JP3952189B2 - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にノーフロー（Ｎｏ Ｆｌｏｗ）型アンダーフィル材として好適に用いられる、低揮発性及び半田ボールとの濡れ性・密着性に優れたエポキシ樹脂組成物、及びこの組成物にて封止された半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エポキシ樹脂は接着性・耐熱性・耐湿性に優れており、その応用分野は接着剤や塗料はもとより、半導体装置の封止材というハイテク分野にも拡大されている。特に液状エポキシ樹脂は微細化・高速化が推し進められる半導体分野において、複雑・微細な設計のデバイスにも対応でき、近年その応用分野を著しく拡大している。フリップチップのアンダーフィル材はその最たるものである。
【０００３】
近年、デバイスの高速化・高密度化に伴い、チップのデザインは薄型化・大型化しており、従来の様な毛細管現象を利用して液状エポキシ樹脂を狭ギャップに侵入させる方式（以下、Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｆｌｏｗ型（キャピラリーフロー型）と称する）では限界に達しており、これに代わる方式が提案されている。その１つがＮｏ Ｆｌｏｗ型（ノーフロー型）である。これは基板にアンダーフィル材を塗布した後にチップを搭載し、加熱によりチップと基板の導通とアンダーフィル材の硬化を同時に行うものである。
【０００４】
このＮｏ Ｆｌｏｗ型の場合、Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｆｌｏｗ型の場合とは異なる性能がアンダーフィル材に求められ、このような例として低揮発性と半田ボールとの濡れ性・密着性が挙げられる。チップと基板の導通を得る際に、アンダーフィル材は半田ボールの融点以上、具体的には２００℃以上の高温で加熱される為、揮発成分が極力少ないことが求められる。またアンダーフィル材と半田ボールの界面での未充填や剥離等がない良好な界面を得る為に、溶融した半田ボールとアンダーフィル材の濡れ性・密着性が十分であることが求められる。現行のＣａｐｉｌｌａｒｙ Ｆｌｏｗ型のアンダーフィル材は、半田接合後に比較的低温で硬化させる為、低揮発性或いは半田ボールとの濡れ性が十分ではなく、この方式には対応できない。
【０００５】
【非特許文献１】
Zhuqing Zhang, Lianhua Fan, C.P.Wong, IEEE Electronic Components and Technology Conference, 2001, p.1474
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題を解決するために行われたものであり、低揮発性に優れ、半田ボールとの濡れ性・密着性に優れる、特にＮｏ Ｆｌｏｗ型のアンダーフィル材として好適なエポキシ樹脂組成物、及びこの組成物にて封止された半導体装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成する為に鋭意検討を重ねた結果、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、好ましくは下記一般式（５）で示される化合物、（Ｄ）フラックス有効成分として下記式（１）〜（４）で表されるアビエチン酸及びその誘導体から選ばれる１種又は２種以上の４成分を必須成分とするエポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂の硬化剤としてフェノール樹脂を用いることで低揮発性に優れ、また半田ボールのフラックスとして有効に機能しうる有機酸を添加することで半田ボールとの濡れ性・密着性を発揮しうることを見出した。
即ち、このエポキシ樹脂組成物は、半導体装置の封止材、特にＮｏ Ｆｌｏｗ型のアンダーフィル材として好適であることを知見し、本発明をなすに至った。
【０００８】
従って、本発明は、下記に示すエポキシ樹脂組成物及び半導体装置を提供する。
〔Ｉ〕（Ａ）エポキシ樹脂
（Ｂ）フェノール樹脂
（Ｃ）成分（Ａ）と成分（Ｂ）の硬化促進剤として下記一般式（５）で表される化合物
【化３】
（式中、Ｒ 1 乃至Ｒ 8 は炭素数１乃至１０の置換又は非置換の一価炭化水素基であり、ヒドロキシル基又はアルコキシ基を含んでいてもよい。）
（Ｄ）フラックス有効成分として下記式（１）〜（４）で表されるアビエチン酸及びその誘導体から選ばれる１種又は２種以上
を必須成分とすることを特徴とするノーフロー型のアンダーフィル材用エポキシ樹脂組成物。
【化４】
〔ＩＩ〕下記一般式（７），（８）
【化３６】
（但し、Ｒ 11 は水素原子又は下記式
【化３７】
で示されるグリシジル基であり、Ｒ 12 は水素原子又はメチル基であり、Ｘは水素原子又は臭素原子である。ｎは０以上の整数である。）
で表されるフェノール樹脂又はエポキシ樹脂、及び下記一般式（９）〜（１２）
【化３８】
（但し、Ｒ 11 は水素原子又は下記式
【化３９】
で示されるグリシジル基であり、Ｒ 12 は水素原子又はメチル基であり、Ｒ 13 は
【化４０】
であり、分子内の各部位について任意に選択される。Ｘは水素原子又は臭素原子である。ｎは０以上の整数であり、ｍは０以上の整数である。）
で表されるアルケニル基含有フェノール樹脂又はエポキシ樹脂から選ばれる芳香族重合体と下記平均組成式（６）で示されるオルガノポリシロキサンとを反応させて得られる共重合体を配合した〔Ｉ〕に記載のエポキシ樹脂組成物。
（Ｒ9）a（Ｒ10）bＳｉＯ(4-a-b)/2 （６）
（式中、Ｒ9は水素原子、アミノ基，エポキシ基，ヒドロキシ基もしくはカルボキシ基を含有する有機基、又はアルコキシ基であり、Ｒ10は置換又は非置換の一価炭化水素基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、又はアルケニルオキシ基であり、ａ、ｂは、０．００１≦ａ≦１、１≦ｂ≦３、１≦ａ＋ｂ≦４を満足する正数である。また１分子中のケイ素原子数は１乃至１０００であり、１分子中のケイ素原子に直結したＲ9数は１以上である。）
〔ＩＩＩ〕〔Ｉ〕又は〔ＩＩ〕に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物をノーフロー型のアンダーフィル材として封止したフリップチップ型半導体装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明に用いられる成分（Ａ）のエポキシ樹脂は、構造、粘度等が特に限定されるものではなく、公知のものが用いられる。エポキシ樹脂の構造として具体的には、ノボラック型、ビスフェノール型、ビフェニル型、フェノールアラルキル型、ジシクロペンタジエン型、ナフタレン含有型、アミノ基含有型等が挙げられる。なかでもビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型が好ましい。これらを単独で、或いは２種類以上を混合して用いてもよい。エポキシ樹脂の粘度は、室温で液状であること、具体的には２５℃において１００Ｐａ・ｓ以下、特に１０Ｐａ・ｓ以下であることが望ましい。
【００１０】
本発明に用いられる成分（Ｂ）のフェノール樹脂は、構造、粘度等が特に限定されるものではなく、公知のものが用いられる。フェノール樹脂の構造として具体的には、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、ナフタレン型、シクロペンタジエン型、フェノールアラルキル型等が挙げられる。これらを単独で、或いは２種類以上を混合して用いてもよい。また、フェノール樹脂の粘度は、１５０℃において１０Ｐａ・ｓ以下、特に１Ｐａ・ｓ以下であることが望ましい。
【００１１】
本発明において、エポキシ樹脂の硬化剤をフェノール樹脂に限定する理由は、揮発成分を低減させるためである。エポキシ樹脂の硬化剤としては、他にも酸無水物、芳香族アミン等が挙げられるが、これらはフェノール樹脂と比較すると分子量や粘度が同程度であっても、分子間引力が小さいために揮発性が大きく、組成物の硬化中、特に半田ボールを溶融させる工程において、この揮発成分によるボイドが発生するおそれがある。また、フェノール樹脂の中でも単量体を多く含むものは揮発性が大きく、従ってこの単量体を完全に含まないものであることが望ましく、具体的には単量体を完全に含まないフェノールノボラック樹脂或いはクレゾールノボラック樹脂が望ましい。
【００１２】
本発明に用いられる成分（Ｃ）の硬化促進剤は、下記一般式（５）で表わされるものである。
【化５】
（式中、Ｒ1乃至Ｒ8は炭素数１乃至１０の置換又は非置換の一価炭化水素基であり、ヒドロキシル基又はアルコキシ基を含んでいてもよい。）
【００１３】
ここで、Ｒ1乃至Ｒ8の一価炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基などや、これらの炭化水素基の水素原子の一部又は全部をフッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子等で置換したハロゲン置換一価炭化水素基、ヒドロキシル基で置換したヒドロキシル置換一価炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基等のアルコキシ基で置換したアルコキシ置換一価炭化水素基などが挙げられ、またＲ1乃至Ｒ8のそれぞれは、これらの中から任意に選択される。
【００１４】
成分（Ｃ）の具体例としては、下記に示す化合物が挙げられる。
【化６】
【００１５】
硬化促進剤の添加量は、樹脂成分［成分（Ａ），（Ｂ）及び後述する共重合体の合計］１００重量部に対して、０．１乃至１０重量部であることが望ましく、特に０．５乃至５重量部であることが望ましい。硬化促進剤が０．１重量部未満である場合は硬化不十分になるおそれがあり、また１０重量部より多い場合は保存性に支障をきたすおそれがある。
【００１６】
本発明に用いられる成分（Ｄ）のフラックス有効成分は、下記式（１）乃至（４）で表されるアビエチン酸及びその誘導体から選ばれる１種又は２種以上である。
【００１７】
【化７】
【００１８】
フラックス有効成分の添加量は、樹脂成分［成分（Ａ），（Ｂ）及び後述する共重合体の合計］１００重量部に対して、０．１乃至１０重量部であることが望ましく、特に０．５乃至５重量部であることが望ましい。ここで、フラックス有効成分が０．１重量部未満である場合は、その効果が期待できない、即ち半田ボールとアンダーフィル材の濡れ性・密着性が十分でなく、界面で未充填や剥離等の不良が発生するおそれがある。またフラックス有効成分が１０重量部より多い場合は硬化阻害を起こし、耐熱性・耐湿性が低下するおそれがある。
【００１９】
また、フラックス有効成分の添加方法は特に限定されないが、全成分を混合する以前に予めエポキシ樹脂、或いはフェノール樹脂と加熱混合し、均一に分散させることが望ましい。
【００２０】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて芳香族重合体とオルガノポリシロキサンとを反応させて得られる共重合体を添加することができる。この共重合体は低応力剤として機能する。
【００２１】
芳香族重合体としては、下記一般式（７）或いは（８）
【化８】
【００２２】
（但し、Ｒ11は水素原子又は下記式
【化９】
で示されるグリシジル基であり、Ｒ12は水素原子又はメチル基であり、Ｘは水素原子又は臭素原子である。ｎは０以上の整数、好ましくは０乃至５０の整数、特に好ましくは１乃至２０の整数である。）
で表されるフェノール樹脂又はエポキシ樹脂、或いは下記一般式（９）乃至（１２）
【００２３】
【化１０】
【００２４】
（但し、Ｒ11は水素原子又は下記式
【化１１】
で示されるグリシジル基であり、Ｒ12は水素原子又はメチル基であり、Ｒ13は
【化１２】
であり、分子内の各部位について任意に選択される。Ｘは水素原子又は臭素原子である。ｎは０以上の整数、好ましくは０乃至５０の整数、特に好ましくは１乃至２０の整数であり、ｍは０以上の整数、好ましくは０乃至５の整数、特に好ましくは０又は１である。）
で表されるアルケニル基含有フェノール樹脂又はエポキシ樹脂が挙げられる。
【００２５】
一方、オルガノポリシロキサンは、下記平均組成式（６）で示される。
（Ｒ9）a（Ｒ10）bＳｉＯ(4-a-b)/2 （６）
（式中、Ｒ9は水素原子、アミノ基，エポキシ基，ヒドロキシ基もしくはカルボキシ基を含有する有機基、又はアルコキシ基であり、Ｒ10は置換又は非置換の一価炭化水素基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、又はアルケニルオキシ基であり、ａ、ｂは、０．００１≦ａ≦１、１≦ｂ≦３、１≦ａ＋ｂ≦４を満足する正数である。また１分子中のケイ素原子数は１乃至１０００であり、１分子中のケイ素原子に直結したＲ9数は１以上である。）
【００２６】
ここで、Ｒ9のアミノ基含有有機基としては、下記のものが例示される。
【化１３】
（但し、ｃは１、２又は３である。）
【００２７】
エポキシ基含有有機基としては、下記のものが例示される。
【化１４】
（但し、ｄは１、２又は３である。）
【００２８】
ヒドロキシ基含有有機基としては、下記のものが例示される。
【化１５】
（但し、ｅは０、１、２又は３であり、ｆは１、２又は３である。）
【００２９】
カルボキシ基含有有機基としては、下記のものが例示される。
【化１６】
（但し、ｇは０乃至１０の整数である。）
【００３０】
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基等の炭素数１乃至４のものが挙げられる。
【００３１】
また、Ｒ10の置換又は非置換の一価炭化水素基としては、炭素数１乃至１０のものが好ましく、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基などや、これらの炭化水素基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子等で置換したハロゲン置換一価炭化水素基などが挙げられる。
【００３２】
更にａ、ｂは上述した値であるが、好ましくは０．０１≦ａ≦０．１、１．８≦ｂ≦２、１．８５≦ａ＋ｂ≦２．１を満足する正数であり、また一分子中のケイ素原子数は１乃至１０００であるが、１０乃至４００であることが望ましく、特に２０乃至２１０であることが望ましい。
【００３３】
このようなオルガノポリシロキサンとしては、下記一般式（１３）或いは（１４）で表される化合物が挙げられる。
【化１７】
（式中、Ｒ14はアミノ基、エポキシ基、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を含有する一価炭化水素基であり、Ｒ15はＲ10と同様の置換又は非置換の一価炭化水素基、好ましくはメチル基又はフェニル基であり、ｐは０乃至１０００の整数、好ましくは８乃至４００の整数であり、ｑは０乃至２０の整数、好ましくは０乃至５の整数である。）
【００３４】
具体的には、下記式で表されるオルガノポロシロキサンを挙げることができる。
【化１８】
【００３５】
上記平均組成式（６）で示されるオルガノポリシロキサンの重量平均分子量は、特に限定されないが、１００乃至７００００が望ましい。オルガノポリシロキサンの分子量が１００乃至７００００である場合、得られた共重合体をエポキシ樹脂組成物に配合すると、マトリクス中に共重合体が相溶せず、かつ微細な海島構造を形成する。分子量が１００未満であると、マトリクス中に共重合体が相溶し、海島構造が形成されず、分子量が７００００より大きいと、海島が大きくなってしまい、いずれの場合も硬化物の低応力性が低下するおそれがある。
【００３６】
上記の芳香族重合体とオルガノポリシロキサンとを反応させて共重合体を得る方法としては、公知の方法を採用することができる。
【００３７】
なお、上記共重合体の添加量は、樹脂成分［成分（Ａ），（Ｂ）及び共重合体の合計］全体の好ましくは０〜８０重量％、特に好ましくは１０〜５０重量％である。共重合体の添加量が少なすぎると、硬化物の低応力性が損なわれるおそれがあり、添加量が多すぎると、未硬化物の粘度上昇、硬化物の耐熱性低下等を引き起こすおそれがある。
【００３８】
本発明のエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合比は、当量比で０．８≦（エポキシ樹脂）／（フェノール樹脂）≦１．２５であることが望ましく、特に０．９≦（エポキシ樹脂）／（フェノール樹脂）≦１．１であることが望ましい。当量比がこの範囲にない場合、一部未反応になり、硬化物の性能、更にはこれを用いる半導体装置の性能に支障をきたすおそれがある。この場合、エポキシ樹脂は、上記成分（Ａ）のエポキシ樹脂と、上記共重合体がエポキシ基を有する場合はこれを加えた量であり、フェノール樹脂は、上記成分（Ｂ）のフェノール樹脂と、上記共重合体がフェノール性ＯＨ基を有する場合はこれを加えた量である。
【００３９】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、用途に応じてシリカ、アルミナ、タルク、マイカ、窒化ケイ素、窒化ホウ素、銀等の無機質充填剤、その他に難燃剤、イオントラップ剤、ワックス、着色剤、接着助剤等を本発明の目的を損なわない範囲において添加することができる。
【００４０】
本発明のエポキシ樹脂組成物の各成分は、公知の方法により混合される。各種のミキサー、ロール、ルーダー等が用いられ、必要に応じて混合順序、時間、温度、気圧等の条件を制御することができる。
【００４１】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、１５０℃で１時間加熱したときの揮発分が、０．４重量％未満、特に０．２重量％以下であることが好ましい。揮発分が多いと組成物の硬化中、特に半田ボールを溶融させる工程において、この揮発成分によるボイドが発生するおそれがある。
また、エポキシ樹脂組成物の２５℃における粘度は、１００〜１０００Ｐａ・ｓ、特に３００〜６００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００４２】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物の成形方法、成形条件は常法とすることができるが、好ましくは２００℃以上の高温下で行われることが望ましい。加熱に際しては、温度制御が可能なフリップチップボンダー、或いはＩＲリフロー炉が用いられる。
【００４３】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂の硬化剤としてフェノール樹脂を用いることにより低揮発性に優れ、また半田ボールのフラックスとして有効に機能しうる有機酸を添加することにより半田ボールとの濡れ性・密着性を発揮しうるものであり、半導体装置の封止材、特にＮｏ Ｆｌｏｗ型のアンダーフィル材として好適に用いられる。
【００４４】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００４５】
［実施例１〜１２、比較例１〜３］
下記に示す各成分を表１乃至３に示す通りに配合し、ミキサーを用いて混合して、実施例１乃至１２、比較例１乃至３の樹脂組成物を得た。ここで、フラックス成分については予め硬化剤に溶解させた。これらの樹脂組成物について、下記に示す（ａ）乃至（ｇ）の各試験を行い、表１乃至３の結果を得た。
【００４６】
エポキシ樹脂Ａ（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、当量１７０）
エポキシ樹脂Ｂ（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、当量１５５）
エポキシ樹脂Ｃ（下記式（１５）で表されるナフタレン型エポキシ樹脂、当量１３６）
【００４７】
【化１９】
【００４８】
フェノール樹脂Ｄ（フェノールノボラック樹脂、当量１１０）
フェノール樹脂Ｅ（クレゾールノボラック樹脂、当量１２５）
硬化剤Ｆ（下記式（１６）で表される４−メチルテトラヒドロ無水フタル酸／テトラヒドロ無水フタル酸＝７／３、当量１７２）
【００４９】
【化２０】
【００５０】
硬化剤Ｇ（下記式（１７）で表されるビス−（４−アミノ−３，５−ジメチルフェニル）メタン、当量６４）
【化２１】
【００５１】
硬化促進剤Ｈ（下記式（１８）で表されるテトラフェニルホスフィン・テトラフェニルボレート）
【化２２】
【００５２】
硬化促進剤Ｉ（下記式（１９）で表されるテトラトルイルホスフィン・テトラフェニルボレート）
【化２３】
【００５３】
硬化促進剤Ｊ（下記式（２０）で表されるテトラフェニルホスフィン・テトラトルイルボレート）
【化２４】
【００５４】
低応力剤Ｋ（下記式（２１）で表される芳香族重合体と下記式（２２）で表されるオルガノポリシロキサンとの共重合体、白色固体、重量平均分子量３８００、エポキシ当量２９１）
【化２５】
（但し、ｒ：ｓ＝１９：１、ｒ＋ｓは平均で５、繰り返しの順序は任意である。）
【００５５】
低応力剤Ｌ（下記式（２３）で表される芳香族重合体と下記式（２４）で表されるオルガノポリシロキサンとの共重合体、白色固体、重量平均分子量２６００、フェノール性水酸基当量３３６）
【化２６】
（但し、ｔ：ｕ＝４：１、ｔ＋ｕは平均で３、繰り返しの順序は任意である。）
【００５６】
フラックスＭ（下記式（１）で表されるアビエチン酸）
【化２７】
【００５７】
フラックスＮ（下記式（２）で表されるパラストリン酸）
【化２８】
【００５８】
フラックスＯ（下記式（３）で表されるレボピマール酸）
【化２９】
【００５９】
フラックスＰ（下記式（４）で表されるデヒドロアビエチン酸）
【化３０】
【００６０】
シリカ（球状溶融シリカ、平均粒径２μｍ、最大粒径１０μｍ）
カーボンブラック（電化ブラック、電気化学工業製商品名）
ＫＢＭ−４０３（信越化学工業製、シランカップリング剤、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）
【００６１】
（ａ）未硬化物の粘度
ＪＩＳ Ｋ７１１７に従い、２５℃での未硬化物の粘度を測定した。
【００６２】
（ｂ）未硬化物の揮発分含有量
アルミニウム製のシャーレに樹脂組成物を３ｇ滴下し、これを１５０℃のオーブン中で１時間加熱した。加熱前後の質量から揮発分含有量を算出した。
【００６３】
（ｃ）半田ボールとの濡れ性
図１（ａ）に示すように、銅板１上に樹脂組成物２を０．５ｇ滴下し、半田ボール（Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ＝９６．５／３．０／０．５、０．７６ｍｍ径）３を載せた。ＩＲリフロー炉（最高温度２６０℃）を通過させ、図１（ｂ）に示すように硬化後の断面写真から接触角４を算出した。
【００６４】
（ｄ）実装後のボイド
図２に示すように、銅電極５を施したＢＴ基板６上に実施例１〜１２、比較例１〜３の樹脂組成物２を滴下し、この上から半田ボール（Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ＝９６．５／３．０／０．５）３を施したチップ７を搭載し、２３０℃／０．１ＭＰａ／１０秒の条件で半田ボール３を仮固定した。これをＩＲリフロー炉（最高温度２６０℃）を通過させて半導体装置を得た。
この半導体装置について、超音波探傷装置を用いて樹脂中のボイドの有無を観測し、ボイド発生チップ数／総チップ数（２０個）を測定した。
【００６５】
（ｅ）耐冷熱サイクル試験
試験（ｄ）において、樹脂中にボイドが見られなかったもの１０個について、−６０℃／１０分と１５０℃／１０分を５００回、１０００回、２０００回往復させ、クラック・剥離発生チップ数／総チップ数を測定した。
【００６６】
（ｆ）吸湿リフロー試験
試験（ｄ）において、樹脂中にボイドが見られなかったもの１０個について、８５℃／８５％ＲＨ／１６８時間の条件で吸湿させた後に、ＩＲリフロー炉（最高温度２４５℃）を通過させ、クラック・剥離発生チップ数／総チップ数を測定した。
【００６７】
（ｇ）実装後の導通試験
試験（ｄ）と同様にして得られた半導体装置を用いて導通試験を行い、導通するチップ数／総チップ数（２０個）を測定した。
【００６８】
【表１】
【００６９】
【表２】
【００７０】
【表３】
【００７１】
【発明の効果】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、低揮発性に優れ、半田ボールとの濡れ性・密着性に優れるものであり、このエポキシ樹脂組成物を半導体素子の表面の被覆・封止、特にＮｏ Ｆｌｏｗ型のアンダーフィル材として用いた半導体装置は、信頼性に優れるものである。
【００７２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における半田ボールとの濡れ性の測定方法の説明図であり、（ａ）は試験片の構成を示す概略斜視図であり、（ｂ）は該試験片の接触角を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施例における試験に用いた半導体装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ 銅板
２ 樹脂組成物（アンダーフィル材）
３ 半田ボール
４ 接触角
５ 銅電極
６ ＢＴ基板
７ チップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にノーフロー（Ｎｏ Ｆｌｏｗ）型アンダーフィル材として好適に用いられる、低揮発性及び半田ボールとの濡れ性・密着性に優れたエポキシ樹脂組成物、及びこの組成物にて封止された半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エポキシ樹脂は接着性・耐熱性・耐湿性に優れており、その応用分野は接着剤や塗料はもとより、半導体装置の封止材というハイテク分野にも拡大されている。特に液状エポキシ樹脂は微細化・高速化が推し進められる半導体分野において、複雑・微細な設計のデバイスにも対応でき、近年その応用分野を著しく拡大している。フリップチップのアンダーフィル材はその最たるものである。
【０００３】
近年、デバイスの高速化・高密度化に伴い、チップのデザインは薄型化・大型化しており、従来の様な毛細管現象を利用して液状エポキシ樹脂を狭ギャップに侵入させる方式（以下、Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｆｌｏｗ型（キャピラリーフロー型）と称する）では限界に達しており、これに代わる方式が提案されている。その１つがＮｏ Ｆｌｏｗ型（ノーフロー型）である。これは基板にアンダーフィル材を塗布した後にチップを搭載し、加熱によりチップと基板の導通とアンダーフィル材の硬化を同時に行うものである。
【０００４】
このＮｏ Ｆｌｏｗ型の場合、Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｆｌｏｗ型の場合とは異なる性能がアンダーフィル材に求められ、このような例として低揮発性と半田ボールとの濡れ性・密着性が挙げられる。チップと基板の導通を得る際に、アンダーフィル材は半田ボールの融点以上、具体的には２００℃以上の高温で加熱される為、揮発成分が極力少ないことが求められる。またアンダーフィル材と半田ボールの界面での未充填や剥離等がない良好な界面を得る為に、溶融した半田ボールとアンダーフィル材の濡れ性・密着性が十分であることが求められる。現行のＣａｐｉｌｌａｒｙ Ｆｌｏｗ型のアンダーフィル材は、半田接合後に比較的低温で硬化させる為、低揮発性或いは半田ボールとの濡れ性が十分ではなく、この方式には対応できない。
【０００５】
【非特許文献１】
Zhuqing Zhang, Lianhua Fan, C.P.Wong, IEEE Electronic Components and Technology Conference, 2001, p.1474
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題を解決するために行われたものであり、低揮発性に優れ、半田ボールとの濡れ性・密着性に優れる、特にＮｏ Ｆｌｏｗ型のアンダーフィル材として好適なエポキシ樹脂組成物、及びこの組成物にて封止された半導体装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成する為に鋭意検討を重ねた結果、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、好ましくは下記一般式（５）で示される化合物、（Ｄ）フラックス有効成分として下記式（１）〜（４）で表されるアビエチン酸及びその誘導体から選ばれる１種又は２種以上の４成分を必須成分とするエポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂の硬化剤としてフェノール樹脂を用いることで低揮発性に優れ、また半田ボールのフラックスとして有効に機能しうる有機酸を添加することで半田ボールとの濡れ性・密着性を発揮しうることを見出した。
即ち、このエポキシ樹脂組成物は、半導体装置の封止材、特にＮｏ Ｆｌｏｗ型のアンダーフィル材として好適であることを知見し、本発明をなすに至った。
【０００８】
従って、本発明は、下記に示すエポキシ樹脂組成物及び半導体装置を提供する。
〔Ｉ〕（Ａ）エポキシ樹脂
（Ｂ）フェノール樹脂
（Ｃ）成分（Ａ）と成分（Ｂ）の硬化促進剤として下記一般式（５）で表される化合物
【化３】
（Ｄ）フラックス有効成分として下記式（１）〜（４）で表されるアビエチン酸及びその誘導体から選ばれる１種又は２種以上
を必須成分とすることを特徴とするノーフロー型のアンダーフィル材用エポキシ樹脂組成物。
【化４】
【化３６】
【化３７】
で表されるフェノール樹脂又はエポキシ樹脂、及び下記一般式（９）〜（１２）
【化３８】
【化３９】
【化４０】
で表されるアルケニル基含有フェノール樹脂又はエポキシ樹脂から選ばれる芳香族重合体と下記平均組成式（６）で示されるオルガノポリシロキサンとを反応させて得られる共重合体を配合した〔Ｉ〕に記載のエポキシ樹脂組成物。
（Ｒ9）a（Ｒ10）bＳｉＯ(4-a-b)/2 （６）
（式中、Ｒ9は水素原子、アミノ基，エポキシ基，ヒドロキシ基もしくはカルボキシ基を含有する有機基、又はアルコキシ基であり、Ｒ10は置換又は非置換の一価炭化水素基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、又はアルケニルオキシ基であり、ａ、ｂは、０．００１≦ａ≦１、１≦ｂ≦３、１≦ａ＋ｂ≦４を満足する正数である。また１分子中のケイ素原子数は１乃至１０００であり、１分子中のケイ素原子に直結したＲ9数は１以上である。）
〔ＩＩＩ〕〔Ｉ〕又は〔ＩＩ〕に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物をノーフロー型のアンダーフィル材として封止したフリップチップ型半導体装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明に用いられる成分（Ａ）のエポキシ樹脂は、構造、粘度等が特に限定されるものではなく、公知のものが用いられる。エポキシ樹脂の構造として具体的には、ノボラック型、ビスフェノール型、ビフェニル型、フェノールアラルキル型、ジシクロペンタジエン型、ナフタレン含有型、アミノ基含有型等が挙げられる。なかでもビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型が好ましい。これらを単独で、或いは２種類以上を混合して用いてもよい。エポキシ樹脂の粘度は、室温で液状であること、具体的には２５℃において１００Ｐａ・ｓ以下、特に１０Ｐａ・ｓ以下であることが望ましい。
【００１０】
本発明に用いられる成分（Ｂ）のフェノール樹脂は、構造、粘度等が特に限定されるものではなく、公知のものが用いられる。フェノール樹脂の構造として具体的には、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、ナフタレン型、シクロペンタジエン型、フェノールアラルキル型等が挙げられる。これらを単独で、或いは２種類以上を混合して用いてもよい。また、フェノール樹脂の粘度は、１５０℃において１０Ｐａ・ｓ以下、特に１Ｐａ・ｓ以下であることが望ましい。
【００１１】
本発明において、エポキシ樹脂の硬化剤をフェノール樹脂に限定する理由は、揮発成分を低減させるためである。エポキシ樹脂の硬化剤としては、他にも酸無水物、芳香族アミン等が挙げられるが、これらはフェノール樹脂と比較すると分子量や粘度が同程度であっても、分子間引力が小さいために揮発性が大きく、組成物の硬化中、特に半田ボールを溶融させる工程において、この揮発成分によるボイドが発生するおそれがある。また、フェノール樹脂の中でも単量体を多く含むものは揮発性が大きく、従ってこの単量体を完全に含まないものであることが望ましく、具体的には単量体を完全に含まないフェノールノボラック樹脂或いはクレゾールノボラック樹脂が望ましい。
【００１２】
本発明に用いられる成分（Ｃ）の硬化促進剤は、下記一般式（５）で表わされるものである。
【化５】
【００１３】
ここで、Ｒ1乃至Ｒ8の一価炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基などや、これらの炭化水素基の水素原子の一部又は全部をフッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子等で置換したハロゲン置換一価炭化水素基、ヒドロキシル基で置換したヒドロキシル置換一価炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基等のアルコキシ基で置換したアルコキシ置換一価炭化水素基などが挙げられ、またＲ1乃至Ｒ8のそれぞれは、これらの中から任意に選択される。
【００１４】
成分（Ｃ）の具体例としては、下記に示す化合物が挙げられる。
【化６】
硬化促進剤の添加量は、樹脂成分［成分（Ａ），（Ｂ）及び後述する共重合体の合計］１００重量部に対して、０．１乃至１０重量部であることが望ましく、特に０．５乃至５重量部であることが望ましい。硬化促進剤が０．１重量部未満である場合は硬化不十分になるおそれがあり、また１０重量部より多い場合は保存性に支障をきたすおそれがある。
【００１６】
本発明に用いられる成分（Ｄ）のフラックス有効成分は、下記式（１）乃至（４）で表されるアビエチン酸及びその誘導体から選ばれる１種又は２種以上である。
【００１７】
【化７】
フラックス有効成分の添加量は、樹脂成分［成分（Ａ），（Ｂ）及び後述する共重合体の合計］１００重量部に対して、０．１乃至１０重量部であることが望ましく、特に０．５乃至５重量部であることが望ましい。ここで、フラックス有効成分が０．１重量部未満である場合は、その効果が期待できない、即ち半田ボールとアンダーフィル材の濡れ性・密着性が十分でなく、界面で未充填や剥離等の不良が発生するおそれがある。またフラックス有効成分が１０重量部より多い場合は硬化阻害を起こし、耐熱性・耐湿性が低下するおそれがある。
【００１９】
また、フラックス有効成分の添加方法は特に限定されないが、全成分を混合する以前に予めエポキシ樹脂、或いはフェノール樹脂と加熱混合し、均一に分散させることが望ましい。
【００２０】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて芳香族重合体とオルガノポリシロキサンとを反応させて得られる共重合体を添加することができる。この共重合体は低応力剤として機能する。
【００２１】
芳香族重合体としては、下記一般式（７）或いは（８）
【化８】
（但し、Ｒ11は水素原子又は下記式
【化９】
で表されるフェノール樹脂又はエポキシ樹脂、或いは下記一般式（９）乃至（１２）
【００２３】
【化１０】
（但し、Ｒ11は水素原子又は下記式
【化１１】
【化１２】
で表されるアルケニル基含有フェノール樹脂又はエポキシ樹脂が挙げられる。
【００２５】
一方、オルガノポリシロキサンは、下記平均組成式（６）で示される。
（Ｒ9）a（Ｒ10）bＳｉＯ(4-a-b)/2 （６）
（式中、Ｒ9は水素原子、アミノ基，エポキシ基，ヒドロキシ基もしくはカルボキシ基を含有する有機基、又はアルコキシ基であり、Ｒ10は置換又は非置換の一価炭化水素基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、又はアルケニルオキシ基であり、ａ、ｂは、０．００１≦ａ≦１、１≦ｂ≦３、１≦ａ＋ｂ≦４を満足する正数である。また１分子中のケイ素原子数は１乃至１０００であり、１分子中のケイ素原子に直結したＲ9数は１以上である。）
【００２６】
ここで、Ｒ9のアミノ基含有有機基としては、下記のものが例示される。
【化１３】
【００２７】
エポキシ基含有有機基としては、下記のものが例示される。
【化１４】
【００２８】
ヒドロキシ基含有有機基としては、下記のものが例示される。
【化１５】
【００２９】
カルボキシ基含有有機基としては、下記のものが例示される。
【化１６】
【００３０】
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基等の炭素数１乃至４のものが挙げられる。
【００３１】
また、Ｒ10の置換又は非置換の一価炭化水素基としては、炭素数１乃至１０のものが好ましく、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基などや、これらの炭化水素基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子等で置換したハロゲン置換一価炭化水素基などが挙げられる。
【００３２】
更にａ、ｂは上述した値であるが、好ましくは０．０１≦ａ≦０．１、１．８≦ｂ≦２、１．８５≦ａ＋ｂ≦２．１を満足する正数であり、また一分子中のケイ素原子数は１乃至１０００であるが、１０乃至４００であることが望ましく、特に２０乃至２１０であることが望ましい。
【００３３】
このようなオルガノポリシロキサンとしては、下記一般式（１３）或いは（１４）で表される化合物が挙げられる。
【化１７】
【００３４】
具体的には、下記式で表されるオルガノポロシロキサンを挙げることができる。
【化１８】
上記平均組成式（６）で示されるオルガノポリシロキサンの重量平均分子量は、特に限定されないが、１００乃至７００００が望ましい。オルガノポリシロキサンの分子量が１００乃至７００００である場合、得られた共重合体をエポキシ樹脂組成物に配合すると、マトリクス中に共重合体が相溶せず、かつ微細な海島構造を形成する。分子量が１００未満であると、マトリクス中に共重合体が相溶し、海島構造が形成されず、分子量が７００００より大きいと、海島が大きくなってしまい、いずれの場合も硬化物の低応力性が低下するおそれがある。
【００３６】
上記の芳香族重合体とオルガノポリシロキサンとを反応させて共重合体を得る方法としては、公知の方法を採用することができる。
【００３７】
なお、上記共重合体の添加量は、樹脂成分［成分（Ａ），（Ｂ）及び共重合体の合計］全体の好ましくは０〜８０重量％、特に好ましくは１０〜５０重量％である。共重合体の添加量が少なすぎると、硬化物の低応力性が損なわれるおそれがあり、添加量が多すぎると、未硬化物の粘度上昇、硬化物の耐熱性低下等を引き起こすおそれがある。
【００３８】
本発明のエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合比は、当量比で０．８≦（エポキシ樹脂）／（フェノール樹脂）≦１．２５であることが望ましく、特に０．９≦（エポキシ樹脂）／（フェノール樹脂）≦１．１であることが望ましい。当量比がこの範囲にない場合、一部未反応になり、硬化物の性能、更にはこれを用いる半導体装置の性能に支障をきたすおそれがある。この場合、エポキシ樹脂は、上記成分（Ａ）のエポキシ樹脂と、上記共重合体がエポキシ基を有する場合はこれを加えた量であり、フェノール樹脂は、上記成分（Ｂ）のフェノール樹脂と、上記共重合体がフェノール性ＯＨ基を有する場合はこれを加えた量である。
【００３９】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、用途に応じてシリカ、アルミナ、タルク、マイカ、窒化ケイ素、窒化ホウ素、銀等の無機質充填剤、その他に難燃剤、イオントラップ剤、ワックス、着色剤、接着助剤等を本発明の目的を損なわない範囲において添加することができる。
【００４０】
本発明のエポキシ樹脂組成物の各成分は、公知の方法により混合される。各種のミキサー、ロール、ルーダー等が用いられ、必要に応じて混合順序、時間、温度、気圧等の条件を制御することができる。
【００４１】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、１５０℃で１時間加熱したときの揮発分が、０．４重量％未満、特に０．２重量％以下であることが好ましい。揮発分が多いと組成物の硬化中、特に半田ボールを溶融させる工程において、この揮発成分によるボイドが発生するおそれがある。
また、エポキシ樹脂組成物の２５℃における粘度は、１００〜１０００Ｐａ・ｓ、特に３００〜６００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００４２】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物の成形方法、成形条件は常法とすることができるが、好ましくは２００℃以上の高温下で行われることが望ましい。加熱に際しては、温度制御が可能なフリップチップボンダー、或いはＩＲリフロー炉が用いられる。
【００４３】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂の硬化剤としてフェノール樹脂を用いることにより低揮発性に優れ、また半田ボールのフラックスとして有効に機能しうる有機酸を添加することにより半田ボールとの濡れ性・密着性を発揮しうるものであり、半導体装置の封止材、特にＮｏ Ｆｌｏｗ型のアンダーフィル材として好適に用いられる。
【００４４】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００４５】
［実施例１〜１２、比較例１〜３］
下記に示す各成分を表１乃至３に示す通りに配合し、ミキサーを用いて混合して、実施例１乃至１２、比較例１乃至３の樹脂組成物を得た。ここで、フラックス成分については予め硬化剤に溶解させた。これらの樹脂組成物について、下記に示す（ａ）乃至（ｇ）の各試験を行い、表１乃至３の結果を得た。
【００４６】
エポキシ樹脂Ａ（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、当量１７０）
エポキシ樹脂Ｂ（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、当量１５５）
エポキシ樹脂Ｃ（下記式（１５）で表されるナフタレン型エポキシ樹脂、当量１３６）
【００４７】
【化１９】
フェノール樹脂Ｄ（フェノールノボラック樹脂、当量１１０）
フェノール樹脂Ｅ（クレゾールノボラック樹脂、当量１２５）
硬化剤Ｆ（下記式（１６）で表される４−メチルテトラヒドロ無水フタル酸／テトラヒドロ無水フタル酸＝７／３、当量１７２）
【００４９】
【化２０】
硬化剤Ｇ（下記式（１７）で表されるビス−（４−アミノ−３，５−ジメチルフェニル）メタン、当量６４）
【化２１】
硬化促進剤Ｈ（下記式（１８）で表されるテトラフェニルホスフィン・テトラフェニルボレート）
【化２２】
硬化促進剤Ｉ（下記式（１９）で表されるテトラトルイルホスフィン・テトラフェニルボレート）
【化２３】
硬化促進剤Ｊ（下記式（２０）で表されるテトラフェニルホスフィン・テトラトルイルボレート）
【化２４】
低応力剤Ｋ（下記式（２１）で表される芳香族重合体と下記式（２２）で表されるオルガノポリシロキサンとの共重合体、白色固体、重量平均分子量３８００、エポキシ当量２９１）
【化２５】
【００５５】
低応力剤Ｌ（下記式（２３）で表される芳香族重合体と下記式（２４）で表されるオルガノポリシロキサンとの共重合体、白色固体、重量平均分子量２６００、フェノール性水酸基当量３３６）
【化２６】
【００５６】
フラックスＭ（下記式（１）で表されるアビエチン酸）
【化２７】
フラックスＮ（下記式（２）で表されるパラストリン酸）
【化２８】
フラックスＯ（下記式（３）で表されるレボピマール酸）
【化２９】
フラックスＰ（下記式（４）で表されるデヒドロアビエチン酸）
【化３０】
シリカ（球状溶融シリカ、平均粒径２μｍ、最大粒径１０μｍ）
カーボンブラック（電化ブラック、電気化学工業製商品名）
ＫＢＭ−４０３（信越化学工業製、シランカップリング剤、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）
【００６１】
（ａ）未硬化物の粘度
ＪＩＳ Ｋ７１１７に従い、２５℃での未硬化物の粘度を測定した。
【００６２】
（ｂ）未硬化物の揮発分含有量
アルミニウム製のシャーレに樹脂組成物を３ｇ滴下し、これを１５０℃のオーブン中で１時間加熱した。加熱前後の質量から揮発分含有量を算出した。
【００６３】
（ｃ）半田ボールとの濡れ性
図１（ａ）に示すように、銅板１上に樹脂組成物２を０．５ｇ滴下し、半田ボール（Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ＝９６．５／３．０／０．５、０．７６ｍｍ径）３を載せた。ＩＲリフロー炉（最高温度２６０℃）を通過させ、図１（ｂ）に示すように硬化後の断面写真から接触角４を算出した。
【００６４】
（ｄ）実装後のボイド
図２に示すように、銅電極５を施したＢＴ基板６上に実施例１〜１２、比較例１〜３の樹脂組成物２を滴下し、この上から半田ボール（Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ＝９６．５／３．０／０．５）３を施したチップ７を搭載し、２３０℃／０．１ＭＰａ／１０秒の条件で半田ボール３を仮固定した。これをＩＲリフロー炉（最高温度２６０℃）を通過させて半導体装置を得た。
この半導体装置について、超音波探傷装置を用いて樹脂中のボイドの有無を観測し、ボイド発生チップ数／総チップ数（２０個）を測定した。
【００６５】
（ｅ）耐冷熱サイクル試験
試験（ｄ）において、樹脂中にボイドが見られなかったもの１０個について、−６０℃／１０分と１５０℃／１０分を５００回、１０００回、２０００回往復させ、クラック・剥離発生チップ数／総チップ数を測定した。
【００６６】
（ｆ）吸湿リフロー試験
試験（ｄ）において、樹脂中にボイドが見られなかったもの１０個について、８５℃／８５％ＲＨ／１６８時間の条件で吸湿させた後に、ＩＲリフロー炉（最高温度２４５℃）を通過させ、クラック・剥離発生チップ数／総チップ数を測定した。
【００６７】
（ｇ）実装後の導通試験
試験（ｄ）と同様にして得られた半導体装置を用いて導通試験を行い、導通するチップ数／総チップ数（２０個）を測定した。
【００６８】
【表１】
【表２】
【表３】
【発明の効果】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、低揮発性に優れ、半田ボールとの濡れ性・密着性に優れるものであり、このエポキシ樹脂組成物を半導体素子の表面の被覆・封止、特にＮｏ Ｆｌｏｗ型のアンダーフィル材として用いた半導体装置は、信頼性に優れるものである。
【００７２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における半田ボールとの濡れ性の測定方法の説明図であり、（ａ）は試験片の構成を示す概略斜視図であり、（ｂ）は該試験片の接触角を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施例における試験に用いた半導体装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ 銅板
２ 樹脂組成物（アンダーフィル材）
３ 半田ボール
４ 接触角
５ 銅電極
６ ＢＴ基板
７ チップ
Claims (3)
- （Ａ）エポキシ樹脂
（Ｂ）フェノール樹脂
（Ｃ）成分（Ａ）と成分（Ｂ）の硬化促進剤として下記一般式（５）で表される化合物
（Ｄ）フラックス有効成分として下記式（１）〜（４）で表されるアビエチン酸及びその誘導体から選ばれる１種又は２種以上
を必須成分とすることを特徴とするノーフロー型のアンダーフィル材用エポキシ樹脂組成物。
- 下記一般式（７），（８）
で表されるフェノール樹脂又はエポキシ樹脂、及び下記一般式（９）〜（１２）
で表されるアルケニル基含有フェノール樹脂又はエポキシ樹脂から選ばれる芳香族重合体と下記平均組成式（６）で示されるオルガノポリシロキサンとを反応させて得られる共重合体を配合した請求項１記載のエポキシ樹脂組成物。
（Ｒ9）a（Ｒ10）bＳｉＯ(4-a-b)/2 （６）
（式中、Ｒ9は水素原子、アミノ基，エポキシ基，ヒドロキシ基もしくはカルボキシ基を含有する有機基、又はアルコキシ基であり、Ｒ10は置換又は非置換の一価炭化水素基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、又はアルケニルオキシ基であり、ａ、ｂは、０．００１≦ａ≦１、１≦ｂ≦３、１≦ａ＋ｂ≦４を満足する正数である。また１分子中のケイ素原子数は１乃至１０００であり、１分子中のケイ素原子に直結したＲ9数は１以上である。） - 請求項１又は２記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物をノーフロー型のアンダーフィル材として封止したフリップチップ型半導体装置。
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