JP2015071670A - Mold underfill material for compression molding, semiconductor package, structure and method of producing semiconductor package - Google Patents
Mold underfill material for compression molding, semiconductor package, structure and method of producing semiconductor package Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015071670A JP2015071670A JP2013207235A JP2013207235A JP2015071670A JP 2015071670 A JP2015071670 A JP 2015071670A JP 2013207235 A JP2013207235 A JP 2013207235A JP 2013207235 A JP2013207235 A JP 2013207235A JP 2015071670 A JP2015071670 A JP 2015071670A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compression molding
- underfill material
- mold underfill
- mold
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は圧縮成形用モールドアンダーフィル材料、半導体パッケージ、構造体および半導体パッケージの製造方法に関する。 The present invention relates to a mold underfill material for compression molding, a semiconductor package, a structure, and a method for manufacturing a semiconductor package.
基板上に半導体素子を実装してなる半導体パッケージにおいては、基板と半導体素子との間の隙間の充填と、半導体素子の封止と、を一括して行うモールドアンダーフィル材料が用いられる場合がある。モールドアンダーフィル材料に関する技術としては、たとえば特許文献１に記載のものが挙げられる。 In a semiconductor package in which a semiconductor element is mounted on a substrate, a mold underfill material that collectively fills a gap between the substrate and the semiconductor element and seals the semiconductor element may be used. . As a technique regarding the mold underfill material, for example, a technique described in Patent Document 1 can be cited.
特許文献１は、モールドアンダーフィル材用のエポキシ樹脂組成物に関する技術である。具体的には、エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填剤と、硬化促進剤と、を含む非液状のエポキシ樹脂組成物が記載されている。 Patent document 1 is a technique regarding the epoxy resin composition for mold underfill materials. Specifically, a non-liquid epoxy resin composition containing an epoxy resin, a curing agent, an inorganic filler, and a curing accelerator is described.
基板と半導体素子との間の隙間の充填と、半導体素子の封止を、モールドアンダーフィル材料を用いて一括して行う場合、上記隙間における充填性が十分に得られない場合があった。このため、充填性に優れたモールドアンダーフィル材料が求められている。 When filling the gap between the substrate and the semiconductor element and sealing the semiconductor element in a lump using a mold underfill material, the filling ability in the gap may not be sufficiently obtained. For this reason, the mold underfill material excellent in the filling property is calculated | required.
本発明によれば、
基板上に配置された半導体素子を封止するとともに、前記基板と前記半導体素子との間の隙間に充填される圧縮成形用モールドアンダーフィル材料であって、
エポキシ樹脂（Ａ）と、
硬化剤（Ｂ）と、
無機充填剤（Ｃ）と、
を含み、
粉粒体であり、
キュラストメーターを用いて金型温度１７５℃の条件下で測定した際に、測定開始から最大トルクの５％に到達するまでの時間Ｔ（５）が、２５秒以上１００秒以下である圧縮成形用モールドアンダーフィル材料が提供される。
According to the present invention,
A mold underfill material for compression molding that seals a semiconductor element disposed on a substrate and is filled in a gap between the substrate and the semiconductor element,
Epoxy resin (A),
A curing agent (B);
An inorganic filler (C);
Including
A granular material,
Compression molding in which the time T (5) from the start of measurement until reaching 5% of the maximum torque is 25 seconds or more and 100 seconds or less when measured using a curast meter at a mold temperature of 175 ° C. A mold underfill material is provided.
本発明によれば、上述した圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を用いて、基板上に配置された半導体素子を封止するとともに、前記基板と前記半導体素子との間の隙間を充填することにより得られる半導体パッケージが提供される。 According to the present invention, the above-described mold underfill material for compression molding is used to seal the semiconductor element disposed on the substrate and fill the gap between the substrate and the semiconductor element. A semiconductor package is provided.
本発明によれば、上述した圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を用いて、基板上に配置された複数の半導体素子を封止するとともに、前記基板と各前記半導体素子との間の隙間を充填することにより得られる構造体が提供される。 According to the present invention, the above-described mold underfill material for compression molding is used to seal a plurality of semiconductor elements disposed on a substrate and to fill a gap between the substrate and each semiconductor element. The structure obtained by this is provided.
本発明によれば、
基板上に、バンプを介して半導体素子を配置する工程と、
圧縮成型法を用いて、上記圧縮成形用モールドアンダーフィル材料により、前記半導体素子を封止するとともに前記基板と前記半導体素子との間の隙間を充填する工程と、
を備える半導体パッケージの製造方法が提供される。
According to the present invention,
Arranging a semiconductor element on a substrate via a bump;
A step of sealing the semiconductor element and filling a gap between the substrate and the semiconductor element by the compression molding mold underfill material using a compression molding method;
A method for manufacturing a semiconductor package is provided.
本発明によれば、充填性に優れたモールドアンダーフィル材料を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a mold underfill material having excellent filling properties.
以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.
（第１の実施形態）
本実施形態に係るモールドアンダーフィル材料は、基板上に配置された半導体素子を封止するとともに、基板と半導体素子との間の隙間に充填される圧縮成形用モールドアンダーフィル材料である。圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、エポキシ樹脂（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、無機充填剤（Ｃ）と、を含む。また、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、粉粒体である。さらに、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、キュラストメーターを用いて金型温度１７５℃の条件下で測定した際に、測定開始から最大トルクの５％に到達するまでの時間Ｔ（５）が、２５秒以上１００秒以下である。
(First embodiment)
The mold underfill material according to this embodiment is a mold underfill material for compression molding that seals a semiconductor element disposed on a substrate and is filled in a gap between the substrate and the semiconductor element. The mold underfill material for compression molding contains an epoxy resin (A), a curing agent (B), and an inorganic filler (C). Moreover, the mold underfill material for compression molding is a granular material. Furthermore, the mold underfill material for compression molding has a time T (5) from the start of measurement until it reaches 5% of the maximum torque when measured under a mold temperature of 175 ° C. using a curast meter. 25 seconds or more and 100 seconds or less.
モールドアンダーフィル材料を用いた半導体素子の封止と半導体素子下に位置する隙間の充填は、たとえばトランスファー成形法により行うことが考えられる。しかしながら、この場合、上記隙間に対し安定して優れた充填性を得ることが困難となる場合があった。これは、とくに大面積のＭＡＰ成形のような場合において顕著であった。本発明者は、このような事情に鑑みて、圧縮成形法を用いてモールドアンダーフィル材料の封止成形を行うことを検討した。しかしながら、このような場合においても、基板と半導体素子との間の隙間に対する、より優れた充填性が求められた。
本発明者は、モールドアンダーフィル材料について、キュラストメーターにより測定される硬化特性を制御することにより、半導体素子の封止と半導体素子下に位置する隙間の充填を圧縮成形法により一括して行う際における充填性を向上させることができることを新たに知見した。本実施形態は、このような知見に基づいて、キュラストメーターを用いて金型温度１７５℃の条件下で測定した際の、測定開始から最大トルクの５％に到達するまでの時間Ｔ（５）が、２５秒以上１００秒以下である圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を提供するものである。これにより、充填性に優れたモールドアンダーフィル材料を実現することが可能となる。
For example, the sealing of the semiconductor element using the mold underfill material and the filling of the gap located under the semiconductor element may be performed by a transfer molding method, for example. However, in this case, it may be difficult to obtain an excellent filling property stably with respect to the gap. This was particularly noticeable in the case of large area MAP molding. In view of such circumstances, the present inventor has studied performing sealing molding of a mold underfill material using a compression molding method. However, even in such a case, a better filling property with respect to the gap between the substrate and the semiconductor element has been demanded.
The present inventor collectively performs sealing of the semiconductor element and filling of the gap located under the semiconductor element by a compression molding method by controlling the curing characteristics measured by the curast meter for the mold underfill material. It was newly found that the filling property at the time can be improved. In the present embodiment, based on such knowledge, a time T (5) from the start of measurement until reaching 5% of the maximum torque when measured using a curast meter at a mold temperature of 175 ° C. ) Provides a mold underfill material for compression molding that is 25 seconds or more and 100 seconds or less. Thereby, it is possible to realize a mold underfill material having excellent filling properties.
以下、本実施形態に係る圧縮成形用モールドアンダーフィル材料、半導体パッケージ１００、および構造体１０２について詳細に説明する。
Hereinafter, the mold underfill material for compression molding, the
まず、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料について説明する。
圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、基板上に配置された半導体素子を封止するとともに、基板と半導体素子との間の隙間に充填される。半導体素子の封止、および基板と半導体素子との間の隙間への充填は、圧縮成形法を用いて一括して行われる。これにより、充填性や灰分均一性に優れたモールドアンダーフィル材料の成形を行うことができる。このような効果は、たとえばＭＡＰ成形等の大面積の封止成形において、とくに顕著に得られるものである。
基板は、たとえばインターポーザ等の配線基板である。また、半導体素子は、たとえば基板に対してフリップチップ実装される。圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を用いた封止および充填により形成されるのは、たとえばＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）やＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）等の半導体パッケージであり、近年これらのパッケージの成形に多く適用されるＭＡＰ（Ｍｏｌｄ Ａｒｒａｙ Ｐａｃｋａｇｅ）成形により形成される構造体にも係るものである。
First, the mold underfill material for compression molding will be described.
The mold underfill material for compression molding seals the semiconductor element disposed on the substrate and fills the gap between the substrate and the semiconductor element. The sealing of the semiconductor element and the filling of the gap between the substrate and the semiconductor element are performed collectively using a compression molding method. Thereby, the mold underfill material excellent in filling property and ash content uniformity can be formed. Such an effect is particularly prominent in large-area sealing molding such as MAP molding.
The substrate is a wiring substrate such as an interposer, for example. The semiconductor element is flip-chip mounted on a substrate, for example. For example, semiconductor packages such as BGA (Ball Grid Array) and CSP (Chip Size Package) are formed by sealing and filling using a mold underfill material for compression molding. The present invention also relates to a structure formed by MAP (Mold Array Package) molding.
圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、粉粒体である。これにより、圧縮成形法を用いて、充填性や灰分均一性に優れたモールドアンダーフィル材料の成形を行うことが可能となる。なお、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料が粉粒体であるとは、粉末状または顆粒状のいずれかである場合を指す。本実施形態に係る圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、たとえば顆粒状とすることができる。
なお、粉粒体である本実施形態の圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を用いた圧縮成形によれば、粉粒体ではなくタブレット状であるモールドアンダーフィル材料を用いたトランスファー成形と比較して、優れた充填性および灰分均一性を実現することができる。
The mold underfill material for compression molding is a granular material. Thereby, it becomes possible to shape | mold the mold underfill material excellent in filling property and ash content uniformity using the compression molding method. In addition, that the mold underfill material for compression molding is a granular material refers to the case where it is either powdered or granular. The mold underfill material for compression molding according to the present embodiment can be, for example, granular.
In addition, according to the compression molding using the mold underfill material for compression molding of the present embodiment which is a granular material, compared to the transfer molding using a mold underfill material which is a tablet rather than the granular material, Excellent fillability and ash uniformity can be achieved.
本実施形態における圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、ＪＩＳ標準篩を用いて篩分により測定した粒度分布において、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料全体に対する粒径１０６μｍ未満の微粉の割合が、５質量％以下であることが好ましく、３質量％以下であることがより好ましい。粒径１０６μｍ未満の微粉の割合を上記上限値以下とすることにより、金型上に撒かれた際に粉粒体である材料が塊状物になってしまうことなく均一に溶融し、部分ゲルや硬化むらを抑制することができる。このため、圧縮成形時における灰分均一性や成形性の向上を図ることが可能となる。
また、本実施形態における圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、ＪＩＳ標準篩を用いて篩分により測定した粒度分布において、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料全体に対する粒径２ｍｍ以上の粗粒の割合が、３質量％以下であることが好ましく、２質量％以下であることがより好ましい。粒径２ｍｍ以上の粗粒の割合を上記上限値以下とすることにより、圧縮成形時における撒きむらを低減し、硬化樹脂厚みの均一性の向上を図ることができる。また、金型上に撒かれた際に粉粒体である材料が塊状物になってしまうことなく均一に溶融し、部分ゲルや硬化むらを抑制し、圧縮成形時における灰分均一性や成形性の向上を図ることも可能となる。
In the mold underfill material for compression molding in the present embodiment, in the particle size distribution measured by sieving using a JIS standard sieve, the ratio of fine powder having a particle size of less than 106 μm to the whole mold underfill material for compression molding is 5 mass%. Or less, more preferably 3% by mass or less. By setting the ratio of fine powder having a particle size of less than 106 μm to the upper limit value or less, the material that is a granular material is uniformly melted without being agglomerated when it is sown on a mold, Uneven curing can be suppressed. For this reason, it becomes possible to aim at the improvement of the ash content uniformity and moldability at the time of compression molding.
Further, the mold underfill material for compression molding in the present embodiment has a ratio of coarse particles having a particle diameter of 2 mm or more to the whole mold underfill material for compression molding in the particle size distribution measured by sieving using a JIS standard sieve. It is preferably 3% by mass or less, and more preferably 2% by mass or less. By setting the ratio of coarse particles having a particle diameter of 2 mm or more to the upper limit value or less, it is possible to reduce unevenness in compression molding and improve the uniformity of the cured resin thickness. In addition, when it is sown on the mold, the material that is a granular material melts uniformly without becoming a lump, and suppresses partial gel and unevenness of curing, ash content uniformity and moldability during compression molding It is also possible to improve.
上述のような圧縮成形用モールドアンダーフィル材料の粒度分布を測定する方法としては、ロータップ型篩振動機に備え付けた目開き２．００ｍｍ、１．００ｍｍおよび１０６μｍのＪＩＳ標準篩を用い、これらの篩を２０分間に亘って振動（ハンマー打数：１２０回／分）させながら４０ｇの試料を篩に通して分級し、分級前の全試料質量に対する、２．００ｍｍ、１．００ｍｍの篩に残る粒子の割合（質量％）、および１０６μｍの篩を通過する微粉の割合（質量％）を求める方法が一例として挙げられる。
なお、この方法を用いる場合、アスペクト比の高い粒子は、それぞれの篩を通過する可能性がある。このため、上記方法による粒度分布の測定においては、たとえば便宜上、上記一定条件により分級した各成分の質量％を、各成分に該当する粒径を有する粒子の、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料全体に対する割合として定義することができる。
As a method for measuring the particle size distribution of the mold underfill material for compression molding as described above, JIS standard sieves having openings of 2.00 mm, 1.00 mm and 106 μm provided in a low-tap type sieve vibrator are used. The sample was passed through a sieve while vibrating (hammer strike rate: 120 times / minute) for 20 minutes, and the particles remaining on the 2.00 mm and 1.00 mm sieves were classified with respect to the total sample weight before classification. An example is a method for determining the ratio (mass%) and the ratio (mass%) of fine powder passing through a 106 μm sieve.
When this method is used, particles having a high aspect ratio may pass through each sieve. For this reason, in the measurement of the particle size distribution by the above method, for example, for convenience, the mass% of each component classified according to the above-described constant condition is the amount of particles having a particle size corresponding to each component with respect to the entire mold underfill material for compression molding. It can be defined as a percentage.
本実施形態において、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、キュラストメーターを用いて金型温度１７５℃の条件下で測定した際に、測定開始から最大トルクの５％に到達するまでの時間Ｔ（５）が、２５秒以上１００秒以下である。ここでは、たとえば測定開始から３００秒におけるトルクを、最大トルクとして定義することができる。 In this embodiment, the mold underfill material for compression molding is time T (from the start of measurement until it reaches 5% of the maximum torque when measured under the condition of a mold temperature of 175 ° C. using a curast meter. 5) is 25 seconds or more and 100 seconds or less. Here, for example, the torque at 300 seconds from the start of measurement can be defined as the maximum torque.
時間Ｔ（５）を２５秒以上とすることにより、圧縮成形において、基板と半導体素子との間の隙間に対する充填性を向上させることができる。一方で、時間Ｔ（５）を１００秒以下とすることにより、圧縮成形において、十分な硬化性を実現することができる。このように、キュラストメーターにより測定される硬化特性を制御することにより、圧縮成形時における充填性や硬化性に優れたモールドアンダーフィル材料を実現することができる。また、充填性や硬化性を向上させる観点からは、時間Ｔ（５）が、３０秒以上９０秒以下であることがより好ましく、充填性や灰分均一性のさらなる安定性を考慮すると４５秒以上８０秒以下であることがとくに好ましい。
なお、時間Ｔ（５）は、たとえば圧縮成形用モールドアンダーフィル材料に含まれる各成分の種類や含有量、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料の粒度分布等をそれぞれ適切に調整することにより制御することが可能である。本実施形態においては、たとえば硬化剤（Ｂ）や無機充填剤（Ｃ）の種類や含有量を、硬化促進剤（Ｄ）やカップリング剤（Ｅ）を含む場合にはこれらの種類や含有量を調整することが挙げられる。
By setting the time T (5) to 25 seconds or more, in the compression molding, the filling property with respect to the gap between the substrate and the semiconductor element can be improved. On the other hand, by setting the time T (5) to 100 seconds or less, sufficient curability can be realized in compression molding. In this way, by controlling the curing characteristics measured by the curast meter, it is possible to realize a mold underfill material having excellent filling properties and curability during compression molding. Further, from the viewpoint of improving fillability and curability, the time T (5) is more preferably 30 seconds or more and 90 seconds or less, and 45 seconds or more in consideration of further stability of fillability and ash uniformity. It is particularly preferable that it is 80 seconds or less.
The time T (5) is controlled by appropriately adjusting, for example, the type and content of each component contained in the compression molding mold underfill material, the particle size distribution of the compression molding mold underfill material, and the like. Is possible. In the present embodiment, for example, the types and contents of the curing agent (B) and the inorganic filler (C) include those types and contents when the curing accelerator (D) and the coupling agent (E) are included. It is mentioned to adjust.
本実施形態における圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、高化式フローテスターを用いて測定される１７５℃における粘度ηが、たとえば３．５Ｐａ・秒以上１５Ｐａ・秒以下である。粘度ηを３．５Ｐａ・秒以上とすることにより、成形性に優れた圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を実現することができる。また、粘度ηを１５Ｐａ・秒以下とすることにより、圧縮成形において、基板と半導体素子との間の隙間に対する充填性をより効果的に向上させることができる。なお、成形性および充填性を向上させる観点からは、粘度ηが３．５Ｐａ・秒以上１０Ｐａ・秒以下であることがより好ましく、４．０Ｐａ・秒以上１０Ｐａ・秒以下であることがとくに好ましい。
なお、粘度ηは、たとえば圧縮成形用モールドアンダーフィル材料に含まれる各成分の種類や含有量、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料の粒度分布等をそれぞれ適切に調整することにより制御することが可能である。
The compression molding mold underfill material in the present embodiment has a viscosity η at 175 ° C. measured using a Koka flow tester of, for example, 3.5 Pa · second or more and 15 Pa · second or less. By setting the viscosity η to 3.5 Pa · sec or more, a mold underfill material for compression molding having excellent moldability can be realized. Further, by setting the viscosity η to 15 Pa · sec or less, the filling property to the gap between the substrate and the semiconductor element can be more effectively improved in the compression molding. From the viewpoint of improving moldability and fillability, the viscosity η is more preferably from 3.5 Pa · second to 10 Pa · second, and particularly preferably from 4.0 Pa · second to 10 Pa · second. .
The viscosity η can be controlled, for example, by appropriately adjusting the type and content of each component contained in the compression molding mold underfill material, the particle size distribution of the compression molding mold underfill material, and the like. is there.
本実施形態においては、たとえば高化式フローテスターを用いて、温度１７５℃、荷重４０ｋｇｆ（ピストン面積１ｃｍ２）、ダイ穴直径０．５０ｍｍ、ダイ長さ１．００ｍｍの試験条件で測定される、溶解した圧縮成形用モールドアンダーフィル材料のみかけの粘度を、粘度ηとすることができる。この場合、粘度ηは、たとえば以下の計算式より算出することができる。計算式中、Ｑは単位時間あたりに流れるモールドアンダーフィル材料の流量である。
η＝（４πＤＰ／１２８ＬＱ）×１０−３（Ｐａ・秒）
η：みかけの粘度
Ｄ：ダイ穴直径（ｍｍ）
Ｐ：試験圧力（Ｐａ）
Ｌ：ダイ長さ（ｍｍ）
Ｑ：フローレート（ｃｍ３／秒）
In the present embodiment, for example, using a Koka flow tester, the temperature is 175 ° C., the load is 40 kgf (piston area 1 cm 2 ), the die hole diameter is 0.50 mm, and the die length is 1.00 mm. The apparent viscosity of the melted mold underfill material for compression molding can be the viscosity η. In this case, the viscosity η can be calculated by, for example, the following calculation formula. In the calculation formula, Q is a flow rate of the mold underfill material flowing per unit time.
η = (4πDP / 128LQ) × 10 −3 (Pa · second)
η: Apparent viscosity D: Die hole diameter (mm)
P: Test pressure (Pa)
L: Die length (mm)
Q: Flow rate (cm 3 / sec)
本実施形態においては、時間Ｔ（５）／粘度ηを調整することにより、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料の充填性、成形性、流動性および硬化性のバランスの向上を図ることができる。これらのバランスを向上させる観点からは、時間Ｔ（５）／粘度ηが、たとえば２Ｐａ−１以上３０Ｐａ−１以下であることが好ましく、４Ｐａ−１以上２５Ｐａ−１以下であることがより好ましく、５Ｐａ−１以上２０Ｐａ−１以下であることがとくに好ましい。時間Ｔ（５）／粘度ηを上記下限値以上とすることにより、流動性および充填性をバランスよく向上させることができる。また、時間Ｔ（５）／粘度ηを上記上限値以下とすることにより、硬化性や成形性の低下を確実に抑制しつつ、充填性の向上を図ることが可能となる。本発明では、とくにＭＡＰ成形のような大面積の構造体における、半導体素子と基板の間のわずかな空間への充填性と均一成形性を両立するという従来にない特性の両立のために、時間Ｔ（５）／粘度ηの値は重要な概念となるものである。 In the present embodiment, by adjusting the time T (5) / viscosity η, it is possible to improve the balance of filling property, moldability, fluidity and curability of the mold underfill material for compression molding. From the viewpoint of improving these balance, time T (5) / viscosity η, for example preferably 2 Pa -1 or 30 Pa -1 or less, more preferably 4 Pa -1 or 25 Pa -1 or less, it is particularly preferred 5pa -1 or 20 Pa -1 or less. By setting the time T (5) / viscosity η to be equal to or higher than the above lower limit value, the fluidity and filling property can be improved in a balanced manner. In addition, by setting the time T (5) / viscosity η to be equal to or less than the above upper limit value, it is possible to improve the filling property while reliably suppressing the decrease in curability and moldability. In the present invention, in particular, in a large-area structure such as MAP molding, in order to achieve both of the unprecedented characteristics of achieving both a filling property in a small space between a semiconductor element and a substrate and a uniform moldability, time is required. The value of T (5) / viscosity η is an important concept.
圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、エポキシ樹脂（Ａ）と、硬化剤（Ｂ）と、無機充填剤（Ｃ）と、を含む。これにより、圧縮成形法を用いて、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料の成形を行うことが可能となる。 The mold underfill material for compression molding contains an epoxy resin (A), a curing agent (B), and an inorganic filler (C). Thereby, it becomes possible to shape | mold the mold underfill material for compression molding using a compression molding method.
（（Ａ）エポキシ樹脂）
エポキシ樹脂（Ａ）としては、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を用いることができ、その分子量や分子構造は特に限定されない。
本実施形態において、エポキシ樹脂（Ａ）としては、たとえばビフェニル型エポキシ樹脂；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、テトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；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等のノボラック型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の多官能エポキシ樹脂；フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂；ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレンの２量体をグリシジルエーテル化して得られるエポキシ樹脂等のナフトール型エポキシ樹脂；トリグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート等のトリアジン核含有エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等の有橋環状炭化水素化合物変性フェノール型エポキシ樹脂が挙げられ、これらは１種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。これらのうち、ビフェニル型エポキシ樹脂、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、およびテトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ならびにスチルベン型エポキシ樹脂は結晶性を有するものであることが好ましい。
((A) Epoxy resin)
As the epoxy resin (A), monomers, oligomers and polymers generally having two or more epoxy groups in one molecule can be used, and the molecular weight and molecular structure are not particularly limited.
In the present embodiment, as the epoxy resin (A), for example, biphenyl type epoxy resin; bisphenol type epoxy resin such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, tetramethylbisphenol F type epoxy resin; stilbene type epoxy resin; Novolak type epoxy resins such as phenol novolac type epoxy resins and cresol novolak type epoxy resins; polyfunctional epoxy resins such as triphenolmethane type epoxy resins and alkyl-modified triphenolmethane type epoxy resins; phenol aralkyl type epoxy resins having a phenylene skeleton; Aralkyl-type epoxy resins such as phenol aralkyl-type epoxy resins having a biphenylene skeleton; dihydroxynaphthalene-type epoxy resin, dihydroxynaphthalene Naphthol type epoxy resins such as epoxy resins obtained by glycidyl ether conversion; triazine nucleus-containing epoxy resins such as triglycidyl isocyanurate and monoallyl diglycidyl isocyanurate; bridged cyclic hydrocarbons such as dicyclopentadiene modified phenol type epoxy resins Compound-modified phenol type epoxy resins may be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more. Among these, biphenyl type epoxy resins, bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol type epoxy resins such as tetramethylbisphenol F type epoxy resins, and stilbene type epoxy resins have crystallinity. Is preferred.
エポキシ樹脂（Ａ）としては、下記式（１）で表されるエポキシ樹脂、下記式（２）で表されるエポキシ樹脂、および下記式（３）で表されるエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を含有するものを用いることがとくに好ましい。 The epoxy resin (A) is selected from the group consisting of an epoxy resin represented by the following formula (1), an epoxy resin represented by the following formula (2), and an epoxy resin represented by the following formula (3). It is particularly preferable to use a material containing at least one kind.
本実施形態において、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料中におけるエポキシ樹脂（Ａ）の含有量は、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料全体に対して３質量％以上であることが好ましく、４質量％以上であることがより好ましく、６質量％以上であることがとくに好ましい。エポキシ樹脂（Ａ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、圧縮成形時において、十分な流動性を実現し、充填性や成形性の向上を図ることができる。
一方で、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料中におけるエポキシ樹脂（Ａ）の含有量は、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料全体に対して３０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましい。エポキシ樹脂（Ａ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を用いて形成される半導体パッケージについて、耐湿信頼性や耐リフロー性を向上させることができる。
In this embodiment, the content of the epoxy resin (A) in the mold underfill material for compression molding is preferably 3% by mass or more with respect to the entire mold underfill material for compression molding, and is 4% by mass or more. More preferably, it is particularly preferably 6% by mass or more. By making content of an epoxy resin (A) more than the said lower limit, sufficient fluidity | liquidity can be implement | achieved at the time of compression molding, and the improvement of a fillability or a moldability can be aimed at.
On the other hand, the content of the epoxy resin (A) in the mold underfill material for compression molding is preferably 30% by mass or less, and preferably 20% by mass or less with respect to the entire mold underfill material for compression molding. Is more preferable. By setting the content of the epoxy resin (A) to be equal to or less than the above upper limit value, moisture resistance reliability and reflow resistance can be improved for a semiconductor package formed using a mold underfill material for compression molding.
（（Ｂ）硬化剤）
封止用樹脂組成物に含まれる硬化剤（Ｂ）としては、たとえば重付加型の硬化剤、触媒型の硬化剤、および縮合型の硬化剤の３タイプに大別することができる。
((B) curing agent)
The curing agent (B) contained in the encapsulating resin composition can be roughly classified into three types, for example, a polyaddition type curing agent, a catalyst type curing agent, and a condensation type curing agent.
硬化剤（Ｂ）に用いられる重付加型の硬化剤としては、たとえばジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、メタキシレリレンジアミン（ＭＸＤＡ）などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ｍ−フェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、有機酸ジヒドララジドなどを含むポリアミン化合物；ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）などの脂環族酸無水物、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）などの芳香族酸無水物などを含む酸無水物；ノボラック型フェノール樹脂、ポリビニルフェノールなどのフェノール樹脂系硬化剤；ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテルなどのポリメルカプタン化合物；イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネートなどのイソシアネート化合物；カルボン酸含有ポリエステル樹脂などの有機酸類などが挙げられる。 Examples of the polyaddition type curing agent used in the curing agent (B) include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), and metaxylylenediamine (MXDA), diaminodiphenylmethane (DDM), In addition to aromatic polyamines such as m-phenylenediamine (MPDA) and diaminodiphenylsulfone (DDS), polyamine compounds containing dicyandiamide (DICY), organic acid dihydrazide, etc .; hexahydrophthalic anhydride (HHPA), methyltetrahydrophthalic anhydride ( Acid anhydrides including alicyclic acid anhydrides such as MTHPA), trimellitic anhydride (TMA), pyromellitic anhydride (PMDA), benzophenone tetracarboxylic acid (BTDA), etc .; novolac type F Nord resin, phenol resin-based curing agent such as polyvinyl phenol; polysulfide, thioester, polymercaptan compounds such as thioethers; isocyanate prepolymer, isocyanate compounds such as blocked isocyanate; and organic acids such as carboxylic acid-containing polyester resins.
硬化剤（Ｂ）に用いられる触媒型の硬化剤としては、たとえばベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、２，４，６−トリスジメチルアミノメチルフェノール（ＤＭＰ−３０）などの３級アミン化合物；２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール（ＥＭＩ２４）などのイミダゾール化合物；ＢＦ３錯体などのルイス酸などが挙げられる。 Examples of the catalyst-type curing agent used for the curing agent (B) include tertiary amine compounds such as benzyldimethylamine (BDMA) and 2,4,6-trisdimethylaminomethylphenol (DMP-30); 2-methyl Examples include imidazole compounds such as imidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole (EMI24); Lewis acids such as BF3 complex.
硬化剤（Ｂ）に用いられる縮合型の硬化剤としては、たとえばレゾール型フェノール樹脂；メチロール基含有尿素樹脂のような尿素樹脂；メチロール基含有メラミン樹脂のようなメラミン樹脂などが挙げられる。 Examples of the condensation type curing agent used in the curing agent (B) include a resol type phenol resin; a urea resin such as a methylol group-containing urea resin; and a melamine resin such as a methylol group-containing melamine resin.
これらの中でも、耐燃性、耐湿性、電気特性、硬化性、および保存安定性等についてのバランスを向上させる観点から、フェノール樹脂系硬化剤が好ましい。フェノール樹脂系硬化剤としては、一分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を用いることができ、その分子量、分子構造は特に限定されない。
硬化剤（Ｂ）に用いられるフェノール樹脂系硬化剤としては、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、ビスフェノールノボラック等のノボラック型フェノール樹脂；ポリビニルフェノール；トリフェノールメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂；テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂；フェニレン骨格及び／又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び／又はビフェニレン骨格を有する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；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のビスフェノール化合物等が挙げられ、これらは１種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。これらの中でも、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料の硬化性を向上させる観点からは、多官能型フェノール樹脂またはアラルキル型フェノール樹脂を用いることがより好ましい。
Among these, a phenol resin-based curing agent is preferable from the viewpoint of improving the balance of flame resistance, moisture resistance, electrical properties, curability, storage stability, and the like. As the phenol resin-based curing agent, monomers, oligomers, and polymers in general having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule can be used, and the molecular weight and molecular structure are not particularly limited.
Examples of the phenolic resin-based curing agent used in the curing agent (B) include novolak-type phenol resins such as phenol novolak resin, cresol novolac resin, and bisphenol novolak; polyvinylphenol; polyfunctional phenol resin such as triphenolmethane type phenol resin. Modified phenolic resins such as terpene modified phenolic resin and dicyclopentadiene modified phenolic resin; aralkyl type phenolic resins such as phenol aralkyl resin having phenylene skeleton and / or biphenylene skeleton, naphthol aralkyl resin having phenylene and / or biphenylene skeleton; Examples thereof include bisphenol compounds such as A and bisphenol F, and these may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is more preferable to use polyfunctional phenol resin or aralkyl type phenol resin from the viewpoint of improving the curability of the mold underfill material for compression molding.
本実施形態において、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料中における硬化剤（Ｂ）の含有量は、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料全体に対して１質量％以上であることが好ましく、２質量％以上であることがより好ましく、３質量％以上であることがとくに好ましい。硬化剤（Ｂ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、圧縮成形時において、優れた流動性を実現し、充填性や成形性の向上を図ることができる。
一方で、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料中における硬化剤（Ｂ）の含有量は、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料全体に対して２５質量％以下であることが好ましく、１５質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以下であることがとくに好ましい。硬化剤（Ｂ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を用いて形成される半導体パッケージについて、耐湿信頼性や耐リフロー性を向上させることができる。
In this embodiment, it is preferable that content of the hardening | curing agent (B) in the mold underfill material for compression molding is 1 mass% or more with respect to the whole mold underfill material for compression molding, and it is 2 mass% or more. More preferably, it is more preferably 3% by mass or more. By setting the content of the curing agent (B) to the above lower limit value or more, excellent fluidity can be realized at the time of compression molding, and the fillability and moldability can be improved.
On the other hand, it is preferable that content of the hardening | curing agent (B) in the mold underfill material for compression molding is 25 mass% or less with respect to the whole mold underfill material for compression molding, and it is 15 mass% or less. Is more preferable, and it is especially preferable that it is 10 mass% or less. By setting the content of the curing agent (B) to the upper limit value or less, moisture resistance reliability and reflow resistance can be improved for a semiconductor package formed using a compression molding mold underfill material.
（（Ｃ）無機充填剤）
無機充填剤（Ｃ）の構成材料としては、とくに限定されないが、たとえば溶融シリカ、結晶シリカ等のシリカ、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミ等が挙げられ、これらのうちいずれか１種以上を使用できる。これらの中でも、汎用性に優れている観点から、シリカを用いることがより好ましく、溶融シリカを用いることがとくに好ましい。また、無機充填剤（Ｃ）は、球状であることが好ましく、さらには球状シリカであることが好ましい。これにより、圧縮成形時における圧縮成形用モールドアンダーフィル材料の流動性を効果的に向上させることができる。
((C) inorganic filler)
The constituent material of the inorganic filler (C) is not particularly limited, and examples thereof include silica such as fused silica and crystalline silica, alumina, silicon nitride, aluminum nitride, and the like, and any one or more of these can be used. . Among these, from the viewpoint of excellent versatility, it is more preferable to use silica, and it is particularly preferable to use fused silica. Further, the inorganic filler (C) is preferably spherical, and more preferably spherical silica. Thereby, the fluidity | liquidity of the mold underfill material for compression molding at the time of compression molding can be improved effectively.
無機充填剤（Ｃ）は、たとえば体積基準粒度分布の最大粒径側からみて累積頻度が５％となる粒径Ｒｍａｘが８μｍ以上３５μｍ以下である。これにより、無機充填剤（Ｃ）の分散性を向上させ、灰分均一性を効果的に向上させることができる。また、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料の流動性を向上させることもできる。灰分均一性と流動性のバランスを効果的に向上させる観点からは、粒径Ｒｍａｘが１０μｍ以上２５μｍ以下であることがより好ましく、１１μｍ以上２３μｍ以下であることがとくに好ましい。 For example, the inorganic filler (C) has a particle size R max of 8 μm or more and 35 μm or less with a cumulative frequency of 5% when viewed from the maximum particle size side of the volume-based particle size distribution. Thereby, the dispersibility of an inorganic filler (C) can be improved and ash content uniformity can be improved effectively. Moreover, the fluidity | liquidity of the mold underfill material for compression molding can also be improved. From the viewpoint of effectively improving the balance between ash content uniformity and fluidity, the particle size R max is more preferably 10 μm or more and 25 μm or less, and particularly preferably 11 μm or more and 23 μm or less.
また、無機充填剤（Ｃ）は、体積基準粒度分布の最大ピークに対応する粒径をモード径Ｒとして、モード径Ｒが１μｍ以上２４μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上２４μｍ以下であることがより好ましく、４．５μｍ以上２４μｍ以下であることがとくに好ましい。これにより、圧縮成形時において、基板と半導体素子との間の狭ギャップに対する充填性と大面積のＭＡＰ成形における均一成形性をより効果的に向上させることができる。 The inorganic filler (C) preferably has a mode diameter R of 1 μm or more and 24 μm or less, preferably 3 μm or more and 24 μm or less, where the particle diameter corresponding to the maximum peak of the volume-based particle size distribution is the mode diameter R. More preferably, it is 4.5 μm or more and 24 μm or less. Thereby, the filling property with respect to the narrow gap between a board | substrate and a semiconductor element and the uniform moldability in MAP molding of a large area can be improved more effectively at the time of compression molding.
圧縮成形時における充填性、流動性、灰分均一性のバランスをより効果的に向上させる観点からは、無機充填剤（Ｃ）は、Ｒ／Ｒｍａｘが０．４以上であることが好ましく、０．５０よりも大きいことがより好ましく、０．５２以上であることがとくに好ましい。なお、圧縮成形時における充填性を向上させる観点からは、無機充填剤（Ｃ）がＲ＜Ｒｍａｘの関係を満たすことが好ましい。この場合、Ｒ／Ｒｍａｘは１．０未満となる。 From the viewpoint of more effectively improving the balance of filling property, fluidity, and ash uniformity during compression molding, the inorganic filler (C) preferably has an R / R max of 0.4 or more. Is more preferably larger than .50, particularly preferably 0.52 or more. In addition, it is preferable that an inorganic filler (C) satisfy | fills the relationship of R < Rmax from a viewpoint of improving the fillability at the time of compression molding. In this case, R / R max is less than 1.0.
無機充填剤（Ｃ）全体の体積基準粒度分布において、モード径Ｒを有する粒子の頻度は、３．５％以上１５％以下であることが好ましく、４％以上１０％以下であることがより好ましく、４．５％以上９％以下であることがとくに好ましい。これにより、モード径Ｒまたはモード径Ｒに近い粒径を有する粒子の割合を高くすることができる。このため、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料について、流動性および充填性のバランスをより効果的に向上させることができる。 In the volume-based particle size distribution of the entire inorganic filler (C), the frequency of particles having a mode diameter R is preferably 3.5% or more and 15% or less, and more preferably 4% or more and 10% or less. It is particularly preferably 4.5% or more and 9% or less. Thereby, the ratio of the particle | grains which have the particle diameter close | similar to the mode diameter R or the mode diameter R can be made high. For this reason, about the mold underfill material for compression molding, the balance of fluidity | liquidity and a filling property can be improved more effectively.
また、無機充填剤（Ｃ）全体の体積基準粒度分布において、０．８×Ｒ以上１．２×Ｒ以下の粒径を有する粒子の頻度は、１０％以上６０％以下であることが好ましく、１２％以上５０％以下であることがより好ましく、１５％以上４５％以下であることがとくに好ましい。これにより、モード径Ｒまたはモード径Ｒに近い粒径を有する粒子の割合を確実に高くすることができる。このため、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料について、流動性および充填性のバランスをより効果的に向上させることができる。
また、無機充填剤（Ｃ）全体の体積基準粒度分布において、０．５×Ｒ以下の粒径を有する粒子の頻度は、５％以上５０％以下であることが好ましい。モード径Ｒに対して比較的小さな粒径の粒子の頻度を上記範囲とすることにより、より流動性に優れた圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を実現することが可能となる。
Further, in the volume-based particle size distribution of the entire inorganic filler (C), the frequency of particles having a particle size of 0.8 × R or more and 1.2 × R or less is preferably 10% or more and 60% or less, It is more preferably 12% or more and 50% or less, and particularly preferably 15% or more and 45% or less. Thereby, the ratio of particles having a mode diameter R or a particle diameter close to the mode diameter R can be reliably increased. For this reason, about the mold underfill material for compression molding, the balance of fluidity | liquidity and a filling property can be improved more effectively.
Further, in the volume-based particle size distribution of the entire inorganic filler (C), the frequency of particles having a particle size of 0.5 × R or less is preferably 5% or more and 50% or less. By setting the frequency of particles having a relatively small particle diameter relative to the mode diameter R to be in the above range, it is possible to realize a mold underfill material for compression molding having more excellent fluidity.
なお、無機充填剤（Ｃ）の粒度分布は、たとえば原料粒子を篩やサイクロン（空気分級）等を用いて分級することにより調整することが可能である。また、粒径Ｒｍａｘやモード径Ｒ等の無機充填剤（Ｃ）における粒度分布の測定は、たとえば（株）島津製作所製レーザー回折散乱式粒度分布計ＳＡＬＤ−７０００を使用して行うことができる。 The particle size distribution of the inorganic filler (C) can be adjusted, for example, by classifying the raw material particles using a sieve, a cyclone (air classification) or the like. The particle size distribution in the inorganic filler (C) such as the particle size R max and the mode diameter R can be measured using, for example, a laser diffraction scattering type particle size distribution analyzer SALD-7000 manufactured by Shimadzu Corporation. .
本実施形態において、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料中における無機充填剤（Ｃ）の含有量は、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料全体に対して５０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましい。無機充填剤（Ｃ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、低吸湿性および低熱膨張性を向上させ、半導体パッケージの耐湿信頼性や耐リフロー性をより効果的に向上させることができる。
一方で、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料中における無機充填剤（Ｃ）の含有量は、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料全体に対して９３質量％以下であることが好ましく、９１質量％以下であることがより好ましい。無機充填剤（Ｃ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料の圧縮成形時における流動性や充填性をより効果的に向上させることが可能となる。
In the present embodiment, the content of the inorganic filler (C) in the compression molding mold underfill material is preferably 50% by mass or more, and preferably 60% by mass or more with respect to the entire compression molding mold underfill material. It is more preferable that By setting the content of the inorganic filler (C) to the above lower limit value or more, low moisture absorption and low thermal expansion can be improved, and moisture resistance reliability and reflow resistance of the semiconductor package can be more effectively improved. .
On the other hand, the content of the inorganic filler (C) in the mold underfill material for compression molding is preferably 93% by mass or less and 91% by mass or less with respect to the entire mold underfill material for compression molding. It is more preferable. By setting the content of the inorganic filler (C) to be equal to or less than the above upper limit value, it is possible to more effectively improve the fluidity and filling property during compression molding of the mold underfill material for compression molding.
（（Ｄ）硬化促進剤）
圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、たとえば硬化促進剤（Ｄ）をさらに含むことができる。硬化促進剤（Ｄ）は、エポキシ樹脂（Ａ）のエポキシ基と、硬化剤（Ｂ）（たとえば、フェノール樹脂系硬化剤のフェノール性水酸基）と、の架橋反応を促進させるものであればよく、たとえば一般の封止用エポキシ樹脂組成物に使用するものを用いることができる。硬化促進剤（Ｄ）としては、たとえば有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物；１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、ベンジルジメチルアミン、２−メチルイミダゾール等が例示されるアミジンや３級アミン、さらには前記アミジン、アミンの４級塩等の窒素原子含有化合物等が挙げられ、これらは１種類を単独で用いても２種以上を併用しても差し支えない。これらの中でも、硬化性を向上させる観点からはリン原子含有化合物を用いることがより好ましい。また、流動性と硬化性のバランスを向上させる観点からは、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等の潜伏性を有する硬化促進剤を用いることがより好ましい。また、圧縮成形時における充填性を向上させる観点からは、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、またはホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物を用いることがとくに好ましい。なお、製造コストの観点からは、有機ホスフィンや窒素原子含有化合物も好適に用いることができる。
((D) curing accelerator)
The mold underfill material for compression molding can further contain, for example, a curing accelerator (D). The curing accelerator (D) may be any one that promotes the crosslinking reaction between the epoxy group of the epoxy resin (A) and the curing agent (B) (for example, the phenolic hydroxyl group of the phenol resin curing agent), For example, what is used for a general epoxy resin composition for sealing can be used. Examples of the curing accelerator (D) include phosphorus atom-containing compounds such as organic phosphines, tetra-substituted phosphonium compounds, phosphobetaine compounds, adducts of phosphine compounds and quinone compounds, adducts of phosphonium compounds and silane compounds; Amidines and tertiary amines exemplified by 8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, benzyldimethylamine, 2-methylimidazole and the like, and further nitrogen-containing compounds such as the amidines and quaternary salts of amines, etc. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is more preferable to use a phosphorus atom-containing compound from the viewpoint of improving curability. In addition, from the viewpoint of improving the balance between fluidity and curability, it has latent properties such as tetra-substituted phosphonium compounds, phosphobetaine compounds, adducts of phosphine compounds and quinone compounds, and adducts of phosphonium compounds and silane compounds. It is more preferable to use a curing accelerator. Further, from the viewpoint of improving the filling property at the time of compression molding, it is particularly preferable to use an adduct of a phosphine compound and a quinone compound or an adduct of a phosphonium compound and a silane compound. From the viewpoint of production costs, organic phosphines and nitrogen atom-containing compounds can also be used suitably.
硬化促進剤（Ｄ）として用いられる有機ホスフィンとしては、たとえばエチルホスフィン、フェニルホスフィン等の第１ホスフィン；ジメチルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第２ホスフィン；トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の第３ホスフィンが挙げられる。 Examples of the organic phosphine used as the curing accelerator (D) include a first phosphine such as ethylphosphine and phenylphosphine; a second phosphine such as dimethylphosphine and diphenylphosphine; trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, triphenylphosphine, and the like. Of the third phosphine.
硬化促進剤（Ｄ）として用いられるテトラ置換ホスホニウム化合物としては、たとえば下記一般式（４）で表される化合物が挙げられる。 Examples of the tetra-substituted phosphonium compound used as the curing accelerator (D) include a compound represented by the following general formula (4).
一般式（４）で表される化合物は、たとえば以下のようにして得られるが、これに限定されるものではない。まず、テトラ置換ホスホニウムハライドと芳香族有機酸と塩基を有機溶剤に混ぜ均一に混合し、その溶液系内に芳香族有機酸アニオンを発生させる。次いで、水を加えると、一般式（４）で表される化合物を沈殿させることができる。一般式（４）で表される化合物において、合成時の収得率と硬化促進効果のバランスに優れるという観点では、リン原子に結合するＲ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４がフェニル基であり、かつＡＨはヒドロキシル基を芳香環に有する化合物、すなわちフェノール化合物であり、かつＡは該フェノール化合物のアニオンであるのが好ましい。なお、フェノール化合物とは、単環のフェノール、クレゾール、カテコール、レゾルシンや縮合多環式のナフトール、ジヒドロキシナフタレン、複数の芳香環を備える（多環式の）ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、ビフェノール、フェニルフェノール、フェノールノボラックなどを概念に含むものであり、これらの中でも水酸基を２個有するフェノール化合物が好ましく用いられる。 Although the compound represented by General formula (4) is obtained as follows, for example, it is not limited to this. First, a tetra-substituted phosphonium halide, an aromatic organic acid and a base are mixed in an organic solvent and mixed uniformly to generate an aromatic organic acid anion in the solution system. Next, when water is added, the compound represented by the general formula (4) can be precipitated. In the compound represented by the general formula (4), R1, R2, R3, and R4 bonded to the phosphorus atom are phenyl groups and AH is bonded to the phosphorus atom from the viewpoint of excellent balance between the yield during synthesis and the curing acceleration effect. A compound having a hydroxyl group in an aromatic ring, that is, a phenol compound, and A is preferably an anion of the phenol compound. The phenol compounds are monocyclic phenol, cresol, catechol, resorcin, condensed polycyclic naphthol, dihydroxynaphthalene, (polycyclic) bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, biphenol having a plurality of aromatic rings. , Phenylphenol, phenol novolac and the like, and among these, phenol compounds having two hydroxyl groups are preferably used.
硬化促進剤（Ｄ）として用いられるホスホベタイン化合物としては、たとえば下記一般式（５）で表される化合物等が挙げられる。 Examples of the phosphobetaine compound used as the curing accelerator (D) include compounds represented by the following general formula (5).
一般式（５）で表される化合物は、とくに限定されないが、たとえば第三ホスフィンであるトリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩とを接触させ、トリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩が有するジアゾニウム基とを置換させる工程を経て得ることができる。 The compound represented by the general formula (5) is not particularly limited. For example, a triaromatic substituted phosphine that is a third phosphine is brought into contact with a diazonium salt, and the triaromatic substituted phosphine and the diazonium group of the diazonium salt are brought into contact. It can be obtained through a substitution step.
硬化促進剤（Ｄ）として用いられるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物としては、たとえば下記一般式（６）で表される化合物等が挙げられる。 Examples of the adduct of a phosphine compound and a quinone compound used as the curing accelerator (D) include compounds represented by the following general formula (6).
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるホスフィン化合物としては、たとえばトリフェニルホスフィン、トリス（アルキルフェニル）ホスフィン、トリス（アルコキシフェニル）ホスフィン、トリナフチルホスフィン、トリス（ベンジル）ホスフィン等の芳香環に無置換またはアルキル基、アルコキシル基等の置換基が存在するものが好ましく、アルキル基、アルコキシル基等の置換基としては１〜６の炭素数を有するものが挙げられる。入手しやすさの観点からはトリフェニルホスフィンが好ましい。
また、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるキノン化合物としては、ｏ−ベンゾキノン、ｐ−ベンゾキノン、アントラキノン類が挙げられ、これらの中でもｐ−ベンゾキノンが保存安定性の点から好ましい。
Examples of the phosphine compound used as an adduct of a phosphine compound and a quinone compound include an aromatic ring such as triphenylphosphine, tris (alkylphenyl) phosphine, tris (alkoxyphenyl) phosphine, trinaphthylphosphine, and tris (benzyl) phosphine. Those having a substituent or a substituent such as an alkyl group and an alkoxyl group are preferred, and examples of the substituent such as an alkyl group and an alkoxyl group include those having 1 to 6 carbon atoms. From the viewpoint of availability, triphenylphosphine is preferable.
In addition, examples of the quinone compound used for the adduct of the phosphine compound and the quinone compound include o-benzoquinone, p-benzoquinone, and anthraquinones, and among these, p-benzoquinone is preferable from the viewpoint of storage stability.
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物は、とくに限定されないが、たとえば有機第三ホスフィンとベンゾキノン類の両者が溶解することができる溶媒中でこれらを接触、混合させることにより得ることができる。溶媒としてはアセトンやメチルエチルケトン等のケトン類で付加物への溶解性が低いものがよい。 Although the adduct of a phosphine compound and a quinone compound is not specifically limited, For example, it can obtain by contacting and mixing these in the solvent in which both organic tertiary phosphine and benzoquinones can melt | dissolve. The solvent is preferably a ketone such as acetone or methyl ethyl ketone, which has low solubility in the adduct.
一般式（６）で表される化合物において、リン原子に結合するＲ５、Ｒ６およびＲ７がフェニル基であり、かつＲ８、Ｒ９およびＲ１０が水素原子である化合物、すなわち１，４−ベンゾキノンとトリフェニルホスフィンを付加させた化合物が、硬化した圧縮成形用モールドアンダーフィル材料の熱時弾性率を低下させる点で好ましい。 In the compound represented by the general formula (6), R5, R6 and R7 bonded to the phosphorus atom are phenyl groups, and R8, R9 and R10 are hydrogen atoms, that is, 1,4-benzoquinone and triphenyl A compound to which phosphine has been added is preferable in that it reduces the thermal elastic modulus of the cured mold underfill material for compression molding.
硬化促進剤（Ｄ）として用いられるホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物としては、たとえば下記式（７）で表される化合物等が挙げられる。 Examples of the adduct of the phosphonium compound and the silane compound used as the curing accelerator (D) include compounds represented by the following formula (7).
一般式（７）において、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３およびＲ１４としては、たとえばフェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ナフチル基、ヒドロキシナフチル基、ベンジル基、メチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、ｎ−オクチル基およびシクロヘキシル基等が挙げられ、これらの中でも、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基等の置換基を有する芳香族基もしくは無置換の芳香族基がより好ましい。 In the general formula (7), R11, R12, R13 and R14 are, for example, phenyl group, methylphenyl group, methoxyphenyl group, hydroxyphenyl group, naphthyl group, hydroxynaphthyl group, benzyl group, methyl group, ethyl group, n -Butyl group, n-octyl group, cyclohexyl group and the like, among these, aromatic group having no substituent such as phenyl group, methylphenyl group, methoxyphenyl group, hydroxyphenyl group, hydroxynaphthyl group or unsubstituted The aromatic group is more preferable.
また、一般式（７）において、Ｘ２は、Ｙ２およびＹ３と結合する有機基である。同様に、Ｘ３は、基Ｙ４およびＹ５と結合する有機基である。Ｙ２およびＹ３はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Ｙ２およびＹ３が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。同様にＹ４およびＹ５はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Ｙ４およびＹ５が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。基Ｘ２およびＸ３は互いに同一であっても異なっていてもよく、基Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、およびＹ５は互いに同一であっても異なっていてもよい。このような一般式（７）中の−Ｙ２−Ｘ２−Ｙ３−、および−Ｙ４−Ｘ３−Ｙ５−で表される基は、プロトン供与体が、プロトンを２個放出してなる基で構成されるものである。プロトン供与体としては、好ましくは分子内にカルボキシル基または水酸基を少なくとも２個有する有機酸が好ましく、さらに芳香環を構成する炭素上にカルボキシル基または水酸基を少なくとも２個有する芳香族化合物が好ましく、さらには芳香環を構成する隣接する炭素上に水酸基を少なくとも２個有する芳香族化合物がより好ましい。たとえば、カテコール、ピロガロール、１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン、２，２'−ビフェノール、１，１'−ビ−２−ナフトール、サリチル酸、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、クロラニル酸、タンニン酸、２−ヒドロキシベンジルアルコール、１，２−シクロヘキサンジオール、１，２−プロパンジオールおよびグリセリン等が挙げられる。これらの中でも、原料入手の容易さと硬化促進効果のバランスという観点では、カテコール、１，２−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレンがより好ましい。 Moreover, in General formula (7), X2 is an organic group couple | bonded with Y2 and Y3. Similarly, X3 is an organic group that binds to groups Y4 and Y5. Y2 and Y3 are groups formed by proton-donating groups releasing protons, and groups Y2 and Y3 in the same molecule are combined with a silicon atom to form a chelate structure. Similarly, Y4 and Y5 are groups formed by proton-donating groups releasing protons, and groups Y4 and Y5 in the same molecule are combined with a silicon atom to form a chelate structure. The groups X2 and X3 may be the same or different from each other, and the groups Y2, Y3, Y4, and Y5 may be the same or different from each other. The groups represented by -Y2-X2-Y3- and -Y4-X3-Y5- in general formula (7) are composed of groups in which a proton donor releases two protons. Is. The proton donor is preferably an organic acid having at least two carboxyl groups or hydroxyl groups in the molecule, more preferably an aromatic compound having at least two carboxyl groups or hydroxyl groups on the carbon constituting the aromatic ring, Is more preferably an aromatic compound having at least two hydroxyl groups on adjacent carbons constituting the aromatic ring. For example, catechol, pyrogallol, 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,2′-biphenol, 1,1′-bi-2-naphthol, salicylic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 3 -Hydroxy-2-naphthoic acid, chloranilic acid, tannic acid, 2-hydroxybenzyl alcohol, 1,2-cyclohexanediol, 1,2-propanediol, glycerin and the like. Among these, catechol, 1,2-dihydroxynaphthalene, and 2,3-dihydroxynaphthalene are more preferable from the viewpoint of easy availability of raw materials and a curing acceleration effect.
また、一般式（７）中のＺ１は、芳香環もしくは複素環を有する有機基、または脂肪族基を表し、これらの具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基およびオクチル基等の脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基およびビフェニル基等の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシプロピル基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基およびビニル基等の反応性置換基などが挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基、フェニル基、ナフチル基およびビフェニル基が熱安定性の面から、より好ましい。 Z1 in the general formula (7) represents an organic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, or an aliphatic group. Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, Aliphatic hydrocarbon groups such as hexyl group and octyl group, aromatic hydrocarbon groups such as phenyl group, benzyl group, naphthyl group and biphenyl group, glycidyloxypropyl group, mercaptopropyl group, aminopropyl group and vinyl group And reactive substituents. Among these, a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a naphthyl group, and a biphenyl group are more preferable from the viewpoint of thermal stability.
ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物の製造方法は、とくに限定されないが、たとえば次のように行うことができる。まず、メタノールを入れたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン等のシラン化合物、２，３−ジヒドロキシナフタレン等のプロトン供与体を加えて溶かし、次いで室温攪拌下ナトリウムメトキシド−メタノール溶液を滴下する。さらにそこへ、予め用意したテトラフェニルホスホニウムブロマイド等のテトラ置換ホスホニウムハライドをメタノールに溶かした溶液を室温攪拌下滴下すると、結晶が析出する。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が得られる。 Although the manufacturing method of the adduct of a phosphonium compound and a silane compound is not specifically limited, For example, it can carry out as follows. First, a silane compound such as phenyltrimethoxysilane and a proton donor such as 2,3-dihydroxynaphthalene are added and dissolved in a flask containing methanol, and then a sodium methoxide-methanol solution is added dropwise with stirring at room temperature. Further, when a solution prepared by dissolving a tetra-substituted phosphonium halide such as tetraphenylphosphonium bromide in methanol in methanol is added dropwise with stirring at room temperature, crystals are precipitated. The precipitated crystals are filtered, washed with water, and vacuum dried to obtain an adduct of a phosphonium compound and a silane compound.
本実施形態において、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料中における硬化促進剤（Ｄ）の含有量は、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料全体に対して０．０５質量％以上であることが好ましく、０．１質量％以上であることがより好ましく、０．１５質量％以上であることがとくに好ましい。硬化促進剤（Ｄ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、圧縮成形時における硬化性を効果的に向上させることができる。
一方で、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料中における硬化促進剤（Ｄ）の含有量は、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料全体に対して１質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがより好ましい。硬化促進剤（Ｄ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、圧縮成形時における流動性の向上を図ることができる。
In the present embodiment, the content of the curing accelerator (D) in the compression molding mold underfill material is preferably 0.05% by mass or more based on the whole compression molding mold underfill material. The content is more preferably 1% by mass or more, and particularly preferably 0.15% by mass or more. By making content of a hardening accelerator (D) more than the said lower limit, the sclerosis | hardenability at the time of compression molding can be improved effectively.
On the other hand, the content of the hardening accelerator (D) in the mold underfill material for compression molding is preferably 1% by mass or less, and 0.5% by mass or less, based on the entire mold underfill material for compression molding. It is more preferable that By making content of a hardening accelerator (D) below the said upper limit, the fluidity | liquidity at the time of compression molding can be aimed at.
（（Ｅ）カップリング剤）
圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、たとえばカップリング剤（Ｅ）をさらに含むことができる。カップリング剤（Ｅ）としては、たとえばエポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン、メタクリ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の公知のカップリング剤を用いることができる。これらを例示すると、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、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トリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、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エトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−［ビス（β−ヒドロキシエチル）］アミノプロピルトリエトキシシラン、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、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−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）アミノプロピルジメトキシメチルシラン、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、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、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、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミンの加水分解物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が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシランまたはビニルシランのシラン系化合物がより好ましい。また、充填性や成形性をより効果的に向上させる観点からは、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランに代表される２級アミノシランを用いることがとくに好ましい。
((E) coupling agent)
The mold underfill material for compression molding can further contain, for example, a coupling agent (E). Examples of the coupling agent (E) include epoxy silane, mercapto silane, amino silane, alkyl silane, ureido silane, vinyl silane, methacryl silane and other various silane compounds, titanium compounds, aluminum chelates, aluminum / zirconium compounds, and the like. A known coupling agent can be used. Examples of these include vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy. Silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane , Vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldimethoxysilane, -[Bis (β-hydroxyethyl)] aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ- (β-aminoethyl) aminopropyldimethoxymethylsilane, N- (trimethoxysilylpropyl) ) Ethylenediamine, N- (dimethoxymethylsilylisopropyl) ethylenediamine, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ- Chloropropyltrime Xysilane, hexamethyldisilane, vinyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl) Silane coupling agents such as hydrolyzate of butylidene) propylamine, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, isopropyl tri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate, tetraoctyl bis (ditri) Decylphosphite) titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosphate) Oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, isopropyl trioctanoyl titanate, isopropyl dimethacrylisostearoyl titanate, isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyl isostearoyl diacryl titanate, isopropyl tri (dioctyl phosphate) titanate, isopropyl tric Examples include titanate coupling agents such as milphenyl titanate and tetraisopropyl bis (dioctyl phosphite) titanate. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Among these, silane compounds such as epoxy silane, mercapto silane, amino silane, alkyl silane, ureido silane, or vinyl silane are more preferable. Further, from the viewpoint of more effectively improving the filling property and moldability, it is particularly preferable to use a secondary aminosilane represented by N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane.
本実施形態において、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料中におけるカップリング剤（Ｅ）の含有量は、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料全体に対して０．１質量％以上であることが好ましく、０．１５質量％以上であることがより好ましい。カップリング剤（Ｅ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、無機充填剤（Ｃ）の分散性を良好なものとすることができる。
一方で、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料中におけるカップリング剤（Ｅ）の含有量は、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料全体に対して１質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがより好ましい。カップリング剤（Ｅ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、圧縮成形時における流動性を向上させ、充填性や成形性の向上を図ることができる。
In the present embodiment, the content of the coupling agent (E) in the compression molding mold underfill material is preferably 0.1% by mass or more based on the entire compression molding mold underfill material. More preferably, it is 15 mass% or more. By making content of a coupling agent (E) more than the said lower limit, the dispersibility of an inorganic filler (C) can be made favorable.
On the other hand, the content of the coupling agent (E) in the mold underfill material for compression molding is preferably 1% by mass or less, and 0.5% by mass or less based on the entire mold underfill material for compression molding. It is more preferable that By making content of a coupling agent (E) below the said upper limit, the fluidity | liquidity at the time of compression molding can be improved and a fillability and a moldability can be aimed at.
圧縮成形用モールドアンダーフィル材料には、さらに必要に応じて、ハイドロタルサイト等のイオン捕捉剤；カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤；シリコーンゴム等の低応力成分；カルナバワックス等の天然ワックス、モンタン酸エステルワックス等の合成ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸およびその金属塩類もしくはパラフィン等の離型剤；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、ホスファゼン等の難燃剤；酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合してもよい。 For mold underfill materials for compression molding, if necessary, ion scavengers such as hydrotalcite; colorants such as carbon black and bengara; low stress components such as silicone rubber; natural waxes such as carnauba wax; Synthetic waxes such as acid ester waxes, mold release agents such as higher fatty acids such as zinc stearate and its metal salts or paraffin; flame retardants such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate, zinc molybdate, phosphazene; oxidation You may mix | blend various additives, such as an inhibitor, suitably.
本実施形態における圧縮成形用モールドアンダーフィル材料は、上記成分を混合混練した後、粉砕、造粒、押出切断および篩分等の各種の手法を単独または組み合わせることにより、粉粒体とすることができる。粉粒体を得る方法としては、たとえば各原料成分をミキサーで予備混合し、これをロール、ニーダーまたは押出機等の混練機により加熱混練した後、複数の小孔を有する円筒状外周部と円盤状の底面から構成される回転子の内側に溶融混練された樹脂組成物を供給し、その樹脂組成物を、回転子を回転させて得られる遠心力によって小孔を通過させて得る方法（遠心製粉法）；前記と同様に混練した後、冷却、粉砕工程を経て粉砕物としたものを、篩を用いて粗粒と微紛の除去を行って得る方法（粉砕篩分法）；各原料成分をミキサーで予備混合した後、スクリュー先端部に小径を複数配置したダイを設置した押出機を用いて、加熱混練を行うとともに、ダイに配置された小孔からストランド状に押し出されてくる溶融樹脂をダイ面に略平行に摺動回転するカッターで切断して得る方法（以下、「ホットカット法」とも言う。）等が挙げられる。いずれの方法においても、混練条件、遠心条件、篩分条件および切断条件等を選択することにより、所望の粒度分布を有する圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を得ることができる。 The mold underfill material for compression molding in the present embodiment can be made into a granular material by mixing and kneading the above components and then combining various methods such as pulverization, granulation, extrusion cutting and sieving alone or in combination. it can. As a method for obtaining a granular material, for example, each raw material component is premixed with a mixer, and this is heated and kneaded by a kneader such as a roll, a kneader or an extruder, and then a cylindrical outer peripheral portion having a plurality of small holes and a disk A resin composition melted and kneaded is supplied to the inside of a rotor constituted by a bottom of the shape, and the resin composition is obtained by passing through small holes by centrifugal force obtained by rotating the rotor (centrifugal Milling method); after kneading in the same manner as above, cooling and crushing to obtain a pulverized product by removing coarse particles and fine powder using a sieve (pulverization sieving method); each raw material After the components are premixed with a mixer, the mixture is heated and kneaded using an extruder equipped with a die with a plurality of small diameters at the tip of the screw, and melted and extruded into a strand from the small holes placed in the die. Resin is almost parallel to the die surface Methods that may be cut by a cutter to slide and rotate (hereinafter, also referred to as "hot cut method".), And the like. In any method, a compression molding mold underfill material having a desired particle size distribution can be obtained by selecting kneading conditions, centrifugal conditions, sieving conditions, cutting conditions, and the like.
次に、本実施形態に係る半導体パッケージ１００について説明する。
図１は、本実施形態に係る半導体パッケージ１００を示す断面図である。半導体パッケージ１００は、基板１０と、半導体素子２０と、封止材３０と、を備えている。半導体素子２０は、基板１０上に配置されている。図１においては、半導体素子２０が、バンプ２２を介して基板１０上にフリップチップ実装される場合が例示されている。封止材３０は、半導体素子２０を封止し、かつ基板１０と半導体素子２０との間の隙間２４に充填されている。封止材３０は、上述した圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を、圧縮成形法を用いて成形することにより得られる。この場合、充填性に優れた圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を用いて、半導体素子２０を封止しつつ隙間２４内を充填することができ、信頼性に優れた半導体パッケージ１００を実現することが可能となる。
Next, the
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
半導体パッケージ１００は、たとえば次のように製造される。まず、基板１０上にバンプ２２を介して半導体素子２０を配置する。次いで、圧縮成形法を用いて、上述した本実施形態に係る圧縮成形用モールドアンダーフィル材料により、半導体素子２０を封止するとともに基板１０と半導体素子２０との間の隙間２４を充填する。これにより、封止材３０が形成される。圧縮成形法は、たとえば圧縮成形機を用いて、金型温度１２０〜１８５℃、成形圧力１〜１２ＭＰａ、硬化時間６０秒〜１５分の条件下で行うことができる。
The
次に、本実施形態に係る構造体１０２について説明する。
図２は、本実施形態に係る構造体１０２を示す断面図である。構造体１０２は、ＭＡＰ成形により形成された成形品である。このため、構造体１０２を半導体素子毎に個片化することにより、複数の半導体パッケージが得られることとなる。
構造体１０２は、基板１０と、複数の半導体素子２０と、封止材３０と、を備えている。複数の半導体素子２０は、基板１０上に配置されている。図２においては、各半導体素子２０が、バンプ２２を介して基板１０上にフリップチップ実装される場合が例示されている。封止材３０は、複数の半導体素子２０を封止し、かつ基板１０と各半導体素子２０との間の隙間２４に充填されている。封止材３０は、上述した圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を、圧縮成形法を用いて成形することにより得られる。この場合、充填性に優れた圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を用いて、各半導体素子２０を封止しつつ各隙間２４内を充填することができる。
Next, the
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the
The
構造体１０２は、たとえば次のように製造される。まず、基板１０上に、複数の半導体素子２０を配置する。各半導体素子２０は、たとえばバンプ２２を介して基板１０上に実装される。次いで、圧縮成形法を用いて、上述した本実施形態に係る圧縮成形用モールドアンダーフィル材料により、複数の半導体素子２０を封止するとともに、基板１０と各半導体素子２０との間の隙間２４を充填する。これにより、封止材３０が形成される。圧縮成形法は、たとえば圧縮成形機を用いて、金型温度１２０〜１８５℃、成形圧力１〜１２ＭＰａ、硬化時間６０秒〜１５分の条件下で行うことができる。
The
次に、本発明の実施例について説明する。 Next, examples of the present invention will be described.
（モールドアンダーフィル材料の調製）
まず、表１に従い配合された各原材料を、２軸型混練押出機を用いて１１０℃、７分の条件で混練した。次いで、得られた混練物を、脱気、冷却を行った後に粉砕機で粉砕し、粉粒体を得た。実施例１〜７および比較例１〜３においては、これにより得られた粉粒体をさらに篩分することにより、圧縮成形用モールドアンダーフィル材料を得た。また、比較例４においては、タブレット打錠できる程度に粉砕した前記材料を打錠することにより、タブレット状のトランスファー成形用モールドアンダーフィル材料を得た。表１中における各成分の詳細は下記のとおりである。また、表１中の単位は、質量％である。
(Preparation of mold underfill material)
First, the raw materials blended according to Table 1 were kneaded using a biaxial kneading extruder at 110 ° C. for 7 minutes. Next, the obtained kneaded product was deaerated and cooled, and then pulverized with a pulverizer to obtain a powder. In Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3, the powder granules thus obtained were further sieved to obtain a compression molding mold underfill material. In Comparative Example 4, a tablet-like mold underfill material for transfer molding was obtained by tableting the material pulverized to such an extent that tableting was possible. Details of each component in Table 1 are as follows. Moreover, the unit in Table 1 is mass%.
（Ａ）エポキシ樹脂
エポキシ樹脂１：ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製、ＮＣ−３０００）
エポキシ樹脂２：ビフェニル型エポキシ樹脂（三菱化学（株）製、ＹＸ−４０００）
(A) Epoxy resin Epoxy resin 1: Phenol aralkyl type epoxy resin having a biphenylene skeleton (Nippon Kayaku Co., Ltd., NC-3000)
Epoxy resin 2: biphenyl type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, YX-4000)
（Ｂ）硬化剤
硬化剤１：ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂（日本化薬（株）製、ＧＰＨ−６５）
硬化剤２：トリフェノールメタン型フェノール樹脂（明和化成（株）製、ＭＥＨ−７５００）
(B) Curing agent Curing agent 1: Phenol aralkyl resin having a biphenylene skeleton (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., GPH-65)
Hardener 2: Triphenolmethane type phenol resin (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7500)
（Ｃ）無機充填剤
シリカ１：溶融球状シリカ（モード径Ｒ＝１０μｍ、粒径Ｒｍａｘ＝１８μｍ、Ｒ／Ｒｍａｘ＝０．５６）
シリカ２：溶融球状シリカ（モード径Ｒ＝５μｍ、粒径Ｒｍａｘ＝１０μｍ、Ｒ／Ｒｍａｘ＝０．５）
シリカ３：溶融球状シリカ（モード径Ｒ＝１０μｍ、粒径Ｒｍａｘ＝２４μｍ、Ｒ／Ｒｍａｘ＝０．４２）
(C) Inorganic filler silica 1: fused spherical silica (mode diameter R = 10 μm, particle size R max = 18 μm, R / R max = 0.56)
Silica 2: fused spherical silica (mode diameter R = 5 μm, particle size R max = 10 μm, R / R max = 0.5)
Silica 3: fused spherical silica (mode diameter R = 10 μm, particle size R max = 24 μm, R / R max = 0.42)
（Ｄ）硬化促進剤
硬化促進剤１：下記式（８）で示される化合物
硬化促進剤２：下記式（９）で示される化合物
硬化促進剤３：トリフェニルホスフィン
(D) Curing accelerator Curing accelerator 1: Compound curing accelerator represented by the following formula (8) 2: Compound curing accelerator represented by the following formula (9) 3: Triphenylphosphine
（Ｅ）カップリング剤
カップリング剤１：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（チッソ（株）製ＧＰＳ−Ｍ）
カップリング剤２：Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ−５７３）
(E) Coupling agent Coupling agent 1: γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPS-M manufactured by Chisso Corporation)
Coupling agent 2: N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-573)
（Ｆ）その他の成分
イオン捕捉剤：ハイドロタルサイト（協和化学工業（株）製、ＤＨＴ−４Ｈ）
離型剤：モンタン酸エステルワックス（クラリアントジャパン（株）製、ＷＥ−４Ｍ）
難燃剤：水酸化アルミニウム（住友化学（株）製、ＣＬ−３０３）
着色剤：カーボンブラック（三菱化学（株）製、ＭＡ−６００）
(F) Other component ion scavenger: Hydrotalcite (Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., DHT-4H)
Release agent: Montanate ester wax (WE-4M manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.)
Flame retardant: Aluminum hydroxide (Sumitomo Chemical Co., Ltd., CL-303)
Colorant: Carbon black (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, MA-600)
（時間Ｔ（５）の測定）
実施例１〜７および比較例１〜４のそれぞれについて、キュラストメーター（オリエンテック（株）製、ＪＳＲキュラストメーターＩＶＰＳ型）を用い、金型温度１７５℃にてモールドアンダーフィル材料の硬化トルクを経時的に測定した。測定結果に基づいて、測定開始から３００秒におけるトルク（最大トルクと定義する）の５％に到達するまでの時間Ｔ（５）を算出した。表１中の単位は秒である。
(Measurement of time T (5))
About each of Examples 1-7 and Comparative Examples 1-4, the curing torque of the mold underfill material at a mold temperature of 175 ° C. using a curast meter (manufactured by Orientec Co., Ltd., JSR curast meter IVPS type) Was measured over time. Based on the measurement result, a time T (5) required to reach 5% of torque (defined as maximum torque) at 300 seconds from the start of measurement was calculated. The unit in Table 1 is second.
（粘度ηの測定）
実施例１〜７および比較例１〜４のそれぞれについて、高化式フローテスター（島津製作所（株）製、ＣＦＴ−５００Ｃ）を用いて、温度１７５℃、荷重４０ｋｇｆ（ピストン面積１ｃｍ２）、ダイ穴直径０．５０ｍｍ、ダイ長さ１．００ｍｍの試験条件で溶解したモールドアンダーフィル材料のみかけの粘度ηを測定した。粘度ηは、以下の計算式より算出した。計算式中、Ｑは単位時間あたりに流れるモールドアンダーフィル材料の流量である。表１中の単位はＰａ・秒である。
η＝（４πＤＰ／１２８ＬＱ）×１０−３（Ｐａ・秒）
η：みかけの粘度
Ｄ：ダイ穴直径（ｍｍ）
Ｐ：試験圧力（Ｐａ）
Ｌ：ダイ長さ（ｍｍ）
Ｑ：フローレート（ｃｍ３／秒）
(Measurement of viscosity η)
For each of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4, using a Koka flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation, CFT-500C), temperature 175 ° C., load 40 kgf (piston area 1 cm 2 ), die The apparent viscosity η of the mold underfill material dissolved under the test conditions of a hole diameter of 0.50 mm and a die length of 1.00 mm was measured. The viscosity η was calculated from the following calculation formula. In the calculation formula, Q is a flow rate of the mold underfill material flowing per unit time. The unit in Table 1 is Pa · second.
η = (4πDP / 128LQ) × 10 −3 (Pa · second)
η: Apparent viscosity D: Die hole diameter (mm)
P: Test pressure (Pa)
L: Die length (mm)
Q: Flow rate (cm 3 / sec)
（充填性）
各実施例および各比較例について、充填性を以下のように評価した。
実施例１〜７および比較例１〜３においては、フリップチップ型ＭＡＰ（Ｍｏｌｄ Ａｒｒａｙ Ｐａｃｋａｇｅ）ＢＧＡ（１８５×６５ｍｍ×０．３６ｍｍｔのビスマレイミド・トリアジン樹脂／ガラスクロス基板、１０×１０ｍｍ×２００μｍｔのチップを３×１０個搭載、モールド樹脂１８０×６０ｍｍ×４５０μｍｔ、基板とチップとの間隙は７０μｍ、３０μｍの２つを使用、バンプ間隔は２００μｍ）を、圧縮成型機（ＴＯＷＡ（株）製、ＰＭＣ１０４０）を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力３．９ＭＰａ、硬化時間９０秒の条件で圧縮成形用モールドアンダーフィル材料により封止成形した。
比較例４においては、上記フリップチップ型ＭＡＰＢＧＡを、トランスファー成形機（ＴＯＷＡ（株）製、Ｙシリーズ）を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間９０秒でトランスファー成形用モールドアンダーフィル材料により成形した。
次いで、成形後の基板とチップとの間隙におけるモールドアンダーフィル材料の充填性を、超音波探傷機（日立建機（株）製、ＦＳ３００）を用いて観察した。表１においては、基板とチップとの間に空隙がなくモールドアンダーフィル材料が充填されている場合に○とし、基板とチップとの間に未充填があると検出された場合に×として評価した。また、硬化不良でパッケージ表面にフクレが観察された場合には、成形不可と記した。表１には、基板とチップとの間隙が７０μｍである場合、および基板とチップとの間隙が３０μｍである場合の結果を示している。
(Fillability)
About each Example and each comparative example, the filling property was evaluated as follows.
In Examples 1-7 and Comparative Examples 1-3, flip chip type MAP (Mold Array Package) BGA (185 × 65 mm × 0.36 mmt bismaleimide / triazine resin / glass cloth substrate, 10 × 10 mm × 200 μm chip) 3 × 10, mold resin 180 × 60 mm × 450 μmt, gap between substrate and chip is 70 μm and 30 μm, bump spacing is 200 μm, compression molding machine (TOWA Co., Ltd., PMC1040) Was molded with a mold underfill material for compression molding under conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 3.9 MPa, and a curing time of 90 seconds.
In Comparative Example 4, the flip chip type MAPBGA was used for transfer molding using a transfer molding machine (TOWA Co., Ltd., Y series) at a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 6.9 MPa, and a curing time of 90 seconds. Molded with mold underfill material.
Next, the filling property of the mold underfill material in the gap between the molded substrate and the chip was observed using an ultrasonic flaw detector (manufactured by Hitachi Construction Machinery Co., Ltd., FS300). In Table 1, when there was no gap between the substrate and the chip and the mold underfill material was filled, it was evaluated as ◯, and when it was detected that there was no filling between the substrate and the chip, it was evaluated as x. . Moreover, when the swelling was observed on the surface of the package due to poor curing, it was marked as impossible to mold. Table 1 shows the results when the gap between the substrate and the chip is 70 μm, and when the gap between the substrate and the chip is 30 μm.
（灰分均一性）
各実施例および各比較例について、灰分均一性を以下のように評価した。
まず、基板を同一寸法の金属板に変更し、かつ当該金属板表面に薄く離型剤を塗布した点以外は、上記充填性評価と同様にしてフリップチップ型ＭＡＰＢＧＡを準備した。次いで、上記充填性評価と同一の成形機を用いて、同一の条件により、モールドアンダーフィル材料を用いてフリップチップ型ＭＡＰＢＧＡを封止成形した。
次いで、得られた成形品の二つの長辺側の樹脂部分を外縁から５ｍｍ切り出し、樹脂以外の部材を取り外して各々凍結粉砕を行い、それぞれ上記二つの長辺に対応した二つのサンプルを得た。次いで、各サンプルに対して、示差熱天秤を使用して昇温速度３０℃／ｍｉｎで５００℃まで昇温し、３０分ホールドして残渣の重量を測定した。この測定を三回繰り返した。次いで、各サンプルについて、三回測定した後の残渣の重量を元の重量で除した値を灰分（質量％）とした。そして、灰分が小さい一方のサンプルの灰分を、灰分が大きい他方のサンプルの灰分により除した値により、灰分均一性を評価した。結果を表１に示す。
(Ash content uniformity)
About each Example and each comparative example, the ash content uniformity was evaluated as follows.
First, a flip chip type MAPBGA was prepared in the same manner as in the above-mentioned filling property evaluation except that the substrate was changed to a metal plate of the same size and a release agent was applied thinly on the surface of the metal plate. Next, a flip chip type MAPBGA was sealed and molded using a mold underfill material under the same conditions using the same molding machine as that used for the above-described filling property evaluation.
Next, the resin parts on the two long sides of the obtained molded product were cut out 5 mm from the outer edge, members other than the resin were removed and freeze-pulverized, and two samples corresponding to the two long sides were obtained. . Next, each sample was heated to 500 ° C. using a differential thermobalance at a temperature rising rate of 30 ° C./min, held for 30 minutes, and the weight of the residue was measured. This measurement was repeated three times. Next, for each sample, the value obtained by dividing the weight of the residue after three measurements by the original weight was defined as ash (mass%). And ash content uniformity was evaluated by the value which remove | divided the ash content of one sample with small ash content by the ash content of the other sample with large ash content. The results are shown in Table 1.
実施例１〜７では、いずれも充填性が良好であった。これらの中でも、実施例１〜５は、実施例６および７と比較してより優れた灰分均一性を示した。一方で、比較例１および２においては、圧縮成形法によりＭＡＰ成形する際の、チップ下の充填性が十分ではなかった。比較例３においては、大面積のＭＡＰ成形品におけるモールドアンダーフィル材料の硬化性が十分ではなく、フクレが発生した。トランスファー成形によるＭＡＰ成形を行った比較例４においては、狭ギャップであるチップ下の充填性が十分でないことがわかった。また、比較例４では、大面積のＭＡＰ成形における灰分均一性が０．９未満であり、十分な灰分均一性が得られていないことがわかる。本発明は大面積を成形するＭＡＰ成形かつモールドアンダーフィルタイプの成形において、従来のトランスファー成形と比較して、特に狭ギャップであるチップ下の充填性と灰分均一性において、著しい効果を奏することがわかった。 In Examples 1 to 7, the filling properties were all good. Among these, Examples 1-5 showed the ash content uniformity superior to Examples 6 and 7. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the filling property under the chip was not sufficient when MAP molding was performed by the compression molding method. In Comparative Example 3, curability of the mold underfill material in a large-area MAP molded product was not sufficient, and swelling occurred. In Comparative Example 4 in which MAP molding was performed by transfer molding, it was found that the filling property under the chip having a narrow gap was not sufficient. Moreover, in the comparative example 4, it turns out that the ash uniformity in large-area MAP shaping | molding is less than 0.9, and sufficient ash content uniformity is not acquired. In the MAP molding and mold underfill type molding for molding a large area, the present invention has a remarkable effect particularly in the filling ability and the ash content under the chip, which is a narrow gap, as compared with the conventional transfer molding. all right.
１００ 半導体パッケージ
１０２ 構造体
１０ 基板
２０ 半導体素子
２２ バンプ
２４ 隙間
３０ 封止材
DESCRIPTION OF
Claims (9)
エポキシ樹脂（Ａ）と、
硬化剤（Ｂ）と、
無機充填剤（Ｃ）と、
を含み、
粉粒体であり、
キュラストメーターを用いて金型温度１７５℃の条件下で測定した際に、測定開始から最大トルクの５％に到達するまでの時間Ｔ（５）が、２５秒以上１００秒以下である圧縮成形用モールドアンダーフィル材料。 A mold underfill material for compression molding that seals a semiconductor element disposed on a substrate and is filled in a gap between the substrate and the semiconductor element,
Epoxy resin (A),
A curing agent (B);
An inorganic filler (C);
Including
A granular material,
Compression molding in which the time T (5) from the start of measurement until reaching 5% of the maximum torque is 25 seconds or more and 100 seconds or less when measured using a curast meter at a mold temperature of 175 ° C. Mold underfill material.
高化式フローテスターを用いて測定される１７５℃における粘度ηが、３．５Ｐａ・秒以上１５Ｐａ・秒以下である圧縮成形用モールドアンダーフィル材料。 In the mold underfill material for compression molding according to claim 1,
A mold underfill material for compression molding having a viscosity η at 175 ° C. of 3.5 Pa · second or more and 15 Pa · second or less as measured using a Koka flow tester.
時間Ｔ（５）／粘度ηが、２Ｐａ−１以上３０Ｐａ−１以下である圧縮成形用モールドアンダーフィル材料。 The mold underfill material for compression molding according to claim 2,
Time T (5) / viscosity η is molded underfill material for compression molding is 2 Pa -1 or 30 Pa -1 or less.
前記無機充填剤（Ｃ）は、体積基準粒度分布の最大粒径側からみて累積頻度が５％となる粒径Ｒｍａｘが８μｍ以上３５μｍ以下である圧縮成形用モールドアンダーフィル材料。 In the mold underfill material for compression molding according to any one of claims 1 to 3,
The inorganic filler (C) is a mold underfill material for compression molding having a particle size R max of 8% to 35 μm with a cumulative frequency of 5% when viewed from the maximum particle size side of the volume-based particle size distribution.
前記無機充填剤（Ｃ）は、体積基準粒度分布の最大ピークに対応する粒径をモード径Ｒとして、Ｒ／Ｒｍａｘは、０．４０以上である圧縮成形用モールドアンダーフィル材料。 In the mold underfill material for compression molding according to claim 4,
The inorganic filler (C) is a mold underfill material for compression molding in which the particle diameter corresponding to the maximum peak of the volume-based particle size distribution is a mode diameter R, and R / R max is 0.40 or more.
前記無機充填剤（Ｃ）は、シリカである圧縮成形用モールドアンダーフィル材料。 In the mold underfill material for compression molding according to any one of claims 1 to 5,
The inorganic filler (C) is a mold underfill material for compression molding, which is silica.
圧縮成型法を用いて、請求項１〜６いずれか一項に記載の圧縮成形用モールドアンダーフィル材料により、前記半導体素子を封止するとともに前記基板と前記半導体素子との間の隙間を充填する工程と、
を備える半導体パッケージの製造方法。 Arranging a semiconductor element on a substrate via a bump;
The compression molding method is used to seal the semiconductor element and fill a gap between the substrate and the semiconductor element with the compression molding mold underfill material according to any one of claims 1 to 6. Process,
A method of manufacturing a semiconductor package comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013207235A JP6303373B2 (en) | 2013-10-02 | 2013-10-02 | Mold underfill material for compression molding, semiconductor package, structure, and method of manufacturing semiconductor package |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013207235A JP6303373B2 (en) | 2013-10-02 | 2013-10-02 | Mold underfill material for compression molding, semiconductor package, structure, and method of manufacturing semiconductor package |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015071670A true JP2015071670A (en) | 2015-04-16 |
| JP6303373B2 JP6303373B2 (en) | 2018-04-04 |
Family
ID=53014282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013207235A Active JP6303373B2 (en) | 2013-10-02 | 2013-10-02 | Mold underfill material for compression molding, semiconductor package, structure, and method of manufacturing semiconductor package |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6303373B2 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016151717A1 (en) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | 住友ベークライト株式会社 | Mold underfill material for compression molding, semiconductor package, structure, and process for producing semiconductor package |
| KR20160150602A (en) | 2015-06-22 | 2016-12-30 | 아지노모토 가부시키가이샤 | Resin compostion for mold underfill |
| JP2017057268A (en) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 住友ベークライト株式会社 | High dielectric resin composition and capacitance type sensor |
| JP2017057313A (en) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 味の素株式会社 | Particulate resin composition |
| JP2018188580A (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-29 | 信越化学工業株式会社 | Composition for heat-conductive epoxy resin sealing |
| JP2019021800A (en) * | 2017-07-19 | 2019-02-07 | 住友ベークライト株式会社 | Semiconductor device, method for manufacturing the same, and seal resin composition |
| JP2020015883A (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 日立化成株式会社 | Resin composition for interlayer insulation layer, resin film for interlayer insulation layer, multilayer printed board and semiconductor package |
| US10784177B2 (en) | 2018-04-18 | 2020-09-22 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Semiconductor device with encapsulating resin |
| KR20220041110A (en) | 2019-08-09 | 2022-03-31 | 나가세케무텍쿠스가부시키가이샤 | Multilayer sheet for encapsulating mold underfill, method for encapsulating mold underfill, manufacturing method for electronic component mounting board and electronic component mounting board |
| WO2022163763A1 (en) | 2021-02-01 | 2022-08-04 | ナガセケムテックス株式会社 | Method for sealing electronic component mounting substrate, and heat-curable sheet |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000017055A (en) * | 1998-04-28 | 2000-01-18 | Mitsui Chemicals Inc | Epoxy resin composition and its use |
| JP2004307647A (en) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Hitachi Chem Co Ltd | Epoxy resin molding material for sealing use and semiconductor device |
| JP2004307645A (en) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Hitachi Chem Co Ltd | Sealing epoxy resin molding compound and semiconductor device |
| JP2011132268A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Epoxy resin composition and semiconductor device |
| JP2013075939A (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Method for production of resin composition, resin composition, and semiconductor apparatus |
| WO2013145608A1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-03 | 住友ベークライト株式会社 | Resin composition and semiconductor device |
-
2013
- 2013-10-02 JP JP2013207235A patent/JP6303373B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000017055A (en) * | 1998-04-28 | 2000-01-18 | Mitsui Chemicals Inc | Epoxy resin composition and its use |
| JP2004307647A (en) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Hitachi Chem Co Ltd | Epoxy resin molding material for sealing use and semiconductor device |
| JP2004307645A (en) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Hitachi Chem Co Ltd | Sealing epoxy resin molding compound and semiconductor device |
| JP2011132268A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Epoxy resin composition and semiconductor device |
| JP2013075939A (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Method for production of resin composition, resin composition, and semiconductor apparatus |
| WO2013145608A1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-03 | 住友ベークライト株式会社 | Resin composition and semiconductor device |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016151717A1 (en) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | 住友ベークライト株式会社 | Mold underfill material for compression molding, semiconductor package, structure, and process for producing semiconductor package |
| KR20160150602A (en) | 2015-06-22 | 2016-12-30 | 아지노모토 가부시키가이샤 | Resin compostion for mold underfill |
| JP2017057268A (en) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 住友ベークライト株式会社 | High dielectric resin composition and capacitance type sensor |
| JP2017057313A (en) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 味の素株式会社 | Particulate resin composition |
| JP2018188580A (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-29 | 信越化学工業株式会社 | Composition for heat-conductive epoxy resin sealing |
| JP2019021800A (en) * | 2017-07-19 | 2019-02-07 | 住友ベークライト株式会社 | Semiconductor device, method for manufacturing the same, and seal resin composition |
| JP7155502B2 (en) | 2017-07-19 | 2022-10-19 | 住友ベークライト株式会社 | SEMICONDUCTOR DEVICE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND ENCLOSURE RESIN COMPOSITION |
| US10784177B2 (en) | 2018-04-18 | 2020-09-22 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Semiconductor device with encapsulating resin |
| JP2020015883A (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 日立化成株式会社 | Resin composition for interlayer insulation layer, resin film for interlayer insulation layer, multilayer printed board and semiconductor package |
| KR20220041110A (en) | 2019-08-09 | 2022-03-31 | 나가세케무텍쿠스가부시키가이샤 | Multilayer sheet for encapsulating mold underfill, method for encapsulating mold underfill, manufacturing method for electronic component mounting board and electronic component mounting board |
| WO2022163763A1 (en) | 2021-02-01 | 2022-08-04 | ナガセケムテックス株式会社 | Method for sealing electronic component mounting substrate, and heat-curable sheet |
| KR20230128565A (en) | 2021-02-01 | 2023-09-05 | 나가세케무텍쿠스가부시키가이샤 | Encapsulation method and thermosetting sheet of electronic component mounting board |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6303373B2 (en) | 2018-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6303373B2 (en) | Mold underfill material for compression molding, semiconductor package, structure, and method of manufacturing semiconductor package | |
| JP5799529B2 (en) | Functional particle, functional particle group, filler, resin composition for electronic component, electronic component and semiconductor device | |
| US20150014867A1 (en) | Resin composition and semiconductor device | |
| JP6583278B2 (en) | Semiconductor sealing resin composition, semiconductor device and structure | |
| JPWO2012121377A1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device | |
| JP6225897B2 (en) | Sealing resin composition packing method, packing material and transportation method | |
| JP6303451B2 (en) | Semiconductor package and structure | |
| JP2017125150A (en) | Resin composition | |
| JP6950299B2 (en) | Resin composition for encapsulant and electronic device using it | |
| WO2015146764A1 (en) | Resin composition for sealing and semiconductor device | |
| EP3876273B1 (en) | Encapsulating resin composition for power device and power device | |
| JP2018024770A (en) | Sealing resin composition, and semiconductor device | |
| JP6044096B2 (en) | Epoxy resin composition for sealing and method for producing electronic device | |
| KR102247124B1 (en) | Transporting method of encapsulating resin composition and packaging | |
| JP5874327B2 (en) | Epoxy resin composition for sealing, and method for producing electronic device using the same | |
| JP7155502B2 (en) | SEMICONDUCTOR DEVICE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND ENCLOSURE RESIN COMPOSITION | |
| JP2013077784A (en) | Method of preparing resin composition, resin composition, and semiconductor device | |
| WO2016151717A1 (en) | Mold underfill material for compression molding, semiconductor package, structure, and process for producing semiconductor package | |
| JP2017088828A (en) | Semiconductor sealing resin composition, semiconductor device and structure | |
| TWI793258B (en) | Resin composition for encapsulating semiconductor, semiconductor device, and method for producing resin composition for encapsulating semiconductor | |
| JP2016023279A (en) | Resin composition for sealing, semiconductor device and structure | |
| JP5621663B2 (en) | Semiconductor encapsulating resin composition, semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP6339060B2 (en) | Epoxy resin composition for sealing, and method for producing electronic device using the same | |
| TWI652284B (en) | Mold underfill material for compression molding, semiconductor package, structure and method for manufacturing semiconductor package | |
| JP6750659B2 (en) | Sealing resin composition and semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160805 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170623 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170704 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170904 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180206 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180219 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6303373 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |