JP6303373B2 - 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 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
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)
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)
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
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)
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)
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。
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)
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。
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。
102 構造体
10 基板
20 半導体素子
22 バンプ
24 隙間
30 封止材
Claims (11)
- 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。 - 請求項1に記載の圧縮成形用モールドアンダーフィル材料において、
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。 - 請求項2に記載の圧縮成形用モールドアンダーフィル材料において、
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。 - 請求項1〜3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おいて、
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。 - 請求項4に記載の圧縮成形用モールドアンダーフィル材料において、
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。 - 請求項1〜5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おいて、
前記エポキシ樹脂(A)が、ビフェニル型エポキシ樹脂を含み、
前記硬化剤(B)が、フェノール樹脂系硬化剤を含み、
さらに、硬化促進剤(D)を含み、前記硬化促進剤(D)が、ホスホベエタイン化合物、およびホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物の少なくとも一方を含む圧縮成形用モールドアンダーフィル材料。 - 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おいて、
さらに、カップリング剤(E)を含む圧縮成形用モールドアンダーフィル材料。 - 請求項1〜7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おいて、
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。 - 請求項1〜8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。
- 請求項1〜8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。
- 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、請求項1〜8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。
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