(57)【要約】【課題】本発明では、液状封止樹脂組成物を用いて封止された半導体パッケージのクラックを低減し、液状封止樹脂組成物中の応力集中を緩和させ半導体パッケージの変形を小さく抑えることで機械特性に優れ、信頼性の高い半導体パッケージを提供するものである。【解決手段】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）アミン硬化剤、および（Ｃ）低応力剤を含む液状封止樹脂組成物であって、該低応力剤（Ｃ）が、アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）であることを特徴とする液状封止樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）アミン硬化剤、および（Ｃ）低応力剤を含む液状封止樹脂組成物であって、該低応力剤（Ｃ）が、アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）であることを特徴とする液状封止樹脂組成物。
【請求項２】
前記アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）の分子量が、５００以上５０００以下である請求項１記載の液状封止樹脂組成物。
【請求項３】
前記アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）が、末端および／または側鎖にアミノ基を有する請求項１または２に記載の液状封止樹脂組成物。
【請求項４】
前記アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）が、下記式（１）で表されるアミン変性されたポリアルキレングリコールである請求項１〜３のいずれか１項に記載の液状封止樹脂組成物。
【化１】
2010202686.tif 000007
（式（１）中、Ｒ１およびＲ２は水素、炭素数１〜５のアルキル基、または炭素数１〜５のアルキレン基を有するアミンを表す。Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていても良い。Ｒ３は、下記式（２）
【化２】
2010202686.tif 000008
の構造を有し、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、炭素数１〜５のアルキレン基あり、Ｒ５およびＲ６は同一であっても異なっていても良い。ｎは自然数である。）
【請求項５】
前記アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）が、下記式（３）で表されるアミン変性されたポリプロピレングリコールである請求項１〜４のいずれかの１項の記載の液状封止樹脂組成物。
【化３】
2010202686.tif 000009
（式中、Ｒ１はおよびＲ２は水素、炭素数１〜５のアルキル基、または炭素数１〜５のアルキレン基を有するアミンを表す。Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていても良い。ｎは自然数である。）
【請求項６】
前記アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）が、下記式（４）で表されるアミン変性されたポリプロピレングリコールである請求項１〜４のいずれかの１項の記載の液状封止樹脂組成物。
【化４】
2010202686.tif 000010
（式中、Ｒ１はおよびＲ２は水素、炭素数１〜５のアルキル基、または炭素数１〜５のアルキレン基を有するアミンを表す。Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていても良い。ｎは自然数である。）
【請求項７】
回路基板と、当該回路基板上に配置された半導体チップ、およびこの二つの間隙を充填する液状封止樹脂組成物を備える半導体パッケージであって、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の液状封止樹脂組成物を硬化させてなることを特徴とする半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状封止樹脂組成物および半導体パッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の小型化、軽量化、高集積化の動向を反映して、半導体チップのサイズは、小さくなり、配線は微細化している。このような半導体チップを配線基板に電気的に接続して高速で動作させるために、半導体チップに突起電極（バンプ）を形成して、このバンプによって配線基板と一括接合するフリップチップ接続と呼ばれる実装方法が採用されている。
この場合、フリップチップ接続の微細な接続部であるバンプを保護するために、半導体チップと配線基板との間隙に毛細管現象を利用して半導体チップの側部からアンダーフィル樹脂を充填し、硬化させることにより封止するアンダーフィル封止樹脂が使用されている。
同様にＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）やＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）の実装においても半田ボールの接続強度を向上させるため接続部分の補強のためにアンダーフィル樹脂が使用されている。
このフリップチップ接続やＢＧＡやＣＳＰの実装において、突起電極を形成する半田が共晶半田から鉛フリー半田へ変更され、実装時のリフロー温度がより高くなり、半導体素子の半導体パッケージにかかる熱応力が増大するとともに、共晶半田に比べ鉛フリー半田の機械特性が脆いことから従来のアンダーフィル材では、樹脂クラック、剥離、半田バンプのクラック、変形などが発生することが問題となってきた。
さらにバンプ数の増加に伴いバンプピッチ、バンプ高さが小さくなり、結果として狭ギャップ化が進んでいる。高集積化に伴いチップサイズも大きくなり、アンダーフィル材には狭ギャップで大面積を流動する特性も求められている。
このような問題に対して、アンダーフィル材の低応力化、高靭性化などが試みられてきた。このような技術としては、例えば、液状エポキシ樹脂に無機充填材とゴム粒子を添加した組成物（例えば、特許文献１、２参照）、液状エポキシ樹脂に無機充填材とエラストマーおよび芳香族アミン硬化剤を用いた組成物（例えば、特許文献３参照）が開示されている。しかしながら従来の方法では、間隙への注入性が悪く、靭性向上効果が充分ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６９３９５号公報
【特許文献２】特開２００７−１８２５６０号公報
【特許文献３】特開２００６−２３３１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述に加え、半導体パッケージの小型化に際して、これまで充分な厚さを保持してきた半導体チップについても薄くする要求が高まっている。これまでのように半導体チップ厚さが充分であれば、半導体パッケージの変形を半導体チップが保持することが可能であったが、半導体チップが薄型化することで保持するだけの剛性を保てなくなり、半導体パッケージの変形が大きくなるという課題が顕著になってきた。
本発明では、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クラックを低減し、樹脂組成物中の応力集中を緩和させ半導体パッケージの変形を小さく抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記［１］〜［７］に記載の本発明により達成される。
［１］（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）アミン硬化剤、および（Ｃ）低応力剤を含む液状封止樹脂組成物であって、該低応力剤（Ｃ）が、アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）であることを特徴とする液状封止樹脂組成物。
［２］前記アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）の分子量が、５００以上５０００以下である前記［１］項記載の液状封止樹脂組成物。
［３］前記アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）が、末端および／または側鎖にアミノ基を有する前記［１］または［２］項に記載の液状封止樹脂組成物。
［４］前記アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）が、下記式（１）で表されるアミン変性されたポリアルキレングリコールである前記［１］〜［３］項のいずれか１項に記載の液状封止樹脂組成物。
【０００６】
【化１】
2010202686.tif 000002
（式（１）中、Ｒ１およびＲ２は、水素、炭素数１〜５のアルキル基、または炭素数１〜５のアルキレン基を有するアミンを表す。Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていても良い。Ｒ３は、下記式（２）
【０００７】
【化２】
2010202686.tif 000003
の構造を有し、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、炭素数１〜５のアルキレン基あり、Ｒ５およびＲ６は同一であっても異なっていても良い。ｎは自然数である。）
【０００８】
［５］前記アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）が、下記式（３）で表されるアミン変性されたポリプロピレングリコールである前記［１］〜［４］のいずれかの１項に記載の液状封止樹脂組成物。
【化３】
2010202686.tif 000004
（式中、Ｒ１はおよびＲ２は水素、炭素数１〜５のアルキル基、または炭素数１〜５のアルキル基を有するアミンを表す。Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていても良い。ｎは自然数である。）
【０００９】
［６］前記アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）が、下記式（４）で表されるアミン変性されたポリプロピレングリコールである前記［１］〜［４］項のいずれかの１項の記載の液状封止樹脂組成物。
【化４】
2010202686.tif 000005
（式中、Ｒ１はおよびＲ２は水素、炭素数１〜５のアルキル基、または炭素数１〜５のアルキレン基を有するアミンを表す。Ｒ１およびＲ２は同一であっても異なっていても良い。ｎは自然数である。）
［７］回路基板と、当該回路基板上に配置された半導体チップ、およびこの二つの間隙を充填する液状封止樹脂組成物を備える半導体パッケージであって、前記［１］〜［６］項のいずれか１項に記載の液状封止樹脂組成物を硬化させてなることを特徴とする半導体パッケージ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、液状封止樹脂組成物を用いて封止された半導体パッケージのクラックを低減し、液状封止樹脂組成物中の応力集中を緩和させ半導体パッケージの変形を小さく抑えることが可能となり、機械特性に優れ、信頼性の高い半導体パッケージを得ることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）アミン硬化剤、および（Ｃ）低応力剤を含み、前記低応力剤（Ｃ）が、アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）である液状封止樹脂組成物であって、樹脂クラックを低減し、液状封止樹脂組成物中の応力集中を緩和させ半導体パッケージの変形を小さく抑えることに優れるものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
本発明で用いる（Ａ）エポキシ樹脂としては、一分子中にエポキシ基を２個以上有する
ものであれば特に分子量や構造は限定されるものではない。例えば、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などのノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、Ｎ，Ｎ-ジグリシジルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジグリ
シジルトルイジン、ジアミノジフェニルメタン型グリシジルアミン、アミノフェノール型グリシジルアミンのような芳香族グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリフェノールプロパン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂などのアラルキル型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂、ビニルシクロヘキセンジオキシド、ジシクロペンタジエンオキシド、アリサイクリックジエポキシ−アジペイドなどの脂環式エポキシなどの脂肪族エポキシ樹脂が挙げられる。
本発明では、芳香族環にグリシジルエーテル構造またはグリシジルアミン構造が結合した構造を含むものが耐熱性、機械特性、耐湿性という観点から好ましく、脂肪族または脂環式エポキシ樹脂は信頼性、特に接着性という観点から使用する量を限定するほうが好ましい。これらは単独でも２種以上混合して使用しても良い。本発明ではアンダーフィル用液状封止樹脂組成物の態様のため、エポキシ樹脂として最終的に常温(２５℃)で液状であることが好ましいが、常温で固体のエポキシ樹脂であっても常温で液状のエポキシ樹脂に溶解させ、結果的に液状の状態であればよい。
【００１３】
本発明に用いる（Ｂ）アミン硬化剤としては、エポキシ樹脂中のエポキシ基と共有結合を形成することが可能な１級アミンまたは２級アミンを分子中に２個以上含むものであれば、特に分子量や構造は限定されるものではない。このようなアミン系硬化剤としては、例えばジエチレントリアミン、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。
ただし、下記の低応力剤（Ｃ）のアミン変性されたポリアルキレングリコールのアミン化合物は除くものとする。
これらの硬化剤は、単独で用いても、２種以上の硬化剤を配合して用いても良く、さらに半導体パッケージの封止用途を考慮すると、耐熱性、電気的特性、機械的特性、密着性、耐湿性の観点から芳香族ポリアミン型硬化剤がより好ましい。さらに本発明の様態がアンダーフィル材として用いる液状封止樹脂組成物であるため、室温（２５℃）で液状を呈するものがより好ましい。
前記アミン系硬化剤の含有量は、特に限定されないが、前記液状封止樹脂組成物全体の５〜５０重量％が好ましく、特に１０〜４０重量％が好ましい。含有量が前記範囲内であると、反応性や組成物の機械的特性や耐熱性などに優れる。
前記アミン系硬化剤の含有量は、特に限定されないが、前記エポキシ樹脂のエポキシ当量に対して前記アミン系硬化剤の活性水素当量で０．６〜１．４が好ましく、特に０．７〜１．３が好ましい。前記アミン系硬化剤の活性水素当量が前記範囲内であると、反応性や樹脂組成物の耐熱性が特に向上する。
【００１４】
本発明に用いる（Ｃ）低応力剤としては、アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）であれば、分子量や構造に限定されるものではない。アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリエチレン・プロピレングリコールなどの（共）重合体にアミン化合物を付加させて得られる化合物が挙げられる。アミン化合物は、アンモニア、第１アミン、第２アミンである直接窒素原子と結合する活性水素を少なくとも１つ持つ化合物から選ばれた１種または２種以上からなる化合物であって、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、シクロヘキシルアミン、エタノールアミン、ナフチルアミン、アニリン、ｏ−トルイジン、ジエチルアミン、ジオクチルアミン、ジイソブチルアミン、ジエタノールアミン、メチルエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、２−メトキシエチルアミン、ジメチルアミン、アニリン、エタノールアミン、ジエタノールアミンなどが挙げられる。
本発明に用いる（Ｃ）低応力剤としては、分子量が５００以上５０００以下であるものが好ましく、分子量１０００以上４０００以下がより好ましく、特に１０００以上３０００以下が好ましい。
本発明に用いるアミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）としては、低応力性の発現のために、エポキシ樹脂およびアミン硬化剤が硬化した際に、硬化前まで相溶していたアミン変性されたポリアルキレングリコールが相分離を起こし、海島構造をとる事が重要である。相分離を起こすためには、硬化前の状態で、エポキシ樹脂およびアミン硬化剤に溶解し、硬化したのちに分離することが必要であり、末端および／または側鎖にアミノ基を有することで、これが可能となる。末端および／または側鎖にアミノ基を有することで、エポキシ樹脂およびアミン硬化剤への溶解性が増すためである。
【００１５】
前記アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）が、前記式（１）で表されるアミン変性されたポリアルキレングリコールであることがさらに好ましい。前記式（１）で表されるアミン変性されたポリアルキレングリコールを用いることによって、エポキシ樹脂への相溶性が良好となり、分子間相互作用が低減され、添加した際に粘度上昇にしにくくなり、好ましい。前記式（１）中のＲ１、Ｒ２については、炭素数が６以上であるアルキレン基を有するアミンであるときに、粘度が高くなり、耐熱性が低下するため好ましくない。Ｒ３については、前記式（２）の構造を有し、式中のＲ４、Ｒ５、Ｒ６は、炭素数１〜５のアルキレン基であり、炭素数が６以上であるアルキレン基を有するときには、粘度が高くなり、耐熱性が低下するため好ましくない。前記式（１）中のＲ１、Ｒ２については、炭素数が５以下であることで、耐熱性の低下が防げるため好ましい。炭素数が１〜５のアルキレン基を有するアミンがより好ましい。また、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は、炭素数１〜５のアルキレン基であり、炭素数が６以上であるアルキレン基を有するときに、粘度が高くなり、耐熱性が低下するため好ましくない。
式（１）のＲ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６の好ましいアルキレン基は、エチレン、プロピレン、ブチレンである。
【００１６】
前記式（１）で表されるアミン変性されたポリアルキレングリコールのように、末端がアミン変性されていることで、耐熱性、粘度上昇の抑制、ポットライフ（保存性）、半導体パッケージの変形の抑制などに優れる。より好ましくは、片側のみアミン変性されていることで、エポキシ樹脂と反応しても、主骨格中に取り込まれることなく、アルキレングリコールが存在することができるため、相分離構造を作ることが容易となり、前記式（１）のＲ３が炭素数１〜４のアルキレン基であることによって、粘度が適度に低く、適度なエポキシ樹脂への溶解性が付与される。
特に好ましくは、耐熱性、粘度上昇の抑制、ポットライフ（保存性）、半導体パッケージにおける変形の抑制の観点により、前記アミン変性されたポリアルキレングリコール（Ｃ１）が挙げられる。具体的には、前記式（３）で表されるアミン変性されたポリプロピ
レングリコールや、前記式（４）で表されるアミン変性されたポリプロピレングリコールなどが挙げられる。
前記式（１）で表されるアミン変性されたポリアルキレングリコールの含有量は、特に限定されないが、前記液状封止樹脂組成物全体の０．１〜４０重量％が好ましく、特に１〜３０重量％が好ましい。含有量が前記範囲内であると、耐熱性、粘度上昇の抑制、ポットライフ（保存性）、半導体パッケージにおける変形の抑制に優れる。
【００１７】
上記以外のその他の成分としては、例えば、無機充填材、希釈剤、顔料、難燃剤、レベリング剤、消泡剤、カップリング剤などが挙げられる。
前記液状封止樹脂組成物は、特に限定されないが、無機充填材を含むことが好ましい。これにより、破壊靭性などの機械的強度、熱時寸法安定性、耐湿性を向上することができるから、これを用いた半導体パッケージの信頼性を特に向上することができる。
前記無機充填材としては、例えばタルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラスなどのケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、溶融シリカ（溶融球状シリカ、溶融破砕シリカ）、合成シリカ、結晶シリカなどのシリカ粉末などの酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイトなどの炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどの水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウムなどの硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素などの窒化物などを用いることができる。これらの無機充填材は、単独でも混合して使用しても良い。これらの中でも樹脂組成物の耐熱性、耐湿性、強度などを向上できることから溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカ粉末が好ましい。前記無機充填材の形状は、特に限定されないが、粘度特性や流動特性の観点から形状は球状であることが好ましい。さらに、前記無機充填材は、その表面がカップリング剤により表面処理されていても良い。
【００１８】
本発明の液状封止樹脂組成物の製造方法としては、各成分、添加物などをプラネタリーミキサー、三本ロール、二本熱ロール、ライカイ機などの装置を用いて分散混練したのち、真空下で脱泡処理して製造する。
【００１９】
本発明の半導体パッケージは、回路基板と半導体チップを含み、回路基板と半導体チップを導電性のバンプまたはワイヤーによって電気的に接続、接合されたもので、回路基板、半導体チップ、電気接合部の全て、または電気接合部と回路基板、半導体チップの一部が本発明の液状封止樹脂組成物で封止、保護、包埋される形態であれば特に限定はない。本発明の液状封止樹脂組成物の使用方法は特に限定はないが、ポッティング、印刷、毛細管現象を用いて塗布を行い、加熱硬化させる方法が一般的である。このような半導体パッケージにはフリップチップ方式の半導体パッケージ、キャビティーダウン型ＢＧＡ、ＴＡＢ（Ｔａｔｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）型ＢＧＡ、ＣＳＰ、液晶やＬＥＤ発光体素子などの表示素子周辺のドライバーチップなどがある。
【００２０】
本発明の液状封止樹脂組成物の最も好適な用途は、フリップチップ型半導体パッケージである。フリップチップ半導体パッケージとは、半導体チップと回路基板とを半田バンプを介して電気接続されたものである。半田バンプは、錫、鉛、銀、銅、ビスマスなどを含む合金で構成されることが多く、電気接続の方法としては、フリップチップボンダーなどを用いて回路基板上の金属パッドと半導体チップ上の半田バンプの位置合わせを行った後、ＩＲリフロー装置、熱板、その他加熱装置を用いて半田バンプを融点以上に加熱し、回路基板上の金属パッドと半田バンプとが溶融接合によりなされる。このとき、回路基板上の金属パッド部には半田ペーストや比較的融点の低い半田層を形成しておいても良い。電気接続のなされた半導体パッケージは半導体チップと回路基板の平行な隙間に金属バンプが柱状に存在するような形態となる。
本発明の液状封止樹脂組成物の使用方法は、半導体チップと回路基板との平行な隙間に本発明の液状封止樹脂組成物を毛細管現象や圧力差などを利用して流動、注入充填させた後に硬化することによって封止する方法、予め回路基板または半導体チップに印刷やドローニングなどにより液状封止樹脂組成物を塗布し、相対する半導体チップまたは回路基板を接合し、半田バンプの融点以上に加熱することにより、電気接続と樹脂の硬化とを一括して行う方法とがあるが、いずれの方法を用いても良い。
【実施例】
【００２１】
［実施例１］
エポキシ樹脂（Ａ）として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を５０重量部、３官能グリシジルアミンエポキシ樹脂を５０重量部、アミン硬化剤（Ｂ）として、芳香族１級アミン型硬化剤、４９．５重量部、低応力剤（Ｃ）として、末端アミン変性ポリプロピレングリコール（以下、低応力剤Ｃ１１という。）を２０重量部、無機充填材２７０重量部、シランカップリング剤１重量部、希釈剤５重量部、着色剤０．０５重量部を配合し、プラネタリーミキサーと３本ロールを用いて混合し、真空脱泡処理することによりアンダーフィル用液状封止樹脂組成物を作製した。以下の評価方法により評価した。
【００２２】
評価方法
・粘度：ブルックフィールド型粘度計にＣＰ−５１型コーンを装着し２５℃で５ｒｐｍの条件で測定を実施した。単位はＰａ・ｓである。
・粘度変化率（ポットライフ）：２５℃２４時間後の粘度を前記の方法で測定し、下式より２５℃２４時間後の粘度変化率を算出した。
２５℃２４時間後の粘度変化率（％）＝（２５℃２４時間後の粘度／粘度−１）×１００
・耐熱性：熱機械分析装置（ＴＭＡ）を用いて、四角柱状に硬化した液状封止樹脂組成物を測定し、ガラス転移温度を測定した。
【００２３】
実施例１で得られた液状封止樹脂組成物を半導体パッケージの基板とチップの間に充填、封止し、液状封止樹脂組成物の充填性試験、耐リフロー試験を実施した。結果を表１に記載した。
試験、評価に使用した半導体パッケージの構成部材は以下のとおりである。
チップとしては、日立超ＬＳＩ社製ＰＨＡＳＥ−２ＴＥＧウエハー（ウエハー厚さ０．３５ｍｍ）にチップの回路保護膜としてポリイミドを用い、半田バンプとしてＳｎ／Ａｇ／Ｃｕ組成の無鉛半田を形成したものを１５ｍｍ×１５ｍｍに切断し使用した。
基板には、住友ベークライト（株）製ＦＲ５相当の０．８ｍｍｔのガラスエポキシ基板をベースとして用い、その両面に太陽インキ製造（株）製ソルダーレジストＰＳＲ４０００／ＡＵＳ３０８を形成し、片面に上記の半田バンプ配列に相当する金メッキパッドを形成したものを５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切断し使用した。接続用のフラックスにはＴＳＦ−６５０２（Ｋｅｓｔｅｒ製、ロジン系フラックス）を使用した。
半導体パッケージの組立は、まず充分平滑な金属またはガラス板にドクターブレードを用いてフラックスを５０μｍ厚程度に均一塗布し、次にフリップチップボンダーを用いてフラックス膜にチップの回路面を軽く接触させたのちに離し、半田バンプにフラックスを転写させ、次にチップを基板上に圧着させた。ＩＲリフロー炉で加熱処理し半田バンプを溶融接合して作製した。溶融接合後に洗浄液を用いて洗浄を実施した。液状封止樹脂組成物の充填、封止方法は、作製したチップを搭載した基板を１１０℃の熱板上で加熱し、チップの一辺に作製した液状封止樹脂組成物を塗布し隙間充填させた後、１５０℃のオーブンで１２０分間液状封止樹脂組成物を加熱硬化し、評価試験用のチップ厚さ０．３５ｍｍの半導体パッケージを得た。
【００２４】
評価方法
・充填性：液状封止樹脂組成物の充填性試験としては、液状封止樹脂組成物を加熱硬化して作製した半導体パッケージについて、超音波探傷装置を用いてボイドの発生率を確認した。実施例１で得られた液状封止樹脂組成物を用いて作製した半導体パッケージにおいては、充填不良ボイドは観察されず良好な充填性を示した。
・反り：半導体パッケージの反りの測定方法としては、上記作製した半導体パッケージを接触式の表面粗さ計を用いて、チップ上を対角に測定した。実施例１で得られた液状封止樹脂組成物を用いて作製された半導体パッケージにおいては、反りは１００μｍと小さく、良好な結果を示した。反りが、１２０μｍ未満であれば合格として○と表示し、１２０μｍ以上であれば×と表示した。
・耐リフロー性：試験方法としては、上記作製した半導体パッケージをＪＥＤＥＣレベル３の吸湿処理（３０℃、相対湿度６０％で１６８時間処理）を行った後、ＩＲリフロー処理（ピーク温度２６０℃）を３回行い、超音波探傷装置にて半導体パッケージ内部での液状封止樹脂組成物の剥離の有無を確認し、さらに光学顕微鏡を用いてチップ側面部の液状封止樹脂組成物表面にある亀裂の有無を観察した。実施例１で得られた液状封止樹脂組成物を用いて作製した半導体パッケージにおいては、剥離および亀裂は見られず、良好な耐リフロー性を示した。
【００２５】
（実施例２〜４）
低応力剤（Ｃ）の末端アミン変性ポリプロピレングリコールの分子量および配合量を変えた以外は実施例１と同様の方法によって液状封止樹脂組成物を得た。分子量を変えた末端アミン変性ポリプロピレングリコールは、下記の低応力剤Ｃ１２を用いた。得られた液状封止樹脂組成物を用いて実施例１と同様に評価した。詳細な配合、液状封止樹脂組成物および半導体パッケージの評価結果を表１にまとめた。
【００２６】
（比較例１）
低応力剤（Ｃ）を配合しないものであり、実施例１と同様の方法によって液状封止樹脂組成物を得た。得られた液状封止樹脂組成物を用いて実施例１と同様に評価した。詳細な配合、液状封止樹脂組成物および半導体パッケージの評価結果を表１にまとめた。
（比較例２）
低応力剤として、実施例１の末端アミン変性ポリプロピレングリコールの変わりにポリブタジエンを配合した。実施例１と同様の方法によって液状封止樹脂組成物を作製し、得られた液状封止樹脂組成物を用いて実施例１と同様に評価した。詳細な配合、液状封止樹脂組成物および半導体パッケージの評価結果を表１にまとめた。
（比較例３）
低応力剤として、実施例１の末端アミン変性ポリプロピレングリコールの変わりに固形のシリコンゴム粒子を配合した。実施例１と同様の方法によって液状封止樹脂組成物を作製し、得られた液状封止樹脂組成物を用いて実施例１と同様に評価した。詳細な配合、液状封止樹脂組成物および半導体パッケージの評価結果を表１にまとめた。
【００２７】
実施例で使用した材料は以下のとおりである。
・ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂：大日本インキ化学工業（株）製、ＥＸＡ−８３０ＬＶＰ、ビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂、エポキシ当量１６１
・３官能グリシジルアミンエポキシ樹脂：ジャパンエポキシレジン（株）製、エピコートＥ−６３０、Ｎ，Ｎ−ビス（２，３−エポキシプロピル）−４−（２，３−エポキシプロポキシ）アニリン、エポキシ当量９８
・芳香族１級アミン型硬化剤：日本化薬（株）製、カヤハード−ＡＡ、３，３’−ジエチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、アミン当量６３．５
《低応力剤》
・末端アミン変性ポリプロピレングリコール：低応力剤Ｃ１１、三洋化成（株）製  ＴＡＰ−４０  分子量２６００、式（３）のＲ１およびＲ２がＨ2Ｎ−ＣＨ2ＣＨ2−、ｎ=４０
・末端アミン変性ポリプロピレングリコール：低応力剤Ｃ１２、三洋化成（株）製  ＴＡＰ−１０  分子量１５００、式（３）のＲ１およびＲ２がＨ2Ｎ−ＣＨ2ＣＨ2−、ｎ=１０・ポリブタジエン：ＡＤＥＫＡ（株）製  ＢＦ−１０００  平均分子量１０００
・シリコンゴム粒子：固形のシリコンゴム粒子、東レダウコーニング製  トレフィルＥ−６００  平均粒子径１０μm以下
《その他の成分》
・カップリング剤： 信越化学工業（株）製、ＫＢＭ４０３、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン
・無機充填材（合成球状シリカ）：アドマテクス（株）製、アドマファインＳＯ−Ｅ３、合成球状シリカ、平均粒径１μｍ
・着色剤：三菱化学（株）製ＭＡ−６００  カーボンブラック
・希釈剤：東京化成工業（株）製（試薬）ＢＣＳＡ、エチレングリコールモノ−ノルマル−ブチルエーテルアセテート
【００２８】
【表１】
2010202686.tif 000006
【００２９】
表１において、低応力剤（Ｃ）として末端アミン変性ポリプロピレングリコールを用いることで、低粘度かつ２５℃／２４時間後の粘度上昇が高くならず良好なポットライフを示す液状封止樹脂組成物が得られ、その硬化物は耐熱性も良好であった。
また、半導体パッケージの評価においても良好な樹脂充填性を示し、得られた半導体パッケージの反りも非常に小さく抑えることができ、耐リフロー性試験においても剥離しないことから優れた耐熱密着性および応力吸収性を兼ね備えていることが示された。
【００３０】
比較例１のように低応力剤（Ｃ）を用いない場合は、反りの値が大きくなり、耐リフロー性試験において、剥離が発生した。
比較例２では、低応力材剤を末端アミン変性ポリプロピレングリコールからポリブタジエンに変えることで、粘度が高くなり、樹脂充填性が悪化してしまった。また、末端アミ
ン変性ポリプロピレングリコールに比べ、半導体パッケージの反りが小さくならない結果であった。
比較例３の固形の低応力剤を用いると、室温において増粘が激しく、半導体パッケージが作製できなかったため、半導体パッケージの評価を実施しなかった。