(57)【要約】【課題】本発明の目的は、半導体装置を構成する封止樹脂の内部欠陥を防止して半導体装置の信頼性を向上することである。【解決手段】本発明の半導体装置は、基板と、前記基板の少なくとも一方側に設けられる半導体素子と、前記基板と、前記半導体素子との間を封止する第１の硬化性樹脂と第１の硬化剤とを含む第１の樹脂組成物で構成される第１の封止樹脂と、前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する第２の硬化性樹脂と第２の硬化剤とを含む第２の樹脂組成物で構成される第２の封止樹脂とを有し、前記第１の硬化性樹脂を封止した後、前記第２の封止樹脂で前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する半導体装置であって、前記第１の硬化剤と第２の硬化剤とは、同種の硬化剤であることを特徴とするものである。【選択図】  図１
2005026447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の少なくとも一方側に設けられる半導体素子と、
前記基板と、前記半導体素子との間を封止する第１の硬化性樹脂と第１の硬化剤とを含む第１の樹脂組成物で構成される第１の封止樹脂と、
前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する第２の硬化性樹脂と第２の硬化剤とを含む第２の樹脂組成物で構成される第２の封止樹脂とを有し、前記第１の封止樹脂で封止した後、前記第２の封止樹脂で前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する半導体装置であって、
前記第１の硬化剤と第２の硬化剤とは、同種の硬化剤であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１の硬化性樹脂と第２の硬化性樹脂とは、同種の硬化性樹脂である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の硬化性樹脂は、エポキシ樹脂である請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂は、常温で液状のエポキシ樹脂である請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第２の硬化性樹脂は、エポキシ樹脂である請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１の樹脂組成物は、さらに無機充填材を含むものである請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１の硬化性樹脂、第１の硬化剤および無機充填材の合計の含有量が、前記第１の樹脂組成物全体の９５重量％以上である請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１および第２の硬化剤は、フェノール性水酸基を有するものである請求項１ないし７のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
基板と、
前記基板の少なくとも一方側に設けられる半導体素子と、
前記基板と、前記半導体素子との間を封止する第１の硬化性樹脂と第１の硬化剤とを含む第１の樹脂組成物で構成される第１の封止樹脂と、
前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する第２の硬化性樹脂と前記第１の硬化剤と同種の第２の硬化剤とを含む第２の樹脂組成物で構成される第２の封止樹脂とを有し、前記第１の封止樹脂で封止した後、前記第２の封止樹脂で前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する半導体装置の製造方法であって、
前記基板と半導体素子との間に未硬化の前記第１の封止樹脂を充填する第１の工程と、
未硬化の前記第１の封止樹脂を硬化する第２の工程と、
前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲するように未硬化の前記第２の封止樹脂を供給する第３の工程と、
未硬化の第２の封止樹脂を硬化する第４の工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
基板と、
前記基板の少なくとも一方側に設けられる半導体素子と、
前記基板と、前記半導体素子との間を封止する第１の硬化性樹脂と第１の硬化剤とを含む第１の樹脂組成物で構成される第１の封止樹脂と、
前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する第２の硬化性樹脂と前記第１の硬化剤と同種の第２の硬化剤とを含む第２の樹脂組成物で構成される第２の封止樹脂とを有し、前記第１の封止樹脂で封止した後、前記第２の封止樹脂で前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する半導体装置の製造方法であって、
前記基板と半導体素子との間に未硬化の前記第１の封止樹脂を充填する第１の工程と、
未硬化の前記第１の封止樹脂を半硬化またはそれ以上の硬化状態とする第２の工程と、
前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲するように未硬化の前記第２の封止樹脂を供給する第３の工程と、
完全な硬化状態に至っていない前記第１の封止樹脂と未硬化の第２の封止樹脂とを硬化する第４の工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体素子の大型化、半導体装置の多ピン化、多様化に伴い、半導体素子等の周辺に使用される樹脂材料に対する信頼性の要求も厳しくなってきている。従来、リードフレームに半導体素子を接着し、封止樹脂で封止した半導体装置が主流であったが、近年では多ピン化の限界からボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）の様な半導体装置が増えている。ＢＧＡに搭載される半導体素子をインターポーザー（基板）に接続する方式には、ワイヤーボンドで半導体素子をインターポーザーに接続する方式、フリップチップで半導体素子をインターポーザーに接続する方式等がある。
【０００３】
フリップチップで半導体素子をインターポーザーに接続する方式の半導体装置では、信頼性を高めるためにバンプで電気的に接合した半導体素子と基板との間隙にアンダーフィル材と呼ばれる封止樹脂が充填・注入されている。
アンダーフィル材と呼ばれる封止樹脂は、一般的に硬化性樹脂、硬化剤、充填材で構成され、毛細管現象等を利用して半導体装置の半導体素子、インターポーザー、バンプの間隙を充填する。
【０００４】
さらに近年では、フリップチップで半導体素子をインターポーザーに接続する方式の半導体装置の耐衝撃性や耐吸湿性を高めるために、半導体素子とインターポーザーとをアンダーフィル材で封止した後に、トランスファーモールド用封止材（以下、モールド材とする）により更に周囲を封止する半導体装置の開発が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、アンダーフィル材を封止した後に、モールド材により更に周囲を封止して得られる半導体装置では、アンダーフィル材とモールド材との界面での接着力が十分ではなかった。そのため、モールド材を封止した直後または温度変化の大きい厳しい環境下（リフロー後や厳しい冷熱サイクル環境下）において、アンダーフィル材とモールド材との界面で剥離が生じるという問題点があった。この界面に剥離が生じると、半導体素子やインターポーザーへの剥離の進展、半導体装置のクラック、水分の浸入等を招き信頼性が低下していた。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３２６３０４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、半導体装置を構成する封止樹脂の内部欠陥を防止して半導体装置の信頼性を向上することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１０）に記載の本発明により達成される。
（１）基板と、前記基板の少なくとも一方側に設けられる半導体素子と、前記基板と、前記半導体素子との間を封止する第１の硬化性樹脂と第１の硬化剤とを含む第１の樹脂組成物で構成される第１の封止樹脂と、前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する第２の硬化性樹脂と第２の硬化剤とを含む第２の樹脂組成物で構成される第２の封止樹脂とを有し、前記第１の封止樹脂で封止した後、前記第２の封止樹脂で前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する半導体装置であって、前記第１の硬化剤と第２の硬化剤とは、同種の硬化剤であることを特徴とする半導体装置。
（２）前記第１の硬化性樹脂と第２の硬化性樹脂とは、同種の硬化性樹脂である上記（１）に記載の半導体装置。
（３）前記第１の硬化性樹脂は、エポキシ樹脂である上記（１）または（２）に記載の半導体装置。
（４）前記エポキシ樹脂は、常温で液状のエポキシ樹脂である上記（３）に記載の半導体装置。
（５）前記第２の硬化性樹脂は、エポキシ樹脂である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の半導体装置。
（６）前記第１の樹脂組成物は、さらに無機充填材を含むものである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の半導体装置。
（７）前記第１の硬化性樹脂、第１の硬化剤および無機充填材の合計の含有量が、前記第１の樹脂組成物全体の９５重量％以上である上記（６）に記載の半導体装置。
（８）前記第１および第２の硬化剤は、フェノール性水酸基を有するものである上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の半導体装置。
（９）基板と、前記基板の少なくとも一方側に設けられる半導体素子と、前記基板と、前記半導体素子との間を封止する第１の硬化性樹脂と第１の硬化剤とを含む第１の樹脂組成物で構成される第１の封止樹脂と、前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する第２の硬化性樹脂と前記第１の硬化剤と同種の第２の硬化剤とを含む第２の樹脂組成物で構成される第２の封止樹脂とを有し、前記第１の封止樹脂で封止した後、前記第２の封止樹脂で前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する半導体装置の製造方法であって、前記基板と半導体素子との間に未硬化の前記第１の封止樹脂を充填する第１の工程と、未硬化の前記第１の封止樹脂を硬化する第２の工程と、前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲するように未硬化の前記第２の封止樹脂を供給する第３の工程と、未硬化の第２の封止樹脂を硬化する第４の工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
（１０）基板と、前記基板の少なくとも一方側に設けられる半導体素子と、前記基板と、前記半導体素子との間を封止する第１の硬化性樹脂と第１の硬化剤とを含む第１の樹脂組成物で構成される第１の封止樹脂と、前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する第２の硬化性樹脂と前記第１の硬化剤と同種の第２の硬化剤とを含む第２の樹脂組成物で構成される第２の封止樹脂とを有し、前記第１の封止樹脂で封止した後、前記第２の封止樹脂で前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する半導体装置の製造方法であって、前記基板と半導体素子との間に未硬化の前記第１の封止樹脂を充填する第１の工程と、未硬化の前記第１の封止樹脂を半硬化またはそれ以上の硬化状態とする第２の工程と、前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲するように未硬化の前記第２の封止樹脂を供給する第３の工程と、完全な硬化状態に至っていない前記第１の封止樹脂と未硬化の第２の封止樹脂とを硬化する第４の工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の半導体装置および半導体装置の製造方法について詳細に説明する。
本発明の半導体装置は、基板と、前記基板の少なくとも一方側に設けられる半導体素子と、前記基板と、前記半導体素子との間を封止する第１の硬化性樹脂と第１の硬化剤とを含む第１の樹脂組成物で構成される第１の封止樹脂と、前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する第２の硬化性樹脂と第２の硬化剤とを含む第２の樹脂組成物で構成される第２の封止樹脂とを有し、前記第１の硬化性樹脂を封止した後、前記第２の封止樹脂で前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する半導体装置であって、前記第１の硬化剤と第２の硬化剤とは、同種の硬化剤であることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、基板と、前記基板の少なくとも一方側に設けられる半導体素子と、前記基板と、前記半導体素子との間を封止する第１の硬化性樹脂と第１の硬化剤とを含む第１の樹脂組成物で構成される第１の封止樹脂と、前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する第２の硬化性樹脂と前記第１の硬化剤と同種の第２の硬化剤とを含む第２の樹脂組成物で構成される第２の封止樹脂とを有し、前記第１の硬化性樹脂を封止した後、前記第２の封止樹脂で前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲する半導体装置の製造方法であって、前記基板と半導体素子との間に未硬化の前記第１の封止樹脂を充填する第１の工程と、未硬化の前記第１の封止樹脂を硬化する第２の工程と、前記半導体素子の少なくとも側部全周を包囲するように未硬化の前記第２の封止樹脂を供給する第３の工程と、未硬化の第２の封止樹脂を硬化する第４の工程とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
以下、半導体装置について説明する。
本発明の半導体装置について、好適な実施の形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の半導体装置を模式的に示す断面図である。
半導体装置１は、基板２と、基板２の上側（図面上側）に間隙を介して設けられた半導体素子３と、基板２と半導体素子３との間を封止する第１の封止樹脂４と、半導体素子３を包囲する第２の封止樹脂５とで構成されている。
半導体素子３と、基板２とは、突起電極３１で接続される。
【００１２】
第１の封止樹脂４は、第１の硬化性樹脂と第１の硬化剤とを含む第１の樹脂組成物で構成される。
また、第２の封止樹脂５は、第２の硬化性樹脂と第２の硬化剤とを含む第２の樹脂組成物で構成される。
ここで、前記第１の硬化剤と第２の硬化剤とは、同種の硬化剤であることを特徴とする。これにより、第１の封止樹脂４と第２の封止樹脂５との界面の接着性を向上することができる。界面の接着性が向上できる理由は、硬化した第１の封止樹脂４に対する未硬化の第２の封止樹脂５の相溶性が向上して密着性が向上するのに加え、硬化した第１の封止樹脂４に残存する反応性基（例えばエポキシ基等）に対する第２の封止樹脂５の反応も進行しやすく、化学結合によっても密着性が向上するためと考えられる。
また、前記第１の硬化剤と第２の硬化剤とは、同一の反応性基を有することが好ましい。前記同一の反応性基とは、例えばフェノール性水酸基同士、アミノ基同士等が挙げられる。
【００１３】
第２の封止樹脂５は、半導体素子３を保護する機能を有する。
第２の封止樹脂５は、第２の硬化性樹脂および第２の硬化剤を含む第２の樹脂組成物で構成される。
前記第２の硬化性樹脂としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂、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等のノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、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、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等のアラルキル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂が挙げられる（これらは単独でも混合して使用しても良い）。なお、ここでエポキシ樹脂とは、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を意味する。ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられる。これらの中でもエポキシ樹脂が好ましい。これにより、電気特性を向上することができる。さらに、多量の無機充填材を添加しても成形可能な流動性を維持することができる。
【００１４】
前記第２の硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記第２の樹脂組成物全体の３〜３０重量％が好ましく、特に５〜２０重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると流動性が低下し樹脂を封止するのが困難となる場合があり、前記上限値を超えると半田耐熱性が低下する場合がある。
【００１５】
前記第２の硬化剤としては、例えばジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、メタキシレリレンジアミン（ＭＸＤＡ）などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ｍ−フェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、有機酸ジヒドララジドなどを含むポリアミン化合物等のアミン系硬化剤、ノボラック型フェノール樹脂、フェノールポリマー等のフェノール系硬化剤（フェノール性水酸基を有する硬化剤）、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）などの脂環族酸無水物（液状酸無水物）、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）等の芳香族酸無水物等の酸無水物系硬化剤、ポリアミド樹脂、ポリスルフィド樹脂が挙げられる。
【００１６】
また、前記第２の硬化性樹脂として上述のエポキシ樹脂を用いる場合、第２の硬化剤は、特に限定されないが、フェノール系硬化剤（フェノール性水酸基を有する硬化剤）を用いるのが好ましい。ここでフェノール系硬化剤とは、１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造を特に限定するものではない。具体的にはフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、トリフェノールメタン型フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂、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樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂、ビスフェノール化合物等が挙げられ、これらは単独でも混合して使用しても良い。
【００１７】
前記第２の硬化剤の含有量は、特に限定されないが、前記第２の樹脂組成物全体の２〜１０重量％が好ましく、特に４〜７重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると流動性が劣り第１の封止樹脂４との密着性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると吸湿量が増えリフロー後の密着性を向上する効果が低下する場合がある。
また、前記第２の硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、前記第２の硬化剤としてフェノール系硬化剤（フェノール性水酸基を有する硬化剤）が好ましく用いられ、その場合、前記エポキシ樹脂のエポキシ基とフェノール系硬化剤のフェノール性水酸基との当量比（エポキシ基／フェノール性水酸基）は、特に限定されないが、０．５〜２．０が好ましく、特に０．７〜１．５が好ましい。当量比が前記範囲内であると、特に硬化性および耐湿信頼性に優れる。
【００１８】
前記第２の樹脂組成物は、特に限定されないが、無機充填材を含有することが好ましい。
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、ガラス等のケイ酸塩、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）、結晶シリカ等のシリカ粉末等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等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、窒化ケイ素等の窒化物等を挙げることができる。前述の無機充填材は、単独でも混合して使用しても良い。これらの中でも溶融シリカ、結晶シリカ等のシリカ粉末が好ましく、特に球状溶融シリカが好ましい。これにより、耐熱性、耐湿性、強度等を向上させることができる。前記無機充填材の形状は、特に限定されないが、真球状であることが好ましく、かつ粒度分布がブロードであることが好ましい。これにより、第２の封止樹脂５の流動性を特に向上することができる。
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。
【００１９】
第２の樹脂組成物に含まれる前記無機充填材の含有量は、特に限定されないが、前記第２の樹脂組成物全体の２０〜９５重量％が好ましく、特に３０〜９０重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐湿性が低下する場合があり、前記上限値を超えると流動性が低下する場合がある。
【００２０】
また、前記第２の樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のジアザビシクロアルケンおよびその誘導体、トリブチルアミン、ベンジルジメチルアミン等のアミン系化合物、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、トリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラ安息香酸ボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイックアシッドボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイルオキシボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフチルオキシボレート等のテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート等の硬化促進剤、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等のシランカップリング剤や、チタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、アルミニウム／ジルコニウムカップリング剤等のカップリング剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、カルナバワックス等の天然ワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス、ステアリン酸やステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸およびその金属塩類、パラフィン等の離型剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力化成分、臭素化エポキシ樹脂や三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、フォスファゼン等の難燃剤、酸化ビスマス水和物等の無機イオン交換体等の添加剤を添加することができる。
【００２１】
第１の封止樹脂４は、基板２と半導体素子３との接続信頼性を向上する機能を有する。
第１の封止樹脂４は、第１の硬化性樹脂および第１の硬化剤を含む第１の樹脂組成物で構成される。
前記第１の硬化性樹脂としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂、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等のノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、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、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等のアラルキル型エポキシ樹脂、ジシロキサン構造を有するシリコーン変性エポキシ樹脂（特に下記化１で示されるジシロキサン構造を有するシリコーン変性エポキシ樹脂が好ましい）等のエポキシ樹脂が挙げられる（これらは単独でも混合して使用しても良い）。なお、ここでエポキシ樹脂とは、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を意味する。ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられる。これらの中でもエポキシ樹脂が好ましく、特に室温で液状のエポキシ樹脂が好ましい。これにより、作業性を向上することができる。さらに、特に第１の封止樹脂４の充填性を向上することができる。
【化１】
2005026447.tif 000003
【００２２】
前記の室温で液状のエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール系ジグリシジルエーテル類、フェノールノボラックとエピクロールヒドリンとの反応で得られる常温で液状のグリシジルエーテル、常温で液状のシリコーン変性エポキシ樹脂およびそれらの混合物等が挙げられる。
さらに、これらの液状樹脂にジヒドロキシナフタレンのジグリシジルエーテル、テトラメチルビフェノールのジグリシジルエーテル等の常温で液状となりうるが純度が高いと結晶化するような結晶性エポキシ樹脂を混合し、液状にしたものを使用することもできる。
また、前記の常温で液状のエポキシ樹脂に、常温で固形のエポキシ樹脂を混合し、液状にしたものも使用することもできる。
前記固形のエポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記エポキシ樹脂全体の５０重量％以下が好ましく、特に２０重量％以下が好ましい。含有量が前記範囲内であると、第１の封止樹脂４の硬化物の特性を制御するのが容易となる。
【００２３】
また、前記第２の硬化性樹脂と第１の硬化性樹脂とは、特に限定されないが、同種の硬化性樹脂であることが好ましい。これにより、第２の封止樹脂５と第１の封止樹脂４との界面の接着性を特に向上することができる。
同種の硬化性樹脂とは、例えばエポキシ樹脂同士、フェノール樹脂同士等が挙げられる。これらの中でもエポキシ樹脂同士が好ましい。これにより、耐熱性および電気特性の両方に優れる。
【００２４】
前記第１の硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記第１の樹脂組成物全体の４〜７０重量％が好ましく、特に１０〜５０重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると作業性および流動性が低下する場合があり、前記上限値を超えると耐ヒートサイクル性（耐クラック性および半田の変形防止）が低下する場合がある。
【００２５】
前記第１の硬化剤は、前記第２の硬化剤と同種のものを用いる。同種の硬化剤とは、例えばアミン系の硬化剤同士、フェノール系硬化剤同士、酸無水物硬化剤同士等が挙げられる。これらの中でもフェノール系硬化剤同士が好ましい。これにより、吸水率を低くすることができ、それによって耐クラック性を向上することができる。すなわち、第２の封止樹脂５の硬化剤としては、フェノール系硬化剤が吸水率を低下できる点で好適に用いられており、第１の封止樹脂４の硬化剤にもフェノール系硬化剤を用いることで、半導体装置全体としての吸水率をさらに向上することができ、それによって耐クラック性もさらに向上することができる。
また、第２の硬化剤としてのフェノール系硬化剤は、他の硬化剤と比較して第２の封止樹脂５の反応を制御することが容易となるため、半導体装置を製造する際の良好な流動性を確保した状態で、第１の封止樹脂４と第２の封止樹脂５との界面の接着性を向上することもできる。
さらに第２の硬化剤としてのフェノール系硬化剤は、その反応性制御が容易なことより無機充填材の高充填化も可能となる。そのため、半導体装置の優れた信頼性を確保した状態で、第１の封止樹脂４と第２の封止樹脂５との界面の接着性を向上することもできる。
【００２６】
前記第１の硬化剤としては、例えばジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、メタキシレリレンジアミン（ＭＸＤＡ）などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ｍ−フェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、有機酸ジヒドララジドなどを含むポリアミン化合物等のアミン系硬化剤、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、トリフェノールメタン型フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂、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樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂、ビスフェノール化合物、下記化２で示される化合物等のフェノール系硬化剤（１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般）、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）などの脂環族酸無水物（液状酸無水物）、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）等の芳香族酸無水物等の酸無水物系硬化剤、ポリアミド樹脂、ポリスルフィド樹脂が挙げられる。
【化２】
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これらの中でも室温で液状である硬化剤（特に室温で液状であるフェノール系硬化剤）が好ましく、最も化２で示される化合物が好ましい。これにより、第１の封止樹脂４の流動性を特に向上することができる。
【００２７】
前記第１の硬化剤の含有量は、特に限定されないが、前記第１の樹脂組成物全体の１〜５０重量％が好ましく、特に３〜４０重量％が好ましい。含有量が前記範囲内であると、特に第１の樹脂組成物が効率良く硬化する。
また、前記第１の硬化性樹脂がエポキシ樹脂であり、前記第１の硬化剤がフェノール系硬化剤である場合、前記エポキシ樹脂のエポキシ基と前記フェノール系硬化剤のフェノール性水酸基との当量比（エポキシ基／フェノール性水酸基）は、特に限定されないが、０．３〜３．０が好ましく、特に０．８〜２．５が好ましい。当量比が前記範囲内であると、特に硬化性および耐湿信頼性（吸湿処理後の界面における接着性）に優れる。
【００２８】
前記第１の樹脂組成物は、特に限定されないが、無機充填材を含有することが好ましい。これにより、耐湿性および耐ヒートサイクル性（耐クラック性および半田の変形防止）を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、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等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、窒化ケイ素等の窒化物等を挙げることができる。これらの中でもシリカ（特に球状溶融シリカ）が好ましい。これにより、流動性および供給安定性を向上することができる。
【００２９】
前記無機充填材（特に、球状シリカ）の平均粒子径は、特に限定されないが、１０μｍ以下が好ましく、特に５μｍ以下が好ましい。平均粒子径が前記範囲内であると、第１の封止樹脂４の充填性を特に向上することができる。
前記第１の封止樹脂４は、毛細管現象等を利用して半導体装置の半導体素子基板等との間隙を充填するものであり、その間隙は１５０μｍ以下であることが多い。そのため、その間隙で第１の封止樹脂４の流動性を確保するためには、第１の樹脂組成物に用いる無機充填材は、前記範囲内であることが好ましい。
【００３０】
第１の樹脂組成物に含まれる前記無機充填材の含有量は、特に限定されないが、前記第１の樹脂組成物全体の３０〜９０重量％が好ましく、特に４０〜７５重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐ヒートサイクル性（耐クラック性および半田の変形防止）が低下する場合があり、前記上限値を超えると作業性および流動性が低下する場合がある。
【００３１】
前記第１の硬化性樹脂、第１の硬化剤および無機充填材の合計の含有量は、特に限定されないが、前記第１の樹脂組成物全体の９５重量％以上が好ましく、特に９７〜９９重量％が好ましい。含有量が前記範囲内であると、特に第１の封止樹脂４と第２の封止樹脂５との界面の接着性に優れる。その理由は、第１の封止樹脂４の表面に第２の封止樹脂５の密着性を低下させる成分が滲出することを防止できるからである。
【００３２】
前記第１の樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で硬化促進剤、カップリング剤、低応力剤、顔料、染料、レベリング剤、消泡剤等の添加剤を混合することができる。
【００３３】
本発明に用いられる半導体装置は、基板２の上に間隙を介して半導体素子３が対向配置され、この半導体素子３と基板２との間隙を第１の封止樹脂４で封止した後に、第２の封止樹脂５により更に周囲を封止して得られるものである。
本発明の半導体装置は、図１に示す以外の構成を有する半導体装置にも適用可能である。他の構成を有する半導体装置としては、例えば図２〜図４に示すようなものがある。図２〜図４は、他の構成を有する半導体装置１の模式図である。以下、図１に示す半導体装置との相違点を中心に説明する。
【００３４】
図２に示される半導体装置１は、半導体素子３の上面が第２の封止樹脂５に覆われずに、開放されているものである（すなわち半導体素子３の側部全周が第２の封止樹脂５で包囲されている）。
【００３５】
図３に示される半導体装置１は、半導体素子３の上面に、接着剤や接着フィルム等（図示せず）を介して、他の半導体素子３ａを搭載し、他の半導体素子３ａからワイヤー６によりワイヤーボンディングを行い、基板２に接続したものを第２の封止樹脂５で封止するものである。
【００３６】
図４に示される半導体装置１は、基板２の半導体素子３を搭載している側と反対側にも第２の封止樹脂５が形成されているものである。
なお、図２〜４についても第１の封止樹脂４、第２の封止樹脂５の樹脂組成は前述の図１に示す半導体装置１と同様である。
【００３７】
上述のような半導体装置の構成の中でも例えば図１〜３に示すような、基板２の片面のみを第２の封止樹脂５で封止するものに、本発明を好適に用いることができる。すなわち、第２の封止樹脂５が基板２の両面を封止する場合と比較して、片面封止の場合、半導体装置の温度変化に対する反り量の変化が大きくなる。そのため第１の封止樹脂４と第２の封止樹脂５との積層界面にかかる応力が大きく、より強い接着力が必要とされるからである。
【００３８】
次に、半導体装置の製造方法について説明する。
図５は、本発明の半導体装置の製造方法の一例を示す概略図である。
本発明の半導体装置の製造方法には、図５ａに示すように予め基板２の一方側に設けられた半導体素子３を有するものを使用することができる。
【００３９】
まず、基板２と、基板２の一方側に設けられる半導体素子３との間隙８に、未硬化の第１の封止樹脂４を充填する。
第１の封止樹脂４を充填する方法としては、半導体装置を熱板上に置き、第１の封止樹脂４が入ったシリンジのような注入器を用いて、第１の封止樹脂４を半導体素子３の近傍に抽入して、毛細管現象により間隙８内に展開・充填する方法等が挙げられる。
第１の封止樹脂４を得るには、前記第１の樹脂組成物を例えばロール、遊星ミキサー等で混合し、好ましくは真空脱泡する。
前記第１の樹脂組成物（充填液）の粘度は、特に限定されないが、０．５〜２００（Ｐａ・ｓ）が好ましく、特に１〜１００（Ｐａ・ｓ）が好ましい。粘度が前記下限値未満であると樹脂が充填装置の吐出口より液垂れする場合があり、前記上限値を超えると流動性が低下する場合がある。
前記粘度は、例えば常温（２５℃）でブルックフィールド型粘度計、Ｅ型粘度計等を用いて、測定条件０．５〜５ｒｐｍで評価することができる。
【００４０】
図５ｂに示すように未硬化の第１の封止樹脂４の充填がなされたら、未硬化の第１の封止樹脂４を硬化する。
未硬化の第１の封止樹脂４を硬化する方法としては、加熱する方法、光照射する方法などが挙げられる。
加熱する方法の加熱条件は、特に限定されないが、１４０〜１８０℃×１０〜１８０分が好ましく、特に１５０〜１６５℃×３０〜１２０分が好ましい。加熱条件が前記下限値未満であると硬化が不十分となる場合があり、前記上限値を超えると生産性を向上する効果が低下する場合がある。
【００４１】
次に、半導体素子３と、硬化した第１の封止樹脂４を共に包囲するように未硬化の第２の封止樹脂５を供給する。
第２の封止樹脂５を供給する方法としては、例えばトランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成形方法が挙げられる。
第２の封止樹脂５を供給する際に、前記第２の封止樹脂組成物を例えばミキサー等を用いて原料を充分に均一に混合した後、更に熱ロール、ニーダー、押出機等の混練機で溶融混練し、冷却後粉砕して得られる。
第２の封止樹脂５を供給する際の粘度は、特に限定されないが、３０〜３００（ｐｏｉｓｅ）が好ましく、特に５０〜２００（ｐｏｉｓｅ）が好ましい。粘度が前記下限値未満であると流動性が低下し第１の封止樹脂４との密着性が低下する場合があり、前記上限値を超えるとボイドの発生が多くなる場合がある。
前記粘度は、例えば高化式フローテスター等で求めることができる。
【００４２】
そして、図５ｃのように未硬化の第２の封止樹脂５の供給がなされたら、未硬化の第２の封止樹脂５を硬化する。第２の封止樹脂５を硬化する方法としては、加熱する方法、光照射する方法などが挙げられる。
加熱する方法の加熱条件は、特に限定されないが、１６０〜１８５℃×３０〜１８０（秒）が好ましく、特に１７０〜１８５℃×５０〜１２０（秒）が好ましい。加熱条件が前記下限値未満であるとランナー取られ等の離型不良が生じる場合があり、前記上限値を超えると成形のサイクルタイムが延び生産性が低下する場合がある。
【００４３】
なお、本発明の半導体装置の製造方法では、未硬化の第１の封止樹脂４を充填後に、半硬化状態またはそれ以上の硬化状態とし、未硬化の第２の封止樹脂５を供給し、完全な硬化に至っていない状態の第１の封止樹脂４と第２の封止樹脂５とを硬化してもよい。これにより、第１の封止樹脂４と第２の封止樹脂５との界面での接着性をより向上することができる。
第１の封止樹脂４の半硬化状態とは、第２の封止樹脂５を供給する際に半導体素子３が固定されている状態であれば良く、厳密に半硬化の状態である必要は無い。
具体的には、第１の封止樹脂４の反応率が５０〜９０％であることが好ましく、特に５０〜８５％が好ましい。反応率が前記下限値未満であると樹脂がゲル化しておらず、第２の封止樹脂５を充填する際に第１の封止樹脂４が流れてしまう場合があり、前記上限値を超えると接着性を向上する効果が低下する場合がある。
前記反応率は、例えば示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて評価することができる。
さらには、半硬化状態と完全硬化状態との間の任意の硬化状態とすることもできる。すなわち反応率５０〜１００％の間の任意の値でも良い。
【００４４】
以上のような製造方法により、本発明の半導体装置が得られる。なお、上述の製造方法においては、第２の封止樹脂５が基板２の片面側から半導体素子３の周囲を完全に封止する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、例えば半導体素子３の少なくとも側部全周を包囲する場合、基板２の両面に第２の封止樹脂５が封止される場合等である。
【００４５】
【実施例】
以下、本発明の実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
▲１▼第１の封止樹脂の調製
第１の硬化性樹脂としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（日本化薬製、ＲＥ−４０３Ｓ、エポキシ当量１６６）２３．４重量％と、第１の硬化剤として液状ポリフェノール（明和化成製、ＭＥＨ−８０００Ｈ、水酸基当量１４１）１９．８重量％と、無機充填材として球状シリカ（アドマテックス製、ＳＯ−２５Ｈ、平均粒子径０．５μｍ）５５重量％と、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学製、ＫＢＭ−４０３）１．２重量％と、顔料としてカーボンブラック（三菱化学製、ＭＡ−６００）０．１重量％と、硬化促進剤として２−フェニル−４メチルイミダゾール０．５重量％とを３本ロールにて室温で混練した後、真空脱泡機を用いて真空脱泡処理をして第１の封止樹脂を構成する第１の樹脂組成物を得た。
【００４６】
▲２▼第２の封止樹脂の調製
第２の硬化性樹脂としてビフェニル型エポキシ樹脂（ＹＸ４０００Ｈ、ジャパンエポキシレジン製、融点１０８℃、エポキシ当量１８５）８．４３重量％と、第２の硬化剤としてフェノールノボラック樹脂（ＰＲ−ＨＦ−３、住友ベークライト製、軟化点８０℃、水酸基当量１０５）４．２２重量％と、トリフェニルホスフィン（ＴＰＰ、北興化学製）０．１５重量％と、無機充填材として球状溶融シリカ（ＦＢ６０、電気化学製、平均粒径２４μｍ）８６．８重量％と、カーボンブラック（ＭＡ６００、三菱化学製）０．２重量％と、カルナバワックス（東亜化成製）０．２重量％とをミキサーで２５℃、２０分間混合した後、２本ロールを用いて９５℃、５分間混練し、冷却後粉砕して第２の封止樹脂を構成する第２の樹脂組成物を得た。
【００４７】
▲３▼第１の封止樹脂の充填（封止）
基板に予め半導体素子が形成されている半導体パッケージを用いた。用いた半導体素子と基板は、以下の通りである。半導体素子はサイズが１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．３５ｍｍｔを用い、基板は３５２ｐＢＧＡ（サイズ３５ｍｍ×３５ｍｍ×０．５６ｍｍｔのビスマレイミド・トリアジン樹脂／ガラスクロス基板であり、ゲート、ランナー部は金メッキが施されている）を用いた。半導体素子と基板とは、１７６個の半田バンプによりペリフェラルに接合されているものを用いた。半田バンプの高さは、０．０５ｍｍであった。また、半導体素子の保護膜には窒化ケイ素を用い、基板上のソルダーレジストには太陽インキ製のＰＳＲ４０００を用いた。
上述の半導体パッケージを１１０℃の熱板上で加熱し、半導体素子の一辺に第１の封止樹脂をディスペンスし充填させ、１５０℃のオーブンで９０分間第１の封止樹脂を硬化した。
【００４８】
▲４▼第２の封止樹脂の充填（封止）
その後トランスファー成形機を用い、金型温度１７５℃、注入圧力７．８ＭＰａ、硬化時間２分で第２の封止樹脂を封止して成形した。得られた成形品のランナー、ゲート部の第２の封止樹脂と金メッキ部分とを人手により分離した。そして１７５℃、２時間で後硬化して半導体装置を得た。使用したサンプルは１０個であった。
【００４９】
（実施例２）
第１の硬化剤を変えて、第１の封止樹脂の配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
第１の硬化性樹脂としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（日本化薬製、ＲＥ−４０３Ｓ、エポキシ当量１６６）２４．２重量％と、第１の硬化剤として液状ポリフェノール（明和化成製、ＭＥＨ−８０００Ｈ、水酸基当量１４１）１４．３重量％およびノボラック型フェノール樹脂（住友ベークライト製、ＰＲ−ＨＦ−３）４．７重量％と、無機充填材として球状シリカ（アドマテックス製、ＳＯ−２５Ｈ、平均粒子径０．５μｍ）５５重量％と、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学製、ＫＢＭ−４０３）１．２重量％と、顔料としてカーボンブラック（三菱化学製、ＭＡ−６００）０．１重量％と、硬化促進剤として２−フェニル−４メチルイミダゾール０．５重量％とを用いた。
【００５０】
（実施例３）
第１の硬化剤および第２の硬化剤として、アミン系硬化剤を用い、配合を以下のようにした以外は実施例１と同様にした。
第１の硬化性樹脂としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（日本化薬製、ＲＥ−４０３Ｓ、エポキシ当量１６６）３１．５重量％と、第１の硬化剤としてジエチルジアミノジフェニルメタン（日本化薬製、カヤハードＡＡ、当量６３）１１．９重量％と、無機充填材として球状シリカ（アドマテックス製、ＳＯ−２５Ｈ、平均粒子径０．５μｍ）５５重量％と、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学製、ＫＢＭ−４０３）１．５重量％と、顔料としてカーボンブラック（三菱化学製、ＭＡ−６００）０．１重量％と、硬化促進剤として２−フェニル−４メチルイミダゾール０．５重量％とを用いた。
第２の硬化性樹脂としてビフェニル型エポキシ樹脂（ＹＸ４０００Ｈ、ジャパンエポキシレジン製、融点１０８℃、エポキシ当量１８５）２２．１重量％と、第２の硬化剤としてジエチルジアミノジフェニルメタン（カヤハードＡＡ、日本化薬製、当量６３）７．４重量％と、トリフェニルホスフィン（ＴＰＰ、北興化学製）０．１５重量％と、球状溶融シリカ（ＦＢ６０、電気化学製、平均粒径２４μｍ）６９．５重量％と、カーボンブラック（ＭＡ６００、三菱化学製）０．２重量％と、カルナバワックス（東亜化成製）０．２重量％とを用いた。
【００５１】
（実施例４）
第１の硬化剤および第２の硬化剤として、酸無水物系硬化剤を用い、配合を以下のようにした以外は実施例１と同様にした。
第１の硬化性樹脂としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（日本化薬製、ＲＥ−４０３Ｓ、エポキシ当量１６６）２６．７重量％と、第１の硬化剤としてメチルヘキサヒドロ無水フタル酸（日立化成製、ＨＮ−２２００−Ｒ、当量８３）１６．４重量％と、無機充填材として球状シリカ（アドマテックス製、ＳＯ−２５Ｈ、平均粒子径０．５μｍ）５５重量％と、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学製、ＫＢＭ−４０３）１．３重量％と、顔料としてカーボンブラック（三菱化学製、ＭＡ−６００）０．１重量％と、硬化促進剤として２−フェニル−４メチルイミダゾール０．５重量％とを用いた。
第２の硬化性樹脂としてビフェニル型エポキシ樹脂（ＹＸ４０００Ｈ、ジャパンエポキシレジン製、融点１０８℃、エポキシ当量１８５）１６．７重量％と、第２の硬化剤としてテトラヒドロキシ無水フタル酸（新日本理化製、リカシッドＴＨ）１２．６重量％と、２メチルイミダゾール（キュアゾール２ＭＺ、四国化成製）０．３重量％と、無機充填材として球状溶融シリカ（ＦＢ６０、電気化学製、平均粒径２４μｍ）７０重量％と、カーボンブラック（ＭＡ６００、三菱化学製）０．２重量％と、カルナバワックス（東亜化成製）０．２重量％とを用いた。
【００５２】
（実施例５）
第１の封止樹脂の配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
硬化性樹脂としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（日本化薬製、ＲＥ−４０３Ｓ、当量１６６）２８．９重量％と、硬化剤として液状ポリフェノール（明和化成製、ＭＥＨ−８０００Ｈ、水酸基当量１４１）２４．６重量％と、無機充填材として球状シリカ（アドマテックス製、ＳＯ−２５Ｈ、平均粒子径０．５μｍ）４０重量％と、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学製、ＫＢＭ−４０３）１．５重量％と、顔料としてカーボンブラック（三菱化学製、ＭＡ−６００）０．１重量％と、硬化促進剤として２−フェニル−４メチルイミダゾール０．６重量％と、低応力材としてＶＴＢＮ（宇部興産製、ＶＴＢＮＸ１３００Ｘ３３）２．８重量％を用いた。
【００５３】
（実施例６）
第１の封止樹脂の充填を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
上述の半導体パッケージを１１０℃の熱板上で加熱し、半導体素子の一辺に第１の封止樹脂をディスペンスし充填させ、１２０℃のオーブンで５０分間、第１の封止樹脂を半硬化した。第１の封止樹脂の反応率は、８７％であった。
【００５４】
（実施例７）
実施例３で用いた第１の封止樹脂および第２の封止樹脂を用いて、第１の封止樹脂の充填を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
上述の半導体パッケージを１１０℃の熱板上で加熱し、半導体素子の一辺に第１の封止樹脂をディスペンスし充填させ、１２０℃のオーブンで８０分間、第１の封止樹脂を半硬化した。第１の封止樹脂の反応率は、８３％であった。
【００５５】
（比較例１）
第１の封止樹脂として、以下のアミン系硬化剤を使用したものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
第１の硬化性樹脂としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（日本化薬製、ＲＥ−４０３Ｓ、エポキシ当量１６６）３１．５重量％と、第１の硬化剤としてジエチルジアミノジフェニルメタン（日本化薬製、カヤハードＡＡ、当量６３）１１．９重量％と、無機充填材として球状シリカ（アドマテックス製、ＳＯ−２５Ｈ、平均粒子径０．５μｍ）５５重量％と、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学製、ＫＢＭ−４０３）１．５重量％と、顔料としてカーボンブラック（三菱化学製、ＭＡ−６００）０．１重量％と、硬化促進剤として２−フェニル−４メチルイミダゾール０．５重量％とを用いた。
【００５６】
（比較例２）
第２の封止樹脂として、以下のアミン系硬化剤を使用したものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
第２の硬化性樹脂としてビフェニル型エポキシ樹脂（ＹＸ４０００Ｈ、ジャパンエポキシレジン製、融点１０８℃、エポキシ当量１８５）２２．１重量％と、第２の硬化剤としてジエチルジアミノジフェニルメタン（カヤハードＡＡ、日本化薬製、当量６３）７．４重量％と、トリフェニルホスフィン（ＴＰＰ、北興化学製）０．１５重量％と、球状溶融シリカ（ＦＢ６０、電気化学製、平均粒径２４μｍ）７０重量％と、カーボンブラック（ＭＡ６００、三菱化学製）０．２重量％と、カルナバワックス（東亜化成製）０．２重量％とを用いた。
【００５７】
各実施例および比較例で得られた半導体装置について、以下の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表１に示す。
▲１▼接着性
第１の封止樹脂と第２の封止樹脂との界面の接着性を下記のように評価した。接着性Ａ
各実施例および比較例で得られた半導体装置を吸湿処理（３０℃／６０％／１９２時間）、耐リフロー試験（ＪＥＤＥＣ２２０℃条件）３回、熱衝撃試験（−５５℃／３０分〜１２５℃／３０分、１，０００サイクル）を行った後に、超音波探傷機（ＳＡＴ）にてアンダーフィル材とモールド材の積層界面の剥離について観察を行い、剥離した半導体装置の数を評価した。
接着性Ｂ
各実施例および比較例で得られた半導体装置を吸湿処理（６０℃／６０％／１２０時間）、耐リフロー試験（ＪＥＤＥＣ２６０℃条件）３回、熱衝撃試験（−５５℃／３０分〜１２５℃／３０分、１，０００サイクル）を行った後に、超音波探傷機（ＳＡＴ）にてアンダーフィル材とモールド材の積層界面の剥離について観察を行い、剥離した半導体装置の数を評価した。
接着性Ｃ
各実施例および比較例で得られた半導体装置を吸湿処理（８５℃／６０％／１６８時間）、耐リフロー試験（ＪＥＤＥＣ２６０℃条件）３回、熱衝撃試験（−５５℃／３０分〜１２５℃／３０分、１，０００サイクル）を行った後に、超音波探傷機（ＳＡＴ）にてアンダーフィル材とモールド材の積層界面の剥離について観察を行い、剥離した半導体装置の数を評価した。
【００５８】
▲２▼流動性
第１の封止樹脂の流動性は、第１の封止樹脂を半導体パッケージに充填し始めてから充填が完了するまでに要した時間を目視で評価した。
【００５９】
▲３▼半田耐熱性
半田耐熱性は、各実施例および比較例で得られた半導体装置を吸湿処理（３０℃／６０％／１９２時間）、耐リフロー試験（ＪＥＤＥＣ２２０℃条件）３回、熱衝撃試験（−５５℃／３０分〜１２５℃／３０分、１，０００サイクル）を行った後に半導体素子と、第１の封止樹脂との剥離状態で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：剥離等が全く無し。
○：一部剥離等が有るが、実用上使用可能である。
△：一部剥離等有り、実用上使用不可能である。
×：剥離等有り。
【００６０】
【表１】
2005026447.tif 000005
【００６１】
表から明らかなように、実施例１〜７は、第１の封止樹脂と第２の封止樹脂との接着性に優れており、半導体装置の信頼性が向上していることが示された。
また、第１の封止樹脂および第２の封止樹脂の硬化剤としてフェノール系硬化剤を用いた場合、半田耐熱性にも優れていた。
また、第１の封止樹脂を半硬化状態で第２の封止樹脂を充填した後に、第１の封止樹脂と第２の封止樹脂とを硬化させた場合、より厳しい条件（吸湿条件、リフロー温度）においても半導体装置の信頼性に優れていた。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、実施例１〜７は、第１の封止樹脂と第２の封止樹脂との接着性に優れており、半導体装置の信頼性が向上する。
また、第１の封止樹脂を構成する第１の硬化性樹脂を液状のエポキシ樹脂とした場合、特に流動性にも優れる。
また、第１の封止樹脂を構成する第１の硬化性樹脂、第１の硬化剤および無機充填材の合計の含有量を９５％以上とした場合、第１の封止樹脂と第２の封止樹脂との界面の接着性を特に向上する。
また、第１の硬化剤および第２の硬化剤としてフェノール性水酸基を有する硬化剤を用いた場合、半導体装置の半田耐熱性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の半導体装置の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１    半導体装置
２    基板
３    半導体素子
３ａ  他の半導体素子
３１  突起状端子
４    第１の封止樹脂
５    第２の封止樹脂
６    ワイヤー
８    間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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