JP6071612B2 - 液状樹脂組成物、フリップチップ実装体およびその製造方法 - Google Patents

液状樹脂組成物、フリップチップ実装体およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6071612B2
JP6071612B2 JP2013026998A JP2013026998A JP6071612B2 JP 6071612 B2 JP6071612 B2 JP 6071612B2 JP 2013026998 A JP2013026998 A JP 2013026998A JP 2013026998 A JP2013026998 A JP 2013026998A JP 6071612 B2 JP6071612 B2 JP 6071612B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
liquid resin
component
mass
curing agent
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.)
Active
Application number
JP2013026998A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014156519A (ja
Inventor
理恵子 加藤
理恵子 加藤
一希 岩谷
一希 岩谷
洋平 細野
洋平 細野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Namics Corp
Original Assignee
Namics Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Namics Corp filed Critical Namics Corp
Priority to JP2013026998A priority Critical patent/JP6071612B2/ja
Priority to PCT/JP2014/051702 priority patent/WO2014125912A1/ja
Priority to TW103104221A priority patent/TWI612096B/zh
Publication of JP2014156519A publication Critical patent/JP2014156519A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6071612B2 publication Critical patent/JP6071612B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/563Encapsulation of active face of flip-chip device, e.g. underfilling or underencapsulation of flip-chip, encapsulation preform on chip or mounting substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/08Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627Microlenses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

本発明は、半導体素子の実装体、詳しくは、フリップチップ実装体、特に、イメージセンサーモジュール等の画像素子でのフリップチップ実装体の封止に用いる液状樹脂組成物、ならびにこの液状樹脂組成物を用いるフリップチップ実装体およびフリップチップ実装体の製造方法に関する。
近年、電子機器のさらなる配線等の高密度化、高周波化に対応可能な半導体チップの実装方式として、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、半導体チップと基板の間隙を、アンダーフィル材と呼ばれる液状樹脂組成物で封止する。
画像素子の1種であるイメージセンサーモジュールにおいても、薄型化を目的にフリップチップ構造が採用されたモデルが増加している。図1に、イメージセンサーモジュールの断面の模式図の一例を示す。イメージセンサーモジュール1は、レンズ8を通過した光(図1に、破線の矢印で示す)を、マイクロレンズ4で集光してフォトダイオード3で検出する。
ここで、フォトダイオード等の半導体チップと基板との間隙を封止する半導体用封止材(アンダーフィル材)に関する問題の一つにブリードがある。イメージセンサーモジュールでのブリードとは、液状樹脂組成物である半導体用封止材中の液状成分が、半導体チップ下から半導体チップの撮像面(センサー面)やマイクロレンズに広がって染み出す現象であり、ブリードが発生すると、半導体チップの撮像面やマイクロレンズを汚染してしまうため、イメージセンサーモジュールの画質が悪くなり、致命的な問題となる。図2に、イメージセンサーモジュールでのブリードを説明するための模式図を示す。イメージセンサーモジュールの製造工程では、イメージセンサーモジュールで使用される基板12と半導体チップ13に形成されたパッド131を接合した後、ディスペンサー20を用いて、半導体用封止材11を、基板12と半導体チップ13間に充填する工程がある。このとき、半導体用封止材11中の液状成分が染み出し、ブリード111が発生すると、半導体チップ13の撮像面やマイクロレンズ14を汚染してしまう。このブリードを抑制するために、半導体チップの撮像面をフッ素樹脂でコーティングする方法が用いられている(特許文献1)が、フッ素コーティングが原因で画質が落ちてしまう、という新たな問題がある。
したがって、近年、イメージセンサーモジュールの画質向上のために、半導体チップの撮像面にフッ素コーティングをしない方法が、検討されている。しかしながら、フッ素コーティングしていない半導体チップの撮像面に、既存の半導体用封止材を使用した場合には、上述のように、ブリードが発生し、問題となってしまう。
一方、基板に対するブリードを解決するために、カルボキシル基またはアミノ基を有する液状シリコーン化合物を含む液状封止樹脂組成物(特許文献2)、シリコーンゴム微粉末を含む絶縁性ペースト(特許文献3)、メタクリル酸アルキル共重合体、非反応性有機ケイ素化合物で表面処理された無機充填剤、変性シリコーン樹脂を含有するサイドフィル材(特許文献4、5)が報告されているが、これらは、プラズマ処理した基板(特許文献2)や、プラズマ等の表面処理をせずに用いる基板(特許文献3〜5)に対してのブリードの抑制を考慮しており、フッ素コーティングをしていない半導体チップの撮像面に対するブリードを抑制することはできない、という問題がある。
特表2008−527419号公報 特開2006−219575号公報 特開平05−174629号公報 特開平2005−36069号公報 特開平2005−105243号公報
本発明は、イメージセンサーモジュール等の画像素子の画質向上の目的でフッ素コーティングをしていない半導体チップの撮像面に対する液状樹脂組成物のブリードを抑制することを課題とする。本発明の目的は、イメージセンサーモジュール等の画像素子の画質向上のためにフッ素コーティングをしていない半導体チップの撮像面に対するブリードを抑制することができる液状樹脂組成物を提供することである。
本発明者らは、鋭意検討を行い、液状樹脂組成物に、特定の添加剤を加えることにより、フッ素コーティングされていない半導体チップの撮像面であってもブリードが発生しない液状樹脂組成物を開発した。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樹脂組成物、半導体用封止剤、画像素子用封止剤、フリップチップ実装体、およびフリップチップ実装体の製造方法に関する。
〔1〕(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、および(C)ジメチルアミノプロピルアクリルアミドとアクリル酸ブチルの共重合体を含むことを特徴とする、液状樹脂組成物。
〔2〕(B)成分が、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤およびイミダゾール系硬化剤からなる群より選択される少なくとも1種である、上記〔1〕記載の液状樹脂組成物。
〔3〕(C)成分が、液状樹脂組成物100質量部に対して、0.02〜2.5質量部である、上記〔1〕または〔2〕記載の液状樹脂組成物。
〔4〕(B)成分がフェノール系硬化剤を含有し、含有されるフェノール系硬化剤が、液状樹脂組成物100質量部に対して、1〜50質量部である、上記〔2〕記載の液状樹脂組成物。
〔5〕上記〔1〕〜〔4〕のいずれか記載の液状樹脂組成物を含む、半導体用封止材。
〔6〕上記〔5〕記載の半導体用封止材を用いる、画像素子用封止材。
〔7〕上記〔1〕〜〔4〕のいずれか記載の液状樹脂組成物の硬化物を有する、フリップチップ実装体。
〔8〕上記〔5〕記載の半導体用封止材を用いて封止する、フリップチップ実装体の製造方法。
本発明〔1〕によれば、フッ素コーティングされていない半導体チップの撮像面に対してブリードを抑制することができる液状樹脂組成物を提供することができる。
本発明〔5〕によれば、フッ素コーティングされていない半導体チップの撮像面に対してブリードを抑制することが可能な半導体用封止材を提供することができる。本発明〔6〕によれば、フッ素コーティングされていない半導体チップの撮像面を用いることにより、画質の向上したイメージセンサー等の画像素子を得ることができる。
本発明〔7〕によれば、フッ素コーティングされていない半導体チップの撮像面を用い、かつブリードが抑制されたフリップチップ実装体を提供することができる。本発明〔8〕によれば、本発明〔5〕の封止用液状樹脂組成物を用いて封止されるフリップチップ実装体を容易に得ることができる。
イメージセンサーモジュールの断面の模式図の一例を示す図である。 イメージセンサーモジュールでのブリードを説明するための模式図である。 本発明の液状樹脂組成物の使用例を説明するための模式図である。
本発明の液状樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、および(C)ジメチルアミノプロピルアクリルアミドとアクリル酸ブチルの共重合体を含むことを特徴とする。
(A)成分は、液状樹脂組成物に、硬化性、耐熱性、接着性を付与し、硬化後の液状樹脂組成物に、耐久性を付与する。(A)成分としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、アミノフェノール系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、エーテル系またはポリエーテル系エポキシ樹脂、オキシラン環含有エポキシ樹脂等が挙げられ、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、アミノフェノール系エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂が、液状樹脂組成物のガラス転移点、耐リフロー性、および耐湿性の観点から好ましい。(A)成分のエポキシ当量は、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F型エポキシ樹脂(品名:YDF8170、YDF870GS)、新日鐵化学製ビスフェノールA型エポキシ樹脂(品名:YD−128、YD−825GS)、DIC製ナフタレン型エポキシ樹脂(品名:HP4032D)等が挙げられるが、(A)成分は、これら品名に限定されるものではない。(A)成分は、単独でも2種以上を併用してもよい。
(B)成分は、(A)成分の硬化能を有するものであればよく、液状樹脂組成物としたときに、室温で流動性を保てることができれば、固形状でも使用可能である。(B)成分としては、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、カルボン酸ジヒドラジド硬化剤等が挙げられ、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤およびイミダゾール系硬化剤からなる群より選択される少なくとも1種であると好ましい。また、接着性の観点から、フェノール系硬化剤がより好ましく、また、液状樹脂組成物の流動性、半導体チップと基板の接続性の観点から、酸無水物系硬化剤がより好ましい。保存安定性の観点からは、イミダゾール系硬化剤がより好ましい。
フェノール系硬化剤としては、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等が挙げられ、フェノールノボラックが好ましい。また、フェノール系硬化剤は、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤等の他の硬化剤より、硬化速度が遅いので、他の硬化剤を使用して、液状樹脂組成物の硬化速度が速くなり過ぎる場合には、フェノール系硬化剤を併用して、液状樹脂組成物の硬化速度を遅延する目的で使用することができる。
酸無水物としては、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、グリセリンビス(アンヒドロトリメリテート)モノアセテート、ドデセニル無水コハク酸、脂肪族二塩基酸ポリ無水物、クロレンド酸無水物、メチルブテニルテトラヒドロフタル酸無水物、アルキル化テトラヒドロフタル酸無水物、メチルハイミック酸無水物、アルケニル基で置換されたコハク酸無水物、グルタル酸無水物等が挙げられ、メチルブテニルテトラヒドロフタル酸無水物が好ましい。
アミン系硬化剤としては、鎖状脂肪族アミン、環状脂肪族アミン、脂肪芳香族アミン、芳香族アミン等が挙げられ、芳香族アミンが好ましい。カルボン酸ジヒドラジド硬化剤としては、アジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、セバチン酸ジヒドラジド、ドデカン酸ジヒドラジド等が挙げられ、アジピン酸ジヒドラジドが好ましい。
イミダゾール系硬化剤としては、マイクロカプセル化されたイミダゾール化合物硬化剤、アミンアダクト型硬化剤が、保存安定性の観点から好ましく、液状ビスフェノールA型等の液状エポキシ樹脂中に分散された、マイクロカプセル化イミダゾール化合物硬化剤が、作業性、硬化速度、保存安定性の点からより好ましい。イミダゾール硬化剤としては、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、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、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−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、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール等を挙げることができ、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、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1)−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン等が、硬化速度、作業性、耐湿性の観点から好ましい。
(B)成分の市販品としては、明和化成製フェノール硬化剤(品名:MEH8000、MEH8005)、三菱化学製酸無水物(グレード:YH306、YH307)、日立化成工業製3 or 4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸(品名:HN−5500)、日本化薬製アミン硬化剤(品名:カヤハードA−A)、日本ファインケム製アジピン酸ジヒドラジド(品名:ADH)、旭化成イーマテリアルズ製マイクロカプセル化イミダゾール化合物硬化剤(品名:HX3722、HX3742、HX3932HP)、味の素ファインテクノ製アミンアダクト型硬化剤(品名:PN−40J)等が挙げられるが、(B)成分は、これら品名に限定されるものではない。ここで、液状樹脂組成物の成分を配合した後、メッシュサイズ1μmのフィルタを用いて配合物をろ過する場合には、(B)成分の粒径が1μm未満のものを用いると好ましい。(B)成分は、単独でも2種以上を併用してもよい。
(C)成分は、液状樹脂組成物の濡れ性を良好にし、かつ液状樹脂組成物のブリードを抑制する。(C)成分は、化学式(1):
で表されるジメチルアミノプロピルアクリルアミドと、化学式(2):
で表されるアクリル酸ブチルの共重合体であり、ジメチルアミノプロピルアクリルアミドの質量が、ジメチルアミノプロピルアクリルアミドとアクリル酸ブチルの合計100質量部に対して、1〜30質量部であると好ましい。ここで、ジメチルアミノプロピルアクリルアミドとアクリル酸ブチルの定量分析は、GPCとNMRで行う。
また、(C)成分は、重量平均分子量が10,000〜30,000のものが、より好ましい。ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により、標準ポリスチレンによる検量線を用いた値とする。(C)成分が液状樹脂組成物のブリード抑制に与える機構は、明確ではないが、半導体チップ面の撮像面との親和性が低下するためである、と推測される。(C)成分の市販品としては、ビックケミー製(品名:DISPERBYK112、DISPERBYK116)等が挙げられるが、(C)成分は、これら品名に限定されるものではない。
液状樹脂組成物は、液状樹脂組成物100質量部に対して、(A)成分を10〜60質量部含有すると好ましく、15〜55質量部含有すると、より好ましい。
液状樹脂組成物は、液状樹脂組成物100質量部に対して、(B)成分を10〜60質量部含有すると好ましく、10〜55質量部含有すると、より好ましい。10質量部未満になると、反応性が低下することにより硬化性が悪くなり易くなり、硬化後の液状樹脂組成物の耐湿信頼性、耐マイグレーション性が劣化し易く、60質量部を超えると、増粘倍率が高くなり過ぎ易い、ボイドが発生し易い、またはイオン性不純物が増加し、信頼性が悪くなり易くなってしまう。ここで、フェノール系硬化剤を、液状樹脂組成物の硬化速度を遅延する目的で使用する場合には、フェノール系硬化剤以外の(B)成分を、液状樹脂組成物100質量部に対して、5〜15質量部含有させ、かつフェノール系硬化剤を、液状樹脂組成物100質量部に対して、1〜5質量部含有させると好ましい。
(C)成分は、液状樹脂組成物100質量部に対して、液状樹脂組成物のブリード抑制の観点から、0.001〜5.0質量部であると好ましく、0.02〜2.5質量部であるとより好ましく、0.03〜2.1質量部であると、さらに好ましい。0.02質量部であると、液状樹脂組成物のブリード抑制が良好であり、2.5質量部以下であると、液状樹脂組成物のポットライフが著しく良好である。
液状樹脂組成物は、さらに、(D)フィラーを含有すると、ヒートサイクル時等の応力緩和、密着性の観点から、好ましい。(D)成分としては、コロイダルシリカ、疎水性シリカ、球状シリカ等のシリカ、タルク等が挙げられ、球状シリカが、塗布時の流動性の観点から、より好ましい。(D)成分は、平均粒径:0.01〜20μmのシリカが、より好ましく、平均粒径:0.02〜10μmのシリカがさらに好ましい。市販品としては、アドマテックス製球状シリカ(品名:SO−E2)、アドマテックス製球状シリカ(品名:SE2300)、電気化学工業製シリカフィラー(品名:FB5SDX)、宇部マテリアルズ製炭酸カルシウムフィラー(品名:CS 4NA)が挙げられるが、(D)成分は、これら品名に限定されるものではない。ここで、(D)成分の平均粒径は、動的光散乱式ナノトラック粒度分析計により測定する。(D)成分は、単独でも2種以上を併用してもよい。
液状樹脂組成物は、さらに、(E)成分であるゴム添加物を含有すると、樹脂組成物の応力緩和の観点から好ましく、(E)成分としては、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム等が挙げられる。(E)成分は、固体のものを使用することができる。形態は特に限定されず、例えば粒子状、粉末状、ペレット状のものを使用することができ、粒子状の場合は、例えば、平均粒径が、0.01〜20μm、好ましくは0.02〜10μm、より好ましくは、0.03〜5μmである。(E)成分は、常温で液状のものも使用することもでき、例えば、平均分子量が比較的低いポリブタジエン、ブタジエン・アクリロニトリルコポリマー、ポリイソプレン、ポリプロピレンオキシド、ポリジオルガノシロキサンが挙げられる。また、(E)成分は、末端にエポキシ基と反応する基を有するものを使用することができ、これらは固体、液状いずれの形態であってもよい。市販品としては、宇部興産製CTBN1300、ATBN1300−16、CTBN1008−SP、東レ・ダウコーニング製シリコーンゴムパウダー(品名:AY)、JSR製ゴムパウダー(品名:XER81)等が挙げられるが、(E)成分は、これら品名に限定されるものではない。また、(E)成分は、これら品名に限定されるものではない。(E)成分は、単独でも2種以上を併用してもよい。
液状樹脂組成物は、さらに、(F)成分であるカップリング剤を含有すると、液状樹脂組成物の密着性の観点から好ましく、(F)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、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が、液状樹脂組成物密着性の観点から好ましい。市販品としては、信越化学工業製KBM403、KBE903、KBE9103等が挙げられるが、(F)成分は、これら品名に限定されるものではない。(F)成分は、単独でも2種以上を併用してもよい。
(D)成分は、液状樹脂組成物:100質量部に対して、好ましくは0.1〜90質量部、より好ましくは0.5〜50質量部含有される。0.1〜90質量部であると、線膨張係数の上昇を抑制しながら注入性の悪化を避けることができる。
(E)成分は、液状樹脂組成物:100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部、より好ましくは0.5〜25質量部、さらに好ましくは1〜20質量部含有される。(E)成分が0.1質量部以上であると、樹脂組成物の応力を緩和し、30質量部以下であると耐湿信頼性が低下しない。
(F)成分は、液状樹脂組成物:100質量部に対して、好ましくは0.05〜15質量部、より好ましくは0.1〜10質量部含有される。0.05質量部以上であると、密着性が向上し、硬化後の液状樹脂組成物の耐湿信頼性がより良好になり、15質量部以下であると、液状樹脂組成物の発泡が抑制される。
液状樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、更に必要に応じ、作業性向上のための揺変剤、カーボンブラックなどの顔料、イオントラップ剤、染料、消泡剤、破泡剤、酸化防止剤、その他の添加剤等、更に反応性希釈剤、有機溶剤等を配合することができる。特に、カーボンブラックは、硬化後の封止用液状樹脂組成物が光を遮断し、半導体チップの誤動作を防ぐために、添加されることが好ましい。ただし、本発明においては、液状樹脂組成物のブリードを抑制する観点から、低沸点の有機溶媒は含まないことが好ましい。
本発明の液状樹脂組成物は、例えば、(A)成分〜(C)成分およびその他の添加剤等を同時にまたは別々に、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。特に、成分(B)が固形の場合には、そのまま配合すると樹脂粘度が上昇し、作業性が著しく悪くなるため、予め加熱により液状化して、成分(A)と混合することが好ましい。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。
本発明の液状樹脂組成物は、温度:25℃での粘度が1〜100Pa・sであると、好ましい。ここで、粘度は、Brookfield社製粘度計(型番:DV−1)で測定する。
本発明の液状樹脂組成物の硬化は、80〜165℃で、1〜150分間行うことが好ましい。
本発明の液状樹脂組成物は、半導体用封止材として使用すると好ましく、画像素子半導体用封止材を用いると、より好ましい。
図1に、イメージセンサーモジュールの断面の模式図の一例を示す。イメージセンサーモジュール1は、レンズ8を通過した光(図1では、破線の矢印で示す)を、マイクロレンズ4で集光してフォトダイオード3で検出する。図3に、本発明の液状樹脂組成物の使用例を説明するための模式図を示す。イメージセンサーモジュールで使用される基板22と半導体チップ23に形成されたパッド231を接合した後、ディスペンサー30を用いて、半導体用封止材21を、基板22と半導体チップ23間に充填する。半導体用封止材21を充填した後、加熱硬化させることにより、基板22と半導体チップ23間を封止することができる。
ここで、基板には、エポキシ樹脂、ガラス−エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられるが、これらに限定されない。パッド(バンプ)には、錫、鉛、銅、ビスマス、銀、亜鉛、インジウム等からなるハンダ合金等を使用することができ、環境問題から、鉛フリーハンダ合金が好ましいが、これらに限定されない。
このように、本発明の液状樹脂組成物は、ブリードが抑制されたフリップチップ実装体を容易に製造することができる。
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、量部、量%を示す。
〔実施例1〜12、比較例1〜6〕
表1、2に示す配合で、液状樹脂組成物を調整した。
〔ブリード長さの測定〕
鏡面研磨したSi基板に、Oプラズマ処理(400W、5分間)を行い、その後、デシケーター中で2〜24時間放置した。このOプラズマ処理を行ったSi基板上に、シリンジに充填された液状樹脂組成物を、23Gのニードルにて0.25mg吐出してポッティングし、120℃で30分間硬化させた。硬化後、光学顕学顕微鏡を用いて、ブリードの長さを測定した。結果を表1、2に示す。
〔ポットライフの測定〕
実施例1〜12、比較例1、5、6で得られた5gの封止用液状樹脂組成物の初期粘度を、Brookfield社製粘度計(型番:DV−1)を用い、25℃で測定した。室温で24時間保持後の5gの封止用液状樹脂組成物の25℃での粘度変化を同じ粘度計で測定した。(24時間保持後の粘度)/(初期粘度)が2倍未満を○、2〜5倍を△、5倍を超えたときを×とした。結果を表1、2に示す。
表1、2からわかるように、実施例1〜12は、ブリード長さが10μm以下であり、特に、(B)成分としてフェノール系硬化剤を用いた実施例1〜6、8〜12は、ブリード長さが0〜5μmとさらに良好であることがわかった。また、実施例1〜12で、24時間以内での粘度上昇が5倍以下とポットライフが良好であり、(C)成分が0.02〜2.5質量部の範囲内である実施例2〜12では、24時間以内での粘度上昇が2倍以下と、著しくポットライフが良好であった。これに対して、(C)成分を含有していない比較例1〜6は、ブリード長さが30〜50μmと長かった。
上記のように、本発明の液状樹脂組成物は、ブリードを抑制し、かつポットライフが長いので、半導体素子用の封止材として、特に、フリップチップ実装体、中でも画像素子に使用されるフリップチップ実装体の封止材に非常に適している。
1 イメージセンサーモジュール
2、12、22 基板
3、13、23 半導体チップ
31、131、231 パッド
4、14、24 マイクロレンズ
5 ホルダー
6 ホルダー接着剤
7 IRフィルター
8 レンズ
9 レンズバレル
10、11、21 半導体用封止剤
111 ブリード
20、30 ディスペンサー

Claims (8)

  1. (A)エポキシ樹脂、
    (B)硬化剤、および
    (C)ジメチルアミノプロピルアクリルアミドとアクリル酸ブチルの共重合体を含み、
    (A)成分の含有量が、液状樹脂組成物100質量部に対して、15〜55質量部であり、
    (C)成分の含有量が、液状樹脂組成物100質量部に対して、0.001〜2.5質量部であることを特徴とする、液状樹脂組成物。
  2. (B)成分が、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤およびイミダゾール系硬化剤からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1記載の液状樹脂組成物。
  3. (C)成分の含有量が、液状樹脂組成物100質量部に対して、0.02〜2.5質量部である、請求項1または2記載の液状樹脂組成物。
  4. (B)成分がフェノール系硬化剤を含有し、含有されるフェノール系硬化剤の含有量が、液状樹脂組成物100質量部に対して、1〜50質量部である、請求項2記載の液状樹脂組成物。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項記載の液状樹脂組成物を含む、半導体用封止材。
  6. 請求項5記載の半導体用封止材を用いる、画像素子用封止材。
  7. 請求項1〜4のいずれか1項記載の液状樹脂組成物の硬化物を有する、フリップチップ実装体。
  8. 請求項5記載の半導体用封止材を用いて封止する、フリップチップ実装体の製造方法。
JP2013026998A 2013-02-14 2013-02-14 液状樹脂組成物、フリップチップ実装体およびその製造方法 Active JP6071612B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013026998A JP6071612B2 (ja) 2013-02-14 2013-02-14 液状樹脂組成物、フリップチップ実装体およびその製造方法
PCT/JP2014/051702 WO2014125912A1 (ja) 2013-02-14 2014-01-27 液状樹脂組成物、フリップチップ実装体およびその製造方法
TW103104221A TWI612096B (zh) 2013-02-14 2014-02-10 液狀樹脂組成物、覆晶安裝體及其製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013026998A JP6071612B2 (ja) 2013-02-14 2013-02-14 液状樹脂組成物、フリップチップ実装体およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014156519A JP2014156519A (ja) 2014-08-28
JP6071612B2 true JP6071612B2 (ja) 2017-02-01

Family

ID=51353922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013026998A Active JP6071612B2 (ja) 2013-02-14 2013-02-14 液状樹脂組成物、フリップチップ実装体およびその製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6071612B2 (ja)
TW (1) TWI612096B (ja)
WO (1) WO2014125912A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7413804B2 (ja) * 2020-02-03 2024-01-16 三菱ケミカル株式会社 粘接着剤組成物、粘接着剤、粘接着シート、及び積層体
TW202330702A (zh) 2021-11-19 2023-08-01 日商納美仕有限公司 硬化性樹脂組成物

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3998163B2 (ja) * 1998-03-13 2007-10-24 日本化薬株式会社 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物
JP4001677B2 (ja) * 1998-05-27 2007-10-31 日東電工株式会社 熱硬化型接着剤組成物とその接着シ―ト類
JP4942937B2 (ja) * 2005-01-28 2012-05-30 日本曹達株式会社 エポキシ樹脂組成物
JP5558653B2 (ja) * 2006-12-12 2014-07-23 神東塗料株式会社 カチオン性電着塗料組成物
JP2010016173A (ja) * 2008-07-03 2010-01-21 Panasonic Corp 固体撮像素子、その製造方法、及び固体撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI612096B (zh) 2018-01-21
JP2014156519A (ja) 2014-08-28
WO2014125912A1 (ja) 2014-08-21
TW201439190A (zh) 2014-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7231821B2 (ja) 封止用樹脂組成物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
JP2016088978A (ja) 導電性樹脂組成物およびそれを用いた電子部品装置
JP6013906B2 (ja) 液状エポキシ樹脂組成物
JP2007023191A (ja) 一液型エポキシ樹脂組成物
JP7167912B2 (ja) 液状封止樹脂組成物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
JP6071612B2 (ja) 液状樹脂組成物、フリップチップ実装体およびその製造方法
JP5593259B2 (ja) 液状エポキシ樹脂組成物
JP2016117869A (ja) 半導体接着用樹脂組成物及び半導体装置
JP6549555B2 (ja) 導電性接着剤および半導体装置
JP2009177003A (ja) 接着剤組成物、並びに、半導体装置およびその製造方法
JP5886051B2 (ja) 樹脂組成物
JP5788765B2 (ja) 樹脂組成物
JP5723665B2 (ja) 先供給型液状半導体封止樹脂組成物
TWI664230B (zh) 液狀環氧樹脂組成物
JP2013253183A (ja) 先供給型液状半導体封止樹脂組成物
JP2013118276A (ja) 半導体装置
JP2012057052A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP4906152B1 (ja) 液状樹脂組成物
JP2004292763A (ja) 一液型エポキシ樹脂組成物
JP2016108358A (ja) 銅バンプ用液状封止材、および、それに用いる樹脂組成物
JP2021185242A (ja) 封止用樹脂組成物、硬化物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
JP2019214644A (ja) ディップ用先供給型半導体封止材、それを用いた半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160719

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161109

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: 20161213

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6071612

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250