JP2006016433A - 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物及びフリップチップ型半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 (a)液状エポキシ樹脂、(b)無機充填剤、(c)硬化剤、(d)硬化促進剤を含有してなるエポキシ樹脂組成物において、無機充填剤として、粒子径10μm以上の粒子の含有率が5,000ppm以下、かつ平均粒子径が1〜5μmであり、0.2μm以下の粒子の割合が0.2〜20質量%である高流動性球状シリカ粉末粒子を使用すると共に、このシリカ粉末粒子のエポキシ樹脂組成物中の含有率が60〜85質量%であることを特徴とする半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物。
【効果】 本発明の半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物は、本発明による高流動性の球状シリカ粉末粒子を用いることで、FC実装における封止時間の短縮が期待でき、またシリカ含有率を高く設定することも可能なため、この封止材を用いた半導体装置は非常に信頼性の高いものである。
【選択図】 なし
【効果】 本発明の半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物は、本発明による高流動性の球状シリカ粉末粒子を用いることで、FC実装における封止時間の短縮が期待でき、またシリカ含有率を高く設定することも可能なため、この封止材を用いた半導体装置は非常に信頼性の高いものである。
【選択図】 なし
Description
本発明は、半導体装置の封止に際し、トランスファー成型法により封止するタイプからポッティングやコーティング材、更にはフリップチップ用アンダーフィル材として封止するタイプまで広範囲に適用できる半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物及びこの組成物の硬化物にて封止されたフリップチップ型半導体装置に関するものである。
電気機器の小型化、軽量化、高性能化に伴い、半導体の実装方法もピン挿入タイプから表面実装が主流になっている。そしてベアチップ実装の一つにフリップチップ(FC)実装がある。FC実装とは、LSIチップの配線パターン面に高さ数μm程度から100μm程度のバンプといわれる電極を数個から数万個以上形成し、基板の電極部に対しバンプを接合する方式である。このため、FCの封止保護に用いる封止材料は基板とLSIチップの隙間に浸透させる必要がある。
従来のフリップチップ用アンダーフィル材として使用される液状エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填剤を配合し、信頼性を高めるために半導体のチップや基板、バンプと線膨張係数を一致させる目的で多量の無機充填剤を配合する必要があるが、高粘度化するため、基板とLSIチップの隙間に侵入しにくく、生産性が非常に悪くなるといった問題点が提示されており、この改善が望まれる。
なお、この発明に関連する先行技術文献としては、下記のものがある。
特開平10−158366号公報
特開平10−231351号公報
特開2000−327884号公報
特開2001−055486号公報
特開2001−055487号公報
特開2001−055488号公報
本発明は、低粘度で、侵入性が良好であり、フリップチップ型半導体装置の封止に有効な半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物、及びこの組成物の硬化物で封止されたフリップチップ型半導体装置を提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、(a)液状エポキシ樹脂、(b)無機充填剤、(c)硬化剤を含有するエポキシ樹脂組成物において、無機充填剤として、粒子径10μm以上の粒子の含有率が5,000ppm以下、かつ平均粒子径が1〜5μmであり、0.2μm以下の粒子の割合が0.2〜20質量%である高流動性球状シリカ粉末粒子を使用し、そのエポキシ樹脂組成物中の含有率を60〜85質量%とすることにより、低粘度化が可能で、侵入性が良好な半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物が得られることを見出した。
即ち、従来より、特に無機充填剤として、球状シリカがその流動性によりフリップチップ型半導体装置のアンダーフィル材に使用されているが、ギャップより大きい粒子が多量含有していると、ゲートで粒子が引っかかり、侵入断面積を狭くすることによる侵入速度の低下や、侵入時に気泡を残すといった悪影響を及ぼすことが判明してきた。その際、粒子径10μm以上の粒子をできる限り除去し、平均粒子径を1〜5μmに、かつ0.2μm以下の粒子の割合を0.2〜20質量%にコントロールすることによって、低粘度化が図れ、狭ギャップへも良好に侵入させることができること、特に充填剤の含有量が、60〜85質量%において、微粉量が大きく関与することを見出し、本発明をなすに至ったものである。
従って、本発明は、(a)液状エポキシ樹脂、(b)無機充填剤、(c)硬化剤、(d)硬化促進剤を含有してなるエポキシ樹脂組成物において、無機充填剤として、粒子径10μm以上の粒子の含有率が5,000ppm以下、かつ平均粒子径が1〜5μmであり、0.2μm以下の粒子の割合が0.2〜20質量%である高流動性球状シリカ粉末粒子を使用すると共に、このシリカ粉末粒子のエポキシ樹脂組成物中の含有率が60〜85質量%であることを特徴とする半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物を提供する。
また、本発明は、この液状エポキシ樹脂組成物の硬化物をアンダーフィル材として封止したフリップチップ型半導体装置を提供する。
本発明の半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物は、本発明による高流動性の球状シリカ粉末粒子を用いることで、FC実装における封止時間の短縮が期待でき、またシリカ含有率を高く設定することも可能なため、この封止材を用いた半導体装置は非常に信頼性の高いものである。
本発明の液状エポキシ樹脂組成物において、液状のエポキシ樹脂は、1分子中に2個以上のエポキシ基があればいかなるものでも使用可能であるが、特にビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂などが例示され、この中でも室温で液状のエポキシ樹脂が好ましい。また、下記式(2)又は(3)で示される構造のエポキシ樹脂も使用することができる。
ここで、R4は水素原子、又は炭素数1〜20、好ましくは1〜10、更に好ましくは1〜3の一価炭化水素基であり、一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基等が挙げられる。また、xは1〜4の整数、特に1又は2である。
なお、上記式(3)で示されるエポキシ樹脂を配合する場合、その配合量は、全エポキシ樹脂中25質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは75質量%以上であることが推奨される。25質量%未満であると組成物の粘度が上昇したり、硬化物の耐熱性が低下したりするおそれがある。なお、その上限は100質量%でもよい。
上記式(3)で示されるエポキシ樹脂の例としては、RE600NM(日本化薬(株)製)等が挙げられる。
上記液状エポキシ樹脂中の全塩素含有量は、1,500ppm以下、望ましくは1,000ppm以下であることが好ましい。また、100℃で50%エポキシ樹脂濃度における20時間での抽出水塩素が10ppm以下であることが好ましい。全塩素含有量が1,500ppmを超え、又は抽出水塩素が10ppmを超えると半導体素子の信頼性、特に耐湿性に悪影響を与えるおそれがある。
本発明において、(b)成分の無機充填剤としては、粒子径10μm以上の粒子含有率が、5,000ppm以下で、かつ平均粒子径が1〜5μmであり、0.2μm以下の粒子の割合が0.2〜20質量%である高流動性シリカ、特に高流動性球状シリカ粉末であり、その含有率がエポキシ樹脂組成物中60〜85質量%である。この場合、球状シリカ粉末は、平均球形度が0.9以上であることが好ましい。
本発明に用いられる高流動性シリカ粉末は、球状シリカで構成されるが、その測定法は、粒子径10μm以上の粒子に対して、篩法で行い、5,000ppm以下、好ましくは3,000ppm以下である。また平均粒子径は、遠心沈降法や、レーザー回折法等で測定可能であり、平均粒子径を1〜5μm、好ましくは1.5〜3μmにコントロールすることが必要である。ここで、粒子径10μm以上の粒子の含有率が5,000ppmを超えると、ゲートで粒子が引っかかり、侵入断面積を狭くし、侵入性に影響を及ぼす。また、平均粒子径が1μm未満であると、高粘性になる。更に、平均粒子径が5μmを超えると侵入及び硬化時にフィラーが沈降し、チップ側と基板側で熱膨張係数における傾斜が発生し、熱衝撃に対する信頼性が低下する。
一方、0.2μm以下の粒子の割合は、一般的な粒度分布測定器(遠心沈降法や、レーザー回折法等)では検出不可能であるため、ドップラー効果を適用した特殊な粒度分布測定器を適用せざるを得ない。この測定器を適用する場合、微粉領域は精度が出るものの、数μm以上では、精度が劣るものであり、微粉領域のみの測定に適用可能である。本発明においては、事前に微粉を故意に添加し、その添加量と測定器における0.2μm以下の含有率との検量線を事前に作成しておき、この検量線より0.2μm以下の割合を特定することとしている。この方法により求められた値は、0.2〜20質量%、好ましくは0.5〜10質量%にコントロールすることによって、低粘度化が図れ、狭ギャップへも良好に侵入させることができる。その理由は定かではないが、有機樹脂の割合が大きい組成物においてマトリックスに対する微粉の影響は、樹脂の流動性に包含されてしまうが、フィラー含有量が有機樹脂に対し、相対的に大きくなると、その間隙である有機樹脂の流動性が、微粉量により挙動が変動し、その駆動力として効果を発揮するものと考えられる。
このような高流動性球状シリカ粉末は、金属シリコンを酸素と反応させる、特公平1−55201号公報記載の方法により得ることができる。
また、上記シリカ粉末粒子の含有率は、組成物全体の60〜85質量%であり、望ましくは、65〜75質量%の範囲が好ましい。60質量%未満では、膨張係数が大きく冷熱テストにおいてクラックの発生を誘発させ、85質量%を超える場合では、粘度が高くなり薄膜侵入性の低下をもたらす。
ここで、本発明の対象とする半導体装置は、ギャップサイズの範囲が10〜200μm程度のフリップチップ型半導体装置が好ましいが、この場合、アンダーフィル材の侵入性の向上と低線膨張化の両立を図るため、フリップチップギャップ幅(基板と半導体チップとの隙間)に対して平均粒子径が約1/10以下、最大粒子径が1/2以下の無機充填剤を用いることが好ましい。
この場合、ギャップサイズに対して1/2以上の粒子径のものの測定方法としては、例えば、無機充填剤と純水を1:9(質量)の割合で混合し、超音波処理を行って凝集物を十分崩し、これをギャップサイズの1/2の目開きのフィルターで篩い、篩上の残量を秤量する粒径検査方法を用いることができる。
なお、本発明のエポキシ樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で従来より知られている無機充填剤を配合することもできる。
また、上記シリカ等の無機充填剤は、シランカップリング剤等で表面処理されたものであってもよいが、表面処理なしでも使用し得る。
(c)成分の硬化剤としては、上記エポキシ樹脂を硬化し得るものであれば特に限定されず、硬化性エポキシ樹脂組成物に用いられる硬化剤全般を使用することができるが、例えば、液状エポキシ樹脂中のエポキシ基と反応可能な官能基(例えばフェノール型水酸基、アミノ基、酸無水物基など)を2個以上(但し、酸無水物基は1個以上)有する化合物が挙げられ、分子構造、分子量等は特に限定されず、公知のものを使用することができるが、特にフェノール系硬化剤が好ましく用いられる。
1分子中にフェノール性水酸基を少なくとも2個以上有するフェノール樹脂としては、具体的にはフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、パラキシリレン変性ノボラック樹脂、メタキシリレン変性ノボラック樹脂、オルソキシリレン変性ノボラック樹脂等のキシリレン変性ノボラック樹脂、ビスフェノールA型樹脂、ビスフェノールF型樹脂等のビスフェノール型フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、フェノールアラルキル型樹脂、ビフェニルアラルキル型樹脂、トリフェノールメタン型樹脂、トリフェノールプロパン型樹脂等のトリフェノールアルカン型樹脂及びその重合体等のフェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等のいずれのフェノール樹脂も使用可能である。
この場合、本発明の硬化剤は、下記一般式(1)で表されるフェノール系硬化剤を含有することが望ましい。
また、硬化剤中、上記一般式(1)で示される硬化剤の含有量が25〜100質量%、より好ましくは50〜100質量%、更に好ましくは75〜100質量%であることが好ましい。25質量%未満では組成物の粘度が上昇して作業性が低下したり、150℃以上の弾性率が上昇したり、硬化後の内部応力が大きくなったりして反りが発生するおそれがある。
また、上記一般式(1)で表されるフェノール系硬化剤の25℃における粘度は300Pa・s以下、特に100Pa・s以下であることが望ましい。粘度が300Pa・sを超えると組成物の粘度が高くなり作業性が悪くなることがある。
このフェノール系硬化剤の例としては、アリル基含有フェノール樹脂が挙げられ、具体的には本州化学工業(株)製DAL−BPAが挙げられる。
また、本発明の特性を損なわない程度で、上記一般式(1)のR1が水素原子又は炭素数10以下、好ましくは1〜5の二重結合を有しない一価炭化水素基(特にアルキル基)であり、常温で固体のフェノール系硬化剤を併用することもできる。この硬化剤の例としては明和化成(株)製DLシリーズが挙げられる。この硬化剤は常温で固体であるので、予め前記一般式(1)のフェノール系硬化剤と常温で液体となる割合で混合して用いることが望ましい。混合方法としては特に限定されないが、120℃で溶融混合することが望ましい。
なお、本発明の硬化剤の添加量は、エポキシ樹脂を硬化させる有効量であり、適宜選定されるが、フェノール系硬化剤の場合、(a)成分の液状エポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基1モルに対してフェノール性水酸基が0.7〜1.3倍モル、特に0.8〜1.2倍モルであることが望ましい。
(d)成分の硬化促進剤としては、従来からこの種の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化促進剤として使用されているいずれのものでも差し支えないが、本発明においては、イミダゾール化合物及び/又は有機リン系化合物が好適に用いられ、これらをマイクロカプセル化したものでもよい。
イミダゾール化合物としては、下記一般式(4)で示されるものを使用することができる。
具体的には、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、1,2−ジエチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−へプタデシルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1)’]−エチル−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1)’]−エチル−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル]−エチル−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1)’]−エチル−S−トリアジンイソシアヌール酸付加物、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−アリール−4,5−ジフェニルイミダゾール等のイミダゾール化合物が挙げられる。
一方、有機リン系化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ(p−メチルフェニル)ホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、ジフェニルトリルホスフィン等のトリオルガノホスフィン、トリフェニルホスフィンとトリフェニルボランとの塩等のトリオルガノホスフィンとトリオルガノボランとの塩、テトラフェニルホスホニウム等のテトラオルガノホスホニウム、テトラフェニルホスホニウムとテトラフェニルボレートとの塩等のテトラオルガノホスホニウムとテトラオルガノボレートとの塩等が挙げられる。これらの中で下記一般式(6)で示されるものが好ましい。
上記R8のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等が挙げられ、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられ、好ましくは水素原子又はメチル基である。
また、本発明の硬化促進剤は、内部に上述した硬化促進剤を内包する平均粒子径0.5〜10μmのマイクロカプセル、即ち、マイクロカプセル型硬化促進剤であることが好ましい。
このマイクロカプセル型硬化促進剤は、(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸エステル、イタコン酸エステル、クロトン酸エステル等の炭素数1〜8のアルキルエルテルやこのアルキルエステルのアルキル基の水素原子の一部又は全部がアリル基等で置換されたもの、また、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル等の単官能性単量体、エチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、メチレンビス(メタ)アクリルアミド等の多官能単量体等の各種単量体のポリマー中に、前述のイミダゾール化合物、有機リン化合物等の硬化促進剤(硬化促進触媒)を内包するものが挙げられるが、このポリマーとしては、特に(メタ)アクリレート単量体のポリマーが好ましい。
本発明のマイクロカプセル型硬化促進剤の製造方法としては、様々な方法が挙げられ、従来公知の方法で製造することができるが、生産性及び球状度が高いマイクロカプセル型硬化促進剤を製造するためには、通常懸濁重合法又は乳化重合法等が好ましく用いられる。
硬化促進剤の配合量としては、エポキシ樹脂100質量部に対し0.05〜15質量部、望ましくは0.1〜5質量部である。0.05質量部未満の場合は、硬化性が低下し、15質量部を超える場合は、保存性が低下するおそれがある。
本発明の液状エポキシ樹脂組成物には、応力を低下させる目的でシリコーンゴム、シリコーンオイルや液状のポリブタジエンゴム、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレンよりなる熱可塑性樹脂などを配合してもよい。好ましくは、アルケニル基含有エポキシ樹脂又はフェノール樹脂のアルケニル基と、下記平均組成式(7)で示される1分子中の珪素原子の数が20〜400であり、かつ珪素原子に直接結合した水素原子(SiH基)の数が1〜5であるオルガノポリシロキサンのSiH基との付加反応により得られる共重合体からなるシリコーン変性樹脂を配合することが好ましい。
HaR9 bSiO(4-a-b)/2 (7)
(式中、R9は脂肪族不飽和基を除く置換又は非置換の一価炭化水素基、aは0.01〜0.1、bは1.8〜2.2、1.81≦a+b≦2.3を満足する正数である。)
HaR9 bSiO(4-a-b)/2 (7)
(式中、R9は脂肪族不飽和基を除く置換又は非置換の一価炭化水素基、aは0.01〜0.1、bは1.8〜2.2、1.81≦a+b≦2.3を満足する正数である。)
なお、R9の置換又は非置換の一価炭化水素基としては、炭素数1〜10、特に1〜8のものが好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基、フェニル基、キシリル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基などや、これらの炭化水素基の水素原子の一部又は全部を塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子で置換したフロロメチル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換一価炭化水素基などを挙げることができる。
上記共重合体としては、中でも下記構造のものが望ましい。
上記式中、R10は上記R9と同じであり、R11は水素原子又は炭素数1〜4のメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等のアルキル基であり、R12は−CH2CH2CH2−、−OCH2−CH(OH)−CH2−O−CH2CH2CH2−又は−O−CH2CH2CH2−である。mは4〜199、好ましくは19〜109の整数、pは1〜10の整数、qは1〜10の整数である。
上記共重合体をジオルガノポリシロキサン単位がエポキシ樹脂100質量部に対して0〜20質量部、特には2〜15質量部含まれるように配合することで応力をより一層低下させることができる。
本発明の封止材には、更に必要に応じ、接着向上用炭素官能性シラン、カーボンブラックなどの顔料、染料、酸化防止剤、表面処理剤(γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなど)、イオントラップ剤、希釈剤、その他の添加剤を配合することができる。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤等の所用の成分を、同時に又は別々に必要により加熱処理を加えながら撹拌、溶解、混合、分散させる。これらの混合、撹拌、分散等の装置は特に限定されないが、撹拌、加熱装置を備えたライカイ機、3本ロール、ボールミル、プラネタリーミキサー等を用いることができる。これら装置を適宜組み合わせてもよい。
なお、本発明において、封止材として用いる場合の液状エポキシ樹脂組成物の粘度は、25℃において1,000Pa・s以下のものが好ましく、特に好ましくは1〜100Pa・sである。
また、この組成物の成形方法、成形条件は、常法とすることができるが、好ましくは、先に100〜120℃で0.5時間以上、特に0.5〜1時間、その後130〜180℃で1時間以上、特に1〜4時間の条件で熱オーブンキュアを行う。100〜120℃での加熱が0.5時間未満では、硬化後にボイドが発生する場合があり、また130〜180℃での加熱が1時間未満では、十分な硬化物特性が得られない場合がある。
ここで、本発明に用いるフリップチップ型半導体装置としては、例えば図1に示したように、通常、有機基板1の配線パターン面に複数個のバンプ2を介して半導体チップ3が搭載されているものであり、上記有機基板1と半導体チップ3との隙間(バンプ2間の隙間)にアンダーフィル材4が充填され、その側部がフィレット材5で封止されたものとすることができるが、本発明の封止材は、特にアンダーフィル材として使用する場合に有効である。
本発明の液状エポキシ樹脂組成物をアンダーフィル材として用いる場合、その硬化物のガラス転移温度以下の膨張係数は、20〜40ppm/℃であることが好ましい。このような膨張係数とする手段としては、例えば無機充填剤をエポキシ樹脂と硬化剤の合計100質量部に対して100〜400質量部配合するなどの方法が採用し得る。
なお、この場合、フィレット材用の封止材は公知のものでよく、特に上述したアンダーフィル材と同様の液状エポキシ樹脂組成物を用いることができるが、この場合はその硬化物のガラス転移温度以下の膨張係数が10〜20ppm/℃であるものが好ましい。
以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
[実施例1〜4、比較例1〜7]
液状エポキシ樹脂として、YDF−8170:東都化成(株)製を25質量部、硬化剤としてDAL−BPA:本州化学工業(株)製を25質量部、PL−6328:群栄化学工業(株)製を18質量部、下記式の共重合体32質量部を混練した樹脂を得た。
液状エポキシ樹脂として、YDF−8170:東都化成(株)製を25質量部、硬化剤としてDAL−BPA:本州化学工業(株)製を25質量部、PL−6328:群栄化学工業(株)製を18質量部、下記式の共重合体32質量部を混練した樹脂を得た。
混練して得られた樹脂100gに対し希釈剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を10g、硬化促進剤として2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(2PHZ−PW:四国化成工業(株)製)を0.2g、無機充填剤として各種球状シリカを表1に基づき配合し、再度均一に混練することによりエポキシ樹脂組成物を得た。得られたエポキシ樹脂組成物は、粘度をブルックフィールド製コーンプレート測定器にて、No.51のコーンを用いて測定し、侵入性は、40μmギャップを形成した二枚重ねのガラス板をホットプレートの上に載せ、120℃に加熱し、ガラスの隙間から侵入させた。侵入時間は、2cmに到達するまでの時間とし、比較した。また、フィラーの沈降テストとしては、PI(ポリイミド)膜コートした10mm×10mmのシリコンチップを30mm×30mmのFR−4基板にギャップ約50μmとなるように設置したフリップチップ型パッケージを用い、生じた隙間に樹脂組成物を侵入させて、120℃/0.5時間+165℃/3時間の条件で硬化させ、断面をSEMで確認し、チップと樹脂界面からシリカフィラー分布までの距離が5μm以上ある時を沈降あり、5μm未満を沈降なしとした。
1 有機基板
2 バンプ
3 半導体チップ
4 アンダーフィル材
5 フィレット材
2 バンプ
3 半導体チップ
4 アンダーフィル材
5 フィレット材
Claims (4)
- (a)液状エポキシ樹脂、(b)無機充填剤、(c)硬化剤、(d)硬化促進剤を含有してなるエポキシ樹脂組成物において、無機充填剤として、粒子径10μm以上の粒子の含有率が5,000ppm以下、かつ平均粒子径が1〜5μmであり、0.2μm以下の粒子の割合が0.2〜20質量%である高流動性球状シリカ粉末粒子を使用すると共に、このシリカ粉末粒子のエポキシ樹脂組成物中の含有率が60〜85質量%であることを特徴とする半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物。
- 硬化促進剤がイミダゾール系化合物もしくは有機リン系化合物である請求項1又は2記載の液状エポキシ樹脂組成物。
- 請求項1乃至3のいずれか1項記載の液状エポキシ樹脂組成物の硬化物をアンダーフィル材として封止したフリップチップ型半導体装置。
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