JP2017028050A - アンダーフィル材及びそれを用いた電子部品装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 常温（２５℃）、高温時に反りが小さいアンダーフィル材、及びこれにより封止された信頼性（耐湿性、耐熱衝撃性）の高い電子部品装置を提供する。【解決手段】 電子部品と配線基板とが接続部を介して電気的に接続される電子部品装置の、先供給方式のアンダーフィル材、又は後供給方式のアンダーフィル材であって、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）無機充填剤を含み、（Ａ）成分を含むエポキシ樹脂と（Ｂ）成分を含む硬化剤との当量比（（Ｂ）硬化剤の当量／（Ａ）エポキシ樹脂の当量）が０．７以上、０．９以下であるアンダーフィル材。【選択図】 なし

Description

本発明は、厳しい信頼性を要求される電子部品装置の常温、高温時に反りが小さい封止用に特に好適なアンダーフィル材、及びこの組成物で封止された素子を備えた電子部品装置に関する。

従来から、トランジスタ、ＩＣ等の電子部品装置の素子封止の分野では生産性、コスト等の面から樹脂封止が主流となり、エポキシ樹脂組成物が広く用いられている。この理由としては、エポキシ樹脂が作業性、成形性、電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、インサート品との接着性等の諸特性にバランスがとれているためである。ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）等のベアチップ実装した半導体装置においてはアンダーフィル材が封止材として広く使用されている。また、半導体素子をセラミック、ガラス／エポキシ樹脂、ガラス／イミド樹脂またはポリイミドフィルム等を基板とする配線基板上に直接バンプ接続してなる半導体装置（フリップチップ）では、バンプ接続した半導体素子と配線基板の間隙（ギャップ）を充填するアンダーフィル材としてアンダーフィル材が使用されている。これらのアンダーフィル材は電子部品を温湿度や機械的な外力から保護するために重要な役割を果たしている。

また、耐湿接着力、低応力性に優れた封止用エポキシ樹脂組成物、及びこれにより封止された素子を備えた信頼性（耐湿性、耐熱衝撃性）の高い電子部品装置を提供するため、（Ａ）液状エポキシ樹脂、（Ｂ）液状芳香族アミンを含む硬化剤、（Ｃ）ゴム粒子、（Ｄ）無機充填剤を含有してなる封止用エポキシ樹脂組成物、及びこの封止用エポキシ樹脂組成物により封止された素子を備えた電子部品装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００１−２７０９７６号公報

しかしながら半導体の進歩は著しく、バンプ接続を行うフリップチップ方式ではチップや基板の大型化、基板の薄型化が進み、アンダーフィル材の硬化時、リフロー時の反り抑制に対する要求が高まっている。反りが大きいと２次実装時の接続不具合やオーバーモールド時の成形不具合などが想定される。アンダーフィル材が反りに与える影響としてはガラス転移温度、弾性率、線膨張係数、硬化温度などが要因として挙げられるが、特にガラス転移温度が高いと常温での反りが増大し、高温時の弾性率が高いと高温時の反りが大きくなることが知られている。

以上のように、アンダーフィル材を例にとると半導体の進歩とともにアンダーフィル材にはいろいろな課題の解決が要求されている。本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、常温、高温時に反りが小さいアンダーフィル材、及びこれにより封止された信頼性（耐湿性、耐熱衝撃性）の高い電子部品装置を提供することを目的とする。

本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材を含み、（Ｂ）硬化剤当量／（Ａ）エポキシ樹脂当量＝０．７〜０．９であることで上記の目的を達成し本発明を完成するに至った。

本発明は、以下に関する。
１．電子部品と配線基板とが接続部を介して電気的に接続される電子部品装置の、前記電子部品における前記配線基板と対向する側の面又は、前記配線基板における前記電子部品と対向する側の面の少なくとも一方の面に、アンダーフィル材を供給する供給工程と、前記電子部品と前記配線基板とを接合部を介して接合し、かつ前記アンダーフィル材を硬化する接合工程と、を有する電子部品の製造方法に用いられるアンダーフィル材であって、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）無機充填剤を含み、（Ａ）成分を含むエポキシ樹脂と（Ｂ）成分を含む硬化剤との当量比（（Ｂ）硬化剤の当量／（Ａ）エポキシ樹脂の当量）が０．７以上、０．９以下であるアンダーフィル材。
２．ＴＭＡ（熱機械分析装置）で測定したガラス転移温度が、６０℃以上、１００℃以下である、項１に記載のアンダーフィル材。
３．ＤＭＡ（動的粘弾性測定装置）で測定した２６０℃における貯蔵弾性率が、０．０４ＧＰａ以上、０．１７ＧＰａ以下である、項１又は２に記載のアンダーフィル材。
４．さらに（Ｄ）可撓化剤を含有する項１〜３のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
５．さらに（Ｅ）界面活性剤を含有する項１〜４のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
６．さらに（Ｆ）イオントラップ剤を含有する項１〜５のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
７．さらに（Ｇ）硬化促進剤を含有する項１〜６のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
８．さらに（Ｈ）カップリング剤を含有する項１〜７のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
９．さらに（Ｉ）酸化防止剤を含有する項１〜８のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
１０．さらに（Ｊ）有機溶媒を含有し、有機溶媒の含有率がアンダーフィル材に対して５質量％以下である項１〜９のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
１１．前記（Ｂ）成分の硬化剤が、アミン硬化材である、項１〜１０のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
１２．電子部品と配線基板とが接続部を介して電気的に接続された電子部品装置の接続部周辺以外を封止するために用いられる項１〜１１のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
１３．前記接続部が鉛を含まない金属である項１２に記載のアンダーフィル材。
１４．前記接続部が銅を含む金属である項１２又は項１３に記載のアンダーフィル材。
１５．項１〜項１４のいずれか一項に記載のアンダーフィル材により封止された素子を備えた電子部品装置。
１６．電子部品と配線基板とが接続部を介して電気的に接続された電子部品装置の、電子部品と配線基板との隙間にアンダーフィル材を充填する工程と、前記アンダーフィル材を硬化させる工程を有する電子部品の製造方法に用いられるアンダーフィル材であって、前記アンダーフィル材が、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）無機充填剤を含み、（Ａ）成分を含むエポキシ樹脂と（Ｂ）成分を含む硬化剤との当量比（（Ｂ）硬化剤の当量／（Ａ）エポキシ樹脂の当量）が、０．７以上、０．９以下であるアンダーフィル材。
１７．ＴＭＡ（熱機械分析装置）で測定したガラス転移温度が、６０℃以上、１００℃以下である項１６に記載のアンダーフィル材。
１８．ＤＭＡ（動的粘弾性測定装置）で測定した２６０℃における貯蔵弾性率が、０．０４ＧＰａ以上、０．１７ＧＰａ以下である、項１６又は１７に記載のアンダーフィル材。
１９．さらに（Ｄ）可撓化剤を含有する、項１６〜１８のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
２０．さらに（Ｅ）界面活性剤を含有する、項１６〜１９のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
２１．さらに（Ｆ）イオントラップ剤を含有する、項１６〜２０のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
２２．さらに（Ｇ）硬化促進剤を含有する、項１６〜２１のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
２３．さらに（Ｈ）カップリング剤を含有する、項１６〜２２のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
２４．さらに（Ｉ）酸化防止剤を含有する、項１６〜２３のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
２５．さらに（Ｊ）有機溶媒を含有し、有機溶媒の含有率がアンダーフィル材に対して５質量％以下である、項１６〜２４のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
２６．前記（Ｂ）成分の硬化剤がアミン系硬化材である、項１６〜２５のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
２７．前記接続部が鉛を含まない金属である、項１６〜２６のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
２８．前記接続部が銅を含む金属である、項１６〜２７のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。

本発明のアンダーフィル材は、（Ａ）〜（Ｃ）成分を含む樹脂組成物を硬化し、リフローによる熱履歴を経た際に反りを抑制できるため、このアンダーフィル材を用いて素子を封止すれば成形性、信頼性に優れる電子部品装置を得ることができるので、その工業的価値は大である。

本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
また、本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
また、本発明において、アンダーフィル材中の各成分の量は、アンダーフィル材中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、アンダーフィル材中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
以下に本発明のアンダーフィル材を組成する成分について説明する。

（（Ａ）エポキシ樹脂）
本発明で用いる（Ａ）成分のエポキシ樹脂としては、一分子中に１個以上のエポキシ基を有するものであれば制限はなく、アンダーフィル材で一般に使用されているエポキシ樹脂を用いることができる。本発明で使用できるエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、水添ビスフェノールＡ等のジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を代表とするフェノール類とアルデヒド類のノボラック樹脂をエポキシ化したもの、フタル酸、ダイマー酸等の多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ｐ―アミノフェノール、ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸等のアミン化合物とエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸等の過酸により酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂等が挙げられ、これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、流動性の観点からは液状ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましく、耐熱性、接着性及び流動性の観点から液状グリシジルアミン型エポキシ樹脂が好ましい。

上記した２種のエポキシ樹脂はいずれか１種を単独で用いても２種以上を組合わせて用いてもよいが、その配合量は、その性能を発揮するために液状エポキシ樹脂全量に対して合わせて２０質量％以上とすることが好ましく、３０質量％以上がより好ましく、５０質量％以上とすることがさらに好ましい。

また、本発明のアンダーフィル材には、本発明の効果が達成される範囲内であれば固形エポキシ樹脂を併用することもできるが、成形時の流動性の観点から併用する固形エポキシ樹脂はエポキシ樹脂全量に対して２０質量％以下とすることが好ましい。さらに、これらのエポキシ樹脂の純度、特に加水分解性塩素量はＩＣなど素子上のアルミ配線腐食に係わるため少ない方が好ましく、耐湿性の優れたアンダーフィル材を得るためには５００ｐｐｍ以下であることが好ましい。ここで、加水分解性塩素量とは試料のエポキシ樹脂１ｇをジオキサン３０ｍｌに溶解し、１Ｎ−ＫＯＨメタノール溶液５ｍｌを添加して３０分間リフラックス後、電位差滴定により求めた値を尺度としたものである。

（（Ｂ）硬化剤）
本発明に用いられる（Ｂ）成分の硬化剤は特に制限はなく、芳香環を有するアミンを含むものを例示すれば、ジエチルトルエンジアミン、１−メチル−３，５−ジエチル−２，４−ジアミノベンゼン、１−メチル−３，５−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼン、１，３，５−トリエチル−２，６−ジアミノベンゼン、３，３´−ジエチル−４，４´−ジアミノジフェニルメタン、３，５，３´，５´−テトラメチル−４，４´−ジアミノジフェニルメタン等が挙げられる。これらの液状芳香族アミン化合物は、例えば、市販品として、エピキュア−Ｗ、エピキュア−Ｚ（三菱化学株式会社製商品名）、カヤハードＡ−Ａ、カヤハードＡ−Ｂ、カヤハードＡ−Ｓ（日本化薬株式会社製商品名）、トートアミンＨＭ−２０５（新日鐵化学株式会社製商品名）、アデカハードナーＥＨ−１０１（株式会社ＡＤＥＫＡ製商品名）、エポミックＱ−６４０、エポミックＱ−６４３（三井化学株式会社製商品名）、ＤＥＴＤＡ８０（Ｌｏｎｚａ社製商品名）等が入手可能で、これらは単独で用いても２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

硬化剤に含まれる液状芳香族アミンとしては、保存安定性の観点からは、３，３´−ジエチル−４，４´−ジアミノジフェニルメタン及びジエチルトルエンジアミンが好ましく、硬化剤はこれらのいずれか又はこれらの混合物を主成分とすることが好ましい。ジエチルトルエンジアミンとしては、３，５−ジエチルトルエン−２，４−ジアミン及び３，５−ジエチルトルエン−２，６−ジアミンが挙げられ、これらを単独で用いても混合物を用いてもよいが、３，５−ジエチルトルエン−２，４−ジアミンを６０質量％以上含むものが好ましい。

硬化剤として酸無水物を例示すると、無水フタル酸、無水マレイン酸、メチルハイミック酸無水物、ハイミック酸無水物、無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、クロレンド酸無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、３−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸マレイン酸付加物、メチルヘキサヒドロフタル酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、水素化メチルナジック酸無水物、無水マレイン酸とジエン化合物からディールス・アルダー反応で得られ、複数のアルキル基を有するトリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸等の各種環状酸無水物が挙げられる。

また、本発明のアンダーフィル材には、本発明の効果が達成される範囲内であれば芳香族アミン、酸無水物以外に、フェノール性硬化剤等のアンダーフィル材で一般に使用されている硬化剤を併用することができ、固形硬化剤も併用することもできる。硬化剤としては、加水分解しにくいことから耐湿信頼性が良好なアミン硬化剤が好ましい。

（Ａ）成分を含むエポキシ樹脂と（Ｂ）成分を含む硬化剤との当量比（（Ｂ）硬化剤の当量／（Ａ）エポキシ樹脂の当量）は、０．７以上、０．９以下の範囲に設定することが好ましく、０．７以上、０．８５以下がより好ましく、０．７以上、０．８３以下がさらに好ましい。０．７未満では、硬化剤が減少し、反応に与らないエポキシ樹脂が増加し、信頼度の低下を招く懸念がある。また０．９を超えて、硬化剤が増加するとガラス転移温度が高くなり、高温時の弾性率が高くなることから常温時、高温時の反りが増大する懸念がある。

（（Ｃ）無機充填剤）
（Ｃ）無機充填剤としては、溶融シリカ、結晶シリカ等のシリカ、炭酸カルシウム、クレー、酸化アルミナ等のアルミナ、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素、珪酸カルシウム、チタン酸カリウム、窒化アルミ、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア等の粉体、又はこれらを球形化したビーズ、ガラス繊維などが挙げられる。
さらに、難燃効果のある無機充填剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛等が挙げられる。これらの無機充填剤は、単独で用いても２種類以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも溶融シリカが好ましく、アンダーフィル材の微細間隙への流動性・浸透性の観点からは球形シリカがより好ましい。

無機充填剤の平均粒径は、特に球形シリカの場合、０．０５μｍ以上、２０μｍ以下の範囲が好ましく、平均粒径０．２μｍ以上、１０μｍ以下の範囲がより好ましい。平均粒径が０．０５μｍ未満では、液状樹脂への分散性に劣る傾向や粘度が高くなり流動特性に劣る傾向があり、２０μｍを超えると沈降を起こしやすくなる傾向や、アンダーフィル材としての微細間隙への浸透性・流動性が低下してボイド・未充填を招きやすくなる傾向がある。
ここで、平均粒径とは、粒子の全体積を１００％として粒子径による累積度数分布曲線を求めたとき、体積５０％に相当する点の粒子径であり、レーザ回折散乱法を用いた粒度分布測定装置等で測定することができる。

無機充填剤の配合量は、アンダーフィル材全体の２０質量％以上、９０質量％以下の範囲に設定されるのが好ましく、より好ましくは３０質量％以上、８５質量％以下、さらに好ましくは４０質量％以上、８０質量％以下である。配合量が２０質量％未満では熱膨張係数が低下し耐温度サイクル性に劣る傾向があり、９０質量％を超えるとアンダーフィル材の粘度が上昇し、流動性、浸透性およびディスペンス性の低下を招く傾向がある。

（ガラス転移温度）
アンダーフィル材のＴＭＡ（熱機械分析装置）におけるガラス転移温度は、６０℃以上、１００℃以下が好ましく、６５℃以上、９５℃以下がより好ましく、７０℃以上、９０℃以下がさらに好ましい。ガラス転移温度が、６０℃未満と低い場合、電子部品として温度サイクル試験を行うとバンプの保護性が低く断線する懸念がある。またガラス転移温度が１００℃を超えて高くなると常温(２５℃)時の反りが大きくなる懸念がある。

（貯蔵弾性率）
アンダーフィル材のＤＭＡ（動的粘弾性測定装置）における２６０℃の弾性率は、０．０４ＧＰａ以上、０．１７ＧＰａ以下が好ましく、０．０４ＧＰａ以上、０．１５ＧＰａ以下がより好ましく、０．０５ＧＰａ以上、０．１３ＧＰａ以下がさらに好ましい。２６０℃の弾性率が０．０４ＧＰａ未満では、高温時のバンプの保護性が低く断線する懸念がある。また２６０℃の弾性率が０．１７ＧＰａを超えて高くなると高温時の反りが大きくなる懸念がある。

（（Ｄ）可撓化剤）
本発明のアンダーフィル材には耐熱衝撃性向上、半導体素子への応力低減などの観点から各種可撓化剤を配合することができる。可撓化剤としては、特に制限は無いがゴム粒子が好ましく、それらを例示すれば、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ウレタンゴム（ＵＲ）、アクリルゴム（ＡＲ）等のゴム粒子が挙げられる。なかでも耐熱性、耐湿性の観点からアクリルゴムからなるゴム粒子が好ましく、コアシェル型アクリル系重合体、すなわちコアシェル型アクリルゴム粒子がより好ましい。

また、上記以外の可撓化剤としてシリコーンゴム粒子も好適に用いることができ、それらを例示すれば、直鎖状のポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン等のポリオルガノシロキサンを架橋したシリコーンゴム粒子、シリコーンゴム粒子の表面をシリコーンレジンで被覆したもの、乳化重合等で得られる固形シリコーン粒子のコアとアクリル樹脂などの有機重合体のシェルからなるコア−シェル重合体粒子等が挙げられる。これらのシリコーン重合体粒子の形状は無定形であっても球形であっても使用することができるが、アンダーフィル材の成形性に関わる粘度を低く抑えるためには球形のものを用いることが好ましい。これらのシリコーン重合体粒子は東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、信越化学工業株式会社等から市販品が入手可能である。

これらの可撓化剤の一次粒径は組成物を均一に変性するためには細かい方が良好であり、平均１次粒子径が０．０５μｍ以上、１０μｍ以下の範囲であることが好ましく、０．１μｍ以上、５μｍ以下の範囲であることがさらに好ましい。平均粒径が０．０５μｍ未満では、エポキシ樹脂組成物への分散性に劣る傾向があり、１０μｍを超えると低応力化改善効果が低くなる傾向や、アンダーフィル材としての微細間隙への浸透性・流動性が低下しボイド、未充填を招きやすくなる傾向がある。

これらの可撓化剤の配合量は、充填剤を除くアンダーフィル材全体の１質量％以上、３０質量％以下の範囲に設定されるのが好ましく、より好ましくは２質量％以上、２０質量％以下である。ゴム粒子の配合量が、１質量％未満では低応力効果が低くなる傾向があり、３０質量％を超えるとアンダーフィル材の粘度が上昇し成形性（流動特性）に劣る傾向がある。

（（Ｅ）界面活性剤）
本発明のアンダーフィル材には、成形時のボイド低減や各種被着体への濡れ性向上による接着力向上の観点から各種界面活性剤を配合することができる。界面活性剤としては、特に制限はないが非イオン性の界面活性剤が好ましく、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル系、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系、ソルビタン脂肪酸エステル系、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル系、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル系、グリセリン脂肪酸エステル系、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル系、ポリオキシエチレンアルキルアミン系、アルキルアルカノールアミド系、ポリエーテル変性シリコーン系、アラルキル変性シリコーン系、ポリエステル変性シリコーン系、ポリアクリル系などの界面活性剤が挙げられ、これらを単独で用いても２種以上組み合わせて用いてもよい。これらの界面活性剤はビックケミー・ジャパン株式会社、花王株式会社等から市販品が入手可能である。

また、界面活性剤としてシリコーン変性エポキシ樹脂を添加することができる。シリコーン変性エポキシ樹脂はエポキシ基と反応する官能基を有するオルガノシロキサンとエポキシ樹脂との反応物として得ることができるが、常温（２５℃）で液状であることが好ましい。ここでエポキシ基と反応する官能基を有するオルガノシロキサンを例示すれば、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、フェノール性水酸基、メルカプト基等を１分子中に１個以上有するジメチルシロキサン、ジフェニルシロキサン、メチルフェニルシロキサン等が挙げられる。該オルガノシロキサンの重量平均分子量としては、５００以上、５０００以下の範囲が好ましい。この理由としては５００未満では樹脂系との相溶性が良くなり過ぎて添加剤としての効果が発揮されず、５０００を超えると樹脂系に非相溶となるためシリコーン変性エポキシ樹脂が成形時に分離・しみ出しを発生し、接着性や外観を損なうためである。シリコーン変性エポキシ樹脂を得るためのエポキシ樹脂としてはアンダーフィル材の樹脂系に相溶するものであれば特に制限は無く、アンダーフィル材に一般に使用されているエポキシ樹脂を用いることができ、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、ナフタレンジオール、水添ビスフェノールＡ等とエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂をはじめとするフェノール類とアルデヒド類とを縮合又は共縮合させて得られるノボラック樹脂をエポキシ化したノボラック型エポキシ樹脂、フタル酸、ダイマー酸等の多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂、オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂等が挙げられ、これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよいが、常温液状のものが好ましい。

界面活性剤の添加量はアンダーフィル材全体に対して、０．０１質量％以上、１．５質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上、１質量％以下がより好ましい。０．０１質量％未満では十分な添加効果が得られず、１．５質量％を超えて多いと硬化時に硬化物表面からの染み出しが発生して接着力が低下する傾向がある。

（（Ｆ）イオントラップ剤）
本発明のアンダーフィル材には、配線板および半導体装置への適用時における充填性や流動性を損なわない範囲で必要に応じてイオントラップ剤を耐マイグレーション性、耐湿性及び高温放置特性を向上させる観点から含有することができる。イオントラップ剤としては特に制限はなく、従来公知のものを用いることができ、特に下記組成式（Ｉ）で表されるハイドロタルサイトまたは下記組成式（ＩＩ）で表されるビスマスの含水酸化物が好ましい。

Ｍｇ_１−ＸＡｌ_Ｘ（ＯＨ）_２（ＣＯ_３）_Ｘ／２・ｍＨ_２Ｏ （Ｉ）
（組成式（Ｉ）中、０＜Ｘ≦０．５、ｍは正の数。）
ＢｉＯ_ｘ（ＯＨ）_ｙ（ＮＯ_３）_ｚ （ＩＩ）
（組成式（ＩＩ）中、０．９≦ｘ≦１．１、０．６≦ｙ≦０．８、０．２≦ｚ≦０．４）

これらイオントラップ剤の添加量としては０．１質量％以上、３．０質量％以下が好ましく、さらに好ましくは０．３質量％以上、１．５質量％以下である。イオントラップ剤の平均粒径は、０．１μｍ以上、３．０μｍ以下が好ましく、最大粒径は１０μｍ以下が好ましい。なお、上記組成式（Ｉ）の化合物は市販品として協和化学工業株式会社製商品名ＤＨＴ−４Ａとして入手可能である。また、上記組成式（ＩＩ）の化合物は市販品としてＩＸＥ５００（東亞合成株式会社製商品名）として入手可能である。また必要に応じてその他の陰イオン交換体を添加することもできる。陰イオン交換体としては特に制限はなく、従来公知のものを用いることができる。マグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、アンチモン等から選ばれる元素の含水酸化物等が挙げられ、これらを単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

（（Ｇ）硬化促進剤）
本発明に用いられる硬化促進剤は、（Ａ）成分のエポキシ樹脂と（Ｂ）成分の硬化剤の反応を促進するものであれば特に制限はなく、従来公知のものを用いることができるが、これらを例示すれば、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、１，５−ジアザ−ビシクロ（４，３，０）ノネン、５、６−ジブチルアミノ−１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のシクロアミジン化合物、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の三級アミン化合物、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−（２´−メチルイミダゾリル−（１´））−エチル−ｓ−トリアジン、２−ヘプタデシルイミダゾール等のイミダゾール化合物、トリブチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン等のジアルキルアリールホスフィン、メチルジフェニルホスフィン等のアルキルジアリールホスフィン、トリフェニルホスフィン、アルキル基置換トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類、及びこれらの化合物に無水マレイン酸、１，４−ベンゾキノン、２，５−トルキノン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジメチルベンゾキノン、２，６−ジメチルベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−５−メチル−１，４−ベンゾキノン、２，３−ジメトキシ−１，４−ベンゾキノン、フェニル−１，４−ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等のπ結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物、及びこれらの誘導体、さらには２−エチル−４−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、Ｎ−メチルモルホリンテトラフェニルボレート等のフェニルボロン塩等などが挙げられ、これらの１種を単独で用いても２種以上を組合わせて用いてもよい。また、潜在性を有する硬化促進剤として、常温固体のアミノ基を有する化合物をコアとして、常温固体のエポキシ化合物のシェルを被覆してなるコア−シェル粒子が挙げられ、市販品としてアミキュア（味の素株式会社製商品名）や、マイクロカプセル化されたアミンをビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及びビスフェノールＦ型エポキシ樹脂に分散させたノバキュア（旭化成ケミカルズ株式会社製商品名）等が使用できる。

なかでも、硬化促進作用と信頼性のバランスの観点からイミダゾール誘導体が好ましく、フェニル基及び水酸基を置換基として有するイミダゾール誘導体である２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールやマイクロカプセル化されたアミンをビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及びビスフェノールＦ型エポキシ樹脂に分散させて潜在性を付与したノバキュア（旭化成ケミカルズ株式会社製商品名）がより好ましく、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールがさらに好ましい。

硬化促進剤の配合量は、硬化促進効果が達成される量であれば特に制限されるものではないが、全エポキシ樹脂の質量に対して０．２〜５質量％の範囲が好ましく、０．５〜３質量％の範囲がより好ましい。０．２質量％未満では、硬化促進剤の添加効果が十分に発揮されず、結果として成形時のボイドの発生を抑制できなくなるとともに、反り低減効果も不十分になる傾向があり、５質量％を超えて多いと保存安定性に劣る傾向がある。

（（Ｈ）カップリング剤）
本発明のアンダーフィル材には必要に応じて、樹脂と無機充填剤或いは樹脂と電子部品の構成部材との界面接着を強固にする目的でカップリング剤を使用することができる。これらのカップリング剤には特に制限はなく、従来公知のものを用いることができるが、たとえば、１級及び／又は２級及び／又は３級アミノ基を有するシラン化合物、エポキシシラン、メルカプトシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム／ジルコニウム系化合物等が挙げられる。これらを例示すると、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジメチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジブチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジメチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジブチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジメチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ，Ｎ−ジブチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−メチル）アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（Ｎ−エチル）アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、Ｎ−（ジメトキシメチルシリルイソプロピル）エチレンジアミン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等のシラン系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート等のチタネート系カップリング剤などが挙げられ、これらの１種を単独で用いても２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

（（Ｉ）酸化防止剤）
本発明のアンダーフィル材には酸化防止剤を用いることができる。酸化防止剤としては従来公知のものを用いることができ、例えばフェノール化合物系酸化防止剤で、フェノール核のオルト位に少なくとも１つのアルキル基を有する化合物としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２´−メチレンビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、３，９−ビス[２−〔３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ〕−１，１−ジメチルエチル]−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ[５．５]ウンデカン、４，４´−ブチリデンビス−（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、４，４´−チオビス（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、テトラキス[メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート]メタン、２，２−チオ−ジエチレンビス[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート]、Ｎ，Ｎ´−ヘキサメチレンビス[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオンアミド]、イソオクチル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、４，６−ビス（ドデシルチオメチル）−ｏ−クレゾール、ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル）カルシウム、２，４−１−ビス[（オクチルチオ）メチル]−ｏ−クレゾール、１，６−ヘキサンジオール−ビス[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート]、６−[３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロポキシ]−２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチルジベンズ[ｄ，ｆ][１，３，２]ジオキサホスフェピン、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２−[１−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ペンチルフェニル）エチル]−４，６−ジ−ｔ−ペンチルフェニルアクリレート、２，２´−メチレンビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、トリエチレングリコール−ビス[３−（３−ｔ−ブチル―４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート]、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、ジエチル[〔３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル〕メチル]ホスホネート、２，５，７，８−テトラメチル―２（４´，８´，１２´−トリメチルトリデシル）クロマン−６−オール、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン等が挙げられる。
ジシクロヘキシルアミンとしては、新日本理化株式会社製商品名Ｄ−ＣＨＡ−Ｔ等が市販品として入手可能であり、その誘導体としては亜硝酸ジシクロヘキシルアミンアンモニウム、Ｎ，Ｎ−ジ（３−メチル−シクロヘキシルアミン）、Ｎ，Ｎ−ジ（２−メトキシ−シクロヘキシル）アミン、Ｎ，Ｎ−ジ（４−ブロモ−シクロヘキシル）アミン等が挙げられる。
有機硫黄化合物系酸化防止剤としては、ジラウリル―３，３´−チオジプロピオネート、ジミリスチル―３，３´−チオジプロピオネート、ジステアリル―３，３´−チオジプロピオネート、ペンタエリスリチルテトラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）、ジトリデシル―３，３´−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンズイミダゾール、４，４´−チオビス（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、２，２−チオ−ジエチレンビス[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート]、４，６−ビス（ドデシルチオメチル）−ｏ−クレゾール、２，４−１−ビス[（オクチルチオ）メチル]−ｏ−クレゾール、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン等が挙げられる。
アミン化合物系酸化防止剤としては、Ｎ，Ｎ´−ジアリル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ´−ジ−sec−ブチル―ｐ−フェニレンジアミン、オクチル化ジフェニルアミン、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジン等が挙げられる。
リン化合物系酸化防止剤としては、トリスノニルフェニルフォスファイト、トリフェニルフォスファイト、ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル）カルシウム、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト、２−[〔２，４，８，１０−テトラキス（１，１−ジメチルエ−テル）ジベンゾ[ｄ，ｆ][１，３，２]ジオキサフォスフェピン−６−イル〕オキシ]−Ｎ，Ｎ−ビス[２−{〔２，４，８，１０−テトラキス（１，１ジメチルエチル）ジベンゾ[ｄ，ｆ][１，３，２]ジオキサフォスフェピン−６−イル〕オキシ}−エチル]エタナミン、６−[３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロポキシ]−２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチルジベンズ[ｄ，ｆ][１，３，２]ジオキサホスフェピン、ジエチル[〔３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル〕メチル]ホスホネート等が挙げられる。これらの１種を単独で用いても２種類以上を組み合わせて用いてもよい。なお、前記フェノール化合物系酸化防止剤の中には、フェノール水酸基に加え、リン原子、硫黄原子、アミンのいずれかを少なくとも一つ以上同一分子中に含む化合物は重複して挙げた。

（（Ｊ）有機溶媒）
本発明の液状封止用エポキシ樹脂組成物には、低粘度化のために必要に応じて（Ｄ）有機溶媒を配合することができる。特に、固体のエポキシ樹脂及び硬化剤を用いる場合には、液状の組成物を得るために、溶剤を配合することが必要である。
（Ｄ）有機溶媒としては、特に制限はないが、たとえば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル系溶剤、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン等のラクトン系溶剤、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等のアミド系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤などの有機溶剤が挙げられ、これらの１種を単独で用いても２種以上を組合わせて用いてもよい。これらの中では加熱硬化時の急激な揮発による気泡形成を避ける観点からは沸点が１７０℃以上の溶剤が好ましい。

有機溶媒の配合は、気泡を形成しない量であれば特に制限はないが、アンダーフィル材（液状封止用エポキシ樹脂組成物）に対して１０質量％以下とすることが好ましく、５質量％以下がより好ましい。

（その他の添加剤）
本発明のアンダーフィル材には、その他の添加剤として、染料、カーボンブラック等の着色剤、希釈剤、レベリング剤、消泡剤などを必要に応じて配合することができる。

本発明のアンダーフィル材は、上記各種成分を均一に分散混合できるのであれば、いかなる手法を用いても調製できるが、一般的な手法として、所定の配合量の成分を秤量し、らいかい機、ミキシングロール、プラネタリミキサ等を用いて混合、混練し、必要に応じて脱泡することによって得ることができる。

本発明で得られるアンダーフィル材により素子を封止して得られる電子部品装置としては、リードフレーム、配線済みのテープキャリア、リジッド及びフレキシブル配線板、ガラス、シリコンウエハ等の支持部材に、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、抵抗アレイ、コイル、スイッチ等の受動素子などの素子を搭載し、必要な部分を本発明のアンダーフィル材で封止して得られる電子部品装置等が挙げられる。特に、リジッド及びフレキシブル配線板やガラス上に形成した配線に半導体素子をバンプ接続によるフリップチップボンディングした半導体装置が対象となる。具体的な例としては、フリップチップＢＧＡ／ＬＧＡやＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）等の半導体装置が挙げられ、本発明で得られるアンダーフィル材は信頼性に優れたフリップチップ用のアンダーフィル材として好適である。本発明のアンダーフィル材が特に好適なフリップチップの分野としては、配線基板と半導体素子を接続するバンプ材質が従来の鉛含有はんだではなく、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系などの鉛フリーはんだを用いたフリップチップ半導体部品であり、従来の鉛はんだと比較して物性的に脆い鉛フリーはんだバンプ接続をしたフリップチップに対しても良好な信頼性を維持できる。さらには、半導体素子のサイズが長い方の辺で２ｍｍ以上である素子に対して好適であり、電子部品を構成する配線基板と半導体素子のバンプ接続面の距離が２００μｍ以下であるフリップチップ接続に対しても良好な流動性と充填性を示し、耐湿性、耐熱衝撃性等の信頼性にも優れた半導体装置を提供することができる。また、近年半導体素子の高速化に伴い低誘電率の層間絶縁膜が半導体素子に形成されているが、これら低誘電絶縁体は機械強度が弱く、外部からの応力で破壊する故障が発生し易い。この傾向は素子が大きくなる程顕著になり、アンダーフィル材からの応力低減が求められており、半導体素子のサイズが長い方の辺で２ｍｍ以上であり、誘電率３．０以下の誘電体層を有する半導体素子を搭載するフリップチップ半導体装置に対しても優れた信頼性を提供できる。

本発明のアンダーフィル材を用いて素子を封止する方法としては、ディスペンス方式、注型方式、印刷方式等が挙げられる。
本発明のアンダーフィル材は、電子部品と配線基板とが接続部を介して電気的に接続される電子部品装置の、前記電子部品における前記配線基板と対向する側の面又は、前記配線基板における前記電子部品と対向する側の面の少なくとも一方の面に、アンダーフィル材を供給する供給工程と、前記電子部品と前記配線基板とを接合部を介して接合し、かつ前記アンダーフィル材を硬化する接合工程と、を有する先供給方式のアンダーフィル材としても、電子部品と配線基板とが接続部を介して電気的に接続された電子部品装置の、電子部品と配線基板との隙間にアンダーフィル材を充填する工程と、前記アンダーフィル材を硬化させる工程を有する後供給方式のアンダーフィル材であってもよい。

次に実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１〜５および比較例１〜２において行った特性試験の試験方法を以下にまとめて示す。なお、使用したアンダーフィル材の諸特性、信頼性の評価は以下の方法及び条件で行った。

評価に用いた半導体装置は、素子はサイズ縦９ｍｍ、横９ｍｍ、厚み１００μｍ、バンプは高さ４５μｍ銅＋１５μｍ鉛フリーはんだ、バンプピッチは２００μｍ、個数は２１１６個で、基板はサイズ縦１５ｍｍ、横１５ｍｍ、厚み０．３ｍｍのＥ−７００ＧＲ（高弾性率、低熱膨張特性を有し、ハロゲンフリーの高Ｔｇガラスエポキシ多層材料、日立化成株式会社製商品名）、ソルダーレジストはＡＵＳ３０８（太陽インキ製造株式会社製商品名）である。

半導体装置は、半導体素子と配線基板がバンプを介して電気的に接続された半導体素子と配線基板との隙間にアンダーフィル材をディスペンス方式でアンダーフィルし、１６５℃で２時間硬化することで作製した。また、各種試験片の硬化条件も同様な条件で行った。

作製した実施例１〜５及び比較例１、２のアンダーフィル材を次の各試験により評価した。評価結果を下記表２に示した。
（１）ガラス転移温度
アンダーフィル材硬化物をＴＭＡ（熱機械分析、ティーエーインスツルメント社製ＴＡ４０００ＳＡ）を用いて測定し、得られたチャートの変曲点前後における接線の交点をガラス転移温度とした（昇温速度５℃／分）。
（２）弾性率
アンダーフィル材硬化物をＤＭＡ（動的粘弾性測定装置、ティーエーインスツルメント社製Ｑ８００）を用いて測定し、測定結果から読み取った２６０℃の貯蔵弾性率を弾性率とした（周波数１Ｈｚ、昇温速度３℃／分）。
（３）反り
アンダーフィル材を硬化して作製した半導体装置を、シャドーモアレを用いて２５℃、２６０℃の反りを測定した（Ａｋｒｏｍｅｔｏｒｉｘ社製（装置名サーモレイＡＸＰ）。
（４）信頼性
昇温速度約２５℃／分で２５℃から２６０℃まで加熱、降温速度約１１℃／分で２６０℃から２５℃まで冷却の熱履歴を２回経た半導体装置を、Ｃ−ＳＡＭ（超音波顕微鏡、Constant-depth mode Scanning Acoustic Microscope 、インサイト社製（装置名ＩＳ−３５０）を用いて観察し、剥離の有無を観察した。

（実施例１〜５、比較例１、２）
（Ａ）成分のエポキシ樹脂としてビスフェノールＦをエポキシ化して得られるエポキシ当量１６０ｇ／ｅｑの液状ジエポキシ樹脂（エポキシ樹脂１）、アミノフェノールをエポキシ化して得られるエポキシ当量９５ｇ／ｅｑの３官能液状エポキシ樹脂（エポキシ樹脂２）、（Ｂ）成分の硬化剤として活性水素当量４５ｇ／ｅｑのジエチルトルエンジアミン（硬化剤）、硬化促進剤（（Ｇ）成分）として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（硬化促進剤）、可撓化剤（（Ｄ）成分）としてジメチル型固形シリコーンゴム粒子の表面がエポキシ基で修飾された平均粒径２μｍの球状のシリコーン粒子、カップリング剤（（Ｈ）成分）としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、着色剤としてカーボンブラック（三菱化学株式会社製商品名ＭＡ−１００）、イオントラップ剤（（Ｆ）成分）としてビスマス系イオントラップ剤（東亞合成株式会社製商品名ＩＸＥ−５００）、酸化防止剤（（Ｉ）成分）として３，９−ビス[２−〔３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ〕−１，１−ジメチルエチル]−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ[５．５]ウンデカン、（Ｃ）成分の無機充填剤として平均粒径１μｍの球状シリカ、界面活性材（（Ｅ）成分）としてシリコーン変性エポキシを、有機溶媒（（Ｊ）成分）としてγ−ブチロラクトンを、それぞれ下記表１に示した組成で配合し、三本ロール及び減圧可能な擂潰機にて混練分散した後、実施例１〜５及び比較例１、２のアンダーフィル材を作製した。

単位：質量部

各種評価結果をまとめて下記表２に示した。

本発明における実施例１〜５においては、エポキシ樹脂と硬化剤との当量比（（Ｂ）硬化剤の当量／（Ａ）エポキシ樹脂の当量）が０．７以上、０．９以下であり、ガラス転移温度は６０℃以上、１００℃以下、２６０℃における弾性率は０．０４ＧＰa以上、０．１７ＧＰaとなった。
硬化剤とエポキシ樹脂との当量比（（Ｂ）硬化剤の当量／（Ａ）エポキシ樹脂の当量）が、０．７未満の比較例１では、反りは小さいが信頼性試験において剥離を生じた。一方、当量比が０．９を超えて大きい比較例２は、剥離は生じないが、反りが大きくなった。実施例１〜５に示したように、当量比が０．７〜０．９では、信頼性試験において剥離を生じることなく、反りが小さい。反りは、当量比によりガラス転移温度、弾性率を低く制御できたためと考えられる。
さらに、実施例１〜５と比較例２では信頼性で剥離がなかったが比較例１で剥離が観察された。これはエポキシ樹脂が持つエポキシ基が、硬化剤が持つ官能基に対し過剰になり、未反応のエポキシが硬化物中に多く残存したため硬化物としての接着性が発揮される硬度に至らず、剥離が発生したものと考えられる。

Claims (28)

1. 電子部品と配線基板とが接続部を介して電気的に接続される電子部品装置の、前記電子部品における前記配線基板と対向する側の面又は、前記配線基板における前記電子部品と対向する側の面の少なくとも一方の面に、アンダーフィル材を供給する供給工程と、前記電子部品と前記配線基板とを接合部を介して接合し、かつ前記アンダーフィル材を硬化する接合工程と、を有する電子部品の製造方法に用いられるアンダーフィル材であって、
   （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）無機充填剤を含み、（Ａ）成分を含むエポキシ樹脂と（Ｂ）成分を含む硬化剤との当量比（（Ｂ）硬化剤の当量／（Ａ）エポキシ樹脂の当量）が０．７以上、０．９以下であるアンダーフィル材。
2. ＴＭＡ（熱機械分析装置）で測定したガラス転移温度が、６０℃以上、１００℃以下である、請求項１に記載のアンダーフィル材。
3. ＤＭＡ（動的粘弾性測定装置）で測定した２６０℃における貯蔵弾性率が、０．０４ＧＰａ以上、０．１７ＧＰａ以下である、請求項１又は２に記載のアンダーフィル材。
4. さらに（Ｄ）可撓化剤を含有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
5. さらに（Ｅ）界面活性剤を含有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
6. さらに（Ｆ）イオントラップ剤を含有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
7. さらに（Ｇ）硬化促進剤を含有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
8. さらに（Ｈ）カップリング剤を含有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
9. さらに（Ｉ）酸化防止剤を含有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載アンダーフィル材。
10. さらに（Ｊ）有機溶媒を含有し、有機溶媒の含有率がアンダーフィル材に対して５質量％以下である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
11. 前記（Ｂ）成分の硬化剤が、アミン硬化剤である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
12. 電子部品と配線基板とが接続部を介して電気的に接続された電子部品装置の接続部周辺以外を封止するために用いられる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
13. 前記接続部が鉛を含まない金属である、請求項１２に記載のアンダーフィル材。
14. 前記接続部が銅を含む金属である、請求項１２又は請求項１３に記載のアンダーフィル材。
15. 請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載のアンダーフィル材により封止された素子を備えた電子部品装置。
16. 電子部品と配線基板とが接続部を介して電気的に接続された電子部品装置の、電子部品と配線基板との隙間にアンダーフィル材を充填する工程と、前記アンダーフィル材を硬化させる工程を有する電子部品の製造方法に用いられるアンダーフィル材であって、前記アンダーフィル材が、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）無機充填剤を含み、（Ａ）成分を含むエポキシ樹脂と（Ｂ）成分を含む硬化剤との当量比（（Ｂ）硬化剤の当量／（Ａ）エポキシ樹脂の当量）が、０．７以上、０．９以下であるアンダーフィル材
17. ＴＭＡ（熱機械分析装置）で測定したガラス転移温度が、６０℃以上、１００℃以下である、請求項１６に記載のアンダーフィル材。
18. ＤＭＡ（動的粘弾性測定装置）で測定した２６０℃における貯蔵弾性率が、０．０４ＧＰａ以上、０．１７ＧＰａ以下である、請求項１６又は１７に記載のアンダーフィル材。
19. さらに（Ｄ）可撓化剤を含有する、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
20. さらに（Ｅ）界面活性剤を含有する、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
21. さらに（Ｆ）イオントラップ剤を含有する、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
22. さらに（Ｇ）硬化促進剤を含有する、請求項１６〜２１のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
23. さらに（Ｈ）カップリング剤を含有する、請求項１６〜２２のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
24. さらに（Ｉ）酸化防止剤を含有する、請求項１６〜２３のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
25. さらに（Ｊ）有機溶媒を含有し、有機溶媒の含有率がアンダーフィル材に対して５質量％以下である、請求項１６〜２４のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
26. 前記（Ｂ）成分の硬化剤がアミン系硬化材である、請求項１６〜２５のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
27. 前記接続部が鉛を含まない金属である、請求項１６〜２６のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。
28. 前記接続部が銅を含む金属である、請求項１６〜２７のいずれか一項に記載のアンダーフィル材。