KR20240058048A - 액상 컴프레션 몰드재, 전자 부품, 반도체 장치, 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

(A) 에폭시 수지와, (B) 경화 촉진제와, (C) 필러와, (D) 엘라스토머를 포함하는 에폭시 수지 조성물로 이루어지고, 상기 에폭시 수지 조성물에 대한 상기 (C) 필러의 배합 비율이 73.0질량% 이상이며, 상기 에폭시 수지 조성물에서 상기 (C) 필러를 제외한 성분의 합계에 대한 상기 (D) 엘라스토머의 배합 비율이 7.0질량% 이상인 액상 컴프레션 몰드재가 제공된다.

Description

액상 컴프레션 몰드재, 전자 부품, 반도체 장치, 및 반도체 장치의 제조 방법
본 개시는 액상 컴프레션 몰드재, 전자 부품, 반도체 장치, 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 장치를 구성하는 집적 회로 등의 반도체 소자의 대부분은, 봉지재로 봉지되어 있다. 반도체 소자의 봉지를 행하기 위한 성형 방법은 복수 존재한다. 근래에는, 상대적으로 대형 성형품의 제조에 보다 적합한 압축 성형이 반도체 소자의 봉지에 채용될 기회가 증가하고 있다. 이는 웨이퍼 레벨 칩 사이즈 패키지 기술의 보급이 진행되고 있는 것 등에 기인한다. 이 기술은 회로 형성 완료 후의 칩으로 분할되지 않은 웨이퍼를, 그대로 봉지하는 것을 수반하는 것을 특징으로 한다.
일반적으로, 압축 성형에 의한 반도체 소자의 봉지에는, 주로, 과립상 등의 고형의 수지 조성물이 사용된다. 그러나 최근에는, 새로운 압축 성형 기술의 개발에 수반하여, 액상의 경화성 수지 조성물(이른바, 액상 컴프레션 몰드재)이 사용되는 경우도 많아지고 있다. 이하, 액상 컴프레션 몰드재를 「LCM(Liquid Compression Molding)재」라고 약칭하는 경우가 있다.
LCM재로는 예를 들면, 전기 특성, 내습성, 내열성, 기계 특성, 및 접착성의 각종 특성을 균형있게 확보하는 관점에서, 액상의 에폭시 수지 조성물이 자주 사용된다. 이러한 LCM재로는 예를 들면, 특허문헌 1, 2에 기재된 액상의 에폭시 수지 조성물이 제안되고 있다. 이 LCM재는 주요한 성분으로서, 그 LCM재의 경화시에 수지 매트릭스를 형성하는 수지 매트릭스 전구체 성분(에폭시 수지, 경화제 등)과, 다량의 필러를 포함한다. 즉, 상기 경화 후에 있어서, 수지 매트릭스는 경화된 수지 매트릭스 전구체 성분을 포함한다.
국제공개 제2018/221681호 일본 공개특허공보 2015-105304호
한편, 종래의 LCM재를 사용하여 압축 성형을 실시한 경우, 반도체 소자 등의 전자 소자의 측면 근방을 피복하는 봉지재(LCM재의 경화물)가, 필러를 거의 포함하지 않는 수지 매트릭스(이하, 「레진 리치 매트릭스」라고 칭한다)만으로 구성되는 현상이 발생하는 경우가 있다. 봉지재 중에 있어서 레진 리치 매트릭스가 형성된 경우, 반도체 장치 등의 전자 장치의 신뢰성의 점에서 문제가 발생한다.
본 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재는 상기 사정을 감안하여 실현되었다. 즉, 본 실시형태는 압축 성형에 의해 액상 컴프레션 몰드재를 경화시켜 얻어지는 봉지재 중에서의 레진 리치 매트릭스의 발생을 억제할 수 있는 액상 컴프레션 몰드재를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 본 실시형태는 이 액상 컴프레션 몰드재를 사용한 전자 부품 및 반도체 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 본 실시형태는 이 액상 컴프레션 몰드재를 사용한 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제는 이하에 설명되는 본 실시형태에 의해 달성된다.
즉, 본 개시의 일 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재는, (A) 에폭시 수지와, (B) 경화 촉진제와, (C) 필러와, (D) 엘라스토머를 포함하는 에폭시 수지 조성물로 이루어지고, 상기 에폭시 수지 조성물에 대한 상기 (C) 필러의 배합 비율이 73.0질량% 이상이며, 상기 에폭시 수지 조성물에서 상기 (C) 필러를 제외한 성분의 합계에 대한 상기 (D) 엘라스토머의 배합 비율이 7.0질량% 이상이다.
본 개시의 다른 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재에서는, 바람직하게는 상기 (D) 엘라스토머가 고체상의 물질, 및 실온에 있어서 점도가 110Pa·s 이상인 액체상의 물질로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 물질이다.
본 개시의 다른 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재에서는, 바람직하게는 상기 에폭시 수지 조성물에서 상기 (C) 필러를 제외한 성분에 대한 상기 (D) 엘라스토머의 배합 비율이 7.0질량%∼16.5질량%이다.
본 개시의 다른 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재에서는, 바람직하게는 상기 에폭시 수지 조성물에 대한 상기 (C) 필러의 배합 비율이 73.0질량%∼87.5질량%이다.
본 개시의 다른 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재에서는, 바람직하게는 120℃에서의 점도가 0.5Pa·s∼40.0Pa·s이다.
본 개시의 다른 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재에서는, 바람직하게는 상기 (B) 경화 촉진제가 함질소 복소 고리 화합물을 포함한다.
본 개시의 다른 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재에서는, (E) 경화제를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
본 개시의 다른 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재에서는, 상기 (E) 경화제가 페놀계 경화제, 아민계 경화제, 및 산 무수물계 경화제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다.
본 개시의 다른 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재에서는, 바람직하게는 상기 (A) 에폭시 수지가 지방족 에폭시 수지 및 방향족 에폭시 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 포함된다.
본 개시의 실시형태에 따른 전자 부품은, 본 발명의 액상 컴프레션 몰드재의 경화물로 이루어지는 봉지재를 구비한다.
본 개시의 실시형태에 따른 반도체 장치는, 기판과, 상기 기판 상에 배치된 반도체 소자와, 상기 반도체 소자와 상기 기판 사이의 공극을 봉지하고 있는 본 개시의 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재의 경화물을 구비한다.
본 개시의 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법은, 압축 성형법에 의해, 기판과, 상기 기판 상에 배치되어 있는 반도체 소자 사이의 공극을, 본 개시의 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재로 충전하는 것과, 프레스 형체결하는 것과, 상기 액상 컴프레션 몰드재를 경화하는 것을 포함한다.
본 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재에 따르면, 압축 성형에 의해 경화된 액상 컴프레션 몰드재를 포함하는 봉지재 중에 레진 리치 매트릭스가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 이 LCM재를 사용한 전자 부품, 반도체 장치, 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 레진 리치 매트릭스의 평가 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 여기서, 도 1 좌측은 봉지층(LCM재의 경화층)을 포함하는 성형품에 있어서의 실리콘 웨이퍼 표면 상에서의 실리콘 칩의 배치 위치를 나타내는 모식 평면도이다. 이 봉지층은 실리콘 웨이퍼 상에 스페이서를 개재하여 배치된 실리콘 칩을 수지 봉지하고 있다. 또한, 도 1 우측은 도 1 좌측의 점선으로 둘러싸여 있는 범위의 확대도이다. 여기서, 도 1 우측의 상단에 나타내는 도면은, 실리콘 칩의 평면 방향에 대한 스페이서의 배치 위치를 나타내는 확대 평면도이다. 또한, 도 1 우측의 하단에 나타내는 도면은 도 1 우측의 상단에 나타내는 모식 평면도 중의 부호 A-A 사이에 상당하는 위치에서의 성형품의 절단면을 나타내는 확대 단면도이다.
도 2의 도 2A, 2B, 및 2C는 레진 리치 매트릭스의 관찰예를 나타내는 SEM상이다. 여기서, 도 2A는 실리콘 칩의 측면에 레진 리치 매트릭스가 전혀 관찰되지 않은 예를 나타내는 SEM상이다. 도 2B는 실리콘 칩의 측면에 최대 두께가 2㎛ 미만인 레진 리치 매트릭스가 관찰된 예를 나타내는 SEM상이다. 도 2C는 실리콘 칩의 측면에 최대 두께가 2㎛ 이상인 레진 리치 매트릭스가 관찰된 예를 나타내는 SEM상이다.
본 실시형태에 따른 LCM재는 (A) 에폭시 수지와, (B) 경화 촉진제와, (C) 필러와, (D) 엘라스토머를 포함하는 에폭시 수지 조성물로 이루어진다. 상기 에폭시 수지 조성물에 대한 (C) 필러의 배합 비율이 73.0질량% 이상이다. 또한, 상기 LCM재에서 (C) 필러를 제외한 성분의 합계에 대한 (D) 엘라스토머의 배합 비율이 7.0질량% 이상이다. 이에 의해, 상기 LCM재를 사용하여 압축 성형을 실시한 경우에도, 전자 소자의 측면 근방을 피복하는 봉지재 중에 있어서의 레진 리치 매트릭스의 발생을 억제할 수 있다.
상술한 효과가 얻어지는 이유는 확실하지는 않다. 그러나, 본 발명자들은 그 이유를 이하와 같이 추정하고 있다. 우선, 본 발명자들은 레진 리치 매트릭스의 발생 원인에 대해 검토했다. 그 결과, 본 발명자들은 레진 리치 매트릭스는 하기 (1)에 나타내는 현상과 하기 (2)에 나타내는 현상이 연속하여 발생하는 것에 기인하고 있지 않을까 추측했다.
(1) 압축 성형시, 전자 소자의 측면을 피복하도록 유입된 LCM재가 경화 수축함으로써, 전자 소자의 측면과, 경화된 LCM재 혹은 경화 중인 LCM재가 박리된다(이하, 「박리 현상」이라고 칭하는 경우가 있다).
(2) 전자 소자의 측면과, 경화된 혹은 경화 중인 LCM재의 박리에 의해 형성된 간극에 유입된 필러를 거의 포함하지 않는 미경화의 경화성 성분이 경화된다. 그 결과, 경화된 필러를 거의 포함하지 않는 경화성 성분이 레진 리치 매트릭스를 형성한다.
이에, 본 발명자들은 레진 리치 매트릭스의 발생을 억제하기 위해서는, LCM재에 포함되는 경화성 성분(상기 LCM재의 경화시에 그 체적이 수축하는 성분)의 배합 비율을 가능한 한 낮게 억제하는 것을 검토했다. 그러기 위해서는, (C) 필러와 (D) 엘라스토머의 조합으로 이루어지는 비경화성 성분(상기 경화시에 그 체적이 수축하지 않는 성분)의 배합 비율을 가능한 한 크게 하는 것이 중요하다고 생각되었다. 그리고, 시행착오의 결과, 하기 조건 (i), (ii)를 만족하는 경우에 레진 리치 매트릭스를 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알아냈다.
(i) LCM재에 포함되는 에폭시 수지 조성물에 대한 (C) 필러의 배합 비율이 73.0질량% 이상인 것.
(ii) LCM재에 포함되는 에폭시 수지 조성물에서 (C) 필러를 제외한 성분의 합계에 대한 (D) 엘라스토머의 배합 비율이 7.0질량% 이상인 것.
한편, (C) 필러 및 (D) 엘라스토머는, 모두 상기 경화시에 상기 체적 수축을 수반하지 않는 비경화성 성분이다. 이 때문에, 필러 및 엘라스토머 중 어느 한쪽의 성분만을 다량으로 사용함으로써, 레진 리치 매트릭스를 억제하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 상기 조건 (i) 및 (ii)를 만족하도록, 양자를 조합하여 사용하는 것이 매우 중요하다. 우선, (C) 필러를 사용하지 않고 다량의 (D) 엘라스토머만을 사용하는 경우에서는, (C) 필러의 첨가에 기인하는 증점 효과가 전혀 얻어지지 않게 된다. 이 때문에, 압축 성형에 적합한 점도를 확보할 수 없다. 즉, (C) 필러를 전혀 포함하지 않는 에폭시 수지 조성물은, 원래 LCM재로서 이용할 수 없다. 이에 대해, (D) 엘라스토머를 사용하지 않고 다량의 (C) 필러만을 사용하는 경우에서는, (C) 필러의 첨가량이 많을수록, (A) 에폭시 수지 등으로 이루어지는 경화성 성분의 LCM재의 조성에 있어서의 비율이 상대적으로 작아진다. 이 때문에, LCM재 경화시의 수지 매트릭스에 있어서의 상기 체적 수축을 보다 작게 할 수 있다. 그러나, (C) 필러의 첨가량을 늘리는 것만으로는, 상기 경화시의 상기 체적 수축량을 보다 작게 할 수 있는 것에 지나지 않고, 상기 체적 수축의 발생 자체는 억제할 수 없다. 이 때문에, 상기 체적 수축에 기인하는 박리 현상의 발생은 피하기 어렵다. 따라서, 결과적으로, (C) 필러의 첨가량을 늘리는 것만으로는, 레진 리치 매트릭스의 발생을 억제하는 것은 곤란하다.
한편, 경화시에는, 유기 성분인 (D) 엘라스토머와, 유기 성분인 (A) 에폭시 수지 등의 경화성 성분이 반응하여 서로 결합한다. 이로써, 경화 후에 있어서, 경화된 경화성 성분을 포함하는 수지 매트릭스가 변형되어 있다고 생각된다. 그러면, 이에 수반하여 수지 매트릭스와 접합한 엘라스토머 매트릭스(LCM재의 경화물 중에 포함되는 (D) 엘라스토머)도 변형되어 있다고 생각된다. 즉, LCM재의 경화시에, 수지 매트릭스는 경화 전보다 그 체적이 수축하도록 변형된다고 생각된다. 한편, 변형이 용이한 엘라스토머 매트릭스는, 상기 수지 매트릭스에 있어서의 체적 수축을 상쇄하도록 팽창 변형된다고 생각된다. 따라서, LCM재의 경화 후에 있어서, 상기 수지 매트릭스에 있어서의 체적 수축을 상쇄하는데 충분한 양의 엘라스토머 매트릭스가 존재하고 있으면, 박리 현상(상기 (1)에 나타내는 현상)이 발생하기 어렵다고 생각된다. 그리고, 결과적으로, 레진 리치 매트릭스의 발생도 억제할 수 있다고 생각된다.
여기서, 조건 (i)에 의하면, LCM재의 경화물 중에 포함되는 체적의 수축한 수지 매트릭스의 비율이 일정량 이하이다. 이로써, 조건 (i)은 (D) 엘라스토머 첨가에 의한 수지 매트릭스에 있어서의 체적 수축을 상쇄하는 작용이 보다 효과적으로 발휘되는 것에 기여하고 있다고 추정된다. 또한, 조건 (ii)는 상기 박리 현상의 발생을 억제할 수 있는 정도까지, 수지 매트릭스에 있어서의 체적 수축을 흡수할 수 있는데 충분한 양의 엘라스토머 매트릭스를 확보하는 것에 기여하고 있다고 추정된다.
한편, LCM재에 배합되는 (D) 엘라스토머가, 실온에 있어서, 110Pa·s 이상의 점도를 갖는 액상 물질인 경우에는, LCM재의 경화시에, 엘라스토머 분자가 (A) 에폭시 수지 등의 경화성 성분에 의해 형성되어 있는 가교 구조에 포함된다고 생각된다. 이 경우, 탄성을 갖는 수지 매트릭스가 형성된다. 따라서, 이러한 경우에도, LCM재에 대해 충분한 양의 (D) 엘라스토머가 배합되어 있으면, 경화 반응에 수반하는 수지 매트릭스에 있어서의 체적 수축이, 수지 매트릭스 자체가 갖는 탄성에 의해 상쇄된다고 생각된다. 이로써, 상기 박리 현상의 발생, 나아가서는, 레진 리치 매트릭스의 발생도 억제할 수 있다고 생각된다.
한편, 본 개시에 있어서, 「액상 컴프레션 몰드재(LCM재)」란, 실온(25℃)에 있어서, 2000Pa·s 이하의 점도를 갖고, 또한, 압축 성형 프로세스에 사용할 수 있는 액상의 경화성 수지 조성물을 의미한다. 따라서, 본 실시형태의 액상 컴프레션 몰드재의 실온에 있어서의 점도는, 2000Pa·s 이하이면 특별히 한정되지 않는다. 단, 액상 컴프레션 몰드재를 제조할 때의 작업성 등의 관점에서, 상기 점도는 바람직하게는 1000Pa·s 이하, 보다 바람직하게는 700Pa·s 이하, 더욱 바람직하게는 500Pa·s 이하이다. 한편, 실온에 있어서의 점도의 하한값은 특별히 한정되지 않는다. 단, 취급성 등의 관점에서는, 상기 하한값은 50Pa·s, 보다 바람직하게는 100Pa·s이다.
또한, 액상 컴프레션 몰드재의 120℃에 있어서의 점도의 범위는, 바람직하게는 0.5Pa·s∼40.0Pa·s, 보다 바람직하게는 0.5Pa·s∼20.0Pa·s, 더욱 바람직하게는 0.8Pa·s∼8.0Pa·s이다. 120℃에 있어서의 점도가 0.5Pa·s 이상임으로써, 본 실시형태에 따른 LCM재를 압축 성형할 때, 금형으로부터 액상 컴프레션 몰드재가 유출되는 것을 용이하게 억제할 수 있다. 또한, 120℃에 있어서의 점도가 40.0Pa·s 이하임으로써, 상기 압축 성형시, 고점성에 기인하는 액상 컴프레션 몰드재의 충전 불량을 용이하게 억제할 수 있다. 한편, 실온 및 120℃에 있어서의 점도의 측정 방법의 상세에 대해서는 후술한다.
이어서, 본 실시형태에 따른 액상 컴프레션 몰드재에 포함되는 각종 성분의 상세에 대해, 이하에 설명한다.
(A) 에폭시 수지
본 실시형태에 따른 LCM재에 사용할 수 있는 (A) 에폭시 수지는, 일반적으로 반도체 봉지용으로서 사용되는 각종 에폭시 수지이면 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 신뢰성(내서멀 사이클성) 등의 관점에서는, 에폭시 수지로서, 바람직하게는 특히 다관능 타입의 에폭시 수지(1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 수지)가 사용된다. 또한, 본 실시형태에 따른 LCM재에 사용되는 에폭시 수지로는, 1종류의 에폭시 수지만이 사용되어도 된다. 혹은, 적절히 조합된 2종류 이상 에폭시 수지가 사용되어도 된다. 에폭시 수지 1분자에는, 적어도 1개의 에폭시기가 포함되어 있으면 된다. 바람직한 에폭시기의 수는, 통상은 2 이상이다. 한편, 에폭시기의 수의 상한값은 특별히 한정되지 않는다. 바람직한 에폭시기의 수의 상한은, 통상은 5개 이하이다. 에폭시기는 일반적으로 반도체 봉지용으로서 사용되는 각종 에폭시 수지이면, 특별히 한정되지 않는다. 에폭시 수지는 일반적으로 반도체 봉지용으로서 사용되는 각종 에폭시 수지이면 되고, 특별히 한정되지 않는다.
또한, LCM재의 조제에는, 원료로서 단체의 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 단, 그 이외에도, 에폭시 수지에 엘라스토머로서의 코어셸형 고무 입자를 고농도로 배합·분산시킴으로써 얻어지는 혼합 조성물(마스터 배치)을 사용할 수도 있다. 한편, 마스터 배치의 상세에 대해서는 후술한다.
(A) 에폭시 수지는 일반적으로 반도체 봉지용으로서 사용되는 각종 에폭시 수지이면, 특별히 한정되지 않는다. (A) 에폭시 수지는 일반적으로 반도체 봉지용으로서 사용되는 각종 에폭시 수지이면 되고, 특별히 한정되지 않는다.
(A) 에폭시 수지로는, 지방족 에폭시 수지 및/또는 방향족 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 양자가 조합되어 사용된다. 방향족 에폭시 수지의 예로는, p-글리시딜옥시페닐디메틸트리스비스페놀A 디글리시딜에테르와 같은 비스페놀 A형 에폭시 수지; 비스페놀 F형 에폭시 수지; 노볼락형 에폭시 수지; 플루오렌형 에폭시 수지; 비페닐아랄킬에폭시 수지; p-tert-부틸페닐글리시딜에테르, 및 1,4-페닐디메탄올디글리시딜에테르와 같은 디에폭시 수지; 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-디글리시딜옥시비페닐과 같은 비페닐형 에폭시 수지; 디글리시딜아닐린, 디글리시딜톨루이딘, 트리글리시딜-p-아미노페놀, 및 테트라글리시딜-m-자일릴렌디아민과 같은 아미노페놀형 에폭시 수지; 그리고 나프탈렌형 에폭시 수지를 들 수 있다. 사용할 수 있는 에폭시 수지는 이들에 한정되는 것은 아니다.
이들 중에서도, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 아미노페놀형 에폭시 수지, 및 나프탈렌형 에폭시 수지가 바람직하게 사용된다.
또한, 지방족 에폭시 수지의 예로는, 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르, (폴리)프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 부탄디올디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판디글리시딜에테르, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 및 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르와 같은 디에폭시 수지; 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 및 글리세린트리글리시딜에테르와 같은 트리에폭시 수지; 비닐(3,4-시클로헥센)디옥사이드, 및 2-(3,4-에폭시시클로헥실)-5,1-스피로-(3,4-에폭시시클로헥실)-m-디옥산과 같은 지환식 에폭시 수지; 테트라글리시딜비스(아미노메틸)시클로헥산과 같은 글리시딜아민형 에폭시 수지; 1,3-디글리시딜-5-메틸-5-에틸히단토인과 같은 히단토인형 에폭시 수지; 그리고 1,3-비스(3-글리시독시프로필)-1,1,3,3-테트라메틸디실록산과 같은 실리콘 골격을 갖는 에폭시 수지를 들 수 있다.
이들 중에서도, 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르, (폴리)프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 1,4-헥산디올디글리시딜에테르, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, (폴리)에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 및 펜타에리스리톨디글리시딜에테르가 바람직한 예이다.
(B) 경화 촉진제
(B) 경화 촉진제로는, 일반적으로 사용되는 각종 경화 촉진제이면, 특별히 한정되지 않는다. (B) 경화 촉진제의 예로는, 이미다졸 화합물과 같은 함질소 복소 고리계 경화 촉진제(에폭시 수지 혹은 이소시아네이트 수지와 어덕트화 또는 마이크로캡슐화된 타입을 포함한다), 3차 아민계 경화 촉진제, 및 인 화합물계 경화 촉진제를 들 수 있다. 특히, 함질소 복소 고리계 경화 촉진제가 신뢰성(내서멀 사이클성)의 관점에서 바람직하다. LCM재에 배합되는 경화 촉진제로서, 1종류의 경화 촉진제만을 사용할 수 있다. 혹은, 2종 이상의 경화 촉진제를 병용해도 된다. 경화 촉진제의 배합 비율은 특별히 제한은 없다. 바람직한 배합 비율은 LCM재에서 필러를 제외한 성분의 합계에 대해, 2.0질량%∼8.0질량%이고, 보다 바람직한 배합 비율은 2.5질량%∼6.0질량%이다.
함질소 복소 고리계 경화 촉진제(함질소 복소 고리 화합물)의 구체예로는, 2-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-이미다졸, 2-페닐이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸, 벤조이미다졸, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]에틸-s-트리아진, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 및 2,3-디히드로-1H-피롤로[1,2-a]벤조이미다졸과 같은 이미다졸 화합물을 들 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 2MZ, 2P4MZ, 및 2E4MZ(모두 시코쿠 카세이 코교사 제조, 상품명)를 들 수 있다. 또한, 이미다졸 화합물 이외의 함질소 복소 고리계 경화 촉진제의 예로는, 디아자비시클로운데센(DBU), DBU-페놀염, DBU-옥틸산염, DBU-p-톨루엔설폰산염, DBU-포름산염, DBU-오쏘프탈산염, DBU-페놀노볼락 수지염, DBU계 테트라페닐보레이트염, 디아자비시클로노넨(DBN), DBN-페놀노볼락 수지염, 디아자비시클로옥탄, 피라졸, 옥사졸, 티아졸, 이미다졸린, 피라진, 모르폴린, 티아진, 인돌, 이소인돌, 퓨린, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린, 신놀린, 및 프테리딘을 들 수 있다.
또한, 이미다졸 화합물로는, 마이크로캡슐형 이미다졸 혹은 에폭시 어덕트형 이미다졸이라고 불리는 캡슐화 이미다졸도 사용할 수 있다. 즉, 이미다졸 화합물을 요소 혹은 이소시아네이트 화합물로 어덕트하고, 추가로 그 표면을 이소시아네이트 화합물로 블록함으로써 얻어지는, 캡슐화한 이미다졸계 잠재성 경화제를 사용할 수도 있다. 혹은, 에폭시 화합물로 어덕트되어 있는 이미다졸 화합물의 표면을 이소시아네이트 화합물로 블록함으로써 얻어지는, 캡슐화한 이미다졸계 잠재성 경화제도 사용할 수 있다. 구체적인 예로서, 노바큐어 HX3941HP, 노바큐어 HXA3042HP, 노바큐어 HXA3922HP, 노바큐어 HXA3792, 노바큐어 HX3748, 노바큐어 HX3721, 노바큐어 HX3722, 노바큐어 HX3088, 노바큐어 HX3741, 노바큐어 HX3742, 및 노바큐어 HX3613(모두 아사히카세이 케미컬즈사 제조, 상품명), 아미큐어 PN-23J 및 아미큐어 PN-40J(모두 아지노모토 파인 테크노 가부시키가이샤 제조, 상품명), 그리고 후지큐어 FXR-1121(T&K TOKA 가부시키가이샤 제조, 상품명)을 들 수 있다.
(C) 필러
(C) 필러는 LCM재에 첨가함으로써 LCM재의 경화물(봉지재)의 선팽창 계수를 감소시킴과 함께, LCM재의 경화 반응에 기인하는 수지 매트릭스에 있어서의 체적 수축을 억제하는 기능을 갖는 물질이면, 특별히 한정되지 않는다. (C) 필러의 구체예로는, 실리카 필러 및 알루미나 필러를 포함하는 각종 무기 입자를 들 수 있다. 특히, 실리카 필러가 충전량을 많게 할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, (C) 필러의 표면은 예를 들면, 실란 커플링제로 처리되어 있어도 된다. 한편, (C) 필러는 상술한 기능 외에, 착색성 등의 다른 기능을 추가로 가져도 된다. 이러한 (C) 필러의 예로서, 백색 안료와 같은 무기 안료를 들 수도 있다. 이러한 무기 안료의 예로는, 마그네시아, 티타니아, 지르코니아, 질화붕소, 질화알루미늄, 산화티탄, 산화마그네슘, 산화아연, 다이아몬드, 티탄산칼륨, 황산마그네슘, 세피올라이트, 조놀라이트, 붕산알루미늄, 탄산칼슘, 산화티탄, 황산바륨, 산화아연, 수산화마그네슘, 티탄산바륨, 및 산화지르코니아를 들 수 있다.
(C) 필러의 평균 입경은 특별히 제한되지 않는다. 바람직한 평균 입경은 0.1㎛∼15.0㎛이다. 보다 바람직한 평균 입경은 0.3㎛∼10.0㎛이다. (C) 필러의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 구 형상, 부정 형상, 및 인편 형상 중 어느 형태의 필러도 사용할 수 있다. 한편, 본 실시형태에 있어서, (C) 필러의 평균 입경은 레이저 회절법 입도 분포 측정 장치(벡크만·쿨터사 제조 LS13320)를 이용하여 측정되는, 체적 평균 입경 D50(입도 분포에 있어서의 소경 측으로부터의 누적 분포율 50%가 되는 입경)값을 의미한다. 측정은 분산제 50㎎에 배합된 5㎎의 필러를, 초음파 분산기를 이용하여 10분간 분산함으로써, 측정용 샘플을 준비할 수 있다. 준비된 샘플을 유속 50ml/초, 측정 시간 90초, 용매에 순수, 및 용매 굴절률 1.333의 조건에서 측정했다.
(C) 필러의 배합 비율은 LCM재를 구성하는 에폭시 수지 조성물을 기준(100질량%)으로서, 73.0질량% 이상, 보다 바람직하게는 77.5질량% 이상, 더욱 바람직하게는 79.0질량% 이상, 특히 바람직하게는 80.0질량% 이상이다. 에폭시 수지 조성물에서 필러를 제외한 성분의 합계에 대한 (D) 엘라스토머의 배합 비율을 7.0질량% 이상으로 한 경우에 있어서, 또한, (C) 필러의 LCM재에 대한 배합 비율을 73.0질량% 이상으로 함으로써, 레진 리치 매트릭스의 발생을 억제할 수 있다. 한편, (C) 필러의 배합 비율의 상한값은 특별히 제한되지 않는다. 단, LCM재로서의 적정한 점도를 용이하게 확보하는 관점에서, 혹은, LCM재를 조정할 때의 작업성을 향상시키는 관점에서는, 상기 상한값은 바람직하게는 87.5질량% 이하, 보다 바람직하게는 86.0질량% 이하이다.
(D) 엘라스토머
(D) 엘라스토머로는, 적어도 LCM재를 경화시킨 후, 탄성을 갖는 재료이면, 어떠한 공지의 열경화성 엘라스토머도 이용할 수 있다. (D) 엘라스토머의 예로서, 코어셸형 고무 입자, 실리콘 수지, 및 부타디엔아크릴로니트릴 공중합체를 들 수 있다. 이들 엘라스토머 중에서도, 레진 리치 매트릭스의 발생을 억제하는 효과에 추가로, LCM재에 대한 주입성의 부여, 경화 후의 LCM재(봉지재)의 전자 장치로부터의 박리의 억제, 및 마이그레이션의 억제의 관점에서는, 코어셸형 고무 입자가 바람직하게 사용된다. 한편, LCM재를 경화시키기 전의 (D) 엘라스토머의 성상은 특별히 한정되지 않는다. 고체상의 물질, 실온에 있어서 점도가 110Pa·s 이상인 액체상의 물질이면, 어느 물질도 사용할 수 있다. 한편, 액체상의 물질에 대해서는, LCM재의 경화시에 고체상의 물질로 변화하고, 또한, 경화 후에 있어서는 그 엘라스토머 분자가 에폭시 수지의 가교 구조 중에 삽입되어 있다고 추정된다.
코어셸형 고무 입자를 구성하는 코어와, 당해 코어를 피복하는 셸의 조합의 예로는, (코어, 셸)=(폴리부타디엔 수지, 아크릴 공중합체) 및 (실리콘 수지, 아크릴 공중합체)를 들 수 있다. 이들 조합 중에서도, LCM재의 사용 온도 영역 내에 있어서 낮은 탄성률을 갖는 것, 이 때문에, LCM재의 경화시에 있어서의 수축 응력을 저감할 수 있는 점에서, (코어, 셸)=(폴리부타디엔 수지, 아크릴 공중합체)가 바람직하게 사용된다.
한편, (D) 엘라스토머로서 코어셸형 고무 입자를 사용하는 경우, LCM재의 조제에 사용되는 원료로는, 혼합 조성물(마스터 배치)을 사용할 수도 있다. 이 마스터 배치는 에폭시 수지에 코어셸형 고무 입자를 배합·분산시키는 마스터 배치 처리에 의해 조제할 수 있다. 마스터 배치 처리에 있어서는, 코어셸형 고무 입자 및 에폭시 수지 이외의 다른 성분으로서, 필요에 따라, 예를 들면, 산 무수물과 같은 경화제도 병용할 수 있다.
마스터 배치 처리에 사용하는 에폭시 수지는 특별히 한정되지 않는다. 비스페놀형 에폭시 수지가 바람직하게 사용된다. 또한, 비스페놀형 에폭시 수지의 예로는, 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 비스페놀 F형 에폭시 수지를 들 수 있다. 이들 중에서도, 비스페놀 F형 에폭시 수지가 보다 바람직하게 사용된다.
(D) 엘라스토머의 배합 비율은 LCM재를 구성하는 에폭시 수지 조성물에서 (C) 필러를 제외한 성분의 합계를 기준(100질량%)으로 한 경우에 있어서, 7.0질량% 이상, 바람직하게는 8.0질량% 이상, 보다 바람직하게는 11.0질량% 이상이다. 상기 에폭시 수지 조성물에 대한 (C) 필러의 배합 비율을 73.0질량% 이상으로 한 경우에 있어서, 또한 (D) 엘라스토머의 상기 배합 비율을 7.0질량% 이상으로 함으로써, 레진 리치 매트릭스의 발생을 억제할 수 있다. 한편, (D) 엘라스토머의 배합 비율의 상한값은 특별히 제한되지 않는다. LCM재의 경화시의 수지 매트릭스에 있어서의 체적 수축의 억제, 및 LCM재를 조정할 때의 작업성의 향상의 관점에서는, 상기 상한값은 바람직하게는 16.5질량% 이하, 보다 바람직하게는 15.0질량% 이하이다.
그 밖의 성분
본 실시형태의 LCM재에는, A∼D 성분 및 용제 이외의 그 밖의 성분을 필요에 따라 적절히 배합해도 된다. 한편, 용제는 본 실시형태의 LCM재에는 사용되지 않는다. 그 밖의 성분으로는, 특별히 제한되지 않는다. 특히, (E) 경화제를 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, (E) 경화제 이외의 그 밖의 성분((F) 그 밖의 첨가제)의 예로는, 커플링제, 이온 트랩제, 레벨링제, 산화 방지제, 소포제, 난연제, 착색제(단, (C) 필러로서도 기능하는 무기 안료를 제외한다), 및 반응성 희석제를 들 수 있다. (F) 그 밖의 첨가제의 종류, 배합량은 통상의 방법에 따라 결정할 수 있다. 한편, (F) 그 밖의 첨가제를 추가로 사용하는 경우, 본 실시형태의 LCM재에 포함되는 (F) 그 밖의 첨가제의 합계 함유 비율은 일반적으로 0질량%를 초과하고 3.5질량% 이하이다.
(E) 경화제
(E) 경화제는 일반적으로 사용되는 각종 경화제이면, 특별히 한정되지 않는다. 사용할 수 있는 경화제의 예로서, 아민계 경화제, 산 무수물계 경화제, 및 페놀계 경화제를 들 수 있다.
(E) 경화제의 배합량은 바람직하게는, 에폭시 수지와의 화학량론 상의 당량비(경화제 당량/에폭시기 당량)가 0.01∼1.00이 되도록 결정된다. 보다 바람직한 상기 당량비는 0.01∼0.50이다. 더욱 바람직한 상기 당량비는 0.08∼0.30이다.
아민계 경화제의 구체예로는, 트리에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타민, m-자일렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 및 2-메틸펜타메틸렌디아민과 같은 지방족 폴리아민, 이소포론디아민, 1,3-비스아미노메틸시클로헥산, 비스(4-아미노시클로헥실)메탄, 노르보르넨디아민, 및 1,2-디아미노시클로헥산과 같은 지환식 폴리아민, N-아미노에틸피페라진, 및 1,4-비스(2-아미노-2-메틸프로필)피페라진과 같은 피페라진형 폴리아민, 그리고 디에틸톨루엔디아민, 디메틸티오톨루엔디아민, 4,4'-디아미노-3,3'-디에틸디페닐메탄, 비스(메틸티오)톨루엔디아민, 디아미노디페닐메탄, m-페닐렌디아민, 디아미노디페닐설폰, 디에틸톨루엔디아민, 트리메틸렌비스(4-아미노벤조에이트), 및 폴리테트라메틸렌옥시드-디-p-아미노벤조에이트와 같은 방향족 폴리아민을 들 수 있다. 또한, 시판품의 예로서, 에피큐어-W, 및 에피큐어-Z(유카셸 에폭시 가부시키가이샤, 상품명), jER 큐어(등록상표)-W, 및 jER 큐어(등록상표)-Z(미츠비시 케미컬 가부시키가이샤, 상품명), 카야하드 A-A, 카야하드 A-B, 및 카야하드 A-S(닛폰 카야쿠 가부시키가이샤, 상품명), 토트아민 HM-205(신닛테츠스미킨 카가쿠 가부시키가이샤, 상품명), 아데카하드너 EH-101(가부시키가이샤 ADEKA, 상품명), 에포믹 Q-640, 에포믹 Q-643(미츠이 카가쿠 가부시키가이샤, 상품명), DETDA80(Lonza사, 상품명), 그리고 토트아민 HM-205(신닛테츠스미킨 카가쿠 가부시키가이샤, 상품명)를 들 수 있다.
산 무수물계 경화제의 구체예로는, 메틸테트라히드로프탈산 무수물, 메틸헥사히드로프탈산 무수물, 및 메틸테트라히드로프탈산 무수물과 같은 알킬화 테트라히드로프탈산 무수물, 헥사히드로프탈산 무수물, 메틸하이믹산 무수물, 알케닐기로 치환된 숙신산 무수물, 메틸나딕산 무수물, 그리고 글루타르산 무수물을 들 수 있다.
페놀계 경화제의 구체예로는, 페놀성 수산기를 갖는 모노머, 올리고머, 및 폴리머를 들 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 페놀노볼락 수지, 그 알킬화물 및 알릴화물, 크레졸노볼락 수지, 페놀아랄킬(페닐렌, 비페닐렌 골격을 포함한다) 수지, 나프톨아랄킬 수지, 트리페놀메탄 수지, 그리고 디시클로펜타디엔형 페놀 수지를 들 수 있다.
본 실시형태의 LCM재는 원료가 되는 각 성분을 혼합하여 교반함으로써 조제된다. 혼합 교반의 방법은 특별히 한정되지 않는다. 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 롤 밀을 사용할 수 있다. 또한, 원료로서 사용하는 (A) 에폭시 수지가 고형상인 경우는, 다른 성분과 혼합하기 전, 예를 들면, 가열 처리에 의해, (A) 에폭시 수지가 액상화된다. 또한, LCM재의 조제에 있어서는, 원료가 되는 전체 성분을 한 번에 혼합할 수 있다. 혹은, 원료가 되는 전체 성분 중에서 선택된 일부의 성분을 혼합함으로써 조제된 1차 혼합물에 대해, 나머지 성분이 혼합되어도 된다. 예를 들면, (A) 에폭시 수지에 대해, (C) 필러를 균일하게 분산시키는 것이 곤란한 경우는, (A) 에폭시 수지와 (C) 필러를 혼합함으로써 조제된 1차 혼합물에 대해, 나머지 각 성분이 혼합되어도 된다.
본 실시형태의 LCM재는 반도체 소자 혹은 LED 패키지와 같은 각종 전자 부품의 수지 봉지 용도로 널리 적용할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 LCM재를 사용하여, 압축 성형에 의해 전자 부품의 수지 봉지를 행할 수 있다. 압축 성형으로는, 금형 내가 미리 액상의 에폭시 수지 조성물(LCM재)로 충전된다. 이와 함께, 상기 금형 내에 수지 봉지의 대상이 되는 부재가 배치된다. 그 후, 프레스 형체결이 행해진다. 압축 성형은 사출 성형 등과는 달리, 수지 공급용 유로(게이트, 런너 등)가 불필요하다. 이 점에서, 압축 성형은 에폭시 수지 조성물의 사용 효율이 거의 100%에 가깝다는 특징을 갖는다.
본 실시형태의 LCM재를 사용하여 제작된 전자 부품은, 본 실시형태의 LCM재의 경화물을 구비한다. 상기 전자 부재는 그 밖에, 전자 부품의 종류에 따라, 예를 들면, 반도체 소자 또는 발광 소자와 같은 전자 소자, 혹은 기판을 구비한다. 예를 들면, 전자 부품이 반도체 장치이면, 당해 반도체 장치는 기판과, 기판 상에 배치된 반도체 소자와, 반도체 소자와 기판 사이의 공극을 봉지하고 있는 본 실시형태의 LCM재의 경화물을 적어도 구비한다. 이러한 반도체 장치는 압축 성형법에 의해, 기판과, 기판 상에 배치되어 있는 반도체 소자 사이의 공극이 본 실시형태의 LCM재로 충전된 후에 프레스 형체결하는 공정과, 당해 LCM재를 경화하는 공정을 적어도 거침으로써 제조할 수 있다. 한편, 본 실시형태의 LCM재는 통상, 압축 성형을 이용한 각종 전자 부품의 제조에 이용되는 재료이다. 단, 필요에 따라, 압축 성형 이외의 성형 방법을 이용한 각종 전자 부품의 제조에 사용할 수도 있다.
실시예
이하에, 보다 구체적인 본 실시형태를 실시예에 의해 설명한다. 단, 본 실시형태는 이하에 설명하는 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
1. LCM재의 조제
표 1∼표 3에 나타내는 배합 비율로, 롤 밀을 이용하여 원료를 혼합 교반함으로써, 실시예 1∼20 및 비교예 1∼3의 LCM재를 조제했다. 한편, 원료로서 사용한 (A)∼(E) 성분의 상세는 이하와 같다.
2. LCM재의 조제에 사용한 원료 성분
(A) 에폭시 수지
· YDF8170(비스페놀 F형 에폭시 수지, 에폭시 당량 158g/eq, 닛테츠 케미컬&머티리얼사 제조)
· jER630(아미노페놀형 에폭시 수지, 에폭시 당량 98g/eq, 미츠비시 케미컬사 제조)
· 에포고세 PT(일반 그레이드)(지방족 에폭시 수지, 에폭시 당량 435g/eq, 욧카이치 고세이사 제조)
(B) 경화 촉진제
· 2P4MZ(2-페닐-4-메틸이미다졸, 시코쿠 카세이 코교사 제조)
· 2MZA(2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 시코쿠 카세이 코교사 제조)
· 2P4MHZ(이미다졸 화합물, 시코쿠 카세이 코교사 제조)
(C) 필러
· SE605G-SMG(3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 표면 처리 이산화규소, 평균 입경 1.8㎛, 아드마텍스사 제조)
· SE1050-SEO(3-글리시독시프로필트리메톡시실란 표면 처리 이산화규소, 평균 입경 0.3㎛, 아드마텍스사 제조)
· STW7010-20(표면 미처리 이산화규소, 평균 입경 10.0㎛, 신닛테츠스미킨 머티리얼사 제조)
(D) 엘라스토머
· KMP605(실리콘 복합 파우더, 신에츠 카가쿠 코교사 제조, 엘라스토머 성분 100질량%)
· CTBN1008SP(카르복실기 말단 부타디엔·아크릴로니트릴 공중합체, 쵸리 GLEX사 제조, 엘라스토머 성분 100질량%)
※ KMP605는 고체상 엘라스토머이고, CTBN1008SP는 실온에 있어서 점도가 110∼160Pa·s인 액체상 엘라스토머이다.
마스터 배치((A) 성분 및 (D) 성분의 혼합 조성물)
· MX-137(코어셸형 부타디엔계 고무 입자, 카네카사 제조, 엘라스토머 성분 33질량%+에폭시 수지 성분 67질량%)
· MX-965(코어셸형 실리콘계 고무 입자, 카네카사 제조, 엘라스토머 성분 25질량%+에폭시 수지 성분 75질량%)
※1 마스터 배치에 대해서는, 설명의 편의상, 표 1∼표 3에 있어서는 (D) 엘라스토머의 란에 기재되어 있다.
※2 코어셸형 부타디엔계 고무 입자 및 코어셸형 실리콘계 고무 입자는 고체상 엘라스토머이다.
(E) 경화제
· MEH-8005(페놀계 경화제, 수산기 당량 139∼143g/eq, 메이와 카세이사 제조)
· ETHACURE100PLUS(아민계 경화제, 앨버말사 제조)
· HN-2200(산 무수물계 경화제, 쇼와 덴코 머티리얼즈사 제조)
3. 레진 리치 매트릭스의 평가
(1) 평가용 샘플의 제작
레진 리치 매트릭스의 평가는 이하의 순서로 실시했다. 우선, 도 1 좌측에 나타내는 바와 같이 수지 봉지의 대상이 되는 부재(수지 봉지 대상 부재)로서, 실리콘 웨이퍼(10)(직경 12인치, 두께 760㎛)가 준비되었다. 이 실리콘 웨이퍼(10) 상면에는, 4개의 실리콘 칩(20)(세로: 18㎜, 가로: 18㎜, 높이: 300㎛)이 배치되어 있다. 한편, 실리콘 칩(20)은 실리콘 웨이퍼(10)의 외주 근방을 따라, 둘레 방향으로 등간격(90도마다)으로 배치되었다. 또한, 실리콘 웨이퍼(10)와 실리콘 칩(20) 사이에는, 도 1 우측으로 나타내는 바와 같이 실리콘 칩(20)의 평면 방향에 대해, X자 형상으로 등간격으로 합계 9개의 스페이서(30)(스페이서 높이 20㎛)가 배치되었다. 이어서, 금형 내를 LCM재로 충전함과 함께, 금형 내에 수지 봉지 대상 부재를 배치하고, 프레스 형체결을 행했다. 이와 같이 하여, 압축 성형을 실시했다. 이에 의해 얻어진 성형품에, 실리콘 웨이퍼(10) 상에 배치된 실리콘 칩(20)을 수지 봉지하고 있는 두께 500㎛의 봉지층(40)(LCM재의 경화층)이 형성되었다.
이어서, 압축 성형 후에 금형으로부터 취출한 성형품으로부터, 실리콘 칩(20)과 그 근방을 포함하는 영역을 절단했다. 이에 의해 얻어진 절단편을, 실리콘 칩(20) 중앙부의 단면이 노출되도록 절단했다. 이에 의해, 레진 리치 매트릭스의 평가용 샘플을 얻었다.
(2) 평가용 샘플의 관찰
평가용 샘플의 절단면의 실리콘 칩(20) 근방을 주사형 전자 현미경(배율: 1500배)을 이용하여 관찰했다. 여기서, 실리콘 칩(20)의 측면에 레진 리치 매트릭스가 형성되어 있는 것이 확인된 경우에는, 레진 리치 매트릭스의 최대 두께를 계측했다. 평가 결과를 표 1∼표 3에 나타낸다. 한편, 표 중에 나타내는 평가 기준은 이하와 같다. 또한, 참고로 레진 리치 매트릭스의 관찰예를 도 2A∼2C에 나타낸다. 한편, 도면 중의 검은 부분이 레진 리치 매트릭스(50)이다.
A: 도 2A에 예시되는 바와 같이, 실리콘 칩(20)의 측면에 레진 리치 매트릭스는 전혀 관찰되지 않았다.
B: 도 2B에 예시되는 바와 같이, 실리콘 칩(20)의 측면에 최대 두께가 2㎛ 미만인 레진 리치 매트릭스가 관찰되었다.
C: 도 2C에 예시되는 바와 같이, 실리콘 칩(20)의 측면에 최대 두께가 2㎛ 이상인 레진 리치 매트릭스가 관찰되었다.
4. 점도
(25℃ 점도)
25℃ 점도는 브룩필드사 제조 HB-DV형 점도계(모델 번호: HB-DV1)를 이용하여, 액온 25℃, 10rpm으로, 조제 직후의 LCM재의 점도를 측정했다. 한편, 표 중에 나타내는 「25℃ 점도 판정」의 평가 기준은 이하와 같다.
A: 25℃ 점도가 1000Pa·s 미만
B: 25℃ 점도가 1000Pa·s 이상
(120℃ 점도)
120℃ 점도의 측정에서는, 점도계(HAAKE사 제조, MARS III)에 의해 120℃로 가열된 플레이트 상에 LCM재(샘플링양: 0.3ml±0.1ml)가 투입되었다. 이어서, 측정 주파수 10Hz, 변형량 0.5, 갭 0.5㎜, 및 측정 빈도 1초의 측정 조건에서, 점도의 측정이 개시되었다. 측정 개시로부터 40초 후에 측정된 점도를 120℃ 점도로 정의했다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
10 실리콘 웨이퍼
20 실리콘 칩
30 스페이서
40 봉지층
50 레진 리치 매트릭스

Claims (12)

  1. (A) 에폭시 수지와, (B) 경화 촉진제와, (C) 필러와, (D) 엘라스토머를 포함하는 에폭시 수지 조성물로 이루어지고,
    상기 에폭시 수지 조성물에 대한 상기 (C) 필러의 배합 비율이 73.0질량% 이상이며,
    상기 에폭시 수지 조성물에서 상기 (C) 필러를 제외한 성분의 합계에 대한 상기 (D) 엘라스토머의 배합 비율이 7.0질량% 이상인 액상 컴프레션 몰드재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (D) 엘라스토머가 고체상의 물질, 및 실온에 있어서 점도가 110Pa·s 이상인 액체상의 물질로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 물질인 액상 컴프레션 몰드재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 에폭시 수지 조성물에서 상기 (C) 필러를 제외한 성분에 대한 상기 (D) 엘라스토머의 배합 비율이 7.0질량%∼16.5질량%인 액상 컴프레션 몰드재.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에폭시 수지 조성물에 대한 상기 (C) 필러의 배합 비율이 73.0질량%∼87.5질량%인 액상 컴프레션 몰드재.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    120℃에서의 점도가 0.5Pa·s∼40.0Pa·s인 액상 컴프레션 몰드재.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (B) 경화 촉진제가 함질소 복소 고리 화합물을 포함하는 액상 컴프레션 몰드재.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (E) 경화제를 추가로 포함하는 액상 컴프레션 몰드재.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (E) 경화제가 페놀계 경화제, 아민계 경화제, 및 산 무수물계 경화제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 액상 컴프레션 몰드재.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (A) 에폭시 수지가 지방족 에폭시 수지 및 방향족 에폭시 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 액상 컴프레션 몰드재.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 액상 컴프레션 몰드재의 경화물로 이루어지는 봉지재를 구비하는 전자 부품.
  11. 기판과, 상기 기판 상에 배치된 반도체 소자와, 상기 반도체 소자와 상기 기판 사이의 공극을 봉지하고 있는 제 10 항의 봉지재를 구비하는 반도체 장치.
  12. 압축 성형법에 의해, 기판과, 상기 기판 상에 배치되어 있는 반도체 소자 사이의 공극이 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 액상 컴프레션 몰드재로 충전된 후의 프레스 형체결과, 상기 액상 컴프레션 몰드재의 경화를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
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