WO2011162055A1 - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2011162055A1
WO2011162055A1 PCT/JP2011/061511 JP2011061511W WO2011162055A1 WO 2011162055 A1 WO2011162055 A1 WO 2011162055A1 JP 2011061511 W JP2011061511 W JP 2011061511W WO 2011162055 A1 WO2011162055 A1 WO 2011162055A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
epoxy resin
resin composition
semiconductor element
substrate
inorganic filler
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/061511
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
金川　直樹
西村　洋平
牧田　俊幸
Original Assignee
パナソニック電工株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック電工株式会社 filed Critical パナソニック電工株式会社
Priority to CN201180031200.8A priority Critical patent/CN102959006B/zh
Publication of WO2011162055A1 publication Critical patent/WO2011162055A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293—Organic, e.g. plastic
    • H01L23/295—Organic, e.g. plastic containing a filler
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203—Bump and layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203—Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector

Definitions

  • the present invention relates to an epoxy resin composition suitably used as a side fill resin when mounting a semiconductor element on a substrate, and a semiconductor device formed by mounting a semiconductor element on a substrate using the epoxy resin composition. It is.
  • the underfill resin 5 it takes a long time for the underfill resin 5 to penetrate. Even if a defective product is found during inspection or use of the semiconductor device 4, the underfill resin 5 is filled and cured over the entire gap between the semiconductor element 2 and the substrate 3. Is difficult to remove from the substrate 3 and replace it with a non-defective product. That is, there is a problem that repairability is low.
  • the underfill resin 5 is not infiltrated into the gap between the semiconductor element 2 and the substrate 3, but an epoxy resin composition or the like is used as the sidefill resin 6.
  • the semiconductor element 2 and the substrate 3 are bonded together by applying and curing only around the periphery or a part thereof (four corners of the semiconductor element 2 in FIG. 1).
  • the conventional side fill resin 6 has a problem that the coating shape retainability is low. That is, even if the side fill resin 6 is applied around the semiconductor element 2 or only a part thereof as shown in FIG. 1, if the viscosity is temporarily reduced by heating for curing, the semiconductor element 2 and the substrate 3 Will penetrate into the gap. As a result, the initial application shape changes, and along with this, the adhesive strength becomes non-uniform, thereby destabilizing the quality of the semiconductor device 4.
  • the present invention has been made in view of the above points, and obtains an epoxy resin composition capable of obtaining high mechanical strength and high retention of a coated shape, and high mechanical strength.
  • An object of the present invention is to provide a semiconductor device that can be manufactured and has excellent repairability.
  • the epoxy resin composition according to the present invention contains an epoxy resin, a curing agent, and an inorganic filler.
  • the inorganic filler has a scale-like inorganic substance having an average aspect ratio of 2 to 150. Is contained in an amount of 0.1 to 30% by mass based on the total amount of the epoxy resin composition, and the thixo index of the epoxy resin composition is 3.0 to 8.0. .
  • the inorganic filler is preferably selected from mica and talc.
  • the inorganic filler is preferably surface-treated with a silane coupling agent.
  • the semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device formed by mounting a semiconductor element on a substrate, and the epoxy resin composition is applied to the periphery of the semiconductor element or a part thereof and cured, and the semiconductor element and the semiconductor element The substrate is bonded to the substrate.
  • the epoxy resin composition of the present invention when a semiconductor element is mounted on a substrate, when used as a side fill resin, high mechanical strength can be obtained even when used in a small amount compared to an underfill resin. In addition to being able to achieve high retention of the applied shape.
  • FIG. 1 shows an example of a semiconductor device according to the present invention, in which (a) is a schematic sectional view and (b) is a schematic plan view. It is explanatory drawing which shows the mode of a falling weight impact test. An example of the conventional semiconductor device is shown, (a) is a schematic sectional drawing, (b) is a schematic plan view.
  • the epoxy resin composition 1 according to the present invention contains an epoxy resin, a curing agent, and an inorganic filler, and is liquid at room temperature (25 ° C.).
  • the epoxy resin is not particularly limited as long as it is a compound having one or more glycidyl groups in one molecule.
  • bisphenol A type epoxy resin bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, These hydrogenated epoxy resins, biphenyl type epoxy resins having a biphenyl skeleton, naphthalene ring-containing epoxy resins, alicyclic epoxy resins, dicyclopentadiene type epoxy resins having a dicyclopentadiene skeleton, phenol novolac type epoxy resins, cresol novolacs Type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, bromine-containing epoxy resin, aliphatic epoxy resin, triglycidyl isocyanurate, polyalkylene glycol type epoxy resin, etc. can be used. That.
  • the epoxy resin may be liquid or solid at 5 to 28 ° C.
  • the epoxy resin composition 1 can be made liquid at room temperature by adding a diluent or the like.
  • the curing agent is not particularly limited as long as it can react with an epoxy resin.
  • an epoxy resin for example, phenols, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, Acid anhydrides such as methylhexahydrophthalic anhydride, methyl hymic anhydride, nadic anhydride and trimellitic anhydride, amines such as diaminodiphenylmethane and metaphenylenediamine, imidazoles, polythiols and cyanates What is chosen from these etc. can be used.
  • the content of the curing agent is preferably 5 to 55% by mass and more preferably 10 to 30% by mass with respect to the total amount of the epoxy resin composition 1.
  • the inorganic filler a scaly inorganic substance having an average aspect ratio (major axis / minor axis) of 2 to 150 is used.
  • the average aspect ratio of the scale-like inorganic material is smaller than 2, the cured product of the epoxy resin composition 1 cannot sufficiently obtain the effect of absorbing impact energy and converting it into frictional heat, and the semiconductor device 4 The epoxy resin composition 1 easily penetrates into the gap between the semiconductor element 2 and the substrate 3 as the underfill resin 5 at the time of manufacture.
  • the average aspect ratio of the scaly inorganic substance is larger than 150, the effect of absorbing impact energy and the effect of suppressing penetration into the gap between the semiconductor element 2 and the substrate 3 can be expected, but the epoxy resin composition When 1 is discharged from a syringe or the like and applied in a desired shape, stringing may occur, or the viscosity and thixotropy may increase and discharge itself may be difficult. Furthermore, when the average aspect ratio of the scale-like inorganic substance is too large, it is difficult to prepare the uniformly dispersed epoxy resin composition 1.
  • the average aspect ratio of the inorganic filler can be calculated as follows.
  • an epoxy resin, a curing agent, and an inorganic filler are blended to prepare an epoxy resin composition 1 and cured to form a plate having a thickness of about 5 mm.
  • this plate is cut in parallel with the thickness direction, and the cut surface is photographed with an electron microscope to select five cut surfaces.
  • an average aspect-ratio can be calculated by measuring a major axis and a minor axis about a total of 100 inorganic fillers, and averaging the value of the ratio.
  • the average particle size of the inorganic filler is preferably 0.5 to 25 ⁇ m, more preferably 3 to 20 ⁇ m, and this average particle size can be measured by, for example, a laser diffraction particle size distribution measuring device. it can.
  • the inorganic filler is not particularly limited as long as it is a scaly inorganic substance having an average aspect ratio of 2 to 150.
  • a material selected from clay, mica, talc (an ore containing hydrous magnesium silicate as a main component), aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, glass, silicon nitride, magnesia and the like can be used.
  • the inorganic filler is preferably selected from mica and talc.
  • Mica and talc are soft inorganic substances, and such soft inorganic substances have a higher impact energy absorption effect than hard inorganic substances such as silica and alumina, and cracks are generated in the cured product of the epoxy resin composition 1. In addition to being able to be suppressed, the propagation of energy to the semiconductor element 2 and the substrate 3 can be reduced.
  • the inorganic filler is preferably surface-treated with a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent is not particularly limited, and examples thereof include ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl).
  • Epoxy silane such as ethyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, N- ⁇ (aminoethyl) ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ⁇ (aminoethyl) ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, ⁇ - Amino silane such as aminopropyltrimethoxysilane, ⁇ -ureidopropyltriethoxysilane, mercaptosilane such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltris ( ⁇ -methoxyethoxy) silane, vinyltol Silane, vinyltriethoxysilane, .gamma.-methacryloxypropyltrimethoxysilane vinyl silane or the like, an epoxy-based, amino-based, can be
  • the adhesion between the inorganic filler and the resin component composed of an epoxy resin and a curing agent is improved. It is possible to suppress the occurrence of cracks in the cured product of the epoxy resin composition 1 and to improve the adhesion at the interface between the cured product, the semiconductor element 2 and the substrate 3. is there.
  • the content of the silane coupling agent is preferably 0.1 to 0.3% by mass with respect to the total amount of the epoxy resin composition 1.
  • the scale-like inorganic substance having an average aspect ratio of 2 to 150 is contained in an amount of 0.1 to 30% by mass based on the total amount of the epoxy resin composition 1.
  • the amount is preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 3 to 7% by mass. If the content of the scale-like inorganic substance is less than 0.1% by mass, the cured product of the epoxy resin composition 1 cannot sufficiently obtain an effect of absorbing impact energy and converting it into frictional heat, and also a semiconductor. When the device 4 is manufactured, the epoxy resin composition 1 easily penetrates into the gap between the semiconductor element 2 and the substrate 3 as the underfill resin 5. On the other hand, when the content of the scale-like inorganic substance exceeds 30% by mass, the toughness of the cured product is impaired, it becomes hard and brittle, and cracks are likely to occur.
  • the epoxy resin composition 1 which concerns on this invention can be prepared by mix
  • the thixo index of the epoxy resin composition 1 thus obtained is 3.0 to 8.0.
  • the thixo index of the epoxy resin composition 1 is less than 3.0, the coating shape is not sufficiently retained.
  • the thixo index of the epoxy resin composition 1 was determined by using a rotational viscometer such as a B-type viscometer at 25 ° C.
  • the viscosity can be measured and calculated as the ratio of these viscosities (viscosity at low rotational speed / viscosity at high rotational speed).
  • the epoxy resin composition 1 can be blended with other substances as required in addition to the epoxy resin, the curing agent and the inorganic filler.
  • Such materials are not particularly limited, but include, for example, amines, polyamides, curing accelerators such as imidazoles and Lewis acids, dispersion stabilizers, flame retardants, low elasticity agents, and thixotropic properties.
  • An agent, a colorant, a diluent and the like can be used.
  • the thixotropic agent can be used to adjust the thixo index.
  • the curing accelerators include microcapsule type latent curing accelerators, imidazole curing accelerators such as 2-methylimidazole and 2-phenylimidazole, and organic phosphine curing agents such as triphenylphosphine, tributylphosphine and trimethylphosphine. Accelerators and those selected from tertiary amine-based accelerators such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, triethanolamine and benzyldimethylamine can be used.
  • FIG. 1 shows an example of a semiconductor device 4 according to the present invention, which is formed by mounting a semiconductor element 2 on a substrate 3.
  • the semiconductor element 2 BGA (BallBGrid Array), FBGA (Fine pitch Ball GridArray), CSP (Chip Size (Scale) Package), or the like can be used.
  • the substrate 3 may be an organic resin substrate such as FR-4, a printed wiring board such as a ceramic substrate, a metal base substrate, or a glass substrate.
  • the epoxy resin composition 1 which concerns on this invention is apply
  • the epoxy resin composition 1 is applied in an L shape in plan view from the side surface of the semiconductor element 2 to the surface of the substrate 3 at the four corners of the semiconductor element 2, but is not limited thereto. . Thereafter, by curing the epoxy resin composition 1 in a curing furnace, the semiconductor device 4 in which the semiconductor element 2 and the substrate 3 are bonded with a cured product of the epoxy resin composition 1 can be manufactured.
  • the viscosity of the epoxy resin composition 1 is temporarily lowered by heating for curing, the epoxy resin composition 1 may penetrate into the gap between the semiconductor element 2 and the substrate 3. However, this possibility is very low as compared with the case where the conventional underfill resin 5 is used.
  • the side surface of the semiconductor element 2 is at most. Therefore, it can be said that the coating shape retainability is high. Moreover, according to the epoxy resin composition 1 according to the present invention, even when used in a small amount as compared with the underfill resin 5, high mechanical strength can be obtained in the normal use state of the semiconductor device 4. It is. Furthermore, the epoxy resin composition 1 according to the present invention is applied to the periphery of the semiconductor element 2 or only a part of the semiconductor element 2 and cured, and the entire gap between the semiconductor element 2 and the substrate 3 is filled. Therefore, when a defective product is found during inspection or use of the semiconductor device 4, the semiconductor element 2 can be easily removed from the substrate 3 and replaced with a non-defective product. is there.
  • the flexural modulus of the cured product of the epoxy resin composition 1 is preferably 0.1 GPa or more. Thereby, the reinforcement effect of a mounting location can fully be acquired. More preferably, it is 3 GPa or more.
  • epoxy resins “YDF8170” (epoxy equivalent 160) manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., which is a bisphenol F type epoxy resin, “YD8125” (epoxy equivalent 175) manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., which is a bisphenol A type epoxy resin, naphthalene ring “HP4032D” (epoxy equivalent 141) manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., which is a contained epoxy resin, was used.
  • fused silica (average particle diameter 6 ⁇ m, average aspect ratio 2, scale-like inorganic substance) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., “Cerasur BMF” (average particle manufactured by Kawai Lime Industry Co., Ltd.) which is alumina.
  • HXA3792 manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., which is a microcapsule type latent curing accelerator
  • XE14-A8491 manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd., which is a silicone rubber as a low elasticity agent
  • Mitsubishi which is carbon as a colorant.
  • MA100 manufactured by Chemical Co., Ltd.
  • RY200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., which is fumed silica as a thixotropic agent, “A186” manufactured by Momentive Performance Materials, a silane coupling agent, and inorganic ion exchanger
  • a dual ion exchange type “IXE-600” manufactured by Toagosei Co., Ltd. was used.
  • epoxy resin, curing agent, inorganic filler and the like are blended in the blending amounts (parts by mass) shown in the following [Table 1], and this is dispersed and mixed by a planetary mixer or a homodisper.
  • Epoxy resin compositions 1 that were liquid at room temperature of 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared.
  • the inorganic filler was surface-treated with a silane coupling agent by an integral blend method.
  • each epoxy resin composition 1 was evaluated for the following items (1) to (6).
  • Viscosity Viscosity was measured at room temperature (25 ° C.) using a B-type viscometer. The measurement of viscosity is No. The number of rotations was set to 20 rpm using 7 rotors, but when the measurement limit was exceeded, the number of rotations was reduced to 10 rpm and further to 5 rpm, and the measurement was performed.
  • the epoxy resin composition 1 was cured at 120 ° C. for 1 hour, cut into a width of 5 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 0.2 mm, and used as a test piece. About this test piece, the glass transition temperature (Tg) was measured by DMA method. The measurement by the DMA method was performed in a bending mode using a viscoelastic spectrum meter. The measurement conditions were a frequency: 10 Hz, a temperature increase rate: 5 ° C./min, and a measurement temperature: ⁇ 60 to 280 ° C.
  • the epoxy resin composition 1 was cured at 120 ° C. for 1 hour, cut into a width of 10 mm, a length of 80 mm and a thickness of 3 mm, and used as a test piece.
  • the test piece was subjected to a three-point bending test using a universal tensile and compression tester at room temperature (25 ° C.) to measure the flexural modulus.
  • the measurement conditions were a test speed: 2 mm / min and a distance between fulcrums: 48 mm.
  • a semiconductor device 4 for evaluation was manufactured using each epoxy resin composition 1.
  • the semiconductor element 2 14 mm ⁇ FBGA (552 I / O, 0.4 mm pitch, ball size 250 ⁇ m) was used, and as the substrate 3, FR-4 (thickness 0.6 mm) was used.
  • the epoxy resin composition 1 is used as the side fill resin 6, and the substrate is formed from the side surface of the semiconductor element 2 at the four corners of the semiconductor element 2 as shown in FIG.
  • the epoxy resin composition 1 was applied to the surface of 3 in an L shape in plan view. Thereafter, the temperature is raised from room temperature (25 ° C.) to 120 ° C. in a curing furnace over 5 minutes, and the epoxy resin composition 1 is cured based on a profile that is held at 120 ° C. for 8 minutes. Manufactured.
  • Repairability Repairability was evaluated using three semiconductor devices 4 each.
  • For repair use a hot air type repair machine (manufactured by Hozan Co., Ltd.) to blow off the cured product from the substrate using a bamboo skewer while blowing hot air to the semiconductor device 4 so that the temperature of the cured product is 150 ° C. Went by. If the cured product remains on the substrate 3 side by 10% by volume or more, “x”, and if the cured product is less than 10% by volume, if it is recognized as a thin thin film residue on the substrate 3 side, “ ⁇ ”, these When it did not correspond to any of these, it evaluated as "(circle)" and the repair property was evaluated. Note that all three semiconductor devices 4 are not judged differently, and the majority judgment is shown in [Table 1] below.
  • the resin penetration property (penetration into the gap between the semiconductor element 2 and the substrate 3) was evaluated using three semiconductor devices 4 each. Specifically, using a hot air repair machine (manufactured by Hozan Co., Ltd.), hot air such that the temperature of the bumps 7 exceeds 280 ° C. is blown to the semiconductor device 4, and the semiconductor element 2 is mounted on the substrate using a metal spatula. After peeling off from 3, the resin penetration was evaluated by measuring the distance (penetration distance) to the tip of the epoxy resin composition 1 that had penetrated from the side surface of the semiconductor element 2. The permeation distance was calculated as an average value of the three semiconductor devices 4.
  • the semiconductor device 4 is removed from the jig 8, and the cured product is observed with an optical microscope to determine whether or not the crack has occurred.
  • the number of weights (number of crack occurrences) was measured.
  • the number of instantaneous interruption occurrences and the number of crack occurrences were calculated as average values of 20 semiconductor devices 4.
  • Temperature Cycle (TC) Property A temperature cycle test was performed using 20 semiconductor devices 4 at a time, and the temperature cycle (TC) property was evaluated. Specifically, in the gas phase, the semiconductor device 4 is subjected to a temperature change in which one cycle is ⁇ 25 ° C. for 5 minutes and 125 ° C. for 5 minutes. The measurement was performed by measuring the value, and when the resistance value increased by 10% or more from the start of the test, it was determined as an operation failure. Then, the number of cycles when 20 of the 20 semiconductor devices 4 that had malfunctioned reached 10 was measured.
  • Examples 1 to 8 can obtain higher mechanical strength and higher retention of the coated shape than Comparative Examples 1 to 3. It was done.
  • mechanical strength can be further increased by using mica or talc as an inorganic filler or by surface-treating the inorganic filler with a silane coupling agent. It was.
  • Comparative Example 1 using a spherical inorganic material having a small average aspect ratio and in Comparative Example 2 in which the content is too small even when a scaly inorganic material is used, the mechanical strength is low. Further, in Comparative Example 3 in which the content of the scale-like inorganic substance is too large, it was confirmed that the thixo index increased too much and the wettability deteriorated, and the epoxy resin composition 1 could not be sufficiently brought into contact with the side surface of the semiconductor element 2. It was done.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

　高い機械的強度を得ることができると共に、塗布形状の保持性を高く得ることができるエポキシ樹脂組成物を提供することを目的とする。　エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材を含有し、室温で液状のエポキシ樹脂組成物１に関する。前記無機充填材として、平均アスペクト比が２～１５０の鱗片状無機物が、前記エポキシ樹脂組成物１全量に対して０．１～３０質量％含有されている。前記エポキシ樹脂組成物１のチクソ指数が３．０～８．０である。

Description

エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
　本発明は、半導体素子を基板に実装するにあたって、サイドフィル樹脂として好適に用いられるエポキシ樹脂組成物、及びこのエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を基板に実装して形成された半導体装置に関するものである。
　従来、ＢＧＡ（Ball Grid Array）等の半導体素子２をバンプ７によりプリント配線板等の基板３に実装する二次実装においては、実装箇所を樹脂で補強することは行われていなかったが、近年のように半導体装置４の軽薄短小化が進むと、樹脂による補強なしでは、落下や曲げなどについて十分な機械的強度が得られなくなってきている。そのため、図３に示すように、半導体素子２と基板３との隙間にエポキシ樹脂組成物等のアンダーフィル樹脂５を浸透させて充填することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
　しかし、アンダーフィル樹脂５の浸透には長時間を要する。また、半導体装置４の検査中や使用中に不良品が発見されたとしても、アンダーフィル樹脂５は半導体素子２と基板３との隙間の全体にわたって充填されて硬化しているので、半導体素子２を基板３から取り外して良品と取り替えることが困難である。つまり、リペア性が低いという問題がある。
　そこで、最近では、図１に示すように、半導体素子２と基板３との隙間にアンダーフィル樹脂５を浸透させるのではなく、エポキシ樹脂組成物等をサイドフィル樹脂６として用いて半導体素子２の周囲又はその一部（図１では半導体素子２の四隅）のみに塗布し硬化させることによって、半導体素子２と基板３とを接着することが行われている。
特開２００２－１７０９１０号公報
　しかし、図１に示すサイドフィル樹脂６の場合には、図３に示すアンダーフィル樹脂５の場合に比べて必然的に半導体素子２及び基板３との接触面積が小さくなるので、アンダーフィル樹脂５と同じ組成の樹脂を用いたのでは機械的強度が低くなるという問題がある。
　また、従来のサイドフィル樹脂６では、塗布形状の保持性が低いという問題もある。すなわち、図１のようにサイドフィル樹脂６を半導体素子２の周囲又はその一部のみに塗布していても、硬化のための加熱によって一時的に粘度が低下すると、半導体素子２と基板３との隙間に浸透することになる。そうすると、当初の塗布形状が変化し、これに伴って接着強度が不均一化することによって、半導体装置４の品質が不安定化するものである。
　本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、高い機械的強度を得ることができると共に、塗布形状の保持性を高く得ることができるエポキシ樹脂組成物、及び高い機械的強度を得ることができると共にリペア性にも優れている半導体装置を提供することを目的とするものである。
　本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材を含有し、室温で液状のエポキシ樹脂組成物において、前記無機充填材として、平均アスペクト比が２～１５０の鱗片状無機物が、前記エポキシ樹脂組成物全量に対して０．１～３０質量％含有されていると共に、前記エポキシ樹脂組成物のチクソ指数が３．０～８．０であることを特徴とするものである。
　前記エポキシ樹脂組成物において、前記無機充填材が、マイカ及びタルクから選ばれるものであることが好ましい。
　前記エポキシ樹脂組成物において、前記無機充填材が、シランカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。
　本発明に係る半導体装置は、半導体素子を基板に実装して形成された半導体装置において、前記エポキシ樹脂組成物を前記半導体素子の周囲又はその一部に塗布し硬化させることによって前記半導体素子と前記基板とが接着されていることを特徴とするものである。
　本発明に係るエポキシ樹脂組成物によれば、半導体素子を基板に実装するにあたって、サイドフィル樹脂として使用する場合、アンダーフィル樹脂に比べて少量の使用であっても高い機械的強度を得ることができると共に、塗布形状の保持性を高く得ることができるものである。
本発明に係る半導体装置の一例を示すものであり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。 落錘衝撃試験の様子を示す説明図である。 従来の半導体装置の一例を示すものであり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図である。
　以下、本発明の実施の形態を説明する。
　本発明に係るエポキシ樹脂組成物１は、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材を含有し、室温（２５℃）で液状のものである。
　エポキシ樹脂としては、１分子中に１個以上のグリシジル基を有する化合物であれば特に限定されるものではないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、これらの水素添加型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート、ポリアルキレングリコール型エポキシ樹脂等から選ばれるものを用いることができる。
　エポキシ樹脂は５～２８℃で液体でも固体でもよい。エポキシ樹脂が固体の場合には、希釈剤等を追加することによって、エポキシ樹脂組成物１を室温で液状のものにすることができる。
　硬化剤としては、エポキシ樹脂と反応可能なものであれば特に限定されるものではないが、例えば、フェノール類や、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチル無水ハイミック酸、無水ナジック酸及び無水トリメリット酸等の酸無水物類や、ジアミノジフェニルメタン及びメタフェニレンジアミン等のアミン類や、イミダゾール類や、ポリチオール類や、シアネート類等から選ばれるものを用いることができる。硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂組成物１全量に対して５～５５質量％であることが好ましく、１０～３０質量％であることがより好ましい。
　無機充填材としては、平均アスペクト比（長径／短径）が２～１５０の鱗片状無機物を用いる。鱗片状無機物の平均アスペクト比が２よりも小さい場合には、エポキシ樹脂組成物１の硬化物が衝撃エネルギーを吸収して摩擦熱に変換する効果を十分に得ることができない上に、半導体装置４の製造時においてエポキシ樹脂組成物１がアンダーフィル樹脂５として半導体素子２と基板３との隙間に浸透しやすくなる。逆に、鱗片状無機物の平均アスペクト比が１５０よりも大きい場合には、衝撃エネルギーの吸収効果や、半導体素子２と基板３との隙間への浸透抑制効果については期待できるものの、エポキシ樹脂組成物１をシリンジなどから吐出させて所望の形状に塗布する際に糸引きが発生したり、粘度やチクソ性が上がりすぎて吐出自体が困難となったりする。さらに鱗片状無機物の平均アスペクト比が大きすぎると、均一に分散されたエポキシ樹脂組成物１を調製することも困難となる。なお、無機充填材の平均アスペクト比は、次のようにして算出することができる。まずエポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材を配合してエポキシ樹脂組成物１を調製し、これを硬化させることによって、厚さ約５ｍｍの板を成形する。次にこの板を厚さ方向と平行に切断し、切断面を電子顕微鏡で撮影して５箇所の切断面を選択する。そして、合計１００個の無機充填材について長径及び短径を測定し、その比の値を平均することによって、平均アスペクト比を算出することができる。また、無機充填材の平均粒径は０．５～２５μｍであることが好ましく、３～２０μｍであることがより好ましく、この平均粒径は例えばレーザ回折式粒度分布測定装置等により測定することができる。
　上記のように無機充填材としては、平均アスペクト比が２～１５０の鱗片状無機物であれば特に限定されるものではないが、例えば、結晶シリカ、溶融シリカ、フュームドシリカ、微粉シリカ、アルミナ、クレー、マイカ、タルク（含水珪酸マグネシウムを主成分とする鉱石）、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、ガラス、窒化珪素、マグネシア等から選ばれるものを用いることができる。中でも無機充填材はマイカ及びタルクから選ばれるものであることが好ましい。マイカ及びタルクは軟質無機物であり、このような軟質無機物は、シリカやアルミナ等の硬質無機物に比べて、衝撃エネルギーの吸収効果が高く、エポキシ樹脂組成物１の硬化物にクラックが発生するのを抑制することができると共に、半導体素子２や基板３へのエネルギーの伝播を低減することができるものである。
　また、無機充填材はシランカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。ここで、シランカップリング剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－β（アミノエチル）γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－β（アミノエチル）γ－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン、ｐ－スチリルトリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス（β－メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のビニルシラン、さらに、エポキシ系、アミノ系、ビニル系の高分子タイプのシラン等から選ばれるものを用いることができる。このようなシランカップリング剤を用いて乾式法、湿式法、インテグラルブレンド法等により無機充填材を表面処理すると、無機充填材とエポキシ樹脂及び硬化剤からなる樹脂成分との密着力を向上させることができ、エポキシ樹脂組成物１の硬化物にクラックが発生するのを抑制することができると共に、硬化物と半導体素子２及び基板３との界面での密着力を向上させることができるものである。シランカップリング剤の含有量は、エポキシ樹脂組成物１全量に対して０．１～０．３質量％であることが好ましい。
　また、平均アスペクト比が２～１５０の鱗片状無機物は、エポキシ樹脂組成物１全量に対して０．１～３０質量％含有する。好ましくは０．５～１０質量％であり、より好ましくは３～７質量％である。上記鱗片状無機物の含有量が０．１質量％未満であると、エポキシ樹脂組成物１の硬化物が衝撃エネルギーを吸収して摩擦熱に変換する効果を十分に得ることができない上に、半導体装置４の製造時においてエポキシ樹脂組成物１がアンダーフィル樹脂５として半導体素子２と基板３との隙間に浸透しやすくなる。逆に、上記鱗片状無機物の含有量が３０質量％を超えると、硬化物の靭性が損なわれ、硬くて脆くなり、クラックが発生しやすくなる。
　そして、本発明に係るエポキシ樹脂組成物１は、上記のエポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填材を配合し、これをプラネタリーミキサーやホモディスパーにより分散・混合することによって調製することができる。このようにして得られたエポキシ樹脂組成物１のチクソ指数は３．０～８．０である。エポキシ樹脂組成物１のチクソ指数が３．０未満であると、塗布形状の保持性が不十分である。逆に、エポキシ樹脂組成物１のチクソ指数が８．０を超えると、塗布する際に糸引きが発生して作業性が悪化する。なお、エポキシ樹脂組成物１のチクソ指数は、２５℃においてＢ型粘度計等の回転粘度計を用い、ローターが低回転数及び高回転数（低回転数の８～１０倍）で回転しているときの粘度を測定し、これらの粘度の比（低回転数のときの粘度／高回転数のときの粘度）として算出することができる。
　また、本発明の目的を損なわない限り、エポキシ樹脂組成物１には、エポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填材以外に必要に応じて他の物質を配合することができる。このような物質としては、特に限定されるものではないが、例えば、アミン類、ポリアミド類、イミダゾール類やルイス酸等の硬化促進剤、分散安定剤、難燃剤、低弾性化剤、チクソ性付与剤、着色剤、希釈剤等を用いることができる。このうちチクソ性付与剤は、チクソ指数の調整に用いることができる。また硬化促進剤としては、マイクロカプセル型潜在性硬化促進剤や、２－メチルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール等のイミダゾール系硬化促進剤や、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリメチルホスフィン等の有機ホスフィン系硬化促進剤や、１，８－ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン－７、トリエタノールアミン、ベンジルジメチルアミン等の３級アミン系硬化促進剤等から選ばれるものを用いることができる。
　図１は本発明に係る半導体装置４の一例を示すものであり、これは半導体素子２を基板３に実装して形成されたものである。ここで、半導体素子２としては、ＢＧＡ（Ball Grid Array）、ＦＢＧＡ（Fine pitch Ball GridArray）、ＣＳＰ（Chip Size（Scale） Package）等を用いることができる。また基板３としては、ＦＲ－４等の有機樹脂基板、セラミック基板、金属ベース基板、ガラス基板等のプリント配線板を用いることができる。そして、フリップチップ実装等により半導体素子２を基板３に実装した後に、本発明に係るエポキシ樹脂組成物１をサイドフィル樹脂６として半導体素子２の周囲又はその一部に塗布する。図１では半導体素子２の四隅において、半導体素子２の側面から基板３の表面にかけて、平面視Ｌ字状にエポキシ樹脂組成物１を塗布するようにしているが、これに限定されるものではない。その後、硬化炉の中でエポキシ樹脂組成物１を硬化させることによって、半導体素子２と基板３とがエポキシ樹脂組成物１の硬化物で接着された半導体装置４を製造することができる。ここで、硬化のための加熱によって一時的にエポキシ樹脂組成物１の粘度が低下すると、このエポキシ樹脂組成物１が半導体素子２と基板３との隙間に浸透する可能性がある。しかし、この可能性は従来のアンダーフィル樹脂５を使用する場合に比べて非常に低く、本発明に係るエポキシ樹脂組成物１をサイドフィル樹脂６として使用する場合には、せいぜい半導体素子２の側面から０．２ｍｍ程度浸透するだけであり、この程度の浸透であれば塗布形状の保持性は高いといえる。また、本発明に係るエポキシ樹脂組成物１によれば、アンダーフィル樹脂５に比べて少量の使用であっても、半導体装置４の通常の使用状態においては高い機械的強度を得ることができるものである。さらに、本発明に係るエポキシ樹脂組成物１は、半導体素子２の周囲又はその一部のみに塗布し硬化させるようにしており、半導体素子２と基板３との隙間の全体にわたって充填させるようにはしていないので、半導体装置４の検査中や使用中に不良品が発見された場合、容易に半導体素子２を基板３から取り外して良品と取り替えることができ、リペア性にも優れているものである。
　またエポキシ樹脂組成物１の硬化物の曲げ弾性率は０．１ＧＰａ以上であることが好ましい。これにより、実装箇所の補強効果を十分に得ることができる。より好ましくは３ＧＰａ以上である。
　以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
　エポキシ樹脂として、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂である東都化成（株）製「ＹＤＦ８１７０」（エポキシ当量１６０）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂である東都化成（株）製「ＹＤ８１２５」（エポキシ当量１７５）、ナフタレン環含有エポキシ樹脂である大日本インキ化学工業（株）製「ＨＰ４０３２Ｄ」（エポキシ当量１４１）を用いた。
　また硬化剤として、アリル化フェノールである明和化成（株）製「ＭＥＨ８０００Ｈ」（ＯＨ基当量１４１）、酸無水物であるジャパンエポキシレジン（株）製「エピキュアＹＨ３０６」（酸無水物当量２３４）、ポリアミン系硬化剤である（株）ＡＤＥＫＡ製「ＥＨ４０７０Ｓ」を用いた。
　また無機充填材として、電気化学工業（株）製の溶融シリカ（平均粒径６μｍ、平均アスペクト比２、鱗片状無機物）、アルミナである河合石灰工業（株）製「セラシュールＢＭＦ」（平均粒径５μｍ、平均アスペクト比５０、鱗片状無機物）、タルクである松村産業（株）製「ハイフィラータルク♯１２」（平均粒径５μｍ、平均アスペクト比８０、鱗片状無機物）、マイカである（株）山口雲母工業所製「ＴＭ－２０」（平均粒径１８μｍ、平均アスペクト比１５０、鱗片状無機物）、溶融球状シリカであるＭＲＣユニテック（株）製「ＱＳ６」（平均粒径６μｍ、平均アスペクト比１）を用いた。
　さらに、マイクロカプセル型潜在性硬化促進剤である旭化成（株）製「ＨＸＡ３７９２」、低弾性化剤としてシリコーンゴムであるＧＥ東芝シリコーン（株）製「ＸＥ１４－Ａ８４９１」、着色剤としてカーボンである三菱化学（株）製「ＭＡ１００」、チクソ性付与剤としてフュームドシリカである日本アエロジル（株）製「ＲＹ２００」、シランカップリング剤であるモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製「Ａ１８６」、無機イオン交換体として両イオン交換タイプである東亞合成（株）製「ＩＸＥ－６００」を用いた。
　そして、上記のエポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填材等を下記［表１］に示す配合量（質量部）で配合し、これをプラネタリーミキサーやホモディスパーにより分散・混合することによって、実施例１～８及び比較例１～３の室温で液状のエポキシ樹脂組成物１を調製した。なお、実施例８ではインテグラルブレンド法により無機充填材をシランカップリング剤で表面処理した。
　次に、下記（１）～（６）の項目について各エポキシ樹脂組成物１の評価を行った。
　（１）粘度
　室温（２５℃）においてＢ型粘度計を用いて粘度を測定した。粘度の測定は、Ｎｏ．７ローターを用いて回転数を２０ｒｐｍに設定して行ったが、測定限界を超える場合には回転数を１０ｒｐｍ、さらに５ｒｐｍに下げて測定を行った。
　（２）チクソ指数
　室温（２５℃）においてＢ型粘度計を用いて、低回転数及び高回転数のときの粘度を測定し、これらの粘度の比としてチクソ指数を算出した。粘度の測定は、Ｎｏ．７ローターを用いて回転数を２．５ｒｐｍ及び２０ｒｐｍに設定して行ったが、測定限界を超える場合には回転数を１ｒｐｍ及び１０ｒｐｍ、さらに０．５ｒｐｍ及び５ｒｐｍに下げて測定を行ってチクソ指数を算出した。
　（３）ゲル化時間
　ホットプレートの温度を１５０±２℃に設定し、このホットプレート上に約１ｇのエポキシ樹脂組成物１を載置し、これを１秒間隔で攪拌して攪拌不能になるまでの時間を測定し、これをゲル化時間とした。
　（４）ガラス転移温度（Ｔｇ）
　エポキシ樹脂組成物１を１２０℃、１時間の条件で硬化させ、幅５ｍｍ×長さ５０ｍｍ×厚さ０．２ｍｍに切り出して、これを試験片として用いた。この試験片について、ＤＭＡ法によりガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した。ＤＭＡ法による測定は、粘弾性スペクトルメーターを用い、曲げモードで行った。測定条件は、周波数：１０Ｈｚ、昇温速度：５℃／分、測定温度：－６０～２８０℃とした。
　（５）線膨張係数
　エポキシ樹脂組成物１を１２０℃、１時間の条件で硬化させ、３ｍｍ×３ｍｍ×長さ１５ｍｍに切り出して、これを試験片として用いた。この試験片について、熱分析装置を用いてＴＭＡ法により線膨張係数を測定した。測定条件は、昇温速度：５℃／分、測定温度：３０～２６０℃とした。
　（６）曲げ弾性率
　エポキシ樹脂組成物１を１２０℃、１時間の条件で硬化させ、幅１０ｍｍ×長さ８０ｍｍ×厚さ３ｍｍに切り出して、これを試験片として用いた。この試験片について、室温（２５℃）において万能引張圧縮試験機による３点曲げ試験を行って曲げ弾性率を測定した。測定条件は、試験速度：２ｍｍ／分、支点間距離：４８ｍｍとした。
　次に、下記（７）～（１０）の項目について評価を行うため、各エポキシ樹脂組成物１を用いて評価用の半導体装置４を製造した。半導体素子２としては、１４ｍｍ□ＦＢＧＡ（５５２Ｉ／Ｏ，０．４ｍｍピッチ，ボールサイズ２５０μｍ）を用い、基板３としては、ＦＲ－４（厚さ０．６ｍｍ）を用いた。そして、フリップチップ実装により半導体素子２を基板３に実装した後に、エポキシ樹脂組成物１をサイドフィル樹脂６として用い、図１に示すように、半導体素子２の四隅において半導体素子２の側面から基板３の表面にかけて平面視Ｌ字状にエポキシ樹脂組成物１を塗布した。その後、硬化炉の中で室温（２５℃）から１２０℃まで５分間かけて昇温し、さらに１２０℃で８分間保持するプロファイルに基づいてエポキシ樹脂組成物１を硬化させることによって半導体装置４を製造した。
　（７）リペア性
　半導体装置４を３個ずつ用いてリペア性を評価した。リペアは、熱風式リペア機（ホーザン（株）製）を用いて硬化物の温度が１５０℃となるような熱風を半導体装置４に吹き付けながら、竹串を用いて硬化物を基板から剥がし取ることによって行った。基板３側に硬化物が１０体積％以上残っている場合は「×」、硬化物が１０体積％未満であっても基板３側に薄く薄膜状の残渣として認められる場合は「△」、これらのいずれにも該当しない場合は「○」と判定してリペア性の評価を行った。なお、３個の半導体装置４について全て異なる判定がされることはなく、過半数の判定を下記［表１］に示す。
　（８）樹脂入り込み性
　半導体装置４を３個ずつ用いて樹脂入り込み性（半導体素子２と基板３との隙間への浸透性）を評価した。具体的には、熱風式リペア機（ホーザン（株）製）を用いてバンプ７の温度が２８０℃を超えるような熱風を半導体装置４に吹き付け、金属製のヘラを用いて半導体素子２を基板３から剥がし取った後、半導体素子２の側面から浸透したエポキシ樹脂組成物１の先端部分までの距離（浸透距離）を計測することによって、樹脂入り込み性を評価した。浸透距離は３個の半導体装置４の平均値として算出した。浸透距離が０に近いほど樹脂入り込み性が低く、塗布形状の保持性が高いといえる。濡れ性が悪すぎる場合には、半導体素子２の側面にエポキシ樹脂組成物１が接触せず、十分な補強効果を期待することができないので、「×」と判定した。
　（９）衝撃強度
　半導体装置４を２０個ずつ用いて落錘衝撃試験を行い、衝撃強度を評価した。具体的には、落錘衝撃試験は、図２に示すような落錘衝撃試験機を用いて行った。すなわち、半導体素子２を下側に向けて基板３が自由に撓むようにして半導体装置４を治具８に固定し、衝撃箇所のバラツキが出ないように基板３の上面から２０ｃｍの高さから基板３の上面に向けて１００ｇの杭状錘９を繰り返し落下させた。そして、半導体装置４は常時通電状態とし、抵抗値の変化をテスター１０でモニタリングして瞬断が発生するまでの落錘回数（瞬断発生回数）を計測した。また、杭状錘９を１０回落下させるごとに半導体装置４を治具８から取り外し、硬化物にクラックが発生しているか否かを光学顕微鏡で観察することによって、クラックが発生するまでの落錘回数（クラック発生回数）を計測した。瞬断発生回数及びクラック発生回数は２０個の半導体装置４の平均値として算出した。
　（１０）温度サイクル（ＴＣ）性
　半導体装置４を２０個ずつ用いて温度サイクル試験を行い、温度サイクル（ＴＣ）性を評価した。具体的には、気相中において－２５℃で５分間、１２５℃で５分間を１サイクルとする温度変化を半導体装置４に与え、１０００サイクルまで１００サイクルごとに半導体装置４の動作確認を抵抗値の測定により行い、試験開始から１０％以上抵抗値が上昇したものを動作不良と判定した。そして、２０個の半導体装置４のうち動作不良となったものが１０個に達したときのサイクル数を計測した。
　上記（１）～（１０）の項目について評価結果を下記［表１］に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記［表１］から明らかなように、実施例１～８は、比較例１～３に比べて、高い機械的強度を得ることができ、塗布形状の保持性を高く得ることができることが確認された。また実施例２～４、６～８から、無機充填材としてマイカやタルクを用いたり、無機充填材をシランカップリング剤で表面処理したりすると、機械的強度をさらに高めることができることが確認された。
　一方、平均アスペクト比が小さい球状無機物を用いた比較例１や、鱗片状無機物を用いていてもその含有量が少なすぎる比較例２では、機械的強度が低くなることが確認された。また鱗片状無機物の含有量が多すぎる比較例３では、チクソ指数が上昇しすぎて濡れ性が悪化し、半導体素子２の側面にエポキシ樹脂組成物１を十分に接触させることができないことが確認された。
　１　エポキシ樹脂組成物
　２　半導体素子
　３　基板
　４　半導体装置

Claims (4)

  1. 　エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材を含有し、室温で液状のエポキシ樹脂組成物において、前記無機充填材として、平均アスペクト比が２～１５０の鱗片状無機物が、前記エポキシ樹脂組成物全量に対して０．１～３０質量％含有されていると共に、前記エポキシ樹脂組成物のチクソ指数が３．０～８．０であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
  2. 　前記無機充填材が、マイカ及びタルクから選ばれるものであることを特徴とする請求項１に記載のエポキシ樹脂組成物。
  3. 　前記無機充填材が、シランカップリング剤で表面処理されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエポキシ樹脂組成物。
  4. 　半導体素子を基板に実装して形成された半導体装置において、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物を前記半導体素子の周囲又はその一部に塗布し硬化させることによって前記半導体素子と前記基板とが接着されていることを特徴とする半導体装置。
PCT/JP2011/061511 2010-06-25 2011-05-19 エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 WO2011162055A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201180031200.8A CN102959006B (zh) 2010-06-25 2011-05-19 环氧树脂组合物及半导体装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010145399A JP5161924B2 (ja) 2010-06-25 2010-06-25 半導体装置
JP2010-145399 2010-06-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011162055A1 true WO2011162055A1 (ja) 2011-12-29

Family

ID=45371252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/061511 WO2011162055A1 (ja) 2010-06-25 2011-05-19 エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5161924B2 (ja)
CN (1) CN102959006B (ja)
WO (1) WO2011162055A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5237328B2 (ja) * 2010-05-26 2013-07-17 パナソニック株式会社 Ｆｂｇａパッケージの二次実装補強用液状エポキシ樹脂組成物とｆｂｇａパッケージ
JP2016037529A (ja) * 2014-08-06 2016-03-22 信越化学工業株式会社 液状エポキシ樹脂組成物及びヒートシンク、スティフナー用接着剤
JP2017105883A (ja) * 2015-12-07 2017-06-15 信越化学工業株式会社 液状樹脂組成物及び該組成物を用いたダイアタッチ方法、並びに該組成物の硬化物を有する半導体装置
WO2017204012A1 (ja) * 2016-05-27 2017-11-30 オリンパス株式会社 接着剤組成物、超音波振動子、内視鏡装置、および超音波内視鏡装置
JP6838941B2 (ja) * 2016-05-27 2021-03-03 オリンパス株式会社 超音波振動子および超音波内視鏡装置
JP7018126B2 (ja) * 2018-04-20 2022-02-09 富士フイルム株式会社 導熱層、感光層、感光性組成物、導熱層の製造方法、並びに、積層体および半導体デバイス

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01172899A (ja) * 1987-12-28 1989-07-07 Yokohama Rubber Co Ltd:The 制振材
JP2002170910A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Sony Chem Corp 接続材料
JP2002284967A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Matsushita Electric Works Ltd 半導体封止枠形成用樹脂組成物及び半導体封止枠の形成方法
JP2004165281A (ja) * 2002-11-11 2004-06-10 Mitsubishi Electric Corp モールド樹脂封止型パワー半導体装置及びその製造方法
JP2004269616A (ja) * 2003-03-06 2004-09-30 Sumitomo Bakelite Co Ltd 樹脂組成物およびそれを用いたフレキシブルプリント配線板用カバーレイ
JP2004307701A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Shin Etsu Chem Co Ltd 高チキソ性紫外線硬化型樹脂組成物
JP2005314536A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Toray Ind Inc 繊維強化複合材料用熱硬化性樹脂組成物
JP2006306985A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Shin Etsu Chem Co Ltd Ｃｏｂ実装用封止材の製造方法
JP2007066869A (ja) * 2005-02-14 2007-03-15 Futaba Corp 蛍光表示管用ｉｃチップ被覆材及び蛍光表示管
WO2007080871A1 (ja) * 2006-01-12 2007-07-19 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 芳香族エーテル型重合体、その製造方法及び重合体組成物
JP2007253366A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 両面銅張板
JP2008094902A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Shin Etsu Chem Co Ltd チキソ性封止材
JP2009046565A (ja) * 2007-08-18 2009-03-05 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 硬化性組成物
WO2009110389A1 (ja) * 2008-03-07 2009-09-11 旭有機材工業株式会社 熱硬化性樹脂組成物、繊維強化成形材料及び成形体

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4265174B2 (ja) * 2002-08-27 2009-05-20 パナソニック電工株式会社 液状封止材料及び半導体装置
JP2006066814A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Kyocera Chemical Corp 電子部品
JP2008177521A (ja) * 2006-12-22 2008-07-31 Shin Etsu Chem Co Ltd 実装用封止材及び半導体装置
JP4780041B2 (ja) * 2007-06-07 2011-09-28 住友ベークライト株式会社 半導体用樹脂ペースト及び半導体装置

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01172899A (ja) * 1987-12-28 1989-07-07 Yokohama Rubber Co Ltd:The 制振材
JP2002170910A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Sony Chem Corp 接続材料
JP2002284967A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Matsushita Electric Works Ltd 半導体封止枠形成用樹脂組成物及び半導体封止枠の形成方法
JP2004165281A (ja) * 2002-11-11 2004-06-10 Mitsubishi Electric Corp モールド樹脂封止型パワー半導体装置及びその製造方法
JP2004269616A (ja) * 2003-03-06 2004-09-30 Sumitomo Bakelite Co Ltd 樹脂組成物およびそれを用いたフレキシブルプリント配線板用カバーレイ
JP2004307701A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Shin Etsu Chem Co Ltd 高チキソ性紫外線硬化型樹脂組成物
JP2005314536A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Toray Ind Inc 繊維強化複合材料用熱硬化性樹脂組成物
JP2007066869A (ja) * 2005-02-14 2007-03-15 Futaba Corp 蛍光表示管用ｉｃチップ被覆材及び蛍光表示管
JP2006306985A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Shin Etsu Chem Co Ltd Ｃｏｂ実装用封止材の製造方法
WO2007080871A1 (ja) * 2006-01-12 2007-07-19 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 芳香族エーテル型重合体、その製造方法及び重合体組成物
JP2007253366A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 両面銅張板
JP2008094902A (ja) * 2006-10-10 2008-04-24 Shin Etsu Chem Co Ltd チキソ性封止材
JP2009046565A (ja) * 2007-08-18 2009-03-05 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 硬化性組成物
WO2009110389A1 (ja) * 2008-03-07 2009-09-11 旭有機材工業株式会社 熱硬化性樹脂組成物、繊維強化成形材料及び成形体

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012007106A (ja) 2012-01-12
CN102959006A (zh) 2013-03-06
CN102959006B (zh) 2015-02-25
JP5161924B2 (ja) 2013-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7982322B2 (en) Liquid resin composition for electronic part sealing, and electronic part apparatus utilizing the same
JP5228426B2 (ja) 電子部品封止用液状樹脂組成物及びこれを用いた電子部品装置
US9748158B2 (en) Liquid sealing material and electronic component using same
WO2011162055A1 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
WO2012046636A1 (ja) 液状封止樹脂組成物および半導体パッケージ
JP5277537B2 (ja) 電子部品用液状樹脂組成物及びこれを用いた電子部品装置
WO2012105071A1 (ja) 半導体樹脂封止材
WO2010029726A1 (ja) 半導体装置および半導体装置に用いる樹脂組成物
TW201723073A (zh) 液狀環氧樹脂組成物
JP2007182562A (ja) 電子部品用液状樹脂組成物及び電子部品装置
JP2004331908A (ja) 液状エポキシ樹脂組成物及びフリップチップ型半導体装置
JP5579764B2 (ja) アンダーフィル用液状エポキシ樹脂組成物、及び該組成物で封止された半導体装置
JP5692212B2 (ja) 電子部品用液状樹脂組成物及びこれを用いた電子部品装置
JP6115929B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP7167912B2 (ja) 液状封止樹脂組成物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
JP2012082281A (ja) 液状エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP5608211B2 (ja) 半導体装置
JP2012012431A (ja) 液状樹脂組成物および半導体装置
JP2019083225A (ja) アンダーフィル用液状樹脂組成物、電子部品装置、及び電子部品装置の製造方法
JPWO2005080502A1 (ja) アンダーフィル用液状エポキシ樹脂組成物および同組成物を用いて封止した半導体装置
JP6039837B2 (ja) 液状封止材、それを用いた電子部品
JP2008247951A (ja) 半導体装置保護用液状エポキシ樹脂組成物およびエポキシ樹脂硬化物、半導体装置の製造方法ならびに半導体装置
JP5237328B2 (ja) Ｆｂｇａパッケージの二次実装補強用液状エポキシ樹脂組成物とｆｂｇａパッケージ
WO2021075197A1 (ja) 樹脂組成物
JP5532582B2 (ja) フリップチップ型半導体装置を封止する方法、チップ・オン・チップ用アンダーフィル材の選定方法、及びフリップチップ型半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180031200.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11797942

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11797942

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1