(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッファーコート用樹脂組成物（ａ）の硬化物で表面を被覆した半導体素子をダイボンド用樹脂組成物（ｂ）の硬化物によりリードフレームのパット上に搭載し、前記リードフレームのパット上に搭載された半導体素子を封止用樹脂組成物（ｃ）の硬化物により封止してなる半導体装置であって、
バッファーコート用樹脂組成物（ａ）の硬化物の２５℃における弾性率が０．５ＧＰａ以上、２．０ＧＰａ以下であり、
ダイボンド用樹脂組成物（ｂ）の硬化物の２６０℃における弾性率が１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下であり、
封止用樹脂組成物（ｃ）の硬化物の２６０℃における弾性率が４００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以下、該硬化物の２６０℃における熱膨張係数が２０ｐｐｍ以上、５０ｐｐｍ以下であり、かつ封止用樹脂組成物（ｃ）の硬化物の２６０℃における弾性率と該硬化物の２６０℃における熱膨張係数との積が８，０００以上、４５，０００以下であり、
バッファーコート用樹脂組成物（ａ）が、エポキシ基を有する環状オレフィン系樹脂、および光酸発生剤を含有し、
ダイボンド用樹脂組成物（ｂ）が、熱硬化性樹脂および充填剤を含有する樹脂ペースト（ｂ１）であり、
封止用樹脂組成物（ｃ）が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤および無機充填材を含有する、
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
バッファーコート用樹脂組成物（ａ）の硬化物で表面を被覆した半導体素子をダイボンド用樹脂組成物（ｂ）の硬化物によりリードフレームのパット上に搭載し、前記リードフレームのパット上に搭載された半導体素子を封止用樹脂組成物（ｃ）の硬化物により封止してなる半導体装置であって、
バッファーコート用樹脂組成物（ａ）の硬化物の２５℃における弾性率が０．５ＧＰａ以上、２．０ＧＰａ以下であり、
ダイボンド用樹脂組成物（ｂ）の硬化物の２６０℃における弾性率が１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下であり、
封止用樹脂組成物（ｃ）の硬化物の２６０℃における弾性率が４００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以下、該硬化物の２６０℃における熱膨張係数が２０ｐｐｍ以上、５０ｐｐｍ以下であり、かつ封止用樹脂組成物（ｃ）の硬化物の２６０℃における弾性率と該硬化物の２６０℃における熱膨張係数との積が８，０００以上、４５，０００以下であり、
バッファーコート用樹脂組成物（ａ）が、エポキシ基を有する環状オレフィン系樹脂、および光酸発生剤を含有し、
ダイボンド用樹脂組成物（ｂ）が、熱可塑性樹脂および硬化性樹脂を含有する樹脂フィルム（ｂ２）であり、
封止用樹脂組成物（ｃ）が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤および無機充填材を含有する、
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
バッファーコート用樹脂組成物（ａ）に含まれるエポキシ基を有する環状オレフィン系樹脂が、一般式（１）
【化１】
0004935670.tif 000007
（一般式（１）中、Ｘは各々独立に、Ｏ、ＣＨ２、（ＣＨ２）２のいずれかであり、複数存在するＸは同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜５までの整数である。Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ水素、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリル基、アリール基、アラルキル基、又はエステル基を含有する有機基、ケトン基を含有する有機基、エーテル基を含有する有機基、エポキシ基を含有する有機基のうちいずれであってもよい。Ｒ１〜Ｒ４は、複数存在する構成単位相互間で異なっていてもよいが、全構成単位のＲ１〜Ｒ４のうち、少なくとも一つ以上はエポキシ基を含有する有機基である。）
で表されるノルボルネン型モノマー由来の構成単位を含む付加（共）重合体であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
樹脂ペースト（ｂ１）に含まれる熱硬化性樹脂が、水素添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、および分子内にラジカル重合可能な官能基を有する化合物よりなる群から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１または３に記載の半導体装置。
【請求項５】
樹脂ペースト（ｂ１）に含まれる充填剤が、金属粉、溶融シリカ、結晶シリカ、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミまたはタルクであることを特徴とする請求項１、３または４に記載の半導体装置。
【請求項６】
封止用樹脂組成物（ｃ）に含まれるエポキシ樹脂が、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、オルソクレゾール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、フェノールアラルキル型（フェニレン、ジフェニレン骨格を含む）エポキシ樹脂、ナフタレン骨格を含むエポキシ樹脂、およびジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂よりなる群から選択される１種以上であり、
該組成物（ｃ）に含まれるフェノール樹脂硬化剤が、フェノールノボラック樹脂、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、およびジシクロペンタジエン型フェノール樹脂よりなる群から選択される１種以上であり、
該組成物（ｃ）に含まれる硬化促進剤が、有機リン系化合物またはイミダゾール化合物であり、
該組成物（ｃ）に含まれる無機充填材が、溶融シリカ、結晶シリカ、２次凝集シリカ、アルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、およびガラス繊維よりなる群から選択される１種以上である
ことを特徴とする請求項１、３乃至５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
封止用樹脂組成物（ｃ）が、
ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル樹脂、およびナフトールアラルキル樹脂よりなる群から選択される１種以上の樹脂と、
該樹脂組成物中に８０重量％以上、９５重量％以下で含まれる無機充填材とを含有することを特徴とする請求項１、３乃至６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】
バッファーコート用樹脂組成物（ａ）に含まれるエポキシ基を有する環状オレフィン系樹脂が、一般式（１）
【化２】
0004935670.tif 000008
（一般式（１）中、Ｘは各々独立に、Ｏ、ＣＨ２、（ＣＨ２）２のいずれかであり、複数存在するＸは同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜５までの整数である。Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ水素、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリル基、アリール基、アラルキル基、又はエステル基を含有する有機基、ケトン基を含有する有機基、エーテル基を含有する有機基、エポキシ基を含有する有機基のうちいずれであってもよい。Ｒ１〜Ｒ４は、複数存在する構成単位相互間で異なっていてもよいが、全構成単位のＲ１〜Ｒ４のうち、少なくとも一つ以上はエポキシ基を含有する有機基である。）
で表されるノルボルネン型モノマー由来の構成単位を含む付加（共）重合体であることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項９】
樹脂フィルム（ｂ２）に含まれる熱可塑性樹脂が、テトラカルボン酸二無水物と一般式（２）
【化３】
0004935670.tif 000009
（一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２は、各々独立に炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を示す。Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、各々独立に炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を示す。ｋは１〜２５である。）
で表されるジアミノポリシロキサンと、芳香族もしくは脂肪族ジアミンとの重縮合反応によって得られるポリイミド樹脂であり、
該樹脂フィルム（ｂ２）に含まれる硬化性樹脂が、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールＡ型のジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦ型のジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ−エピクロルヒドリン型エポキシ化合物、ジフェニルエーテル型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、および水添ビスフェノールＡ型エポキシ化合物よりなる群から選択される１種以上のエポキシ樹脂である、
ことを特徴とする請求項２または８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
封止用樹脂組成物（ｃ）に含まれるエポキシ樹脂が、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、オルソクレゾール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、フェノールアラルキル型（フェニレン、ジフェニレン骨格を含む）エポキシ樹脂、ナフタレン骨格を含むエポキシ樹脂、およびジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂よりなる群から選択される１種以上であり、
該組成物（ｃ）に含まれるフェノール樹脂硬化剤が、フェノールノボラック樹脂、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、およびジシクロペンタジエン型フェノール樹脂よりなる群から選択される１種以上であり、
該組成物（ｃ）に含まれる硬化促進剤が、有機リン系化合物またはイミダゾール化合物であり、
該組成物（ｃ）に含まれる無機充填材が、溶融シリカ、結晶シリカ、２次凝集シリカ、アルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、およびガラス繊維よりなる群から選択される１種以上である
ことを特徴とする請求項２、８または９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
封止用樹脂組成物（ｃ）が、
ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル樹脂、およびナフトールアラルキル樹脂よりなる群から選択される１種以上の樹脂と、
該樹脂組成物中に８０重量％以上、９５重量％以下で含まれる無機充填材とを含有することを特徴とする請求項２、８乃至１０のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１２】
バッファーコート用樹脂組成物の硬化物で表面を被覆した半導体素子をダイボンド用樹脂組成物の硬化物によりリードフレームのパット上に搭載し、前記リードフレームのパット上に搭載された半導体素子を封止用樹脂組成物の硬化物により封止してなる、請求項１乃至１１のいずれかに記載の半導体装置に用いられるバッファーコート用樹脂組成物であって、
エポキシ基を有する環状オレフィン系樹脂、および光酸発生剤を含有し、
得られる硬化物の２５℃における弾性率が０．５ＧＰａ以上、２．０ＧＰａ以下であることを特徴とするバッファーコート用樹脂組成物。
【請求項１３】
エポキシ基を有する前記環状オレフィン系樹脂が、一般式（１）
【化４】
0004935670.tif 000010
（一般式（１）中、Ｘは各々独立に、Ｏ、ＣＨ２、（ＣＨ２）２のいずれかであり、複数存在するＸは同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜５までの整数である。Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ水素、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリル基、アリール基、アラルキル基、又はエステル基を含有する有機基、ケトン基を含有する有機基、エーテル基を含有する有機基、エポキシ基を含有する有機基のうちいずれであってもよい。Ｒ１〜Ｒ４は、複数存在する構成単位相互間で異なっていてもよいが、全構成単位のＲ１〜Ｒ４のうち、少なくとも一つ以上はエポキシ基を含有する有機基である。）
で表されるノルボルネン型モノマー由来の構成単位を含む付加（共）重合体であることを特徴とする請求項１２に記載のバッファーコート用樹脂組成物。
【請求項１４】
バッファーコート用樹脂組成物の硬化物で表面を被覆した半導体素子をダイボンド用樹脂組成物の硬化物によりリードフレームのパット上に搭載し、前記リードフレームのパット上に搭載された半導体素子を封止用樹脂組成物の硬化物により封止してなる請求項１、３乃至７のいずれかに記載の半導体装置に用いられるダイボンド用樹脂組成物であって、
当該ダイボンド用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂および充填剤を含有する樹脂ペーストであり、
得られる硬化物の２６０℃における弾性率が１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下であることを特徴とするダイボンド用樹脂組成物。
【請求項１５】
前記熱硬化性樹脂が、水素添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、および分子内にラジカル重合可能な官能基を有する化合物よりなる群から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１４に記載のダイボンド用樹脂組成物。
【請求項１６】
前記充填剤が、金属粉、溶融シリカ、結晶シリカ、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミまたはタルクであることを特徴とする請求項１４または１５に記載のダイボンド用樹脂組成物。
【請求項１７】
バッファーコート用樹脂組成物の硬化物で表面を被覆した半導体素子をダイボンド用樹脂組成物の硬化物によりリードフレームのパット上に搭載し、前記リードフレームのパット上に搭載された半導体素子を封止用樹脂組成物の硬化物により封止してなる請求項２、８乃至１１のいずれかに記載の半導体装置に用いられるダイボンド用樹脂組成物であって、
当該ダイボンド用樹脂組成物は、熱可塑性樹脂および硬化性樹脂を含有する樹脂フィルムであり、
得られる硬化物の２６０℃における弾性率が１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下であることを特徴とするダイボンド用樹脂組成物。
【請求項１８】
前記熱可塑性樹脂が、テトラカルボン酸二無水物と一般式（２）
【化５】
0004935670.tif 000011
（一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２は、各々独立に炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を示す。Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、各々独立に炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を示す。ｋは１〜２５である。）
で表されるジアミノポリシロキサンと、芳香族もしくは脂肪族ジアミンとの重縮合反応によって得られるポリイミド樹脂であり、
前記硬化性樹脂が、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールＡ型のジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦ型のジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ−エピクロルヒドリン型エポキシ化合物、ジフェニルエーテル型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、および水添ビスフェノールＡ型エポキシ化合物よりなる群から選択される１種以上のエポキシ樹脂である、
ことを特徴とする請求項１７に記載のダイボンド用樹脂組成物。
【請求項１９】
バッファーコート用樹脂組成物の硬化物で表面を被覆した半導体素子をダイボンド用樹脂組成物の硬化物によりリードフレームのパット上に搭載し、前記リードフレームのパット上に搭載された半導体素子を封止用樹脂組成物の硬化物により封止してなる請求項１乃至１１のいずれかに記載の半導体装置に用いられる封止用樹脂組成物であって、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤および無機充填材を含有し、
得られる硬化物の２６０℃における弾性率が４００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以下、２６０℃における熱膨張係数が２０ｐｐｍ以上、５０ｐｐｍ以下であり、前記硬化物の２６０℃における弾性率と該硬化物の２６０℃における熱膨張係数との積が８，０００以上、４５，０００以下であることを特徴とする封止用樹脂組成物。
【請求項２０】
前記エポキシ樹脂が、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、オルソクレゾール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、フェノールアラルキル型（フェニレン、ジフェニレン骨格を含む）エポキシ樹脂、ナフタレン骨格を含むエポキシ樹脂、およびジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂よりなる群から選択される１種以上であり、
前記フェノール樹脂硬化剤が、フェノールノボラック樹脂、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、およびジシクロペンタジエン型フェノール樹脂よりなる群から選択される１種以上であり、
前記硬化促進剤が、有機リン系化合物またはイミダゾール化合物であり、
前記無機充填材が、溶融シリカ、結晶シリカ、２次凝集シリカ、アルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、およびガラス繊維よりなる群から選択される１種以上である
ことを特徴とする請求項１９に記載の封止用樹脂組成物。
【請求項２１】
ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル樹脂、およびナフトールアラルキル樹脂よりなる群から選択される１種以上の樹脂と、
該樹脂組成物中に８０重量％以上、９５重量％以下で含まれる無機充填材とを含有することを特徴とする請求項１９または２０に記載の封止用樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐半田リフロー性に優れた半導体装置（以下、「パッケージ」ともいう。）に関するものであり、また、これに用いるバッファーコート用樹脂組成物（以下、「バッファーコート材」ともいう。）、半導体ダイボンド用樹脂組成物（以下、「ダイボンド材」ともいう。）、半導体封止用樹脂組成物（以下、「封止材」ともいう。）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置のボードへの実装において、環境への配慮から鉛を使わない鉛フリー半田の使用が高まってきている。一般的に鉛フリー半田は従来使用されてきた錫−鉛共晶半田よりも融点が高く、半導体装置の実装の際、約２０〜３０℃高い温度で実装する必要がある。この実装温度の高温化に伴い、半導体装置を構成する各部材間に従来以上の熱応力がかかり、封止用樹脂組成物中の水分の急激な蒸発により蒸気圧が上昇することから、部材間の剥離やパッケージクラックなどの不良が発生しやすくなる。
また、最先端の半導体に用いられる低誘電率有機層間絶縁膜は、強度が弱く脆弱であるため、実装時の熱応力によりこの層が破壊されるという問題がある。
このような状況から、耐半田リフロー性に優れた半導体装置を得るために、使用される各部材に対して従来以上に高度な信頼性が要求されるようになってきた。【０００３】
このような要求に対して、最も有効な方法は封止用樹脂組成物からの吸湿を最小限に抑えることである。これまで低吸水レジンの適用、無機充填材の高充填化等が提案されてきた（例えば特許文献１参照。）。しかしながら、より高度な信頼性の要求に対しては、封止用樹脂組成物の低吸水化だけでは限界があった。
次に有効な方法として挙げられるのは、半導体装置を構成する各部材界面の熱応力を下げることである。そのためには、具体的に、部材間の熱膨張係数を近づける、又は部材間の熱膨張係数の不一致により生じる応力を緩和する目的で各部材の弾性率を下げる必要がある。その一方で、複数の構成要素からなる半導体装置において、部分的な熱応力低減だけでは不十分であり、局所的な熱応力低減により他の界面の不良を増幅することもあった。そのため、複数の部材間の物性を調整し、各部材界面の熱応力を低減する必要が生じてきた。【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４５９９５号公報（第２〜６頁）
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、鉛フリー半田使用の面実装において耐半田リフロー性に優れ、高い信頼性を有する半導体装置、並びにそれに用いるバッファーコート用樹脂組成物、ダイボンド用樹脂組成物及び半導体封止用樹脂組成物を提供することにある。
【０００６】
（１）本発明の半導体装置は、バッファーコート用樹脂組成物（ａ）の硬化物で表面を被覆した半導体素子をダイボンド用樹脂組成物（ｂ）の硬化物によりリードフレームのパット上に搭載し、前記リードフレームのパット上に搭載された半導体素子を封止用樹脂組成物（ｃ）の硬化物により封止してなるものであって、
バッファーコート用樹脂組成物（ａ）の硬化物の２５℃における弾性率が０．５ＧＰａ以上、２．０ＧＰａ以下であり、
ダイボンド用樹脂組成物（ｂ）の硬化物の２６０℃における弾性率が１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下であり、
封止用樹脂組成物（ｃ）の硬化物の２６０℃における弾性率が４００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以下、該硬化物の２６０℃における熱膨張係数が２０ｐｐｍ以上、５０ｐｐｍ以下であり、かつ封止用樹脂組成物（ｃ）の硬化物の２６０℃における弾性率と該硬化物の２６０℃における熱膨張係数との積が８，０００以上、４５，０００以下であり、
バッファーコート用樹脂組成物（ａ）が、エポキシ基を有する環状オレフィン系樹脂、および光酸発生剤を含有し、
ダイボンド用樹脂組成物（ｂ）が、熱硬化性樹脂および充填剤を含有する樹脂ペースト（ｂ１）であり、
封止用樹脂組成物（ｃ）が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤および無機充填材を含有する、ことを特徴とする。
（２）本発明の半導体装置は、バッファーコート用樹脂組成物（ａ）の硬化物で表面を被覆した半導体素子をダイボンド用樹脂組成物（ｂ）の硬化物によりリードフレームのパット上に搭載し、前記リードフレームのパット上に搭載された半導体素子を封止用樹脂組成物（ｃ）の硬化物により封止してなる半導体装置であって、
バッファーコート用樹脂組成物（ａ）の硬化物の２５℃における弾性率が０．５ＧＰａ以上、２．０ＧＰａ以下であり、
ダイボンド用樹脂組成物（ｂ）の硬化物の２６０℃における弾性率が１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下であり、
封止用樹脂組成物（ｃ）の硬化物の２６０℃における弾性率が４００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以下、該硬化物の２６０℃における熱膨張係数が２０ｐｐｍ以上、５０ｐｐｍ以下であり、かつ封止用樹脂組成物（ｃ）の硬化物の２６０℃における弾性率と該硬化物の２６０℃における熱膨張係数との積が８，０００以上、４５，０００以下であり、
バッファーコート用樹脂組成物（ａ）が、エポキシ基を有する環状オレフィン系樹脂、および光酸発生剤を含有し、
ダイボンド用樹脂組成物（ｂ）が、熱可塑性樹脂および硬化性樹脂を含有する樹脂フィルム（ｂ２）であり、
封止用樹脂組成物（ｃ）が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤および無機充填材を含有する、ことを特徴とする。
（３）本発明のバッファーコート用樹脂組成物は、バッファーコート用樹脂組成物の硬化物で表面を被覆した半導体素子をダイボンド用樹脂組成物の硬化物によりリードフレームのパット上に搭載し、前記リードフレームのパット上に搭載された半導体素子を封止用樹脂組成物の硬化物により封止してなる前記（１）または（２）に記載の半導体装置に用いられる樹脂組成物であって、
エポキシ基を有する環状オレフィン系樹脂、および光酸発生剤を含有し、
得られる硬化物の２５℃における弾性率が０．５ＧＰａ以上、２．０ＧＰａ以下であることを特徴とする。
（４）本発明のダイボンド用樹脂組成物は、バッファーコート用樹脂組成物の硬化物で表面を被覆した半導体素子をダイボンド用樹脂組成物の硬化物によりリードフレームのパット上に搭載し、前記リードフレームのパット上に搭載された半導体素子を封止用樹脂組成物の硬化物により封止してなる前記（１）に記載の半導体装置に用いられる樹脂組成物であって、
当該ダイボンド用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂および充填剤を含有する樹脂ペーストであり、
得られる硬化物の２６０℃における弾性率が１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下であることを特徴とする。
（５）本発明のダイボンド用樹脂組成物は、バッファーコート用樹脂組成物の硬化物で表面を被覆した半導体素子をダイボンド用樹脂組成物の硬化物によりリードフレームのパット上に搭載し、前記リードフレームのパット上に搭載された半導体素子を封止用樹脂組成物の硬化物により封止してなる前記（２）に記載の半導体装置に用いられる樹脂組成物であって、
当該ダイボンド用樹脂組成物は、熱可塑性樹脂および硬化性樹脂を含有する樹脂フィルムであり、
得られる硬化物の２６０℃における弾性率が１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下であることを特徴とする。
（６）本発明の封止用樹脂組成物は、バッファーコート用樹脂組成物の硬化物で表面を被覆した半導体素子をダイボンド用樹脂組成物の硬化物によりリードフレームのパット上に搭載し、前記リードフレームのパット上に搭載された半導体素子を封止用樹脂組成物の硬化物により封止してなる前記（１）または（２）に記載の半導体装置に用いられる樹脂組成物であって、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤および無機充填材を含有し、
得られる硬化物の２６０℃における弾性率が４００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以下、２６０℃における熱膨張係数が２０ｐｐｍ以上、５０ｐｐｍ以下であり、前記硬化物の２６０℃における弾性率と該硬化物の２６０℃における熱膨張係数との積が８，０００以上、４５，０００以下であることを特徴とする。
本発明のバッファーコート用樹脂組成物、ダイボンド用樹脂組成物および封止用樹脂組成物は、上述のような組成であることにより、上記範囲の弾性率等の物性値を有する硬化物を得ることができる。
【０００７】
本発明によれば、鉛フリー半田使用の実装において耐半田リフロー性に優れ、高い信頼性を有する半導体装置を提供することができ、さらにこれに用いることのできるバッファーコート用樹脂組成物、ダイボンド用樹脂組成物、及び封止用樹脂組成物を提供することができる。
【０００８】
本発明により得られる半導体装置は、所定の弾性率等を有する、バッファーコート用樹脂組成物の硬化物、ダイボンド用樹脂組成物の硬化物、および封止用樹脂組成物の硬化物を用いているため、鉛フリー半田使用の実装において耐半田リフロー性に優れ、高い信頼性を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００１０】
【図１】本発明の半導体装置の概略断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の半導体装置は、バッファーコート用樹脂組成物の硬化物（以下、「バッファーコート膜」ともいう。）で表面を被覆した半導体素子をダイボンド用樹脂組成物の硬化物（以下、「ダイボンド材硬化物」ともいう。）によりリードフレームのパット上に搭載し、前記リードフレームのパット上に搭載された半導体素子を封止用樹脂組成物の硬化物（以下、「封止材硬化物」ともいう。）により封止してなるものである。以下、本発明の半導体装置について、図面を用いて説明する。なお、本発明の半導体装置は図１の構成に限定されるものではない。
図１の概略断面図に示すように、半導体装置１０は、例えばリードフレーム１２のパット１３上に、ダイボンド材硬化物１６を介して搭載された半導体素子１８とを備える。半導体素子１８の内部には多層の集積回路が形成されており、表面には回路保護のためのパッシベーション膜２４、さらにバッファーコート膜２６が形成されている。半導体素子１８表層には、ボンディングワイヤー２２を接続するための開口部が形成されており、その底部にはボンディングパット２０が露出している。半導体素子１８は、ダイボンド材硬化物１６を介してリードフレーム１２のパット１３部に搭載された後、リードフレーム１２と半導体素子１８の電気的接続を得るためボンディングワイヤー２２が張られ、最後に封止材硬化物２８で封止され半導体装置１０が形成される。
このような構成である半導体装置１０において、ダイボンド材硬化物１６は、パット１３や、半導体素子１８の裏面と接触している。また、バッファーコート膜２６は、封止材硬化物２８や、パッシベーション膜２４等と接している。また、封止材硬化物２８は、バッファーコート膜２６や、パッシベーション膜２４や、半導体素子１８や、リードフレーム１２等と接している。本発明においては、ダイボンド材硬化物１６、バッファーコート膜２６および封止材硬化物２８の弾性率等が所定の範囲にあるため、部材間の熱膨張係数の不一致により生じる応力を緩和することができ、鉛フリー半田を使用する実装においても高い信頼性を有する半導体装置を提供することができる。
このような、バッファーコート膜２６、ダイボンド材硬化物１６、封止材硬化物２８を構成する樹脂組成物について詳細に説明する。【００１２】
［バッファーコート用樹脂組成物］
本発明に使用するバッファーコート用樹脂組成物としては、該樹脂組成物から得られる硬化物の２５℃における弾性率が０．５ＧＰａ以上、２．０ＧＰａ以下であれば、特に限定するものではない。前記硬化物の弾性率は、ＪＩＳ  Ｋ−６７６０に準じて引っ張り強度を測定し、得られたＳＳカーブより２５℃におけるヤング弾性率を算出することにより得ることができる。
バッファーコート用樹脂組成物は、例えば、エポキシ基を有する環状オレフィン系樹脂、光酸発生剤、さらに必要に応じて、溶剤、増感剤、酸捕捉剤、レベリング剤、酸化防止剤，難燃剤，可塑剤、シランカップリング剤等を含有する。
前記バッファーコート用樹脂組成物で用いられるエポキシ基を有する環状オレフィン系樹脂としては、一般式（１）で表されるノルボルネン型モノマー由来の構成単位を含む付加（共）重合体等が挙げられる。【００１３】
0004935670.tif 000002
（一般式（１）中、Ｘは各々独立に、Ｏ、ＣＨ２、（ＣＨ２）２のいずれかであり、複数存在するＸは同一でも異なっていてもよい。ｎは０〜５までの整数である。Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ水素、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリル基、アリール基、アラルキル基、又はエステル基を含有する有機基、ケトン基を含有する有機基、エーテル基を含有する有機基、エポキシ基を含有する有機基のうちいずれであってもよい。Ｒ１〜Ｒ４は、複数存在する構成単位相互間で異なっていてもよいが、全構成単位のＲ１〜Ｒ４のうち、少なくとも一つ以上はエポキシ基を含有する有機基である。）
エポキシ基を含有する有機基としては、グリシジルエーテル基であることが好ましい。
前記（共）重合体における、一般式（１）で表される構造単位の含有率は、露光により架橋し、現像液に耐えうる架橋密度が得られるとの観点から決めることができる。一般的には、一般式（１）で表される構造単位の含有率がポリマー中に５モル％以上、９５モル％以下、好ましくは、２０モル％以上、８０モル％以下、さらに好ましくは３０モル％以上、７０モル％以下の割合で使用する。【００１４】
前記バッファーコート用樹脂組成物で用いられる光酸発生剤としては、公知のあらゆる化合物を用いることができる。光酸発生剤はエポキシ基の架橋を行うとともに、その後の硬化により基板との密着性を向上させる。
好ましい光酸発生剤としてはオニウム塩、ハロゲン化合物、硫酸塩やその混合物である。例えばオニウム塩のカチオン側としては、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルフォニウム、ホスフォニウム、アルソニウム、オキソニウムカチオンなどが挙げられ、これらに対するカウンターアニオンは前記のオニウムカチオンと塩を作ることができる化合物である限り制限はない。カウンターアニオンの例としては、ホウ酸、アルソニウム酸、リン酸、アンチモニック酸、硫酸塩、カルボン酸とその塩化物であるがこれに限定されない。
光酸発生剤であるオニウム塩としては、トリフェニルスルフォニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルフォニウムヘキサフルオロボレート、トリフェニルスルフォニウムテトラフルオロアルセナート、トリフェニルスルフォニウムテトラフルオロフォスフェート、トリフェニルスルフォニウムテトラフルオロサルフェート、４−チオフェノキシジフェニルスルフォニウムテトラフルオロボレート、４−チオフェノキシジフェニルスルフォニウムテトラフルオロアンチモネート、４−チオフェノキシジフェニルスルフォニウムテトラフルオロアルセナート、４−チオフェノキシジフェニルスルフォニウムテトラフルオロフォスフェート、４−チオフェノキシジフェニルスルフォニウムテトラフルオロスルフォネート、４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルフォニウムテトラフルオロボレート、４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルフォニウムテトラフルオロスルフォニウム、４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルフォニウムテトラフルオロアンチモネート、４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルフォニウムトリフルオロフォスフォネート、４−ｔ−ブチルフェニルジフェニルスルフォニウムトリフルオスルフォネート、トリス（４−メチルフェニル）スルフォニウムトリフルオロボレート、トリス（４−メチルフェニル）スルフォニウムテトラフルオロボレート、トリス（４−メチルフェニル）スルフォニウムヘキサフルオロアルセナート、トリス（４−メチルフェニル）スルフォニウムヘキサフルフォスフェート、トリス（４−メチルフェニル）スルフォニウムヘキサフルオロスルフォネート、トリス（４−メトキシフェニル）スルフォニウムテトラフルオロボレート、トリス（４−メチルフェニル）スルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリス（４−メチルフェニル）スルフォニウムヘキサフルオフォスルフェート、トリス（４−メチルフェニル）スルフォニウムトリフルオロスフォネート、トリフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセナート、トリフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、トリフェニルヨードニウムトリフルオロスルフォネート、３，３−ジニトロジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、３，３−ジニトロジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、３，３−ジニトロジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセナート、３，３−ジニトロジフェニルヨードニウムトリフルオロサルフォネート、４，４−ジニトロジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、４，４−ジニトロジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、４，４−ジニトロジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセナート、４，４−ジニトロジフェニルヨードニウムトリフルオロサルフォネートなどが挙げられ、これらを単独で使用しても混合して使用しても良い。
光酸発生剤であるハロゲン化合物としては、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）トリアジン、２−アリル−４，６−ビス（トリクロロメチル）トリアジン、α,β,α−トリブロモメチルフェニルスルフォン、α、α―２，３，５，６−ヘキサクロロキシレン、２，２−ビス（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロキシレン、１，１，１−トリス（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）エタンとそれらの混合物が挙げられる。
光酸発生剤である硫酸塩としては、２−ニトロベンジルトシレート、２，６−ジニトロベンジルトシレート、２，４−ジニトロベンジルトシレート、２−ニトロベンジルメチルスフォネート、２−ニトロベンジルアセテート、９，１０−ジメトキシアントラセン−２−スルフォネート、１，２，３−トリス（メタンスルフォニルロキシ）ベンゼン、１，２，３−トリス（エタンスルフォニルロキシ）ベンゼン、１，２，３−トリス（プロパンスルフォニルロキシ）ベンゼンなどが挙げられるがこれに限定されない。
光酸発生剤として、好ましくは、４，４’−ジ−ｔ−ブチルフェニルヨードニウムトリフレート、４，４’，４”−トリス（ｔ−ブチルフェニル）スルフォニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、トリフェニルスルフォニウムジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、４，４’−ジ−ｔ−ブチルフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、トリス（ｔ−ブチルフェニル）スルフォニムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、（４−メチルフェニル−４−（１−メチルエチル）フェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートとそれらの混合物が挙げられる。
本発明に用いるバッファーコート用樹脂組成物における光酸発生剤の配合割合は、硬化物の架橋密度や基板との密着性等の観点から、環状オレフィン系樹脂１００重量部に対して０．１重量部以上、１００重量部以下であり、より好ましくは０．１重量部以上、１０重量部以下である。【００１５】
本発明で用いられるバッファーコート用樹脂組成物には、必要により感光特性を高めるために増感剤を用いることが可能である。
増感剤は光酸発生剤を活性化することが可能な波長の範囲を広げることが可能で、ポリマーの架橋反応に直接影響を与えない範囲で加えることができる。最適な増感剤としては、使用された光源近くに最大吸光係数を持ち、吸収したエネルギーを効率的に光酸発生剤に渡すことができる化合物である。
光酸発生剤の増感剤としては、アントラセン、パイレン、パリレン等のシクロ芳香族が挙げられる。アントラセン骨格としては、例えば２−イソプロピル−９Ｈ―チオキサンテン−９−エン、４−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサンテン、フェノチアジンとそれらの混合物が挙げられる。本発明に用いるバッファーコート用樹脂組成物における光酸発生剤の配合割合は、光酸発生剤を活性化可能な波長の範囲を広げることができ、ポリマーの架橋反応に直接影響を与えないとの観点から、環状オレフィン系樹脂１００重量部に対して０．１重量部以上、１０重量部以下であり、より好ましくは０．２重量部以上、５重量部以下である。光源がｇ線（４３６ｎｍ）とｉ線(３６５ｎｍ)などの長波長の場合、増感剤は光酸発生剤を活性化するのに有効である。【００１６】
本発明で用いられるバッファーコート用樹脂組成物には、必要により少量の酸捕捉剤を添加することにより解像度を向上することが可能である。光化学反応の間に酸捕捉剤は未露光部へ拡散する酸を吸収する。酸捕捉剤としてはピリジン、ルチジン、フェノチアジン、トリ−ｎ−プロピルアミンとトリエチルアミンなどの第二、第三アミンであるがこれに限定されない。酸捕捉剤の配合割合は、未露光部へ拡散する酸を吸収し、解像度を向上させる観点から、環状オレフィン系樹脂１００重量部に対して０．０１重量部以上、０．５重量部以下である。【００１７】
本発明で用いられるバッファーコート樹脂組成物には、必要によりレベリング剤、酸化防止剤、難燃剤、可塑剤、シランカップリング剤等の添加剤をさらに添加することができる。
本発明で用いられるバッファーコート用樹脂組成物は、これらの成分を溶剤に溶解し、ワニス状にして使用する。溶剤としては、非反応性の溶剤と反応性の溶剤があり、非反応性溶剤は、ポリマーや添加物のキャリアとして働き、塗布や硬化の過程で除去される。反応性溶剤は樹脂組成物に添加された硬化剤と相溶性がある反応基を含んでいる。
非反応性の溶剤としては炭化水素や芳香族である。例を挙げると、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンやデカヒドロナフタレンなどのアルカンやシクロアルカンの炭化水素溶剤であるがこれに限定されない。芳香族溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレンやメシチレンなどである。ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、アセテート、エステル、ラクトン、ケトンやアミドも有用である。
反応性の溶剤としてはシクロヘキセンオキサイドやα−ピネンオキサイドなどのシクロエーテル化合物、[メチレンビス（４，１−フェニレンオキシメチレン）]ビスオキシランなどの芳香族シクロエーテル、１，４−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテルなどのシクロアリファティックビニルエーテル化合物、ビス（４−ビニルフェニル）メタンなどの芳香族を単独でも混合して用いてもよい。好ましくは、メシチレンやデカヒドロナフタレンであり、これらはシリコン、シリコンオキサイド、シリコンナイトライド、シリコンオキシナイトライド、などの基板に樹脂を塗布するのに最適である。
本発明に用いられるバッファーコート用樹脂組成物は、エポキシ基を有する環状オレフィン系樹脂、光酸発生剤、増感剤、酸捕捉剤を含むことが好ましい。
具体的には、エポキシ基を有する環状オレフィン系樹脂を１００重量部とした場合に、
光酸発生剤の含量は０．１重量部以上、１００重量部以下、好ましくは０．１重量部以上、１０重量部以下であり、
増感剤の含量は０．１重量部以上、１０重量部以下、好ましくは０．２重量部以上、５重量部以下であり、
酸捕捉剤の含量は０．０１重量部以上、０．５重量部以下である。これらの数値範囲は適宜組み合わせることができる。
バッファーコート用樹脂組成物は、上述した組成であることにより、２５℃における弾性率が０．５ＧＰａ以上、２．０ＧＰａ以下である硬化物を得ることができる。【００１８】
本発明で用いられるバッファーコート用樹脂組成物の樹脂固形分は５重量％以上、６０重量％以下である。さらに好ましくは、３０重量％以上、５５重量％以下であり、さらに好ましくは、３５重量％以上、４５重量％以下である。溶液粘度は１０ｃＰ以上、２５，０００ｃＰ以下であるが、好ましくは１００ｃＰ以上、３，０００ｃＰ以下である。【００１９】
本発明で用いられるバッファーコート用樹脂組成物の製造方法は、特に限定されず、エポキシ基を有する環状オレフィン系樹脂と光酸発生剤、及び必要に応じて、溶剤、増感剤、酸捕捉剤、レベリング剤、酸化防止剤，難燃剤，可塑剤、シランカップリング剤等を単純に混合することによって得ることができる。【００２０】
本発明で用いられるバッファーコート用樹脂組成物の硬化物の２５℃における弾性率を０．５ＧＰａ以上、２．０ＧＰａ以下とするためには、ポリノルボルネンを使用することが望ましい。【００２１】
［ダイボンド用樹脂組成物］
本発明で用いられるダイボンド用樹脂組成物は、その硬化物の２６０℃における弾性率が１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下である。ダイボンド用樹脂組成物の形態としては特に限定するものではなく、例えば樹脂ペースト又は樹脂フィルム等が挙げられる。【００２２】
（樹脂ペースト）
本発明のダイボンド用樹脂組成物として用いることができる樹脂ペーストは、熱硬化性樹脂と充填材を主成分とし、その硬化物の２６０℃における弾性率が１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下であることを特徴とするものである。硬化物の弾性率は、動的粘弾性測定装置を用い、温度範囲：−１００℃〜３３０℃、昇温速度：５℃／分、周波数：１０Ｈｚの条件で測定し、２６０℃での貯蔵弾性率を算出することにより得ることができる。
前記樹脂ペーストは、熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤等を含んでなり、特に限定されるものではないがペーストを形成する材料であることから室温で液状であることが望ましい。【００２３】
前記樹脂ペーストに用いる熱硬化性樹脂の例としては、液状のシアネート樹脂、液状のエポキシ樹脂、各種アクリル樹脂、マレイミド樹脂、アリール基を有するトリアリールイソシアヌレート等のラジカル重合性官能基を有する化合物等などが挙げられ、これらは何れも１種類あるいは複数種併用して使うことが可能である。液状のエポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルアミン型の液状エポキシ樹脂等を挙げることができる。【００２４】
本発明においては、樹脂ペーストに用いる熱硬化性樹脂として、室温で固体の熱硬化性樹脂も特性低下が起きない程度に混合して用いることも可能である。併用することができる室温で固体の熱硬化性樹脂の例としては、特に限定するものではないが、エポキシ樹脂では例えば、ビスフェノールＡや、ビスフェノールＦや、フェノールノボラックや、クレゾールノボラック類とエピクロルヒドリンとの反応により得られるポリグリシジルエーテル、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型（フェニレン、ジフェニレン骨格を含む）エポキシ樹脂、ナフタレン骨格を含むエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等が挙げられる。またｎ−ブチルグリシジルエーテル、バーサティック酸グリシジルエステル、スチレンオキサイド、エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル等のモノエポキシ樹脂も用いることが可能である。また、マレイミド樹脂では例えば、Ｎ，Ｎ’−（４，４’−ジフェニルメタン）ビスマレイミド、ビス（３−エチル−５−メチル−４−マレイミドフェニル）メタン、２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン等のビスマレイミド樹脂が挙げられる。【００２５】
樹脂ペーストに用いる熱硬化性樹脂としてシアネート樹脂を用いる場合の硬化触媒としては、例えば、銅アセチルアセトナート、亜鉛アセチルアセトナート等の金属錯体が挙げられる。熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合の硬化剤としては、例えば、フェノール樹脂、脂肪族アミン、芳香族アミン、ジシアンジアミド、ジカルボン酸ジヒドラジド化合物、カルボン酸無水物等が例として挙げられる。熱硬化性樹脂としてラジカル重合性官能基を有する化合物を用いる場合の開始剤としては、通常ラジカル重合に用いられている触媒であれば特に限定しないが、例えば有機過酸化物等の熱ラジカル重合開始剤が挙げられる。【００２６】
樹脂ペーストに用いる熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合の硬化促進剤兼硬化剤としては、例えば、各種のイミダゾール化合物があり、その例としては、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−Ｃ１１Ｈ２３−イミダゾール等の一般的なイミダゾール、トリアジンやイソシアヌル酸を付加した２，４−ジアミノ−６−｛２−メチルイミダゾール−（１）｝−エチル−Ｓ−トリアジン、またそのイソシアネート付加物等があり、これらは何れも１種類あるいは複数種併用して使うことが可能である。【００２７】
樹脂ペーストに用いることができる充填材には、無機充填材と有機充填材とがある。無機充填材としては、例えば、金粉、銀粉、銅粉、アルミニウム粉等の金属粉や、溶融シリカ、結晶シリカ、窒化珪素、アルミナ、窒化アルミ、タルク等がある。有機充填材としては、例えば、シリコーン樹脂、ポリテトラフロロエチレン等のフッ素樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ベンゾグアナミンやメラミンとホルムアルデヒドとの架橋物等がある。この内、金属粉は主に導電性や熱伝導性を付与するために用いられるが、粒径や形状等の種類が多く、かつ入手が安易であることから銀粉が特に好ましい。【００２８】
樹脂ペーストで使用する充填材は、ハロゲンイオン、アルカリ金属イオン等のイオン性不純物の含有量が１０ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、形状としてはフレーク状、鱗片状、樹枝状や球状等が用いられる。必要とする樹脂ペーストの粘度により、使用する粒径は異なるが、通常平均粒径は０．３μｍ以上、２０μｍ以下、最大粒径は５０μｍ程度以下のものが好ましい。平均粒径が上記範囲であると、粘度の上昇や、塗布又は硬化時の樹脂分流出によるブリードの発生を抑えることができる。また、最大粒径が上記範囲内であると、ペーストを塗布するときに、ニードルの出口を塞ぎ連続使用できなくなるといった事態を防止することができる。また比較的粗い充填材と細かい充填材とを混合して用いることもでき、種類、形状についても各種のものを適宜混合してもよい。【００２９】
必要とされる特性を付与するために、樹脂ペーストに用いる充填材として、例えば、粒径が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下程度のナノスケール充填材、シリカとアクリルとの複合材、有機充填材の表面に金属コーティングを施したような有機と無機の複合充填材等を添加しても良い。
尚、樹脂ペーストに用いる充填材は、予め表面をアルコキシシラン、アリロキシシラン、シラザン、オルガノアミノシラン等のシランカップリング剤等で処理したものを用いてもよい。
本発明で用いることができるダイボンド用樹脂ペーストには、必要により用途に応じた特性を損なわない範囲内で、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、低応力化剤、顔料、染料、消泡剤、界面活性剤、溶剤等の添加剤を用いることができる。
本発明に用いられるダイボンド用樹脂ペーストは、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材を含むことが好ましい。
具体的には、硬化剤１当量に対し、エポキシ樹脂を１当量以上、１０当量以下、好ましくは１当量以上、６当量以下となる量で含む。さらに、無機充填材の含量は、該樹脂ペースト中に７０重量％以上、９０重量％以下、好ましくは７０重量％以上、８５重量％以下である。また、これらの数値範囲は適宜組み合わせることができる。
ダイボンド用樹脂ペーストは、上述のような組成であることにより、２６０℃における弾性率が１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下である硬化物を得ることができる。
本発明で用いることができるダイボンド用樹脂ペーストの製造方法としては、例えば各成分を予備混合し、三本ロール、湿式ビーズミル等を用いて混練して樹脂ペーストを得た後、真空下で脱泡すること等がある。【００３０】
本発明で用いることができるダイボンド用樹脂ペーストの硬化物の２６０℃における弾性率を１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下とするためには、例えば、熱硬化性樹脂として水素添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル等の液状のエポキシ樹脂；
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等の固形のエポキシ樹脂；
分子内にラジカル重合可能な官能基（アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリルアミド基、マレイミド基、ビニルエステル基、ビニルエーテル基等）を有するポリブタジエンや、ポリイソプレンや、ポリアルキレンオキシドや、脂肪族ポリエステルや、ポリノルボルネン等の化合物
などを用いることがさらに好ましい。
これにより、樹脂骨格に脂肪鎖（炭化水素鎖）または脂環骨格等、芳香環を含まない骨格を多く導入することができ、上記範囲の弾性率を有する硬化物を得ることができる。また、カルボキシル基末端ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、フタル酸エステル等の低応力化剤を用いることも効果的である。【００３１】
（樹脂フィルム）
本発明のダイボンド用樹脂組成物として用いることができる樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂と硬化性樹脂を主成分とし、その硬化物の２６０℃における弾性率が１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下であることを特徴とするものである。硬化物の弾性率は、上述した樹脂ペーストと同様の方法で測定することができる。【００３２】
前記ダイボンド用樹脂フィルムで用いられる熱可塑性樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等のポリイミド系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等のポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。これらの中でもポリイミド樹脂が好ましい。これにより、初期密着性、耐熱性を両立することができる。ここで初期密着性とは、ダイボンド用樹脂フィルムで半導体素子と支持部材とを接着した際の初期段階における密着性であり、すなわちダイボンド用樹脂フィルムを硬化処理する前の密着性を意味する。【００３３】
前記ポリイミド樹脂は、テトラカルボン酸二無水物と、一般式（２）で表されるジアミノポリシロキサンと、芳香族もしくは脂肪族ジアミンとの重縮合反応によって得られるものである。【００３４】
0004935670.tif 000003
（一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２は、各々独立に炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を示す。Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、およびＲ６は、各々独立に炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を示す。）【００３５】
前記ポリイミド樹脂の原料として用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、３,３’,４,４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３,３’,４,４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、４,４’−オキシジフタル酸二無水物、エチレングリコールビストリメリット酸二無水物などが挙げられる。中でも４,４’−オキシジフタル酸二無水物が、接着性に関して好ましい。上記のテトラカルボン酸二無水物は、単独で用いても良く、２種類以上を組み合わせて用いても良い。
前記ポリイミド樹脂の原料として用いられる式（２）で表されるジアミノポリシロキサンとしては、ω，ω’−ビス（２−アミノエチル）ポリジメチルシロキサン、ω，ω’−ビス（４−アミノフェニル）ポリジメチルシロキサン、α,ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、特に式（２）中のｋの値が１〜２５、好ましくは１〜１０のものを用いることが、接着性の面で好ましい。また、接着性を上げるために必要に応じて２種類以上を組み合わせて用いても良い。【００３６】
前記ポリイミド樹脂の原料として用いられるジアミンとしては、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、４，６−ジメチル−ｍ−フェニレンジアミン、２，５−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノメシチレン、４，４’−メチレンジ−ｏ−トルイジン、４，４’−メチレンジアミン−２，６−キシリジン、４，４’−メチレン−２，６−ジエチルアニリン、２，４−トルエンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、３，３’−ジアミノジフェニルプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルエタン、３，３’−ジアミノジフェニルエタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、３，３’−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４’−ジアミノジフェニルエ−テル、３，３’−ジアミノジフェニルエ−テル、ベンジジン、３，３’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメトキシベンジジン、ビス（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（ｐ−β−アミノ−ｔ−ブチルフェニル）エ−テル、ビス（ｐ−β−メチル−δ−アミノペンチル）ベンゼン、ｐ−ビス（２−メチル−４−アミノペンチル）ベンゼン、１，５−ジアミノナフタレン、２，６−ジアミノナフタレン、２，４−ビス（β−アミノ−ｔ−ブチル）トルエン、２，４−ジアミノトルエン、ｍ−キシレン−２，５−ジアミン、ｐ−キシレン−２，５−ジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、２，６−ジアミノピリジン、２，５−ジアミノピリジン、２，５−ジアミノ−１，３，４−オキサジアゾ−ル、１，４−ジアミノシクロヘキサン、ピペラジン、メチレンジアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘキサメチレンジアミン、３−メトキシヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘプタメチレンジアミン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、ビス−４−（４−アミノフェノキシ）フェニルスルフォン、ビス−４−（３−アミノフェノキシ）フェニルスルフォンなどを挙げることができる。中でも、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼンが接着性に関して好ましい。上記のジアミンは、単独で用いても良く、２種類以上を組み合わせて用いても良い。【００３７】
前記ポリイミド樹脂を得るための重縮合反応における酸成分とアミン成分の当量比は、得られるポリイミド樹脂の分子量を決定する重要な因子である。また、得られるポリマーの分子量と物性、特に数平均分子量と機械的性質の間に相関があることは良く知られている。数平均分子量が大きいほど機械的性質が優れている。従って、実用的に優れた強度を得るためには、ある程度高分子量であることが必要である。
本発明においては、前記ポリイミド樹脂の酸成分とアミン成分の当量比ｒが、
０.９００  ≦  ｒ  ≦  １.０６
さらには、
０.９７５  ≦  ｒ  ≦  １.０２５
の範囲にあることが、機械的強度および耐熱性の両面から好ましい。ただし、ｒ＝［全酸成分の当量数］／［全アミン成分の当量数］である。
ｒが前記範囲内であると、ガス発生や発泡等の不具合を起こすことなく、良好な接着力を得ることができる。また、ポリイミド樹脂の分子量制御のために、ジカルボン酸無水物あるいはモノアミンを添加することは、上述の酸／アミンモル比ｒの範囲内であれば、特にこれを妨げない。【００３８】
前記テトラカルボン酸二無水物と前記ジアミンとの反応は、非プロトン性極性溶媒中で、公知の方法で行なわれる。非プロトン性極性溶媒としては、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジグライム、シクロヘキサノン、１,４−ジオキサン（１,４−ＤＯ）などが挙げられる。非プロトン性極性溶媒は、１種類のみ用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。【００３９】
この時、上記の非プロトン性極性溶媒と相溶性のある非極性溶媒を混合して使用しても良い。トルエン、キシレン、ソルベントナフサなどの芳香族炭化水素が良く使用される。混合溶媒における非極性溶媒の割合は、３０重量％以下であることが好ましい。これは非極性溶媒が３０重量％を越える場合は、溶媒の溶解力が低下し、ポリアミック酸が析出する恐れがあるためである。【００４０】
前記芳香族テトラカルボン酸二無水物と前記ジアミンとの反応は、良く乾燥したジアミン成分を、脱水精製した前述の反応溶媒に溶解し、これに閉環率９８％、より好ましくは９９％以上の良く乾燥したテトラカルボン酸二無水物を添加して反応を進めるのが望ましい。【００４１】
前記のようにして得られたポリアミック酸溶液を、続いて有機溶剤中で加熱脱水し、環化してイミド化しポリイミド樹脂にする。イミド化反応によって生じた水は閉環反応を妨害するため、水と相溶しない有機溶剤を系中に加えて共沸させ、ディーン・スターク（Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ）管などの装置を使用して系外に排出する。水と相溶しない有機溶剤としては、ジクロルベンゼンが知られているが、エレクトロニクス用としては塩素成分が混入する恐れがあるので、好ましくは前記の芳香族炭化水素を使用する。また、イミド化反応の触媒として、無水酢酸、β-ピコリン、ピリジンなどの化合物を使用することは妨げない。【００４２】
本発明においては、前記ポリイミド樹脂のイミド化率が高いほど良い。イミド化率が低いと、使用時の熱でイミド化が起こり水が発生して好ましくないため、９５％以上、より好ましくは９８％以上のイミド化率が達成されていることが望ましい。【００４３】
前記ダイボンド用樹脂フィルムで用いられる硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等が挙げられる。なお、硬化性樹脂としては、後述するような硬化剤としての機能を有するようなものを含んでも良い。【００４４】
前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。これにより、耐熱性（特に２６０℃での耐半田リフロー性）を特に向上することができる。
前記熱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、レゾールフェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールＦエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、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等のエポキシ樹脂、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、これらは単独でも混合して用いても良い。これらの中でもエポキシ樹脂が特に好ましい。これにより、耐熱性および密着性をより向上することができる。【００４５】
前記エポキシ樹脂としては、少なくとも１分子中に２個のエポキシ基を有し、熱可塑性樹脂（ここではポリイミド樹脂）との相溶性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、ポリイミド樹脂を合成する際に使用する溶媒への溶解性が良好なものが好ましい。例として、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールＡ型のジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦ型のジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ−エピクロルヒドリン型エポキシ化合物、ジフェニルエーテル型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、水添ビスフェノールＡ型エポキシ化合物等が挙げられる。【００４６】
前記エポキシ樹脂の融点は、特に限定されないが、５０℃以上、１５０℃以下が好ましく、特に６０℃以上、１４０℃以下が好ましい。融点が前記範囲内であると、特に低温接着性を向上することができる。
前記融点は、例えば示差走査熱量計を用いて、常温から昇温速度５℃／分で昇温した結晶融解の吸熱ピークの頂点温度で評価することができる。【００４７】
前記熱硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対して１重量部以上、１００重量部以下が好ましく、特に５重量部以上、５０重量部以下が好ましい。含有量が前記範囲内であると、樹脂フィルムの耐熱性と靭性を向上することができる。【００４８】
前記硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合、前記樹脂フィルムは硬化剤（特に、フェノール系硬化剤）を含むことが好ましい。
前記硬化剤としては、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）、有機酸ジヒドラジドなどを含むポリアミン化合物等のアミン系硬化剤、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、フェノール樹脂等のフェノール系硬化剤が挙げられる。これらの中でもフェノール系硬化剤が好ましく、具体的にはビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）メタン（通称テトラメチルビスフェノールＦ）、４，４’−スルホニルジフェノール、４，４’−イソプロピリデンジフェノール（通称ビスフェノールＡ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタンおよびこれらの内ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタンの３種の混合物（例えば、本州化学工業（株）製、ビスフェノールＦ−Ｄ）等のビスフェノール類、１，２−ベンゼンジオール、１，３−ベンゼンジオール、１，４−ベンゼンジオール等のジヒドロキシベンゼン類、１，２，４−ベンゼントリオール等のトリヒドロキシベンゼン類、１，６−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン類の各種異性体、２，２’−ビフェノール、４，４’−ビフェノール等のビフェノール類の各種異性体等の化合物が挙げられる。【００４９】
前記エポキシ樹脂の硬化剤（特にフェノール系硬化剤）の含有量は、特に限定されないが、前記エポキシ樹脂１当量に対して、０．５当量以上、１．５当量以下が好ましく、特に０．７当量以上、１．３当量以下が好ましい。含有量が前記範囲内であると、耐熱性を向上させることができ、かつ保存性の低下を抑えることができる。【００５０】
前記ダイボンド用樹脂フィルムは、特に限定されないが、さらにシランカップリング剤を含むことが好ましい。これにより、密着性をより向上することができる。【００５１】
前記シランカップリング剤は、熱可塑性樹脂（ここではポリイミド樹脂）やエポキシ化合物との相溶性や、ポリイミド樹脂を合成する際に使用する溶媒への溶解性が良好なものが好ましい。例として、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランが接着性の面で好ましい。【００５２】
前記シランカップリング剤の含有量は、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．０１重量部以上、２０重量部以下が好ましく、より好ましくは１重量部以上、１０重量部以下が好ましい。含有量が前記範囲内であると、良好な接着特性を得ることができる。【００５３】
前記ダイボンド用樹脂フィルムは、特に限定されないが、さらに充填材を含むことが好ましい。これにより、耐熱性をより向上することができる。
前記充填材としては、例えば銀、酸化チタン、シリカ、マイカ等の無機充填材、シリコーンゴム、ポリイミド等の微粒子の有機充填材が挙げられる。これらの中でも無機充填材、特にシリカが好ましい。これにより、耐熱性をより向上させることができる。【００５４】
前記充填材（特に無機充填材）の含有量は、特に限定されないが、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対して１重量部以上、１００重量部以下が好ましく、特に１０重量部以上、５０重量部以下が好ましい。含有量が前記範囲内であると、耐熱性及び密着性を向上させることができる。【００５５】
前記充填剤（特に無機充填剤）の平均粒子径は、特に限定されないが、平均粒子径０．１μｍ以上、２５μｍ以下であることが好ましく特に０．５μｍ以上、２０μｍ以下が好ましい。平均粒子径が前記範囲内であると、耐熱性を向上させることができ、かつダイボンド用樹脂フィルムの接着性の低下を抑えることができる。
ダイボンド用樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、シランカップリング剤を含むことが好ましく、必要に応じて充填材を含むことも好ましい。
具体的には、熱可塑性樹脂１００重量部とした場合に、
硬化性樹脂の含量は、１重量部以上、１００重量部以下、好ましくは５重量部以上、５０重量部以下であり、
シランカップリング剤の含量は、０．０１重量部以上、２０重量部以下、好ましくは１重量部以上、１０重量部以下である。更に必要に応じて、充填材（特に無機充填材）を、前記熱可塑性樹脂１００重量部に対して１重量部以上、１００重量部以下、好ましくは１０重量部以上、５０重量部以下の量で含む。これらの数値範囲は適宜組み合わせることができる。
ダイボンド用樹脂フィルムは、このような組成であることにより、２５℃における弾性率が１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下である硬化物を得ることができる。【００５６】
本発明で用いることができるダイボンド用樹脂フィルムは、例えば前記熱可塑性樹脂と前記硬化性樹脂とを主成分とし、必要に応じて前述した各成分を適宜配合した樹脂組成物をメチルエチルケトン、アセトン、トルエン、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の溶剤に溶解して、ワニスの状態にした後、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて離型シートに塗工し、乾燥させ後、離型シートを除去することによって得ることができる。
前記ダイボンド用樹脂フィルムの厚さは、特に限定されないが、３μｍ以上、１００μｍ以下が好ましく、特に５μｍ以上、７５μｍ以下が好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に厚さ精度の制御を容易にできる。【００５７】
本発明で用いることができるダイボンド用樹脂フィルムの硬化物の２６０℃における弾性率を１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下とするためには、熱時低弾性及び密着性に優れた前記熱可塑性樹脂（特にポリイミド樹脂）と耐熱性及び密着性に優れた前記熱硬化性樹脂（特にエポキシ樹脂）を併用することが望ましい。使用する熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂の種類に応じて併用比率を適宜調整することによって、耐熱性、密着性を低下させることなく、熱時低弾性による応力低減を図ることができる。【００５８】
［封止用樹脂組成物］
本発明で用いられる封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機充填材を主成分とする。さらに、該樹脂組成物から得られる硬化物の２６０℃における弾性率が４００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以下、硬化物の２６０℃における熱膨張係数が２０ｐｐｍ以上、５０ｐｐｍ以下であり、前記硬化物の２６０℃における弾性率と該硬化物の２６０℃における熱膨張係数との積が８，０００以上、４５，０００以下であることを特徴とするものである。
硬化物の弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準じて測定し、２６０℃における曲げ弾性率として得ることができる。一方、硬化物の熱膨張係数は、ＴＭＡ（Thermo Mechanical
Analysys）により昇温速度５℃／分で測定し、得られたＴＭＡ曲線の２６０℃における熱膨張係数から得ることができる【００５９】
本発明の封止用樹脂組成物で用いられるエポキシ樹脂としては、エポキシ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、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、オルソクレゾール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、フェノールアラルキル型（フェニレン、ジフェニレン骨格を含む）エポキシ樹脂、ナフタレン骨格を含むエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。熱時低弾性を目指すには、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂のように柔軟な構造を有する樹脂が好ましいが、このような熱時低弾性樹脂は同時に熱時高熱膨張でもあるため、耐クラック性が低下する。そのため、充填材の増量による低熱膨張化も必要となり、エポキシ樹脂の低粘度化も重要となる。よって、熱時低弾性かつ熱時低熱膨張を狙うには、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂等の、熱時の柔軟性と流動性のバランスに優れたエポキシ樹脂を用いることが好ましい。また、単独ではなく複数のエポキシ樹脂を混合して、柔軟性と流動性のバランスを取ることも可能である。【００６０】
本発明の封止用樹脂組成物において用いられるフェノール樹脂硬化剤としては、上記のエポキシ樹脂と硬化反応をして架橋構造を形成することができる少なくとも２個以上の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、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、これらは単独で用いても混合して用いてもよい。エポキシ樹脂と同様に、熱時低弾性かつ熱時低熱膨張を狙う為には、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等の、熱時の柔軟性と流動性のバランスに優れたフェノール樹脂を用いることが好ましい。また、単独ではなく複数のフェノール樹脂を混合して、柔軟性と流動性のバランスを取ることも可能である。
本発明の封止用樹脂組成物に用いられる全エポキシ樹脂のエポキシ基数と全フェノール樹脂のフェノール性水酸基数の当量比としては、好ましくは０．５以上、２以下であり、特に０．７以上、１．５以下がより好ましい。上記範囲内であると、耐湿性、硬化性などの低下を抑えることができる。【００６１】
本発明の封止用樹脂組成物に用いられる硬化促進剤としては、前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂との架橋反応の触媒となり得るものを指し、例えば、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、トリブチルアミン等のアミン化合物、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート塩等の有機リン系化合物、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物等が挙げられる。しかし、これらに限定されるものではなく、単独で用いても併用してもよい。【００６２】
本発明の封止用樹脂組成物に用いられる無機充填材の種類については特に制限はなく、一般に封止材料に用いられているものを使用することができる。例えば溶融シリカ、結晶シリカ、２次凝集シリカ、アルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、ガラス繊維等が挙げられ、これらは１種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。特に溶融シリカが好ましい。溶融シリカは、破砕状、球状のいずれでも使用可能であるが、配合量を高め、かつエポキシ樹脂組成物の溶融粘度の上昇を抑えるためには、球状シリカを主に用いる方がより好ましい。更に球状シリカの配合量を高めるためには、球状シリカの粒度分布をより広くとるよう調整することが望ましい。全無機充填材の配合量は、成形性、信頼性のバランスから全エポキシ樹脂組成物中に８０重量％以上、９５重量％以下が好ましい。配合量が上記範囲内であると、熱時の熱膨張係数の増大による耐クラック性の低下や、流動性の低下を抑えることができる。充填材の増量により、熱時弾性率は増大、熱時熱膨張係数は減少する傾向にあり、熱時低弾性かつ熱時低熱膨張を狙い耐クラック性向上を目指すには、充填材量、エポキシ樹脂、及びフェノール樹脂硬化剤の組み合わせによるバランス取りが重要となる。【００６３】
本発明の封止用樹脂組成物として用いるエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機充填材の他、必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、リン化合物等の難燃剤、酸化ビスマス水和物等の無機イオン交換体、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン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、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力成分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸及びその金属塩類もしくはパラフィン等の離型剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合してもよい。更に、必要に応じて無機充填材をカップリング剤やエポキシ樹脂あるいはフェノール樹脂で予め処理して用いてもよく、処理の方法としては、溶媒を用いて混合した後に溶媒を除去する方法や、直接無機充填材に添加し、混合機を用いて処理する方法等がある。これら添加剤のなかでも、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力成分は、添加により、熱時弾性率は減少、熱時熱膨張係数は増大する傾向にあり、配合量をうまく調整することで、クラック性を向上させることが可能となるが、その際は、充填材量、エポキシ樹脂、及びフェノール樹脂硬化剤の組み合わせによるバランス取りが重要となる。
封止用樹脂組成物は、全エポキシ樹脂のエポキシ基数と全フェノール樹脂のフェノール性水酸基数の当量比が、０．５以上、２以下であり、好ましくは０．７以上、１．５以下となるようにエポキシ樹脂およびフェノール樹脂を含み、無機充填材を該樹脂組成物中に８０重量％以上、９５重量％以下となる量で含む。これらの数値範囲は適宜組み合わせることができる。
封止用樹脂組成物は、このような組成であることにより、２６０℃における弾性率が４００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以下、２６０℃における熱膨張係数が２０ｐｐｍ以上、５０ｐｐｍ以下であり、かつ２６０℃における弾性率と２６０℃における熱膨張係数との積が８，０００以上、４５，０００以下である硬化物を得ることができる。
本発明においては、封止材硬化物の特性を「２６０℃における弾性率と２６０℃における熱膨張係数との積」で規定している。これは、以下の理由によるものである。
シリコンチップ及びリードフレームは、実装温度である２６０℃での熱膨張係数が封止材硬化物よりも小さいため、実装時における熱膨張差により生ずるストレスにより、封止材硬化物と、シリコンチップまたはリードフレームとの間（以下、部材間ともいう）で剥離が発生することがある。本発明者らは、剥離発生と封止材硬化物の特性との関係をＦＥＭ（finite element method）応力解析等により鋭意研究したところ、部材間の剥離発生を抑えるには上記ストレスを小さくすること、即ち、
ｉ）部材間の熱膨張係数差を小さくすること、
ii）各部材の弾性率を小さくすること、
が必要となることを見出した。本発明者らはさらに鋭意研究したところ、上記ｉ）、ii）のいずれか一方のみが小さい値であっても、他方が大きい値である場合には、上記ストレスを小さくすることができず、結果として剥離の発生を抑えることが困難となることを見出した。つまり、上記ｉ）、ii）のいずれをも小さくすることにより、部材間の剥離発生を抑えることができる。
本発明のように、封止材硬化物の特性を「２６０℃における弾性率と２６０℃における熱膨張係数との積」で表せば、上記ｉ）およびii）と、部材間に発生するストレスとの関係を端的に表すことができる。さらに、特定の数値範囲とすることにより、シリコンチップ又はリードフレームと、封止材硬化物との熱膨張係数差が充分に低く、かつ各部材の弾性率が充分に小さいため、発生するストレスを充分に小さくすることができ、剥離の発生を効果的に抑えることができる。なお、封止成形を可能にすることなど、封止材硬化物には一定以上の機械的強度が求められており、この観点から、機械的強度と相関の高い弾性率の下限値としては、８，０００以上が必要となる。【００６４】
封止用樹脂組成物の硬化物の２６０℃における弾性率を４００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以下とし、２６０℃における熱膨張係数を２０ｐｐｍ以上、５０ｐｐｍ以下とし、かつ２６０℃における弾性率と２６０℃における熱膨張係数との積が８，０００以上、４５，０００以下とするためには、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂等の熱時の柔軟性と流動性のバランスに優れたエポキシ樹脂、及び／又はフェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等の熱時の柔軟性と流動性のバランスに優れたフェノール樹脂を用いることがさらに好ましい。更に、より広い粒度分布を有する球状シリカを用い、全無機充填材の配合量を全エポキシ樹脂組成物中に対して８０重量％以上、９５重量％以下程度に高充填させることが望ましい。また、２６０℃における線膨張係数の上限値を超えない範囲で、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力成分を添加して、２６０℃における弾性率を下げることもできる。【００６５】
本発明の封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、その他の添加剤等をミキサーを用いて常温混合し、ロール、ニーダー等の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。
［半導体装置の製造方法］【００６６】
このような樹脂組成物を用いた半導体装置の製造方法を以下に説明する。なお、以下の方法に限定されるものではない。
まず、バッファーコート膜２６で表面が被覆された半導体素子１８を作製する。
具体的には、まず、バッファーコート用樹脂組成物を適当な支持体、例えば、シリコンウエハー、セラミック、アルミ基板等に塗布する。これらの支持体の表面には、複数のボンディングパッド２０が形成され、ボンディングパッド２０の間を埋め込むようパッシベーション膜２４が形成されていてもよい。塗布方法としては、スピンナーを用いた回転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング等が挙げられる。
次に、９０〜１４０℃でプリベークして塗膜を乾燥後、通常の露光工程により所望のパターン形状を形成する。露光工程において照射される化学線としては、Ｘ線、電子線、紫外線、可視光線等が使用できるが、２００〜７００ｎｍの波長のものが好ましい。【００６７】
露光工程を行った後、塗膜をベーキングする。この工程により、エポキシ架橋の反応速度を増加させることができる。ベーキング条件としては５０〜２００℃である。好ましくは８０〜１５０℃で、さらに好ましくは９０〜１３０℃である。
次に未照射部を現像液で溶解除去することにより、ボンディングパッド２０が底部に露出した開口部を有するレリーフパターンが形成されたバッファーコート膜２６を得る。現像液としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンやシクロヘキサンなどのアルカンやシクロアルカンなどの炭化水素、トルエン、メシチレン、キシレン等の芳香族溶媒である。またリモネン、ジペンテン、ピネン、メクリンなどのテルペン類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノンなどのケトン類を用いることができ、それらに界面活性剤を適当量添加した有機溶剤を好適に使用することができる。
現像方法としては、スプレー、パドル、浸漬、超音波等の方式が可能である。次に、現像によって形成したレリーフパターンをリンスする。リンス液としては、アルコールを使用する。次に５０〜２００℃で加熱処理を行い、現像液やリンス液を除去し、さらにエポキシ基の硬化が完了し耐熱性に富む最終パターンを得る。次にパターン形成されたシリコンウエハーをダイシングにより小片化することで、バッファーコート膜２６で表面が被覆された半導体素子１８を得ることができる。バッファーコート膜２６の膜厚は、５μｍ程度とすることができる。【００６８】
次に、ダイボンド用樹脂組成物により半導体素子１８をリードフレーム１２のパット１３上に接着する。
まず、ダイボンド用樹脂組成物として樹脂ペーストを用いた半導体素子１８の接着方法について説明する。
具体的には、多点ニードルや一点ニードルによる点塗布、一点ニードルによる線塗布、スクリーン印刷やスタンピング等により、ダイボンド用樹脂ペーストをリードフレーム１２のパット１３上に塗布する。次いで、バッファーコート膜２６で表面を被覆した半導体素子１８をパット１３上にマウントし、公知の方法により、オーブンやホットプレート、インラインキュア装置等で加熱して樹脂ペーストを硬化し、半導体素子１８を接着する。【００６９】
一方、ダイボンド用樹脂フィルムを用いた半導体素子１８の接着方法は以下のようにして行う。
具体的には、まず、リードフレーム１２のパット１３上に、ダイボンド用樹脂フィルムを介して半導体素子１８を載置する。そして、温度８０〜２００℃で、０．１〜３０秒間圧着する。さらに、１８０℃のオーブン中で６０分間加熱硬化させる。【００７０】
なお、本発明では、バッファーコート膜２６で表面が被覆された半導体素子１８をリードフレーム１２のパッド１４上に搭載、硬化させた後、バッファーコート膜２６表面にプラズマ処理を行うことが好ましい。プラズマ処理をすることにより、バッファーコート膜２６表面を粗化し、さらに、含酸素プラズマの場合は親水性を帯びるためエポキシ系封止樹脂との密着性に優れるという利点がある。
次いで、通常の方法により、半導体素子１８のボンディングパッド２０と、リードフレーム１２とを、ボンディングワイヤー２２を介して接続する。
そして、封止材硬化物２８で半導体素子等の電子部品を封止し、半導体装置１０を製造する。具体的には、封止用樹脂組成物を用い、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従来からの成形方法で硬化成形すればよい。
このような製造方法により得られる半導体装置１０において、バッファーコート膜２６の２５℃における弾性率は０．５ＧＰａ以上、２．０ＧＰａ以下、好ましくは０．５ＧＰａ以上、１．０ＧＰａ以下であり、
ダイボンド材硬化物１６の２６０℃における弾性率は１ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以下、好ましくは５ＭＰａ以上、１００ＭＰａ以下であり、
封止材硬化物２８の２６０℃における弾性率は４００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以下、好ましくは４００ＭＰａ以上、８００ＭＰａ以下であり、該硬化物の２６０℃における熱膨張係数は２０ｐｐｍ以上、５０ｐｐｍ以下、好ましくは２０ｐｐｍ以上、４０ｐｐｍ以下であり、かつ封止材硬化物２８の２６０℃における弾性率と封止材硬化物２８の２６０℃における熱膨張係数との積が８，０００以上、４５，０００以下である。これらの数値範囲は適宜組み合わせることができる。
本発明の半導体装置において、バッファーコート膜２６、ダイボンド材硬化物１６、および封止材硬化物２８の弾性率等が上記数値範囲であることにより、鉛フリー半田使用の実装において耐半田リフロー性に優れ、高い信頼性を得ることができる。
（実施例）【００７１】
以下、本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。配合割合は重量部とする。
（１）バッファーコート用樹脂組成物の作成
＜バッファーコート用樹脂組成物（Ａ−１）の作成＞
デシルノルボルンネン／グリシジルメチルエーテルノルボルネン＝７０／３０コポリマーの共重合体（Ａ−１）を下記のようにして作成した。
十分乾燥したフラスコ内に、エチルアセテート（９１７ｇ）、シクロヘキサン（９１７ｇ）、デシルノルボルネン（１９２ｇ、０．８２ｍｏｌ）とグリシジルメチルエーテルノルボルネン（６２ｇ、０．３５ｍｏｌ）を加え、乾燥窒素ガス充填下で３０分間脱気した。そこに、トルエン１５ｍｌに溶解させたニッケル触媒（ビストルエンビスパーフルオロフェニルニッケル）９．３６ｇ（１９．５ｍｍｏｌ）を反応フラスコに加え、２０℃で５時間攪拌して反応を終了した。次に過酢酸溶液（９７５ｍｍｏｌ）を加え１８時間攪拌した後、水層と有機溶媒層を分離抽出した。有機溶媒層を３度蒸留水により洗浄・分離抽出した後、有機溶媒層にメタノールを投入したところ、メタノールに不溶の環状オレフィン系樹脂が沈殿した。その沈殿物を濾集し水洗した後、真空下で乾燥後、２４３ｇ（収率９６％）の環状オレフィン系樹脂を回収した。得られた環状オレフィン系樹脂の分子量は、ＧＰＣによる測定の結果、Ｍｗ＝１１５，３６６、Ｍｎ＝４７，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．４３であった。環状オレフィン系樹脂の組成は、Ｈ−ＮＭＲの測定結果から、デシルノルボルネンが７０モル％、エポキシノルボルネンが３０モル％であった。【００７２】
合成した環状オレフィン系樹脂２２８ｇをデカヒドロナフタレン３４２ｇに溶解した後、４−メチルフェニル−４−（１−メチルエチル）フェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（０．２７５７ｇ、２．７１×１０−４ｍｏｌ）１−クロロ−４−プロポロキシ−９Ｈ−チオキサントン（０．８２６ｇ、２．７１×１０−４ｍｏｌ）、フェノチアジン（０．０５４ｇ、２．７１×１０−４ｍｏｌ）、３，５−ジｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート（０．１３７８ｇ、２．６０×１０−４ｍｏｌ）、を加えて溶解した後、０．２μｍのフッ素樹脂製フィルターで濾過し、バッファーコート用樹脂組成物（Ａ−１）を得た。【００７３】
＜バッファーコート用樹脂組成物（Ａ−２）＞
バッファーコート用樹脂組成物（Ａ−２）としては、住友ベークライト（株）製、ＣＲＣ−６０６１を使用した。【００７４】
＜バッファーコート用樹脂組成物（Ａ−３）の作成＞
また、デシルノルボルンネン／グリシジルメチルエーテルノルボルネンの比率を９０／１０にした以外は（Ａ−１）と同様に調製することにより、バッファーコート用樹脂組成物（Ａ−３）を得た。【００７５】
＜バッファーコート膜の弾性率評価＞
上記により得たバッファーコート用樹脂組成物をシリコンウエハー上にスピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて１２０℃、５分間乾燥し、膜厚約１０μｍの塗膜を得た。これを硬化後１００ｍｍ幅にダイシングした後、短冊状の試験片を２％フッ酸水溶液に入れ、シリコンウエハー基板を溶かし、洗浄、乾燥後フィルム状の試験片を得た。得られた試験片をＪＩＳ  Ｋ−６７６０に準じてテンシロンで引っ張り強度を測定し、得られたＳＳカーブよりヤング弾性率（２５℃）を算出した。上記のバッファーコート用樹脂組成物（Ａ−１）から形成された硬化物（バッファーコート膜）の弾性率は０．５ＧＰａであり、上記のバッファーコート用樹脂組成物（Ａ−２）から形成されたバッファーコート膜の弾性率は３．５ＧＰａであり、上記のバッファーコート用樹脂組成物（Ａ−３）から形成されたバッファーコート膜の弾性率は０．２ＧＰａであった。尚、バッファーコート用樹脂組成物（Ａ−３）は露光に問題があったため、パッケージとしての評価は実施しなかった。【００７６】
（２）樹脂ペースト（ダイボンド用樹脂組成物）の作成
表１に示した組成の各成分と充填材を配合し、三本ロール（ロール間隔５０μｍ／３０μｍ）を用いて室温で５回混練して樹脂ペーストを作製した。この樹脂ペーストを真空チャンバーにて２ｍｍＨｇで３０分間脱泡した後、以下の方法により熱時の弾性率を評価した。配合及び評価結果を表１に示す。配合の単位は重量部とする。【００７７】
＜原料成分＞
用いた原料成分は次のとおりである。
・ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ（株）製、エピコート８２８、エポキシ当量１９０、以下「ＢＰＡ」という。）
・クレジルグリシジルエーテル（日本化薬（株）製、ＳＢＴ−Ｈ、エポキシ当量２０６、以下「ｍ，ｐ−ＣＧＥ」という。）
・ジシアンジアミド（以下「ＤＤＡ」という。）
・ビスフェノールＦ型硬化剤（大日本インキ（株）製、ＤＩＣ−ＢＰＦ、エポキシ当量１５６、以下「ＢＰＦ」という。）
・２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（四国化成工業（株）製、キュアゾール２Ｐ４ＭＨＺ、以下「イミダゾール」という。）
・エポキシ含有ポリブタジエン（新日本石油（株）、Ｅ−１８００、以下「Ｅ／１８００」という。）
・銀粉：平均粒径３μｍで最大粒径３０μｍのフレーク状銀粉【００７８】
＜樹脂ペーストの硬化物（ダイボンド材硬化物）の弾性率評価方法＞
テフロン（登録商標）シート上に樹脂ペーストを幅４ｍｍ、長さ約５０ｍｍ、厚さ２００μｍに塗布し、１７５℃のオーブン中で３０分間硬化した後、硬化物をテフロン（登録商標）シートから引き剥がし、試験長２０ｍｍに調整する。その試験片を動的粘弾性測定装置（製品名：ＤＭＳ６１００（セイコーインスツルメンツ（株）社製））を用いて、−１００℃から３３０℃まで昇温速度５℃／分、周波数１０Ｈｚで測定し、２６０℃での貯蔵弾性率を算出した。その結果を表１に示す。【００７９】
（３）樹脂フィルムの作成
＜ダイボンド用樹脂フィルム樹脂ワニスの調製＞
ダイボンド用樹脂フィルム樹脂ワニス（Ｂ−３）の調整：熱可塑性樹脂としてポリイミド樹脂ＰＩＡ（ジアミン成分として１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（三井化学（株）製  ＡＰＢ）  ４３．８５ｇ（０．１５モル）とα，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン（平均分子量８３７）（扶桑化学（株）製  Ｇ９）  １２５．５５ｇ（０．１５モル）と、酸成分として４，４’−オキシジフタル酸二無水物（マナック（株）製  ＯＤＰＡ−Ｍ）  ９３．０７ｇ（０．３０モル）とを合成して得られるポリイミド樹脂（以下「ＰＩＡ」という。）、Ｔｇ：７０℃、重量平均分子量３０，０００）８７．０重量部を用い、硬化性樹脂としてエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０（オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂）、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製、軟化点８０℃、以下「ＥＯＣＮ」という。）８．７重量部とシランカップリング剤（ＫＢＭ５７３、信越化学工業（株）製）４．３重量部をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解して樹脂固形分４３％の樹脂ワニス（Ｂ−３）を得た。
ダイボンド用樹脂フィルム樹脂ワニス（Ｂ−４）の調整：熱可塑性樹脂としてポリイミド樹脂ＰＩＡ（ジアミン成分として１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（三井化学（株）製  ＡＰＢ）  ４３．８５ｇ（０．１５モル）とα，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン（平均分子量８３７）（扶桑化学（株）製  Ｇ９）  １２５．５５ｇ（０．１５モル）と、酸成分として４，４’−オキシジフタル酸二無水物（マナック（株）製  ＯＤＰＡ−Ｍ）  ９３．０７ｇ（０．３０モル）とを合成して得られるポリイミド樹脂、Ｔｇ：７０℃、重量平均分子量３０，０００）をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解して樹脂固形分４０％の樹脂ワニス（Ｂ−４）を得た。
＜ダイボンド用樹脂フィルムの製造＞
コンマコーターを用いて上述の樹脂ワニスを、保護フィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルム（三菱化学ポリエステルフィルム（株）社製、品番ＭＲＸ５０、厚さ５０μｍ）に塗布した後、１８０℃、１０分間乾燥し、保護フィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離して、厚さ２５μｍのダイボンド用樹脂フィルムを得た。【００８０】
＜樹脂フィルムの硬化物（ダイボンド材硬化物）の弾性率評価方法＞
・前記ダイボンド用樹脂フィルムを、１８０℃のオーブン中で６０分間硬化した後、動的粘弾性測定装置を用いて試験長２０ｍｍ、−１００℃から３３０℃まで昇温速度５℃／分、周波数１０Ｈｚで測定し、２６０℃での貯蔵弾性率を算出した。配合及び結果を表１に示す。【００８１】
（表１）
0004935670.tif 000004
【００８２】
（４）封止用樹脂組成物の作成
各成分を常温においてミキサーで混合した後、７０〜１２０℃で２本ロ−ルにより混練し、冷却後粉砕して封止用エポキシ樹脂組成物を得た。用いた主な原料成分と得られた樹脂組成物の特性評価方法を以下に示す。【００８３】
＜封止用エポキシ樹脂組成物に用いた原料＞
・エポキシ樹脂１：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（日本化薬（株）製、ＮＣ３０００Ｐ、軟化点５８℃、エポキシ当量２７４）
・エポキシ樹脂２：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（住友化学（株）製、ＥＳＣＮ１９５ＬＡ、軟化点５５℃、エポキシ当量１９９）
・エポキシ樹脂３：フェノールフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（三井化学（株）製、Ｅ−ＸＬＣ−３Ｌ、軟化点５３℃、水酸基当量２３６）
・フェノ−ル樹脂１：ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂（明和化成（株）製、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ、軟化点６５℃、水酸基当量２０３）
・フェノール樹脂２：フェノールフェニルアラルキル樹脂（三井化学（株）製、ＸＬＣ−４Ｌ、軟化点６５℃、水酸基当量１７５℃）
・フェノ−ル樹脂３：フェノールノボラック樹脂（軟化点８０℃、水酸基当量１０５）
・球状溶融シリカ：平均粒径２０μｍ
・トリフェニルホスフィン
・カップシング剤：γ−グルシジルプロピルトリメトキシシラン
・カーボンブラック
・カルナバワックス
・低応力改質剤：平均粒径５μｍ、ＮＢＲ粉末とタルクの混合物【００８４】
＜封止用樹脂組成物の硬化物（封止材硬化物）の物性評価方法＞
・ＴＭＡ（α１、α２、Ｔｇ）：トランスファー成形機を用いて金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間９０秒で、１０ｍｍ×４ｍｍ×４ｍｍの硬化物を成形し、１７５℃２時間で後硬化し、昇温速度５℃／分でＴＭＡにより測定した。得られたＴＭＡ曲線の６０℃及び２６０℃での熱膨張係数をそれぞれα１、α２、また６０℃及び２６０℃での接線の交点温度を読み取り、この温度をガラス転移温度（Ｔｇ）とした。
曲げ弾性率（２６０℃）：ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準じて測定した。トランスファ−成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間９０秒で、８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍの試験片を成形し、１７５℃２時間で後硬化し、２６０℃にて曲げ弾性率を測定した。配合及び結果を表２に示す。配合の単位は重量部とする。【００８５】
0004935670.tif 000005
【００８６】
パッケージ評価方法
実施例１〜４、比較例１〜７
パッケージの組み立て方法と評価方法を以下に示す。及び結果を表３に示す。【００８７】
＜バッファーコート用樹脂組成物の半導体素子への塗布＞
作製したバッファーコート用樹脂組成物を回路が形成されたシリコンウエハー上にスピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて１２０℃で５分乾燥し、膜厚約１０μｍの塗膜を得た。この塗膜にｉ線ステッパー露光機ＮＳＲ−４４２５ｉ（ニコン（株）製）によりレチクルを通して３００ｍＪ／ｃｍ2で露光を行った。その後ホットプレートにて１００℃で４分、露光部の架橋反応を促進させるため加熱した。
次にリモネンに３０秒浸漬することによって未露光部を溶解除去した後、イソプロピルアルコールで２０秒間リンスした。その結果、パターンが成形されていることが確認できた。
この環状オレフィン系樹脂膜に東京応化製プラズマ装置（ＯＰＭ−ＥＭ１０００）を用いて酸素プラズマ処理を行った。条件としては、出力は４００Ｗ、１０分で酸素流量は２００ｓｃｃｍを採用した。【００８８】
＜樹脂ペ−ストによる半導体素子のマウント方法＞
１６０ピンＬＱＦＰ（Low Profile Quad Flat Package）にバッファーコートされた半導体素子（半導体素子のサイズ７ｍｍ×７ｍｍ、半導体素子の厚さ０．３５ｍｍ）を、ダイボンド用樹脂ペーストを介してマウントし、オーブンで硬化した。硬化条件は室温から１７５℃まで３０分で昇温し、１７５℃で３０分保持、硬化後の樹脂ペーストの厚みは約２０μｍであった。【００８９】
＜樹脂フィルムによる半導体素子のマウント方法＞
接着フィルムの片面に厚さ０．３５ｍｍウエハーの裏面を１５０℃で貼り付けし、接着フィルム付きウエハーを得た。その後ダイシングフィルムを接着フィルム面に貼り付けた。そして、ダイシングソーを用いて、接着フィルムが接合した半導体ウエハーをスピンドル回転数３０，０００ｒｐｍ、切断速度５０ｍｍ／ｓｅｃで、７ｍｍ×７ｍｍの半導体素子のサイズにダイシング（切断）して、ダイシングフィルム及び接着フィルムが接合した半導体素子を得た。次に、ダイシングシート裏面から突上げしダイシングフィルムと接着フィルム層間で剥離し接着フィルムが接合した半導体素子を１６０ピンＬＱＦＰに、２００℃、５Ｎ、１．０秒間圧着して、ダイボンディングし、オーブンで硬化した。硬化条件は室温から１８０℃まで３０分で昇温し、１８０で６０分保持で行った。【００９０】
＜封止用樹脂組成物によるパッケージ成形方法＞
トランスファー成形機を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間９０秒で、樹脂ペ−スト或いは樹脂フィルムで半導体素子を搭載した１６０ピンＬＱＦＰを封止成形し、１７５℃、２時間で後硬化してサンプルを得た。【００９１】
＜耐半田リフロー性評価方法＞
各１６個のサンプルを別々に８５℃、相対湿度６０％の環境下で１６８時間と８５℃、相対湿度８５％の環境下で１６８時間処理し、その後ＩＲリフロー（２６０℃）で１０秒間処理した。超音波探傷装置を用いて観察し、内部クラック及び各種界面剥離の有無を調べた。超音波探傷装置でどの位置での界面の剥離か特定できないものについては、断面観察により剥離界面を特定した。内部クラック又は各種界面の剥離が１つでも見つかったものは不良とし、不良パッケージの個数がｎ個であるとき、ｎ／１６と表示した。【００９２】
（表３）
0004935670.tif 000006
【図１】
0004935670.tif 000012