JP2011202134A - Liquid resin composition and semiconductor device - Google Patents

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Yozo Matsukawa
容三 松川
Kenji Kitamura
賢次 北村
Tetsushi Konta
哲史 紺田
Chihiro Takeuchi
千尋 竹内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new liquid resin composition not accompanied by the deterioration of reinforcing effect and also achieving the temperature cycle resistance upon the connection reinforcement when mounting a semiconductor package, and to provide a semiconductor device connection-reinforced by using the composition.SOLUTION: The liquid resin composition, which contains as essential components (A) epoxy resin or epoxy acrylate resin which is liquid at a normal temperature, (B) a curing agent, and (C) a curing accelerator, includes (D) vinyl ester resin that is the reaction product of an epoxy resin and methacrylic acid, and (E) radical polymerization initiator.

Description

本発明は、液状樹脂組成物とその硬化物によりフリップチップ接続部等のパッケージ接続部が補強された半導体装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device in which a package connecting portion such as a flip chip connecting portion is reinforced by a liquid resin composition and a cured product thereof.

小型携帯電子機器の普及についてLSI装置の小型化が進んでいる。このため、CSP、BGAなどの各種のパッケージが普及している。そして、これらのパッケージの実装面積を小さくするためのフリップチップ接続法等の実装にともなうパッケージの接続についての様々な工夫、改良が進められている。   Regarding the spread of small portable electronic devices, LSI devices are becoming smaller. For this reason, various packages such as CSP and BGA are prevalent. Various ideas and improvements have been made for connection of packages in accordance with mounting such as a flip chip connection method for reducing the mounting area of these packages.

例えばフリップチップ接続においては接続部での半田によるバンプを補強するために、アンダーフィルとしての液状エポキシ樹脂等の硬化物による補強が試みられている(たとえば特許文献1)。   For example, in flip-chip connection, in order to reinforce bumps made of solder at connection portions, reinforcement with a hardened material such as liquid epoxy resin as an underfill has been attempted (for example, Patent Document 1).

ただ、このような半導体パッケージの接続補強においては、機械的な衝撃によって破壊されることを抑制する低応力性を付与することと、高温・低温の環境に対しての耐温度サイクル性とを両立することは必ずしも容易でなく、実際上の大きな課題になっている。   However, in connection reinforcement of such semiconductor packages, both low stress resistance that suppresses breakage due to mechanical shock and temperature cycle resistance to high and low temperature environments are compatible. It is not always easy to do, but it is a big problem in practice.

例えば従来では、一般的に樹脂組成物に低応力性を付与する際には、シリコーン系改質剤やポリブタジェン系改質剤などが添加されている(たとえば特許文献2)。しかしながら、これらの改質剤の添加については、樹脂組成物の粘度を増大させるためその添加量に限界があり、実質的に十分な低応力化ができていないのが実状である。また他には、樹脂組成物の硬化状態においてゴム状領域をより低温側にシフトすることで低応力化を図ることも考えられている。しかし、このようなシフトによれば、高温側でのバンプ補強効果が低下してしまうという問題があった。   For example, conventionally, when a low stress property is generally imparted to a resin composition, a silicone-based modifier, a polybutadiene-based modifier, or the like is added (for example, Patent Document 2). However, with regard to the addition of these modifiers, since the viscosity of the resin composition is increased, there is a limit to the amount of addition, and the actual situation is that the stress cannot be reduced sufficiently. In addition, it is considered to reduce the stress by shifting the rubber-like region to a lower temperature side in the cured state of the resin composition. However, such a shift has a problem that the effect of reinforcing the bumps on the high temperature side is lowered.

このように、低応力化と耐温度サイクル性の両立は大きな課題となっていた。   Thus, the compatibility between the reduction of stress and the resistance to temperature cycle has been a major issue.

特許3819148号公報Japanese Patent No. 3819148 特開2009−132779号公報JP 2009-132777 A

本発明は、以上のとおりの背景から、従来の問題点を解消して、半導体パッケージ実装に際しての接続補強において、補強効果の低下を伴わず、耐温度サイクル性との両立を図ることのできる新しい液状樹脂組成物と、これを用いた接続補強された半導体装置を提供することを課題としている。   In view of the above background, the present invention eliminates the conventional problems, and in connection reinforcement when mounting a semiconductor package, it is possible to achieve both compatibility with temperature cycle resistance without reducing the reinforcement effect. It is an object of the present invention to provide a liquid resin composition and a connection-reinforced semiconductor device using the same.

本発明の液状樹脂組成物は、前記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。   The liquid resin composition of the present invention is characterized by the following in order to solve the above problems.

第1:(A)常温で液状のエポキシ樹脂もしくはエポキシアクリレート樹脂、(B)硬化剤並びに(C)硬化促進剤を必須成分とする液状樹脂組成物として、(D)エポキシ樹脂とメタクリル酸との反応生成物であるビニルエステル樹脂と(E)ラジカル重合開始剤を含有する。   First: (A) A liquid resin composition containing epoxy resin or epoxy acrylate resin which is liquid at room temperature, (B) curing agent and (C) curing accelerator as essential components, (D) epoxy resin and methacrylic acid It contains a vinyl ester resin as a reaction product and (E) a radical polymerization initiator.

第2:前記ビニルエステル樹脂(D)成分を、前記エポキシ樹脂もしくはエポキシアクリレート樹脂(A)成分100質量部に対して10〜200質量部の範囲内で含有する。   Second: The vinyl ester resin (D) component is contained within a range of 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin or epoxy acrylate resin (A) component.

第3:前記ビニルエステル樹脂(D)成分が、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とメタクリル酸との反応生成物である。   Third: The vinyl ester resin (D) component is a reaction product of a bisphenol A type epoxy resin and methacrylic acid.

第4:前記エポキシ樹脂もしくはエポキシアクリレート樹脂(A)成分100質量部に対して、無機充填材を150質量部以下の割合で含有する。   4: The inorganic filler is contained at a ratio of 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin or epoxy acrylate resin (A) component.

また、本発明は、以上いずれかの液状樹脂組成物の硬化物によってパッケージの接続部が補強されていることを特徴とする半導体装置を提供する。   In addition, the present invention provides a semiconductor device characterized in that a connection portion of a package is reinforced by a cured product of any one of the above liquid resin compositions.

上記第1の発明によれば、半導体パッケージ実装に際しての接続補強において、補強効果の低下を伴わず、耐温度サイクル性との両立を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, in connection reinforcement at the time of mounting a semiconductor package, it is possible to achieve both temperature cycle resistance without reducing the reinforcement effect.

また、ビニルエステル樹脂(D)成分を特定割合で配合する第2の発明並びにこれを特定の反応生成物とする第3の発明によれは、高温時の補強機能の向上をより確実に、顕著なものとすることができる。   Further, according to the second invention in which the vinyl ester resin (D) component is blended in a specific ratio and the third invention in which the vinyl ester resin (D) component is used as a specific reaction product, the improvement of the reinforcing function at a high temperature is more surely remarkable. Can be.

無機充填材を特定割合で配合する第4の発明によれば、高温時の補強機能をより顕著に向上させることができる。   According to the 4th invention which mix | blends an inorganic filler in a specific ratio, the reinforcement function at the time of high temperature can be improved more notably.

そして、第5の発明においては以上のとおりの効果が、接続補強された半導体装置において実現される。   In the fifth aspect of the invention, the effects as described above are realized in the semiconductor device with connection reinforcement.

本発明における液状樹脂組成物を構成する樹脂成分としての(A)常温で液状のエポキシ樹脂またはエポキシアクリレート樹脂については、一分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物の樹脂であることが好ましい。これらは、いわゆる「常温」としての、大気圧下での室温18℃前後、目安としての5℃〜28℃の温度範囲において液状の各種のものであってよい。   The epoxy resin or epoxy acrylate resin that is liquid at room temperature as the resin component constituting the liquid resin composition in the present invention is preferably a resin of a compound having two or more epoxy groups in one molecule. . These may be various kinds of liquids at a room temperature of about 18 ° C. under atmospheric pressure as a so-called “normal temperature”, and a temperature range of 5 ° C. to 28 ° C. as a guide.

室温において液状となれば、市販されている液体のエポキシ樹脂や固体のエポキシ樹脂を適宜併用することができる。エポキシ樹脂の具体例としては、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を有すビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、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、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート等を挙げることができる。   If it becomes liquid at room temperature, a commercially available liquid epoxy resin or solid epoxy resin can be used in combination as appropriate. Specific examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin having a biphenyl skeleton, naphthalene ring-containing epoxy resin, alicyclic epoxy resin, dicyclo Dicyclopentadiene type epoxy resin having a pentadiene skeleton, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, bromine-containing epoxy resin, aliphatic epoxy resin, triglycidyl isocyanurate, etc. it can.

これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用して用いてもよい。   These may be used alone or in combination of two or more.

また、本発明では、エポキシアクリレート樹脂についても同様に各種のものであってよい。これらは1種単独でもよいし、2種以上、さらには前記エポキシ樹脂との併用であってもよい。   In the present invention, the epoxy acrylate resin may be various types as well. These may be used alone or in combination of two or more, or further with the epoxy resin.

(B)硬化剤についても同様に通常エポキシ樹脂を硬化するものであればよい。たとえば、ジアミノジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン等のアミン系硬化剤。無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチル無水ハイミック酸、無水ナジック酸、無水トリメリット酸等の酸無水物硬化剤を挙げることができる。   Similarly, (B) a curing agent may be used as long as it normally cures an epoxy resin. For example, amine curing agents such as diaminodiphenylmethane and metaphenylenediamine. List acid anhydride curing agents such as phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methyl hymic anhydride, nadic anhydride, trimellitic anhydride Can do.

また、本発明において用いられる(C)硬化促進剤としては、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール系硬化促進剤、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリメチルホスフィン等の有機ホスフィン系硬化促進剤、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン7、トリエタノールアミン、ベンジルジメチルアミン等の3級アミン系硬化促進剤等を用いることができる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用して用いてもよい。   The (C) curing accelerator used in the present invention includes imidazole curing accelerators such as 2-methylimidazole and 2-phenylimidazole, and organic phosphine curing accelerators such as triphenylphosphine, tributylphosphine, and trimethylphosphine. 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene 7, tertiary amine curing accelerators such as triethanolamine and benzyldimethylamine can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

以上の(A)成分樹脂、(B)硬化剤、そして(C)硬化促進剤の配合割合については、通常は、質量比として(B)/(A)=0.5〜0.8、(C)/(B)=0.01〜0.1の範囲を考慮することができる。また、(A)成分樹脂については、後述の無機充填材の配合の有無等も考慮して、一般的には、目的とする液状樹脂組成物の全体量に対して8〜80質量%の範囲内とする。   About the compounding ratio of the above (A) component resin, (B) hardening | curing agent, and (C) hardening accelerator, normally (B) / (A) = 0.5-0.8 as a mass ratio, ( A range of C) / (B) = 0.01 to 0.1 can be considered. In addition, the component resin (A) is generally in the range of 8 to 80% by mass with respect to the total amount of the target liquid resin composition in consideration of the presence or absence of blending of the inorganic filler described later. Within.

(D)エポキシ樹脂とメタクリル酸との反応生成物であるビニルエステル樹脂については、これを得るためにメタクリル酸と反応させるエポキシ樹脂としては特に限定されるものではなく、室温において樹脂組成物が液状となれば、市販されている液体のエポキシ樹脂や固体のエポキシ樹脂を適宜併用することができる。エポキシ樹脂の具体例としては、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、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、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート等を挙げることができる。   (D) The vinyl ester resin that is a reaction product of an epoxy resin and methacrylic acid is not particularly limited as an epoxy resin that is reacted with methacrylic acid in order to obtain this, and the resin composition is liquid at room temperature. Then, a commercially available liquid epoxy resin or solid epoxy resin can be used in combination as appropriate. Specific examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin having a biphenyl skeleton, naphthalene ring-containing epoxy resin, alicyclic epoxy resin, dicyclopentadiene Dicyclopentadiene type epoxy resin having a skeleton, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, bromine-containing epoxy resin, aliphatic epoxy resin, triglycidyl isocyanurate, etc. .

なかでも、硬化物による高温時のバンプ等の補強機能を顕著に向上させるとの観点からはビスフェノールA型エポキシ樹脂であることが好ましい。   Especially, it is preferable that it is a bisphenol A type epoxy resin from a viewpoint of improving reinforce functions, such as a bump at the time of the high temperature by hardened | cured material notably.

この(D)エポキシ樹脂とメタクリル酸との反応生成物であるビニルエステル樹脂は、前記の(A)常温で液状のエポキシ樹脂もしくはエポキシアクリレート樹脂100質量部に対して一般的には0.5〜500質量部の範囲内において配合することが考慮される。このビニルエステル樹脂の配合量を少くする場合にはチップ等への接続応力を低減することができ、配合量を増やすことで高温時のバンプ等の補強機能を向上させることができる。   The vinyl ester resin which is a reaction product of (D) epoxy resin and methacrylic acid is generally 0.5 to 100 parts by mass of (A) epoxy resin or epoxy acrylate resin which is liquid at room temperature. It is considered to blend in the range of 500 parts by mass. When the compounding amount of the vinyl ester resin is reduced, the connection stress to the chip or the like can be reduced, and the reinforcing function of bumps and the like at high temperatures can be improved by increasing the compounding amount.

本発明の液状樹脂組成物の用途、目的に応じて接続応力の低減と接続の補強機能の向上とのバランスをとることになるが、10〜200質量部の範囲内で配合することがより好ましい。   According to the use and purpose of the liquid resin composition of the present invention, a balance between the reduction of the connection stress and the improvement of the connection reinforcing function will be achieved, but it is more preferable to blend within the range of 10 to 200 parts by mass. .

(E)ラジカル重合開始剤の具体例としては、たとえば、メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド等のケトンパーオキシド類、ベンゾイルパーオキシド、イソブチルパーオキシド等のジアシルパーオキシド類、クメンハイドロパーオキシド、t−ブチルハイドロパーオキシド等のハイドロパーオキシド類、ジクミルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド等のジアルキルパーオキシド類、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン、2,2−ジ−(t−ブチルパーオキシ)−ブタン等のパーオキシケタール類、t−ブチルパーベンゾエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート等のアルキルパーエステル類、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシイソブチルカーボネート等のパーカーボネート類等の有機化酸化物や、過酸化水素等の無機酸化物が挙げられる。これらは単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of (E) radical polymerization initiators include, for example, ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide and cyclohexanone peroxide, diacyl peroxides such as benzoyl peroxide and isobutyl peroxide, cumene Hydroperoxides such as hydroperoxide and t-butyl hydroperoxide, dialkyl peroxides such as dicumyl peroxide and di-t-butyl peroxide, 1,1-di-t-butylperoxy-3, Peroxyketals such as 3,5-trimethylcyclohexanone and 2,2-di- (t-butylperoxy) -butane, alkyl such as t-butylperbenzoate and t-butylperoxy-2-ethylhexanoate Peresters, bis (4 t- butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, and t- butyl peroxy isobutyl organic peroxide par carbonates such as carbonates, and inorganic oxides such as hydrogen peroxide. These may be used alone or in combination of two or more.

この(E)ラジカル重合開始剤については、前記(D)成分ビニルエステル樹脂に対する質量比として、(E)/(D)=0.01〜0.1の範囲とすることが一般的に考慮される。   For this (E) radical polymerization initiator, it is generally considered that the mass ratio with respect to the component (D) vinyl ester resin is in the range of (E) / (D) = 0.01 to 0.1. The

さらに本発明の液状樹脂組成物については必要に応じて無機充填材を配合してもよい。この配合により高温時の補強機能の向上が期待される。   Furthermore, you may mix | blend an inorganic filler about the liquid resin composition of this invention as needed. This formulation is expected to improve the reinforcing function at high temperatures.

無機充填材としては、特に制限なく適宜のものを用いることができる。その具体例としては、溶融シリカ、結晶シリカ、微粉シリカ、アルミナ、窒化珪素、マグネシアなどが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用しても用いてもよい。   Any suitable inorganic filler can be used without any particular limitation. Specific examples thereof include fused silica, crystalline silica, finely divided silica, alumina, silicon nitride, magnesia and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

無機充填材の配合量は、液状樹脂組成物の全量に対して好ましくは30〜75質量%である。無機充填材の配合量が過小であると、熱膨張係数が大きくなり半導体の信頼性が低下する場合がある。無機充填材の量が過剰であると、粘度が高くなり半導体チップと回路基板との隙間への充填性が低下する場合がある。無機充填材の平均粒子径としては、通常は0.1〜20μmの範囲内であることが考慮される。   The blending amount of the inorganic filler is preferably 30 to 75% by mass with respect to the total amount of the liquid resin composition. If the blending amount of the inorganic filler is too small, the thermal expansion coefficient may increase and the reliability of the semiconductor may decrease. If the amount of the inorganic filler is excessive, the viscosity becomes high and the filling property in the gap between the semiconductor chip and the circuit board may be lowered. The average particle size of the inorganic filler is usually considered to be in the range of 0.1 to 20 μm.

本発明の液状樹脂組成物の製造に際しては、前記のエポキシ樹脂またはエポキシアクリレート樹脂とともに、硬化剤、硬化促進剤、ビニルエステル樹脂、ラジカル重合開始剤、およびその他の所要の添加剤を同時または別々に配合、必要に応じて熱処理や冷却処理を行いながら、攪拌、溶解、混合、分散を行う。ついでこの混合物に無機充填材を加え、必要に応じて加熱処理や冷却処理を行いながら、再度、攪拌、混合、分散を行うことにより、本発明の液状樹脂組成物を得ることができる。   In the production of the liquid resin composition of the present invention, a curing agent, a curing accelerator, a vinyl ester resin, a radical polymerization initiator, and other necessary additives are simultaneously or separately added together with the epoxy resin or epoxy acrylate resin. Mixing, stirring, dissolving, mixing, and dispersing while performing heat treatment and cooling treatment as necessary. Next, the liquid resin composition of the present invention can be obtained by adding an inorganic filler to the mixture and performing stirring, mixing, and dispersion again while performing heat treatment or cooling treatment as necessary.

本発明の液状樹脂組成物は、従来と同様にしてフリップチップ方式の半導体装置のバンプ接続の補強に用いることができる。また、フリップチップ方式の半導体装置以外にも、BGA型、POP型BGA、TAB型BGA、CSPなどの接続を補強する二次補強の用途にも適用可能である。   The liquid resin composition of the present invention can be used for reinforcing the bump connection of a flip chip type semiconductor device in the same manner as in the prior art. In addition to flip-chip semiconductor devices, the present invention can also be applied to secondary reinforcement applications that reinforce connections such as BGA type, POP type BGA, TAB type BGA, and CSP.

そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。   Therefore, an example will be shown below and will be described in more detail.

もちろん、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。   Of course, the present invention is not limited to the following examples.

表1に示した液状樹脂組成物を調製するための成分として以下のものを用いた。   The following were used as components for preparing the liquid resin composition shown in Table 1.

・ビスフェノールA型エポキシ樹脂:東都化成YD8125 エポキシ当量170
・硬化剤:新日本理化 MH−700
・硬化促進剤:四国化成 2E4M2−CN
・ビニルエステル樹脂:ビスフェノールA型エポキシ樹脂とメタクリル酸の反応物であるビニルエステル樹脂
・ラジカル重合開始剤:日本化薬 クメンハイドロパーオキサイド
・無機充填材:QS9(MRCユニテック、平均粒子径9μm)
これらの成分を表1に示した配合割合および、前記方法に従って攪拌混合した液状樹脂組成物を調製した。
-Bisphenol A type epoxy resin: Toto Kasei YD8125 epoxy equivalent 170
・ Curing agent: New Nippon Rika MH-700
・ Curing accelerator: Shikoku Kasei 2E4M2-CN
・ Vinyl ester resin: Vinyl ester resin which is a reaction product of bisphenol A type epoxy resin and methacrylic acid ・ Radical polymerization initiator: Nippon Kayaku cumene hydroperoxide ・ Inorganic filler: QS9 (MRC Unitech, average particle size 9μm)
A liquid resin composition was prepared by mixing and mixing these components according to the blending ratios shown in Table 1 and the method described above.

得られた液状樹脂組成物について以下の方法によってその性能を評価した。
<温度サイクル(TC)試験評価>
半導体PKG用のチップとして(チップサイズ0.75mm厚、10mm角)を用い、回路基板として、FR−4の回路基板を用いた。半導体PKG用のチップを回路基板に実装した後、樹脂組成物を半導体チップと回路基板との隙間に注入充填し、165℃5時間で硬化させることにより半導体装置を製造した。
The performance of the obtained liquid resin composition was evaluated by the following method.
<Temperature cycle (TC) test evaluation>
A chip for semiconductor PKG (chip size: 0.75 mm thickness, 10 mm square) was used, and a circuit board of FR-4 was used as the circuit board. After mounting the chip for semiconductor PKG on the circuit board, the resin composition was injected and filled in the gap between the semiconductor chip and the circuit board and cured at 165 ° C. for 5 hours to manufacture a semiconductor device.

硬化後の半導体装置について電気的動作をおこない、良品であったものについて−55℃で5分、150℃5分を1サイクルとする液相の温度サイクル試験を行い、1000サイクル後の半導体装置の動作を行い良否を判定した。不良率が0〜30%の場合を○、40%〜60%の場合を△、70%〜100%の場合を×として評価した。
<チップへの応力評価>
半導体PKG用のチップ(チップサイズ0.1mm厚、10mm角)を用いた。チップ裏面に樹脂を塗布し高さがハンダバンプと同じになるよう調整する。165℃5時間で硬化させた。硬化後のチップのそり量をモアレを使用して計測しアンダーフィルがチップに与える応力を評価した。
The cured semiconductor device is electrically operated, and the non-defective product is subjected to a liquid phase temperature cycle test at -55 ° C. for 5 minutes and 150 ° C. for 5 minutes. The operation was performed and the quality was judged. A case where the defect rate was 0 to 30% was evaluated as ◯, a case where it was 40% to 60% was evaluated as Δ, and a case where it was 70% to 100% was evaluated as ×.
<Evaluation of stress on chip>
A chip for semiconductor PKG (chip size 0.1 mm thickness, 10 mm square) was used. Apply resin to the back of the chip and adjust the height to be the same as the solder bump. It was cured at 165 ° C. for 5 hours. The amount of warpage of the chip after curing was measured using a moire, and the stress applied to the chip by the underfill was evaluated.

この応力評価では、160以下であることが好ましいものとして判定される。より好ましくは140以下である。
<評価結果>
以上の方法による結果も表1に示した。本発明の実施例1〜6によれば、半導体パッケージ実装に際しての接続補強において、補強効果の低下を伴わず、耐温度サイクル性との両立を図ることのできる新しい液状樹脂組成物と、これを用いて接続補強された半導体装置が実現されることがわかる。
In this stress evaluation, it is determined that it is preferably 160 or less. More preferably, it is 140 or less.
<Evaluation results>
The results obtained by the above method are also shown in Table 1. According to Examples 1 to 6 of the present invention, in connection reinforcement at the time of mounting a semiconductor package, a new liquid resin composition capable of achieving compatibility with temperature cycle resistance without reducing the reinforcement effect, and It can be seen that a semiconductor device reinforced with connection is realized.

Figure 2011202134
Figure 2011202134

Claims (5)

(A)常温で液状のエポキシ樹脂もしくはエポキシアクリレート樹脂、(B)硬化剤並びに(C)硬化促進剤を必須成分とする液状樹脂組成物であって、(D)エポキシ樹脂とメタクリル酸との反応生成物であるビニルエステル樹脂と(E)ラジカル重合開始剤を含有することを特徴とする液状樹脂組成物。   (A) Liquid resin composition containing epoxy resin or epoxy acrylate resin which is liquid at normal temperature, (B) curing agent and (C) curing accelerator as essential components, (D) reaction of epoxy resin and methacrylic acid A liquid resin composition comprising a vinyl ester resin as a product and (E) a radical polymerization initiator. 前記ビニルエステル樹脂(D)成分を、前記エポキシ樹脂もしくはエポキシアクリレート樹脂(A)成分100質量部に対して10〜200質量部の範囲内で含有することを特徴とする請求項1に記載の液状樹脂組成物。   The liquid according to claim 1, wherein the vinyl ester resin (D) component is contained within a range of 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin or epoxy acrylate resin (A) component. Resin composition. 前記ビニルエステル樹脂(D)成分が、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とメタクリル酸との反応生成物であることを特徴とする請求項1または2に記載の液状樹脂組成物。   The liquid resin composition according to claim 1 or 2, wherein the vinyl ester resin (D) component is a reaction product of a bisphenol A type epoxy resin and methacrylic acid. 前記エポキシ樹脂もしくはエポキシアクリレート樹脂(A)成分100質量部に対して、無機充填材を150質量部以下の割合で含有することを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の液状樹脂組成物。   The inorganic filler is contained at a ratio of 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin or epoxy acrylate resin (A) component, according to any one of claims 1 to 3. Liquid resin composition. 請求項1から4のうちのいずれか一項に記載の液状樹脂組成物の硬化物によってパッケージの接続部が補強されていることを特徴とする半導体装置。   A semiconductor device, wherein a connection portion of the package is reinforced by a cured product of the liquid resin composition according to claim 1.
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