KR20170118261A - Material for semiconductor element protection and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
도포성이 우수하고, 방열성 및 유연성이 우수한 경화물을 얻을 수 있고, 반도체 소자를 양호하게 보호할 수 있는 반도체 소자 보호용 재료를 제공한다. 본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료는 반도체 소자를 보호하기 위해서, 상기 반도체 소자의 표면 위에 도포하여, 상기 반도체 소자의 표면 위에 경화물을 형성하기 위해 사용되는 반도체 소자 보호용 재료이며, 반도체 소자와 다른 접속 대상 부재 사이에 배치되어, 상기 반도체 소자와 상기 다른 접속 대상 부재를 박리하지 않도록 접착 및 고정하는 경화물을 형성하는 것과는 다르며, 가요성 에폭시 화합물과, 가요성 에폭시 화합물과는 다른 에폭시 화합물과, 23℃에서 액상인 경화제와, 경화 촉진제와, 열 전도율이 10W/m·K 이상이고 또한 구상인 무기 필러를 포함한다.Provided is a material for protecting a semiconductor element which can obtain a cured product excellent in coating property, excellent in heat radiation property and flexibility, and can well protect a semiconductor element. A semiconductor element protecting material according to the present invention is a semiconductor element protecting material used for protecting a semiconductor element and used for forming a cured product on the surface of the semiconductor element by being coated on the surface of the semiconductor element, Which is different from a cured product which is disposed between the object member and adhered and fixed so as not to peel off the semiconductor element and the other object to be connected, and is composed of a flexible epoxy compound and an epoxy compound different from the flexible epoxy compound and 23 ° C, a curing accelerator, and an inorganic filler having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more and spherical.
Description
본 발명은 반도체 소자를 보호하기 위해서, 상기 반도체 소자의 표면 위에 도포해서 사용되는 반도체 소자 보호용 재료에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 반도체 소자 보호용 재료를 사용한 반도체 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 장치의 고성능화가 진행되고 있다. 이에 수반하여 반도체 장치로부터 발해지는 열을 방산시킬 필요가 높아지고 있다. 또한, 반도체 장치에서는, 반도체 소자의 전극은, 예를 들어 전극을 표면에 갖는 다른 접속 대상 부재에 있어서의 전극과 전기적으로 접속되어 있다.The performance of semiconductor devices has been improved. Accordingly, there is an increasing need to dissipate heat generated from the semiconductor device. Further, in the semiconductor device, the electrode of the semiconductor element is electrically connected to, for example, an electrode in another member to be connected having an electrode on its surface.
반도체 장치에서는, 예를 들어 반도체 소자와 다른 접속 대상 부재 사이에 에폭시 수지 조성물을 배치한 후, 그 에폭시 수지 조성물을 경화시킴으로써, 반도체 소자와 다른 접속 대상 부재가 접착 및 고정되어 있다. 또한, 반도체 소자와 다른 접속 대상 부재 사이에 배치되는 상기 에폭시 수지 조성물의 경화물은 반도체 소자의 표면을 보호하기 위한 재료와는 다르다.In a semiconductor device, for example, an epoxy resin composition is disposed between a semiconductor element and another member to be connected, and then the epoxy resin composition is cured to bond and fix the semiconductor element and another member to be connected. In addition, the cured product of the epoxy resin composition disposed between the semiconductor element and another member to be connected is different from the material for protecting the surface of the semiconductor element.
또한, 반도체 장치에서는, 반도체 소자를 밀봉하기 위해서 에폭시 수지 조성물이 사용되는 경우가 있다.Further, in the semiconductor device, an epoxy resin composition may be used to seal the semiconductor element.
상기와 같은 에폭시 수지 조성물이, 예를 들어 하기의 특허문헌 1 내지 4에 개시되어 있다.The above-mentioned epoxy resin compositions are disclosed in, for example,
하기의 특허문헌 1에는, 에폭시 수지와, 페놀계 경화제와, 트리스(2,6-디메톡시페닐)포스핀 또는 트리스(2,4,6-트리메톡시페닐)포스핀인 경화 촉진제와, 알루미나를 포함하는 에폭시 수지 조성물이 개시되어 있다. 특허문헌 1의 실시예에서는, 분체인 에폭시 수지 조성물이 기재되어 있다. 상기 에폭시 수지 조성물의 용도에 관해서, 특허문헌 1에서는, IC, LSI, 트랜지스터, 사이리스터, 다이오드 등의 반도체 장치의 밀봉용, 프린트 회로판의 제조 등에 적절하게 사용되는 것이 기재되어 있다.The following
하기의 특허문헌 2에는, 에폭시 수지와, 페놀 수지 경화제와, 경화 촉진제와, 무기 충전제를 포함하는 밀봉용 에폭시 수지 조성물이 개시되어 있다. 특허문헌 2의 실시예에서는, 분체인 밀봉용 에폭시 수지 조성물이 기재되어 있다. 상기 에폭시 수지 조성물의 용도에 관해서, 특허문헌 2에서는, 일반 성형 재료로서 사용할 수도 있지만, 반도체 장치의 밀봉재에 사용되고, 특히 박형, 다핀, 롱 와이어, 좁은 패드 피치, 또는 유기 기판 또는 유기 필름 등의 실장 기판 위에 반도체 칩이 배치된, 반도체 장치의 밀봉재에 적절하게 사용되는 것이 기재되어 있다.The following
하기의 특허문헌 3에는, 비스페놀 F형 액상 에폭시 수지와, 경화제와, 무기질 충전제를 포함하는 에폭시 수지 조성물이 개시되어 있다. 특허문헌 3의 실시예에서는, 고체인 에폭시 수지 조성물(용융 점도가 75℃ 이상)이 기재되어 있다. 상기 에폭시 수지 조성물의 용도에 관해서, 특허문헌 3에는, 일반 성형 재료로서 사용할 수도 있지만, 반도체 장치, 예를 들어 TQFP, TSOP, QFP 등의 다핀 박형 패키지, 특히 매트릭스 프레임을 사용한 반도체 장치의 밀봉재로서 적절하게 사용되는 것이 기재되어 있다.The following Patent Document 3 discloses an epoxy resin composition comprising a bisphenol F type liquid epoxy resin, a curing agent, and an inorganic filler. In the examples of Patent Document 3, a solid epoxy resin composition (having a melt viscosity of 75 캜 or higher) is described. Regarding the use of the epoxy resin composition, Patent Document 3 can be used as a general molding material, but it is suitable as a semiconductor device, for example, as a sealing material for a semiconductor device using a matrix thin frame such as TQFP, TSOP, QFP, Quot;
하기의 특허문헌 4에는, 에폭시 수지와, 페놀 수지 경화제와, 고열 전도성 충전제와, 무기질 충전제를 포함하는 반도체 밀봉용 에폭시 수지 조성물이 개시되어 있다. 특허문헌 4의 실시예에서는, 분체인 반도체 밀봉용 에폭시 수지 조성물이 기재되어 있다. 상기 반도체 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 용도에 관해서, 특허문헌 4에서는, 반도체 소자 등의 전자 부품의 밀봉 재료로서 사용되는 것이 기재되어 있다.The following
또한, 하기의 특허문헌 5에는, 비스페놀 A형 에폭시 수지와, 골격 내에 가요성을 갖는 에폭시 수지를 포함하는 제1제와, 산 무수물 화합물과 경화 촉진제를 포함하는 제2제를 갖는 2액 타입의 에폭시 수지 조성물이 개시되어 있다. 특허문헌 5에서는, 2액 타입의 에폭시 수지 조성물의 용도에 관해서는, 케이스 내 충전재로서 유용한 것이 기재되어 있다.Further,
특허문헌 1 내지 4에서는, 구체적으로는, 분체 또는 고체인 에폭시 수지 조성물이 개시되어 있다. 이러한 분체 또는 고체인 에폭시 수지 조성물은 도포성이 낮고, 소정의 영역에 고정밀도로 배치하는 것이 곤란하다.In
또한, 종래의 에폭시 수지 조성물의 경화물에서는, 방열성이 낮은 경우가 있다. 또한, 종래의 에폭시 수지 조성물의 경화물에서는, 유연성이 낮은 경우가 있다. 경화물의 유연성이 낮으면, 예를 들어 반도체 소자의 변형 응력 등에 의해 경화물의 박리가 발생하는 경우가 있다.In addition, in the conventional cured product of the epoxy resin composition, the heat radiation property may be low. Further, in the conventional cured product of the epoxy resin composition, flexibility may be low. If the flexibility of the cured product is low, peeling of the cured product may occur due to, for example, deformation stress of the semiconductor element.
또한, 특허문헌 1 내지 4에서는, 에폭시 수지 조성물의 구체적인 용도로서, 주로 밀봉 용도가 기재되어 있다. 특허문헌 5에서는, 에폭시 수지 조성물의 구체적인 용도로서, 주로 케이스 내 충전재 용도가 기재되어 있다. 한편으로, 반도체 장치에 있어서는, 반도체 소자를 밀봉하지 않더라도, 반도체 소자를 충분히 보호하는 것이 바람직하다. 또한, 특허문헌 1 내지 5에 기재된 에폭시 수지 조성물은 일반적으로 반도체 소자를 보호하기 위해서, 그 반도체 소자의 표면 위에 도포해서 사용되고 있지 않다.Further, in
또한, 근년, 장치의 얇기나 의장성의 관점에서 IC 드라이버를 감소시키는 것이 요구되고 있다. IC 드라이버를 적게 하면, 반도체 소자에 걸리는 부담이 증대하여, 더욱 상당한 열을 띠기 쉬워진다. 종래의 경화물에서는, 방열성이 낮기 때문에, 방열성이 높은 경화물이 요구되고 있다. 또한, 종래의 경화물에서는, 변형 응력에 의해 박리가 발생하기 쉽다.Further, in recent years, it has been required to reduce the IC driver from the viewpoint of the thinness of the apparatus and the design. If the number of IC drivers is reduced, the burden on the semiconductor elements increases, and more heat is easily generated. In the conventional cured product, since the heat radiation property is low, a cured product having high heat dissipation property is required. In addition, in conventional cured products, peeling is liable to occur due to deformation stress.
본 발명은 반도체 장치에 있어서, 반도체 소자를 보호하기 위해서, 그 반도체 소자의 표면 위에 도포하여, 상기 반도체 소자의 표면 위에 경화물을 형성하기 위해 사용되는 반도체 소자 보호용 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a semiconductor device protecting material used for forming a cured product on the surface of the semiconductor element by coating the surface of the semiconductor element in order to protect the semiconductor element in the semiconductor device.
또한, 본 발명의 목적은 상기 용도에 있어서, 도포성이 우수하고, 방열성 및 유연성이 우수한 경화물을 얻을 수 있어, 반도체 소자를 양호하게 보호할 수 있는 반도체 소자 보호용 재료를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 상기 반도체 소자 보호용 재료를 사용한 반도체 장치를 제공하는 것도 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a material for semiconductor device protection which is capable of obtaining a cured product excellent in coating properties, heat radiation and flexibility, and capable of satisfactorily protecting semiconductor elements in the above applications. It is also an object of the present invention to provide a semiconductor device using the above-described semiconductor element protecting material.
본 발명의 넓은 국면에서는, 반도체 소자를 보호하기 위해서, 상기 반도체 소자의 표면 위에 도포하여, 상기 반도체 소자의 표면 위에 경화물을 형성하기 위해 사용되는 반도체 소자 보호용 재료이며, 반도체 소자와 다른 접속 대상 부재 사이에 배치되어, 상기 반도체 소자와 상기 다른 접속 대상 부재를 박리하지 않도록 접착 및 고정하는 경화물을 형성하는 것과는 다르며, 가요성 에폭시 화합물과, 가요성 에폭시 화합물과는 다른 에폭시 화합물과, 23℃에서 액상인 경화제와, 경화 촉진제와, 열 전도율이 10W/m·K 이상이고 또한 구상인 무기 필러를 포함하는, 반도체 소자 보호용 재료가 제공된다.In a broad aspect of the present invention, there is provided a semiconductor element protecting material used for protecting a semiconductor element, which is applied onto the surface of the semiconductor element to form a cured product on the surface of the semiconductor element, And is different from a cured product which is bonded and fixed so as not to peel off the semiconductor element and the other member to be connected, and is composed of a flexible epoxy compound and an epoxy compound different from the flexible epoxy compound, There is provided a semiconductor element protecting material comprising a liquid phase curing agent, a curing accelerator, and an inorganic filler having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more and spherical phase.
본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료의 어느 특정한 국면에서는, 상기 경화제가 알릴페놀노볼락 화합물이다.In a specific aspect of the semiconductor element protecting material according to the present invention, the curing agent is an allyl phenol novolak compound.
본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료의 어느 특정한 국면에서는, 상기 가요성 에폭시 화합물이, 알킬렌글리콜기가 9 이상 반복된 구조 단위를 갖는 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르이다.In a specific aspect of the semiconductor element protecting material according to the present invention, the flexible epoxy compound is a polyalkylene glycol diglycidyl ether having a structural unit in which 9 or more alkylene glycol groups are repeated.
본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료의 어느 특정한 국면에서는, 상기 가요성 에폭시 화합물 100중량부에 대해, 상기 가요성 에폭시 화합물과는 다른 에폭시 화합물의 함유량이 10중량부 이상 100 중량부 이하이다.In a specific aspect of the semiconductor element protecting material according to the present invention, the content of the epoxy compound other than the flexible epoxy compound is 10 parts by weight or more and 100 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the flexible epoxy compound.
본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료의 어느 특정한 국면에서는, 상기 무기 필러가, 알루미나, 질화알루미늄 또는 탄화규소이다.In a specific aspect of the semiconductor element protecting material according to the present invention, the inorganic filler is alumina, aluminum nitride or silicon carbide.
본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료의 어느 특정한 국면에서는, 상기 반도체 소자 보호용 재료는 100℃에서의 중량 감소가 10중량% 이하인 실란 커플링제, 100℃에서의 중량 감소가 10중량% 이하인 티타네이트 커플링제, 또는 100℃에서의 중량 감소가 10중량% 이하인 알루미네이트 커플링제를 포함한다.In a specific aspect of the semiconductor element protecting material according to the present invention, the semiconductor element protecting material is a silane coupling agent whose weight loss at 100 캜 is 10% by weight or less, a titanate coupling agent whose weight loss at 100 캜 is 10% , Or an aluminate coupling agent having a weight loss at 100 DEG C of not more than 10 wt%.
본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료는 반도체 소자를 보호하기 위해서, 상기 반도체 소자의 표면 위에 경화물을 형성하고, 또한 상기 경화물의 상기 반도체 소자측과는 반대의 표면 위에 보호 필름을 배치하여, 반도체 장치를 얻기 위해서 적절하게 사용된다.A protective material for protecting a semiconductor device according to the present invention is characterized in that a cured product is formed on the surface of the semiconductor device and a protective film is disposed on the surface of the cured product opposite to the semiconductor device side, As shown in FIG.
본 발명의 넓은 국면에 따르면, 반도체 소자와, 상기 반도체 소자의 제1 표면 위에 배치된 경화물을 구비하고, 상기 경화물이, 상술한 반도체 소자 보호용 재료를 경화시킴으로써 형성되어 있는, 반도체 장치가 제공된다.According to a broad aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device, comprising: a semiconductor element; and a cured material disposed on the first surface of the semiconductor element, wherein the cured material is formed by curing the above- do.
본 발명에 따른 반도체 장치의 어느 특정한 국면에서는, 상기 반도체 소자가 상기 제1 표면측과는 반대의 제2 표면측에 제1 전극을 갖고, 상기 반도체 소자의 제1 전극이, 제2 전극을 표면에 갖는 접속 대상 부재에 있어서의 상기 제2 전극과 전기적으로 접속되어 있다.In a specific aspect of the semiconductor device according to the present invention, the semiconductor element has a first electrode on a second surface side opposite to the first surface side, and the first electrode of the semiconductor element is a surface Is electrically connected to the second electrode in the member to be connected.
본 발명에 따른 반도체 장치의 어느 특정한 국면에서는, 상기 경화물의 상기 반도체 소자측과는 반대의 표면 위에 보호 필름이 배치되어 있다.In a specific aspect of the semiconductor device according to the present invention, the protective film is disposed on the surface of the cured product opposite to the semiconductor element side.
본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료는 가요성 에폭시 화합물과, 가요성 에폭시 화합물과는 다른 에폭시 화합물과, 23℃에서 액상인 경화제와, 경화 촉진제와, 열 전도율이 10W/m·K 이상이고 또한 구상인 무기 필러를 포함하므로, 도포성이 우수하다. 또한, 본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료의 경화물의 방열성 및 유연성이 우수하다. 따라서, 본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료를, 반도체 소자를 보호하기 위해서, 상기 반도체 소자의 표면 위에 도포하여 경화시킴으로써, 상기 반도체 소자를 양호하게 보호할 수 있다.The material for protecting semiconductor devices according to the present invention comprises a flexible epoxy compound and an epoxy compound different from the flexible epoxy compound, a curing agent in a liquid state at 23 占 폚, a curing accelerator, a curing accelerator having a thermal conductivity of 10 W / The inorganic filler is contained, and therefore, the coatability is excellent. Further, the heat radiation property and flexibility of the cured product of the semiconductor device protection material according to the present invention are excellent. Therefore, in order to protect the semiconductor element, the semiconductor element protecting material according to the present invention is coated on the surface of the semiconductor element and cured, whereby the semiconductor element can be well protected.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 반도체 소자 보호용 재료를 사용한 반도체 장치를 나타내는 부분 절결 정면 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 반도체 소자 보호용 재료를 사용한 반도체 장치를 나타내는 부분 절결 정면 단면도이다.1 is a partially cutaway front sectional view showing a semiconductor device using a semiconductor device protection material according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a partially cut front cross-sectional view showing a semiconductor device using a semiconductor device protecting material according to a second embodiment of the present invention.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료는 반도체 소자를 보호하기 위해서, 상기 반도체 소자의 표면 위에 도포하여, 상기 반도체 소자의 표면 위에 경화물을 형성하기 위해서 사용된다. 본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료는 반도체 소자와 다른 접속 대상 부재 사이에 배치되어, 상기 반도체 소자와 상기 다른 접속 대상 부재를 박리하지 않도록 접착 및 고정하는 경화물을 형성하는 것(재료)과는 다르다.The semiconductor element protecting material according to the present invention is used for protecting the semiconductor element, and is applied on the surface of the semiconductor element to form a cured product on the surface of the semiconductor element. The semiconductor device protection material according to the present invention is different from the material (material) which is disposed between a semiconductor element and another member to be connected and forms a cured product to adhere and fix the semiconductor element and the other member to be connected so as not to peel off .
본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료는 (A) 가요성 에폭시 화합물과, (B) 가요성 에폭시 화합물과는 다른 에폭시 화합물과, (C) 23℃에서 액상인 경화제와, (D) 경화 촉진제와, (E) 열 전도율이 10W/m·K 이상이고 또한 구상인 무기 필러를 포함한다. 본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료는 반도체 소자의 표면 위에 도포되기 때문에, 23℃에서 액상이며, 23℃에서 고체가 아니다. 또한, 액상에는 점조(粘稠)한 페이스트도 포함된다.(C) a curing agent which is liquid at 23 占 폚; (D) a curing accelerator; and (C) a curing accelerator which is liquid at 23 占 폚. The epoxy resin composition according to
본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료는 상술한 구성을 구비하고 있으므로, 도포성이 우수하고, 도포 시의 의도하지 않은 유동을 억제할 수 있다. 상기 반도체 소자 보호용 재료는 반도체 소자의 표면 위에 양호하게 도포할 수 있다. 예를 들어, 반도체 소자의 방열성을 높이고 싶은 부위의 표면 위에 선택적으로 고정밀도로 상기 반도체 소자 보호용 재료를 도포할 수 있다.Since the semiconductor element protecting material according to the present invention has the above-described constitution, the coating property is excellent and unintentional flow at the time of coating can be suppressed. The semiconductor element protecting material can be preferably applied onto the surface of the semiconductor element. For example, the semiconductor element protecting material can be selectively and highly precisely coated on the surface of a region where heat dissipation of the semiconductor element is desired to be enhanced.
또한, 본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료는 상술한 구성을 구비하고 있으므로, 경화물의 방열성이 우수하다. 이로 인해, 반도체 소자의 표면 위에 경화물을 배치함으로써, 반도체 소자의 표면으로부터 경화물을 경유하여, 열을 충분히 방산시킬 수 있다. 이로 인해, 반도체 장치의 열 열화를 효과적으로 억제할 수 있다.Further, since the semiconductor device protecting material according to the present invention has the above-described constitution, the heat radiation property of the cured product is excellent. Therefore, by disposing the cured product on the surface of the semiconductor element, the heat can be sufficiently dissipated via the cured product from the surface of the semiconductor element. As a result, thermal degradation of the semiconductor device can be effectively suppressed.
또한, 본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료의 경화물은 유연성도 우수하다. 이로 인해, 반도체 소자의 변형 응력 등에 의해, 반도체 소자의 손상이 발생하기 어려워지고, 또한 반도체 소자의 표면으로부터 경화물을 박리하기 어렵게 할 수 있다.The cured product of the material for protecting semiconductor devices according to the present invention is also excellent in flexibility. As a result, damage to the semiconductor element is less likely to occur due to deformation stress of the semiconductor element, and it becomes difficult to separate the cured product from the surface of the semiconductor element.
따라서, 본 발명에 따른 반도체 소자 보호용 재료를, 반도체 소자를 보호하기 위해서, 상기 반도체 소자의 표면 위에 도포하여 경화시킴으로써, 상기 반도체 소자를 양호하게 보호할 수 있다.Therefore, in order to protect the semiconductor element, the semiconductor element protecting material according to the present invention is coated on the surface of the semiconductor element and cured, whereby the semiconductor element can be well protected.
또한, 상기 반도체 소자 보호용 재료의 경화물은 내열성도 우수하여, 크랙이 발생하기 어렵다. 또한, 상기 반도체 소자 보호용 재료의 경화물은 치수 안정성도 우수하다.Further, the cured product of the semiconductor element protecting material is excellent in heat resistance, and cracks are less likely to occur. In addition, the cured product of the semiconductor element protecting material is excellent in dimensional stability.
또한, 반도체 소자 보호용 재료의 반도체 소자의 표면에 대한 습윤성을 높이고, 경화물의 유연성을 한층 더 높이고, 나아가 경화물의 내습성을 한층 더 높이는 관점에서는, 상기 반도체 소자 보호용 재료는 (F) 커플링제를 포함하는 것이 바람직하다.From the viewpoint of increasing the wettability of the semiconductor element protecting material to the surface of the semiconductor element, further enhancing the flexibility of the cured product, and further raising moisture resistance of the cured product, the semiconductor element protecting material includes (F) .
이하, 상기 반도체 소자 보호용 재료에 사용할 수 있는 각 성분의 상세를 설명한다.Hereinafter, the details of each component that can be used for the semiconductor element protecting material will be described.
((A) 가요성 에폭시 화합물)((A) a flexible epoxy compound)
(A) 가요성 에폭시 화합물을 사용함으로써, 경화물의 유연성을 높일 수 있다. (A) 가요성 에폭시 화합물은 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.By using the flexible epoxy compound (A), the flexibility of the cured product can be enhanced. The flexible epoxy compound (A) may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
(A) 가요성 에폭시 화합물로서는, 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리부타디엔디글리시딜에테르, 술피드 변성 에폭시 수지 및 폴리알킬렌옥사이드 변성 비스페놀 A형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 경화물의 유연성을 한층 더 높이는 관점에서는, 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르가 바람직하다.Examples of the flexible epoxy compound (A) include polyalkylene glycol diglycidyl ether, polybutadiene diglycidyl ether, sulfide-modified epoxy resin, and polyalkylene oxide-modified bisphenol A type epoxy resin. From the viewpoint of further increasing the flexibility of the cured product, polyalkylene glycol diglycidyl ether is preferable.
경화물의 유연성을 한층 더 높이는 관점에서는, 상기 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르는, 알킬렌글리콜기가 9 이상 반복된 구조 단위를 갖는 것이 바람직하다. 알킬렌기의 반복수의 상한은 특별히 한정되지 않는다. 알킬렌기의 반복수는 30 이하여도 된다. 상기 알킬렌기의 탄소수는 바람직하게는 2 이상, 바람직하게는 5 이하이다.From the viewpoint of further increasing the flexibility of the cured product, it is preferable that the polyalkylene glycol diglycidyl ether has a structural unit in which the alkylene glycol group is repeated at least 9 times. The upper limit of the number of repeating number of alkylene groups is not particularly limited. The number of repeating alkylene groups may be 30 or less. The number of carbon atoms of the alkylene group is preferably 2 or more, and preferably 5 or less.
상기 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르로서는, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르 및 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르 등을 들 수 있다.Examples of the polyalkylene glycol diglycidyl ether include polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether and polytetramethylene glycol diglycidyl ether.
상기 반도체 소자 보호용 재료 100중량% 중, (A) 가요성 에폭시 화합물의 함유량은 바람직하게는 3중량% 이상, 보다 바람직하게는 5중량% 이상, 바람직하게는 10중량% 이하, 보다 바람직하게는 8중량% 이하이다. (A) 가요성 에폭시 화합물의 함유량이 상기 하한 이상이면 경화물의 유연성이 한층 더 높아진다. (A) 가요성 에폭시 화합물의 함유량이 상기 상한 이하이면, 반도체 소자 보호용 재료의 도포성이 한층 더 높아진다.The content of the flexible epoxy compound (A) in the 100 wt% of the semiconductor device protecting material is preferably 3 wt% or more, more preferably 5 wt% or more, and preferably 10 wt% or less, By weight or less. When the content of the flexible epoxy compound (A) is lower than the above lower limit, the flexibility of the cured product is further increased. When the content of the flexible epoxy compound (A) is not more than the upper limit, the coating property of the semiconductor element protecting material becomes even higher.
((B) 가요성 에폭시 화합물과는 다른 에폭시 화합물)((B) an epoxy compound different from the flexible epoxy compound)
(B) 가요성 에폭시 화합물과는 다른 에폭시 화합물은 가요성을 갖지 않는다. (A) 가요성 에폭시 화합물과 함께 (B) 에폭시 화합물을 사용함으로써, 반도체 소자 보호용 재료의 경화물의 내습성이 높아져서, 보호 필름에 대한 부착성을 저하시킬 수 있다. (B) 에폭시 화합물은 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.(B) The epoxy compound other than the flexible epoxy compound has no flexibility. (A) The use of the epoxy compound (B) in combination with the flexible epoxy compound increases the moisture resistance of the cured product of the semiconductor element protecting material, thereby reducing the adhesion to the protective film. The epoxy compound (B) may be used alone, or two or more epoxy compounds may be used in combination.
(B) 에폭시 화합물로서는, 비스페놀 골격을 갖는 에폭시 화합물, 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 에폭시 화합물, 나프탈렌 골격을 갖는 에폭시 화합물, 아다만탄 골격을 갖는 에폭시 화합물, 플루오렌 골격을 갖는 에폭시 화합물, 비페닐 골격을 갖는 에폭시 화합물, 바이(글리시딜옥시페닐)메탄 골격을 갖는 에폭시 화합물, 크산텐 골격을 갖는 에폭시 화합물, 안트라센 골격을 갖는 에폭시 화합물 및 피렌 골격을 갖는 에폭시 화합물 등을 들 수 있다. 이들의 수소 첨가물 또는 변성물을 사용해도 된다. (B) 에폭시 화합물은 폴리알킬렌글리콜디글리시딜에테르가 아닌 것이 바람직하다.As the epoxy compound (B), an epoxy compound having a bisphenol skeleton, an epoxy compound having a dicyclopentadiene skeleton, an epoxy compound having a naphthalene skeleton, an epoxy compound having an adamantane skeleton, an epoxy compound having a fluorene skeleton, An epoxy compound having a skeleton, an epoxy compound having a bifunctional (glycidyloxyphenyl) methane skeleton, an epoxy compound having a xanthene skeleton, an epoxy compound having an anthracene skeleton, and an epoxy compound having a pyrene skeleton. Hydrogenated products thereof or modified products thereof may be used. The epoxy compound (B) is preferably not polyalkylene glycol diglycidyl ether.
본 발명의 효과가 한층 더 우수한 점에서, (B) 에폭시 화합물은 비스페놀 골격을 갖는 에폭시 화합물(비스페놀형 에폭시 화합물)인 것이 바람직하다.The epoxy compound (B) is preferably an epoxy compound having a bisphenol skeleton (bisphenol-type epoxy compound) in view of further excellent effects of the present invention.
상기 비스페놀 골격을 갖는 에폭시 화합물로서는, 예를 들어 비스페놀 A형, 비스페놀 F형 또는 비스페놀 S형의 비스페놀 골격을 갖는 에폭시 단량체 등을 들 수 있다.Examples of the epoxy compound having a bisphenol skeleton include an epoxy monomer having a bisphenol skeleton of a bisphenol A type, a bisphenol F type, or a bisphenol S type.
상기 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 에폭시 화합물로서는, 디시클로펜타디엔 디옥시드, 및 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 페놀노볼락 에폭시 단량체 등을 들 수 있다.Examples of the epoxy compound having a dicyclopentadiene skeleton include dicyclopentadienedioxide and phenol novolak epoxy monomer having a dicyclopentadiene skeleton.
상기 나프탈렌 골격을 갖는 에폭시 화합물로서는, 1-글리시딜나프탈렌, 2-글리시딜나프탈렌, 1,2-디글리시딜나프탈렌, 1,5-디글리시딜나프탈렌, 1,6-디글리시딜나프탈렌, 1,7-디글리시딜나프탈렌, 2,7-디글리시딜나프탈렌, 트리글리시딜나프탈렌 및 1,2,5,6-테트라글리시딜나프탈렌 등을 들 수 있다.Examples of the epoxy compound having a naphthalene skeleton include 1-glycidyl naphthalene, 2-glycidyl naphthalene, 1,2-diglycidyl naphthalene, 1,5-diglycidyl naphthalene, Diglycidyl naphthalene, 1,7-diglycidyl naphthalene, 2,7-diglycidyl naphthalene, triglycidyl naphthalene, and 1,2,5,6-tetraglycidyl naphthalene.
상기 아다만탄 골격을 갖는 에폭시 화합물로서는, 1,3-비스(4-글리시딜옥시페닐)아다만탄 및 2,2-비스(4-글리시딜옥시페닐)아다만탄 등을 들 수 있다.Examples of the epoxy compound having an adamantane skeleton include 1,3-bis (4-glycidyloxyphenyl) adamantane and 2,2-bis (4-glycidyloxyphenyl) have.
상기 플루오렌 골격을 갖는 에폭시 화합물로서는, 9,9-비스(4-글리시딜옥시페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-글리시딜옥시-3-메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-글리시딜옥시-3-클로로페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-글리시딜옥시-3-브로모페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-글리시딜옥시-3-플루오로페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-글리시딜옥시-3-메톡시페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-글리시딜옥시-3,5-디메틸페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-글리시딜옥시-3,5-디클로로페닐)플루오렌 및 9,9-비스(4-글리시딜옥시-3,5-디브로모페닐)플루오렌 등을 들 수 있다.Examples of the epoxy compound having a fluorene skeleton include 9,9-bis (4-glycidyloxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3-methylphenyl) fluorene, -Bis (4-glycidyloxy-3-bromophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3-chlorophenyl) fluorene, (4-glycidyloxy-3-methoxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3,5 -Dimethylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3,5-dichlorophenyl) fluorene and 9,9-bis (4-glycidyloxy-3,5-dibromo Phenyl) fluorene, and the like.
상기 비페닐 골격을 갖는 에폭시 화합물로서는, 4,4'-디글리시딜비페닐 및 4,4'-디글리시딜-3,3',5,5'-테트라메틸비페닐 등을 들 수 있다.Examples of the epoxy compound having a biphenyl skeleton include 4,4'-diglycidylbiphenyl and 4,4'-diglycidyl-3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl .
상기 바이(글리시딜옥시페닐)메탄 골격을 갖는 에폭시 화합물로서는, 1,1'-바이(2,7-글리시딜옥시나프틸)메탄, 1,8'-바이(2,7-글리시딜옥시나프틸)메탄, 1,1'-바이(3,7-글리시딜옥시나프틸)메탄, 1,8'-바이(3,7-글리시딜옥시나프틸)메탄, 1,1'-바이(3,5-글리시딜옥시나프틸)메탄, 1,8'-바이(3,5-글리시딜옥시나프틸)메탄, 1,2'-바이(2,7-글리시딜옥시나프틸)메탄, 1,2'-바이(3,7-글리시딜옥시나프틸)메탄 및 1,2'-바이(3,5-글리시딜옥시나프틸)메탄 등을 들 수 있다.Examples of the epoxy compound having a bi (glycidyloxyphenyl) methane skeleton include 1,1'-bis (2,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,8'- (3,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,1'-bis (3,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,8'- (3,5-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,8'-bis (3,5-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,2'- (3, 7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,2'-bya (3,5-glycidyloxynaphthyl) methane, etc. have.
상기 크산텐 골격을 갖는 에폭시 화합물로서는, 1,3,4,5,6,8-헥사메틸-2,7-비스-옥시라닐메톡시-9-페닐-9H-크산텐 등을 들 수 있다.Examples of the epoxy compound having a xanthene skeleton include 1,3,4,5,6,8-hexamethyl-2,7-bis-oxiranylmethoxy-9-phenyl-9H-xanthene and the like.
상기 반도체 소자 보호용 재료 100중량% 중, (A) 가요성 에폭시 화합물과 (B) 에폭시 화합물의 합계의 함유량은 바람직하게는 5중량% 이상, 보다 바람직하게는 8중량% 이상, 바람직하게는 15중량% 이하, 보다 바람직하게는 12중량% 이하이다. (A) 가요성 에폭시 화합물과 (B) 에폭시 화합물의 합계의 함유량이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 반도체 소자 보호용 재료의 도포성, 경화물의 유연성, 내습성, 경화물의 반도체 소자에 대한 접착성이 한층 더 양호해져서, 보호 필름에 대한 부착을 한층 더 억제할 수 있다.The total content of the flexible epoxy compound (A) and the epoxy compound (B) in the 100 wt% of the semiconductor device protecting material is preferably 5 wt% or more, more preferably 8 wt% or more, % Or less, more preferably 12 wt% or less. When the total content of the flexible epoxy compound (A) and the epoxy compound (B) is not less than the lower limit and not more than the upper limit, the coating property of the semiconductor element protecting material, the flexibility of the cured product, moisture resistance, The adhesion to the protective film can be further suppressed.
(A) 가요성 에폭시 화합물 100중량부에 대해, (B) 에폭시 화합물의 함유량은 바람직하게는 10중량부 이상, 보다 바람직하게는 20중량부 이상, 바람직하게는 100 중량부 이하, 보다 바람직하게는 90 중량부 이하이다. (B) 에폭시 화합물의 함유량이 상기 하한 이상이면, 반도체 소자 보호용 재료의 도포성이 한층 더 높아지고, 경화물의 반도체 소자에 대한 접착성이 한층 더 높아진다. (B) 에폭시 화합물의 함유량이 상기 상한 이하이면, 경화물의 유연성이 한층 더 높아진다.The content of the epoxy compound (B) is preferably 10 parts by weight or more, more preferably 20 parts by weight or more, and preferably 100 parts by weight or less, relative to 100 parts by weight of the flexible epoxy compound (A) 90 parts by weight or less. When the content of the epoxy compound (B) is at least the lower limit described above, the coating property of the semiconductor element protecting material is further increased, and the adhesion of the cured article to the semiconductor element is further increased. If the content of the epoxy compound (B) is not more than the upper limit, the flexibility of the cured product becomes even higher.
((C) 23℃에서 액상인 경화제)((C) a curing agent which is liquid at 23 DEG C)
(C) 경화제는 23℃에서 액상이다. 이로 인해, 반도체 소자 보호용 재료의 도포성이 높아진다. 또한, 반도체 소자 보호용 재료의 반도체 소자의 표면에 대한 습윤성이 높아진다. (C) 경화제는 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.(C) The curing agent is liquid at 23 占 폚. As a result, the applicability of the semiconductor element protecting material is enhanced. In addition, the wettability of the semiconductor element protecting material to the surface of the semiconductor element is enhanced. The curing agent (C) may be used alone or in combination of two or more.
(C) 경화제로서는, 아민 화합물(아민 경화제), 이미다졸 화합물(이미다졸 경화제), 페놀 화합물(페놀 경화제) 및 산 무수물(산 무수물 경화제) 등을 들 수 있다. 단, 이들 경화제를 사용하는 경우에, 23℃에서 액상인 경화제가 선택된다. (C) 경화제는 이미다졸 화합물이 아니어도 된다.Examples of the curing agent (C) include amine compounds (amine curing agents), imidazole compounds (imidazole curing agents), phenol compounds (phenol curing agents) and acid anhydrides (acid anhydride curing agents). However, when these curing agents are used, a curing agent which is liquid at 23 占 폚 is selected. The curing agent (C) may not be an imidazole compound.
경화물 중에서의 공극의 발생을 한층 더 억제하고, 경화물의 내열성을 한층 더 높이는 관점에서는, (C) 경화제는 페놀 화합물인 것이 바람직하다.From the standpoint of further suppressing the generation of voids in the cured product and further enhancing the heat resistance of the cured product, the (C) curing agent is preferably a phenol compound.
반도체 소자 보호용 재료의 도포성을 한층 더 높이고, 경화물 중에서의 공극의 발생을 한층 더 억제하고, 경화물의 내열성을 한층 더 높이는 관점에서는, (C) 경화제는 알릴기를 갖는 것이 바람직하고, 상기 페놀 화합물이 알릴기를 갖는 것이 바람직하다.From the viewpoint of further increasing the coatability of the semiconductor element protecting material, further suppressing the generation of voids in the cured product, and further enhancing the heat resistance of the cured product, the curing agent (C) preferably has an allyl group, Is preferably an allyl group.
상기 페놀 화합물로서는, 페놀노볼락, o-크레졸노볼락, p-크레졸노볼락, t-부틸페놀노볼락, 디시클로펜타디엔크레졸, 폴리파라비닐페놀, 비스페놀 A형 노볼락, 크실릴렌 변성 노볼락, 데칼린 변성 노볼락, 폴리(디-o-히드록시페닐)메탄, 폴리(디-m-히드록시페닐)메탄 및 폴리(디-p-히드록시페닐)메탄 등을 들 수 있다.Examples of the phenol compound include phenol novolak, o-cresol novolak, p-cresol novolac, t-butyl phenol novolak, dicyclopentadiene cresol, polyparabinyl phenol, bisphenol A- (Di-o-hydroxyphenyl) methane, poly (di-o-hydroxyphenyl) methane, and poly (di-o-hydroxyphenyl) methane.
(A) 가요성 에폭시 화합물과 (B) 에폭시 화합물의 합계 100중량부에 대해, (C) 경화제의 함유량은 바람직하게는 10중량부 이상, 보다 바람직하게는 20중량부 이상, 더욱 바람직하게는 30중량부 이상, 바람직하게는 100 중량부 이하, 보다 바람직하게는 90 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 80 중량부 이하이다. (C) 경화제의 함유량이 상기 하한 이상이면 반도체 소자 보호용 재료를 양호하게 경화시킬 수 있다. (C) 경화제의 함유량이 상기 상한 이하이면, 경화물 내에 있어서의 경화에 기여하지 않은 (C) 경화제의 잔존량이 적어진다.The content of the curing agent (C) is preferably 10 parts by weight or more, more preferably 20 parts by weight or more, and even more preferably 30 parts by weight or more, relative to 100 parts by weight of the total of the flexible epoxy compound (A) and the epoxy compound (B) Preferably not more than 100 parts by weight, more preferably not more than 90 parts by weight, still more preferably not more than 80 parts by weight. If the content of the curing agent (C) is lower than the lower limit described above, the semiconductor device protecting material can be cured well. When the content of the curing agent (C) is not more than the upper limit, the amount of the curing agent (C) not contributing to curing in the cured product is reduced.
((D) 경화 촉진제)((D) curing accelerator)
(D) 경화 촉진제의 사용에 의해, 경화 속도를 빠르게 하여, 반도체 소자 보호용 재료를 효율적으로 경화시킬 수 있다. (D) 경화 촉진제는 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.(D) Use of a curing accelerator accelerates the curing rate, and the semiconductor device protecting material can be efficiently cured. The (D) curing accelerator may be used alone or in combination of two or more.
(D) 경화 촉진제로서는, 이미다졸 화합물, 인 화합물, 아민 화합물 및 유기 금속 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 본 발명의 효과가 한층 더 우수하다는 점에서, 이미다졸 화합물이 바람직하다.Examples of the curing accelerator (D) include imidazole compounds, phosphorus compounds, amine compounds and organometallic compounds. Of these, an imidazole compound is preferable in that the effect of the present invention is further enhanced.
상기 이미다졸 화합물로서는, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸륨트리멜리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸륨트리멜리테이트, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-운데실이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진이소시아누르산 부가물, 2-페닐이미다졸이소시아누르산 부가물, 2-메틸이미다졸이소시아누르산 부가물, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸 및 2-페닐-4-메틸-5-디히드록시메틸이미다졸 등을 들 수 있다. 또한, 공지된 이미다졸계 잠재성 경화제를 사용할 수 있다. 구체예로서는, PN23, PN40, PN-H(상품명, 모두 아지노모또파인테크노사 제조)를 들 수 있다. 또한, 마이크로 캡슐화 이미다졸이라고도 불리는, 아민 화합물의 에폭시 어덕트의 수산기에 부가 반응시킨 경화 촉진제를 들 수 있고, 예를 들어 노바큐어 HX-3088, 노바큐어 HX-3941, HX-3742, HX-3722(상품명, 모두 아사히가세이 이머티리얼즈사 제조) 등을 들 수 있다. 또한, 포섭 이미다졸을 사용할 수도 있다. 구체예로서는, TIC-188(상품명, 닛본소다사 제조)을 들 수 있다.Examples of the imidazole compound include 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, Methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-cyanoethyl- 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl- Ethyl-2-undecylimidazolium trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- -] ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-undecylimidazolyl- (1 ')] (1 ')] - ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- ] -Ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-methylimidazole The sol and the like SOCCIA press acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxy-methylimidazole and 2-phenyl-4-methyl-5-dihydroxy-methylimidazole. In addition, known imidazole-based latent curing agents can be used. Specific examples thereof include PN23, PN40 and PN-H (all trade names, manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.). Examples of the curing accelerator include Nova Cure HX-3088, Nova Cure HX-3941, HX-3742 and HX-3722, which are also called microencapsulated imidazoles and which are additionally reacted with hydroxyl groups of epoxy groups of amine compounds. (Trade name, all manufactured by Asahi Chemical Industry Co., Ltd.). In addition, positively charged imidazole may be used. Specific examples thereof include TIC-188 (trade name, manufactured by Nippon Bossoda Co., Ltd.).
상기 인 화합물로서는, 트리페닐포스핀 등을 들 수 있다.Examples of the phosphorus compound include triphenylphosphine and the like.
상기 아민 화합물로서는, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 디에틸아민, 트리에틸아민, 디에틸렌테트라민, 트리에틸렌테트라민 및 4,4-디메틸아미노피리딘 등을 들 수 있다.Examples of the amine compound include 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, diethylamine, triethylamine, diethylenetetramine, triethylenetetramine, and 4,4-dimethylaminopyridine.
상기 유기 금속 화합물로서는, 나프텐산아연, 나프텐산코발트, 옥틸산주석, 옥틸산코발트, 비스아세틸아세토나토코발트(II) 및 트리스아세틸아세토나토코발트(III) 등을 들 수 있다.Examples of the organic metal compound include zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tin octylate, cobalt octylate, bisacetylacetonato cobalt (II) and trisacetylacetonato cobalt (III).
(A) 가요성 에폭시 화합물과 (B) 에폭시 화합물의 합계 100중량부에 대해, (D) 경화 촉진제의 함유량은 바람직하게는 0.1중량부 이상, 보다 바람직하게는 0.5중량부 이상, 바람직하게는 10 중량부 이하, 보다 바람직하게는 8 중량부 이하이다. (D) 경화 촉진제의 함유량이 상기 하한 이상이면, 반도체 소자 보호용 재료를 양호하게 경화시킬 수 있다. (D) 경화 촉진제의 함유량이 상기 상한 이하이면, 경화물 내에 있어서의 경화에 기여하지 않은 (D) 경화 촉진제의 잔존량이 적어진다.The content of the curing accelerator (D) is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.5 parts by weight or more, and preferably 10 parts by weight or more per 100 parts by weight of the total of 100 parts by weight of the total of (A) the flexible epoxy compound and (B) Parts by weight or less, more preferably 8 parts by weight or less. If the content of the (D) curing accelerator is lower than or equal to the lower limit described above, the semiconductor device protecting material can be cured well. When the content of the (D) curing accelerator is not more than the upper limit, the amount of the curing accelerator (D) that does not contribute to curing in the cured product decreases.
((E) 열 전도율이 10W/m·K 이상이고 또한 구상인 무기 필러)((E) an inorganic filler having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more and a spherical shape)
(E) 열 전도율이 10W/m·K 이상이고 또한 구상인 무기 필러를 사용함으로써, 반도체 소자 보호용 재료의 도포성을 높게 유지하면서, 또한 경화물의 유연성을 높게 유지하면서, 경화물의 방열성을 높일 수 있다. (E) 무기 필러는 열 전도율이 10W/m·K 이상이고 또한 구상이면 특별히 한정되지 않는다. (E) 무기 필러는 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.(E) By using an inorganic filler having a heat conductivity of 10 W / m 占 이상 or more and having a spherical shape, the heat releasing property of the cured product can be enhanced while maintaining the applicability of the semiconductor element protecting material at a high level and maintaining the flexibility of the cured product at a high level . The inorganic filler (E) is not particularly limited as long as the thermal conductivity is 10 W / m · K or more and is spherical. The (E) inorganic filler may be used alone or in combination of two or more.
경화물의 방열성을 한층 더 높이는 관점에서는, (E) 무기 필러의 열 전도율은 바람직하게는 10W/m·K 이상, 보다 바람직하게는 15W/m·K 이상, 더욱 바람직하게는 20W/m·K 이상이다. (E) 무기 필러의 열 전도율의 상한은 특별히 한정되지 않는다. 열 전도율이 300W/m·K 정도인 무기 필러는 널리 알려져 있고, 또한 열 전도율이 200W/m·K 정도인 무기 필러는 용이하게 입수할 수 있다.The heat conductivity of the inorganic filler (E) is preferably 10 W / m · K or more, more preferably 15 W / m · K or more, further preferably 20 W / m · K or more to be. The upper limit of the thermal conductivity of the inorganic filler (E) is not particularly limited. An inorganic filler having a thermal conductivity of about 300 W / m · K is widely known, and an inorganic filler having a thermal conductivity of about 200 W / m · K can be easily obtained.
경화물의 방열성을 효과적으로 높이는 관점에서는, (E) 무기 필러는 알루미나, 질화알루미늄 또는 탄화규소인 것이 바람직하다. 이들의 바람직한 무기 필러를 사용하는 경우에, 이들 무기 필러는 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다. (E) 무기 필러로서, 상기 이외의 무기 필러를 적절히 사용해도 된다.From the viewpoint of effectively increasing the heat radiation of the cured product, the inorganic filler (E) is preferably alumina, aluminum nitride or silicon carbide. When these preferred inorganic fillers are used, only one kind of these inorganic fillers may be used, or two or more kinds of these inorganic fillers may be used in combination. As the inorganic filler (E), an inorganic filler other than the above may be appropriately used.
(E) 무기 필러는 구상이다. 구상이란, 종횡비(긴 직경/ 짧은 직경)가 1 이상 2 이하인 것을 말한다.(E) The inorganic filler is a concept. The sphere means that the aspect ratio (long diameter / short diameter) is 1 or more and 2 or less.
(E) 무기 필러의 평균 입자 직경은 바람직하게는 0.1㎛ 이상, 바람직하게는 150㎛ 이하이다. (E) 무기 필러의 평균 입자 직경이 상기 하한 이상이면, (E) 무기 필러를 고밀도로 용이하게 충전할 수 있다. (E) 무기 필러의 평균 입자 직경이 상기 상한 이하이면, 반도체 소자 보호용 재료의 도포성이 한층 더 높아진다.The average particle diameter of the inorganic filler (E) is preferably 0.1 占 퐉 or more, and preferably 150 占 퐉 or less. When the average particle diameter of the inorganic filler (E) is not lower than the lower limit described above, the inorganic filler (E) can be easily filled with high density. When the average particle diameter of the inorganic filler (E) is not more than the upper limit, the coating property of the semiconductor element protecting material becomes even higher.
상기 「평균 입자 직경」이란, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에 의해 측정한 부피 평균에서의 입도 분포 측정 결과로부터 구해지는 평균 입자 직경이다.The "average particle diameter" is an average particle diameter obtained from a particle size distribution measurement result at a volume average measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus.
상기 반도체 소자 보호용 재료 100중량% 중, (E) 무기 필러의 함유량은 바람직하게는 60중량% 이상, 보다 바람직하게는 70중량% 이상, 더욱 바람직하게는 80중량% 이상, 특히 바람직하게는 82중량% 이상, 바람직하게는 92중량% 이하, 보다 바람직하게는 90중량% 이하이다. (E) 무기 필러의 함유량이 상기 하한 이상이면 경화물의 방열성이 한층 더 높아진다. (E) 무기 필러의 함유량이 상기 상한 이하이면, 반도체 소자 보호용 재료의 도포성이 한층 더 높아진다.The content of the inorganic filler (E) is preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, still more preferably 80% by weight or more, particularly preferably 82% by weight %, Preferably not more than 92 wt%, more preferably not more than 90 wt%. When the content of the inorganic filler (E) is lower than the lower limit, the heat radiation of the cured product is further enhanced. If the content of the inorganic filler (E) is not more than the upper limit, the coating property of the semiconductor element protecting material becomes even higher.
((F) 커플링제)((F) coupling agent)
상기 반도체 소자 보호용 재료는 (F) 커플링제를 포함하는 것이 바람직하다. (F) 커플링제의 사용에 의해, 반도체 소자 보호용 재료의 경화물의 내습성이 한층 더 높아진다. (F) 커플링제는 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.It is preferable that the semiconductor element protecting material includes (F) a coupling agent. (F) The use of the coupling agent further increases the moisture resistance of the cured product of the semiconductor element protecting material. The coupling agent (F) may be used alone or in combination of two or more.
상기 반도체 소자 보호용 재료 100중량% 중, (F) 커플링제의 함유량은 바람직하게는 0.1중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.3중량% 이상, 바람직하게는 2중량% 이하, 보다 바람직하게는 1중량% 이하이다. (F) 커플링제의 함유량이 상기 하한 이상이면, 반도체 소자 보호용 재료의 경화물의 내습성이 한층 더 높아진다. (F) 커플링제의 함유량이 상기 상한 이하이면, 반도체 소자 보호용 재료의 도포성이 한층 더 높아진다.The content of the coupling agent (F) in the 100 wt% of the semiconductor device protecting material is preferably 0.1 wt% or more, more preferably 0.3 wt% or more, preferably 2 wt% or less, more preferably 1 wt% Or less. (F) If the content of the coupling agent is not lower than the lower limit described above, the moisture resistance of the cured product of the semiconductor element protecting material is further increased. If the content of the coupling agent (F) is not more than the upper limit, the coating property of the semiconductor element protecting material becomes even higher.
상기 (F) 커플링제는 100℃에서의 중량 감소가 10중량% 이하인 실란 커플링제, 100℃에서의 중량 감소가 10중량% 이하인 티타네이트 커플링제, 또는 100℃에서의 중량 감소가 10중량% 이하인 알루미네이트 커플링제를 포함하는 것이 바람직하다. 이들의 바람직한 실란 커플링제를 사용하는 경우에, 이들 실란 커플링제는 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.The coupling agent (F) is preferably a silane coupling agent having a weight loss of less than 10 wt% at 100 캜, a titanate coupling agent having a weight loss of less than 10 wt% at 100 캜, or a weight reduction of less than 10 wt% It is preferable to include an aluminate coupling agent. When these preferable silane coupling agents are used, these silane coupling agents may be used singly or two or more of them may be used in combination.
100℃에 있어서의 중량 감소가 10중량% 이하이면, 경화 중에 (F) 커플링제의 휘발이 억제되어, 반도체 소자에 대한 습윤성이 한층 더 높아지고, 경화물의 방열성이 한층 더 높아진다.When the weight loss at 100 占 폚 is 10% by weight or less, the volatilization of the coupling agent (F) during curing is suppressed, the wettability to the semiconductor element is further increased, and the heat radiation property of the cured product is further increased.
또한, 100℃에 있어서의 중량 감소는 적외 수분계(게쯔토가가꾸겡뀨쇼사 제조 「FD-720」)를 사용하여, 50℃/분의 승온 속도로 100℃까지 승온하고, 10분 후의 중량 감소를 측정함으로써 구할 수 있다.The weight reduction at 100 占 폚 was carried out by raising the temperature to 100 占 폚 at a heating rate of 50 占 폚 / minute using an infrared moisture meter ("FD-720" manufactured by Getsutogaku Kagaku Co., Ltd.) .
(다른 성분)(Other components)
상기 반도체 소자 보호용 재료는, 필요에 따라서, 카르나우바 왁스 등의 천연 왁스, 폴리에틸렌 왁스 등의 합성 왁스, 스테아르산이나 스테아르산아연 등의 고급 지방산 및 그의 금속염류 또는 파라핀 등의 이형제; 카본 블랙, 벵갈라 등의 착색제; 브롬화에폭시 수지, 삼산화안티몬, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 붕산아연, 몰리브덴산아연, 포스파젠 등의 난연제; 산화비스무트 수화물 등의 무기 이온교환체; 실리콘 오일, 실리콘 고무 등의 저응력화 성분; 산화 방지제 등의 각종 첨가제를 포함하고 있어도 된다.The semiconductor device protection material may contain, if necessary, natural wax such as carnauba wax, synthetic wax such as polyethylene wax, a release agent such as higher fatty acid and its metal salt or paraffin such as stearic acid or zinc stearate; Coloring agents such as carbon black and spinach; Flame retardants such as brominated epoxy resin, antimony trioxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate, zinc molybdate, and phosphazene; Inorganic ion exchangers such as bismuth hydrate; Low stressing components such as silicone oil and silicone rubber; An antioxidant, and the like.
상기 반도체 소자 보호용 재료는 폴리에틸렌 왁스 등의 합성 왁스를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 반도체 소자 보호용 재료 100중량% 중, 폴리에틸렌 왁스 등의 합성 왁스의 함유량은 바람직하게는 0.1중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.2중량% 이상, 바람직하게는 2중량% 이하, 보다 바람직하게는 1중량% 이하이다.It is preferable that the semiconductor element protecting material includes synthetic wax such as polyethylene wax. The content of the synthetic wax such as polyethylene wax is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.2% by weight or more, preferably 2% by weight or less, more preferably 1% by weight or less % Or less.
(반도체 소자 보호용 재료의 기타 상세 및 반도체 장치)(Other details of semiconductor device protection material and semiconductor device)
상기 반도체 소자 보호용 재료는 반도체 소자를 보호하기 위해서, 상기 반도체 소자의 표면 위에 도포해서 사용된다. 상기 반도체 소자 보호용 재료는 반도체 소자와 다른 접속 대상 부재 사이에 배치되어, 상기 반도체 소자와 상기 다른 접속 대상 부재를 박리하지 않도록 접착 및 고정하는 경화물을 형성하는 것과는 다르다. 상기 반도체 소자 보호용 재료는 반도체 소자의 표면을 피복하는 피복 재료인 것이 바람직하다. 상기 반도체 소자 보호용 재료는 반도체 소자의 측면 위에 도포되지 않는 것이 바람직하다. 상기 반도체 소자 보호용 재료는 상기 반도체 소자를 밀봉하기 위한 재료와는 다른 것이 바람직하고, 상기 반도체 소자를 밀봉하기 위한 밀봉제가 아닌 것이 바람직하다. 상기 반도체 소자 보호용 재료는 언더필재가 아닌 것이 바람직하다. 상기 반도체 소자가 제2 표면측에 제1 전극을 갖고, 상기 반도체 소자 보호용 재료는 상기 반도체 소자의 상기 제2 표면측과는 반대의 제1 표면 위에 도포되어 사용되는 것이 바람직하다. 상기 반도체 소자 보호용 재료는, 반도체 장치에 있어서, 반도체 소자를 보호하기 위해서, 상기 반도체 소자의 표면 위에 경화물을 형성하기 위해 적절하게 사용된다. 상기 반도체 소자 보호용 재료는 반도체 소자를 보호하기 위해서, 상기 반도체 소자의 표면 위에 경화물을 형성하기 위해 적절하게 사용되고, 또한 상기 경화물의 상기 반도체 소자측과는 반대의 표면 위에 보호 필름을 배치하여, 반도체 장치를 얻기 위해서 적절하게 사용된다.The above-mentioned semiconductor element protecting material is applied on the surface of the semiconductor element to protect the semiconductor element. The semiconductor element protection material is different from the cured material which is disposed between the semiconductor element and another member to be connected and which is bonded and fixed so as not to peel off the semiconductor element and the other member to be connected. The semiconductor element protecting material is preferably a covering material covering the surface of the semiconductor element. It is preferable that the semiconductor element protecting material is not coated on the side surface of the semiconductor element. The material for protecting the semiconductor element is preferably different from the material for sealing the semiconductor element, and is preferably a sealant for sealing the semiconductor element. It is preferable that the semiconductor element protecting material is not an underfill material. It is preferable that the semiconductor element has a first electrode on the second surface side and the semiconductor element protecting material is applied and used on a first surface opposite to the second surface side of the semiconductor element. The above-mentioned semiconductor element protecting material is suitably used for forming a cured product on the surface of the semiconductor element in order to protect the semiconductor element in the semiconductor device. The protective material for protecting the semiconductor element is suitably used for forming a cured product on the surface of the semiconductor element in order to protect the semiconductor element and a protective film is disposed on the surface of the cured product opposite to the semiconductor element side, It is used appropriately to obtain the device.
상기 반도체 소자 보호용 재료를 도포하는 방법으로서는, 디스펜서에 의한 도포 방법, 스크린 인쇄에 의한 도포 방법 및 잉크젯 장치에 의한 도포 방법 등을 들 수 있다. 상기 반도체 소자 보호용 재료는 디스펜서, 스크린 인쇄, 진공 스크린 인쇄 또는 잉크젯 장치에 의한 도포 방법에 의해 도포되어 사용되는 것이 바람직하다. 도포가 용이하고, 또한 경화물 중에 공극을 한층 더 발생하기 어렵게 하는 관점에서는, 상기 반도체 소자 보호용 재료는 디스펜서에 의해 도포되어 사용되는 것이 바람직하다.Examples of the method of applying the semiconductor element protecting material include a coating method using a dispenser, a coating method using screen printing, and a coating method using an ink jet apparatus. It is preferable that the semiconductor element protecting material is applied and used by a dispenser, a screen printing, a vacuum screen printing or a coating method by an ink jet apparatus. From the standpoint of facilitating application and making it more difficult to generate voids in the cured product, it is preferable that the semiconductor element protecting material is applied and used by a dispenser.
본 발명에 따른 반도체 장치는 반도체 소자와, 상기 반도체 소자의 제1 표면 위에 배치된 경화물을 구비한다. 본 발명에 따른 반도체 장치에서는, 상기 경화물이, 상술한 반도체 소자 보호용 재료를 경화시킴으로써 형성되어 있다.A semiconductor device according to the present invention comprises a semiconductor element and a cured material disposed on the first surface of the semiconductor element. In the semiconductor device according to the present invention, the cured product is formed by curing the above-described semiconductor element protecting material.
상기 반도체 소자 보호용 재료는 반도체 소자를 보호하기 위해서, 상기 반도체 소자의 표면 위에 경화물을 형성하고, 또한 상기 경화물의 상기 반도체 소자측과는 반대의 표면 위에 보호 필름을 배치하여, 반도체 장치를 얻기 위해서 사용되거나, 또는 반도체 소자를 보호하기 위해서, 상기 반도체 소자의 표면 위에 경화물을 형성하고, 또한 상기 경화물의 상기 반도체 소자측과는 반대의 표면이 노출되어 있는 반도체 장치를 얻기 위해서 사용되는 것이 바람직하다. 상기 보호 필름은 전자 부품 등의 사용 전에 사용되어 있어도 되고, 전자 부품 등의 사용 시에 박리되어도 된다.In order to protect the semiconductor element, the semiconductor element protecting material is formed by forming a cured product on the surface of the semiconductor element and disposing a protective film on the surface of the cured product opposite to the semiconductor element side, It is preferable to form a cured product on the surface of the semiconductor element and to obtain a semiconductor device in which a surface opposite to the semiconductor element side of the cured product is exposed to protect the semiconductor element . The protective film may be used before use of an electronic part or the like, or may be peeled off when using an electronic part or the like.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 반도체 소자 보호용 재료를 사용한 반도체 장치를 나타내는 부분 절결 정면 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a partially cut-away front sectional view showing a semiconductor device using a semiconductor element protecting material according to a first embodiment of the present invention. FIG.
도 1에 도시하는 반도체 장치(1)는 반도체 소자(2)와, 반도체 소자(2)의 제1 표면(2a) 위에 배치된 경화물(3)을 구비한다. 경화물(3)은 상술한 반도체 소자 보호용 재료를 경화시킴으로써 형성되어 있다. 경화물(3)은 반도체 소자(2)의 제1 표면(2a) 위의 일부 영역에 배치되어 있다.The
반도체 소자(2)는 제1 표면(2a)측과는 반대의 제2 표면(2b)측에, 제1 전극(2A)을 갖는다. 반도체 장치(1)는 접속 대상 부재(4)를 더 구비한다. 접속 대상 부재(4)는 표면(4a)에 제2 전극(4A)을 갖는다. 반도체 소자(2)와 접속 대상 부재(4)란, 다른 경화물(5)(접속부)을 개재해서 접착 및 고정되어 있다. 반도체 소자(2)의 제1 전극(2A)과, 접속 대상 부재(4)의 제2 전극(4A)이 대향하고 있고, 도전성 입자(6)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 제1 전극(2A)과 제2 전극(4A)이 접촉함으로써, 전기적으로 접속되어 있어도 된다. 경화물(3)은 반도체 소자(2)의 제1 전극(2A)이 배치되어 있는 측과 반대측의 제1 표면(2a) 위에 배치되어 있다.The
경화물(3)의 반도체 소자(2)측과는 반대의 표면 위에, 보호 필름(7)이 배치되어 있다. 그에 의해, 경화물(3)에 의해 방열성 및 반도체 소자의 보호성을 높일뿐만 아니라, 보호 필름(7)에 의해서도, 반도체 소자의 보호성을 한층 더 높일 수 있다. 경화물(3)은 상술한 조성을 가지고 얻어지고 있기 때문에, 경화물(3)의 보호 필름(7)에 대한 부착을 억제할 수 있다.The protective film 7 is disposed on the surface of the cured product 3 opposite to the
상기 접속 대상 부재로서는, 유리 기판, 유리 에폭시 기판, 플렉시블 프린트 기판 및 폴리이미드 기판 등을 들 수 있다.Examples of the member to be connected include a glass substrate, a glass epoxy substrate, a flexible printed substrate, and a polyimide substrate.
반도체 소자의 표면 위에 있어서, 반도체 소자 보호용 재료의 경화물의 두께는 바람직하게는 400㎛ 이상, 보다 바람직하게는 500㎛ 이상, 바람직하게는 2000㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1900㎛ 이하이다. 반도체 소자 보호용 재료의 경화물의 두께는 반도체 소자의 두께보다 얇아도 된다.On the surface of the semiconductor element, the thickness of the cured product of the semiconductor element protecting material is preferably 400 占 퐉 or more, more preferably 500 占 퐉 or more, preferably 2000 占 퐉 or less, and more preferably 1900 占 퐉 or less. The thickness of the cured product of the semiconductor element protecting material may be smaller than the thickness of the semiconductor element.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 반도체 소자 보호용 재료를 사용한 반도체 장치를 나타내는 부분 절결 정면 단면도이다.Fig. 2 is a partially cutaway front sectional view showing a semiconductor device using a semiconductor device protecting material according to a second embodiment of the present invention. Fig.
도 2에 도시하는 반도체 장치(1X)는 반도체 소자(2)와, 반도체 소자(2)의 제1 표면(2a) 위에 배치된 경화물(3X)을 구비한다. 경화물(3X)은 상술한 반도체 소자 보호용 재료를 경화시킴으로써 형성되어 있다. 경화물(3X)은 반도체 소자(2)의 제1 표면(2a) 위의 전체의 영역에 배치되어 있다. 경화물(3X)의 반도체 소자(2)측과는 반대의 표면 위에, 보호 필름은 배치되어 있지 않다. 경화물(3X)의 반도체 소자(2)측과는 반대의 표면은 노출되어 있다.The
상기 반도체 장치에서는, 상기 경화물의 상기 반도체 소자측과는 반대의 표면 위에, 보호 필름이 배치되어 있거나, 또는 상기 경화물의 상기 반도체 소자측과는 반대의 표면이 노출되어 있는 것이 바람직하다.In the semiconductor device, it is preferable that a protective film is disposed on the surface of the cured product opposite to the semiconductor element side, or a surface of the cured product opposite to the semiconductor element side is exposed.
또한, 도 1, 2에 나타내는 구조는 반도체 장치의 일례에 지나지 않으며, 반도체 소자 보호용 재료의 경화물의 배치 구조 등은 적절히 변형될 수 있다.The structures shown in Figs. 1 and 2 are merely examples of semiconductor devices, and the arrangement and the like of the cured product of the semiconductor device protecting material can be appropriately modified.
반도체 소자 보호용 재료의 경화물의 열 전도율은 특별히 한정되지 않지만, 1.8W/m·K 이상인 것이 바람직하다.The thermal conductivity of the cured product of the semiconductor element protecting material is not particularly limited, but is preferably 1.8 W / m · K or more.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예 및 비교예를 드는 것에 의해, 본 발명을 명백하게 한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be clarified by taking specific examples and comparative examples of the present invention. The present invention is not limited to the following examples.
이하의 재료를 사용하였다.The following materials were used.
(A) 가요성 에폭시 화합물(A) a flexible epoxy compound
EX-821(n=4)(나가세켐텍스사 제조, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 에폭시 당량: 185)EX-821 (n = 4) (polyethylene glycol diglycidyl ether, manufactured by Nagase Chemtex Co., Ltd., epoxy equivalent: 185)
EX-830(n=9)(나가세켐텍스사 제조, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 에폭시 당량: 268)EX-830 (n = 9) (polyethylene glycol diglycidyl ether, manufactured by Nagase ChemteX Corp., epoxy equivalent: 268)
EX-931(n=11)(나가세켐텍스사 제조, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 에폭시 당량: 471)EX-931 (n = 11) (polypropylene glycol diglycidyl ether, manufactured by Nagase ChemteX Corp., epoxy equivalent: 471)
EX-861(n=22)(나가세켐텍스사 제조, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 에폭시 당량: 551)EX-861 (n = 22) (polyethylene glycol diglycidyl ether, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, epoxy equivalent: 551)
PB3600(다이셀사 제조, 폴리부타디엔 변성 에폭시 수지)PB3600 (polybutadiene-modified epoxy resin, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.)
(B) 가요성 에폭시 화합물과는 다른 에폭시 화합물(B) an epoxy compound different from the flexible epoxy compound
jER828(미쯔비시가가꾸사 제조, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 에폭시 당량: 188)jER828 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent: 188)
jER834(미쯔비시가가꾸사 제조, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 연화점: 30℃, 에폭시 당량: 255)jER834 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, bisphenol A type epoxy resin, softening point: 30 占 폚, epoxy equivalent: 255)
(C) 23℃에서 액상인 경화제(C) a curing agent which is liquid at 23 DEG C
후지큐어 7000(후지가세이사 제조, 23℃에서 액상, 아민 화합물)Fuji Cure 7000 (liquid, amine compound manufactured by Fuji Kasei at 23 캜)
MEH-8005(메이와가세이사 제조, 23℃에서 액상, 알릴페놀노볼락 화합물)MEH-8005 (liquid, allylphenol novolac compound manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd. at 23 占 폚)
(C') 그 밖의 경화제(C ') Other curing agent
TD-2131(DIC사 제조, 23℃에서 고체상, 페놀노볼락 화합물)TD-2131 (manufactured by DIC Corporation, solid phase at 23 占 폚, phenol novolak compound)
(D) 경화 촉진제(D) Curing accelerator
SA-102(산아프로사 제조, DBU 옥틸산염)SA-102 (DBU octylate manufactured by SANA PRO)
(E) 열 전도율이 10W/m·K 이상이고 또한 구상인 무기 필러(E) an inorganic filler having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more,
FAN-f05(후루까와덴시사 제조, 질화알루미늄, 열 전도율: 100W/m·K, 구상, 평균 입자 직경: 6㎛)FAN-f05 (manufactured by Furukawa Electric Co., aluminum nitride, thermal conductivity: 100 W / m 占,, spherical shape, average particle diameter: 6 占 퐉)
FAN-f50(후루까와덴시사 제조, 질화알루미늄, 열 전도율: 100W/m·K, 구상, 평균 입자 직경: 30㎛)FAN-f50 (manufactured by Furukawa Electric Co., aluminum nitride, thermal conductivity: 100 W / m 占,, spherical shape, average particle diameter: 30 占 퐉)
CB-P05(쇼와덴꼬사 제조, 산화알루미늄, 열 전도율: 20W/m·K, 구상, 평균 입자 직경: 4㎛)CB-P05 (manufactured by Showa Denko K.K., aluminum oxide, thermal conductivity: 20 W / m 占,, spherical shape, average particle diameter: 4 占 퐉)
CB-P40(쇼와덴꼬사 제조, 산화알루미늄, 열 전도율: 20W/m·K, 구상, 평균 입자 직경: 44㎛)CB-P40 (manufactured by Showa Denko K.K., aluminum oxide, thermal conductivity: 20 W / m 占,, spherical shape, average particle diameter: 44 占 퐉)
SSC-A15(시나노덴끼세이렌사 제조, 질화규소, 열 전도율: 100W/m·K, 구상, 평균 입자 직경: 19㎛)SSC-A15 (manufactured by Shinano Denka Sirens Co., Ltd., silicon nitride, thermal conductivity: 100 W / m 占,, spherical shape, average particle diameter: 19 占 퐉)
SSC-A30(시나노덴끼세이렌사제, 질화규소, 열 전도율: 100W/m·K, 구상, 평균 입자 직경: 34㎛)SSC-A30 (manufactured by Shinano Denka Seiren Co., Ltd., silicon nitride, thermal conductivity: 100 W / m 占,, spherical shape, average particle diameter: 34 占 퐉)
(E') 그 밖의 무기 필러(E ') Other inorganic filler
HS-306(마이크론사 제조, 산화규소, 열 전도율: 2W/m·K, 구상, 평균 입자 직경: 2.5㎛)HS-306 (manufactured by Micron Corporation, silicon oxide, thermal conductivity: 2W / m 占,, spherical shape, average particle diameter: 2.5 占 퐉)
HS-304(마이크론사 제조, 산화규소, 열 전도율: 2W/m·K, 구상, 평균 입자 직경: 25㎛)HS-304 (manufactured by Micron Corporation, silicon oxide, thermal conductivity: 2W / m 占,, spherical shape, average particle diameter: 25 占 퐉)
(F) 커플링제(F) Coupling agent
KBM-403(신에쯔가가꾸고교사 제조, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 100℃에 있어서의 중량 감소: 10중량%를 초과한다)KBM-403 (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane manufactured by Shinetsu Chemical Co., Ltd., weight loss at 100 占 폚: more than 10% by weight)
A-LINK599(momentive사 제조, 3-옥타노일티오-1-프로필트리에톡시실란, 100℃에 있어서의 중량 감소: 10중량% 이하)A-LINK599 (3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane, manufactured by Momentive, weight loss at 100 DEG C: not more than 10% by weight)
TOG(IPA 커트)(닛본소다사 제조, 티타늄-i-프로폭시옥틸렌글리콜레이트, 100℃에 있어서의 중량 감소: 10중량% 이하)TOG (IPA cut) (weight reduction at 100 占 폚: not more than 10% by weight in titanium-i-propoxy octyleneglycolate, manufactured by Nippon Bonding Co.,
AL-M(아지노모또파인테크노사 제조, 아세트알콕시알루미늄디이소프로필레이트, 100℃에 있어서의 중량 감소: 10중량% 이하)AL-M (Acetalkoxyaluminum diisopropylate, manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd., weight reduction at 100 占 폚: not more than 10% by weight)
(기타 성분)(Other components)
하이왁스 200PF(미쯔이가가꾸사제, 폴리에틸렌 왁스)High wax 200PF (manufactured by Mitsui Chemical Co., polyethylene wax)
(실시예 1)(Example 1)
EX-821(n=4)을 6.5중량부, jER828을 2.5중량부, 후지큐어 7000을 5중량부, SA-102를 0.5중량부, CB-P05를 42.5중량부, CB-P40을 42.5중량부 및 하이왁스 200PF를 0.5중량부 혼합하고, 탈포를 행하여, 반도체 소자 보호용 재료를 얻었다.6.5 parts by weight of EX-821 (n = 4), 2.5 parts by weight of jER828, 5 parts by weight of Fuji Cure 7000, 0.5 parts by weight of SA-102, 42.5 parts by weight of CB-P05, 42.5 parts by weight of CB- And 0.5 parts by weight of High Wax 200PF were mixed and degassed to obtain a semiconductor device protection material.
(실시예 2 내지 15 및 비교예 1 내지 4)(Examples 2 to 15 and Comparative Examples 1 to 4)
배합 성분의 종류 및 배합량을 하기의 표 1, 2에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 반도체 소자 보호용 재료를 얻었다.A semiconductor device protection material was obtained in the same manner as in Example 1, except that the kind and blending amount of the compounding ingredients were changed as shown in Tables 1 and 2 below.
(평가)(evaluation)
(1) 25℃에 있어서의 점도의 측정(1) Measurement of viscosity at 25 占 폚
B형 점도계(도끼산교사 제조 「TVB-10형」)를 사용해서 반도체 소자 보호용 재료의 25℃에 있어서의 10rpm에서의 점도(mPa·s)를 측정하였다.The viscosity (mPa · s) of the semiconductor element protecting material at 25 ° C at 10 rpm was measured using a B-type viscometer ("TVB-10 type"
(2) 열 전도율(2) Thermal conductivity
얻어진 반도체 소자 보호용 재료를 150℃에서 2시간 가열하고, 경화시켜서, 100㎜×100㎜×두께 50㎛의 경화물을 얻었다. 이 경화물을 평가 샘플로 하였다.The obtained semiconductor device protecting material was heated at 150 占 폚 for 2 hours and cured to obtain a cured product of 100 mm 占 100 mm 占 thickness 50 占 퐉. This cured product was used as an evaluation sample.
얻어진 평가 샘플의 열 전도율을, 교또덴시고교사 제조 열 전도율계 「신속 열 전도율계 QTM-500」을 사용하여 측정하였다.The thermal conductivity of the obtained evaluation sample was measured using a thermal conductivity meter " Rapid thermal conductivity meter QTM-500 " manufactured by Kyoto Denshoku Co.,
(3) 도포성(3) Coating property
얻어진 반도체 소자 보호용 재료를 디스펜서 장치(무사시엔지니어링사 제조 「SHOTMASTER-300」)로부터, 폴리이미드 필름에 직경 5㎜, 높이 2㎜가 되도록 직접 토출한 후, 반도체 소자 보호용 재료를 150℃에서 2시간 가열해서 경화시켰다. 경화 후의 반도체 소자 보호용 재료의 형상으로부터 도포성을 하기의 기준으로 판정하였다.The obtained semiconductor element protecting material was directly discharged from the dispenser apparatus (SHOTMASTER-300, manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd.) to a polyimide film so as to have a diameter of 5 mm and a height of 2 mm, and then the semiconductor element protecting material was heated at 150 캜 for 2 hours And cured. The formability of the semiconductor device protective material after curing was evaluated based on the following criteria.
[도포성의 판정 기준][Criteria for determination of applicability]
○: 직경 5.3㎜ 이상, 높이 1.8㎜ 미만(유동성 있음)?: Diameter of not less than 5.3 mm, less than 1.8 mm in height (with fluidity)
△: 직경 5㎜를 초과하고, 5.3㎜ 미만, 높이 1.8㎜를 초과하고, 2㎜ 미만(유동성 조금 있음)?: A diameter exceeding 5 mm, less than 5.3 mm, a height exceeding 1.8 mm, less than 2 mm (with a little fluidity)
×: 직경 5㎜, 높이 2㎜인 상태 그대로(유동성 없음)X: With a diameter of 5 mm and a height of 2 mm (no fluidity)
(4) 내습성(4) Moisture resistance
얻어진 반도체 소자 보호용 재료를 150℃에서 2시간 가열하고, 경화시켜서, 100㎜×100㎜×두께 50㎛의 경화물을 얻었다. 이 경화물을 평가 샘플로 하였다.The obtained semiconductor device protecting material was heated at 150 占 폚 for 2 hours and cured to obtain a cured product of 100 mm 占 100 mm 占 thickness 50 占 퐉. This cured product was used as an evaluation sample.
얻어진 평가 샘플을 DSM-8104(히오끼덴끼사 제조, 디지털 초절연/미소 전류계), 평판 시료용 전극 SME-8310(히오끼덴끼사 제조)을 사용해서 부피 저항률을 측정하였다.The obtained evaluation sample was measured for volume resistivity using DSM-8104 (manufactured by Hioki Denshi Co., Ltd., digital super insulation / micro ammeter) and electrode for flat plate sample SME-8310 (manufactured by Hiokiden Chemical Co., Ltd.).
이어서, 프레셔 쿠커 시험을 고도 가속 수명 시험 장치 EHS-211(에스펙사 제조)로 행하였다. 121℃, 습도 100%RH 및 2atm의 조건에서 24시간 방치하고, 다음으로 23℃ 및 습도 50%RH의 환경에서 24시간 방치한 후, 부피 저항률을 측정하였다. 프레셔 쿠커 시험 전후의 부피 저항률의 저하율을 계산하여, 내습성을 하기의 기준으로 판정하였다.Subsequently, a pressure cooker test was carried out using an advanced accelerated life testing device EHS-211 (manufactured by Especa). The sample was allowed to stand for 24 hours under the conditions of 121 占 폚, 100% RH and 2 atm, and then left in an environment of 23 占 폚 and 50% RH for 24 hours. Then, the volume resistivity was measured. The rate of decrease in the volume resistivity before and after the pressure cooker test was calculated, and the moisture resistance was judged based on the following criteria.
[내습성의 판정 기준][Criteria for evaluating moisture resistance]
○: 시험 전후의 부피 저항률의 저하율이 10% 이하?: The rate of decrease in the volume resistivity before and after the test is not more than 10%
△: 시험 전후의 부피 저항률의 저하율이 10%를 초과하고, 20% 이하?: The rate of decrease in the volume resistivity before and after the test exceeds 10%, and not more than 20%
×: 시험 전후의 부피 저항률의 저하율이 20%를 초과한다X: The decrease rate of the volume resistivity before and after the test exceeds 20%
(5) 접착력(다이 전단 강도)(5) Adhesion (die shear strength)
폴리이미드 기판 위에, 접착 면적이 3㎜×3㎜가 되도록 반도체 소자 보호용 재료를 도포하고, 한 변이 1.5㎜인 사각형의 Si 칩을 놓아, 테스트 샘플을 얻었다.A semiconductor device protecting material was applied on the polyimide substrate so as to have an adhesive area of 3 mm x 3 mm and a rectangular Si chip having a side of 1.5 mm was placed to obtain a test sample.
얻어진 테스트 샘플을 150℃에서 2시간 가열하여, 반도체 소자 보호용 재료를 경화시켰다. 이어서, 다이 전단 시험기(아크테크사 제조 「DAGE4000」)를 사용하여, 300㎛/초의 속도로, 25℃에서의 다이 전단 강도를 평가하였다.The obtained test sample was heated at 150 占 폚 for 2 hours to cure the semiconductor device protecting material. Then, the die shear strength at 25 占 폚 was evaluated at a speed of 300 占 퐉 / second using a die shear tester ("DAGE4000" manufactured by Arc Tech Co., Ltd.).
[다이 전단 강도의 판정 기준][Judgment criteria of die shear strength]
○: 다이 전단 강도가 10N 이상O: a die shear strength of 10 N or more
△: 다이 전단 강도가 6N 이상 10N 미만DELTA: Die shear strength is 6N or more and less than 10N
△△: 다이 전단 강도가 5N 이상 6N 미만△△: Die shear strength is 5N or more and less than 6N
×: 다이 전단 강도가 5N 미만X: Die shear strength less than 5 N
(6) 점착성(보호 필름 부착성)(6) Adhesion (adhesion of protective film)
얻어진 반도체 소자 보호용 재료를 150℃에서 2시간 가열하고, 경화시켜서, 100㎜×100㎜×두께 50㎛의 경화물을 얻었다. 이 경화물을 평가 샘플로 하였다.The obtained semiconductor device protecting material was heated at 150 占 폚 for 2 hours and cured to obtain a cured product of 100 mm 占 100 mm 占 thickness 50 占 퐉. This cured product was used as an evaluation sample.
얻어진 평가 샘플을 23℃ 및 습도 50%RH의 분위기 하에서 24시간 방치하였다. 24시간 방치 후 즉시, 평가 샘플의 표면 점착성을, 점착성 시험기 TA-500(UBM사 제조)을 사용해서 점착성을 측정하였다.The obtained evaluation sample was allowed to stand in an atmosphere at 23 캜 and a humidity of 50% RH for 24 hours. After standing for 24 hours, the surface tackiness of the evaluation sample was immediately measured using a tackiness tester TA-500 (manufactured by UBM).
[점착성의 판정 기준][Judgment criteria of stickiness]
○: 응력이 50gf/㎠ 미만○: Less than 50 gf / ㎠ of stress
△: 응력이 50gf/㎠ 이상 100gf/㎠ 미만DELTA: stress of 50 gf /
×: 응력이 100gf/㎠ 이상X: Stress exceeding 100 gf /
(7) 필름 휨(7) Film bending
얻어진 반도체 소자 보호용 재료를 디스펜서 장치(무사시엔지니어링사 제조 「SHOTMASTER-300」)로부터, 폴리이미드 필름에 세로 20㎜, 가로 100㎜, 높이 10㎜가 되도록 직접 토출한 후, 반도체 소자 보호용 재료를 150℃에서 2시간 가열해서 경화시켰다. 경화 후에 폴리이미드 필름의 휨을 육안으로 확인하고, 필름 휨을 하기의 기준으로 판정하였다.The obtained semiconductor element protecting material was directly discharged from the dispenser apparatus (SHOTMASTER-300, manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd.) to a polyimide film so as to be 20 mm long, 100 mm wide and 10 mm high, For 2 hours. After curing, the warping of the polyimide film was visually confirmed, and the film warpage was judged based on the following criteria.
[필름 휨의 판정 기준][Judgment criteria for film warpage]
○: 폴리이미드 필름의 휨 없음?: No warpage of polyimide film
×: 폴리이미드 필름의 휨 발생X: Warpage of polyimide film
(8) 내열성(8) Heat resistance
얻어진 반도체 소자 보호용 재료를 150℃에서 2시간 가열하고, 경화시켜서, 100㎜×100㎜×두께 50㎛의 경화물을 얻었다. 이 경화물을 평가 샘플로 하였다.The obtained semiconductor device protecting material was heated at 150 占 폚 for 2 hours and cured to obtain a cured product of 100 mm 占 100 mm 占 thickness 50 占 퐉. This cured product was used as an evaluation sample.
얻어진 평가 샘플을 DSM-8104(히오끼덴끼사 제조, 디지털 초절연/미소 전류계), 평판 시료용 전극 SME-8310(히오끼덴끼사 제조)을 사용해서 부피 저항률의 측정을 측정하였다.The obtained evaluation sample was measured for the volume resistivity using DSM-8104 (manufactured by Hioki Denshi Co., Ltd., digital super insulation / micro ammeter) and electrode for flat plate sample SME-8310 (manufactured by Hiokiden Chemical Co., Ltd.).
이어서, 180℃에서 100시간 방치하고, 다음에 23℃ 및 습도 50%RH의 환경에서 24시간 방치한 후, 부피 저항률을 측정하였다. 내열 시험 전후의 부피 저항률의 저하율을 계산하여, 내열성을 하기의 기준으로 판정하였다.Subsequently, the sample was left at 180 占 폚 for 100 hours, then left in an environment of 23 占 폚 and 50% RH for 24 hours, and the volume resistivity was measured. The rate of decrease in the volume resistivity before and after the heat resistance test was calculated, and the heat resistance was judged based on the following criteria.
[내열성의 판정 기준][Judgment criteria for heat resistance]
○: 시험 전후의 부피 저항률의 저하율이 10% 이하?: The rate of decrease in the volume resistivity before and after the test is not more than 10%
△: 시험 전후의 부피 저항률의 저하율이 10%를 초과하고, 20% 이하?: The rate of decrease in the volume resistivity before and after the test exceeds 10%, and not more than 20%
×: 시험 전후의 부피 저항률의 저하율이 20%를 초과한다X: The decrease rate of the volume resistivity before and after the test exceeds 20%
조성 및 결과를 하기의 표 1, 표 2에 나타낸다.The compositions and results are shown in Tables 1 and 2 below.
1, 1X : 반도체 장치
2 : 반도체 소자
2a : 제1 표면
2b : 제2 표면
2A : 제1 전극
3, 3X : 경화물
4 : 접속 대상 부재
4a : 표면
4A : 제2 전극
5 : 다른 경화물
6 : 도전성 입자
7 : 보호 필름1, 1X: semiconductor device
2: Semiconductor device
2a: first surface
2b: second surface
2A: first electrode
3, 3X: Cured product
4: member to be connected
4a: surface
4A: the second electrode
5: Other cured goods
6: conductive particles
7: Protective film
Claims (10)
반도체 소자와 다른 접속 대상 부재 사이에 배치되어, 상기 반도체 소자와 상기 다른 접속 대상 부재를 박리하지 않도록 접착 및 고정하는 경화물을 형성하는 것과는 다르며,
가요성 에폭시 화합물과,
가요성 에폭시 화합물과는 다른 에폭시 화합물과,
23℃에서 액상인 경화제와,
경화 촉진제와,
열전도율이 10W/m·K 이상이고 또한 구상인 무기 필러를 포함하는, 반도체 소자 보호용 재료.A semiconductor element protecting material used for forming a cured product on the surface of the semiconductor element by coating on the surface of the semiconductor element to protect the semiconductor element,
Which is disposed between the semiconductor element and another member to be connected, is different from a cured product which is bonded and fixed so as not to peel off the semiconductor element and the other member to be connected,
A flexible epoxy compound,
An epoxy compound different from the flexible epoxy compound,
A curing agent which is liquid at 23 占 폚,
A curing accelerator,
And an inorganic filler having a thermal conductivity of 10 W / m 占 이상 or more and spherical shape.
상기 반도체 소자의 제1 표면 위에 배치된 경화물을 구비하고,
상기 경화물이, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 반도체 소자 보호용 재료를 경화시킴으로써 형성되어 있는 반도체 장치.A semiconductor element,
And a cured product disposed on the first surface of the semiconductor element,
Wherein the cured product is formed by curing the semiconductor element protecting material according to any one of claims 1 to 7.
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