11 and (l + p) is an integer of 1 to 12; i represents an integer of 0 to 3, j represents an integer of 0 to 2, and k represents an integer of 0 to 4. )
Examples of the naphthalene-type epoxy resin represented by the general formula (X) include a random copolymer containing l constituent units and m constituent units randomly, an alternating copolymer containing alternately, and a copolymer containing regularly. Examples thereof include block copolymers that are combined or in a block shape, and any one of these may be used alone, or two or more may be used in combination.
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(Here, R is selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 10.)
Any one of these epoxy resins may be used alone or a combination of both may be used, but the compounding amount is 20% by weight or more based on the total amount of the epoxy resin in order to exhibit its performance. Is preferably 30% by weight or more, and more preferably 50% by weight or more.
[0015]
Any one of the above biphenyl-type epoxy resins, stilbene-type epoxy resins, sulfur atom-containing epoxy resins, novolak-type epoxy resins, dicyclopentadiene-type epoxy resins, naphthalene-type epoxy resins, and triphenylmethane-type epoxy resins may be used alone. It may be used or two or more kinds may be used in combination, but the compounding amount is preferably 50% by weight or more, more preferably 60% by weight or more, and more preferably 80% by weight or more based on the total amount of the epoxy resin. Is more preferred.
[0016]
The melt viscosity at 150 ° C. of the epoxy resin (A) used in the present invention is preferably 2 poise or less, more preferably 1 poise or less, and even more preferably 0.5 poise or less from the viewpoint of filling properties. Here, the melt viscosity indicates a viscosity measured by an ICI cone plate viscometer.
[0017]
(Curing agent)
The curing agent (B) used in the present invention is not particularly limited, and is generally used for an epoxy resin molding material for sealing. Examples thereof include phenol, cresol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, and phenyl. Phenols such as phenol and aminophenol and / or naphthols such as α-naphthol, β-naphthol and dihydroxynaphthalene and a compound having an aldehyde group such as formaldehyde, benzaldehyde and salicylaldehyde are condensed or co-condensed under an acidic catalyst. Such as phenol aralkyl resins and naphthol aralkyl resins synthesized from novolak-type phenol resins, phenols and / or naphthols and dimethoxyparaxylene or bis (methoxymethyl) biphenyl obtained by Kill-type phenolic resins, phenols and / or naphthols and cyclopentadiene are synthesized by copolymerization, diclopentadiene-type phenol novolak resins, dichloropentadiene-type phenol resins such as naphthol novolak resins, terpene-modified phenol resins, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Among them, a biphenyl-type phenol resin is preferable from the viewpoint of flame retardancy, an aralkyl-type phenol resin is preferable from the viewpoint of reflow resistance and curability, and a dicyclopentadiene-type phenol resin is preferable from the viewpoint of low moisture absorption. From the viewpoint of heat resistance, low expansion coefficient and low warpage, triphenylmethane phenol resin is preferable, and from the viewpoint of curability, novolak phenol resin is preferable, and at least one of these phenol resins is contained. Is preferred.
[0018]
Examples of the biphenyl type phenol resin include a phenol resin represented by the following general formula (XII).
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R in the above formula (XII) ¹ ~ R ⁹ All may be the same or different, and include a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an isopropyl group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as an isobutyl group, a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group. , An alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms such as butoxy group, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, and an aralkyl group having 6 to 10 carbon atoms such as benzyl group and phenethyl group. And a hydrogen atom and a methyl group are particularly preferred. n shows the integer of 0-10.
Examples of the biphenyl type phenol resin represented by the general formula (XII) include R ¹ ~ R ⁹ Are all hydrogen atoms. Among them, from the viewpoint of melt viscosity, a mixture of condensates containing 50% by weight or more of a condensate in which n is 1 or more is preferable. As such a compound, MEH-7851 (trade name, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.) is commercially available.
When a biphenyl-type phenol resin is used, its amount is preferably at least 30% by weight, more preferably at least 50% by weight, and preferably at least 60% by weight, based on the total amount of the curing agent in order to exhibit its performance. More preferred.
[0019]
Examples of the aralkyl-type phenol resin include a phenol-aralkyl resin, a naphthol-aralkyl resin and the like, and a phenol-aralkyl resin represented by the following general formula (XIII) is preferable, wherein R in the general formula (XIII) is a hydrogen atom. , N is more preferably a phenol-aralkyl resin having an average value of 0 to 8. Specific examples include p-xylylene-type phenol-aralkyl resins, m-xylylene-type phenol-aralkyl resins, and the like. When these aralkyl-type phenol resins are used, the amount thereof is preferably at least 30% by weight, more preferably at least 50% by weight, based on the total amount of the curing agent in order to exhibit the performance.
Embedded image

(Here, R is selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 10.)
[0020]
Examples of the dicyclopentadiene type phenol resin include a phenol resin represented by the following general formula (XIV).
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(Where R ¹ And R ² Is independently selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, n represents an integer of 0 to 10, and m represents an integer of 0 to 6. )
When a dicyclopentadiene-type phenol resin is used, its amount is preferably at least 30% by weight, more preferably at least 50% by weight, based on the total amount of the curing agent in order to exhibit its performance.
[0021]
Examples of the triphenylmethane type phenol resin include a phenol resin represented by the following general formula (XV).
Embedded image

(Here, R is selected from a hydrogen atom and a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 10.)
When a triphenylmethane-type phenol resin is used, its blending amount is preferably at least 30% by weight, more preferably at least 50% by weight, based on the total amount of the curing agent in order to exhibit its performance.
[0022]
Examples of the novolak type phenol resin include a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, a naphthol novolak resin and the like, and among them, a phenol novolak resin is preferable. When a novolak-type phenol resin is used, its amount is preferably at least 30% by weight, more preferably at least 50% by weight, based on the total amount of the curing agent in order to exhibit its performance.
[0023]
The biphenyl-type phenol resin, the aralkyl-type phenol resin, the dicyclopentadiene-type phenol resin, the triphenylmethane-type phenol resin, and the novolak-type phenol resin may be used alone or in combination of two or more. However, the amount is preferably 60% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, based on the total amount of the curing agent.
[0024]
The melt viscosity at 150 ° C. of the curing agent (B) used in the present invention is preferably 2 poise or less, more preferably 1 poise or less from the viewpoint of filling properties. Here, the melt viscosity indicates the ICI viscosity.
[0025]
The equivalent ratio of (A) the epoxy resin to (B) the curing agent, that is, the ratio of the number of hydroxyl groups in the curing agent to the number of epoxy groups in the epoxy resin (the number of hydroxyl groups in the curing agent / the number of epoxy groups in the epoxy resin) is Although there is no particular limitation, it is preferably set in the range of 0.5 to 2, and more preferably 0.6 to 1.3, in order to reduce the amount of each unreacted component. In order to obtain an epoxy resin molding material for encapsulation having excellent moldability and reflow resistance, it is more preferably set in the range of 0.8 to 1.2.
[0026]
(Inorganic filler)
The inorganic filler (C) used in the present invention is one that is blended into an epoxy resin molding material for encapsulation in order to absorb moisture, reduce the coefficient of linear expansion, improve thermal conductivity and improve strength. , Powder of crystalline silica, alumina, zircon, calcium silicate, calcium carbonate, potassium titanate, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, beryllia, zirconia, zircon, fosterite, steatite, spinel, mullite, titania, etc. Examples include a body or spherical beads or glass fiber. Further, examples of the inorganic filler having a flame-retardant effect include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate, zinc molybdate and the like.
These inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more. Among them, fused silica is preferable from the viewpoint of the filling property and the reduction of the linear expansion coefficient, and alumina is preferable from the viewpoint of the high thermal conductivity. The shape of the inorganic filler is preferably spherical from the viewpoint of the filling property and mold wear.
[0027]
The inorganic filler (C) used in the present invention has an average particle size of 15 μm or less and a specific surface area of 3.0 to 6.0 m. ² / G is necessary from the viewpoint of satisfying the filling property for underfill use of flip chip mounting having fine pitch bumps. The average particle size is more preferably 10 μm or less, further preferably 8 μm or less. If it exceeds 15 μm, it becomes difficult to inject the epoxy resin molding material into the gap between the chip / wiring board joined by the bumps, and the filling property decreases. Further, the specific surface area is more preferably 3.5 to 5.5 m. ² / G, more preferably 4.0 to 5.0 m ² / G. 3.0m ² / G and 6.0 m ² If it exceeds / g, voids are likely to be generated in the gap between the chip / wiring board joined by the bumps, and the filling property is reduced.
From the viewpoint of filling properties, the coarse particles of the inorganic filler (C) may be cut by a sieve. At this time, the component (C) having a size of 53 μm or more is preferably 0.5% by weight or less, the component (C) having a size of 30 μm or more is more preferably 0.5% by weight or less, and the component (C) having a size of 20 μm or more is preferable. Is more preferably 0.5% by weight or less.
(C) The compounding amount of the inorganic filler is preferably from 60 to 95% by weight based on the epoxy resin molding material for sealing, from the viewpoint of filling properties and reliability. 70-90 weight% is more preferable, and 75-85 weight% is further more preferable. If it is less than 60% by weight, the reflow resistance tends to decrease, and if it exceeds 95% by weight, the filling property tends to decrease.
[0028]
(Silane coupling agent having secondary amino group)
The (D) silane coupling agent having a secondary amino group used in the present invention is not particularly limited as long as it is a silane compound having a secondary amino group in the molecule. For example, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropyltriethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldimethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldiethoxysilane, γ-anilinopropylethyldiethoxysilane, γ-anilinopropylethyldimethoxysilane, γ-ani Linomethyltrimethoxysilane, γ-anilinomethyltriethoxysilane, γ-anilinomethylmethyldimethoxysilane, γ-anilinomethylmethyldiethoxysilane, γ-anilinomethylethyldiethoxysilane, γ-anilinomethylethyl Dimethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) -Γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) ) -Γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) -γ-aminopropylethyldiethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) -γ-aminopropylethyldimethoxysilane, γ- (N -Methyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (N-ethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (N-butyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (N-benzyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (N-methyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (N-ethyl ) Aminopropyltriethoxysilane, γ- (N-butyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (N-benzyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (N-methyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (N -Ethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (N-butyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (N-benzyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxy Silane, γ- (β-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and the like.
[0029]
Above all, from the viewpoint of filling properties, an aminosilane coupling agent represented by the following general formula (I) is preferable.
Embedded image

(Where R ¹ Is selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms, ² Is selected from an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a phenyl group; ³ Represents a methyl group or an ethyl group, n represents an integer of 1 to 6, and m represents an integer of 1 to 3. )
Examples of the aminosilane coupling agent represented by the general formula (I) include γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropyltriethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldimethoxysilane, γ-anilinopropylmethyl Diethoxysilane, γ-anilinopropylethyldiethoxysilane, γ-anilinopropylethyldimethoxysilane, γ-anilinomethyltrimethoxysilane, γ-anilinomethyltriethoxysilane, γ-anilinomethylmethyldimethoxysilane, γ-anilinomethylmethyldiethoxysilane, γ-anilinomethylethyldiethoxysilane, γ-anilinomethylethyldimethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (p -Methoxyphenyl) -γ-amido Nopropyltriethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) -γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl)- γ-aminopropylethyldiethoxysilane, N- (p-methoxyphenyl) -γ-aminopropylethyldimethoxysilane, and the like. Particularly preferred is γ-anilinopropyltrimethoxysilane.
[0030]
(D) The compounding amount of the silane coupling agent having a secondary amino group is preferably 0.037 to 4.75% by weight, and 0.088 to 2.3% by weight based on the molding epoxy resin molding material. More preferably, it is% by weight. If it is less than 0.037% by weight, the fluidity tends to decrease, and molding defects related to filling properties such as voids tend to occur, and the adhesiveness to the wiring board tends to decrease. If the content exceeds 4.75% by weight, the volatile content increases, and molding defects related to fillability such as voids tend to occur, and the moldability of the package tends to decrease.
[0031]
The sealing epoxy resin molding material of the present invention preferably contains a coupling agent in order to increase the adhesiveness between the resin component and the filler. As the coupling agent, (D) a silane coupling agent having a secondary amino group is preferable, but other coupling agents can be used in combination as needed as long as the effects of the present invention can be achieved.
(D) Other coupling agents that can be used in combination with the silane coupling agent having a secondary amino group are those generally used in molding epoxy resin molding compounds, and are not particularly limited. Silane compounds having an amino group and / or a tertiary amino group, various silane compounds such as epoxy silane, mercapto silane, alkyl silane, phenyl silane, ureido silane, vinyl silane, titanium compounds, aluminum chelates, aluminum / zirconium compounds, etc. Is mentioned. Examples thereof include vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and γ-glycol. Sidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyl Triethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ- (N, N-dimethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (N, N-diethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (N, N Dibutyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (N-methyl) anilinopropyltrimethoxysilane, γ- (N-ethyl) anilinopropyltrimethoxysilane, γ- (N, N-dimethyl) aminopropyltriethoxysilane Γ- (N, N-diethyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (N, N-dibutyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (N-methyl) anilinopropyltriethoxysilane, γ- (N- Ethyl) anilinopropyltriethoxysilane, γ- (N, N-dimethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (N, N-diethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (N, N-dibutyl) aminopropyl Methyldimethoxysilane, γ- (N-methyl) anilinopropylmethyldimethoxy Γ- (N-ethyl) anilinopropylmethyldimethoxysilane, N- (trimethoxysilylpropyl) ethylenediamine, N- (dimethoxymethylsilylisopropyl) ethylenediamine, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, silane coupling agents such as γ-chloropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilane, vinyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, isopropyltriisostearoyl titanate, isopropyltris (dioctylpyrophosphate) titanate, isopropyltri ( N-aminoethyl-aminoethyl) titanate, tetraoctylbis (ditridecylphosphite) titanate, tetra (2,2-diallyloxime) Butyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, isopropyltrioctanoyl titanate, isopropyldimethacrylisostearoyl titanate, isopropyltridodecylbenzene Titanate coupling agents such as sulfonyl titanate, isopropyl isostearyl diacryl titanate, isopropyl tri (dioctyl phosphate) titanate, isopropyl tricumyl phenyl titanate, tetraisopropyl bis (dioctyl phosphite) titanate, and the like. They may be used alone or in combination of two or more.
[0032]
When these other coupling agents are used, the compounding amount of the (D) silane coupling agent having a secondary amino group should be 30% by weight or more based on the total amount of the coupling agent in order to exhibit its performance. Preferably, the content is 50% by weight or more.
The total amount of the coupling agent including the (D) silane coupling agent having a secondary amino group is preferably 0.037 to 4.75% by weight based on the epoxy resin molding material for sealing. More preferably, it is 0.088 to 2.3% by weight. If it is less than 0.037% by mass, the adhesiveness to the wiring board tends to decrease. If it exceeds 4.75% by mass, volatile components increase, and molding defects such as voids tend to easily occur. The moldability of the package tends to decrease. The amount of the coupling agent is preferably 0.05 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 2.5% by weight, based on the inorganic filler (C). The reason for specifying the compounding amount is the same as described above.
(Coupling agent coverage)
When a coupling agent is used in the present invention, the coverage of the inorganic filler with the coupling agent is preferably from 0.3 to 1.0, more preferably from 0.4 to 0.9, and even more preferably from 0 to 0.9. It is convenient to set the range of 0.5 to 0.8. If the coverage of the coupling agent is greater than 1.0, bubbles due to volatile components generated at the time of molding are increased, and voids in the thin portion tend to be easily generated. When the coverage of the coupling agent is smaller than 0.3, the adhesive strength between the resin and the filler is reduced, so that the strength of the molded product tends to decrease.
The coupling agent coverage X of the epoxy resin composition is defined as in the following formula (xxx).
X (%) = S _c / S _f (Xxx)
S _c And S _f Represents the total minimum covering area of all the coupling agents in the epoxy resin composition and the total surface area of all the fillers, respectively, and is defined by the (yyy) formula and the (zzz) formula.
S _c = A ₁ × W ₁ + A ₂ × W ₂ + ... + A _n × M _n (N is the number of coupling agent species used) (yyy)
S _f = B ₁ × W ₁ + B ₂ × W ₂ + ... + B _l × W _l (L is the number of fillers used) (zzz)
Here, A and M represent the minimum covering area of each coupling agent and the amount used, respectively, and B and W represent the specific surface area of each filler and the amount used, respectively.
(Method of controlling coupling agent coverage)
If the minimum covering area and the specific surface area of each of the coupling agent and the inorganic filler used in the epoxy resin composition are known, the desired coupling agent can be obtained from the formula (xxx), the formula (yyy) and the formula (zzz). It is possible to calculate the used amount of the coupling agent and the filler which becomes the coverage.
[0033]
(Phosphorus compound)
From the viewpoints of filling properties and flame retardancy, in the present invention, it is preferable to further blend (E) a phosphorus compound. The (E) phosphorus compound used in the present invention is not particularly limited, but phosphate ester and phosphine oxide are preferable from the viewpoint of moisture resistance reliability.
The phosphoric acid ester is not particularly limited as long as it is an ester compound of phosphoric acid and an alcohol compound or a phenol compound, but, for example, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, Xylenyl diphenyl phosphate, tris (2,6-dimethylphenyl) phosphate, aromatic condensed phosphate, and the like. Above all, from the viewpoint of hydrolysis resistance, an aromatic condensed phosphate represented by the following general formula (II) is preferable.
Embedded image

(Here, 8 Rs in the formula represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different. Ar represents an aromatic ring.)
Examples of the phosphate ester of the above formula (II) include phosphate esters represented by the following structural formulas (XVI) to (XX).
Embedded image

[0034]
It is preferable that the amount of the phosphoric acid ester to be added is in the range of 0.2 to 3.0% by mass in terms of the amount of phosphorus atoms with respect to all other components except the filler. If the content is less than 0.2% by mass, the filling property is reduced, and molding defects such as voids are likely to occur. Also, the flame retardant effect tends to be low. When the content exceeds 3.0% by mass, the moldability and the moisture resistance may be reduced, or the phosphate ester may exude at the time of molding to impair the appearance.
[0035]
As the phosphine oxide, a compound represented by the following general formula (III) is preferable.
Embedded image

(Where R ¹ , R ² And R ³ Represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, an aralkyl group and a hydrogen atom, all of which may be the same or different. However, the case where all are hydrogen atoms is excluded. )
Among the phosphorus compounds represented by the above general formula (I), from the viewpoint of hydrolysis resistance, R ¹ ~ R ³ Is preferably a substituted or unsubstituted aryl group, particularly preferably a phenyl group.
[0036]
It is necessary that the amount of phosphine oxide is 0.01 to 0.2% by weight of phosphorus atoms based on the epoxy resin molding material for sealing. Preferably it is 0.02 to 0.1% by weight, more preferably 0.03 to 0.08% by weight. If it is less than 0.01% by weight, the flame retardancy is reduced, and if it exceeds 0.2% by weight, the moldability and the moisture resistance are reduced.
[0037]
(Curing accelerator)
From the viewpoint of curability, in the present invention, it is preferable to further blend (F) a curing accelerator. The (F) curing accelerator used in the present invention is not particularly limited as long as it is generally used in an epoxy resin molding material for sealing. For example, 1,8-diaza-bicyclo (5,4, 0) cycloamidines such as undecene-7,1,5-diaza-bicyclo (4,3,0) nonene, 5,6-dibutylamino-1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7 Compounds and these compounds include maleic anhydride, 1,4-benzoquinone, 2,5-toluquinone, 1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylbenzoquinone, 2,6-dimethylbenzoquinone, 2,3-dimethoxy-5- Quinone compounds such as methyl-1,4-benzoquinone, 2,3-dimethoxy-1,4-benzoquinone, phenyl-1,4-benzoquinone, diazophenylmethane, Compounds having an intramolecular polarization obtained by adding a compound having a π bond, such as phenolic resin, tertiary amines such as benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, and tris (dimethylaminomethyl) phenol; Derivatives, imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole and derivatives thereof, tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, tris (4-methylphenyl) phosphine, diphenyl Organic phosphines such as phosphine and phenylphosphine, and intramolecular polarization obtained by adding a compound having a π bond such as maleic anhydride, the quinone compound, diazophenylmethane, and phenol resin to these phosphines. And phosphorus compounds, tetraphenylboron salts such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, triphenylphosphine tetraphenylborate, 2-ethyl-4-methylimidazole tetraphenylborate, N-methylmorpholine tetraphenylborate, and derivatives thereof. These may be used alone or in combination of two or more. Above all, an adduct of an organic phosphine and a quinone compound is preferred from the viewpoints of filling properties and reflow resistance.
[0038]
The amount of the curing accelerator is not particularly limited as long as the curing acceleration effect is achieved, but is preferably 0.005 to 2% by weight, more preferably 0.005 to 2% by weight, based on the epoxy resin molding material for sealing. Is 0.01 to 0.5% by weight. If the amount is less than 0.005% by weight, the curability in a short time tends to be inferior. If the amount exceeds 2% by weight, the curing rate tends to be too fast to obtain a good molded product.
[0039]
(Flame retardants)
Various flame retardants may be further added to the present invention from the viewpoint of flame retardancy. The flame retardant is generally used in a molding epoxy resin molding material and is not particularly limited. Examples thereof include brominated epoxy resins such as diglycidyl etherified tetrabromobisphenol A and brominated phenol novolak epoxy resin. Antimony oxide, phosphorus compounds such as red phosphorus and the above-mentioned phosphate esters, nitrogen-containing compounds such as melamine, melamine cyanurate, melamine-modified phenol resins and guanamine-modified phenol resins, phosphorus / nitrogen-containing compounds such as cyclophosphazene, zinc oxide, Metal compounds such as iron oxide, molybdenum oxide, ferrocene, the above-mentioned aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and composite metal hydroxides.
From the viewpoint of recent environmental problems and high-temperature storage characteristics, non-halogen and non-antimony flame retardants are preferred. Of these, phosphate esters are preferred from the viewpoint of filling properties, and composite metal hydroxides are preferred from the viewpoints of safety and moisture resistance.
[0040]
As the composite metal hydroxide, a compound represented by the following composition formula (XXI) is preferable.
p (M ¹ aOb) · q (M ² cOd) .r (M ³ cOd) · mH ₂ O (XXI)
(Where M ¹ , M ² And M ³ Represents different metal elements, a, b, c, d, p, q, and m are positive numbers, and r is 0 or a positive number. )
Among them, the compound in which r in the above composition formula (XXI) is 0, that is, the compound represented by the following composition formula (XXIa) is more preferable.
m (M ¹ aOb) .n (M ² cOd) .l (H ₂ O) (XXIa)
(Where M ¹ And M ² Represents different metal elements, and a, b, c, d, m, n and l represent positive numbers. )
M in the above formulas (XXI) and (XXIa) ¹ And M ² Is not particularly limited as long as it is a metal element different from each other, but from the viewpoint of flame retardancy, M ¹ And M ² So that M is not the same ¹ Is selected from the third period metal elements, Group IIA alkaline earth metal elements, Group IVB, Group IIB, Group VIII, Group IB, Group IIIA and Group IVA metal elements; ² Is preferably selected from the group IIIB-IIB transition metal elements; ¹ Is selected from magnesium, calcium, aluminum, tin, titanium, iron, cobalt, nickel, copper and zinc; ² Is more preferably selected from iron, cobalt, nickel, copper and zinc. From a liquidity perspective, M ¹ Is magnesium, M ² Is preferably zinc or nickel; ¹ Is magnesium and M ² Is more preferably zinc. The molar ratio of p, q, and r in the composition formula (XXI) is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. However, when r = 0, the molar ratio p / q of p and q is 99/1 to 1. It is preferably 50/50. That is, the molar ratio m / n of m and n in the composition formula (XXIa) is preferably from 99/1 to 50/50.
The classification of the metal elements is based on a long-period type periodic table in which the typical elements are in the A subgroup and the transition elements are in the B subgroup (Source: Chemical Dictionary 4 by Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., Feb. 15, 1987) 30th printing).
Although the shape of the composite metal hydroxide is not particularly limited, a polyhedral shape having an appropriate thickness is preferable to a flat shape from the viewpoint of fluidity and filling properties. Polyhedral crystals are more likely to be obtained with composite metal hydroxides than with metal hydroxides.
The compounding amount of the composite metal hydroxide is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 0.7 to 15% by weight, and more preferably 1.4 to 14% by weight based on the epoxy resin molding material for sealing. 12% by weight is more preferred. If it is less than 0.5% by weight, the flame retardancy tends to be insufficient, and if it exceeds 20% by weight, the filling property and the reflow resistance tend to decrease.
[0041]
(Heating loss rate)
The heating loss rate of the epoxy resin composition is essentially 0.25% by mass or less, preferably 0.22% by mass or less, more preferably 0.20% by mass or less. When the heating loss rate exceeds 0.25% by mass, bubbles due to volatile components generated at the time of molding increase, and voids in a thin portion are easily generated.
(Definition of heating loss rate)
Weight W of resin composition added to heat-resistant container of weight A ₀ Is measured. After leaving this in an atmosphere of 200 ° C. for one hour, the total weight W of the container and the resin composition is measured. At this time, the heating loss rate Y is obtained by the following equation.
Y = 100 × (W ₀ −W) / (W ₀ -A)
(Method of controlling heating loss rate)
Volatile components generated at the time of measuring the heating loss rate are mainly water and alcohols. Therefore, it is effective to reduce the moisture content of the epoxy resin composition before molding, optimize the coupling agent to the minimum required amount, use a coupling agent that hardly generates volatile components, and the like.
[0042]
The epoxy resin molding material for sealing according to the present invention will be further described with reference to some preferred embodiments.
(First aspect)
As a first preferred embodiment of the epoxy resin molding material for sealing according to the present invention, (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, and (C) an average particle size of 15 μm or less and a specific surface area of 3 0.0-6.0m ² / G of an epoxy resin molding material for encapsulation containing an inorganic filler. In this case, if desired, any of (D) a silane coupling agent having a secondary amino group, (E) a phosphorus compound and (F) a curing accelerator may be further added. By adjusting the combination and amount of each component, a flip-chip mounting type epoxy resin molding material for sealing underfill can be obtained. Among them, (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, (C) an average particle size of 15 μm or less, and a specific surface area of 3.0 to 6.0 m. ² / G and the amount of the inorganic filler are particularly important.
[0043]
(Second aspect)
As the second preferred embodiment of the epoxy resin molding material for sealing according to the present invention, (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, (C) an average particle diameter of 15 μm or less, and a specific surface area of 3.0 to 6 .0m ² / G of an epoxy resin molding material for encapsulation containing an inorganic filler. In this case, (D) a silane coupling agent having a secondary amino group may be further added as an optional component. Further, other additives may be added. By adjusting the combination and the amount of each component, a flip-chip mounting type epoxy resin molding material for sealing underfill can be obtained. Among them, (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, (C) an average particle size of 15 μm or less, and a specific surface area of 3.0 to 6.0 m. ² / G of the inorganic filler and (D) the silane coupling agent having a secondary amino group are particularly important.
[0044]
(Third aspect)
As a third preferred embodiment of the epoxy resin molding material for sealing according to the present invention, (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, (C) an average particle diameter of 15 μm or less, and a specific surface area of 3.0 to 6; .0m ² / G of an epoxy resin molding material for encapsulation containing an inorganic filler. In this case, any of (D) a silane coupling agent having a secondary amino group and (E) a phosphorus compound may be further added as optional components. Further, other additives may be added. By adjusting the combination and the amount of each component, a flip-chip mounting type epoxy resin molding material for sealing underfill can be obtained. Among them, (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, (C) an average particle size of 15 μm or less, and a specific surface area of 3.0 to 6.0 m. ² / G of an inorganic filler, (D) a silane coupling agent having a secondary amino group, and (E) a phosphorus compound are particularly important.
[0045]
(Fourth aspect)
In a fourth preferred embodiment of the epoxy resin molding material for sealing according to the present invention, (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, (C) an average particle diameter of 15 μm or less, and a specific surface area of 3.0 to 6; .0m ² / G of an epoxy resin molding material for encapsulation containing an inorganic filler. In this case, any of (D) a silane coupling agent having a secondary amino group, (E) a phosphorus compound, and (F) a curing accelerator may be added as optional components. By adjusting the combination and the amount of each component, a flip-chip mounting type epoxy resin molding material for sealing underfill can be obtained. Among them, (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, (C) an average particle size of 15 μm or less, and a specific surface area of 3.0 to 6.0 m. ² / G of an inorganic filler, (D) a silane coupling agent having a secondary amino group, (E) a phosphorus compound, and (F) a curing accelerator are particularly important.
[0046]
In the production of next-generation flip-chip type semiconductor devices equipped with fine pitch solder bumps, when using conventional solid-type sealing epoxy resin, a somewhat large void of about 0.1 mm in diameter is generated. Due to this, the filling of the underfill portion was not satisfactory. However, the problem has been solved by using the sealing epoxy resin of the present invention represented by the first to fourth aspects as a sealing material. That is, the sealing epoxy resin molding material of the present invention is suitably used for manufacturing a semiconductor device having a predetermined configuration described later in the section of the semiconductor device.
[0047]
Here, it is preferable to select (A) the epoxy resin, (B) the curing agent, and (C) the inorganic filler from the following viewpoints.
(A) In selecting an epoxy resin, it is preferable to select a resin having a melt viscosity at 150 ° C. of 2 poise or less, and more preferably a melt viscosity of 1 poise or less. This selection is particularly effective when the proportion of the inorganic filler (C) is high. Among them, it is preferable to use at least one selected from a biphenyl type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a stilbene type epoxy resin and a sulfur atom-containing epoxy resin from the viewpoint of filling properties and reliability. It is preferable to use at least one selected from a naphthalene-type epoxy resin and a triphenylmethane-type epoxy resin from the viewpoint of reducing the warpage in the flip-chip package. In order to achieve both filling properties and warpage, at least one selected from a biphenyl type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a stilbene type epoxy resin and a sulfur atom-containing epoxy resin, a naphthalene type epoxy resin and a triphenylmethane type epoxy resin It is preferable to use at least one selected from resins in combination.
(B) In selecting a curing agent, one having a melt viscosity at 150 ° C. of 2 poise or less is preferable, and one having a melt viscosity of 1 poise or less is more preferable. This selection is particularly effective when the proportion of the inorganic filler (C) is high. From the viewpoint of moldability, (A) when at least one selected from novolak type epoxy resins is used as the epoxy resin, and when dicyclopentadiene type epoxy resin is selected from the viewpoint of low moisture absorption, heat resistance and low heat resistance are obtained. The above selection is particularly effective when at least one selected from a naphthalene type epoxy resin and a triphenylmethane type epoxy resin is used from the viewpoint of warpage.
(C) The average particle size is 15 μm or less, and the specific surface area is 3.0 to 6.0 m. ² In the selection of the inorganic filler having an average particle size of 15 μm or less, the size capable of being injected in consideration of the bump height and the bump pitch in the flip-chip mounted semiconductor device within the scope of the present invention to be applied. Although it is necessary to select a material which is smaller than necessary, the fluidity is reduced and the filling property is reduced. In order to avoid this, the specific surface area should be 3.0 to 6.0 m. ² / G must be selected. In order to satisfy both the average particle diameter and the specific surface area within the above ranges, it is effective to adjust the combination of two or more commercially available inorganic fillers.
Further, if necessary, coarse particles of the inorganic filler (C) may be cut by a sieve. The component (C) having a size of 53 μm or more is preferably 0.5% by weight or less, the component (C) having a size of 30 μm or more is more preferably 0.5% by weight or less, and the component (C) having a size of 20 μm or more is 0% by weight. More preferably, it is not more than 0.5% by weight.
[0048]
In addition, an anion exchanger can be added to the sealing epoxy resin molding material of the present invention from the viewpoint of improving the moisture resistance and high-temperature storage characteristics of semiconductor elements such as ICs. The anion exchanger is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Examples thereof include hydrotalcites, and hydrated oxides of elements selected from magnesium, aluminum, titanium, zirconium, bismuth, and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Among them, hydrotalcite represented by the following composition formula (XXII) is preferable.
Mg _1-X Al _X (OH) ₂ (CO ₃ ) _{X / 2} ・ MH ₂ O ... (XXII)
(0 <X ≦ 0.5, m is a positive number)
[0049]
Further, the epoxy resin molding material for encapsulation of the present invention may further include, as other additives, release agents such as higher fatty acids, metal salts of higher fatty acids, ester waxes, polyolefin waxes, polyethylene and polyethylene oxide, carbon black and the like. Coloring agents, stress relievers such as silicone oil and silicone rubber powder, and the like can be added as necessary.
[0050]
(Preparation and usage)
The epoxy resin molding material for encapsulation of the present invention can be prepared by any method as long as various raw materials can be uniformly dispersed and mixed, but as a general method, raw materials of a predetermined blending amount are mixed with a mixer or the like. After sufficient mixing, a method of mixing or melt-kneading with a mixing roll, an extruder, a raker, a planetary mixer, or the like, cooling, and then defoaming or pulverizing as necessary can be mentioned. Further, if necessary, the tablet may be made into a tablet having a size and weight suitable for molding conditions.
[0051]
As a method for sealing a semiconductor device using the sealing epoxy resin molding material of the present invention as a sealing material, a low-pressure transfer molding method is the most common, but an injection molding method, a compression molding method, and the like are also exemplified. Can be A dispensing method, a casting method, a printing method, or the like may be used. From the viewpoint of filling properties, a molding method capable of molding under reduced pressure is preferable.
[0052]
(Semiconductor device)
Next, the semiconductor device of the present invention will be described. Preferred applications and methods of using the epoxy resin molding material of the present invention will also be described through the description of the semiconductor device.
As the semiconductor device of the present invention, active elements such as semiconductor chips, transistors, diodes, and thyristors, and passive elements such as capacitors, resistors, and coils are mounted on a support member or a mounting substrate such as a wired tape carrier, a wiring board, and glass. And the like, and a flip-chip mounting type semiconductor device sealed with a sealing epoxy resin molding material.
Here, the epoxy resin molding material for sealing of the present invention can be used as the epoxy resin molding material for sealing. That is, (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, and (C) an average particle size of 15 μm or less and a specific surface area of 3.0 to 6.0 m as essential components. ² / G of an inorganic filler optionally containing (D) a silane coupling agent having a secondary amino group, (E) a phosphorus compound and (F) a curing accelerator A molding material is used.
The mounting substrate is not particularly limited, and examples thereof include an organic substrate, an organic film, a ceramic substrate, an interposer substrate such as a glass substrate, a glass substrate for liquid crystal, a substrate for MCM (Multi Chip Module), and a substrate for hybrid IC. No.
[0053]
As the semiconductor device of the present invention, (a) the bump height of the flip chip, (b) the bump pitch of the flip chip, (c) the area of the semiconductor chip, and (d) the size of the It is preferable to provide one or more configurations of the total thickness and (e) the number of flip chip bumps.
Specifically, it is preferable to provide one or more of the following configurations (a1) to (e1). In the present invention, the "total thickness of the sealing material" refers to the bump height in the case of the underfill type.
(A1) The bump height of the flip chip is 150 μm or less
(B1) The bump pitch of the flip chip is 500 μm or less
(C1) The area of the semiconductor chip is 25 mm ² Is over
(D1) The total thickness of the sealing material is 2 mm or less
(E1) The number of flip chip bumps is 100 or more
More preferably, one or more of the following configurations (a2) to (e1) is provided.
(A2) The bump height of the flip chip is 100 μm or less
(B2) The flip chip bump pitch is 400 μm or less.
(C2) The area of the semiconductor chip is 50 mm ² Is over
(D2) the total thickness of the sealing material is 1.5 mm or less
(E2) The number of bumps of the flip chip is 150 or more
Those having one or more of the following constitutions (a3) to (e3) are more preferable.
(A3) The bump height of the flip chip is 80 μm or less
(B3) The bump pitch of the flip chip is 300 μm or less
(C3) The area of the semiconductor chip is 80 mm ² Is over
(D3) the total thickness of the sealing material is 1.0 mm or less
(E3) The number of flip chip bumps is 200 or more
Although the semiconductor device has been described with reference to preferred embodiments, a semiconductor device having the above-described configurations (a) to (e) in the following combinations is particularly preferable.
From the viewpoint of filling properties, a semiconductor device including at least one of the configuration (a) and the configuration (b) is preferable. More specifically, a semiconductor device having the configurations (a1) and (b1), a semiconductor device having the configurations (a1) and (d1), a semiconductor device having the configurations (a1) and (c1), the configurations (b) and ( A semiconductor device having d) and a semiconductor device having configurations (b1) and (c1) are preferable. Further, a semiconductor device having the configurations (a2) and (b2), a semiconductor device having the configurations (a2) and (d2), a semiconductor device having the configurations (a2) and (c2), and having the configurations (b2) and (d2) A semiconductor device and a semiconductor device having the configurations (b2) and (c2) are preferable. Furthermore, a semiconductor device having the configurations (a3) and (b3), a semiconductor device having the configurations (a3) and (d3), a semiconductor device having the configurations (a3) and (c3), and configurations (b3) and (d3) And a semiconductor device having configurations (b3) and (c3).
[0054]
As such a semiconductor device, for example, a COB (Chip On Board) in which a semiconductor chip connected to a wiring formed on a wiring board or glass by flip chip bonding is sealed with an epoxy resin molding material for sealing of the present invention. ), Semiconductor devices mounted on bare chips such as COG (Chip On Glass), semiconductor chips connected to wiring formed on a wiring board or glass by flip chip bonding, active elements such as transistors, diodes, thyristors, and / or capacitors; A semiconductor chip is mounted on a hybrid IC in which passive elements such as resistors and coils are sealed with the epoxy resin molding material for sealing of the present invention, and an interposer substrate on which terminals for connecting to a MCM (Multi Chip Module) motherboard are formed. Bump and semiconductor chip After connecting the wiring formed on the poser substrate, the semiconductor chip mounting side is sealed with the encapsulating epoxy resin molding material of the present invention, BGA (Ball Grid Array), CSP (Chip Size Package), and MCP (Multi Chip Package). ). In addition, these semiconductor devices are epoxy resin molding materials for encapsulating two or more elements at a time, even in a stacked (laminated) type package in which two or more elements are mounted on a mounting board in an overlapping manner. The package may be a package molded type package sealed with.
[0055]
Preferred embodiments of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS.
The semiconductor device of the present invention is not limited to these.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an underfill type flip-chip BGA, and FIG. 2 is a cross-sectional view of an overmold type flip-chip BGA. FIG. 3 is a top view (partially transparent view) of a semiconductor chip 3 arranged on a wiring board 1 of a flip-chip type BGA via solder bumps 2.
The underfill type flip-chip type BGA semiconductor device 10 shown in FIG. 1 has solder bumps 2 arranged at a predetermined bump pitch b on a wiring board 1 as shown in FIG. Connecting and fixing the semiconductor chip 3 on the wiring board 1 at the bump height a; and sealing the underfill portion 5 formed between the wiring board 1 and the semiconductor chip 3 with an epoxy resin molding material (sealing material). 4 and obtained by sealing. The overmold type flip-chip type BGA semiconductor device 20 shown in FIG. 2 seals the underfill portion 5 in the sealing step and seals the semiconductor chip 3 so as to cover the entire semiconductor chip 3. It is manufactured in the same manner as described above.
Here, when manufacturing the semiconductor device of the present invention, it is preferable to set the bump height a, the bump pitch b, the area c of the semiconductor chip, and the total thickness d of the sealing material of the semiconductor device as follows.
The height a of the solder bump 2 is preferably 150 μm or less, more preferably 100 μm or less, and further preferably 80 μm or less.
The pitch b of the solder bumps 2, that is, the center distance between the solder bumps is preferably 500 μm or less, more preferably 400 μm or less, and even more preferably 300 μm or less.
The area c of the semiconductor chip 3 is 25 mm ² It is preferably at least 50 mm ² More preferably, 80 mm ² It is more preferable to do the above.
The total thickness d of the sealing material 4 is preferably 2 mm or less, more preferably 1.5 mm or less, and even more preferably 1.0 mm or less.
In the case of the underfill type, the total thickness and the bump height a have the same value.
The number of solder bumps 2 is preferably 100 or more, more preferably 150 or more, and even more preferably 200 or more.
[0056]
【Example】
Next, the present invention will be described with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples. The evaluation of each of the sealing epoxy resin molding material and the semiconductor device was performed based on an evaluation method described later unless otherwise specified.
[0057]
[Production of epoxy resin molding material for sealing]
The components listed below were blended in parts by weight shown in Tables 1 and 2, respectively, and kneaded in a roll at a kneading temperature of 80 ° C. and a kneading time of 10 minutes to produce sealing epoxy resin molding materials 1 to 19.
(Epoxy resin)
As the epoxy resin, a biphenyl type epoxy resin having an epoxy equivalent of 196 and a melting point of 106 ° C (Epicoat YX-4000H manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.); a bisphenol F type epoxy resin having an epoxy equivalent of 186 and a melting point of 75 ° C (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) A stilbene type epoxy resin having an epoxy equivalent of 210 and a melting point of 120 ° C. (trade name ESLV-210 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.); a sulfur atom-containing epoxy resin having an epoxy equivalent of 245 and a melting point of 110 ° C. (Nippon Steel Corporation) Epoxy equivalent 170 (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., Epicoat E1032H); epoxy equivalent 170, softening point 60 ° C., melt viscosity 2.4 poise at 150 ° C., 2.4 poise; Equivalent 17 O-cresol novolac epoxy having a softening point of 70 ° C., a melt viscosity of 3.1 poise and a 3.1 poise triphenol methane type epoxy resin 2 (Epicoat E1032H manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and an epoxy equivalent of 195 and a softening point of 65 ° C. Resin (trade name ESCN-190, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was used.
(Curing agent)
As a curing agent, a phenol aralkyl resin having a softening point of 70 ° C. and a hydroxyl equivalent of 175 (Mirex XL-225 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.); a biphenyl type phenol resin having a softening point of 80 ° C. and a hydroxyl equivalent of 199 (manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.) (Trade name MEH-7851); triphenolmethane type phenol resin 1 having a softening point of 83 ° C, a hydroxyl equivalent of 103, and a melt viscosity of 1.3 poise at 150 ° C (trade name MEH-7500-3S manufactured by Meiwa Kasei); Triphenolmethane-type phenol resin 2 having a hydroxyl equivalent of 101 and a melt viscosity of 3.0 poise at 150 ° C (MEH-7500-SS manufactured by Meiwa Kasei); a phenol novolak resin having a softening point of 80 ° C and a hydroxyl equivalent of 106 (Meiwa Kasei Co., Ltd.) H-1) was used.
(Curing accelerator)
As a curing accelerator, an adduct of triphenylphosphine and p-benzoquinone (curing accelerator), a silane coupling agent containing a secondary amino group as a coupling agent (γ-anilinopropyltrimethoxysilane (anilinosilane)), γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (epoxysilane) was used.
(Flame retardants)
As the flame retardant, aromatic condensed phosphate ester (trade name: PX-200, manufactured by Daihachi Chemical), triphenylphosphine oxide, composite metal hydroxide Echomag Z-10, manufactured by Tateho Chemical Co., antimony trioxide and epoxy equivalent 375, softening point A bisphenol A type brominated epoxy resin (trade name: ESB-400T, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) having a bromine content of 80% at 80 ° C was used.
(Inorganic filler)
As an inorganic filler, an average particle size of 6.7 μm and a specific surface area of 3.0 m ² / G spherical fused silica 1, average particle size 8.8 μm, specific surface area 4.6 m ² / G spherical fused silica 2, average particle size 12.5 μm, specific surface area 3.2 m ² / G spherical fused silica 3, average particle size 6.0 μm, specific surface area 2.7 m ² / G spherical fused silica 4, average particle size 17 μm, specific surface area 3.8 m ² / G spherical fused silica 5 and average particle size 0.8 μm, specific surface area 6.3 m ² / G of spherical fused silica 6 was used.
(Other additives)
Carnauba wax (manufactured by Clariant) and carbon black (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name: MA-100) were used as other additives.
[0058]
[Table 1]

[Table 2]

[0059]
The properties of the produced sealing epoxy resin molding materials 1 to 19 were evaluated with respect to test items (spiral flow, disk flow, hardness at heating, and flame retardancy) listed in Tables 3 and 4. The results are shown in Tables 3 and 4.
[0060]
[Table 3]

[Table 4]

[0061]
[Production of Semiconductor Device 1 (Flip Chip BGA)]
Next, the semiconductor devices of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 3 were manufactured using the epoxy resin molding materials 1 to 19 for sealing. In addition, sealing with the epoxy resin molding material for sealing is performed using a transfer molding machine at 165 ° C. after molding at a mold temperature of 165 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, a degree of vacuum of 530 Pa, and a curing time of 90 seconds. Performed by curing after 5 hours.
Examples 1 to 16 (Tables 5 and 6): A fine wiring pattern was formed on an insulating base material (glass cloth-epoxy resin laminate, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name: E-679), and gold plating was performed on the semiconductor element mounting side. A semiconductor element mounting substrate having a length of 40 mm × width 40 mm × thickness 1.3 mm in which an insulating protective resist (manufactured by Taiyo Ink, trade name: PSR4000AUS5) is applied to the surface excluding the terminals and the external connection terminals on the opposite side is 120 ° C. After drying for 2 hours, length 9 mm x width 8 mm x thickness 0.4 mm (area 72 mm ² ), A semiconductor element having a bump diameter of 145 μm and a bump pitch of 200 μm was mounted by performing a reflow process at 260 ° C. for 10 seconds by IR reflow. The bump height after mounting was 100 μm. Next, using the sealing epoxy resin molding materials 1 to 3 and 7 to 19, the semiconductor element mounting surface was vacuum-transfer-molded to a size of 12 mm long × 12 mm wide × 0.7 mm thick under the above conditions. 1 to 16 flip chip BGA devices were produced.
Comparative Examples 1 to 3 (Table 9): Semiconductor devices of Comparative Examples 1 to 3 were produced in the same manner as in Examples 1 to 16, except that the sealing epoxy resin molding materials 4 to 6 were used.
[0062]
[Production of Semiconductor Device 2 (Flip Chip BGA)]
Next, the semiconductor devices of Examples 17 to 32 and Comparative Examples 4 to 6 were manufactured using the epoxy resin molding materials 1 to 19 for sealing. In addition, sealing with the epoxy resin molding material for sealing is performed using a transfer molding machine at 180 ° C. after molding at a mold temperature of 165 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, a degree of vacuum of 530 Pa, and a curing time of 90 seconds. Performed by curing after 5 hours.
Examples 17 to 32 (Tables 7 and 8): A fine wiring pattern was formed on an insulating base material (glass cloth-epoxy resin laminate, manufactured by Hitachi Chemical, trade name: E-679), and gold plating was performed on the semiconductor element mounting side. A semiconductor element mounting substrate having a length of 40 mm × width 40 mm × thickness 1.3 mm in which an insulating protective resist (manufactured by Taiyo Ink, trade name: PSR4000AUS5) is applied to the surface excluding the terminals and the external connection terminals on the opposite side is 120 ° C. After drying for 2 hours, length 6 mm x width 5 mm x thickness 0.4 mm (area 30 mm ² ), A semiconductor element having a bump diameter of 175 μm and a bump pitch of 400 μm was mounted by performing a reflow process at 260 ° C. for 10 seconds by IR reflow. The bump height after mounting was 120 μm. Next, using the epoxy resin molding materials for sealing 1 to 3 and 7 to 19, the semiconductor element mounting surface was vacuum-transfer-molded under the above conditions to a size of 12 mm long × 12 mm wide × 1.2 mm thick. 17 to 32 flip chip BGA devices were produced.
Comparative Examples 4 to 6 (Table 10): Semiconductor devices of Comparative Examples 4 to 6 were produced in the same manner as in Examples 17 to 32 except that epoxy resin molding materials for sealing 4 to 6 were used.
[0063]
[Production of Semiconductor Device 3 (Flip Chip BGA)]
Next, the semiconductor devices of Comparative Examples 7 to 25 were manufactured using the epoxy resin molding materials 1 to 19 for sealing. In addition, sealing with the epoxy resin molding material for sealing is performed using a transfer molding machine at 180 ° C. after molding at a mold temperature of 165 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, a degree of vacuum of 530 Pa, and a curing time of 90 seconds. Performed by curing after 5 hours.
Comparative Examples 7 to 25 (Tables 11 and 12): A fine wiring pattern was formed on an insulating base material (glass cloth-epoxy resin laminate, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name: E-679), and gold plating was performed on the semiconductor element mounting side. A semiconductor element mounting substrate having a length of 40 mm × width 40 mm × thickness 1.3 mm in which an insulating protective resist (manufactured by Taiyo Ink, trade name: PSR4000AUS5) is applied to the surface excluding the terminals and the external connection terminals on the opposite side is 120 ° C. After drying for 2 hours, length 5 mm x width 4 mm x thickness 0.4 mm (area 20 mm ² ), A semiconductor element having a bump diameter of 250 μm and a bump pitch of 700 μm was mounted by performing a reflow process at 260 ° C. for 10 seconds by IR reflow. The bump height after mounting was 180 μm. Next, using epoxy resin molding materials for sealing 1 to 19, the semiconductor element mounting surface was vacuum-transfer-molded under the above-described conditions to a size of 12 mm in length × 12 mm in width × 2.5 mm in thickness. A flip chip BGA device was manufactured.
[0064]
The produced semiconductor devices of Examples 1 to 32 and Comparative Examples 1 to 25 were tested for void generation and evaluated. The evaluation results are shown in Tables 5 to 12.
[0065]
[Table 5]

[Table 6]

[Table 7]

[Table 8]

[Table 9]

[Table 10]

[Table 11]

[Table 12]

[0066]
[Reliability evaluation]
Examples 33 to 48 (Tables 13 and 14), Comparative Examples 26 to 28 (Table 14):
Next, various reliability evaluations (reflow resistance, moisture resistance, high-temperature storage characteristics) were performed using the sealing epoxy resin molding materials 1 to 19. Tables 13 and 14 show the evaluation results. The evaluation used the semiconductor device 2 manufactured under the same conditions as above.
[0067]
[Table 13]

[Table 14]

[0068]
Average particle size is 15 μm or less, specific surface area is 3.0 to 6.0 m ² / G of (C) the semiconductor devices of Comparative Examples 1 to 6 which were sealed with the epoxy resin molding compounds for sealing 4 to 6 containing no inorganic filler, a large amount of voids were generated and unfilled, resulting in poor filling. Inferior. In the semiconductor devices of Comparative Examples 26 to 28, the reflow resistance and the moisture resistance were reduced.
On the other hand, in the semiconductor devices of Examples 1 to 32 sealed with the epoxy resin molding materials for sealing 1 to 3 and 7 to 19 containing all of the components (A) to (C), the void generation is small, and Excellent fillability. The semiconductor devices of Examples 33 to 48 have excellent reflow resistance and moisture resistance.
In the semiconductor devices of Comparative Examples 7 to 25 in which the semiconductor device does not have at least one of the constitutions (a) to (d) of the present invention, the void generation is small, the filling property is excellent, and the epoxy resin molding compound 1 for sealing is used. There is no significant difference between the epoxy resin molding materials 4 to 6 and the sealing epoxy resin molding materials 4 to 6 and 7 to 19.
In addition, Examples 45 to 48 in which the sealing epoxy resin molding material 16 containing no flame retardant and the sealing epoxy resin molding materials 17 to 19 containing a non-halogen flame retardant are excellent in high-temperature storage characteristics. ing.
[0069]
〔Evaluation method〕
(1) Spiral flow
Using a mold for spiral flow measurement in accordance with EMMI-1-66, the epoxy resin molding compound for sealing was molded by a transfer molding machine under the conditions of a mold temperature of 180 ° C., a molding pressure of 6.9 MPa, and a curing time of 90 seconds. After molding, the flow distance (cm) was determined.
(2) Disk flow
Using a flat mold for measuring disk flow having an upper mold of 200 mm (W) x 200 mm (D) x 25 mm (H) and a lower mold of 200 mm (W) x 200 mm (D) x 15 mm (H), 5 g of the weighed sample (epoxy resin molding material for sealing) was placed on the center of the lower mold heated to 180 ° C., and after 5 seconds, the upper mold heated to 180 ° C. was closed, and the load was 78 N and the curing time was 90 seconds. Then, the major axis (mm) and the minor axis (mm) of the molded article were measured with a caliper, and the average value (mm) was defined as a disk flow.
(3) Hot hardness
The epoxy resin molding material for sealing was molded into a disk having a diameter of 50 mm and a thickness of 3 mm under the above conditions, and measured immediately after molding using a Shore D hardness meter.
(4) Flame retardancy
Using a mold for molding a test piece having a thickness of 1/16 inch, a molding epoxy resin molding material is molded under the above conditions, and post-cured at 180 ° C. for 5 hours, and is flame-retardant according to the UL-94 test method. The sex was evaluated.
(5) Void generation amount
Using an ultrasonic exploration imaging apparatus (HYE-HOCUS type manufactured by Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.), a fluoroscopic observation of the semiconductor device is performed, and the presence or absence of the void having a diameter of 0.1 mm or more is observed. Evaluation was made based on the number of test semiconductor devices.
(6) Reflow resistance
The various semiconductor devices 3 are humidified under the conditions of 85 ° C. and 85% RH, and reflow processing is performed at predetermined time intervals of 260 ° C. and 10 seconds, and the presence or absence of cracks is observed. The evaluation was based on the number of packages.
(7) Moisture resistance
After pretreatment of the various semiconductor devices 3, the semiconductor device 3 was humidified, and a disconnection defect due to corrosion of the aluminum wiring was examined at predetermined time intervals, and evaluated by the number of defective packages with respect to the number of test packages (10).
In the pretreatment, the flat package was humidified at 85 ° C. and 85% RH for 72 hours, and then a vapor phase reflow treatment was performed at 215 ° C. for 90 seconds. Subsequent humidification was performed under the conditions of 0.2 MPa and 121 ° C.
(8) High temperature storage characteristics
The various semiconductor devices 3 were stored in a high-temperature bath at 200 ° C., taken out at predetermined time intervals, and subjected to a continuity test. The high-temperature storage characteristics were evaluated based on the number of deficient conduction packages with respect to the number of test packages (10).
[0070]
【The invention's effect】
The epoxy resin molding compound for sealing for flip chip mounting according to the present invention has a high filling property required as an underfill material, has few molding defects such as voids, and has reliability such as reflow resistance and moisture resistance. Therefore, its industrial value is great.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a flip-chip type BGA (underfill type) sealed with a sealing epoxy resin molding material (sealing material).
FIG. 2 is a cross-sectional view of a flip-chip type BGA (overmold type) sealed with a sealing epoxy resin molding material (sealing material).
FIG. 3 is a top view (partially transparent view) of a semiconductor chip 3 arranged on a wiring board 1 via solder bumps 2;
[Explanation of symbols]
1: Wiring board
2: Solder bump
3: Semiconductor chip
4: sealing material
5: Underfill part
a: Bump height
b: Bump pitch
c: Area of semiconductor chip
d: Total thickness of sealing material

Claims (19)

An epoxy resin molding material for sealing containing at least (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, and (C) an inorganic filler,
The inorganic filler (C) has an average particle size of 15 μm or less, a specific surface area of 3.0 to 6.0 m ² / g, and is used for a semiconductor device having at least one of the configurations (a1) to (d1). Epoxy molding compound for sealing.
(A1) The bump height of the flip chip is 150 μm or less. (B1) The bump pitch of the flip chip is 500 μm or less. (C1) The area of the semiconductor chip is 25 mm ² or more. Is 2 mm or less The epoxy resin molding material for sealing according to claim 1, wherein the average particle size of the inorganic filler (C) is 10 µm or less. The epoxy resin molding material for sealing according to claim 1 or ² , wherein the inorganic filler has a specific surface area of 3.5 to 5.5 m ² / g. The epoxy resin molding material for sealing according to any one of claims 1 to 3, which is used for a semiconductor device having at least one of (a2) to (d2).
(A2) The bump height of the flip chip is 100 μm or less. (B2) The bump pitch of the flip chip is 400 μm or less. (C2) The area of the semiconductor chip is 50 mm ² or more. Is 1.5 mm or less The epoxy resin molding material for sealing according to any one of claims 1 to 4, further comprising (D) a silane coupling agent having a secondary amino group. The epoxy resin molding material for sealing according to claim 5, wherein (D) the silane coupling agent having a secondary amino group contains a compound represented by the following general formula (I).

(Where R ¹ is selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to ² carbon atoms, R ² is selected from an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a phenyl group, ³ represents a methyl group or an ethyl group, n represents an integer of 1 to 6, and m represents an integer of 1 to ^3. ) The epoxy resin molding material for sealing according to any one of claims 1 to 6, further comprising (E) a phosphorus compound. The epoxy resin molding material for sealing according to claim 7, wherein (E) the phosphorus compound contains a phosphate ester. The sealing epoxy resin molding material according to claim 8, wherein the phosphate ester contains a compound represented by the following general formula (II).

(Here, 8 Rs in the formula represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different. Ar represents an aromatic ring.) The epoxy resin molding material for sealing according to any one of claims 7 to 9, wherein (E) the phosphorus compound contains a phosphine oxide. The epoxy resin molding material for sealing according to claim 10, wherein the phosphine oxide contains a compound represented by the following general formula (III).

(Here, R ¹ , R ² and R ³ represent a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, aralkyl group and hydrogen atom having 1 to 10 carbon atoms, all of which may be the same or different. Except when it is an atom.) The epoxy resin molding material for sealing according to any one of claims 1 to 11, wherein (A) the melt viscosity of the epoxy resin at 150 ° C is 2 poise or less. (A) The epoxy resin is a biphenyl type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a stilbene type epoxy resin, a sulfur atom containing epoxy resin, a novolak type epoxy resin, a dicyclopentadiene type epoxy resin, a naphthalene type epoxy resin and a triphenylmethane type epoxy resin The epoxy resin molding material for sealing according to any one of claims 1 to 12, which comprises at least one kind of resin. The epoxy resin molding material for sealing according to any one of claims 1 to 13, wherein (B) the curing agent has a melt viscosity at 150 ° C of 2 poise or less. (B) The curing agent according to any one of claims 1 to 14, wherein the curing agent contains at least one of a biphenyl-type phenol resin, an aralkyl-type phenol resin, a dicyclopentadiene-type phenol resin, a triphenylmethane-type phenol resin, and a novolak-type phenol resin. The epoxy resin molding material for sealing according to the above. The epoxy resin molding material for sealing according to any one of claims 1 to 15, further comprising (F) a curing accelerator. A semiconductor device sealed with the epoxy resin molding material for sealing according to claim 1. 18. The semiconductor device according to claim 17, comprising at least one of the following configurations (a1) to (d1).
(A1) The bump height of the flip chip is 150 μm or less. (B1) The bump pitch of the flip chip is 500 μm or less. (C1) The area of the semiconductor chip is 25 mm ² or more. Is 2 mm or less 18. The semiconductor device according to claim 17, comprising one or more of the following configurations (a2) to (d2).
(A2) The bump height of the flip chip is 100 μm or less. (B2) The bump pitch of the flip chip is 400 μm or less. (C2) The area of the semiconductor chip is 50 mm ² or more. Is 1.5 mm or less

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