(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）下記式（１）で示される化合物、
【化１】
0006443853.tif 000015
（Ｂ）ノボラック型シアネートエステルおよびテトラメチルビスフェノールＦ型シアネートエステルからなる群から選択される少なくとも１つのシアネートエステル、
（Ｃ）下記式（２）で示される化合物、
【化２】
0006443853.tif 000016
（式（２）中、Ｒ1及びＲ2はいずれか一方がメチル基であり、他方はベンジル基であり、Ｒ3はヒドロキシ基、またはアセトキシ基を表し、ｍは、Ｒ3の個数を表し、０〜５の整数である。Ｒｆは水素の８０％以上がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。ｂはその個数を表し、１〜５の整数である。Ｒｆはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
および、（Ｄ）金属錯体触媒を含有し、
前記（Ａ）、（Ｂ）成分の含有割合が質量部で９０：１０〜５０：５０であり、前記（Ａ）、（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して、前記（Ｃ）成分を０．５〜９質量部含有し、前記（Ｄ）成分を０．１〜１．５質量部含有することを特徴とする封止材組成物。
【請求項２】
さらに、（Ｅ）フィラーを含有する、請求項１に記載の封止材組成物。
【請求項３】
半導体装置の製造時に、請求項１または２に記載の封止材組成物を用いることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンプレッションモールド法のモールド樹脂や、キャピラリフロータイプのアンダーフィルとして使用される封止材組成物に関する。また、本発明は、半導体装置の製造時に、本発明の封止材組成物を用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップサイズパッケージなど半導体集積回路（ＬＳＩ）を製造するには、半導体ウエハプロセスとパッケージプロセスとを各々組み合わせて行われていた。即ち、半導体ウエハプロセスにおいては、ベア・ウエハにウエルを形成し、絶縁膜を介してトランジスタを形成し、更に絶縁膜を介して配線層を形成しパシベーション膜の形成及び電極パッドの形成などが行われていた。パッケージプロセスにおいては、ウエハテストを行った後、チップに切断して、予めベースフィルムに配線層が形成されたサブストレートにダイボンディングし、ワイヤボンディングなどによりサブストレートと電気的に接続した後、半導体チップ搭載面を樹脂封止され、外部接続端子としてはんだボールが接合され、マーキングやトリミングが行われた後、機能テストなどが行われ、チップサイズパッケージが製造されていた。
【０００３】
近年のＬＳＩの高密度実装化、高集積化に伴い半導体チップの小型化が進んでおり、半導体ウエハ上にトランジスタや配線を形成する半導体ウエハプロセスでは半導体チップを小型化すればするほど１枚取り個数が増大して生産性が向上するため、生産コストを低下することが可能となった。しかしながら、パッケージプロセスにおいては、チップ寸法が縮小してもパッケージ寸法は変わらないため、外形寸法は一定のままであった。このため、パッケージプロセスの生産性は向上せず、パッケージの外形寸法がチップの外形寸法と同じになるようなパッケージの出現が望まれていた。
【０００４】
そこで、最近になって、特許文献１に示すように、半導体ウエハレベルで切断した形でパッケージになる、即ちパッケージの外形寸法がチップの外形寸法と同じになる、いわゆる半導体ウエハレベルのチップサイズパッケージが提案されている。これは、半導体ウエハプロセスにおいて、半導体ウエハ上に複数のトランジスタと配線を形成した後、チップの周辺にある電極よりチップ中央部に向かって再配線し、ここに外部接続端子に接続するメタルポストを立ててその周囲をモールド樹脂で封止する。そして、成形品にマーキングをしてはんだボールをメタルポストに電気的に接続するよう接合した後、半導体ウエハを各チップ毎に切断して機能テストを行いチップサイズパッケージが製造される。これによって、パッケージプロセスを半導体ウエハプロセスと一体化して工程数を削減してスループットの向上を図り、パッケージプロセスに要する製造装置が省略できるので製造コストを削減でき、省スペースでしかもロット管理がしやすく、パッケージの生産性を著しく向上させることが可能となる。
【０００５】
上記半導体ウエハレベルのチップサイズパッケージの製造工程において、モールド樹脂による封止工程では、半導体ウエハをモールド金型によりクランプして、モールド樹脂により封止するトランスファモールド法ではなく、下金型上に配置した半導体ウエハ上にモールド樹脂を塗布して圧縮成形し、この圧縮成形時にモールド樹脂を加熱硬化させるコンプレッションモールド法が採用されている（特許文献２参照）。このコンプレッションモールド法は、モールド樹脂とモールド金型との間に離型フィルムを介在させて、モールド樹脂がモールド金型に付着しないようになっている。
【０００６】
コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂は、モールド時にフローマークや未充填部が生じないような流動性が求められる。具体的には、回転粘度計を用いて測定される、１０ｒｐｍで２５℃における粘度が５０００００ｍＰａ・ｓ以下であることが求められる。
上述したように、コンプレッションモールド法の実施時には、モールド樹脂とモールド金型との間に離型フィルムを介在させて、モールド樹脂がモールド金型に付着しないようにしている。このため、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂は、離型フィルムの剥離温度より低温で硬化することが求められる。具体的には、後述する実施例に記載の手順による、１５０℃におけるゲルタイムが１２０ｓｅｃ以内であることが求められる。
また、再配線時やボールマウント時に影響が生じないように、コンプレッションモールド法の実施後にそりが小さいことが求められる。
また、半導体パッケージの最外面となるモールド樹脂には難燃性も求められる。具体的には、ＵＬ規格による難燃性でＶ−０相当の難燃性を有することが求められる。
【０００７】
コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂としては、エポキシ樹脂を主成分とするものが従来使用されている（特許文献３、４参照）。エポキシ樹脂を主成分とするモールド樹脂は、流動性、低温での硬化性、コンプレッションモールド法の実施後にそりが小さい、という点では、上述した要求を満足するが、難燃性は十分ではなく、ＵＬ規格による難燃性がＨＢ相当であった。
【０００８】
一方、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂として、シアネートエステルを主成分とする液状樹脂組成物が特許文献５に開示されている。この液状樹脂組成物は、流動性、コンプレッションモールド法の実施後にそりが小さい、難燃性という点では、上述した要求を満足するが、低温での硬化性は十分ではなかった。特許文献１に記載の液状封止樹脂組成物では、シアネートエステルの硬化剤として金属錯体が使用されている。シアネートエステルの硬化材である金属錯体の添加量を増やした場合、低温硬化性は向上するが、製品としての可使時間（ポットライフ）や保管可使時間（シェルフライフ）が損なわれる。
【０００９】
また、電子機器の小型化、軽量化、高性能化に伴い半導体の実装形態がワイヤーボンド型からフリップチップ型へと変化してきている。
フリップチップ型の半導体装置は、バンプ電極を介して基板上の電極部と半導体素子とが接続された構造を持っている。この構造の半導体装置は、温度サイクル等の熱付加が加わった際に、エポキシ樹脂等の有機材料製の基板と、半導体素子と、の熱膨張係数の差によってバンプ電極に応力がかかり、バンプ電極にクラック等の不良が発生することが問題となっている。この不良発生を抑制するために、アンダーフィルと呼ばれる液状封止材を用いて、半導体素子と基板との間のギャップを封止し、両者を互いに固定することによって、耐サーマルサイクル性を向上させることが広く行われている（特許文献６参照）。
アンダーフィルの供給方法としては、半導体素子と、基板上の電極部と、を接続させた後、半導体素子の外周に沿ってアンダーフィルを塗布（ディスペンス）し、毛細管現象を利用して、両者の間隙にアンダーフィルを注入するキャピラリフロータイプのアンダーフィルが一般的である。アンダーフィルの注入後、該アンダーフィルを加熱硬化させることで両者の接続部位を補強する。
キャピラリフロータイプのアンダーフィル材、上述した流動性、低温での硬化性、および、硬化後のそりが小さいことが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−７９３６２号公報
【特許文献２】特開２０００−１７４０４６号公報
【特許文献３】再表２００９／１４２０６５号公報
【特許文献４】特開２００６−２４９１３９号公報
【特許文献５】特開２０００−１７８４４５号公報
【特許文献６】特開２０１３−２５３１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記した従来技術における問題点を解決するため、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂、および、キャピラリフロータイプのアンダーフィルとして好適な、流動性、低温での硬化性、および、難燃性に優れ、かつ、硬化後のそりが小さい封止材組成物、ならびに、半導体装置の製造時に、本発明の封止材組成物を用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明は、
（Ａ）下記式（１）で示される化合物、
【化１】
0006443853.tif 000002
（Ｂ）ノボラック型シアネートエステルおよびテトラメチルビスフェノールＦ型シアネートエステルからなる群から選択される少なくとも１つのシアネートエステル、
（Ｃ）下記式（２）で示される化合物、
【化２】
0006443853.tif 000003
（式（２）中、Ｒ1及びＲ2はいずれか一方がメチル基であり、他方はベンジル基であり、Ｒ3はヒドロキシ基、またはアセトキシ基を表し、ｍは、Ｒ3の個数を表し、０〜５の整数である。Ｒｆは水素の８０％以上がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。ｂはその個数を表し、１〜５の整数である。Ｒｆはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
および、（Ｄ）金属錯体触媒を含有し、
前記（Ａ）、（Ｂ）成分の含有割合が質量部で９０：１０〜５０：５０であり、前記（Ａ）、（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して、前記（Ｃ）成分を０．５〜９質量部含有し、前記（Ｄ）成分を０．１〜１．５質量部含有することを特徴とする封止剤組成物を提供する。
【００１３】
本発明の封止材組成物において、前記（Ｃ）成分が下記式（３）で示される化合物であることが好ましい。
【化３】
0006443853.tif 000004
【００１４】
本発明の封止材組成物において、前記（Ｃ）成分が下記式（４）で示される化合物であることが好ましい。
【化４】
0006443853.tif 000005
【００１５】
本発明の封止材組成物は、さらに、（Ｅ）フィラーを含有してもよい。
【００１６】
また、本発明は、半導体装置の製造時に、本発明の封止材組成物を用いることを特徴とする半導体装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の封止材組成物は、流動性、低温での硬化性、および、難燃性に優れ、かつ、硬化後のそりが小さいため、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂、および、キャピラリフロータイプのアンダーフィルとして好適である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の封止材組成物について詳細に説明する。
本発明の封止材組成物は、以下に示す（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須成分として含有する。
【００１９】
（Ａ）下記式（１）で示される化合物
【化５】
0006443853.tif 000006
式（１）で示される化合物は、本発明の封止材組成物の主剤をなす成分である。式（１）の化合物のようなシアネートエステルは、ガラス転移点（Ｔｇ）が高いため、これを主剤とする封止材組成物は、コンプレッションモールド法の実施後のそりを小さくすることができ、難燃性を付与することができる。また、低吸水性、低誘電率、低誘電正接という、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂、および、キャピラリフロータイプのアンダーフィルとして好ましい特性を有する。但し、シアネートエステルには、常温で粘度が高いものもあり、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂やキャピラリフロータイプのアンダーフィルとして使用する際に、流動性という点で問題が生じる場合がある。これに対し、常温で液状の式（１）の化合物は、常温における粘度が低いため、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂やキャピラリフロータイプのアンダーフィルとして使用する際の流動性が良好である。
【００２０】
（Ｂ）上記式（１）の化合物以外のシアネートエステル、および、液状エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも一種
（Ｂ）成分は、（Ａ）成分とともに本発明の封止材組成物の主剤をなす成分である。
上述したように、式（１）の化合物は、常温における粘度が低いため、封止材組成物の流動性に寄与する。しかしながら、式（１）の化合物のみを主剤として使用した場合、保存時に封止材組成物が結晶化する問題がある。
そのため、本発明の封止材組成物では、本発明の封止材組成物の主剤として、（Ａ）成分とともに、（Ｂ）成分として、式（１）の化合物以外のシアネートエステル、および、液状エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を使用する。
【００２１】
（Ｂ）成分として、式（１）の化合物以外のシアネートエステルを使用する場合、ノボラック型シアネートエステル、テトラメチルビスフェノールＦ型シアネートエステル等が挙げられる。
【００２２】
（Ｂ）成分として使用する、液状エポキシ樹脂とは常温で液状のエポキシ樹脂を意味する。
（Ｂ）成分として使用する、本発明における液状エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の平均分子量が約４００以下のもの；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のような分岐状多官能ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂の平均分子量が約５７０以下のもの；ビニル（３，４−シクロヘキセン）ジオキシド、３，４−エポキシシクロヘキシルカルボン酸（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル、アジピン酸ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）５，１−スピロ（３，４−エポキシシクロヘキシル）−ｍ−ジオキサンのような脂環式エポキシ樹脂；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；ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジル、３−メチルヘキサヒドロフタル酸ジグリシジル、ヘキサヒドロテレフタル酸ジグリシジルのようなグリシジルエステル型エポキシ樹脂；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、テトラグリシジルビス（アミノメチル）シクロヘキサンのようなグリシジルアミン型エポキシ樹脂；ならびに１，３−ジグリシジル−５−メチル−５−エチルヒダントインのようなヒダントイン型エポキシ樹脂；ナフタレン環含有エポキシ樹脂が例示される。また、１，３−ビス（３−グリシドキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンのようなシリコーン骨格をもつエポキシ樹脂も使用することができる。さらに、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグルシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、シクロヘキサン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ド化合物；トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテルのようなトリエポキシド化合物等も例示される。
【００２３】
（Ｂ）成分としては、これらの中でも、ノボラック型シアネートエステル、（テトラメチル）ビスフェノールＦ型シアネートエステル樹脂が好ましく、ノボラック型シアネートエステルが少量で結晶化が抑制できるためより好ましい。
（Ｂ）成分としてのシアネートエステルは、単独で使用してもよく、２種以上併用してもよい。（Ｂ）成分としての液状エポキシ樹脂も、単独で使用してもよく、２種以上併用してもよい。また、（Ｂ）成分として、シアネートエステルと液状エポキシ樹脂を併用してもよい。
【００２４】
本発明の封止材組成物は、（Ａ）、（Ｂ）成分の含有割合が質量部で９０：１０〜５０：５０である。（Ａ）成分の含有割合が９０：１０より多いと、保存時に封止材組成物が結晶化する問題がある。
一方、（Ａ）成分の含有割合が５０：５０より少ないと、封止材組成物の常温における粘度が高くなるため、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂やキャピラリフロータイプのアンダーフィルとして使用する際に流動性が低下する。
（Ａ）、（Ｂ）成分の含有割合は、９０：１０〜７０：３０であることが好ましく、９０：１０〜８０：２０であることがより好ましい。
【００２５】
（Ｃ）下記式（２）で示される化合物、
【化６】
0006443853.tif 000007
（Ｃ）成分は、本発明の封止材組成物の加熱硬化時に酸発生剤として作用して、（Ａ）、（Ｂ）成分の硬化反応を促進させる。後述するように、本発明の封止材組成物では、（Ａ）、（Ｂ）成分の硬化剤として、金属錯体触媒（（Ｄ）成分）を用いる。
上述したように、シアネートエステルを主成分とし、金属錯体触媒を用いる特許文献１
に記載の液状樹脂組成物は、低温での硬化性は十分ではなかった。これに対し、本発明の封止材組成物では、（Ｄ）成分の金属錯体触媒に加えて、（Ｃ）成分が酸発生剤として作用する、式（２）の化合物を特定量含有することにより、低温での硬化性が向上している。
【００２６】
式（２）中、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立にアルキル基又はアラルキル基を表し、Ｒ3は水素、アルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アラルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アラルキルカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アラルキルオキシカルボニルオキシ基、アリールチオカルボニル基、アリールチオ基、アルキルチオ基、アリール基、複素環式炭化水素基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、ヒドロキシ（ポリ）アルキレンオキシ基、置換されていてよいアミノ基、シアノ基、ニトロ基、および、ハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも一種を表し、ｍは、Ｒ3の個数を表し、０〜５の整数である。Ｒｆは水素の８０％以上がフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。ｂはその個数を表し、１〜５の整数である。Ｒｆはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
【００２７】
Ｒ1、Ｒ2としては、炭素数１〜１８のアルキル基又は炭素数６〜１０のアラルキル基が好ましい。炭素数１〜１８のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ベンチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ドデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−オクタデエシル等が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。炭素数６〜１０のアラルキル基としては、ベンジル基、２−メチルベンジル基、１−ナフチルメチル基、２−ナフチルメチル基が好ましく、ベンジル基、１−ナフチルメチル基がより好ましい。
【００２８】
Ｒ3としては、ヒドロキシ基、メチルカルボニルオキシ基が好ましい。
【００２９】
ｍとしては、０〜２が好ましく、０又は1がより好ましい。
【００３０】
Ｒｆとしては、水素の８０％以上がフッ素原子で置換された、炭素数１〜５のアルキル基が好ましく、炭素数１〜４のアルキル基がより好ましい。
【００３１】
ｂとしては、２〜４が好ましく、２又は３がより好ましい。
【００３２】
（Ｃ）成分として、好ましい化合物の一例は、下記式（３）で示される化合物である。
【化７】
0006443853.tif 000008
【００３３】
（Ｃ）成分として、好ましい化合物の別の一例は、下記式（４）で示される化合物である。
【化８】
0006443853.tif 000009
【００３４】
（Ｃ）成分として使用する式（２）の化合物の具体例としては、４−ヒドロキシフェニル−メチル−ベンジルスルホニウム トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェート、４−ヒドロキシフェニル−メチル−１−ナフチルメチルスルホニウム トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェート、４−アセトキシフェニルベンジルメチルスルホニウム トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェート、４−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウム トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェート、４−アセトキシフェニルジメチルスルホニウム トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェートが挙げられる。これらの中でも、４−ヒドロキシフェニル−メチル−ベンジルスルホニウム トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェート、４−アセトキシフェニルジメチルスルホニウム トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェートが好ましく、４−ヒドロキシフェニル−メチル−ベンジルスルホニウム トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェートがより好ましい。
【００３５】
（Ｃ）成分の化合物は、一種のみを使用してもよく、２種以上併用してもよい。
【００３６】
本発明の樹脂組成物において、（Ｃ）成分の含有量は、（Ａ）、（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して０．５〜９質量部である。（Ｃ）成分の含有量が、０．５質量部より少ない場合、（Ａ）、（Ｂ）成分の硬化反応を促進する作用が十分発揮されず、低温での硬化性が低下する。一方、（Ｃ）成分の含有量が、９質量部より多い場合、封止材組成物の貯蔵安定性が低下し、ポットライフが短くなる。
（Ｃ）成分の含有量は、（Ａ）、（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して０．５〜５質量部であることが好ましい。
【００３７】
（Ｄ）金属錯体触媒
（Ｄ）成分の金属錯体触媒は、（Ａ）、（Ｂ）成分の硬化反応の触媒である。（Ｄ）成分の金属錯体触媒としては、コバルト、チタン、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、マンガン、および、スズからなる群から選択される少なくとも一種の金属を含む有機金属錯体又は有機金属塩が好ましい。これらの中でも、コバルト、チタン、および、亜鉛からなる群から選択される少なくとも一種の金属を含む有機金属錯体又は有機金属塩が好ましく、コバルトを含む有機金属錯体又は有機金属塩が好ましい。
【００３８】
（Ｄ）成分の金属錯体触媒は、一種のみを使用してもよく、２種以上併用してもよい。
本発明の樹脂組成物において、（Ｄ）成分の含有量は、（Ａ）、（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して０．１〜１．５質量部である。（Ｄ）成分の含有量が、０．１質量部より少ない場合、（Ａ）、（Ｂ）成分の硬化反応を促進する作用が十分発揮されず、低温での硬化性が低下する。一方、（Ｄ）成分の含有量が、１．５質量部より多い場合、封止材組成物の貯蔵安定性が低下し、ポットライフが短くなる。
（Ｄ）成分の含有量は、（Ａ）、（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して０．１〜１質量部であることが好ましく、０．１〜０．５質量部であることがより好ましい。
【００３９】
本発明の液状封止材は、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分以外に、以下に述べる成分を必要に応じて含有してもよい。
【００４０】
（Ｅ）フィラー
本発明の封止材組成物を、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂、または、キャピラリフロータイプのアンダーフィルとして使用する場合は、（Ｅ）成分として、フィラーを含有させることが好ましい。
（Ｅ）成分として、フィラーを含有させることで、本発明の封止材組成物を、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂、または、キャピラリフロータイプのアンダーフィルとして使用した場合に、封止した部位の耐湿性および耐サーマルサイクル性、特に耐サーマルサイクル性が向上する。フィラーの使用により耐サーマルサイクル性が向上するのは、線膨張係数を下げることにより、基板などの媒体との線膨張係数の差を抑制できるからである。なお、基板などの媒体との線膨張係数の差が抑制されることにより、封止材組成物の硬化後のそりも小さくなる。
【００４１】
フィラーは、添加により線膨張係数を下げる効果を有するものである限り特に限定されず、各種フィラーを使用することができる。具体的には非晶質シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、チッ化ホウ素、チッ化アルミニウム、チッ化珪素等が挙げられる。
これらの中でも、シリカ、特に、非晶質の球状シリカが、本発明の封止材組成物を、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂として使用した際に流動性に優れ、硬化物の線膨張係数を低減できることから望ましい。
また、フィラーは、シランカップリング剤等で表面処理が施されたものであってもよい。表面処理が施されたフィラーを使用した場合、フィラーの凝集を防止する効果が期待される。これにより、本発明の封止材組成物の保存安定性の向上が期待される。
【００４２】
（Ｅ）成分としてのフィラーは、平均粒径が０．０１〜４０μｍであることが好ましく、０．１〜２０μｍであることがより好ましい。ここで、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。なお、フィラーの形状が球状以外の場合、フィラーの平均粒径とは該フィラーの平均最大径を意味する。
【００４３】
（Ｅ）成分として、フィラーを含有させる場合、本発明の封止材組成物におけるフィラーの含有量は３０〜９０質量％であることが好ましい。
フィラーの含有量が３０質量％未満だと、フィラーの添加により線膨張係数を下げる効果が不十分であり、本発明の封止材組成物をコンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂として使用した場合に、耐サーマルサイクル性を向上させる効果が不十分となるおそれがある。
一方、フィラーの含有量が９０質量％超だと、本発明の封止材組成物をコンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂として使用する際に、モールド樹脂の流動性が低下するおそれがある。
【００４４】
（その他の配合剤）
本発明の封止材組成物は、上記（Ａ）〜（Ｅ）成分以外の成分を必要に応じてさらに含有してもよい。このような成分の具体例としては、シランカップリング剤、カーボン等の着色剤、レベリング剤、イオントラップ剤、消泡剤などを配合することができる。各配合剤の種類、配合量は常法通りである。
【００４５】
（封止材組成物の調製）
本発明の封止材組成物は、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分、および、含有させる場合はさらに（Ｅ）成分、ならびに、さらに必要に応じて配合するその他の配合剤を所定量配合した後、ハイブリッドミキサやロールミルにて各成分を分散させ、その後、ハードミキサにて撹拌脱泡することにより調製される。
各成分の配合は同時に実施しても、一部成分を先に配合し、残りの成分を後から配合するなど、適宜変更しても差支えない。たとえば、（Ａ）、（Ｂ）成分を配合した後、（Ｄ）成分を配合し、次に（Ｃ）成分を配合して、さらに、（Ｅ）成分を配合してもよい。
【００４６】
次に本発明の封止材組成物の特性について述べる。
【００４７】
本発明の封止材組成物は、回転粘度計を用いて測定される、１０ｒｐｍで２５℃における粘度が５０００００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。上述した粘度であれば、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂や、キャピラリフロータイプのアンダーフィルとして使用した際の流動性が良好である。
本発明の封止材組成物は、回転粘度計を用いて測定される、１０ｒｐｍで２５℃における粘度が３０００００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。
【００４８】
本発明の封止材組成物は、常温での保存安定性が良好である。後述する実施例に記載の手順で測定される、調製直後の粘度に対する２４時間保管後の粘度の増加率が１．３倍以下であることが好ましい。
【００４９】
本発明の封止材組成物は、後述する実施例に記載の手順による、１５０℃におけるゲルタイムが１２０ｓｅｃ以内であることが好ましい。上述した粘度であれば、低温での硬化性が良好であり、コンプレッションモールド法で通常使用される離型フィルムの剥離温度より低温で硬化する。そのため、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂として好適である。
【００５０】
本発明の封止材組成物は、そりが小さいことが、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂として使用した場合に、再線時やボールマウント時に影響が生じないため好ましい。
【００５１】
本発明の封止材組成物は、ＵＬ規格による難燃性でＶ−０相当の難燃性を有することが好ましい。上記の難燃性を有していれば、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂として好適である。
【００５２】
次に本発明の封止材組成物の使用方法を、モールド樹脂として、コンプレッションモールド法で使用する場合を例に説明する。
本発明の封止材組成物のモールド樹脂として、コンプレッションモールド法で使用する場合、以下の手順を実施する。
内面に離型フィルムが張設された下金型上に半導体ウエハを配置する。下金型上に配置された半導体ウエハ上に、本発明の封止材組成物を、モールド樹脂として常温で塗布する。次に、半導体ウエハの上方に位置する、内面に離型フィルムが張設された上金型と、下金型と、で、半導体ウェハをクランプして圧縮成形する。この状態で、離型フィルムの剥離温度より低温で、本発明の封止材組成物を加熱硬化させる。この際の加熱硬化条件は１５０℃以下で１５分以内であることが好ましい。
【００５３】
本発明の半導体装置は、半導体装置の製造時に、本発明の封止材組成物を、コンプレッションモールド法で使用されるモールド樹脂として、または、キャピラリフロータイプのアンダーフィルとして、使用したものである限り特に限定されない。本発明の半導体装置の具体例としては、回路基板、ＣＳＰなどの半導体封止パッケージが挙げられる。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５５】
（実施例１〜１２、参考例９、比較例１〜７）
下記表に示す配合割合となるように、各原料を配合した後、３本ロールミルにて各成分を分散させ、その後、ハードミキサにて撹拌脱泡することにより、実施例１〜１２、参考例９、比較例１〜７の封止材組成物を調製した。ここで、（Ａ）、（Ｂ）成分を配合した後、（Ｄ）成分を配合し、１５０℃で３０ｍｉｎ溶解させる。次に（Ｃ）成分を配合し、５０℃で３０ｍｉｎ溶解させる。実施例１０〜１２については、さらに、（Ｅ）成分を配合する。
なお、表中の各組成に関する数値は質量部を表している。
【００５６】
（Ａ）下記式（１）で示される化合物（商品名プリマセット（Ｐｒｉｍａｓｅｔ）ＬＥＣＹ（Ｌｏｎｚａ  Ｇｒｏｕｐ  Ｌｔｄ．製））
【化９】
0006443853.tif 000010
【００５７】
（Ｂ）式（１）の化合物以外のシアネートエステル、または、液状エポキシ樹脂
（Ｂ）−１：ノボラック型シアネートエステル（商品名プリマセット（Ｐｒｉｍａｓｅｔ）ＰＴ３０（Ｌｏｎｚａ  Ｇｒｏｕｐ  Ｌｔｄ．製）
（Ｂ）−２：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（商品名ＹＤＦ８１７０（新日鐵化学株式会社製）
【００５８】
（Ｃ）下記式（２）で示される化合物、
【化１０】
0006443853.tif 000011
（Ｃ）−１：４−ヒドロキシフェニル−メチル−ベンジルスルホニウム トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェート
（Ｃ）−２：４−アセトキシフェニルベンジルメチルスルホニウム トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェート
【００５９】
（Ｄ）金属錯体触媒
（Ｄ）−１：Ｃｏ（ＩＩＩ）アセチルアセトナート
（Ｄ）−２：ジブトキシチタンビスアセチルアセトナート（商品名ナーセムチタン（日本化学産業株式会社製））
【００６０】
（Ｅ）シリカフィラー、平均粒径２０μｍ
【００６１】
調製した封止材組成物を評価用試料として以下の評価を実施した。
（粘度）
トキメック社製回転粘度計ＴＶＥ−２２Ｈを用いて、１０ｒｐｍで２５℃における粘度（ｍＰａ・ｓ）を測定して初期粘度とした。次に、封止材組成物を密閉容器に入れて２５℃、湿度５０％の環境にて２４時間保管した時点における粘度を同様の手順で測定した。また、調製直後の粘度に対する２４時間保管後の粘度の増加率を算出した。なお、（Ｅ）成分として、シリカフィラーを含有する実施例１０〜１２は、ブルックフィールド社製回転粘度計ＤＶ−１（スピンドルＳＣ４−１４使用）を用いて、上記と同様の手順で初期粘度および２４時間保管後の粘度を測定した。
【００６２】
（ゲルタイム）
１５０±２℃の熱板上に液状封止材を約５ｍｍφの大きさに滴下し、糸引きがなくなるまでの時間を、ストップウォッチにより測定した。
【００６３】
【表１】
0006443853.tif 000012
【００６４】
【表２】
0006443853.tif 000013
【００６５】
【表３】
0006443853.tif 000014
【００６６】
実施例１〜１２の封止材組成物は、いずれも１０ｒｐｍで２５℃における粘度（初期粘度）が５０００００ｍＰａ・ｓ以下であり、コンプレッションモールド法で使用するモールド樹脂や、キャピラリフロータイプのアンダーフィルとして使用した際の流動性が良好である。また、調製直後の粘度に対する２４時間保管後の粘度の増加率が１．３倍以下であり、常温での保存安定性が良好である。また、１５０℃におけるゲルタイムが１２０ｓｅｃ以内であり、低温での硬化性が良好である。
【００６７】
（Ｃ）成分を含有しない比較例１、（Ｃ）成分の含有量が（Ａ）、（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して０．５質量部より少ない比較例２は、１５０℃におけるゲルタイムが１２０ｓｅｃ超であり、低温での硬化性に劣る。一方、（Ｃ）成分の含有量が（Ａ）、（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して９質量部より多い比較例３、（Ａ）成分の含有割合が５０：５０より少ない比較例（６）は、調製直後の粘度に対する２４時間保管後の粘度の増加率が１．３倍超であり、常温での保存安定性に劣る。
（Ｂ）成分を含有しない比較例４、（Ａ）成分の含有割合が９０：１０より多い比較例５は、調製後の封止材組成物で結晶化が起こり、２４時間保管後の粘度を測定できなかった。
（Ｄ）成分を含有しない比較例７は、１５０℃におけるゲルタイムが１２０ｓｅｃ超であり、低温での硬化性に劣る。