WO2024100934A1 - エポキシ樹脂組成物、電子部品実装構造体および電子部品実装構造体の製造方法 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物、電子部品実装構造体および電子部品実装構造体の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2024100934A1
WO2024100934A1 PCT/JP2023/026781 JP2023026781W WO2024100934A1 WO 2024100934 A1 WO2024100934 A1 WO 2024100934A1 JP 2023026781 W JP2023026781 W JP 2023026781W WO 2024100934 A1 WO2024100934 A1 WO 2024100934A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
epoxy resin
resin composition
filler
polished surface
electronic component
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/026781
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴之 大江
裕 齊藤
剛 上村
Original Assignee
ナミックス株式会社
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 ナミックス株式会社 filed Critical ナミックス株式会社
Publication of WO2024100934A1 publication Critical patent/WO2024100934A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22Expanded, porous or hollow particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape

Definitions

  • the present invention relates to an epoxy resin composition, an electronic component mounting structure, and a method for manufacturing an electronic component mounting structure.
  • semiconductor elements such as IC chips are first mounted on a wafer, and then (i) sealing of the semiconductor elements using an epoxy resin composition, (ii) polishing of the surface of the cured epoxy resin composition formed by sealing, and (iii) formation of a rewiring layer on the polished surface formed by polishing are sequentially performed. Therefore, in the chip-first process, it is important to ensure high flatness on the polished surface formed by polishing the surface of the cured epoxy resin composition before forming the rewiring layer.
  • Patent Document 1 a technique for forming a polished surface having high flatness prior to the formation of a rewiring layer is known, for example, as described in Patent Document 1.
  • the number of holes having a diameter of more than 5 ⁇ m observed within an area of 25 mm2 on a polished surface obtained by polishing the surface of a cured product of an epoxy resin composition containing hollow particles with a grinder is controlled to 1 or less.
  • the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide an epoxy resin composition that can further suppress the occurrence of dent defects formed on the polished surface when the surface of a cured product of the epoxy resin composition is polished, an electronic component mounting structure using the same, and a method for manufacturing the electronic component mounting structure.
  • the epoxy resin composition of the present invention is an epoxy resin composition comprising (A) an epoxy resin, (B) at least one component selected from the group consisting of a curing agent and a curing accelerator, and (C) a filler, wherein the average density of dents having a diameter of 0.5 ⁇ m or more observed on a polished surface of a cured product of the epoxy resin composition is 1.00 dents/ mm2 or less.
  • the (C) filler does not contain a hollow filler.
  • the (C) filler preferably contains a hollow filler, and the content of the hollow filler in the (C) filler is preferably 100 ppm or less.
  • the viscosity at room temperature is preferably 1 Pa.s or more and 1000 Pa.s or less.
  • the content of the filler component (C) contained in the epoxy resin composition is preferably 55% by mass to 86% by mass.
  • Another embodiment of the epoxy resin composition of the present invention is preferably for use in liquid compression molding.
  • the electronic component mounting structure of the present invention comprises an electronic component, a cured product of an epoxy resin composition having a polished surface on its surface and sealing the electronic component, and a redistribution layer formed on the polished surface of the cured product, wherein the epoxy resin composition comprises (A) an epoxy resin, (B) at least one component selected from the group consisting of a curing agent and a curing accelerator, and (C) a filler, and the average density of dents having a diameter of 0.5 ⁇ m or more observed on the polished surface is 1.00 dents/ mm2 or less.
  • the method for producing an electronic component mounting structure of the present invention includes a sealing step of sealing an electronic component with a cured product of an epoxy resin composition containing (A) an epoxy resin, (B) at least one component selected from the group consisting of a curing agent and a curing accelerator, and (C) a filler, a polished surface formation step of polishing a surface of the cured product to form a polished surface, and a rewiring layer formation step of forming a rewiring layer on the polished surface, wherein the average density of dents having a diameter of 0.5 ⁇ m or more observed on the polished surface is 1.00 dents/ mm2 or less.
  • the sealing step is preferably performed by a compression molding method.
  • the present invention provides an epoxy resin composition that can further suppress the occurrence of dent defects formed on the polished surface when the surface of a cured product of the epoxy resin composition is polished, an electronic component mounting structure using the same, and a method for manufacturing the electronic component mounting structure.
  • the epoxy resin composition of this embodiment includes (A) an epoxy resin, (B) at least one component selected from the group consisting of a curing agent and a curing accelerator, and (C) a filler.
  • the average density of dents having a diameter of 0.5 ⁇ m or more observed on the polished surface of the cured product of this epoxy resin composition is 1.00 pieces/ mm2 or less. Therefore, in the epoxy resin composition of this embodiment, the occurrence of dent defects formed on the polished surface when the surface of the cured product of the epoxy resin composition is polished can be further suppressed. Therefore, as a result, it becomes easy to further improve the performance and reliability of the electronic component mounting structure manufactured using the epoxy resin composition of this embodiment.
  • the average density of dents present on a polished surface is measured by the following procedure.
  • an epoxy resin composition is heat-treated at 150°C for 2 hours to obtain a cured product, and a dicing device is used to prepare a polishing sample (length: 1 mm, width: 1 mm, thickness: 500 ⁇ m).
  • the surface of the polishing sample (surface of length and width: 1 mm x 1 mm) is polished.
  • a polishing process using a slurry containing an inorganic abrasive with an average particle size of 0.5 ⁇ m or less is performed as the final polishing process performed just before the polished surface is completed, to form the polished surface to be measured. In this way, 10 observation samples are prepared.
  • the average density of dents with a diameter of 0.5 ⁇ m or more is preferably 0.80 pieces/ mm2 or less, more preferably 0.60 pieces/ mm2 or less, even more preferably 0.30 pieces/ mm2 or less, particularly preferably 0.18 pieces/ mm2 or less, and most preferably 0 pieces/ mm2 .
  • the average density of dents having a diameter of 0.5 ⁇ m or more exceeds 0/ mm2 , there is a possibility that dents having a larger diameter are formed on the polished surface.
  • the average density of dents having a diameter of 1.5 ⁇ m to 5.0 ⁇ m is preferably 0.02/ mm2 or less, more preferably 0.01/ mm2 , and even more preferably 0/ mm2 .
  • the average density of dents having a diameter of more than 5.0 ⁇ m is also preferably 0/ mm2 .
  • grinder polishing is the mainstream polishing method used to form a polished surface (final polish) in the manufacture of electronic component mounting structures such as semiconductor devices having a rewiring layer (for example, JP 2022-141179 A/paragraphs 0020, 0025, etc., and JP 2019-129179 A/paragraphs 0054-0055). Therefore, as disclosed in Patent Document 1 (particularly paragraphs 0065-0066, Table 1-2), evaluating dent defects on the polished surface formed by grinder polishing as the final polish is considered to be useful in improving the performance and reliability of electronic component mounting structures at the time of filing this application.
  • grinder polishing which is a polishing method in which a grinding wheel is rotated at high speed and brought into contact with a workpiece to grind the surface
  • mechanical damage to the polished surface during the formation of the polished surface is large, and as a result, it is thought that the number and size of dent defects are likely to be large.
  • polishing methods that cause less mechanical damage to the polished surface than grinder polishing will be adopted as the final polish when forming a polished surface, instead of grinder polishing.
  • polishing processes barrel polishing, buff polishing, chemical mechanical polishing, etc.
  • slurries containing inorganic abrasives with an average particle size of 0.5 ⁇ m or less (more preferably 0.1 ⁇ m or less) will become mainstream.
  • the epoxy resin composition of this embodiment it was considered extremely important to reduce the size tolerance of dent defects formed on the polished surface of the cured product to less than 0.5 ⁇ m, and to evaluate dent defects formed on the polished surface after a final polish using a slurry containing an inorganic abrasive with an average particle size of 0.5 ⁇ m or less. Based on the future predictions and knowledge described above, the inventors have discovered the epoxy resin composition of this embodiment, the electronic component mounting structure, and the manufacturing method thereof.
  • Epoxy Resin The epoxy resin used in the epoxy resin composition of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a variety of epoxy resins generally used for semiconductor encapsulation, but from the viewpoint of viscosity and injectability, it is preferable to use a liquid epoxy resin. Moreover, as the epoxy resin to be blended in the epoxy resin composition, only one type of epoxy resin may be used, or two or more types of epoxy resins may be used in combination.
  • epoxy resins include, but are not limited to, aromatic epoxy resins and aliphatic epoxy resins.
  • aromatic epoxy resins include bisphenol A type epoxy resins such as p-glycidyloxyphenyldimethyltrisbisphenol A diglycidyl ether; bisphenol F type epoxy resins; novolac type epoxy resins; fluorene type epoxy resins; biphenyl aralkyl epoxy resins; diepoxy resins such as p-tert-butylphenyl glycidyl ether and 1,4-phenyldimethanol diglycidyl ether; biphenyl type epoxy resins such as 3,3',5,5'-tetramethyl-4,4'-diglycidyloxybiphenyl; aminophenol type epoxy resins such as diglycidylaniline, diglycidyltoluidine, triglycidyl-p-aminophenol, and tetraglycidyl-m-xylylenediamine;
  • aliphatic epoxy resins include monofunctional aliphatic epoxy compounds having one epoxy group in the molecule, such as alkyl alcohol glycidyl ethers [butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, etc.] and alkenyl alcohol glycidyl ethers [vinyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, etc.]; difunctional aliphatic epoxy compounds having two epoxy groups in the molecule, such as polyalkylene glycol diglycidyl ethers and alkenylene glycol diglycidyl ethers, such as alkylene glycol diglycidyl ether and polytetramethylene glycol diglycidyl ether; and polyfunctional aliphatic epoxy compounds having three or more epoxy groups in the molecule, such as polyglycidyl ethers of trifunctional or higher alcohols, such as trimethylolpropane, pentaerythr
  • the content of the epoxy resin in the epoxy resin composition is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 5 to 45 parts by mass, and even more preferably 12 to 40 parts by mass.
  • epoxy resin compositions when two or more types of epoxy resin compositions are used in combination, particularly when an aromatic epoxy resin and an aliphatic epoxy resin are used in combination, it is preferable to use (poly)tetramethylene glycol diglycidyl ether represented by the following general formula (1) as the epoxy resin, from the viewpoint of facilitating the reduction in viscosity of the epoxy resin composition.
  • n is preferably a natural number from 1 to 15.
  • the number average molecular weight of the (poly)tetramethylene glycol diglycidyl ether represented by general formula (1) is more preferably from 200 to 2000.
  • An example of a commercially available (poly)tetramethylene glycol diglycidyl ether represented by general formula (1) is Epogosee PT General Grade.
  • the filler (C) it is preferable to use a filler having a maximum particle size of 5 ⁇ m or less as the filler (C).
  • a filler having a maximum particle size of 5 ⁇ m or less it is preferable to use as the filler (C).
  • the viscosity of the epoxy resin composition is likely to increase, and the preparation of the epoxy resin composition itself may become difficult.
  • the content of the (poly)tetramethylene glycol diglycidyl ether represented by general formula (1) is preferably 5.0 parts by mass to 50.0 parts by mass, and more preferably 10.0 parts by mass to 40.0 parts by mass, from the viewpoint of ensuring appropriate viscosity and injectability, assuming that the total amount of the epoxy resin (A) is 100 parts by mass.
  • at least one component selected from the group consisting of a curing agent and a curing accelerator is used.
  • the curing agent or the curing accelerator may be used alone, or both may be used in combination.
  • the curing agent is not particularly limited as long as it is a commonly used curing agent.
  • As the curing agent blended in the epoxy resin composition only one type of curing agent may be used, or two or more types of curing agents may be used in combination.
  • Examples of the curing agent include amine-based curing agents, acid anhydride-based curing agents, and phenol-based curing agents.
  • amine-based hardeners include aliphatic polyamines such as triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, m-xylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, and 2-methylpentamethylenediamine; alicyclic polyamines such as isophoronediamine, 1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis(4-aminocyclohexyl)methane, norbornenediamine, and 1,2-diaminocyclohexane; piperazine-type polyamines such as N-aminoethylpiperazine and 1,4-bis(2-amino-2-methylpropyl)piperazine; and aromatic polyamines such as diethyltoluenediamine, dimethylthiotoluenediamine, 4,4'-diamino-3,3'-diethyldiphenylmethane, bis(methylthio)toluenediamine, diaminodipheny
  • acid anhydride-based hardeners include alkylated tetrahydrophthalic anhydrides such as methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, and methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhimic anhydride, succinic anhydride substituted with an alkenyl group, methylnadic anhydride, and glutaric anhydride.
  • alkylated tetrahydrophthalic anhydrides such as methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, and methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhimic anhydride, succinic anhydride substituted with an alkenyl group, methylnadic anhydride, and glutaric anhydride.
  • phenol-based hardeners include monomers, oligomers, and polymers that have a phenolic hydroxyl group, such as phenol novolac resin and its alkylated or allylated derivatives, cresol novolac resin, phenol aralkyl (containing phenylene and biphenylene skeletons) resin, naphthol aralkyl resin, triphenolmethane resin, and dicyclopentadiene-type phenol resin.
  • the amount of the curing agent blended into the epoxy resin composition is preferably an amount that results in a stoichiometric equivalent ratio with the epoxy resin (curing agent equivalent/epoxy group equivalent) of 0.01 to 1.5, and more preferably an amount that results in a stoichiometric equivalent ratio of 0.02 to 1.4.
  • the blending ratio of the curing agent to the liquid components excluding the solid components ((C) filler and other solid materials added as necessary) from the epoxy resin composition is preferably 1 part by mass to 80 parts by mass, and more preferably 5 parts by mass to 50 parts by mass.
  • the curing accelerator is not particularly limited as long as it is a commonly used curing accelerator.
  • As the curing accelerator blended in the epoxy resin composition only one type of curing accelerator may be used, or two or more types of curing accelerators may be used in combination.
  • Examples of the curing accelerator include imidazole-based curing accelerators, tertiary amine-based curing accelerators (excluding imidazole-based curing accelerators), and phosphorus-based curing accelerators.
  • imidazole-based curing accelerators include imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-isopropylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-dodecylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-benzylimidazole, 2,4,5-trimethylimidazole, 2,4-diamino-6-[2'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine, etc.
  • tertiary amine-based curing accelerators are compounds having one or more tertiary amino groups.
  • phosphorus-based curing accelerators include tertiary phosphines such as triphenylphosphine, and phosphonium salts such as tetraphenylphosphonium and tetraphenylborate.
  • the mixing ratio of the curing accelerator to the liquid components excluding the solid components ((C) filler and other solid materials added as necessary) from the epoxy resin composition is preferably 0.01 parts by mass to 50 parts by mass, more preferably 0.02 parts by mass to 40 parts by mass, and even more preferably 0.03 parts by mass to 30 parts by mass.
  • the filler is not particularly limited as long as it has the effect of reducing the thermal expansion coefficient of the cured product of the epoxy resin composition.
  • the filler material include silica, alumina, aluminum, aluminum nitride, silicon carbide, silicon nitride, etc.
  • silica filler is particularly suitable from the viewpoint of being able to increase the amount of filler blended (loading amount) in the epoxy resin composition.
  • the filler may be surface-treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent.
  • the shape of the filler is not particularly limited, and may be any of spherical, amorphous, scaly, etc.
  • the average particle size of the filler is preferably 0.01 ⁇ m to 10.0 ⁇ m, more preferably 0.02 ⁇ m to 5.0 ⁇ m, and even more preferably 0.03 ⁇ m to 2.0 ⁇ m.
  • the average particle size refers to the volume average particle size D50 (particle size that is 50% cumulative from the small diameter side of the volume-based particle size distribution) value measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device.
  • the upper limit of the maximum particle size of the filler is preferably 20.0 ⁇ m or less, more preferably 12 ⁇ m or less, even more preferably 7.5 ⁇ m or less, and particularly preferably 5.0 ⁇ m or less.
  • the maximum particle size of all types of fillers is within the above range.
  • the lower limit of the maximum particle size is not particularly limited, but in practice, it is sufficient as long as it exceeds the average particle size, and for example, it is preferable that it is 1.1 to 1.4 times the average particle size or more.
  • the maximum particle size of the filler means the value of the volume average particle size D99.95 (the particle size that is 99.95% cumulative from the small diameter side of the volume-based particle size distribution) measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device.
  • the filler used in the preparation of the epoxy resin composition may be one whose average particle size or maximum particle size has been adjusted to the desired value by various classification processes in advance.
  • fillers there are various methods for manufacturing fillers, but among these, in fillers manufactured by the melting method, deflagration method, etc., the particles are formed in such a way that air is entrained during granulation, resulting in the generation of hollow fillers as unavoidable particles.
  • Representative fillers containing hollow fillers include silica fillers and alumina fillers manufactured by the above-mentioned manufacturing methods. Therefore, from the viewpoint of fundamentally preventing the occurrence of hollow filler-derived dent defects, it is most preferable to use a filler that does not generate hollow fillers during granulation, in other words, a filler that does not contain hollow fillers as unavoidable particles (a filler with a hollow filler content of 0 ppm). Examples of such fillers include fillers manufactured by wet methods (such as the sol-gel method).
  • the hollow filler content is preferably 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less, and even more preferably 5 ppm or less, and the smaller the content value, the better.
  • the hollow filler content is preferably 100 ppm or less based on the total amount of filler.
  • a filler in which the content of hollow fillers with large hollow portions has been reduced in advance by precision classification processing such as destructive classification or wet classification can also be used.
  • the content of the filler in the epoxy resin composition is preferably 50% to 95% by mass, more preferably 55% to 86% by mass, and even more preferably 60% to 84% by mass, from the viewpoint of lowering the thermal expansion coefficient of the cured product and facilitating the preparation of an epoxy resin composition with appropriate fluidity.
  • the epoxy resin composition of this embodiment may further contain other components other than the above components (A) to (C) as necessary.
  • the other components are not particularly limited, but examples thereof include ion trapping agents, leveling agents, antioxidants, antifoaming agents, flame retardants, colorants, reactive diluents, elastomers, etc.
  • the amount of the other components to be added can be appropriately selected depending on the type of the other components.
  • the epoxy resin composition of this embodiment is prepared by mixing and stirring the components (A) to (C) and the other components (D) used as necessary.
  • known mixing and stirring means such as a roll mill or a planetary mixer can be appropriately used.
  • all the components constituting the epoxy resin composition may be mixed and stirred at the same time, or a primary mixture obtained by mixing and stirring only some of the components may be prepared, and the remaining components may be further added to this primary mixture and mixed and stirred. If the content of the filler used in the preparation of the epoxy resin composition exceeds 86 mass%, depending on the type and amount of components other than the filler, the mixing and stirring device used for mixing and stirring, and the conditions thereof, it may be difficult to prepare the epoxy resin composition.
  • the content of the filler used in the preparation of the epoxy resin is 86 mass% or less, and more preferably to set it to 84 mass% or less.
  • the viscosity of the epoxy resin composition of this embodiment at room temperature (25°C) is preferably 1 Pa ⁇ s to 1000 Pa ⁇ s, more preferably 5 Pa ⁇ s to 800 Pa ⁇ s, and even more preferably 7 Pa ⁇ s to 700 Pa ⁇ s.
  • the epoxy resin composition of this embodiment can also be suitably used in a process for manufacturing an electromagnetic component mounting structure such as a semiconductor device, by encapsulating an electronic component such as a semiconductor device with a cured product of the epoxy resin composition, polishing the surface of the cured product, and then forming a rewiring layer on the polished surface formed on the surface of the cured product.
  • the epoxy resin composition of this embodiment is an epoxy resin composition for compression molding, which manufactures an electromagnetic component mounting structure by a compression molding method in the above process.
  • the electronic component mounting structure of this embodiment includes an electronic component, a cured product of an epoxy resin composition having a polished surface on its surface and sealing the electronic component, and a rewiring layer formed on the polished surface of the cured product.
  • the epoxy resin composition includes (A) an epoxy resin, (B) at least one component selected from the group consisting of a curing agent and a curing accelerator, and (C) a filler.
  • the average density of dents having a diameter of 0.5 ⁇ m or more observed on the polished surface is 1.0 pieces/ mm2 or less.
  • a semiconductor element is a representative example of the electronic component, various electronic elements other than the semiconductor element can of course be used.
  • a semiconductor device is a representative example of the electronic component mounting structure.
  • the method for manufacturing an electronic component mounting structure of this embodiment includes a sealing step of sealing with a cured product of an epoxy resin composition containing (A) an epoxy resin, (B) at least one component selected from the group consisting of a curing agent and a curing accelerator, and (C) a filler, a polished surface forming step of polishing the surface of the cured product to form a polished surface, and a rewiring layer forming step of forming a rewiring layer on the polished surface.
  • the average density of dents with a diameter of 0.5 ⁇ m or more observed on the polished surface is 1.00 pieces/ mm2 or less. It is preferable that the sealing step is performed by a compression molding method.
  • the average density of dents having a diameter of 0.5 ⁇ m or more is preferably 0.80 pieces/mm 2 or less, more preferably 0.60 pieces/mm 2 or less, even more preferably 0.30 pieces/mm 2 or less, particularly preferably 0.18 pieces/mm 2 or less, and most preferably 0 pieces/mm 2. If the average density of dents having a diameter of 0.5 ⁇ m or more exceeds 0 pieces/mm 2 , there is a possibility that dents having a larger diameter are formed on the polished surface.
  • the average density of dents having a diameter of 1.5 ⁇ m to 5.0 ⁇ m is preferably 0.02 pieces/mm 2 or less, more preferably 0.01 pieces/mm 2 , and even more preferably 0 pieces/mm 2. From the same viewpoint, the average density of dents having a diameter of more than 5.0 ⁇ m is also preferably 0 pieces/mm 2 .
  • the polished surface is formed by performing a polishing process using a slurry containing an inorganic abrasive with an average particle size of 0.5 ⁇ m or less (more preferably 0.1 ⁇ m or less) as a final polish.
  • the polishing conditions for forming the polished surface are not particularly limited, except for the above conditions for the final polish.
  • a multi-step polishing process may be performed, or only a single-step polishing process (i.e., only the final polish) may be performed, but in practice, it is preferable to perform a multi-step polishing process. In this case, it is preferable to perform a polishing process that causes less mechanical damage to the polished surface, such as by reducing the particle size of the abrasive contained in the slurry used as the steps progress.
  • the material of the inorganic abrasive contained in the slurry can be any known material without particular restrictions, such as diamond, alumina, or silica. It is preferable to use a slurry containing an inorganic abrasive made of diamond.
  • Epoxy Resin Compositions The epoxy resin compositions of Examples 1 to 18 and Comparative Example 1 were prepared by mixing and stirring the raw materials using a roll mill so as to obtain the blending ratios shown in Tables 1 and 2. Details of the components (A) to (C) used as the raw materials are as follows.
  • the filler used as component (C) was a commercially available filler that was used as is without classification treatment.
  • Epoxy resin/Epoxy resin A (YDF8170, bisphenol F type liquid epoxy resin, manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd., epoxy equivalent 158 g/eq)
  • Epoxy resin B (jER630, aminophenol type liquid epoxy resin, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, epoxy equivalent 98 g/eq)
  • Epoxy resin C (Epogose PT general grade, polytetramethylene glycol diglycidyl ether, manufactured by Yokkaichi Synthetic Co., Ltd., epoxy equivalent 440 g/eq)
  • Epoxy resin D (RE410S, bisphenol A type liquid epoxy resin, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., epoxy equivalent 178 g/eq)
  • Curing agent A HN-2200, acid anhydride curing agent, manufactured by Showa Denko Materials Co., Ltd.
  • Curing accelerator A (2P4MZ, 2-phenyl-4-methylimidazole, manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.
  • Curing accelerator B (2MZA, 2,4-diamino-6-[2'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine, manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.)
  • Filler A Silica filler (average particle size 1.8 ⁇ m, maximum particle size 5.0 ⁇ m, filler manufacturing method: deflagration method), product name SE605H-SMG, manufactured by Admatechs Co., Ltd.
  • Filler B Silica filler (average particle size 0.3 ⁇ m, maximum particle size 1.0 ⁇ m, filler manufacturing method: deflagration method), product name SE101G-SMO, manufactured by Admatechs Co., Ltd.
  • Filler C Silica filler (average particle size 0.5 ⁇ m, maximum particle size 0.7 ⁇ m
  • Filler D Silica filler (average particle size 0.6 ⁇ m, maximum particle size 3.0 ⁇ m, filler manufacturing method: deflagration method), product name SE203G-SEJ, manufactured by Admatechs Co., Ltd.
  • Filler E Silica filler (average particle size 10.0 ⁇ m, maximum particle size 20.0 ⁇ m, filler manufacturing method: deflagration method), product name STW7010-20, manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd.)
  • Filler F Silica filler (average particle size 2.0 ⁇ m, maximum particle size 10.0 ⁇ m, filler manufacturing method: deflagration method), product name SE6200, manufactured by Admatechs Co., Ltd.)
  • Filler G Silica filler (average particle size 4.0 ⁇ m, maximum particle size 10.0 ⁇ m, filler manufacturing method: melting method), product name 40SM-E2, manufactured by Admatechs Co., Ltd.)
  • Filler H Silica filler (average particle size 5.0 ⁇ m, maximum particle size 25.0 ⁇ m, filler manufacturing method: melting method), product name FB5SDX, manufactured by Denka Co., Ltd.)
  • polishing conditions for forming a polished surface (polished surface area of the cured product: length x width: 1 mm x 1 mm) by polishing the surface of the sample to be polished are as follows:
  • Step 1 Abrasive materials: Water-resistant abrasive paper #600 Polishing time 3 minutes
  • Step 2 Polishing material: Diamond slurry (Engis Japan Co., Ltd., 6-PC, 6 ⁇ slurry (particle size range: 4-8 ⁇ m)) Polishing time 6 minutes
  • Step 3 Polishing material: Diamond slurry (Engis Japan Co., Ltd., 1-PC, 1 ⁇ slurry (particle size range: 0-2 ⁇ m)) Polishing time 3 minutes
  • Step 4 (Final Polish): Polishing material: Diamond slurry (Master prep, manufactured by BUEHLER, average particle size 0.05 ⁇ m) Polishing time: 2 minutes
  • the polished surface of the observation sample was observed using a scanning electron microscope (S-3400N, Hitachi High-Tech Fielding Corporation) at a magnification of 2000 times and an accelerating voltage of 15 kV.
  • the observation range was the entire polished surface (length: 1 mm ⁇ width: 1 mm) of the cured material embedded in the observation sample.
  • the average particle size and maximum particle size of the filler used in the preparation of the epoxy resin composition of each Example and Comparative Example were measured by the following procedure using a laser diffraction particle size distribution measuring device (LS13320, manufactured by Beckman Coulter, Inc.). First, a measurement sample was prepared by mixing 5 mg of filler with 50 mg of a dispersant (aqueous solution in which 0.5 mass % of Aerosol OT (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to pure water) and dispersing for 10 minutes using an ultrasonic disperser.
  • a dispersant aqueous solution in which 0.5 mass % of Aerosol OT (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to pure water
  • volume-based average particle size D50 particle size that is 50% cumulative from the small diameter side of the volume-based particle size distribution
  • the volume-based average particle size D99.95 particle size that is 99.95% cumulative from the small diameter side of the volume-based particle size distribution
  • Viscosity of Epoxy Resin Composition The viscosity of the epoxy resin composition of each of the Examples and Comparative Examples was measured immediately after preparation of the epoxy resin composition using a Brookfield HB-DV viscometer (model: HB-DV1) at a liquid temperature of 25°C and a rotation speed of 10 rpm.
  • Hollow filler content in the filler was measured by the following procedure. First, 40 g of Solmix AP-1 (organic solvent, mixture of ethanol/methanol/IPA (isopropyl alcohol), manufactured by Japan Alcohol Sales Co., Ltd.) and 10 g of filler were weighed into the same sample bottle, and the mixture was prepared by stirring with a stirrer at a rotation speed of 2000 rpm for 2 minutes. After stirring, the sample bottle removed from the stirrer was left to stand for 24 hours in an environment at a temperature of 25 ° C. After standing, the filler floating on the liquid surface of the mixture in the sample bottle was collected with a dropper together with the mixture and placed in a container of known weight.
  • Solmix AP-1 organic solvent, mixture of ethanol/methanol/IPA (isopropyl alcohol), manufactured by Japan Alcohol Sales Co., Ltd.
  • the container containing the wet filler was placed in a dryer set to 150 ° C. and heated to volatilize the solvent (Solmix AP-1) contained in the wet filler to obtain a dried product (residue).
  • the weight of the container containing the residue was measured, and the weight of the residue was calculated from the difference between this weight and the weight of the container.
  • the weight ratio (ppm) of the residue obtained from 10 g of the filler was calculated as the content of hollow filler particles in the filler.
  • Table 1-2 shows the composition of the epoxy resin composition, as well as the average particle size, maximum particle size, and hollow filler content of the filler used, the viscosity of the epoxy resin composition, the average density of pits with a diameter of 0.5 ⁇ m or more, and the average density of pits with a diameter of 1.5 ⁇ m to 5.0 ⁇ m. It was found from the observation of the polished surface with a scanning electron microscope that the majority of the pits with a diameter of 0.5 ⁇ m or more observed on the polished surface in each of the Examples and Comparative Examples were due to hollow fillers. Furthermore, no pits with a diameter of more than 5.0 ⁇ m were observed in any of the Examples.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

エポキシ樹脂組成物の硬化物表面を研磨した際に研磨面に形成される凹み欠陥の発生をより抑制すること。(A)エポキシ樹脂と、B)硬化剤および硬化促進剤からなる群より選択される少なくとも1種の成分と、(C)フィラーと、を含むエポキシ樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂組成物の硬化物の研磨面に観測される直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度が1.00個/mm2以下である、エポキシ樹脂組成物、これを用いた電子部品実装構造体、および、当該電子部品実装構造体の製造方法。

Description

エポキシ樹脂組成物、電子部品実装構造体および電子部品実装構造体の製造方法
 本発明は、エポキシ樹脂組成物、電子部品実装構造体および電子部品実装構造体の製造方法に関するものである。
 半導体装置を構成する集積回路等の半導体素子の多くは、エポキシ樹脂組成物によって封止されている。また、半導体素子以外の電子部品をエポキシ樹脂組成物によって封止するプロセスを経て電子部品実装構造体が製造される場合もある。半導体素子等の電子部品を封止する樹脂封止方法(成形方法)としては、キャビティに液状あるいは顆粒状のエポキシ樹脂を供給し、次に、溶融した状態のエポキシ樹脂に半導体素子等の電子部品を浸し入れて成形するコンプレッションモールド方式など、複数種類が存在する。しかしながら、近年、大型の樹脂封止品(成形品)の製造に適しているコンプレッションモールド方式が採用される機会が増加している。これは、ウエハーレベルチップサイズパッケージ技術の普及が進んでいることに起因している。また、これらの実装技術には、チップファーストやチップラストと呼ばれる工程がある。特にチップファースト工程では、ウエハ上にICチップ等の半導体素子を先に搭載し、その後に、(i)エポキシ樹脂組成物を用いた半導体素子の封止、(ii)封止により形成されたエポキシ樹脂組成物の硬化物表面の研磨、(iii)研磨により形成された研磨面上への再配線層の形成、が順次実施される。したがって、チップファースト工程では、再配線層を形成する前に、エポキシ樹脂組成物の硬化物表面に対して研磨を行うことにより形成された研磨面において高い平坦性を確保することが重要となる。
 一方、再配線層の形成に先立ち、高い平坦性を有する研磨面を形成する技術としては、たとえば、特許文献1記載の技術が知られている。特許文献1記載の技術では、中空粒子を含むエポキシ樹脂組成物の硬化物の表面をグラインダーで研磨して得られた研磨面において、25mmの範囲に観測される直径5μmより大きい孔の数が1個以下に制御される。
国際公開第2018/225599号パンフレット
 一方、半導体素子等の電子部品をエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止して製造した電子部品実装構造体のさらなる性能・信頼性向上のためには、従来と比べて、平坦性をさらに高めた研磨面に対して、再配線層を形成する必要がある。そして、このためには、研磨面に形成される凹み欠陥をより一層抑制することが重要になる。
 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、エポキシ樹脂組成物の硬化物表面を研磨した際に研磨面に形成される凹み欠陥の発生がより抑制できるエポキシ樹脂組成物、これを用いた電子部品実装構造体、および、当該電子部品実装構造体の製造方法を提供することを課題とする。
 上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、
 本発明のエポキシ樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤および硬化促進剤からなる群より選択される少なくとも1種の成分と、(C)フィラーと、を含むエポキシ樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂組成物の硬化物の研磨面に観測される直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度が1.00個/mm以下である。
 本発明のエポキシ樹脂組成物の一実施形態は、前記(C)フィラーが中空フィラーを含まないことが好ましい。
 本発明のエポキシ樹脂組成物の他の実施形態は、前記(C)フィラーが中空フィラーを含み、かつ、前記(C)フィラー中に含まれる前記中空フィラーの含有率が100ppm以下であることが好ましい。
 本発明のエポキシ樹脂組成物の他の実施形態は、常温での粘度が、1Pa.s以上1000Pa.s以下であることが好ましい。
 本発明のエポキシ樹脂組成物の他の実施形態は、前記エポキシ樹脂組成物中に含まれる前記(C)フィラー成分の含有量が55質量%~86質量%であることが好ましい。
 本発明のエポキシ樹脂組成物の他の実施形態は、液状コンプレッションモールド用であることが好ましい。
 本発明の電子部品実装構造体は、電子部品と、表面に研磨面が設けられ、かつ、前記電子部品を封止するエポキシ樹脂組成物の硬化物と、前記硬化物の研磨面に形成された再配線層と、を備え、前記エポキシ樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤および硬化促進剤からなる群より選択される少なくとも1種の成分と、(C)フィラーと、を含み、前記研磨面に観測される直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度が1.00個/mm以下である。
 本発明の電子部品実装構造体の製造方法は、電子部品を、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤および硬化促進剤からなる群より選択される少なくとも1種の成分と、(C)フィラーと、を含むエポキシ樹脂組成物の硬化物により封止する封止工程と、前記硬化物の表面を研磨することで研磨面を形成する研磨面形成工程と、前記研磨面に再配線層を形成する再配線層形成工程とを、含み、前記研磨面に観測される直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度が1.00個/mm以下である。
 本発明の電子部品実装構造体の製造方法の一実施形態は、前記封止工程が、コンプレッションモールド方式により実施されることが好ましい。
 本発明によれば、エポキシ樹脂組成物の硬化物表面を研磨した際に研磨面に形成される凹み欠陥の発生がより抑制できるエポキシ樹脂組成物、これを用いた電子部品実装構造体、および、当該電子部品実装構造体の製造方法を提供することができる。
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤および硬化促進剤からなる群より選択される少なくとも1種の成分と、(C)フィラーと、を含む。そして、このエポキシ樹脂組成物の硬化物の研磨面に観測される直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度が1.00個/mm以下である。このため、本実施形態のエポキシ樹脂組成物では、ポキシ樹脂組成物の硬化物表面を研磨した際に研磨面に形成される凹み欠陥の発生がより抑制できる。それゆえ、結果的に、本実施形態のエポキシ樹脂組成物を用いて製造された電子部品実装構造体のさらなる性能・信頼性向上を図ることが容易となる。
 ここで、本願明細書において、研磨面に存在する凹みの平均存在密度は以下の手順で測定される。まず、エポキシ樹脂組成物を150℃で2時間熱処理することで得た硬化物を、ダイシング装置を用いて研磨用試料(縦:1mm、横:1mm、厚み:500μm)を準備する。次に、研磨用試料の表面(縦横:1mm×1mmの面)を研磨する。研磨に際しては、研磨面の完成直前に実施される最終の研磨工程(ファイナルポリッシュ)として平均粒径0.5μm以下の無機研磨材を含むスラリーを用いた研磨処理を行うことで測定対象となる研磨面を形成する。これにより10個の観察用試料を準備する。
 次に、走査型電子顕微鏡を用い、観察倍率:2000倍にて観察用試料の研磨面(縦:1mm、横:1mm)全体を観察し、直径0.5μm以上の凹みの個数をカウントした。そして、10個の観察用試料について同様の観察を行い、各々の観察用試料の観察により得られた凹みの個数を平均したものを、直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度(個/mm)として求めた。なお、直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度は、凹み欠陥の発生を抑制して研磨面の平坦性をより向上させる観点からは、0.80個/mm以下が好ましく、0.60個/mm以下がより好ましく、0.30個/mm以下がさらに好ましく、0.18個/mm以下が特に好ましく、0個/mmが最も好ましい。
 なお、直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度が0個/mmを超える場合は、より大きい直径を有する凹みが研磨面に形成されている可能性がある。このような場合においても研磨面の平坦性を確保する観点から、直径1.5μm~5.0μmの凹みの平均存在密度は、0.02個/mm以下であることが好ましく、0.01個/mmであることがより好ましく、0個/mmであることがさらに好ましい。また、同様の観点から直径5.0μmを超える凹みの平均存在密度も0個/mmであることが好ましい。
 なお、本願出願時点において、再配線層を有する半導体装置等の電子部品実装構造体の製造に際して、研磨面の形成(ファイナルポリッシュ)に用いられる研磨方法としてはグラインダー研磨が主流である(たとえば、特開2022-141179号公報/段落0020、0025等、特開2019-129179号公報/段落0054-0055)。したがって、特許文献1(特に段落0065-0066、表1-2)に開示されるように、ファイナルポリッシュとしてグラインダー研磨により形成された研磨面の凹み欠陥を評価することは、本願出願時点における電子部品実装構造体の性能・信頼性の向上を図る上では有用と考えられる。
 しかしながら、砥石を高速回転させて加工対象物に接触させることで表面を削る研磨方法であるグラインダー研磨では、研磨面形成時における研磨面表面に対する機械的ダメージが大きく、結果的に凹み欠陥の数やサイズは大きくなり易いと考えられる。また、電子部品実装構造体のさらなる性能・信頼性向上のためには、従来と比べて、平坦性をさらに高めた研磨面に対して、再配線層を形成する必要がある。これらの点を踏まえて、本発明者らは、下記(1)~(3)に示す将来予測に対応する必要があると考えた。
(1)研磨面を形成する際のファイナルポリッシュとして、将来的にはグラインダー研磨の代わりにグラインダー研磨よりも研磨面に対する研磨時の機械的ダメージがより小さい研磨方法が採用されると予測される。
(2)グラインダー研磨の代わりとなるファイナルポリッシュの研磨方法としては、コストパフォーマンスなどの観点から、平均粒径が0.5μm以下(より好ましくは0.1μm以下)の無機研磨材を含むスラリーを用いた研磨処理(バレル研磨やバフ研磨、化学機械研磨など)が主流になると予測される。
(3)研磨面に対して要求される平坦性(言い換えれば、許容され得る凹み欠陥のサイズ)については、将来的には、グラインダー研磨により形成された研磨面を前提とした特許文献1に示す評価基準(すなわち、直径5μm未満の凹み欠陥は許容)よりもさらに厳しくなると予測される。
 したがって、本実施形態のエポキシ樹脂組成物では、硬化物の研磨面に形成された凹み欠陥のサイズ的許容値を0.5μm未満にまで引き下げると共に、平均粒径が0.5μm以下の無機研磨材を含むスラリーを用いたファイナルポリッシュを経て形成された研磨面の凹み欠陥を評価することが極めて重要と考えた。そして、以上に説明したような将来予測及び知見に基づき、本発明者らは、本実施形態のエポキシ樹脂組成物、電子部品実装構造体およびその製造方法を見出した。
 次に、本実施形態のエポキシ樹脂組成物を構成する各成分の詳細を以下に説明する。
(A)エポキシ樹脂
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物に用いられるエポキシ樹脂としては、一般的に半導体封止用として使用される各種のエポキシ樹脂であれば特に限定されないが、粘度や注入性の観点からは液状のエポキシ樹脂を用いることが好適である。また、エポキシ樹脂組成物に配合されるエポキシ樹脂としては、1種類のエポキシ樹脂のみを用いてもよく、2種以上のエポキシ樹脂を併用してもよい。
 エポキシ樹脂の具体例としては、代表的には芳香族エポキシ樹脂および脂肪族エポキシ樹脂が挙げられる。芳香族エポキシ樹脂の例としては、p-グリシジルオキシフェニルジメチルトリスビスフェノールAジグリシジルエーテルなどのビスフェノールA型エポキシ樹脂;ビスフェノールF型エポキシ樹脂;ノボラック型エポキシ樹脂;フルオレン型エポキシ樹脂;ビフェニルアラルキルエポキシ樹脂;p-tert-ブチルフェニルグリシジルエーテル、1,4-フェニルジメタノールジグリシジルエーテルのようなジエポキシ樹脂;3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ジグリシジルオキシビフェニルのようなビフェニル型エポキシ樹脂;ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、トリグリシジル-p-アミノフェノール、テトラグリシジル-m-キシリレンジアミンのようなアミノフェノール型エポキシ樹脂;ナフタレン型エポキシ樹脂;及び植物由来の骨格を有するエポキシ樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 また、脂肪族エポキシ樹脂の例としては、脂肪族エポキシ化合物の具体例としては、アルキルアルコールグリシジルエーテル[ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル等]、アルケニルアルコールグリシジルエーテル[ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル等]などの分子内にエポキシ基を1つ有する単官能脂肪族エポキシ化合物;アルキレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテルなどのポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル、アルケニレングリコールジグリシジルエーテル等の分子内にエポキシ基を2つ有する二官能脂肪族エポキシ化合物;トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の三官能以上のアルコールのポリグリシジルエーテル[トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトール(トリ又はテトラ)グリシジルエーテル、ジペンタエリスリトール(トリ、テトラ、ペンタ又はヘキサ)グリシジルエーテル等]などの分子内にエポキシ基を3つ以上有する多官能脂肪族エポキシ化合物などが挙げられる。
 エポキシ樹脂組成物におけるエポキシ樹脂の含有量は、1質量部~50質量部であることが好ましく、5質量部~45質量部であることがより好ましく、12質量部~40質量部であることが更に好ましい。
 また、2種類以上のエポキシ樹脂組成物を組み合わせて用いる場合、特に、芳香族エポキシ樹脂と脂肪族エポキシ樹脂とを組み合わせて用いる場合において、エポキシ樹脂組成物の低粘度化を容易にする観点からは、エポキシ樹脂として、下記一般式(1)に示す(ポリ)テトラメチレングリコールジグリシジルエーテルを用いることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 ここで、一般式(1)中、nは、1~15の自然数であることが好ましい。また、一般式(1)に示す(ポリ)テトラメチレングリコールジグリシジルエーテルの数平均分子量は200~2000であることがより好ましい。なお、市販の一般式(1)に示す(ポリ)テトラメチレングリコールジグリシジルエーテルとしては、エポゴーセーPT一般グレードなどが挙げられる。
 また、本実施形態のエポキシ樹脂組成物では、後述するように、(C)フィラーとして最大粒径が5μm以下のフィラーを用いることが好適である。ここで、最大粒径が5μm以下のフィラーをエポキシ樹脂組成物に多量に配合した場合、エポキシ樹脂組成物の粘性が増大し易くなる上に、エポキシ樹脂組成物の調製自体が困難となるおそれもある。しかしながら、このような場合であっても、エポキシ樹脂として一般式(1)に示す(ポリ)テトラメチレングリコールジグリシジルエーテルを用いることで、最大粒径が5μm以下のフィラーをエポキシ樹脂組成物に多量に配合したエポキシ樹脂組成物の粘性の増大を抑制し、エポキシ樹脂組成物の調製が容易となるのみならず、適度な粘度や注入性の確保も容易になる。
 一般式(1)に示す(ポリ)テトラメチレングリコールジグリシジルエーテルの含有量は、(A)エポキシ樹脂の全量を100質量部とした場合、適度な粘度や注入性の確保を容易とする観点から、5.0質量部~50.0質量部が好ましく、10.0質量部~40.0質量部がより好ましい。
(B)硬化剤および硬化促進剤
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物では、硬化剤および硬化促進剤からなる群より選択される少なくとも1種の成分が用いられる。すなわち、硬化剤あるいは硬化促進剤のいずれか一方のみを用いてもよく、両方を組み合わせて用いてもよい。
 硬化剤は、一般的に使用される各種硬化剤であればよく、特に限定されない。エポキシ樹脂組成物に配合される硬化剤としては、1種類の硬化剤のみを用いてもよく、2種類以上の硬化剤を併用してもよい。硬化剤としては、たとえば、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤などが挙げられる。
 アミン系硬化剤の具体例としては、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタミン、m-キシレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、2-メチルペンタメチレンジアミンなどの脂肪族ポリアミン、イソフォロンジアミン、1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ノルボルネンジアミン、1,2-ジアミノシクロヘキサンなどの脂環式ポリアミン、N-アミノエチルピペラジン、1,4-ビス(2-アミノ-2-メチルプロピル)ピペラジンなどのピペラジン型のポリアミン、ジエチルトルエンジアミン、ジメチルチオトルエンジアミン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジエチルジフェニルメタン、ビス(メチルチオ)トルエンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、m-フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ジエチルトルエンジアミン、トリメチレンビス(4-アミノベンゾエート)、ポリテトラメチレンオキシド-ジ-p-アミノベンゾエートなどの芳香族ポリアミン類が挙げられる。
 酸無水物系硬化剤の具体例としては、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物等のアルキル化テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルハイミック酸無水物、アルケニル基で置換されたコハク酸無水物、メチルナジック酸無水物、グルタル酸無水物等が例示される。
 フェノール系硬化剤の具体例としては、フェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を指し、例えば、フェノールノボラック樹脂およびそのアルキル化物またはアリル化物、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル(フェニレン、ビフェニレン骨格を含む)樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリフェノールメタン樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂等が挙げられる。
 エポキシ樹脂組成物に配合される硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂との化学量論上の当量比(硬化剤当量/エポキシ基当量)が0.01~1.5となる量であることが好ましく、0.02~1.4となる量であることがより好ましい。また、エポキシ樹脂組成物から固体状成分((C)フィラーおよび必要に応じて添加されるその他の固体状材料)を除いた液状成分に対する硬化剤の配合割合は1質量部~80質量部であることが好ましく、5質量部~50質量部であることがより好ましい。
 硬化促進剤は、一般的に使用される各種硬化促進剤であればよく、特に限定されない。エポキシ樹脂組成物に配合される硬化促進剤としては、1種類の硬化促進剤のみを用いてもよく、2種類以上の硬化促進剤を併用してもよい。硬化促進剤としては、たとえば、イミダゾール系硬化促進剤、第三級アミン系硬化促進剤(但し、イミダゾール系硬化促進剤を除く)、リン系硬化促進剤などが挙げられる。
 イミダゾール系硬化促進剤の具体例としては、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-イソプロピルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ドデシルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2-ベンジルイミダゾール、2,4,5-トリメチルイミダゾール、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン等が挙げられる。
 第三級アミン系硬化促進剤(但し、イミダゾール系硬化促進剤を除く)の具体例としては、第三級アミノ基を1個以上有する化合物である。そのような第三級アミン化合物としては、メチルジエチルアミン、ジメチルエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリヘキシルアミン、トリエチレンジアミン(1,4-ジアザジシクロ(2.2.2)オクタン(DABCO))、ヘキサメチレンテトラミン、N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン,N-メチルピロリジン、N-メチルピペリジン、N,N'-ジメチルピペラジン、N-メチルモルホリン,1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7(DBU)、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]-5-ノネン(DBN)等の脂肪族第三級アミン化合物;N,N-ジメチルアニリン、N,N-ジエチルアニリン、ベンジルジメチルアミン、トリフェニルアミン、ピリジン、4-ジメチルピリジン、4-ヒドロキシピリジン、2,2'-ジピリジル、2,5-ジメチルピラジン、キノリン等の芳香族第三級アミン化合物が挙げられる。
 リン系硬化促進剤の具体例としては、トリフェニルホスフィン等の第三級ホスフィン、テトラフェニルホスホニウム、テトラフェニルボラート等のホスホニウム塩が挙げられる。
 エポキシ樹脂組成物から固体状成分((C)フィラーおよび必要に応じて添加されるその他の固体状材料)を除いた液状成分に対する硬化促進剤の配合割合は0.01質量部~50質量部であることが好ましく、0.02質量部~40質量部であることがより好ましく、0.03質量部~30質量部であることが更に好ましい。
(C)フィラー
 フィラーは、エポキシ樹脂組成物の硬化物の熱膨張係数を低下させる効果を有するものであれば特に限定されない。フィラーの材質としては、シリカ、アルミナ、アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられる。フィラーとしては、エポキシ樹脂組成物に対するフィラーの配合量(充填量)を高くできる観点から、特にシリカフィラーが好適である。また、フィラーは、シランカップリング剤等の表面処理剤によって表面処理されていてもよい。
 フィラーの形状は特に限定されず、球状、不定形、りん片状等のいずれの形態であってもよい。また、フィラーの平均粒径は、0.01μm~10.0μmであることが好ましく、0.02μm~5.0μmであることがより好ましく、0.03μm~2.0μmであることがさらに好ましい。なお、平均粒径は、レーザー回析法粒度分布測定装置を用いて測定した体積平均粒径D50(体積基準の粒度分布の小径側からの累積50%となる粒径)値を意味する。
 なお、エポキシ樹脂組成物の硬化物の表面を研磨した際に発生する凹み欠陥の原因としては、主に以下の2つが考えられる。
<1>研磨中に、硬化物表面近傍に存在するフィラー(特に、相対的に大径の粗大なフィラー)が硬化物表面から脱落することで凹み欠陥が形成される場合
<2>研磨中に、硬化物表面近傍に存在する中空構造を有するフィラー(以下、「中空フィラー」と称す場合がある)の外殻が破壊されて、中空フィラーの中空部が外部に露出することで凹み欠陥が形成される場合
 したがって、上記<1>および<2>に示す凹み欠陥の発生を抑制するためには、(a)最大粒径のより小さいフィラーを用いたり、(b)中空フィラーを含まないフィラーを用いたり、あるいは、(c)中空フィラーを含むフィラーを用いる場合は中空フィラーの含有率がより小さく、かつ、直径0.5μm以上の凹みを発生させ難い最大粒径を有するフィラーを用いることが重要である。
 上述した知見を踏まえると、フィラーの最大粒径の上限値は、20.0μm以下であることが好ましく、12μm以下であることがより好ましく、7.5μm以下であることがさらに好ましく、5.0μm以下であることが特に好ましい。なお、2種類以上のフィラーを組み合わせて用いる場合は、全種類のフィラーの最大粒径が、上記範囲内であることが好ましい。一方、最大粒径の下限値は特に限定されないが、実用上は、平均粒径を超える値であればよく、たとえば、平均粒径の1.1倍~1.4倍の値以上とすることが好ましい。ここで、フィラーの最大粒径は、レーザー回析法粒度分布測定装置を用いて測定した体積平均粒径D99.95(体積基準の粒度分布の小径側からの累積99.95%となる粒径)の値を意味する。なお、エポキシ樹脂組成物の調製に用いるフィラーとしては、予め、各種の分級処理により平均粒径や最大粒径を所望の値に調整したものを用いてもよい。
 一方、フィラーの製造方法としては様々な方法があるが、これらの中でも、溶融法や爆燃法等により製造されるフィラーでは、造粒時に空気を巻き込むようにして粒子が形成されることで、不可避的粒子として中空フィラーが発生する。中空フィラーを含有する代表的なフィラーとしては、上述した製造方法により製造されたシリカフィラーやアルミナフィラーがある。したがって、中空フィラー由来の凹み欠陥の発生を根本的に防止する観点からは、造粒時に中空フィラーが発生しないフィラー、言い換えれば不可避的粒子として中空フィラー含まないフィラー(中空フィラー含有率0ppmのフィラー)を用いることが最も好適である。このようなフィラーとしては、たとえば湿式法(ゾルゲル法など)で製造されるフィラーを挙げることができる。
 エポキシ樹脂組成物に用いるフィラーが、(不可避的粒子として)中空フィラーを含む場合、凹み欠陥の発生を抑制する観点から、中空フィラーの含有率は、100ppm以下であることが好ましく、50ppm以下であることがより好ましく、5ppm以下であることがさらに好ましく、含有率の値は小さければ小さい程良い。なお、2種類以上のフィラーを組み合わせて用いる場合は、フィラー全量を基準として、中空フィラーの含有率が100ppm以下であることが好ましい。また、エポキシ樹脂組成物の調製に用いる中空粒子を含むフィラーとしては、予め、破壊分級や湿式分級などの精密分級処理によって大きい中空部を有する中空フィラーの含有率を低減させたフィラーを用いることもできる。
 エポキシ樹脂組成物に含まれるフィラーの含有量は、硬化物の熱膨張係数を低くすると共に適度な流動性を有するエポキシ樹脂組成物の調製を容易にする観点から、50質量%~95質量%であることが好ましく、55質量%~86質量%であることがより好ましく、60質量%~84質量%であることが更に好ましい。
(D)その他の成分
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物には、上記(A)~(C)成分以外のその他の成分を必要に応じてさらに配合してもよい。その他の成分としては特に限定されないが、たとえば、イオントラップ剤、レベリング剤、酸化防止剤、消泡剤、難燃剤、着色剤、反応性希釈剤、エラストマーなどを例示することができる。その他の成分の配合量は、その種類に応じて適宜選択することができる。
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、(A)~(C)成分および必要に応じて用いられる(D)その他の成分を混合攪拌して調製される。混合攪拌に際してはロールミルやプラネタリーミキサーなどの公知の混合攪拌手段を適宜利用することができる。また、各成分を混合攪拌する場合、エポキシ樹脂組成物を構成する全成分を同時に混合攪拌してもよく、全成分のうち、一部の成分のみを混合攪拌して得た1次混合物を調整した後、この1次混合物に残りの成分をさらに添加して混合攪拌してもよい。なお、エポキシ樹脂組成物の調製に用いるフィラーの含有量が86質量%を超える場合、フィラー以外の成分の種類・量や、混合攪拌に用いる混合攪拌装置やその条件次第では、エポキシ樹脂組成物の調製が困難になる場合がある。したがって、フィラー以外の成分の種類・量や、混合攪拌に用いる混合攪拌装置やその条件に大きく依存することなく、安定的にエポキシ樹脂組成物を容易に調整できるという観点からは、エポキシ樹脂の調製に用いるフィラーの含有量は86質量%以下に設定することが好ましく、84質量%以下に設定することがより好ましい。
 本実施形態のエポキシ樹脂組成物の粘度は、取り扱い性および注入性の観点から、常温(25℃)での粘度が、1Pa・s~1000Pa・sであることが好ましく、5Pa・s~800Pa・sであることがより好ましく、7Pa・s~700Pa・sであることがさらに好ましい。
 また、本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、半導体素子等の電子部品をエポキシ樹脂組成物の硬化物により封止した後、硬化物の表面を研磨し、その後、硬化物表面に形成された研磨面に再配線層を形成するプロセスを経て半導体装置等の電磁部品実装構造体を製造するプロセスにおいて好適に利用できる。しかしながら、本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、上記プロセスにおいて、コンプレッションモールド方式により電磁部品実装構造体を製造するコンプレッションモールド用のエポキシ樹脂組成物であることがより好適である。
 本実施形態の電子部品実装構造体は、電子部品と、表面に研磨面が設けられ、かつ、電子部品を封止するエポキシ樹脂組成物の硬化物と、硬化物の研磨面に形成された再配線層と、を備える。ここで、エポキシ樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤および硬化促進剤からなる群より選択される少なくとも1種の成分と、(C)フィラーと、を含む。そして、研磨面に観測される直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度が1.0個/mm以下である。なお、電子部品としては、代表的には半導体素子が挙げられるが、半導体素子以外の各種の電子素子も勿論利用できる。また、電子部品実装構造体としては、代表的には半導体装置が挙げられる。
 また、本実施形態の電子部品実装構造体の製造方法は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤および硬化促進剤からなる群より選択される少なくとも1種の成分と、(C)フィラーと、を含むエポキシ樹脂組成物の硬化物により封止する封止工程と、硬化物の表面を研磨することで研磨面を形成する研磨面形成工程と、研磨面に再配線層を形成する再配線層形成工程とを、含む。ここで、研磨面に観測される直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度が1.00個/mm以下である。なお、封止工程は、コンプレッションモールド方式により実施されることが好適である。
 本実施形態の電子部品実装構造体およびその製造方法において、直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度は、凹み欠陥の発生を抑制して研磨面の平坦性をより向上させる観点からは、0.80個/mm以下が好ましく、0.60個/mm以下がより好ましく、0.30個/mm以下がさらに好ましく、0.18個/mm以下が特に好ましく、0個/mmが最も好ましい。なお、直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度が0個/mmを超える場合は、より大きい直径を有する凹みが研磨面に形成されている可能性がある。このような場合においても研磨面の平坦性を確保する観点から、直径1.5μm~5.0μmの凹みの平均存在密度は、0.02個/mm以下であることが好ましく、0.01個/mmであることがより好ましく、0個/mmであることがさらに好ましい。また、同様の観点から直径5.0μmを超える凹みの平均存在密度も0個/mmであることが好ましい。
 また、本実施形態の電子部品実装構造体およびその製造方法において、研磨面は、ファイナルポリッシュとして平均粒径が0.5μm以下(より好ましくは0.1μm以下)の無機研磨材を含むスラリーを用いた研磨処理を行うことで形成される。そして、ファイナルポリッシュの条件を上記条件とする以外は、研磨面を形成する際の研磨条件は特に限定されない。たとえば、研磨面形成工程では、多段階(マルチステップ)の研磨処理を実施してもよいし、1段階(シングルステップ)の研磨処理のみ(すなわち、ファイナルポリッシュのみ)を実施してもよいが、実用上は、多段階の研磨処理を実施することが好ましい。この場合、ステップの進行に伴い、使用するスラリーに含まれる研磨材の粒径を小さくしていくなどのように、研磨面に対する機械的ダメージのより少ない研磨処理を行うことが好ましい。
 また、ファイナルポリッシュも含めて、研磨面形成工程の各ステップにおいてスラリーを用いる場合、スラリーに含まれる無機研磨材の材質としては、公知の材質であれば特に制限無く利用でき、たとえば、ダイヤモンド、アルミナ、シリカなどが利用できる。なお、スラリーとしては、ダイヤモンドからなる無機研磨材を含むスラリーを用いることが好適である。
 以下に本発明の具体例を実施例を挙げて説明するが、本発明は以下に説明する実施例のみに限定されるものではない。
1.エポキシ樹脂組成物の調製
 表1~表2に示す配合比率となるように、ロールミルを用いて原料を混合攪拌することにより実施例1~18および比較例1のエポキシ樹脂組成物を調製した。なお、原料として用いた(A)~(C)成分の詳細は以下の通りである。また、(C)成分として用いたフィラーは、市販のフィラーを分級処理せずにそのまま用いた。
2.エポキシ樹脂組成物の調製に用いた原料成分
(A)エポキシ樹脂
・エポキシ樹脂A(YDF8170、ビスフェノールF型液状エポキシ樹脂、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製、エポキシ当量158g/eq)
・エポキシ樹脂B(jER630、アミノフェノール型液状エポキシ樹脂、三菱ケミカル株式会社製、エポキシ当量98g/eq)
・エポキシ樹脂C(エポゴーセーPT一般グレード、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、四日市合成株式会社製、エポキシ当量440g/eq)
・エポキシ樹脂D(RE410S、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂、日本化薬社製、エポキシ当量178g/eq)
(B)硬化剤および硬化促進剤
・硬化剤A(HN-2200、酸無水物系硬化剤、昭和電工マテリアルズ株式会社製)
・硬化促進剤A(2P4MZ、2-フェニルー4-メチルイミダゾール、四国化成工業株式会社製)
・硬化促進剤B(2MZA、2,4-ジアミノー6-[2‘―メチルイミダゾリルー(1’)]―エチルーs―トリアジン、四国化成工業株式会社製)
(C)フィラー
・フィラーA:シリカフィラー(平均粒径1.8μm、最大粒径5.0μm、フィラーの製造法:爆燃法)、製品名SE605H-SMG、株式会社アドマテックス製
・フィラーB:シリカフィラー(平均粒径0.3μm、最大粒径1.0μm、フィラーの製造法:爆燃法)、製品名SE101G-SMO、株式会社アドマテックス製
・フィラーC:シリカフィラー(平均粒径0.5μm、最大粒径0.7μm、フィラーの製造法:ゾルゲル法)、製品名KE-S50SG、株式会社日本触媒製
・フィラーD:シリカフィラー(平均粒径0.6μm、最大粒径3.0μm、フィラーの製造法:爆燃法)、製品名SE203G-SEJ、株式会社アドマテックス製
・フィラーE:シリカフィラー(平均粒径10.0μm、最大粒径20.0μm、フィラーの製造法:爆燃法)、製品名STW7010-20、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製)
・フィラーF:シリカフィラー(平均粒径2.0μm、最大粒径10.0μm、フィラーの製造法:爆燃法)、製品名SE6200、株式会社アドマテックス製)
・フィラーG:シリカフィラー(平均粒径4.0μm、最大粒径10.0μm、フィラーの製造法:溶融法)、製品名40SM―E2、株式会社アドマテックス製)
・フィラーH:シリカフィラー(平均粒径5.0μm、最大粒径25.0μm、フィラーの製造法:溶融法)、製品名FB5SDX、デンカ株式会社製)
3.各種の評価・測定方法
3.1 凹みの平均存在密度
(1)観察用試料の作製
 凹みの平均存在密度(個/mm)の観察に用いる観察用試料を以下の手順により作製した。まず、各実施例および比較例のエポキシ樹脂組成物を150℃で2時間熱処理することで得た硬化物を、ダイシング装置を用いて加工することでダイシング加工済み硬化物(縦:1mm、横:1mm、厚み:500μm)を準備した。続いて、三啓製クリアカップ(外径:25mmφ×高さ:23mm、カタログNo.010-0250)の底に、縦横:1mm×1mmからなる面を下にしてダイシング加工済み硬化物をセットした。その後、クリアカップに埋め込み用2液型エポキシ樹脂を流し込み、一晩常温で放置してダイシング加工済み硬化物の周囲をエポキシ樹脂の硬化物で固めることで、研磨用試料を得た。次に、研磨用試料の硬化物が露出している側の表面を研磨することで、10個の観察用試料を作製した。なお、研磨用試料の表面を研磨することで研磨面(硬化物の研磨面領域は、縦横:1mm×1mm)を形成する際の研磨条件は以下のとおりである。
(2)研磨面の形成および研磨条件
 研磨用試料の表面を、ストルアス自動研磨装置(テグラミン-20、struers社製)を用いて、ステップ1からステップ4の順に4段階の研磨処理を行った。なお、各ステップで用いた研磨用部材および研磨時間は以下の通りである。
ステップ1:
 研磨用部材 耐水研磨紙 #600
 研磨時間  3分
ステップ2:
 研磨用部材 ダイヤモンドスラリー(日本エンギス株式会社製、6-PC、6μスラリー(粒径レンジ:4-8μm)) 
 研磨時間  6分
ステップ3:
 研磨用部材 ダイヤモンドスラリー(日本エンギス株式会社製、1-PC、1μスラリー(粒径レンジ:0-2μm))
 研磨時間  3分
ステップ4(ファイナルポリッシュ):
 研磨用部材 ダイヤモンドスラリー(BUEHLER社製、Master prep、平均粒径0.05μm)
 研磨時間  2分
 なお、ステップ1~4における回転数および研磨荷重は以下のとおりである。
回転数:150rpm
研磨荷重:10N
(3)研磨面の観察
 観察用試料の研磨面の観察は、走査型電子顕微鏡(S-3400N、日立ハイテクフィールディング社製)により、観察倍率2000倍、加速電圧15kvにて実施した。そして、観察範囲を観察用試料中に埋め込まれた硬化物の研磨面全体(縦:1mm×横:1mm)として観察を行った。
(4)凹み個数の計測および凹みの平均存在密度の算定
 観察用試料の研磨面(硬化物部分の研磨面)について、直径0.5μm以上の凹みの個数について計測した。これを10個の観察用試料について行い各々の観察用試料の観察により得られた凹みの個数を平均したものを、直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度(個/mm)として求めた。また、同様の手順にて、直径1.5μm~5.0μmの凹みの平均存在密度(個/mm)も求めた。
3.2 フィラーの平均粒径および最大粒径
 各実施例および比較例のエポキシ樹脂組成物の調製に使用したフィラーの平均粒径および最大粒径は、レーザー回析法粒度分布測定装置(ベックマン・コールター社製、LS13320)を用いて以下の手順により測定した。まず、5mgのフィラーを分散剤(純水にエーロゾルOT(富士フィルム和光純薬株式会社製)を0.5質量%添加した水溶液)50mgに配合して超音波分散機を用いて10分間分散した測定用サンプルを準備した。そして、この測定サンプルを用いて、流速50ml/秒、測定時間90秒、溶媒に純水、溶媒屈折率1.333とした条件で測定を実施した。これにより、体積基準の粒度分布を得た。そして、体積平均粒径D50(体積基準の粒度分布の小径側からの累積50%となる粒径)を平均粒径とし、体積平均粒径D99.95(体積基準の粒度分布の小径側からの累積99.95%となる粒径)を最大粒径として求めた。
3.3 エポキシ樹脂組成物の粘度
 各実施例および比較例のエポキシ樹脂組成物の粘度は、ブルックフィールド社製HB-DV型粘度計(型番:HB-DV1)を用いて、液温25℃、回転数10rpmにおいて、エポキシ樹脂組成物を調製した直後に測定した。
3.4 フィラーに含まれる中空フィラーの含有率   
 フィラーに含まれる中空フィラーの含有率は以下の手順で測定した。まず、ソルミックスAP―1(有機溶剤、エタノール/メタノール/IPA(イソプロピルアルコール)の混合物、日本アルコール販売社製)40gとフィラー10gとを同じ試料瓶に計量し、撹拌装置で回転速度2000rpm・2分撹拌を行うことで混合液を調整した。攪拌処理後、攪拌装置から取り出した試料瓶を、温度25℃の環境下にて24時間静置した。静置後、試料瓶内の混合液の液面に浮かんでいるフィラーをスポイトで混合液と共に採取し、重量既知の容器に入れた。その後、湿潤状態のフィラーを収納した容器を、150℃設定された乾燥機内に配置して加熱することにより、湿潤状態のフィラーに含まれる溶媒(ソルミックスAP―1)を揮発させることで乾燥物(残渣物)を得た。残渣物を収納した容器の重量を計測し、この重量と容器の重量との差分をから残渣物の重量を求めた。そして、フィラー10gから得られた残渣物の重量の割合(ppm)をフィラー中に含まれる中空フィラーの含有率として求めた。
4.評価結果
 表1-2に、エポキシ樹脂組成物の組成等と共に、使用したフィラーの平均粒径、最大粒径および中空フィラーの含有率、エポキシ樹脂組成物の粘度、直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度、ならびに、直径1.5μm~5.0μmの凹みの平均存在密度を示す。なお、走査型電子顕微鏡による研磨面の観察結果から、各実施例および比較例において研磨面に観察された直径0.5μm以上の凹みは、大部分が中空フィラーに由来するものであることが判った。また、いずれの実施例においても直径5.0μmを超える凹みは全く観察されなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003

Claims (9)

  1.  (A)エポキシ樹脂と、
     (B)硬化剤および硬化促進剤からなる群より選択される少なくとも1種の成分と、
     (C)フィラーと、
    を含むエポキシ樹脂組成物であって、
     前記エポキシ樹脂組成物の硬化物の研磨面に観測される直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度が1.00個/mm以下である、エポキシ樹脂組成物。
  2.  前記(C)フィラーが中空フィラーを含まない、請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
  3.  前記(C)フィラーが中空フィラーを含み、かつ、前記(C)フィラー中に含まれる前記中空フィラーの含有率が100ppm以下である、請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
  4.  常温での粘度が、1Pa.s以上1000Pa.s以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
  5.  前記エポキシ樹脂組成物中に含まれる前記(C)フィラー成分の含有量が55質量%~86質量%である、請求項1~4のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
  6.  液状コンプレッションモールド用である、請求項1~5のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
  7.  電子部品と、
     表面に研磨面が設けられ、かつ、前記電子部品を封止するエポキシ樹脂組成物の硬化物と、
     前記硬化物の研磨面に形成された再配線層と、
    を備え、
    前記エポキシ樹脂組成物は、
    (A)エポキシ樹脂と、
    (B)硬化剤および硬化促進剤からなる群より選択される少なくとも1種の成分と、(C)フィラーと、を含み、
     前記研磨面に観測される直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度が1.00個/mm以下である、電子部品実装構造体。
  8.  電子部品を、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤および硬化促進剤からなる群より選択される少なくとも1種の成分と、(C)フィラーと、を含むエポキシ樹脂組成物の硬化物により封止する封止工程と、
     前記硬化物の表面を研磨することで研磨面を形成する研磨面形成工程と、
     前記研磨面に再配線層を形成する再配線層形成工程とを、含み、
     前記研磨面に観測される直径0.5μm以上の凹みの平均存在密度が1.00個/mm以下である、電子部品実装構造体の製造方法。
  9.  前記封止工程が、コンプレッションモールド方式により実施される、請求項8に記載の電子部品実装構造体の製造方法。

     
PCT/JP2023/026781 2022-11-10 2023-07-21 エポキシ樹脂組成物、電子部品実装構造体および電子部品実装構造体の製造方法 WO2024100934A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022180433 2022-11-10
JP2022-180433 2022-11-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024100934A1 true WO2024100934A1 (ja) 2024-05-16

Family

ID=91032570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/026781 WO2024100934A1 (ja) 2022-11-10 2023-07-21 エポキシ樹脂組成物、電子部品実装構造体および電子部品実装構造体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024100934A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005105243A (ja) * 2003-07-18 2005-04-21 Shin Etsu Chem Co Ltd フリップチップ実装用サイドフィル材及び半導体装置
WO2018221682A1 (ja) * 2017-05-31 2018-12-06 日立化成株式会社 圧縮成型用液状樹脂組成物及び電子部品装置
WO2018225599A1 (ja) * 2017-06-09 2018-12-13 ナガセケムテックス株式会社 エポキシ樹脂組成物、電子部品実装構造体およびその製造方法
WO2019073763A1 (ja) * 2017-10-10 2019-04-18 味の素株式会社 硬化体及びその製造方法、樹脂シート及び樹脂組成物
WO2019124192A1 (ja) * 2017-12-21 2019-06-27 ナミックス株式会社 樹脂組成物、半導体封止材、一液型接着剤および接着フィルム
JP2022113053A (ja) * 2021-01-22 2022-08-03 味の素株式会社 樹脂組成物、樹脂ペースト、硬化物、半導体チップパッケージ及び半導体装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005105243A (ja) * 2003-07-18 2005-04-21 Shin Etsu Chem Co Ltd フリップチップ実装用サイドフィル材及び半導体装置
WO2018221682A1 (ja) * 2017-05-31 2018-12-06 日立化成株式会社 圧縮成型用液状樹脂組成物及び電子部品装置
WO2018225599A1 (ja) * 2017-06-09 2018-12-13 ナガセケムテックス株式会社 エポキシ樹脂組成物、電子部品実装構造体およびその製造方法
WO2019073763A1 (ja) * 2017-10-10 2019-04-18 味の素株式会社 硬化体及びその製造方法、樹脂シート及び樹脂組成物
WO2019124192A1 (ja) * 2017-12-21 2019-06-27 ナミックス株式会社 樹脂組成物、半導体封止材、一液型接着剤および接着フィルム
JP2022113053A (ja) * 2021-01-22 2022-08-03 味の素株式会社 樹脂組成物、樹脂ペースト、硬化物、半導体チップパッケージ及び半導体装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102337127B1 (ko) 액상 봉지재, 그것을 사용한 전자부품
JP7148508B2 (ja) 圧縮成型用液状樹脂組成物及び電子部品装置
JPWO2012121377A1 (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2009097014A (ja) 封止用液状樹脂組成物、電子部品装置及びウエハーレベルチップサイズパッケージ
JP7148507B2 (ja) 封止用液状樹脂組成物及び電子部品装置
JP6988952B2 (ja) 封止組成物及び半導体装置
JP2020200478A (ja) 樹脂組成物、硬化物、封止用フィルム及び封止構造体
JP2018141052A (ja) 樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置
KR102582382B1 (ko) 에폭시 수지 조성물, 전자 부품 실장 구조체 및 그 제조 방법
KR20200092320A (ko) 수지 조성물, 반도체 봉지재, 일액형 접착제 및 접착 필름
JP7420559B2 (ja) 封止用樹脂組成物
WO2024100934A1 (ja) エポキシ樹脂組成物、電子部品実装構造体および電子部品実装構造体の製造方法
TW202321339A (zh) 環氧樹脂組成物、液狀壓模材、圓頂封裝(glob top)材及半導體裝置
KR102428705B1 (ko) 대면적의 반도체 소자 탑재 기재를 밀봉하는 방법
TW202419504A (zh) 環氧樹脂組成物、電子零件安裝構造體及電子零件安裝構造體之製造方法
WO2021261064A1 (ja) 液状コンプレッションモールド材
JP2023109410A (ja) Tsv用モールドアンダーフィル組成物
WO2022149601A1 (ja) 封止組成物及び半導体装置
JP2021155731A (ja) 半導体封止用樹脂組成物および半導体装置
TW201620983A (zh) 樹脂組成物、及使用其的銅凸塊用液狀密封劑