(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、室温で液状のビスフェノール型エポキシ樹脂、任意成分としての硬化剤及び無機充填剤を含有する液状エポキシ樹脂組成物において、上記無機充填剤として粒子径４５μｍ以上の粒子の含有率が全体の１重量％以下、平均粒子径が０．１〜１０μｍであり、下記一般式（１）で示される化合物で表面処理された無機充填剤を用い、かつ上記無機充填剤の添加量が、上記ビスフェノール型エポキシ樹脂と（任意成分としての）上記硬化剤との合計量１００重量部（上記硬化剤を配合しない場合は上記ビスフェノール型エポキシ樹脂１００重量部）に対して１００〜４００重量部の範囲であることを特徴とする半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物。
【化１】
0004508435.tif 000012
（但し、式中Ｒは炭素数１〜６の置換又は非置換のアルキル基であり、ｎは１〜５の整数である。）
【請求項２】
請求項１記載の液状エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、隙間侵入性に優れ、シリコンチップ面のコート材（特にシリコンナイトライド被覆面）との接着性に優れた硬化物を与え、半導体装置のポッティングやコーティング材、特にフリップチップ用アンダーフィル材等として好適な半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物及びこの組成物の硬化物にて封止された半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
電気機器の小型、軽量化、高機能化に伴い、半導体の実装方法としては、ピン挿入タイプから表面実装が主流になっている。そして、ベアチップ実装の一つにフリップチップ（ＦＣ）実装がある。ＦＣ実装とは、ＬＳＩチップの配線パターン面に高さ１０μｍから１００μｍ程度のバンプといわれる電極を数個から数千個形成し、基板の電極を導電ペーストあるいは半田等で接合する方式である。このため、ＦＣの封止保護に用いる封止材料は、基板とＬＳＩチップのバンプによる４０μｍから２０μｍ程度の隙間に浸透させる必要がある。
【０００３】
従来のフリップチップ用アンダーフィル材として使用される液状エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂と硬化剤及び無機充填剤を配合し、信頼性を高めるために半導体のチップや基板、バンプと線膨張係数を一致させるべく、多量の無機充填剤を配合する処方が主流となってきている。このようなフリップチップ用アンダーフィル材においては、液状エポキシ樹脂組成物が狭ギャップ（４０μｍ〜２０μｍ程度）に対して侵入しにくく、生産性が非常に悪くなるといった問題点が提示されており、この改善が望まれる。また、狭ギャップであることにより、硬化物内の応力が基板の反りに反映され、チップ面のコート材、特にシリコンナイトライドで被覆された面に対する硬化物の接着性に対し、悪影響を及ぼす場合があり、接着性の改善も望まれる。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、隙間侵入性に優れ、かつ硬化物のシリコンチップ面のコート材に対する接着性に優れ、信頼性の高い半導体装置を与える半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物及びこの組成物の硬化物で封止された半導体装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、ビスフェノール型エポキシ樹脂及び無機充填剤を含有する液状エポキシ樹脂組成物において、上記無機充填剤として粒子径４５μｍ以上の粒子含有率が全体の１重量％以下、平均粒子径が０．１〜１０μｍであり、下記一般式（１）で示されるＮ−フェニルアミノ基含有トリアルコキシシラン化合物で表面処理された無機充填剤を配合した場合、隙間侵入性に優れている上、シリコンチップ面のコート材に対する接着性に優れた硬化物を与える、半導体封止用樹脂として好適な液状エポキシ樹脂組成物が得られることを知見した。
【０００６】
【化２】
0004508435.tif 000002
（但し、式中Ｒは炭素数１〜６の置換又は非置換のアルキル基であり、ｎは１〜５の整数である。）
【０００７】
即ち、半導体封止用の液状エポキシ樹脂組成物においては、無機充填剤として、球状シリカがその流動性によりアンダーフィル材に使用されているが、本発明者が研究したところ、ギャップより大きい粒子が多量含有していると、ゲートで粒子が引っかかり、侵入断面積を狭くし、侵入性に影響を及ぼすことが判明した。そこで、この点につき検討を進めた結果、粒子径４５μｍ以上の粒子をできる限り除去し、その含有率を全体の１重量％以下とし、かつ平均粒子径を０．１〜１０μｍにコントロールし、しかも粒子表面を式（１）で示されるＮ−フェニルアミノ基含有トリアルコキシシラン化合物で表面処理した無機充填剤を用いることによって、狭ギャップへも良好に侵入させることができる上、得られる硬化物のシリコンチップ面のコート材、具体的にはシリコンナイトライド等に対する接着性劣化をも防止でき、半導体装置のポッティング、コーティング材、とりわけフリップチップ型半導体装置用アンダーフィル材等として有用となることを見出し、本発明をなすに至ったものである。
【０００８】
従って、本発明は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、室温で液状のビスフェノール型エポキシ樹脂、任意成分としての硬化剤及び無機充填剤を含有する液状エポキシ樹脂組成物において、上記無機充填剤として粒子径４５μｍ以上の粒子の含有率が全体の１重量％以下、平均粒子径が０．１〜１０μｍであり、上記一般式（１）で示されるＮ−フェニルアミノ基含有トリアルコキシシラン化合物で表面処理された無機充填剤を用い、かつ上記無機充填剤の添加量が、上記ビスフェノール型エポキシ樹脂と（任意成分としての）上記硬化剤との合計量１００重量部（上記硬化剤を配合しない場合は上記ビスフェノール型エポキシ樹脂１００重量部）に対して１００〜４００重量部の範囲であることを特徴とする半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物、及びこの組成物の硬化物で封止された半導体装置を提供する。
【０００９】
以下、本発明につき更に詳しく説明すると、本発明に用いられるエポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであれば、分子構造、分子量等は特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、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等のトリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は１種単独で又は２種以上混合して用いることができる。
【００１０】
この場合、液状エポキシ樹脂組成物に使用する液状エポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、室温（例えば２５℃）で液状のものであればいかなるものでも使用可能であるが、本発明は特にビスフェノール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を使用する。これらのエポキシ樹脂には、下記構造で示されるエポキシ樹脂を侵入性に影響を及ぼさない範囲で添加しても何ら問題はない。
【００１１】
【化３】
0004508435.tif 000003
【００１２】
本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、液状エポキシ樹脂を好ましくは硬化促進剤（即ち、硬化触媒）を配合することによって硬化させることができ、特に硬化剤を必要とするものではない（即ち、自己重合型組成物）が、場合によっては、必要に応じて、更に硬化剤を配合して（即ち、フェノール樹脂硬化型、酸無水物硬化型、アミン硬化型等の組成物として）硬化させることもできる。本発明に用いられる任意成分としての硬化剤としては、エポキシ樹脂中のエポキシ基と反応可能な官能基（例えば、フェノール性水酸基、アミノ基、酸無水物基など）を２個以上（但し、酸無水物基は１個以上）有する化合物であれば、分子構造、分子量等は特に限定されず、公知のものを使用することができる。例えば、１分子中にフェノール性水酸基を少なくとも２個以上有するフェノール樹脂、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、パラキシリレン変性ノボラック樹脂、メタキシリレン変性ノボラック樹脂、オルソキシリレン変性ノボラック樹脂等のキシリレン変性ノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂等のビスフェノール型フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、フェノールアラルキル型樹脂、ビフェニルアラルキル型樹脂、トリフェノールメタン型樹脂、トリフェノールプロパン型樹脂等のトリフェノールアルカン型樹脂及びその重合体等のフェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等のいずれのフェノール樹脂も使用可能であるほか、アミン系、酸無水物系等の硬化剤を使用し得る。
【００１３】
この場合、フリップチップ型半導体装置用のアンダーフィル材などに適用される液状エポキシ樹脂組成物に用いられる硬化剤としては、特に酸無水物が好ましい。酸無水物としては、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、ピロメリット酸二無水物、３，４−ジメチル−６−（２−メチル−１−プロペニル）−４−シクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸、１−メチル−４−（１−メチルエチル）−ビシクロ［２．２．２］オクト−５−エン−２，３−ジカルボン酸、マレイン化アロオシメン、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物などの、好ましくは分子中に脂肪族環又は芳香族環を１個又は２個有すると共に、酸無水物基（即ち、−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−基）を１個又は２個有する、炭素原子数４〜２５個、好ましくは８〜２０個程度の酸無水物が好適である。
【００１４】
なお、液状エポキシ樹脂組成物に用いられる硬化剤としては、上記の他にジシアンジアミド、アジピン酸ヒドラジド、イソフタル酸ヒドラジド等のカルボン酸ヒドラジドも使用することができる。
【００１５】
硬化剤は、任意成分であり、液状エポキシ樹脂組成物を自己重合型のものとして硬化させる場合には配合する必要のないものであるが、硬化剤を配合して液状エポキシ樹脂組成物を硬化させる場合には、上記硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂を硬化させる有効量であり、適宜選定されるが、フェノール樹脂の場合、エポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基１モルに対して硬化剤中に含まれるフェノール性ＯＨ基のモル比が０．５〜１．５であることが好ましい。また、硬化剤として酸無水物を用いる場合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１モルに対し、硬化剤中の酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−基）から誘導されるカルボン酸基のモル比を０．５〜１．５の範囲にすることが好適である。０．５未満では硬化性が不十分であり、１．５を超えると未反応の酸無水物が残存し、ガラス転移温度の低下となるおそれがある。より好ましくは０．８〜１．２の範囲にすることが好適である。或いは、上記と同様の理由により、エポキシ樹脂中のエポキシ基１モルに対して酸無水物中の酸無水物基のモル比が好ましくは０．３〜０．７、より好ましくは０．４〜０．６の範囲となるように配合してもよい。
【００１６】
本発明の組成物には、エポキシ樹脂を硬化させるため、あるいはエポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応を促進するため、硬化促進剤（反応促進剤）を配合することができる。この硬化促進剤は、硬化反応を促進させるものならば特に限定されず、例えば、イミダゾール化合物、３級アミン化合物、有機リン系化合物から選ばれる１種又は２種以上を配合することができ、特にイミダゾール化合物が好ましい。
【００１７】
この場合、イミダゾール化合物としては、下記一般式（２）で示されるものを使用することができる。
【００１８】
【化４】
0004508435.tif 000004
（式中、Ｒ１及びＲ２は水素原子、又はメチル基、エチル基、ヒドロキシメチル基等のアルキル基、置換アルキル基、フェニル基等のアリール基などの炭素数１〜１２の置換もしくは非置換の一価炭化水素基、Ｒ３はメチル基、エチル基等のアルキル基、アリル基等のアルケニル基、フェニル基等のアリール基などの炭素数１〜１２の置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示し、Ｒ４は水素原子、メチル基、エチル基、シアノエチル基等のアルキル基、置換アルキル基、ベンジル基等のアラルキル基などの炭素数１〜１２の置換もしくは非置換の一価炭化水素基、又は下記式（３）で示される基である。なお、置換一価炭化水素基としては、ヒドロキシ置換、シアノ置換などのものを挙げることができる。）
【００１９】
【化５】
0004508435.tif 000005
【００２０】
具体的には、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、２−へプタデシルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，２−ジエチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２，４，５−トリフェニルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−アリール−４，５−ジフェニルイミダゾール、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、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１）’］−エチル−Ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１）’］−エチル−Ｓ−トリアジンイソシアヌール酸付加物、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールなどが挙げられる。上記イミダゾール化合物としては、特に２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体などを配合することが好ましい。
【００２１】
３級アミン化合物としては、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、ベンジルトリメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン等の窒素原子に結合する置換基としてアルキル基やアラルキル基を有するアミン化合物、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７及びそのフェノール塩、オクチル酸塩、オレイン酸塩などのシクロアミジン化合物やその有機酸との塩、或いは下記式の化合物などのシクロアミジン化合物と４級ホウ素化合物との塩又は錯塩などが挙げられる。
【００２２】
【化６】
0004508435.tif 000006
【００２３】
有機リン系化合物としては、例えばトリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）ホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、ジフェニルトリルホスフィン等のトリオルガノホスフィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン等のトリオルガノホスフィンとトリオルガノボランとの塩、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート等のテトラオルガノホスホニウムとテトラオルガノボレートとの塩などのオルガノホスフィン類が挙げられる。
【００２４】
これらの硬化触媒（硬化促進剤）の配合量は、硬化剤を配合しない場合、上記の液状エポキシ樹脂１００重量部、あるいは硬化剤を配合する場合、液状エポキシ樹脂と硬化剤との合計１００重量部に対して、通常１０重量部以下（０〜１０重量部）、望ましくは０．０１〜１０重量部、より望ましくは０．５〜５重量部程度が好ましい。配合量が１０重量部より多いと硬化性に優れるが、保存安定性が低下する傾向となる場合があり、０．０１重量部に満たないと硬化性が低下する場合がある。
【００２５】
本発明組成物に配合する無機充填剤としては、膨張係数を小さくする目的から従来より知られている各種の無機充填剤を使用することができる。具体的に無機充填剤としては、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、ボロンナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコンナイトライド、マグネシア、マグネシウムシリケートなどが使用される。中でも、球状の溶融シリカが低粘度化、高侵入性のために望ましい。
【００２６】
ここで、本発明に配合する無機充填剤は、粒子径４５μｍ以上の粒子の含有率が全粒子の１重量％以下、好ましくは０．５重量％以下、より好ましくは０．１重量％以下である。粒子径４５μｍ以上の粒子含有率が１重量％を超えると、ゲートで粒子が引っかかり、侵入面積を狭くし、侵入性に影響を及ぼす。
【００２７】
また、無機充填剤の平均粒子径は０．１〜１０μｍ、好ましくは１〜５μｍである。平均粒子径が１０μｍを超えると流動に対し抵抗が大きくなり、０．１μｍ未満であると、高粘性になり、侵入性が低下してしまう。なお、この粒子径、平均粒径は、例えばレーザー光回折法による粒度分布測定により得ることができ、平均粒径は例えば重量平均値（又はメジアン径）等として求めることができる。
【００２８】
本発明においては、上記無機充填剤の粒子表面を下記一般式（１）で示される化合物で表面処理するもので、これにより樹脂との濡れ性が向上し、侵入性を向上させることができる。
【００２９】
【化７】
0004508435.tif 000007
（但し、式中Ｒは炭素数１〜６の置換又は非置換のアルキル基であり、ｎは１〜５の整数である。）
【００３０】
上記式中、Ｒは炭素数１〜６、好ましくは１〜４の置換（特に水酸基もしくはアルコキシ基置換）又は非置換のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヒドロキシメチル基、メトキシエチル基等が挙げられ、特にメチル基、エチル基が好ましい。ｎは１〜５、好ましくは２〜４の整数である。
【００３１】
このような式（１）の化合物としては、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノブチルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノブチルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリブトキシシラン等が例示され、中でもＮ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシランが好ましい。
【００３２】
上記式（１）のシラン化合物による無機充填剤の表面処理方法は、特に限定されないが、無機充填剤に対して表面処理剤を０．１〜５重量％、好ましくは０．２〜１重量％添加混合し、密閉された状態で２０〜３０℃の環境下、１日間〜１０日間ほど放置することが好ましい。混合方法は特に限定されないが、ボールミル混合やプラネタリーミキサー等が用いられる。
【００３３】
上記無機充填剤の添加量は、液状エポキシ樹脂と（任意成分としての）硬化剤との合計量１００重量部（硬化剤を配合しない場合は液状エポキシ樹脂１００重量部）に対して１００〜４００重量部、好ましくは１５０〜２５０重量部の範囲である。配合量が１００重量部に満たないと、膨張係数が大きく冷熱試験においてクラックの発生を誘発させてしまい、４００重量部を超えると粘度が高くなり薄膜侵入性の低下をもたらす。
【００３４】
添加方法としては、予め液状エポキシ樹脂の一部又は全部と溶融混合することが好ましい。この場合、溶融混合方法としては、液状エポキシ樹脂と上記の予め表面処理された無機充填剤とを上記の配合量となるように調整し、樹脂との混合時にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等の通常用いられる他のシランカップリング剤を更に添加して混練することが好ましい。この場合、かかるシランカップリング剤の添加量は、液状エポキシ樹脂と（任意成分としての）硬化剤との合計量１００重量部（硬化剤を配合しない場合は液状エポキシ樹脂１００重量部）に対して通常５重量部以下（０〜５重量部）、好ましくは０．５〜５重量部、より好ましくは１〜３重量部が望ましく、添加量が少ないと基材に対する接着強度が低減する場合があり、多いと硬化時にボイドが発生する場合がある。なお、混合機としては、従来から公知の各種混合機、混練機等を使用することができ、特に限定されない。
【００３５】
本発明の組成物には、応力を低下させる目的でシリコーンゴム、シリコーンオイルや液状のポリブタジエンゴム、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体といった熱可塑性樹脂などの可撓性付与剤を配合してもよい。好ましくは、アルケニル基含有エポキシ樹脂又はフェノール樹脂中のアルケニル基と、下記式（４）で示される１分子中の珪素原子の数が２０〜４００、好ましくは４０〜２００であり、ＳｉＨ基（即ち、珪素原子に結合した水素原子）の数が１〜５個、好ましくは２〜４個、特に２個であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン中のＳｉＨ基との付加反応により得られるエポキシ樹脂又はフェノール樹脂とオルガノポリシロキサンとの共重合体を配合することがよい。
【００３６】
ＨａＲ５ｂＳｉＯ（４−ａ−ｂ）／２                      （４）
（式中、Ｒ５は置換又は非置換の一価炭化水素基、ａは０．００２〜０．１、ｂは１．８〜２．２、１．８１≦ａ＋ｂ≦２．３を満足する正数を示す。）
【００３７】
なお、Ｒ５の一価炭化水素基としては、炭素数１〜１０、特に１〜８のものが好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基、フェニル基、キシリル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基などや、これらの炭化水素基の水素原子の一部又は全部を塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子で置換したクロロメチル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換一価炭化水素基を挙げることができる。
上記共重合体としては、中でも下記構造のものが望ましい。
【００３８】
【化８】
0004508435.tif 000008
【００３９】
【化９】
0004508435.tif 000009
（上記式中、Ｒ５は上記と同じ、Ｒ６は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ７は−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−又は−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−である。ｎは８〜３９８、好ましくは３８〜１９８の整数、ｐは１〜１０の整数、ｑは１〜１０の整数である。）
【００４０】
上記共重合体は、ジオルガノポリシロキサン単位が液状エポキシ樹脂と硬化剤との合計１００重量部（硬化剤を配合しない場合は液状エポキシ樹脂１００重量部）に対して０〜２０重量部、特には１〜１５重量部含まれるように配合することで、応力をより一層低下させることができる。
【００４１】
本発明の液状エポキシ樹脂組成物には、更に必要に応じ、接着向上用炭素官能性シラン、酸化防止剤、ワックス類、カーボンブラック等の顔料、有機染料などの着色剤、イオントラップ剤、界面活性剤、更にはＢｒ化樹脂、アンチモンなどの難燃剤、その他の添加剤などを本発明の目的を損なわない範囲で配合することができる。
【００４２】
本発明の液状エポキシ樹脂組成物は、例えば、エポキシ樹脂、無機充填剤及び必要に応じて硬化剤、硬化促進剤、可撓性付与剤などを同時に又は別々に必要により加熱処理を加えながら撹拌、溶融、混合、分散させることにより製造することができる。これらの混合物の混合、撹拌、分散等の装置は特に限定されないが、撹拌、加熱装置を備えたライカイ機、３本ロール、ボールミル、プラネタリーミキサー等を用いることができる。これら装置を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００４３】
なお、本発明の液状エポキシ樹脂組成物の粘度は、２５℃において１０，０００ポイズ以下であることが好ましい。
【００４４】
また、この組成物を用いて半導体を封止する場合の成形方法、成形条件は常法とすることができるが、好ましくは最初に１００〜１２０℃で０．５時間以上熱オーブンキュアを行い、その後１５０℃で０．５時間以上熱オーブンキュアを行う。最初のキュア条件が上記温度、時間を下まわると、硬化後にボイドが発生するおそれがあり、またその後キュア条件が上記温度、時間を下まわると十分な硬化物特性が得られない場合がある。
【００４５】
ここで、本発明の組成物で封止される半導体装置としては、フリップチップ型半導体装置などが挙げられる。本発明の組成物は、特にアンダーフィル材として好適である。なお、本発明の組成物をアンダーフィル材の形成に用いる場合、その硬化物のガラス転移温度以下の膨張係数が２０〜４０ｐｐｍ／℃であることが好ましい。この場合、フィレット材用の封止材は、公知のものでよく、特には、上述したと同様の液状エポキシ樹脂組成物を用いることができるが、この場合はその硬化物のガラス転移温度以下の膨張係数が１０〜２０ｐｐｍ／℃であることが好ましい。
【００４６】
【実施例】
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００４７】
［実施例、比較例］
液状エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＲＥ３１０：日本化薬社製）５０重量部、硬化促進剤（ＵＣＡＴ５００２、シクロアミジン化合物と４級ホウ素化合物との錯塩：旭化成社製）１重量部、無機充填剤として表１に示す各種球状溶融シリカを５０重量部配合し、３本ロールで均一に混練することによりエポキシ樹脂組成物を得た。なお、樹脂に無機充填剤を混合する工程において、表１に示す添加剤を特定量添加して混合した。
【００４８】
また、無機充填剤の表面処理は、表１に示す表面処理剤を、無機充填剤に対して表１に示す量添加してボールミルにより混合し、密閉状態で２５℃で２日間放置することによって行った。
【００４９】
得られたエポキシ樹脂組成物の粘度、隙間侵入性、接着強度を下記方法で測定した。結果を表１に示す。
［粘度］
ＢＨ型回転粘度計を用いて４ｒｐｍの回転数で２５℃における粘度を測定した。
［隙間侵入時間］
得られたエポキシ樹脂組成物を、８０μｍギャップを形成した二枚重ねのガラス板をホットプレートの上に載せ、１００℃に加熱し、ガラスの隙間から侵入させた。侵入時間は、２ｃｍに到達するまでの時間とし、比較した。
［接着強度］
予めシリコンナイトライドコートした１０ｍｍ角のチップに０．２ｃｍ２の底面積をもつ円錐形のテフロン型を密着させ、その中に上記混練物を流し込み、１５０℃で２時間硬化させ、脱型後、接着評価用サンプルを得た。得られたサンプルは、プレッシャークッカーテストで、１６８時間後のサンプルの接着テストを行った。接着テストは、得られたサンプルを固定冶具により測定装置に固定し、コート面から１ｍｍの高さの硬化物に対し、プッシュプルゲージにて剪断強度として測定した。
【００５０】
【表１】
0004508435.tif 000010
【００５１】
0004508435.tif 000011
【００５２】
【発明の効果】
本発明の半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物は、隙間侵入性に優れ、かつシリコンチップ面のコート材、特にシリコンナイトライドで被覆された面に対する接着性に優れた硬化物を与えるもので、とりわけフリップチップ用アンダーフィル材等として有用であり、この液状エポキシ樹脂組成物を用いて封止した半導体装置は非常に信頼性の高いものである。