JP2016113525A - 液状エポキシ樹脂組成物、半導体封止剤、半導体装置、および液状エポキシ樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

液状エポキシ樹脂組成物、半導体封止剤、半導体装置、および液状エポキシ樹脂組成物の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 ファインピッチの配線パターンを有するフリップチップ型半導体装置への注入性に優れ、かつ硬化後にフィレットクラックを抑制する液状半導体封止剤を提供することを目的とする。
【解決手段】 (A)アミノフェノール型エポキシ樹脂を含む液状エポキシ樹脂、(B)アミン系硬化剤、(C)シリカフィラーおよび(D)シランカップリング剤を含有し、(A)成分100質量部に対して、アミノフェノール型エポキシ樹脂を10.0〜70質量部を含み、(B)成分が、(A)成分:1当量に対して、0.7〜1.2当量の比率であり、硬化後のガラス転移温度が、110〜200℃であることを特徴とする、液状エポキシ樹脂組成物である。
【選択図】 なし

Description

本発明は、液状エポキシ樹脂組成物に関し、特に、液状半導体封止剤、中でもフリップチップ型半導体装置用の液状半導体封止剤に適した液状エポキシ樹脂組成物に関する。
半導体装置のさらなる配線等の高密度化、高出力化に対応可能な半導体素子の実装方式で、フリップチップボンディングが利用されている。一般的に、フリップチップボンディングでは、半導体素子と基板をバンプで接合し、半導体素子と基板の間隙を、アンダーフィル材と呼ばれる液状半導体封止剤で封止を行う。
近年、半導体装置等の高密度化、高出力化の要求に応えるため、液晶ドライバIC等を搭載する配線パターンのファインピッチ化が進んでいる。このファインピッチ化および狭ギャップ化により、液状半導体封止剤が注入できない箇所が発生する、という問題が発生している。
このように、液状半導体封止剤を、狭ギャップの半導体装置に注入する場合、粘度が高いと注入できない問題が発生するため、信頼性向上のために、フィラー添加量の低減による粘度の低下が試みられたが、フィラー添加量の低減は、吸湿リフローやサーマルサイクルなどの信頼性試験において、信頼性の低下を招いてしまう、という別の問題が発生する。
特開2012−193284号公報
本発明は、ファインピッチの配線パターンを有するフリップチップ型半導体装置への注入性に優れ、かつ硬化後にフィレットクラックを抑制する液状半導体封止剤を提供することを目的とする。
本発明は、以下の構成を有することによって上記問題を解決した液状エポキシ樹脂組成物、半導体封止剤、半導体装置、および液状エポキシ樹脂組成物の製造方法に関する。
〔1〕(A)アミノフェノール型エポキシ樹脂を含む液状エポキシ樹脂、(B)アミン系硬化剤、(C)シリカフィラーおよび(D)シランカップリング剤を含有し、
(A)成分100質量部に対して、アミノフェノール型エポキシ樹脂を10.0〜70質量部を含み、
(B)成分が、(A)成分:1当量に対して、0.7〜1.2当量の比率であり、
硬化後のガラス転移温度が、110〜200℃であることを特徴とする、液状エポキシ樹脂組成物。
〔2〕(A)成分に含まれるアミノフェノール型エポキシ樹脂が、式(1):
で表される、上記〔1〕記載の液状エポキシ樹脂組成物。
〔3〕(B)成分が、化学式(2)〜(4):
の少なくとも一つで表されるアミン系硬化剤を含む、上記〔1〕または〔2〕記載の液状エポキシ樹脂組成物。
〔4〕(C)成分の平均粒径が、0.1〜3.0μmであり、かつ、液状エポキシ樹脂組成物100質量部に対して、(C)成分が55〜75質量部である、上記〔1〕〜〔3〕のいずれか記載の液状エポキシ樹脂組成物。
〔5〕さらに、(E)ポリアルキルシロキサンを含む、上記〔1〕〜〔4〕のいずれか記載の液状エポキシ樹脂組成物。
〔6〕さらに、(F)ブロックコポリマーを含む、上記〔1〕〜〔5〕のいずれか記載の液状エポキシ樹脂組成物。
〔7〕(D)成分を、アミノフェノール型エポキシ樹脂を除く(A)成分の少なくとも一部に分散させ、マスタバッチとした後、マスタバッチに、アミノフェノール型エポキシ樹脂を含む(A)成分の残部と(B)成分を混合することにより得られる、上記〔1〕〜〔6〕のいずれか記載の液状エポキシ樹脂組成物。
〔8〕上記〔1〕〜〔7〕のいずれか記載の液状エポキシ樹脂組成物を含む、液状半導体封止剤。
〔9〕上記〔8〕記載の、基板とチップ間のギャップが5〜25μmであるフリップチップ型半導体装置用の液状半導体封止剤。
〔10〕上記〔8〕または〔9〕記載の液状半導体封止剤を用いて封止された、半導体装置。
〔11〕上記〔10〕記載の、銅ピラーを備えるフリップチップ型半導体装置。
〔12〕(D)成分を、アミノフェノール型エポキシ樹脂を除く(A)成分に分散させ、マスタバッチとした後、マスタバッチに、アミノフェノール型エポキシ樹脂と(B)成分を混合することを特徴とする、上記〔1〕〜〔7〕のいずれか記載の液状エポキシ樹脂組成物の製造方法。
本発明〔1〕によれば、ファインピッチの配線パターンを有するフリップチップ型半導体装置への注入性に優れ、かつ硬化後にフィレットクラックを抑制する液状エポキシ樹脂組成物を提供することができる。
本発明〔8〕によれば、ファインピッチの配線パターンへの注入性に優れ、かつ硬化後にフィレットクラックを抑制する液状半導体封止剤を容易に提供することができる。
本発明〔10〕によれば、ファインピッチの配線パターンに液状半導体封止剤が良好に注入され、かつ硬化後の液状半導体封止剤のフィレットクラックが抑制された高信頼性の半導体装置を容易に提供することができる。
本発明〔12〕によれば、ファインピッチの配線パターンを有するフリップチップ型半導体装置への注入性に優れ、かつ硬化後にフィレットクラックを抑制する液状エポキシ樹脂組成物を簡便に製造することが可能となる。
樹脂組成物の注入性の評価方法を説明する模式図である。 フィレットクラックが発生していない箇所の写真である。 本発明を用いてフィレットクラックの発生量を抑制した箇所の写真である。 フィレットクラックが多量に発生した箇所の写真である。
〔液状エポキシ樹脂組成物〕
本発明の液状エポキシ樹脂組成物(以下、液状エポキシ樹脂組成物という)は、
(A)アミノフェノール型エポキシ樹脂を含む液状エポキシ樹脂、(B)アミン系硬化剤、(C)シリカフィラーおよび(D)シランカップリング剤を含有し、
(A)成分100質量部に対して、アミノフェノール型エポキシ樹脂を10.0〜70質量部を含み、
(B)成分が、(A)成分:1当量に対して、0.7〜1.2当量の比率であり、
硬化後のガラス転移温度(Tg)が、110〜200℃であることを特徴とする。
(A)成分に含有されるアミノフェノール型エポキシ樹脂は、分子量が低いエポキシ樹脂であり、液状エポキシ樹脂組成物を低粘度にし、注入性を良好にする。また、硬化後の液状エポキシ樹脂組成物のフィレットクラックの発生を抑制する。アミノフェノール型エポキシ樹脂は、好ましくは、式(5):
で表され、2個の官能基がオルト位またはパラ位にあるものがより好ましく、式(1):
で表されるものが、液状エポキシ樹脂組成物の注入性、硬化性、耐熱性、接着性、硬化後の液状エポキシ樹脂組成物のフィレットクラック抑制等の耐久性、耐マイグレーション性の観点から、特に好ましい。市販品としては、三菱化学製アミノフェノール型エポキシ樹脂(グレード:JER630、JER630LSD)が挙げられる。アミノフェノール型エポキシ樹脂は、単独でも2種以上を併用してもよい。
アミノフェノール型エポキシ樹脂以外の(A)成分としては、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂、液状ビスフェノールF型エポキシ樹脂、液状ナフタレン型エポキシ樹脂、液状水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、液状脂環式エポキシ樹脂、液状アルコールエーテル型エポキシ樹脂、液状環状脂肪族型エポキシ樹脂、液状フルオレン型エポキシ樹脂、液状シロキサン系エポキシ樹脂等が挙げられ、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂、液状ビスフェノールF型エポキシ樹脂、液状シロキサン系エポキシ樹脂が、硬化性、耐熱性、接着性、耐久性の観点から好ましい。また、エポキシ当量は、粘度調整の観点から、80〜250g/eqが好ましい。市販品としては、新日鐵化学製ビスフェノールA型エポキシ樹脂(品名:YDF8170)、新日鐵化学製ビスフェノールF型エポキシ樹脂(品名:YDF870GS)、DIC製ナフタレン型エポキシ樹脂(品名:HP4032D)、信越化学製シロキサン系エポキシ樹脂(品名:TSL9906)等が挙げられる。アミノフェノール型エポキシ樹脂以外の(A)成分は、単独でも2種以上を併用してもよい。
アミノフェノール型エポキシ樹脂は、注入性、フィレットクラック抑制の観点から、(A)成分:100重量部に対して、10.0〜70重量部含有される。アミノフェノール型エポキシ樹脂が、10.0質量部未満であると、注入性が悪くなり、かつフィレットクラックが発生し易くなり、70質量部を超えると、硬化後の液状エポキシ樹脂組成物のガラス転移点が高くなり過ぎ、フィレットクラックが発生し易くなり、信頼性が低下する。アミノフェノール型エポキシ樹脂が、10.0〜70重量部であると、硬化後の液状エポキシ樹脂組成物の架橋密度が上がり、(A)成分の結合の剛直性が維持され、フィレットクラックが伸展しにくくなり、一方、アミノフェノール型エポキシ樹脂が過剰に配合されると、(A)成分の結合の剛直性が弱くなり、硬化後の液状エポキシ樹脂組成物のフィレットクラックが伸展しやすくなる、と考えられる。
(B)成分は、液状エポキシ樹脂組成物に良好な反応性(硬化速度)、適度な粘性を付与する。(B)成分としては、エポキシ基と付加反応しうる活性水素を分子内に1個以上有するものであればよい。(B)成分としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、n−プロピルアミン、2−ヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、シクロヘキシルアミン、4,4’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン等の脂肪族アミン化合物;4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2−メチルアニリン等の芳香族アミン化合物;イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾール等のイミダゾール化合物;イミダゾリン、2−メチルイミダゾリン、2−エチルイミダゾリン等のイミダゾリン化合物等が挙げられ、液状であることと保存安定性の観点から、芳香族アミン化合物が好ましい。
(B)成分は、化学式(2)〜(4):
の少なくとも一つで表されるアミン系硬化剤を含むと、液状であることと保存安定性の観点から、好ましい。(B)成分の市販品としては、ALBEMARLE Co.,Ltd.製ジエチルトルエンジアミン、(化学式(2)の化合物、品名:エタキュア100)、日本化薬製アミン系硬化剤(化学式(3)の化合物、品名:HDAA)、ADEKA製アミン系硬化剤(化学式(4)の化合物、品名:EH105L)が挙げられる。(B)成分は、単独でも2種以上を併用してもよい。
(C)成分により、液状エポキシ樹脂組成物の線膨張係数を制御することができる。(C)成分としては、コロイダルシリカ、疎水性シリカ、微細シリカ、ナノシリカ等が挙げられる。また、(C)成分の平均粒径(粒状でない場合は、その平均最大径)は、特に限定されないが、0.1〜3μmであると、液状エポキシ樹脂組成物中に(C)成分を均一に分散させるうえで好ましく、0.3〜2.0μmだと更に好ましい。また、液状エポキシ樹脂組成物の注入性に優れる等の理由から好ましい。0.1μm未満だと、液状エポキシ樹脂組成物の粘度が上昇して、注入性が悪化するおそれがある。3μm超だと、液状エポキシ樹脂組成物中に(C)成分を均一に分散させることが困難になるおそれがある。市販品としては、アドマテックス製高純度合成球状シリカ(品名:SE2200SEE、平均粒径:0.6μm;品名:SE1053SEO、平均粒径:0.3μm;品名:SE5200SEE、平均粒径:2.0μm;品名:SO−E5、平均粒径:2μm;品名:SE−2300、平均粒径:0.6μm)等が挙げられる。なお、(C)成分は、ブリードの観点から、平均粒径が10〜100nmのナノシリカを含むと、より好ましい。ここで、充填剤の平均粒径は、動的光散乱式ナノトラック粒度分析計により測定する。(C)成分は、単独でも2種以上を併用してもよい。
(D)成分は、液状エポキシ樹脂組成物に密着性を付与する。(D)成分としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、ビニ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、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられ、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノ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)プロピルアミンが好ましい。市販品としては、信越化学工業製3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(品名:KBM403)、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(品名:KBE903)、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(品名:KBE9103)等が挙げられる。(D)成分は、単独でも2種以上を併用してもよい。
(B)成分は、(A)成分:1当量に対して、0.7〜1.2当量の比率であり、0.7〜1.0当量の比率であると、好ましい。(A)成分の当量はエポキシ当量であり、(B)成分の当量はアミン当量である。0.7以上であると、反応性、硬化後の液状エポキシ樹脂組成物の耐湿信頼性、耐マイグレーション性が良好であり、一方、1.2以下であると、増粘倍率が高くなり過ぎず、ボイドの発生が抑制される。
(C)成分は、硬化後の液状エポキシ樹脂組成物の線膨張係数の観点から、液状エポキシ樹脂組成物100質量部に対して、55〜75質量部であると好ましい。
(D)成分は、(A)成分:100質量部に対して、好ましくは0.05〜5.0質量部、より好ましくは0.1〜3.0質量部含有される。0.05質量部以上であると、液状エポキシ樹脂組成物の密着性が向上し、硬化後の液状エポキシ樹脂組成物の耐湿信頼性がより良好になり、5.0質量部以下であると、液状エポキシ樹脂組成物の発泡が抑制される。
液状エポキシ樹脂組成物は、さらに、(E)ポリアルキルシロキサン(Siに結合するアルキル基としては、メチル、ジメチル、エチル等が挙げられる)を含むと、液状エポキシ樹脂組成物の流動特性を改良し、フィレット形状を変化させることができるので、好ましい。(E)成分としては、ポリアルキルジメチルシロキサンであると、より好ましい。(E)成分の市販品としては、東レ・ダウコーニング製ポリアルキルジメチルシロキサン(品名:SF8421)が挙げられる。(E)成分は、単独でも2種以上を併用してもよい。
液状エポキシ樹脂組成物は、(F)ブロックコポリマーを含むと、液状エポキシ樹脂組成物の流動特性を改良し、フィレット形状を変化させることができるので、好ましい。この(F)成分としては、アクリルコポリマー等のブロックコポリマーが挙げられ、メタクリル酸メチルとアクリル酸ブチルのブロックコポリマーであると、より好ましい。(F)成分の市販品としては、アルケマ製ブロックコポリマーのアクリルコポリマー、品名:M52N、分子量:80000〜100000が挙げられる。(F)成分は、単独でも2種以上を併用してもよい。
(E)成分は、フィレット形状の観点から、液状エポキシ樹脂組成物100質量部に対して、2〜8質量部であると好ましい。
(F)成分は、フィレット形状の観点から、液状エポキシ樹脂組成物100質量部に対して、4〜10質量部であると好ましい。
本発明の液状エポキシ樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、更に必要に応じ、硬化促進剤、包接化合物、レベリング剤、イオントラップ剤、消泡剤、搖変剤、酸化防止剤、顔料、染料等の添加剤を配合することができる。
液状エポキシ樹脂組成物は、硬化後のガラス転移温度(Tg)が、110〜200℃であり、120〜200℃であると好ましい。Tgが110℃未満では、高温での強度が低下するため、最高温度が110〜120℃である環境試験での信頼性に劣ってしまい、Tgが200℃を超えると、硬くなりすぎて、フレットクラックが発生しやすくなり、また、硬化時の収縮が大きくなることにより、半導体装置に反りが発生し易くなり、吸水率も高くなり易くなってしまう。
液状エポキシ樹脂組成物は、温度:25℃での粘度が5〜20Pa・sであると、注入性の観点から好ましい。ここで、粘度は、ブルックフィールド製HBT型粘度計(型番:DV−I)で測定する。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、チップと基板の間隙が5〜25μmであるファインピッチの配線パターンを有するフリップチップボンディングを利用する液状半導体封止剤に適している。
〔液状エポキシ樹脂組成物の製造方法〕
本発明の液状エポキシ樹脂組成物の製造方法は、(D)成分を、アミノフェノール型エポキシ樹脂を除く(A)成分に分散させ、マスタバッチとした後、マスタバッチに、アミノフェノール型エポキシ樹脂と(B)成分を混合することを特徴とする。
(D)成分を、アミノフェノール型エポキシ樹脂を除く(A)成分に分散させ、マスタバッチとする工程により、液状エポキシ樹脂組成物中での(D)成分の分離、(D)成分とアミノフェノール型エポキシ樹脂とのハジキを抑制することができ、全ての原料を同時に混合する場合と比較して、容易に液状エポキシ樹脂組成物を製造することができる。
ここで、マスタバッチを作製するとき、(D)成分と混合するアミノフェノール型エポキシ樹脂を除く(A)成分は、(C)成分:100質量部に対して、10〜1000質量部であると好ましく、50〜500質量部であると、より好ましい。
マスタバッチを作製するときには、必要により加熱処理を加えながら、撹拌、溶融、混合、分散させることにより得ることができる。これらの混合、撹拌、分散等の装置としては、特に限定されるものではないが、撹拌、加熱装置を備えたライカイ機、3本ロールミル、ボールミル、プラネタリーミキサー、ビーズミル等を使用することができる。また、これら装置を適宜組み合わせて使用してもよい。
マスタバッチに、アミノフェノール型エポキシ樹脂を含む(A)成分の残部と(D)成分を混合するときに、混合する順序は、特に、限定されない。混合する方法は、マスタバッチを作製する場合と同様でよい。
本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、ディスペンサー、印刷等で基板の所望の位置に形成・塗布される。ここで、液状エポキシ樹脂組成物は、フレキシブル配線基板等の基板と半導体素子との間に、少なくとも一部が基板の配線上に接するように形成する。
本発明の液状樹脂組成物の硬化は、90〜170℃、60〜180分間行うことが好ましく、特に120分以内で硬化させると、半導体装置に用いる封止剤として生産性向上から好ましい。
〔液状半導体封止剤〕
本発明の液状半導体封止剤は、上述の液状エポキシ樹脂組成物を含み、チップと基板の間隙が5〜25μmであるフリップチップ型半導体装置用の液状半導体封止剤に適している。
〔半導体装置〕
本発明の半導体装置は、上述の液状半導体封止剤を用いて封止される。半導体素子、基板は、所望のものを使用することができるが、チップと基板の間隙が5〜25μmであるフリップチップ型半導体装置であると、本発明の効果を発揮するために適している。また、銅ピラーを備えるフリップチップ型半導体装置に対しても、本発明の効果を発揮することができる。
本発明について、実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例において、部、%はことわりのない限り、質量部、質量%を示す。
〔実施例1〜14、比較例1〜6〕
表1〜3に示す配合で原料を混合した後、室温で3本ロールミルを用いて分散し、液状エポキシ樹脂組成物(以下、「樹脂組成物」という)を作製した。なお、実施例14のみは、(D)成分を、アミノフェノール型エポキシ樹脂を除く(A)成分と(C)成分とに、室温で混合した後、3本ロールミルで分散させ、マスタバッチとした後、マスタバッチに、アミノフェノール型エポキシ樹脂と(B)成分を、室温で混合した後、3本ロールミルで分散することにより作製した。
〔粘度の評価〕
作製した液状エポキシ樹脂組成物の粘度(初期粘度、単位:Pa・s)を、ブルックフィールド社製DV−1型粘度計/14号スピンドルを用いて、25℃、50rpmで1分間回転させたときの粘度(表1〜3には、粘度(50rpm)と記載した)を測定した。次に、液状エポキシ樹脂組成物を、DV−1型粘度計/14号スピンドルを用いて、25℃、50rpmと5rpmで1分間回転させたときの粘度を測定した。得られた〔(50rpmでの粘度)/(5rpmでの粘度)〕からチキソトロピック指数(TI)を求めた。TIは、0.5〜1.1であると好ましい。表1、表2に、結果を示す。
〔注入性の評価〕
図1に、液状エポキシ樹脂組成物の注入性の評価方法を説明する模式図を示す。まず、図1(A)に示すように、基板20上に、50μmまたは25μmの間隙40を設けて、半導体素子の代わりにガラス板30を固定した試験片を作製した。但し、基板20としては、フレキシブル基板の代わりにガラス基板を使用した。次に、この試験片を110℃に設定したホットプレート上に置き、図1(B)に示すように、ガラス板30の一端側に、作製した樹脂組成物10を塗布し、図1(C)に示すように、間隙40が樹脂組成物11で満たされるまでの時間を測定した。表1〜3に、結果を示す。
〔ガラス転移点(Tg)の評価〕
動的粘弾性測定(DMA)で測定した。支持体上に、幅:40mm、長さ:70mm、厚さ:2mmに塗布した液状エポキシ樹脂組成物を、165℃で120分間、加熱硬化させ、支持体から剥離した後、該接着性フィルムから試験片(10±0.5mm×50±1mm)を切り出し、試験片の幅、厚みを測定した。その後、SII製動的粘弾性測定装置(型番:DMS6100)で測定を行った(3℃/min 25−300℃)。tanDのピーク温度を読み取り、Tgとした。表1〜3に、結果を示す。
〔フィレットクラック発生率の評価〕
Cuピラーのバンプで、チップサイズが10mm□、基板が30mm□のTEGを使用した。そのTEGに、液状エポキシ樹脂組成物を塗布し、165℃で120分間、加熱硬化させた。液状エポキシ樹脂組成物を硬化させたTEGに、−55℃、30分間と125℃、30分間を1サイクルとするサーマルサイクルを掛けた。500サイクル後、フィレットクラックの長さを計測し、チップ周辺の長さ(40mm)で割り、フィレットクラック発生率を算出した。フィレットクラック発生率は、65%以下であると好ましい。図2〜4に、フィレットクラックを説明するための写真を示す。図2は、フィレットクラックが発生していない箇所の写真である。図3は、本発明を用いてフィレットクラックの発生量を抑制した箇所の写真である。図3では、フィレットクラックが発生した箇所(3箇所)を矢印で示す。図4は、フィレットクラックが多量に発生した箇所の写真である。図4では、フィレットクラックが発生した箇所(7箇所)を矢印で示す。
表1〜3からわかるように、実施例1〜18の全てで、粘度、チキソトロピック係数、注入性、ガラス転移点、フィレットクラック発生率の評価結果が良好であった。なお、表1に記載していないが、(D)成分を、アミノフェノール型エポキシ樹脂を除く(A)成分とマスタバッチとした後、マスタバッチに、アミノフェノール型エポキシ樹脂をと(B)成分を、室温で混合した実施例14は、液状エポキシ樹脂組成物の保存特性が、他の実施例と比較して良好であった。
これに対して、アミノフェノールエポキシ樹脂を含有しない比較例1では、フィレットクラック発生率が高かった。アミノフェノールエポキシ樹脂の含有率が低すぎる比較例2〜4では、20μm間隙での注入性が悪く、フィレットクラック発生率も高かった。アミノフェノールエポキシ樹脂の含有率が高すぎる比較例5では、ガラス転移点が高過ぎ、信頼性が確保できない値であり、かつフィレットクラック発生率も高かった。(B)成分の当量比が低く、ガラス転移点が低すぎる比較例6は、ガラス転移点が低過ぎ、信頼性が確保できない値であった。
上記のように、本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、ファインピッチの配線パターンを有するフリップチップ型半導体装置への注入性に優れ、かつ硬化後にフィレットクラックを抑制することができるため、液状半導体封止剤に適している。
10、11 液状樹脂組成物
20 基板
30 ガラス板
40 間隙

Claims (12)

  1. (A)アミノフェノール型エポキシ樹脂を含む液状エポキシ樹脂、(B)アミン系硬化剤、(C)シリカフィラーおよび(D)シランカップリング剤を含有し、
    (A)成分100質量部に対して、アミノフェノール型エポキシ樹脂を10.0〜70質量部を含み、
    (B)成分が、(A)成分:1当量に対して、0.7〜1.2当量の比率であり、
    硬化後のガラス転移温度が、110〜200℃であることを特徴とする、液状エポキシ樹脂組成物。
  2. (A)成分に含まれるアミノフェノール型エポキシ樹脂が、式(1):
    で表される、請求項1記載の液状エポキシ樹脂組成物。
  3. (B)成分が、化学式(2)〜(4):



    の少なくとも一つで表されるアミン系硬化剤を含む、請求項1または2記載の液状エポキシ樹脂組成物。
  4. (C)成分の平均粒径が、0.1〜3.0μmであり、かつ、液状エポキシ樹脂組成物100質量部に対して、(C)成分が55〜75質量部である、請求項1〜3のいずれか1項記載の液状エポキシ樹脂組成物。
  5. さらに、(E)ポリアルキルシロキサンを含む、請求項1〜4のいずれか1項記載の液状エポキシ樹脂組成物。
  6. さらに、(F)ブロックコポリマーを含む、請求項1〜5のいずれか1項記載の液状エポキシ樹脂組成物。
  7. (D)成分を、アミノフェノール型エポキシ樹脂を除く(A)成分の少なくとも一部に分散させ、マスタバッチとした後、マスタバッチに、アミノフェノール型エポキシ樹脂を含む(A)成分の残部と(B)成分を混合することにより得られる、請求項1〜6のいずれか1項記載の液状エポキシ樹脂組成物。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項記載の液状エポキシ樹脂組成物を含む、液状半導体封止剤。
  9. 請求項8記載の、基板とチップの間隙が5〜25μmであるフリップチップ型半導体装置用の液状半導体封止剤。
  10. 請求項8または9記載の液状半導体封止剤を用いて封止された、半導体装置。
  11. 請求項10記載の、銅ピラーを備えるフリップチップ型半導体装置。
  12. (D)成分を、アミノフェノール型エポキシ樹脂を除く(A)成分に分散させ、マスタバッチとした後、マスタバッチに、アミノフェノール型エポキシ樹脂と(B)成分を混合することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項記載の液状エポキシ樹脂組成物の製造方法。
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