KR102352908B1 - 액상 에폭시 수지 조성물, 반도체 밀봉제, 반도체 장치, 및 액상 에폭시 수지 조성물의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
파인 피치의 배선 패턴을 갖는 플립칩형 반도체 장치에의 주입성에 우수하고, 또한 경화 후에 필렛 크랙을 억제하는 액상 반도체 밀봉제를 제공하는 것을 목적으로 한다. (A) 아미노페놀형 에폭시 수지를 포함하는 액상 에폭시 수지, (B) 아민계 경화제, (C) 실리카 필러 및 (D) 실란 커플링제를 함유하고, (A)성분 100질량부에 대해, 아미노페놀형 에폭시 수지를 10.0∼70질량부를 포함하고, (B)성분이, (A)성분 : 1당량에 대해, 0.7∼1.2당량의 비율이고, 경화 후의 유리 전이 온도가, 110∼200℃인 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물이다.
Description
본 발명은, 액상 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로, 특히, 액상 반도체 밀봉제(封止劑), 그 중에서도 플립칩형 반도체 장치용의 액상 반도체 밀봉제에 적합한 액상 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.
반도체 장치의 더한층의 배선 등의 고밀도화, 고출력화에 대응 가능한 반도체 소자의 실장 방식으로, 플립칩 본딩이 이용되고 있다. 일반적으로, 플립칩 본딩에서는, 반도체 소자와 기판을 범프로 접합하고, 반도체 소자와 기판의 간극을, 언더필재라고 불리는 액상 반도체 밀봉제로 밀봉을 행한다.
근래, 반도체 장치 등의 고밀도화, 고출력화의 요구에 응하기 위해, 액정 드라이버 IC 등을 탑재하는 배선 패턴의 파인 피치화가 진행되고 있다. 이 파인 피치화 및 협(狹) 갭화에 의해, 액상 반도체 밀봉제가 주입될 수 없는 개소가 발생한다는 문제가 발생하고 있다.
이와 같이, 액상 반도체 밀봉제를, 협 갭의 반도체 장치에 주입하는 경우, 점도가 높으면 주입될 수 없는 문제가 발생하기 때문에, 신뢰성 향상을 위해, 필러 첨가량의 저감에 의한 점도의 저하가 시도되었지만, 필러 첨가량의 저감은, 흡습(吸濕) 리플로나 서멀 사이클 등의 신뢰성 시험에서, 신뢰성의 저하를 초래한다는 다른 문제가 발생한다.
본 발명은, 파인 피치의 배선 패턴을 갖는 플립칩형 반도체 장치에의 주입성에 우수하고, 또한 경화 후에 필렛 크랙을 억제하는 액상 반도체 밀봉제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이하의 구성을 가짐에 의해 상기 문제를 해결한 액상 에폭시 수지 조성물, 반도체 밀봉제, 반도체 장치, 및 액상 에폭시 수지 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
[1] (A) 아미노페놀형 에폭시 수지를 포함하는 액상 에폭시 수지, (B) 아민계 경화제, (C) 실리카 필러 및 (D) 실란 커플링제를 함유하고,
(A)성분 100질량부에 대해, 아미노페놀형 에폭시 수지를 10.0∼70질량부를 포함하고,
(B)성분이, (A)성분 : 1당량에 대해, 0.7∼1.2당량의 비율이고,
경화 후의 유리 전이 온도가, 110∼200℃인 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물.
[2] (A)성분에 포함되는 아미노페놀형 에폭시 수지가, 식(1) :
[화학식 1]
로 표시되는, 상기 [1]에 기재된 액상 에폭시 수지 조성물.
[3] (B)성분이, 화학식(2)∼(4) :
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
의 적어도 하나로 표시되는 아민계 경화제를 포함하는, 상기 [1]에 기재된 액상 에폭시 수지 조성물.
[4] (C)성분의 평균입경이, 0.1∼3.0㎛이고, 또한, 액상 에폭시 수지 조성물 100질량부에 대해, (C)성분이 55∼75질량부인, 상기 [1]에 기재된 액상 에폭시 수지 조성물.
[5] 또한, (E) 폴리알킬실록산을 포함하는, 상기 [1]에 기재된 액상 에폭시 수지 조성물.
[6] 또한, (F) 블록코폴리머를 포함하는, 상기 [1]에 기재된 액상 에폭시 수지 조성물.
[7] (D)성분을, 아미노페놀형 에폭시 수지를 제외한 (A)성분의 적어도 일부에 분산시켜, 마스터배치로 한 후, 마스터배치에, 아미노페놀형 에폭시 수지를 포함하는 (A)성분의 잔부(殘部)와 (B)성분을 혼합함에 의해 얻어지는, 상기 [1]에 기재된 액상 에폭시 수지 조성물.
[8] 상기 [1]에 기재된 액상 에폭시 수지 조성물을 포함하는, 액상 반도체 밀봉제.
[9] 상기 [8]에 기재된, 기판과 칩 사이의 갭이 5∼25㎛인 플립칩형 반도체 장치용의 액상 반도체 밀봉제.
[10] 상기 [8]에 기재된 액상 반도체 밀봉제를 이용하여 밀봉된, 반도체 장치.
[11] 상기 [10]에 기재된, 구리(銅) 필러를 구비하는 플립칩형 반도체 장치.
[12] (D)성분을, 아미노페놀형 에폭시 수지를 제외한 (A)성분에 분산시켜, 마스터배치로 한 후, 마스터배치에, 아미노페놀형 에폭시 수지와 (B)성분을 혼합하는 것을 특징으로 하는, 상기 [1]에 기재된 액상 에폭시 수지 조성물의 제조 방법.
본 발명 [1]에 의하면, 파인 피치의 배선 패턴을 갖는 플립칩형 반도체 장치에의 주입성에 우수하고, 또한 경화 후에 필렛 크랙을 억제하는 액상 에폭시 수지 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명 [8]에 의하면, 파인 피치의 배선 패턴에의 주입성에 우수하고, 또한 경화 후에 필렛 크랙을 억제하는 액상 반도체 밀봉제를 용이하게 제공할 수 있다.
본 발명 [10]에 의하면, 파인 피치의 배선 패턴에 액상 반도체 밀봉제가 양호하게 주입되고, 또한 경화 후의 액상 반도체 밀봉제의 필렛 크랙이 억제된 고신뢰성의 반도체 장치를 용이하게 제공할 수 있다.
본 발명 [12]에 의하면, 파인 피치의 배선 패턴을 갖는 플립칩형 반도체 장치에의 주입성에 우수하고, 또한 경화 후에 필렛 크랙을 억제하는 액상 에폭시 수지 조성물을 간편하게 제조하는 것이 가능해진다.
도 1은 수지 조성물의 주입성의 평가 방법을 설명하는 모식도.
도 2는 필렛 크랙이 발생하지 않은 개소의 사진.
도 3은 본 발명을 이용하여 필렛 크랙의 발생량을 억제한 개소의 사진.
도 4는 필렛 크랙이 다량으로 발생한 개소의 사진.
도 2는 필렛 크랙이 발생하지 않은 개소의 사진.
도 3은 본 발명을 이용하여 필렛 크랙의 발생량을 억제한 개소의 사진.
도 4는 필렛 크랙이 다량으로 발생한 개소의 사진.
[액상 에폭시 수지 조성물]
본 발명의 액상 에폭시 수지 조성물(이하, 액상 에폭시 수지 조성물이라고 한다)은,
(A) 아미노페놀형 에폭시 수지를 포함하는 액상 에폭시 수지, (B) 아민계 경화제, (C) 실리카 필러 및 (D) 실란 커플링제를 함유하고,
(A)성분 100질량부에 대해, 아미노페놀형 에폭시 수지를 10.0∼70질량부를 포함하고,
(B)성분이, (A)성분 : 1당량에 대해, 0.7∼1.2당량의 비율이고,
경화 후의 유리 전이 온도(Tg)가, 110∼200℃인 것을 특징으로 한다.
(A)성분에 함유되는 아미노페놀형 에폭시 수지는, 분자량이 낮은 에폭시 수지이고, 액상 에폭시 수지 조성물을 저점도로 하여, 주입성을 양호하게 한다. 또한, 경화 후의 액상 에폭시 수지 조성물의 필렛 크랙의 발생을 억제한다. 아미노페놀형 에폭시 수지는, 바람직하게는, 식(5) :
[화학식 5]
로 표시되고, 2개의 관능기가 오르토 위치 또는 파라 위치에 있는 것이 보다 바람직하고, 식(1) :
[화학식 6]
로 표시되는 것이, 액상 에폭시 수지 조성물의 주입성, 경화성, 내열성, 접착성, 경화 후의 액상 에폭시 수지 조성물의 필렛 크랙 억제 등의 내구성, 내마이그레이션성의 관점에서, 특히 바람직하다. 시판품으로서는, 미쯔비시화학제 아미노페놀형 에폭시 수지(그레이드 : JER630, JER630LSD)를 들 수 있다. 아미노페놀형 에폭시 수지는, 단독이라도 2종 이상을 병용하여도 좋다.
아미노페놀형 에폭시 수지 이외의 (A)성분으로서는, 액상 비스페놀A형 에폭시 수지, 액상 비스페놀F형 에폭시 수지, 액상 나프탈렌형 에폭시 수지, 액상 수첨(水添) 비스페놀형 에폭시 수지, 액상 지환식(脂環式) 에폭시 수지, 액상 알코올에테르형 에폭시 수지, 액상 환상(環狀) 지방족형 에폭시 수지, 액상 플루오렌형 에폭시 수지, 액상 실록산계 에폭시 수지 등을 들 수 있고, 액상 비스페놀A형 에폭시 수지, 액상 비스페놀F형 에폭시 수지, 액상 실록산계 에폭시 수지가, 경화성, 내열성, 접착성, 내구성의 관점에서 바람직하다. 또한, 에폭시 당량(當量)은, 점도 조정의 관점에서, 80∼250g/eq가 바람직하다. 시판품으로서는, 신닛데츠화학제 비스페놀A형 에폭시 수지(품명 : YDF8170), 신닛데츠화학제 비스페놀F형 에폭시 수지(품명 : YDF870GS), DIC제 나프탈렌형 에폭시 수지(품명 : HP4032D), 신에츠화학제 실록산계 에폭시 수지(품명 : TSL9906) 등을 들 수 있다. 아미노페놀형 에폭시 수지 이외의 (A)성분은, 단독이라도 2종 이상을 병용하여도 좋다.
아미노페놀형 에폭시 수지는, 주입성, 필렛 크랙 억제의 관점에서, (A)성분 : 100중량부에 대해, 10.0∼70중량부 함유된다. 아미노페놀형 에폭시 수지가, 10.0질량부 미만이면, 주입성이 나빠지고, 또한 필렛 크랙이 발생하기 쉽게 되고, 70질량부를 초과하면, 경화 후의 액상 에폭시 수지 조성물의 유리 전이점이 너무 높아지고, 필렛 크랙이 발생하기 쉽게 되어, 신뢰성이 저하된다. 아미노페놀형 에폭시 수지가, 10.0∼70중량부면, 경화 후의 액상 에폭시 수지 조성물의 가교 밀도가 올라가, (A)성분의 결합의 강직성이 유지되고, 필렛 크랙이 신전(伸展)하기 어려워지고, 한편, 아미노페놀형 에폭시 수지가 과잉하게 배합되면, (A)성분의 결합의 강직성이 약하여지고, 경화 후의 액상 에폭시 수지 조성물의 필렛 크랙이 신전하기 쉬워진다, 라고 생각된다.
(B)성분은, 액상 에폭시 수지 조성물에 양호한 반응성(경화 속도), 적당한 점성을 부여한다. (B)성분으로서는, 에폭시기와 부가반응(附加反應)할 수 있는 활성 수소를 분자내에 1개 이상 갖는 것이면 좋다. (B)성분으로서는, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, n-프로필아민, 2-히드록시에틸아미노프로필아민, 시클로헥실아민, 4,4'-디아미노-디시클로헥실메탄 등의 지방족 아민 화합물 ; 4,4'-디아미노디페닐메탄, 2-메틸아닐린 등의 방향족 아민 화합물 ; 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-이소프로필이미다졸 등의 이미다졸 화합물 ; 이미다졸린, 2-메틸이미다졸린, 2-에틸이미다졸린 등의 이미다졸린 화합물 등을 들 수 있고, 액상인 것과 보존 안정성의 관점에서, 방향족 아민 화합물이 바람직하다.
(B)성분은, 화학식(2)∼(4) :
[화학식 7]
[화학식 8]
[화학식 9]
의 적어도 하나로 표시되는 아민계 경화제를 포함하면, 액상인 것과 보존 안정성의 관점에서, 바람직하다. (B)성분의 시판품으로서는, ALBEMARLE Co. , Ltd.제 디에틸톨루엔디아민, (화학식(2)의 화합물, 품명 : 에타큐아100), 니혼화약제 아민계 경화제(화학식(3)의 화합물, 품명 : HDAA), ADEKA제 아민계 경화제(화학식(4)의 화합물, 품명 : EH105L)를 들 수 있다. (B)성분은, 단독이라도 2종 이상을 병용하여도 좋다.
(C)성분에 의해, 액상 에폭시 수지 조성물의 선팽창 계수를 제어할 수 있다. (C)성분으로서는, 콜로이달 실리카, 소수성 실리카, 미세 실리카, 나노 실리카 등을 들 수 있다. 또한, (C)성분의 평균입경(입상이 아닌 경우는, 그 평균 최대 경)은, 특히 한정되지 않지만, 0.1∼3㎛이면, 액상 에폭시 수지 조성물 중에 (C)성분을 균일하게 분산시키는데 바람직하고, 0.3∼2.0㎛이면 더욱 바람직하다. 또한, 액상 에폭시 수지 조성물의 주입성에 우수한 등의 이유로부터 바람직하다. 0.1㎛ 미만이면, 액상 에폭시 수지 조성물의 점도가 상승하고, 주입성이 악화할 우려가 있다. 3㎛ 초과면, 액상 에폭시 수지 조성물 중에 (C)성분을 균일하게 분산시키는 것이 곤란해질 우려가 있다. 시판품으로서는, 아도마텍스제 고순도 합성 구상(球狀) 실리카(품명 : SE2200SEE, 평균입경 : 0.6㎛ ; 품명 : SE1053SEO, 평균입경 : 0.3㎛ ; 품명 : SE5200SEE, 평균입경 : 2.0㎛ ; 품명 : SO-E5, 평균입경 : 2㎛ ; 품명 : SE-2300, 평균입경 : 0.6㎛) 등을 들 수 있다. 또한, (C)성분은, 블리드의 관점에서, 평균입경이 10∼100nm의 나노 실리카를 포함하면, 보다 바람직하다. 여기서, 충전제의 평균입경은, 동적 광산란식 나노 트랙 입도 분석계에 의해 측정한다. (C)성분은, 단독이라도 2종 이상을 병용하여도 좋다.
(D)성분은, 액상 에폭시 수지 조성물에 밀착성을 부여한다. (D)성분으로서는, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민, p-스티릴트리메톡시실란, 3-메타크릴록시 프로필메틸 트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)테트라술피드, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있고, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민이 바람직하다. 시판품으로서는, 신에츠화학공업제 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(품명 : KBM403), 3-아미노프로필트리에톡시실란(품명 : KBE903), 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민(품명 : KBE9103) 등을 들 수 있다. (D)성분은, 단독이라도 2종 이상을 병용하여도 좋다.
(B)성분은, (A)성분 : 1당량에 대해, 0.7∼1.2당량의 비율이고, 0.7∼1.0 당량의 비율이면, 바람직하다. (A)성분의 당량은 에폭시 당량이고, (B)성분의 당량은 아민 당량이다. 0.7 이상이면, 반응성, 경화 후의 액상 에폭시 수지 조성물의 내습 신뢰성, 내마이그레이션성이 양호하고, 한편, 1.2 이하면, 증점 배율이 너무 높아지지 않고, 보이드의 발생이 억제된다.
(C)성분은, 경화 후의 액상 에폭시 수지 조성물의 선팽창 계수의 관점에서, 액상 에폭시 수지 조성물 100질량부에 대해, 55∼75질량부면 바람직하다.
(D)성분은, (A)성분 : 100질량부에 대해, 바람직하게는 0.05∼5.0질량부, 보다 바람직하게는 0.1∼3.0질량부 함유된다. 0.05질량부 이상이면, 액상 에폭시 수지 조성물의 밀착성이 향상하고, 경화 후의 액상 에폭시 수지 조성물의 내습 신뢰성이 보다 양호하게 되고, 5.0질량부 이하면, 액상 에폭시 수지 조성물의 발포가 억제된다.
액상 에폭시 수지 조성물은, 또한, (E) 폴리알킬실록산(Si에 결합하는 알킬기로서는, 메틸, 디메틸, 에틸 등을 들 수 있다)을 포함하면, 액상 에폭시 수지 조성물의 유동 특성을 개량하고, 필렛 형상을 변화시킬 수 있기 때문에, 바람직하다. (E)성분으로서는, 폴리알킬디메틸실록산이면, 보다 바람직하다. (E)성분의 시판품으로서는, 도레·다우코닝제 폴리알킬디메틸실록산(품명 : SF8421)을 들 수 있다. (E)성분은, 단독이라도 2종 이상을 병용하여도 좋다.
액상 에폭시 수지 조성물은, (F) 블록코폴리머를 포함하면, 액상 에폭시 수지 조성물의 유동 특성을 개량하고, 필렛 형상을 변화시킬 수 있기 때문에, 바람직하다. 이 (F)성분으로서는, 아크릴 코폴리머 등의 블록코폴리머를 들 수 있고, 메타크릴산메틸과 아크릴산부틸의 블록코폴리머이면, 보다 바람직하다. (F)성분의 시판품으로서는, 알케마제 블록코폴리머의 아크릴 코폴리머, 품명 : M52N, 분자량 : 80000∼100000을 들 수 있다. (F)성분은, 단독이라도 2종 이상을 병용하여도 좋다.
(E)성분은, 필렛 형상의 관점에서, 액상 에폭시 수지 조성물 100질량부에 대해, 2∼8질량부면 바람직하다.
(F)성분은, 필렛 형상의 관점에서, 액상 에폭시 수지 조성물 100질량부에 대해, 4∼10질량부면 바람직하다.
본 발명의 액상 에폭시 수지 조성물에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 또한 필요에 응하여, 경화 촉진제, 포접(包接) 화합물, 레벨링제, 이온 트랩제, 소포제, 요변제(搖變劑), 산화 방지제, 안료, 염료 등의 첨가제를 배합할 수 있다.
액상 에폭시 수지 조성물은, 경화 후의 유리 전이 온도(Tg)가, 110∼200℃이고, 120∼200℃면 바람직하다. Tg가 110℃ 미만에서는, 고온에서의 강도가 저하되기 때문에, 최고 온도가 110∼120℃인 환경 시험에서의 신뢰성에 뒤떨어져 버리고, Tg가 200℃를 초과하면, 너무 단단해져서, 필렛 크랙이 발생하기 쉬워지고, 또한, 경화시의 수축이 커짐에 의해, 반도체 장치에 휘어짐이 발생하기 쉽게 되고, 흡수율도 높아지기 쉽게 되어 버린다.
액상 에폭시 수지 조성물은, 온도 : 25℃에서의 점도가 5∼20Pa·s면, 주입성의 관점에서 바람직하다. 여기서, 점도는, 브룩필드제 HBT형 점도계(형번 : DV-I)로 측정한다.
본 발명의 에폭시 수지 조성물은, 칩과 기판의 간극이 5∼25㎛인 파인 피치의 배선 패턴을 갖는 플립칩 본딩을 이용하는 액상 반도체 밀봉제에 적합하다.
[액상 에폭시 수지 조성물의 제조 방법]
본 발명의 액상 에폭시 수지 조성물의 제조 방법은, (D)성분을, 아미노페놀형 에폭시 수지를 제외한 (A)성분에 분산시켜, 마스터배치로 한 후, 마스터배치에, 아미노페놀형 에폭시 수지와 (B)성분을 혼합하는 것을 특징으로 한다.
(D)성분을, 아미노페놀형 에폭시 수지를 제외한 (A)성분에 분산시켜, 마스터배치로 하는 공정에 의해, 액상 에폭시 수지 조성물 중에서의 (D)성분의 분리, (D)성분과 아미노페놀형 에폭시 수지와의 튕김(ハジキ)을 억제할 수 있고, 모든 원료를 동시에 혼합하는 경우와 비교하여, 용이하게 액상 에폭시 수지 조성물을 제조할 수 있다.
여기서, 마스터배치를 제작할 때, (D)성분과 혼합하는 아미노페놀형 에폭시 수지를 제외한 (A)성분은, (C)성분 : 100질량부에 대해, 10∼1000질량부면 바람직하고, 50∼500질량부면, 보다 바람직하다.
마스터배치를 제작할 때에는, 필요에 의해 가열 처리를 가하면서, 교반, 용융, 혼합, 분산시킴에 의해 얻을 수 있다. 이들 혼합, 교반, 분산 등의 장치로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 교반, 가열 장치를 구비하는 뢰괴기, 3본 롤밀, 볼밀, 플라네터리 믹서, 비즈밀 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 장치를 적절히 조합시켜서 사용하여도 좋다.
마스터배치에, 아미노페놀형 에폭시 수지를 포함하는 (A)성분의 잔부와 (D)성분을 혼합할 때에, 혼합하는 순서는, 특히, 한정되지 않는다. 혼합하는 방법은, 마스터배치를 제작하는 경우와 마찬가지면 좋다.
본 발명의 액상 에폭시 수지 조성물은, 디스펜서, 인쇄 등으로 기판의 소망하는 위치에 형성·도포된다. 여기서, 액상 에폭시 수지 조성물은, 플렉시블 배선 기판 등의 기판과 반도체 소자와의 사이에, 적어도 일부가 기판의 배선상에 접하도록 형성한다.
본 발명의 액상 수지 조성물의 경화는, 90∼170℃, 60∼180분간 행하는 것이 바람직하고, 특히 120분 이내에 경화시키면, 반도체 장치에 이용하는 밀봉제로서 생산성 향상 때문에 바람직하다.
[액상 반도체 밀봉제]
본 발명의 액상 반도체 밀봉제는, 상술한 액상 에폭시 수지 조성물을 포함하고, 칩과 기판의 간극이 5∼25㎛인 플립칩형 반도체 장치용의 액상 반도체 밀봉제에 적합하다.
[반도체 장치]
본 발명의 반도체 장치는, 상술한 액상 반도체 밀봉제를 이용하여 밀봉된다. 반도체 소자, 기판은, 소망하는 것을 사용할 수 있지만, 칩과 기판의 간극이 5∼25㎛인 플립칩형 반도체 장치라면, 본 발명의 효과를 발휘하기 위해 적합하다. 또한, 구리(銅) 필러를 구비하는 플립칩형 반도체 장치에 대해서도, 본 발명의 효과를 발휘할 수 있다.
실시례
본 발명에 관해, 실시례에 의해 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되는 것이 아니다. 또한, 이하의 실시례에서, 부, %는 단서가 없는 한, 질량부, 질량%를 나타낸다.
[실시례 1∼14, 비교례 1∼6]
표 1∼3에 표시하는 배합으로 원료를 혼합한 후, 실온에서 3본 롤밀을 이용하여 분산하여, 액상 에폭시 수지 조성물(이하, 「수지 조성물」이라고 한다)을 제작하였다. 또한, 실시례 14만은, (D)성분을, 아미노페놀형 에폭시 수지를 제외한 (A)성분과 (C)성분으로, 실온에서 혼합한 후, 3본 롤밀로 분산시켜, 마스터배치로 한 후, 마스터배치에, 아미노페놀형 에폭시 수지와 (B)성분을, 실온에서 혼합한 후, 3본 롤밀로 분산함에 의해 제작하였다.
[점도의 평가]
제작한 액상 에폭시 수지 조성물의 점도(초기 점도, 단위 : Pa·s)를, 브룩필드사제 DV-1형 점도계/14호 스핀들을 이용하여, 25℃, 50rpm으로 1분간 회전시킨 때의 점도(표 1∼3에는, 점도(50rpm)로 기재하였다)를 측정하였다. 다음에, 액상 에폭시 수지 조성물을, DV-1형 점도계/14호 스핀들을 이용하여, 25℃, 50rpm과 5rpm으로 1분간 회전시킨 때의 점도를 측정하였다. 얻어진 [(50rpm에서의 점도)/(5rpm에서의 점도)]로부터 틱소트로픽 지수(TI)를 구하였다. TI는, 0.5∼1.1이면 바람직하다. 표 1∼3에, 결과를 표시한다.
[주입성의 평가]
도 1에, 액상 에폭시 수지 조성물의 주입성의 평가 방법을 설명하는 모식도를 도시한다. 우선, 도 1(A)에 도시하는 바와 같이, 기판(20)상에, 50㎛ 또는 25㎛의 간극(40)을 마련하여, 반도체 소자 대신에 유리판(30)을 고정한 시험편을 제작하였다. 단, 기판(20)으로서는, 플렉시블 기판 대신에 유리 기판을 사용하였다. 다음에, 이 시험편을 110℃로 설정한 핫 플레이트상에 올려놓고, 도 1(B)에 도시하는 바와 같이, 유리판(30)의 일단측에, 제작한 수지 조성물(10)을 도포하고, 도 1(C)에 도시하는 바와 같이, 간극(40)이 수지 조성물(11)로 채워질 때까지의 시간을 측정하였다. 표 1∼3에, 결과를 표시한다.
[유리 전이점(Tg)의 평가]
동적 점탄성 측정(DMA)으로 측정하였다. 지지체상에, 폭 : 40㎜, 길이 : 70㎜, 두께 : 2㎜로 도포한 액상 에폭시 수지 조성물을, 165℃로 120분간, 가열 경화시키고, 지지체로부터 박리한 후, 그 접착성 필름으로부터 시험편(10±0.5㎜×50±1㎜)을 절출(切出)하고, 시험편의 폭, 두께를 측정하였다. 그 후, SII제 동적 점탄성 측정 장치(형번 : DMS6100)로 측정을 행하였다(3℃/min 25-300℃). tanD의 피크 온도를 판독하고, Tg로 하였다. 표 1∼3에, 결과를 표시한다.
[필렛 크랙 발생률의 평가]
Cu 필러의 범프로, 칩 사이즈가 10㎜□, 기판이 30㎜□의 TEG를 사용하였다. 그 TEG에, 액상 에폭시 수지 조성물을 도포하고, 165℃로 120분간, 가열 경화시켰다. 액상 에폭시 수지 조성물을 경화시킨 TEG에, -55℃, 30분간과 125℃, 30분간을 1사이클로 하는 서멀 사이클을 걸었다. 500사이클 후, 필렛 크랙의 길이를 계측하고, 칩 주변의 길이(40㎜)로 나누어, 필렛 크랙 발생률을 산출하였다. 필렛 크랙 발생률은, 65% 이하면 바람직하다. 도 2∼4에, 필렛 크랙을 설명하기 위한 사진을 도시한다. 도 2는, 필렛 크랙이 발생하지 않은 개소의 사진이다. 도 3은, 본 발명을 이용하여 필렛 크랙의 발생량을 억제한 개소의 사진이다. 도 3에서는, 필렛 크랙이 발생한 개소(3개소)를 화살표로 나타낸다. 도 4는, 필렛 크랙이 다량으로 발생한 개소의 사진이다. 도 4에서는, 필렛 크랙이 발생한 개소(7개소)을 화살표로 나타낸다.
[표 1]
[표 2]
[표 3]
표 1∼3으로 부터 알 수 있는 바와 같이, 실시례 1∼18의 전부에서, 점도, 틱소트로픽 계수, 주입성, 유리 전이점, 필렛 크랙 발생률의 평가 결과가 양호하였다. 또한, 표 1에 기재하지 않지만, (D)성분을, 아미노페놀형 에폭시 수지를 제외한 (A)성분과 마스터배치로 한 후, 마스터배치에, 아미노페놀형 에폭시 수지와 (B)성분을, 실온에서 혼합한 실시례 14는, 액상 에폭시 수지 조성물의 보존 특성이, 다른 실시례와 비교하고 양호하였다.
이에 대해, 아미노페놀 에폭시 수지를 함유하지 않는 비교례 1에서는, 필렛 크랙 발생률이 높았다. 아미노페놀 에폭시 수지의 함유율이 너무 낮은 비교례 2∼4에서는, 20㎛ 간극에서의 주입성이 나쁘고, 필렛 크랙 발생률도 높았다. 아미노페놀 에폭시 수지의 함유율이 너무 높은 비교례 5에서는, 유리 전이점이 너무 높고, 신뢰성을 확보할 수 없는 값이고, 또한 필렛 크랙 발생률도 높았다. (B)성분의 당량비가 낮고, 유리 전이점이 너무 낮은 비교례 6은, 유리 전이점이 너무 낮고, 신뢰성을 확보할 수 없는 값이었다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 액상 에폭시 수지 조성물은, 파인 피치의 배선 패턴을 갖는 플립칩형 반도체 장치에의 주입성에 우수하고, 또한 경화 후에 필렛 크랙을 억제할 수 있기 때문에, 액상 반도체 밀봉제에 적합하다.
10, 11 : 액상 수지 조성물
20 ; 기판
30 ; 유리판
40 ; 간극
20 ; 기판
30 ; 유리판
40 ; 간극
Claims (16)
- (A) 아미노페놀형 에폭시 수지를 포함하는 액상 에폭시 수지, (B) 아민계 경화제, (C) 실리카 필러 및 (D) 3-글리시독시프로필트리메톡시실란인 실란 커플링제를 함유하고,
(A)성분 100질량부에 대해, 아미노페놀형 에폭시 수지를 10.0∼70질량부를 포함하고,
(B)성분이, (A)성분: 1당량에 대해, 0.7∼1.2당량의 비율이고,
(D)성분을, 아미노페놀형 에폭시 수지를 제외한 (A)성분의 적어도 일부에 분산시켜, 마스터배치로 한 후, 마스터배치에, 아미노페놀형 에폭시 수지를 포함하는 (A)성분의 잔부와 (B)성분을 혼합함에 의해 얻어지는,
165℃에서 120분간 경화 후에 동적 점탄성 측정에서 3℃/min로 측정한 유리 전이 온도가, 120∼200℃인 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물을 포함하는, 기판과 칩의 간극이 5∼25㎛인 플립 칩형 반도체 장치용의 액상 반도체 봉지제. - 제1항에 있어서,
(A)성분에 포함되는 아미노페놀형 에폭시 수지가, 식(1) :
[화학식 10]
로 표시되는 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물을 포함하는, 기판과 칩의 간극이 5∼25㎛인 플립 칩형 반도체 장치용의 액상 반도체 봉지제. - 제1항에 있어서,
(B)성분이, 화학식(2)∼(4) :
[화학식 11]
[화학식 12]
[화학식 13]
의 적어도 하나로 표시되는 아민계 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물을 포함하는, 기판과 칩의 간극이 5∼25㎛인 플립 칩형 반도체 장치용의 액상 반도체 봉지제. - 제1항에 있어서,
(C)성분의 평균입경이, 0.1∼3.0㎛이고, 또한, 액상 에폭시 수지 조성물 100질량부에 대해, (C)성분이 55∼75질량부인 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물을 포함하는, 기판과 칩의 간극이 5∼25㎛인 플립 칩형 반도체 장치용의 액상 반도체 봉지제. - 제1항에 있어서,
또한, (E) 폴리알킬실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물을 포함하는, 기판과 칩의 간극이 5∼25㎛인 플립 칩형 반도체 장치용의 액상 반도체 봉지제. - (A) 아미노페놀형 에폭시 수지를 포함하는 액상 에폭시 수지, (B) 아민계 경화제, (C) 실리카 필러, (D) 3-글리시독시프로필트리메톡시실란인 실란 커플링제 및 (F) 블록코폴리머의 아크릴 코폴리머를 함유하고,
(A)성분 100질량부에 대해, 아미노페놀형 에폭시 수지를 10.0∼70질량부를 포함하고,
(B)성분이, (A)성분: 1당량에 대해, 0.7∼1.2당량의 비율이고,
(D)성분을, 아미노페놀형 에폭시 수지를 제외한 (A)성분의 적어도 일부에 분산시켜, 마스터배치로 한 후, 마스터배치에, 아미노페놀형 에폭시 수지를 포함하는 (A)성분의 잔부와 (B)성분을 혼합함에 의해 얻어지는,
165℃에서 120분간 경화 후에 동적 점탄성 측정에서 3℃/min로 측정한 유리 전이 온도가, 120∼200℃인 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물. - 제6항에 기재된 액상 에폭시 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액상 반도체 봉지제.
- 제7항에 기재된, 기판과 칩의 간극이 5∼25㎛인 것을 특징으로 하는, 플립 칩형 반도체 장치용의 액상 반도체 봉지제.
- 제1항에 기재된 기판과 칩의 간극이 5∼25㎛인 플립 칩형 반도체 장치용의 액상 반도체 봉지제, 제7항 또는 제8항에 기재된 액상 반도체 봉지제를 이용하여 봉지된 것을 특징으로 하는, 반도체 장치.
- 제9항에 기재된, 구리 필러를 구비하는 것을 특징으로 하는 플립 칩형 반도체 장치.
- (A) 아미노페놀형 에폭시 수지를 포함하는 액상 에폭시 수지, (B) 아민계 경화제, (C) 실리카 필러 및 (D) 3-글리시독시프로필트리메톡시실란인 실란 커플링제를 함유하고,
(A)성분 100질량부에 대해, 아미노페놀형 에폭시 수지를 10.0∼70질량부를 포함하고,
(B)성분이, (A)성분: 1당량에 대해, 0.7∼1.2당량의 비율이고,
(D)성분을, 아미노페놀형 에폭시 수지를 제외한 (A)성분의 적어도 일부에 분산시켜, 마스터배치로 한 후, 마스터배치에, 아미노페놀형 에폭시 수지를 포함하는 (A)성분의 잔부와 (B)성분을 혼합함에 의해 얻어지는,
165℃에서 120분간 경화 후에 동적 점탄성 측정에서 3℃/min로 측정한 유리 전이 온도가, 120∼200℃인 액상 에폭시 수지 조성물의 제조 방법으로서,
(D)성분을, 아미노페놀형 에폭시 수지를 제외한 (A)성분에 분산시켜, 마스터배치로 한 후, 마스터배치에, 아미노페놀형 에폭시 수지와 (B)성분을 혼합하는 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물의 제조 방법. - 제11항에 있어서,
(A)성분에 포함되는 아미노페놀형 에폭시 수지가, 식(1) :
[화학식 14]
로 표시되는 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물의 제조 방법. - 제11항에 있어서,
(B)성분이, 화학식(2)∼(4) :
[화학식 15]
[화학식 16]
[화학식 17]
의 적어도 하나로 표시되는 아민계 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물의 제조 방법. - 제11항에 있어서,
(C)성분의 평균입경이, 0.1∼3.0㎛이고, 또한, 액상 에폭시 수지 조성물 100질량부에 대해, (C)성분이 55∼75질량부인 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물의 제조 방법. - 제11항에 있어서,
또한, (E) 폴리알킬실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물의 제조 방법. - 제11항에 있어서,
또한, (F) 블록코폴리머의 아크릴 코폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는, 액상 에폭시 수지 조성물의 제조 방법.
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Citations (5)
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| JP2012162585A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Namics Corp | 半導体樹脂封止材 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2006016429A (ja) | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JP2013527869A (ja) * | 2010-04-19 | 2013-07-04 | トリリオン サイエンス インク | 低収縮接着剤含有一液型エポキシ樹脂 |
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