JPWO2010079831A1 - 半導体パッケージの製造方法、半導体封止方法及び溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

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resin
semiconductor chip
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野村　和宏
和宏 野村
友基 磯部
友基 磯部
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Abstract

封止樹脂中のボイド発生を抑えることができる新規工法であり、エポキシ樹脂（Ａ）、前記（Ａ）中のエポキシ基のモル数に対するフェノール性水酸基のモル数が０．８〜１．２倍となる割合のフェノール類ノボラック樹脂（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）及び溶剤（Ｄ）を必須成分とする溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物を、半導体チップ及び回路基板からなる群から選択される第一の部材に塗布する工程（１）、塗布された前記組成物から溶剤を揮発させ組成物を乾燥する工程（２）、塗布され乾燥された該組成物を介して第一の部材と、半導体チップ及び回路基板からなる群から選択され、かつ第一の部材と半導体チップ／回路基板の組又は半導体チップ／半導体チップの組となる第二の部材とを、熱圧着する工程（３）、を含む半導体パッケージの製造方法である。

Description

本発明は、半導体パッケージの製造方法、半導体封止方法及びそれらに使用される溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物に関し、より詳細には、半導体チップの実装方法及びそれに使用される溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物に関する。
半導体チップの実装方法としては、パッケージの軽薄短小化の要請に対応してフリップチップ実装が増えている。フリップチップ実装においては、圧接工法と呼ばれる、基板上に封止樹脂を先に供給した後、半導体チップ上の金等の金属からなるバンプを、回路基板上の金メッキやスズハンダメッキされてなるパッドと呼ばれる部分に熱圧着し、バンプとパッドによる電気的接続と封止樹脂の硬化とを同時に行う方法等が行われている。さらに、近年、半導体チップをワイヤー接続によって搭載したチップに、別のチップを積層接続するチップオンチップ（ＣＯＣ）工法、半導体チップに貫通穴を形成してチップ表面とチップ裏面とを導通する電極を形成し、これを用いて複数の半導体チップを積層接続するＴｈｒｏｕｇｈ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｖｉａ（ＴＳＶ）工法等の高密度実装工法も検討されており、これらの技術においても封止樹脂の硬化と電気的接続とが同時に行われることが想定されている。
このような場合において、従来は、二つの方法が主として採用されてきた。すなわち、熱硬化性樹脂にシート化剤として熱可塑性樹脂を配合してなる半導体封止用樹脂シートを用いる方法、及び、半導体封止用無溶剤型液状エポキシ樹脂を用いる方法である。
半導体封止用無溶剤型液状エポキシ樹脂組成物は各種のものが知られており、例えば、半導体チップをスポット封止するための液状エポキシ樹脂組成物として、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸とアリル化フェノールノボラックを硬化剤とする液状エポキシ樹脂組成物が特許文献１に開示されている。また、テトラヒドロ無水フタル酸等の酸無水物を使用したＬＳＩ封止用エポキシ樹脂組成物が特許文献２に、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸とフェノール化合物硬化剤等を含有するチップオンフイルム用液状エポキシ樹脂組成物が特許文献３に開示されている。半導体封止用樹脂シートとして、エポキシ樹脂とフェノール樹脂と多量の熱可塑性樹脂とを含有してなる接着樹脂シートが特許文献４に開示されている。
しかしながら、半導体封止用無溶剤型液状エポキシ樹脂組成物を用いる方法によれば、高温でチップを接合する際に、硬化反応が充分に進行していない液状樹脂中においてボイドが発生するという問題があった。さらに、液状樹脂の流動によりボイドを巻き込むという問題もあった。また、樹脂シートを用いる方法によれば、熱可塑性樹脂の配合によりエポキシ樹脂の性能が希釈され、封止剤性能が低下するという問題があった。さらに、樹脂シートを用いる方法によれば、高密度の配線に対してその凹凸に樹脂シートが追随変形することができず、凹凸の基部にボイドを生じやすいという問題があった。
特開平６−３０６１４３号公報 特開２０００−１９８８３１号公報 特開２００８−７５７７号公報 特開２００４−１６１８８６号公報
本発明は、上述の課題を解決するため、液状封止樹脂中のボイド発生を抑えることができる新規工法及び該工法に使用するための溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明は、溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物を半導体チップ及び回路基板からなる群から選択される第一の部材（本明細書中、単に第一の部材ともいう。）に塗布する工程（１）、塗布された前記組成物から溶剤を揮発させ組成物を乾燥する工程（２）、塗布され乾燥された該組成物を介して第一の部材と、半導体チップ及び回路基板からなる群から選択され、かつ第一の部材と半導体チップ／回路基板の組又は半導体チップ／半導体チップの組となる第二の部材（本明細書中、単に第二の部材ともいう。）とを、熱圧着する工程（３）、を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法である。以下、単に「本発明の製造方法」ともいう。
本発明の他の態様においては、溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物を半導体チップ及び回路基板からなる群から選択される第一の部材に塗布する工程（１）、塗布された前記組成物から溶剤を揮発させ組成物を乾燥する工程（２）、塗布され乾燥された該組成物を介して第一の部材と、半導体チップ及び回路基板からなる群から選択され、かつ第一の部材と半導体チップ／回路基板の組となる第二の部材とを、熱圧着する工程（３′）、を含むことを特徴とする半導体封止方法である。以下、単に「本発明の封止方法」ともいう。 本発明はまた、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤としての、前記エポキシ樹脂（Ａ）中のエポキシ基のモル数に対するフェノール性水酸基のモル数が０．８〜１．２倍となる割合のフェノール類ノボラック樹脂（Ｂ）、潜在性硬化促進剤（Ｃ′）及び溶剤（Ｄ）を必須成分とすることを特徴とする溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物でもある。以下、単に「本発明の組成物」ともいう。
本発明の製造方法及び本発明の封止方法は、上述の構成により、封止する前に乾燥によって溶剤を揮発させることにより、従来の封止方法では使用が不可能であった溶剤型エポキシ樹脂組成物を封止樹脂として使用可能である。また、樹脂シートを用いる場合のように樹脂組成物をシート化する工程が不要であり、さらに、シート化剤として多量に使用され、その結果硬化物特性を劣化させていた熱可塑性樹脂を添加することがなく、硬化物性の良好なエポキシ樹脂組成物の提供が可能になる。
また、本発明の製造方法及び本発明の封止方法は、上述の構成により、無溶剤型液状樹脂封止剤と比べて、乾燥することによって封止時の樹脂粘性を高くすることができるので、基板からのボイド発生を抑える事ができる。また、樹脂シート貼付の際に問題となっていた配線間ボイドの発生がなくなる。
本発明の製造方法、本発明の封止方法によるフリップチップ実装の概念図。 実施例１（Ｂ図）及び比較例１（Ａ図）の加熱乾燥前の封止樹脂の、半導体チップとの接着の状態を顕微鏡観察した図面代用写真。図中、比較例１（Ａ図）の円で囲った部分はシート状樹脂がチップ表面から剥離している。以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の製造方法及び封止方法において、溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物としては、好ましくは、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤としての、前記エポキシ樹脂（Ａ）中のエポキシ基のモル数に対するフェノール性水酸基のモル数が０．８〜１．２倍となる割合のフェノール類ノボラック樹脂（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）及び溶剤（Ｄ）を必須成分とする溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物を用いる。
上記エポキシ樹脂（Ａ）としては、封止用樹脂として一般に使用されているエポキシ樹脂を適用可能であり、例えば、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、ビスフェノールＡＤ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、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ポリエーテル型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらのうち、ナフタレン型エポキシ樹脂、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、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂が好ましく、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がより好ましく、ナフタレン型エポキシ樹脂が耐湿性の点でさらに好ましい。
上記フェノール類ノボラック樹脂（Ｂ）は、フェノール類（芳香族化合物のベンゼン環の水素をＯＨ基で置換した化合物、例えば、フェノール、クレゾール、ナフトール、アルキルフェノール、ビスフェノール、テルペンフェノール等。）とホルムアルデヒドとを酸触媒で縮合重合させたものであり、例えば、常温（２５℃）で固形のフェノールノボラック樹脂又はナフトールノボラック樹脂を使用することができる。固形のフェノールノボラック樹脂としてはとくに限定されず、通常使用されるフェノールノボラック樹脂類を適用することができ、具体的には、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、アラルキルフェノールノボラック樹脂、ビフェニルフェノールノボラック樹脂、テルペンフェノールノボラック樹脂等が挙げられる。また、固形のナフトールノボラック樹脂もとくに限定されず、通常使用されるナフトールノボラック樹脂を適用することができ、具体的には、例えば、α−ナフトールノボラック樹脂、β−ナフトールノボラック樹脂等が挙げられる。これらのうち耐水性の観点からは、ナフトールノボラック樹脂が好ましい。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
上記エポキシ樹脂（Ａ）とフェノール類ノボラック樹脂（Ｂ）との配合比は、前記（Ａ）中のエポキシ基のモル数に対するフェノール性水酸基のモル数が０．８〜１．２倍となる割合、好ましくは、０．９〜１．１倍となる割合である。これらの配合量は、エポキシ樹脂１００重量部当たりで表すならば、水酸基当量により異なるが、一般には、フェノール類ノボラック樹脂（Ｂ）８０〜１２０重量部が好ましく、フェノール類ノボラック樹脂（Ｂ）９０〜１１０重量部がより好ましい。
上記硬化促進剤（Ｃ）としては、例えば、イミダゾール系促進剤、りん系硬化促進剤、ホスホニウム塩系硬化促進剤、双環式アミジン類とその誘導体、有機金属錯体、ポリアミンの尿素化物等が挙げられる。また、上記硬化促進剤（Ｃ）として潜在性硬化促進剤（Ｃ′）を好ましく挙げることができる。このような潜在性硬化促進剤（Ｃ′）としては、例えば、イミダゾール系促進剤、りん系促進剤等が挙げられる。このような潜在性硬化促進剤（Ｃ′）のうちイミダゾール変性物のカプセル化されたものが好ましい。
硬化促進剤（Ｃ）の配合量は、エポキシ樹脂（Ａ）１００重量部に対して、０．２〜２０重量部が好ましく、２〜１０重量部がより好ましい。
上記溶剤（Ｄ）としては特に限定されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、シクロヘキサノン等のケトン類、メチルセロソルブ、エチレングリコールジブチルエーテル、酢酸ブチルセロソルブ等のエーテル類が挙げられる。これらの中では、加熱硬化時の揮散性や取扱性の観点から、エーテル類が好ましい。
溶剤（Ｄ）の使用量は、樹脂成分１００重量部に対し１０〜８０重量部が好ましく、より好ましくは２０〜３０重量部である。使用量がこれら範囲にあると、フェノール類の析出と、重合後の樹脂中における溶剤の残留が抑制される。
上記溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物において、さらに、無機フィラーを配合することができる。上記無機フィラーとしては、例えば、シリカフィラー（例えば、溶融シリカ、結晶シリカ等）、金属粒子（金、銅、半田、銀等）、石英ガラス粉末、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等の無機粒子を挙げることができる。これらのうち、好ましくはシリカフィラーであり、溶融シリカがより好ましい。無機フィラーの配合量は、樹脂組成物固形分１００重量部に対して、３０〜８０重量部が好ましく、４５〜６５重量部がより好ましい。
また、無機フィラーを使用する際に、シランカップリング剤を使用することができる。上記シランカップリ
ング剤としては、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２−（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、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が挙げられ、これらは単独で使用できるほか、２種以上を組み合わせて使用することが出来る。
本発明の組成物には、本発明の目的を阻害しないかぎり、消泡剤、レベリング剤、顔料を使用することができる。
本発明の組成物は、通常、各成分を所定の比率で配合後、６０〜１２０分攪拌し、その後減圧にして脱泡してから用いるとよい。
本発明の製造方法及び本発明の封止方法において、溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物を半導体チップ及び回路基板からなる群から選択される第一の部材に塗布する工程（１）は、半導体チップ又は回路基板の接合面に溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物を塗布する。この塗布は、例えば、印刷法、スピンコート法、ロールコーター法等の均一に塗布することができる方法を適用すればよい。回路基板は、樹脂基板、セラミック基板及びシリコン基板からなる群から選択される少なくとも１種であってよい。上記樹脂基板としては特に限定されず、通常樹脂基板に使用されるものを挙げることができ、例えば、エポキシ樹脂基板（ガラスエポキシ基板を含む）、フッ素樹脂基板、ビスマレイミドトリアジン基板等を挙げることができ、また、フレキシブル樹脂基板（例えば、ポリイミド樹脂基板等）であってもよい。また、上記回路基板は、セラミックやシリコンに樹脂をコーティングする等の有機無機複合基板であってもよい。塗布量は、封止するに必要な量であって、かつ、多すぎない必要最小量とする。一般には、塗布厚み５〜５０μｍ程度である。
つぎに、塗布された前記組成物から溶剤を揮発させ組成物を乾燥する工程（２）は、溶剤型エポキシ樹脂組成物を乾燥させるものであり、この段階では樹脂硬化反応は実質的に生じない。乾燥は、好ましくは加熱乾燥による。加熱乾燥の条件は、樹脂組成物の成分の種類にもよるので一概に言えないが、一般には、乾燥温度としては６０〜１８０℃が好ましく、６０〜１２０℃がより好ましい。また、乾燥時間としては、３０秒〜３０分が好ましい。または、室温（１８〜２８℃程度、好ましくは２５℃。）にて通気乾燥を行うこともできる。工程（２）で乾燥させた樹脂は、例えば、シリコン基板の場合、ダイシング加工が可能である。従って、工程（１）においてシリコンウエハーを第一の部材として樹脂組成物を塗布し乾燥させたものを、ダイシングしてチップ状に切断する工程を、工程（２）の後に、実施してもよい。
本発明の製造方法においては、つぎに、塗布され乾燥された該組成物を介して第一の部材と、半導体チップ及び回路基板からなる群から選択され、かつ第一の部材と半導体チップ／回路基板の組又は半導体チップ／半導体チップの組となる第二の部材とを、熱圧着する工程（３）を実施する。すなわち、本発明の製造方法において、第一の部材と第二の部材は、半導体チップ／回路基板の組であってもよく、又は、半導体チップ／半導体チップの組であってもよい。前者の場合は、例えば、フリップチップ接続法により半導体チップを回路基板に実装する場合が該当する。後者の場合は、例えば、半導体チップをワイヤー接続により搭載した半導体チップに、別の半導体チップを積層接続するＣＯＣ工法や、半導体チップに貫通穴を形成して半導体チップ表面と半導体チップ裏面とを導通する電極を形成し、これを用いて半導体チップの上に別の半導体チップを積層接続するＴＳＶ工法等の高密度実装工法を適用する場合が該当する。
また、本発明の封止方法においては、塗布され乾燥された該組成物を介して第一の部材と、半導体チップ及び回路基板からなる群から選択され、かつ第一の部材と半導体チップ／回路基板の組となる第二の部材とを、熱圧着する工程（３′）を実施する。
工程（３）又は工程（３′）の熱圧着工程は、通常、半導体チップ同士又は半導体チップと回路基板との電気的接続を形成する。その際、通常、第一の部材又は第二の部材上に形成された金、銅、半田等の金属製のバンプと、対応する第二の部材又は第一の部材上に形成されたパッドと呼ばれる回路部位とが、例えば、メカニカル接続、超音波接続、金−すず共晶接続等の方法により、接続される。同時に、第一の部材と第二の部材との間に存在する、塗布され乾燥された溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物が、加熱硬化される。圧着温度としては、１５０〜３００℃が一般的であり、好ましくは２００〜２８０℃、より好ましくは２２０〜２５０℃である。圧着温度は乾燥温度より高いことが好ましい。圧着時間としては０．５〜１０秒が一般的であり、好ましくは０．５〜５秒である。この際、加熱により、工程（２）で乾燥固化されていた樹脂組成物が溶融又は軟化する。その際の該組成物の複素弾性率Ｅ＊の大きさとしては、動的粘弾性測定装置を用いてせん断速度６．２８ｒａｄ／ｓの条件にて測定した時（角速度は以下同様である。）、２５℃から１５０℃までの温度範囲にて、５００Ｐａ以上が好ましく、上限は１００００００Ｐａ以下が好ましく、５００〜１０００００Ｐａがより好ましく、５００〜１００００Ｐａがさらに好ましい。本発明の樹脂組成物は、乾燥固化された後に加熱により溶融又は軟化する際の粘度として、複素弾性率の最低値が５００Ｐａ以上であると、ボイドの発生や熱圧着時のボイドの巻き込みを抑制することができる。複素弾性率は加熱して該組成物の温度が上昇するとその値が低下していくが、加熱にともない組成物の硬化反応が進行し、その結果、ある温度以上において、すなわち、一般には２５℃から１５０℃までの温度範囲、で粘度が増大する。上記温度範囲におけるＥ＊の大きさの最低値が５００Ｐａ以上であることが好ましい。しかしながら、実際上、８０℃における複素弾性率の大きさが５００Ｐａ以上１００００００Ｐａ以下、さらには５００〜５００００Ｐａであることもまた好ましく、５００〜１００００Ｐａがさらに好ましい。複素弾性率の測定は２５℃から１５０℃までの温度にて昇温５℃／分として歪み量０．１％、せん断速度６．２８ｒａｄ／ｓの条件にて行うことができる。 工程（３）の後、必要に応じて、アフターキュアの工程を実施することができる。
本発明における実装工程を、フリップチップ実装の場合を例に挙げて説明する。図１に示すように、まず、［１］に示すように、回路７を形成した基板３上の、半導体チップが配置される面に、本発明の組成物２を、印刷法やスピンコート法により塗布する（工程（１））。その後、［２］に示すように、塗布された組成物を加熱によって乾燥させ、固形状２’にする（工程（２））。その後、［３］に示すように、治具１により半導体チップ４が所定位置に配置され、金、銅、半田等の金属のバンプ５を基板のパッド７（パッドは、スズやハンダがメッキ等により配設されていることが好ましい。）に接触させるとともに、加熱、加圧（図中、Ｐで示す）しながら、封止樹脂２’を硬化させ、同時に、電気的接続を完了する（工程（３））。加圧条件としては、２〜５０ｇ／バンプが一般的であり、好ましくは５〜３０ｇ／バンプである。さらに、所望により、アフターキュアをしてもよい。アフターキュアの温度、時間条件としては、１２０〜１８０℃が好ましく、１２０〜１５０℃がより好ましく、０．５〜５．０時間が好ましく、１．０〜３．０時間がより好ましい。この際に、［４］に示すように、封止が良好に行われるためには、フィレット高さが半導体チップの上面を超えず、しかも、半導体チップ周囲の電極を被覆することが好ましい。半導体チップ周囲の電極を均一に被覆するために、凹凸のない均一な形状のフィレット６が形成されることが好ましい。なお、図１においては、工程（１）において、基板上に本発明の組成物を塗布したが、これにかぎらず、半導体チップのほうに本発明の組成物を塗布してもよい。
以下に実施例を示して、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１〜５及び比較例１、２ 表１に示す各成分及び組成（重量部）でそれぞれ配合して２５℃で混合し、均一な組成物をそれぞれ調製した。配合量は、エポキシ基のモル数に対するフェノール性水酸基のモル数を、それぞれ当量比として併せて示した。比較例１の組成物は１２０℃、３分間乾燥してシート化させ、シート状封止樹脂（厚さ３０μｍ）を得た。比較例２の組成物は、各成分を混合して得た。
複素弾性率Ｅ＊の測定 実施例１〜５及び比較例１の乾燥後の組成物の複素弾性率Ｅ＊の大きさ（Ｐａ）を測定した。比較例２の組成物は未硬化状態で測定した。測定は以下のようにした。すなわち、２５℃から１５０℃までの温度にて昇温率５℃／分で、歪み量０．１％、せん断速度６．２８ｒａｄ／ｓにて、動的粘弾性測定装置を用いて測定した。８０℃でのＥ＊の大きさを表１に示した。また、実施例１のフィレットは、チップ周囲の電極を均一に被覆しており、凹凸のない均一な形状のフィレットが形成されていた。比較例２の組成物の硬化後の
下記回路基板上に、実施例１〜５及び比較例１の樹脂組成物量がそれぞれ１０ｍｇとなるように、実施例１〜５の組成物をそれぞれ印刷し、封止樹脂の基板への接着具合を、上部から光学顕微鏡によって確認した。その後１２０℃、３分間加熱乾燥した。比較例１のシート状封止樹脂は回路基板上に配置し、接着の状態を上部から光学顕微鏡によって確認した。いずれも、下記の基準で評価した。
つぎに、それぞれについて、半導体チップと回路基板とを接合封止した後、ボイドの有無を下記の方法で評価した。結果を表１に示した。接合封止条件は下記のとおり。 さらに、それぞれについて、接着強度を下記の方法で評価した。結果を表１に示した。比較例２の組成物の場合は、樹脂組成物の１０ｍｇを基板上に載せ、硬化（硬化条件２４０℃、５秒）させて接合後のボイドの有無を評価した。 また、図２に半導体チップに対する接着の状態の図面代用写真を示した。図２中の円で囲った部分は封止樹脂が半導体チップから剥離している箇所を示す。ただし、Ａ図は比較例１であり、Ｂ図は実施例１である。
圧接条件:２４０℃、５秒、加圧１０ｇ／パンプアフターキュア:１５０℃、１時間回路基板：３５ｍｍ×３５ｍｍ×０.６ｍｍのエポキシＦＲ基板。Ａｕパッド表面はＰｂフリー半田にてコーティングチップ：７．３ｍｍ×７．３ｍｍ×０．２ｍｍ（金バンプ数５４４）
接着具合の観察 乾燥前のサンプルについては、上部から光学顕微鏡によって封止樹脂と基板との接着の状態を観察した。判定基準は以下のとおり。○:封止樹脂中にボイドが見られないか、又は、シート状樹脂がチップ表面に隙間なく接着されている△:封止樹脂の一部にボイドが存在するか、又は、シート状樹脂とチップ表面との間に隙間が一部に形成されている×:封止樹脂の全体にボイドが存在するか、又は、シート状樹脂とチップ表面との間に隙間が広い範囲で形成されているボイドの観察 接合後のサンプルについて、ＩＲ顕微鏡により封止樹脂のボイドの有無を調べた。判定基準は以下のとおり。○:封止樹脂中にボイドが見られない△:封止樹脂の一部にボイドが存在する×:封止樹脂の全体にボイドが存在する
接着強度（Ｎ／ｍｍ２）
ＰＥＴフィルム上に１２０℃／３ｍｉｎの硬化条件で２０μｍ厚さの接着剤層を形成させた後にＰＥＴフィルムとともに２×２ｍｍにカットした。つぎにＰＥＴフィルムから接着剤層をはがし、これを、表面にポリイミド（ＰＩＸ１４００日立化成デュポン製）がコートされた２枚のシリコンチップ（２×２ｍｍのものと５×５ｍｍのもの）の間に挟みこみ、２４０℃／１０Ｎ／５ｓｅｃで熱圧着後、１５０℃／１ｈの条件で後硬化して試験片を作成した。この試験片を、８５℃／湿度８５％の恒温高湿槽に２４ｈ放置した後、２６０℃での接着強度を測定した。比較例２の組成物も同様にして接着強度を測定した。
表中の用語の意味は以下のとおり。
エポキシ樹脂（１）：１,６−ビス（２,３−エポキシプロポキシ）ナフタレン
エポキシ樹脂（２）：ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル
酸無水物 ：トリアラルキルテトラヒドロ無水フタル酸
ノボラック樹脂（１）：フェノールノボラック樹脂（軟化点７０〜１２０℃）
ノボラック樹脂（２）：ナフトールノボラック樹脂（軟化点７０〜１２０℃）
シリカフィラー（１）：平均粒径０．５μｍ（球状溶融シリカ）
シリカフィラー（２）：平均粒径２．０μｍ（球状溶融シリカ）
シランカップリング剤：エポキシシラン
シート化剤：フェノキシ樹脂
硬化促進剤：イミダゾール系硬化促進剤（カプセル型潜在性硬化促進剤）
溶剤（１）：シクロペンタノン
溶剤（２）：酢酸ブチルセロソルブ
Figure 2010079831
上記実施例１〜５から、本発明の組成物を使用した本発明の製造方法、本発明の封止方法は、ボイドの発生がないことが示された。また、フィレット形状が良好であり、凹凸のない、均一な形状のフィレットが形成されていた。一方、シート化剤を用いて予めシート化させた比較例１は、基板の凹凸への追随性が悪かった。比較例２は、一般的な無溶剤型酸無水物硬化系エポキシ樹脂組成物を使用した。
１:加熱加圧治具２:溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物２’：乾燥させた樹脂組成物３:基板４:半導体チップ５：金バンプ６：加熱硬化させた封止樹脂のフィレット７：パッドＰ：加圧

Claims (14)

  1. 溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物を半導体チップ及び回路基板からなる群から選択される第一の部材に塗布する工程（１）、塗布された前記組成物から溶剤を揮発させ組成物を乾燥する工程（２）、塗布され乾燥された該組成物を介して第一の部材と、半導体チップ及び回路基板からなる群から選択され、かつ第一の部材と半導体チップ／回路基板の組又は半導体チップ／半導体チップの組となる第二の部材とを、熱圧着する工程（３）、を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
  2. 工程（２）において、６０〜１８０℃で加熱乾燥させる請求項１記載の製造方法。
  3. 工程（２）において、３０秒〜３０分間加熱乾燥させる請求項１又は２記載の製造方法。
  4. 回路基板は、樹脂基板、セラミック基板及びシリコン基板からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１〜３のいずれか記載の製造方法。
  5. 工程（３）において、金属製バンプとパッドとを接合する請求項１〜４のいずれか記載の製造方法。
  6. 工程（３）において、２５℃から１５０℃までの温度範囲にて、動的粘弾性測定装置を用いてせん断速度６．２８ｒａｄ／ｓで測定した該組成物の複素弾性率Ｅ＊の大きさが５００Ｐａ以上である請求項１〜５のいずれか記載の製造方法。
  7. エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤としての、前記エポキシ樹脂（Ａ）中のエポキシ基のモル数に対するフェノール性水酸基のモル数が０．８〜１．２倍となる割合のフェノール類ノボラック樹脂（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）及び溶剤（Ｄ）を必須成分とする溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物を用いる請求項１〜６のいずれか記載の製造方法。
  8. 溶剤（Ｄ）として、エーテル類を用いる請求項７記載の製造方法。
  9. 溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物を半導体チップ及び回路基板からなる群から選択される第一の部材に塗布する工程（１）、塗布された前記組成物から溶剤を揮発させ組成物を乾燥する工程（２）、塗布され乾燥された該組成物を介して第一の部材と、半導体チップ及び回路基板からなる群から選択され、かつ第一の部材と半導体チップ／回路基板の組となる、第二の部材とを、熱圧着する工程（３′）、を含むことを特徴とする半導体封止方法。
  10. エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤としての、前記エポキシ樹脂（Ａ）中のエポキシ基のモル数に対するフェノール性水酸基のモル数が０．８〜１．２倍となる割合のフェノール類ノボラック樹脂（Ｂ）、潜在性硬化促進剤（Ｃ′）及び溶剤（Ｄ）を必須成分とすることを特徴とする溶剤型半導体封止エポキシ樹脂組成物。
  11. エポキシ樹脂（Ａ）は、ナフタレン型エポキシ樹脂、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型エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１０記載の組成物。
  12. フェノール類ノボラック樹脂（Ｂ）は、フェノールノボラック樹脂、アラルキルフェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂及びテルペンフェノールノボラック樹脂からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１０又は１１記載の組成物。
  13. さらに、無機フィラーを樹脂組成物固形分１００重量部に対して３０〜８０重量部含有する請求項１０〜１２のいずれか記載の組成物。
  14. 溶剤（Ｄ）として、エーテル類を用いる請求項１０〜１３のいずれか記載の組成物。
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