JP2004075835A

JP2004075835A - Sealant resin composition

Info

Publication number: JP2004075835A
Application number: JP2002237807A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Odaka; 小高　潔; Kazuyuki Obara; 小原　和之
Original assignee: Namics Corp
Current assignee: Namics Corp
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-19
Also published as: JP3716237B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealant resin composition which, when used with flip chip bonding, can prevent cracking of an under fill and its peeling from a base plate. <P>SOLUTION: The sealant resin composition contains (A) an epoxy resin, (B) a curing agent for epoxy resin, (C) an elastomer, and (D) a surface active agent. It is used with flip chip bonding. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フリップチップボンディングと組合せて用いる封止剤樹脂組成物、及びこの封止剤樹脂組成物を用いて封止した半導体デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器のさらなる軽薄短小化、高周波化に好適に対応できる半導体チップの実装方式として、フリップチップボンディングが利用されている。フリップチップボンディングにおいては、通常、半導体チップと基板との隙間に封止剤を注入し、封止することが行われる。ここで、図３により、従来のフリップチップボンディング及び封止について説明を行う。フリップチップボンディングは、まず、半導体チップ１０の表面の電極１２上に、バンプ１３を形成させ、次いでバンプ１３を下にして基板１５上の電極１４とを、リフローによるハンダ接合、超音波による金−金接合等の手段を用いて接合する。そして、電極を接合した後に、半導体チップ１０と基板１５との隙間に封止剤をディスペンサー等で注入し、バッチ炉で封止剤の硬化を行う。これにより、半導体チップ１０と基板１５の間にアンダーフィル１６が形成される。なお、半導体チップ１０の側方から基板１５上にアンダーフィル１６がはみ出た部分をフィレット１６ａという。
【０００３】
実装基板上で用いられるハンダは、従来、Ｓｎ−Ｐｂ系の共晶ハンダであったが、環境問題への対応から鉛フリーハンダへの置き換えが急速に進んでいる。鉛フリーハンダは、共晶ハンダよりも融点が高いため、実装の際のリフロー工程のリフロー温度プロファイルにおける最高温度も、共晶ハンダでは２３０℃であるのに対し、鉛フリーハンダでは２６０℃と、より高く設定する必要がある。そのため、従来の共晶ハンダとの組合せで用いられる封止剤樹脂組成物を、鉛フリーハンダと組合せて用いた場合、加熱膨張・冷却収縮の熱サイクルにより、アンダーフィル１６に、従来よりも大きい応力が生じるため、基板から剥離したり、クラックが発生したりするという問題が見られた。
【０００４】
これらの問題を解決するために、特開昭６２−２５１１７号公報には、エポキシ樹脂に応力緩和剤として特定のエラストマーを配合した封止剤樹脂組成物を用いて、加熱膨張・冷却収縮の熱サイクルによって、アンダーフィルに生じる応力を緩和し、クラック発生等を抑制する技術が提案されている。しかし、エラストマーを配合することにより応力は緩和されるものの、その一方で、封止剤樹脂組成物の流動性が減少し、フィレット部分の形状が不均一になりやすく、特にフィレット部分の軽微な形状不良もクラック等の原因となりうる鉛フリーハンダとの組合せで利用する場合に、封止剤樹脂組成物の更なる改善が求められていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記の問題を解決するための封止剤樹脂組成物を提供することであり、特に鉛フリーハンダといった従来よりも高温のリフローを必要とするハンダを用いた場合に、アンダーフィルのクラック発生や基板からの剥離を防止することができるフリップチップボンディングと組合せて用いる封止剤樹脂組成物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｃ）エラストマー及び（Ｄ）界面活性剤を含む、フリップチップボンディングとの組合せで用いられる封止剤樹脂組成物である。
【０００７】
また本発明の要旨は、板状ガラス１上に板状ガラス２を水平にずらして重ね、該板状ガラス１の上面と該板状ガラス２の側面とで形成される辺３に、封止剤樹脂組成物１０ｍｇを滴下し、７０〜１００℃で、３〜１０分加熱したとき、該辺に沿って広がった該封止剤樹脂組成物の長さ４が、３５〜４５ｍｍである、上記の封止剤樹脂組成物である。
【０００８】
さらに本発明の要旨は、上記の封止剤樹脂組成物を用いて封止した半導体デバイスである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の封止剤樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｃ）エラストマー及び（Ｄ）界面活性剤を含む。本発明の封止剤樹脂組成物は、常温で流動性であり、フリップチップボンディングと組合せて使用することができる。常温で流動性とは、１０〜３５℃のいずれかで流動性を示すことをいう。
【００１０】
（Ａ）エポキシ樹脂
本発明に用いられる（Ａ）エポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、硬化して樹脂状になるエポキシ化合物であれば、特に限定されない。（Ａ）エポキシ樹脂は、常温で液状であるか、あるいは常温で固体のものが、希釈剤により希釈され、常温で液状を示すものである。（Ａ）エポキシ樹脂自体が常温で液状であることが好ましい。
【００１１】
具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ナフタレン含有エポキシ樹脂、エーテル系又はポリエーテル系エポキシ樹脂、オキシラン環含有ポリブタジエン、シリコーンエポキシコポリマー樹脂等が例示される。
【００１２】
特に常温で液状である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；式：
【００１３】
【化１】

【００１４】
で示されるｐ−グリシジルオキシフェニルジメチルトリルビスフェノール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。これらのエポキシ樹脂は、単独でも、２種以上併用してもよい。
【００１５】
また、これらの常温で液体であるエポキシ樹脂に、常温で固体ないし超高粘性のエポキシ樹脂を併用してもよく、そのようなエポキシ樹脂として、高分子量のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等が例示される。
【００１６】
希釈剤を用いる場合、非反応性希釈剤及び反応性希釈剤のいずれをも使用することができるが、反応性希釈剤が好ましい。反応性希釈剤は、１分子中に１個又は２個以上のエポキシ基を有する、常温で比較的低粘度の化合物であり、目的に応じて、エポキシ基以外に、他の重合性官能基、たとえばビニル、アリル等のアルケニル基；又はアクリロイル、メタクリロイル等の不飽和カルボン酸残基を有していてもよい。このような反応性希釈剤としては、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、２−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、ｐ−ｓ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、スチレンオキシド、α−ピネンオキシドのようなモノエポキシド化合物；アリルグリシジルエーテル、メタクリル酸グリシジル、１−ビニル−３，４−エポキシシクロヘキサンのような他の官能基を有するモノエポキシド化合物；（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が例示される。
【００１７】
（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤
本発明に用いられる（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤としては、フェノール樹脂、酸無水物又はアミン系化合物を用いることができる。フェノール樹脂としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトール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、ｐ−キシレン変性フェノール樹脂等が例示されるが、これらに限定されるものではなく、封止剤樹脂組成物に通常、用いられるものであればよい。エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量あたり、フェノール樹脂中のＯＨ当量が、０．３〜１．５当量となることが好ましく、０．５〜１．２当量がさらに好ましい。酸無水物としては、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、アルキル化テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、無水メチルハイミック酸、無水ドデセニルコハク酸、無水メチルナジック酸等が例示される。エポキシ樹脂と酸無水物の配合割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量あたり、酸無水物当量が０．６〜１．０となることが好ましい。アミン系化合物としては、脂肪族ポリアミン；芳香族アミン；及びポリアミノアミド、ポリアミノイミド、ポリアミノエステル、ポリアミノ尿素等の変性ポリアミンが例示され、特に限定されるものではない。また、第三級アミン系、イミダゾール系、ヒドラジド系、ジシアンジアミド系、メラミン系の化合物も用いることができる。アミン系化合物の配合割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量あたり、アミン当量が０．６〜１．０となる量が好ましい。これらの硬化剤は、単独でも、２種以上併用してもよい。
【００１８】
（Ｃ）エラストマー
本発明で用いられる（Ｃ）エラストマーとしては、ポリブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、水素添加アクリロニトリル・ブタジエンゴムのようなブタジエン系ゴム；ポリイソプレンゴム；エチレン・プロピレン・ジエンコポリマー、エチレン・プロピレンコポリマーのようなエチレン・プロピレン系ゴム；クロロプレンゴム；ブチルゴム；ポリノルボルネンゴム；シリコーンゴム；エチレン・アクリルゴム、アクリルゴム、プロピレンオキシドゴム、ウレタンゴムのような極性基含有ゴム；六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデンコポリマー、四フッ化エチレン・プロピレンコポリマーのようなフッ素ゴム；シリコーンゴムなどが挙げられる。エラストマーは、固体のものを使用することができる。形態は特に限定されず、例えば粒子状、粉末状、ペレット状のものを使用することができ、粒子状の場合は、例えば平均粒径が１０〜２００ｎｍ、好ましくは３０〜１００ｎｍ、より好ましくは、５０〜８０ｎｍである。エラストマーは、常温で液状のものも使用することもでき、例えば、平均分子量が比較的低いポリブタジエン、ブタジエン・アクリロニトリルコポリマー、ポリイソプレン、ポリプロピレンオキシド、ポリジオルガノシロキサンが挙げられる。また、エラストマーは、末端にエポキシ基と反応する基を有するものを使用することができ、これらは固体、液状いずれの形態であってもよい。
【００１９】
エラストマーは、特に、エポキシ樹脂との反応性、及びエポキシ樹脂への相溶性又は分散性の点から、カルボキシル基末端ブタジエン・アクリロニトリルコポリマー、アミノ基末端ブタジエン・アクリロニトリルコポリマー、エポキシ基末端ブタジエンアクリロニトリルコポリマーが好ましい。これらのエラストマーは、単独でも、２種以上併用してもよい。これらのエラストマーのアクリロニトリル含量は、１０〜４０重量％が好ましく、１５〜３０重量％がより好ましい。カルボキシル基末端ブタジエン・アクリロニトリルコポリマーの場合は、酸価が３〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましく、より好ましくは、５〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇである。
【００２０】
（Ｃ）エラストマーは、樹脂組成物の粘度、エポキシ樹脂との相溶性又は分散性、硬化物の物性の点から、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の合計１００重量部に対して、１〜２０重量部で用いることが好ましく、より好ましくは３〜１５重量部であり、特に好ましくは５〜１２重量部である。
【００２１】
（Ｄ）界面活性剤
本発明に用いられる（Ｄ）界面活性剤は、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤及び両性界面活性剤のいずれであってもよいが、必要量を配合しても封止剤や半導体の電気特性に影響を及ぼさないことから、特にノニオン界面活性剤が好ましい。ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシプロピレンを親油基とするブロックポリマー及びポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド等のポリオキシアルキレン鎖含有ノニオン界面活性剤；ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン等のシロキサン含有ノニオン界面活性剤；グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル及びショ糖脂肪酸エステル等のエステル型界面活性剤；脂肪酸アルカノールアミド等の含窒素型ノニオン界面活性剤、フッ素系ノニオン界面活性剤が挙げられる。特に、フィレット形成性を向上させる効果の点から、ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン等のシロキサン含有ノニオン界面活性剤、フッ素系ノニオン界面活性剤が好ましい。これらの界面活性剤は、単独でも、２種以上併用してもよい。
【００２２】
ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンの場合、ポリジオルガノシロキサン、好ましくはポリジメチルシロキサンの一部のケイ素原子に結合した有機基の位置に、例えばトリメチレン結合を介してポリオキシアルキレン鎖がグラフト結合したポリシロキサン・ポリオキシアルキレングラフトコポリマーが、通常、用いられる。ポリオキシアルキレン鎖は、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプロピレン鎖、又はオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位の混成オキシアルキレン鎖であることが好ましく、その末端基としては、水酸基、メトキシ基、ブトキシ基等が例示される。シロキサン鎖の長さは、ケイ素原子数が通常４〜６０、好ましくは６〜２０の範囲から選択され、ブロックコポリマーのＨＬＢが５〜１４になるように選択される。ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンは、粘度が１００〜１０００ｍＰａ・ｓが好ましく、より好ましくは１５０〜８００ｍＰａ・ｓ、特に好ましくは２００〜６００ｍＰａ・ｓである。これらの粘度は、Ｂ型回転粘度計を用い、２５℃で測定した値である。
【００２３】
（Ｄ）界面活性剤は、フィレット形成性の点から、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の合計１００重量部に対して、０．０１〜１重量部で用いることが好ましく、より好ましくは０．０５〜０．５重量部である。
【００２４】
本発明の封止剤樹脂組成物に、必要に応じて、硬化促進剤を用いることができる。硬化促進剤としては、イミダゾール系、第三級アミン系、リン化合物系等、エポキシ樹脂の硬化促進剤として用いられるものが挙げられるが、樹脂組成物の使用目的や必要とする硬化条件によって選択され、特に限定されるものではない。例えば、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、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、２−フェニル−４−メチルイミダゾール等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。硬化促進剤の配合量は、樹脂組成物全体の０．０５〜３０重量％の割合に設定することが好ましい。
【００２５】
本発明の封止剤樹脂組成物は、樹脂組成物の線膨張係数を調整し、基板の線膨張係数に近くするために、充填剤としてシリカを含むことが好ましい。シリカは、非晶質シリカ、結晶性シリカ、粉砕シリカ等、当技術分野で使用されるいずれのシリカも使用することができるが、膨張係数低下の観点から非晶質シリカが好ましい。シリカは、樹脂組成物の総重量に基づいて、２０〜７５重量％含有することが好ましい。本発明の封止剤樹脂組成物には、シリカ以外の充填剤、例えばアルミナ、チッ化ケイ素、マイカ、ホワイトカーボン等を含有させてもよい。また、基板への接着性を向上させるために、３−グリシドキシプロプルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピル（メチル）ジメトキシシラン、２−（２，３−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させてもよい。
【００２６】
本発明の封止剤樹脂組成物には、必要に応じて、消泡剤、カーボンブラック等の着色剤、無機繊維、難燃剤、イオントラップ剤、内部離型剤、増感剤等を含有させてもよい。
【００２７】
本発明の封止剤樹脂組成物の製造方法は、特に限定されず、例えば原料を、所定の配合で、ライカイ機、ポットミル、三本ロールミル、回転式混合機、二軸ミキサー等の混合機に投入し、混合して、製造することができる。
【００２８】
本発明の封止剤樹脂組成物は、常温で液状であり、フリップチップボンディングにより半導体チップを基板に接合する際の封止剤として使用することができる。例えば、フェースダウンで基板上に搭載した半導体チップと該基板との隙間にディスペンサー等を用いて、本発明の封止剤樹脂組成物を横から注入し、硬化させて封止することができる。また、基板にディスペンサー等を用いて、半導体チップの大きさに合わせて、本発明の封止剤樹脂組成物を塗布し、チップボンダー等を用いて、加熱接続をした後、硬化させることもできる。半導体チップは、特に限定されず、ＩＣ、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等が挙げられる。
【００２９】
なお、上記の封止において、本発明の封止剤樹脂組成物は、（Ｃ）エラストマーと（Ｄ）界面活性剤とを含むため、応力が緩和されるとともに形状の良好なフィレット形成が可能となる。特に、本発明の封止剤樹脂組成物は、図１に示されるように板状ガラス１上に板状ガラス２を水平にずらして重ねて、板状ガラス１の上面と板状ガラス２の側面とで形成される辺３の中心近くの点４ａに、封止剤樹脂組成物１０ｍｇを、常温で滴下し、次いで７０〜１００℃で３〜１０分の範囲に入る加熱条件で加熱したとき、辺３に沿って広がった該封止剤樹脂組成物の長さ４が、３５〜４５ｍｍになるものが、フィレット形状の点から好ましい。ここで、板状ガラスは特に限定されず、例えばホウケイ酸ガラス等が挙げられる。滴下するときの温度は、１０〜３５℃とすることができ、例えば２５℃である。また、加熱条件は、例えば９０℃で５分とすることができる。フィレット形状は、例えば、フリップチップボンディングした半導体チップと基板との間を封止した場合における、半導体チップのエッジ部分の封止体の形状で判断することができ、図２ａに示すように、基板の上面から半導体チップ上面までの高さを１００％としたとき、フィレットの最上部が、エッジ部分において、基板の下面から７０％以上から半導体チップの上面までに位置する場合、アンダーフィルの剥離・クラックが生じにくく良好である。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明を、実施例によってさらに詳細に説明する。本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。なお、実施例中、配合量の単位は、特に断らない限り、重量部である。
【００３１】
〔封止剤樹脂組成物の調製〕
表１に示す配合で、室温で２時間、ロールミルで、成分を混練して、実施例１〜２、比較例１〜６の封止剤樹脂組成物を調製した。
【００３２】
表１中の封止剤樹脂組成物の成分としては、以下を用いた。
（Ａ）エポキシ樹脂
（Ａ−１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（数平均分子量　３６０）
（Ａ−２）ビフェニル型エポキシ樹脂：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
（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤
メチルナジック酸無水物
（Ｃ）エラストマー
カルボキシル基末端ブタジエンアクリロニトリルコポリマー
（平均粒径７０ｎｍ、アクリロニトリル含量２０重量％、酸化１０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
（Ｄ）界面活性剤
ポリオキシアルキレン変性ポリジメチルシロキサン
（２５℃での粘度　３００ｍＰａ・ｓ）
【００３３】
【表１】

【００３４】
上記で得られた実施例１〜２、比較例１〜６の各封止剤樹脂組成物について、粘度、ガラス転移温度（Ｔｇ）及び線膨張係数を測定した。結果を表１に示す。なお、測定方法は、以下のとおりである。
粘度：ブルックフィールド回転粘度計を用いて、５０ｒｐｍで、２５℃における粘度を測定した。
Ｔｇ（ガラス転移温度、ＴＭＡ）：１５０℃、１時間で硬化させた硬化物について、真空理工社製、ＴＭ３０００を用いて測定した。
線膨張係数：１５０℃、１時間で硬化させた硬化物について、真空理工社製　ＴＭ３０００を用いて測定した。
長さ：図１に示されるように板状ガラス１（マツナミ社製、商品名ホウケイ酸製スライドガラス）上に板状ガラス２（同上）を水平にずらして重ねて、板状ガラス１の上面と板状ガラス２の側面とで形成される辺３の中心近くの点４ａに、封止剤樹脂組成物１０ｍｇを、２５℃で滴下し、次いで９０℃で、５分加熱したとき、辺３に沿って広がった該封止剤樹脂組成物の長さ４を、定規を用いて測定した。
【００３５】
〔封止剤樹脂組成物による封止〕
基板（ＦＲ−４基板、０．７５ｍｍ厚）に、半導体チップ（１２．５×１２．５ｍｍ）を１０個搭載したＴＥＧに実施例１の封止剤樹脂組成物を９０℃でディスペンサーを用いて、基板と半導体チップの隙間に注入した。その後、半導体チップを搭載した基板を１５０℃の硬化炉中で１時間放置し、封止を行った。同様に、実施例２、比較例１〜６の封止剤樹脂組成物を用いて、同様に封止を行った。
【００３６】
得られた封止体を以下により評価した。
フィレット形状：半導体チップのエッジ部分の硬化物の形状で判断を行った。図２ａに示すように、基板の上面から半導体チップの上面までの高さを１００％としたときに、フィレットの最上部が、基板の上面から７０％以上の高さから半導体チップの上面までに位置する場合を○、図２ｂに示すように、フィレットの最上部が基板の上面から７０％未満の高さに位置する場合を×とした。
剥離性の評価：得られた封止体を３０℃６０％の恒温恒湿槽に１９２時間放置した後、直ちに２６０℃のハンダリフロー炉に３回通し、剥離を超音波探傷機（ＳＡＴ）で観察し、剥離発生の有無を観察した。○は剥離なし、△はチップ周辺がわずかに剥離　×はチップ下面が全体的に剥離をそれぞれ表す。
クラックの評価：剥離性の評価の評価で用いた封止体のフィレット部を観察し、○はクラックなし、×はクラックありを表す。
抵抗値評価：剥離性の評価の評価で用いた封止体の導通を測定し、抵抗値の異常を観察した。○は異常なし、×は異常ありを表す。
抵抗値：デジタルマルチメーターにより測定した。
【００３７】
表１に示すように、エラストマーと界面活性剤を配合した本発明の封止剤樹脂組成物は、高温リフローによりクラック・剥離を発生せず、抵抗値異常もない。いずれかの一方の成分のみを含む比較例１〜４、及び両方の成分を含まない比較例５〜６は、クラック・剥離のいずれか、又は両方が発生した。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のフリップチップと組合せて用いる封止剤樹脂組成物は、鉛フリーハンダといった従来よりも高温のリフローを必要とするハンダとの組合せで使用した場合にも、アンダーフィルのクラックの発生や基板からの剥離を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】封止剤樹脂組成物を、ずらして重ねた２枚の板ガラスで形成される辺に滴下した際の広がりを表す図である。
【図２】半導体チップのエッジ部分におけるフィレットの形状を表す図である。
【図３】フリップチップボンディング及び封止を表す図である。
【符号の説明】
１　板ガラス１
２　板ガラス２
３　辺
４　封止剤樹脂組成物の広がりを示す長さ
４ａ　封止剤樹脂組成物の滴下点
５　半導体チップ
６　フィレット
７　基板
１０　半導体チップ
１２　電極
１３　バンプ
１４　電極
１５　基板
１６　アンダーフィル
１６ａ　フィレット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealant resin composition used in combination with flip chip bonding, and a semiconductor device sealed with the sealant resin composition.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, flip-chip bonding has been used as a mounting method of a semiconductor chip that can suitably cope with further reduction in the size, size, and frequency of electronic devices. In flip chip bonding, sealing is usually performed by injecting a sealant into a gap between a semiconductor chip and a substrate. Here, conventional flip chip bonding and sealing will be described with reference to FIG. In flip-chip bonding, first, bumps 13 are formed on the electrodes 12 on the surface of the semiconductor chip 10, and then the electrodes 13 on the substrate 15 are solder-bonded with the bumps 13 down by reflow, and gold It joins using means, such as gold joining. After bonding the electrodes, a sealant is injected into a gap between the semiconductor chip 10 and the substrate 15 with a dispenser or the like, and the sealant is cured in a batch furnace. As a result, an underfill 16 is formed between the semiconductor chip 10 and the substrate 15. A portion of the underfill 16 protruding from the side of the semiconductor chip 10 onto the substrate 15 is referred to as a fillet 16a.
[0003]
Conventionally, the solder used on the mounting substrate has been Sn-Pb-based eutectic solder. However, replacement with lead-free solder is rapidly progressing in response to environmental problems. Since lead-free solder has a higher melting point than eutectic solder, the maximum temperature in the reflow temperature profile of the reflow step during mounting is 230 ° C for eutectic solder, whereas 260 ° C for lead-free solder, Must be set higher. Therefore, when the sealing resin composition used in combination with the conventional eutectic solder is used in combination with the lead-free solder, the underfill 16 is larger than the conventional one due to the heat cycle of heating expansion and cooling shrinkage. Due to the occurrence of stress, problems such as peeling from the substrate and generation of cracks were observed.
[0004]
In order to solve these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-25117 discloses a method of using a sealant resin composition obtained by blending a specific elastomer as a stress relieving agent with an epoxy resin to obtain a heat expansion / contraction shrinkage. A technique has been proposed in which the stress generated in the underfill is reduced by a cycle to suppress the occurrence of cracks and the like. However, although the stress is relieved by blending the elastomer, on the other hand, the fluidity of the sealant resin composition is reduced, and the shape of the fillet portion tends to be non-uniform. When a defect is used in combination with a lead-free solder that can cause cracks and the like, further improvement of the sealant resin composition has been required.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an encapsulant resin composition for solving the above-mentioned problems, particularly when using a solder that requires reflow at a higher temperature than before, such as lead-free solder, An object of the present invention is to provide a sealant resin composition to be used in combination with flip chip bonding, which can prevent the occurrence of cracks in a fill and peeling from a substrate.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is that a sealant resin composition used in combination with flip chip bonding, comprising (A) an epoxy resin, (B) a curing agent for an epoxy resin, (C) an elastomer, and (D) a surfactant. It is.
[0007]
The gist of the present invention is that the sheet glass 2 is horizontally shifted on the sheet glass 1, and the side 3 formed by the upper surface of the sheet glass 1 and the side surface of the sheet glass 2 is sealed. 10 mg of the encapsulant resin composition is dropped, and when heated at 70-100 ° C. for 3-10 minutes, the length 4 of the encapsulant resin composition spread along the side is 35-45 mm. Is a sealant resin composition.
[0008]
Further, the gist of the present invention is a semiconductor device sealed with the above-mentioned sealant resin composition.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The sealant resin composition of the present invention comprises (A) an epoxy resin, (B) a curing agent for an epoxy resin, (C) an elastomer, and (D) a surfactant. The sealant resin composition of the present invention is fluid at room temperature and can be used in combination with flip chip bonding. The term "fluidity at normal temperature" means that fluidity is exhibited at any of 10 to 35C.
[0010]
(A) Epoxy resin The epoxy resin (A) used in the present invention is not particularly limited as long as it is an epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule and being cured to become a resin. (A) The epoxy resin is a liquid at room temperature or a solid at room temperature diluted with a diluent to show a liquid at room temperature. (A) It is preferable that the epoxy resin itself is liquid at normal temperature.
[0011]
Specifically, bisphenol A type epoxy resin, brominated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, novolak type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, naphthalene-containing epoxy resin, ether type or poly Examples thereof include an ether-based epoxy resin, an oxirane ring-containing polybutadiene, and a silicone epoxy copolymer resin.
[0012]
In particular, as the epoxy resin which is liquid at normal temperature, bisphenol A type epoxy resin having an average molecular weight of about 400 or less;
[0013]
Embedded image

[0014]
A branched polyfunctional bisphenol A type epoxy resin such as p-glycidyloxyphenyldimethyltolyl bisphenol A diglycidyl ether represented by the formula: bisphenol F type epoxy resin; phenol novolak type epoxy resin having an average molecular weight of about 570 or less; vinyl (3,4-cyclohexene) dioxide, 3,4-epoxycyclohexylcarboxylate (3,4-epoxycyclohexyl) methyl, bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate, 2- (3,4 Alicyclic epoxy resins such as -epoxycyclohexyl) 5,1-spiro (3,4-epoxycyclohexyl) -m-dioxane; 3,3 ', 5,5'-tetramethyl-4,4'-diglycidyl Biphenyl type epoxy tree such as oxybiphenyl Glycidyl ester type epoxy resins such as diglycidyl hexahydrophthalate, diglycidyl 3-methylhexahydrophthalate, and diglycidyl hexahydroterephthalate; diglycidylaniline, diglycidyltoluidine, triglycidyl-p-aminophenol, and tetraglycidyl-m A glycidylamine type epoxy resin such as xylylenediamine, tetraglycidylbis (aminomethyl) cyclohexane; and a hydantoin type epoxy resin such as 1,3-diglycidyl-5-methyl-5-ethylhydantoin; a naphthalene ring-containing epoxy resin Is exemplified. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
[0015]
In addition, these epoxy resins that are liquid at room temperature may be used in combination with a solid or ultrahigh-viscosity epoxy resin at room temperature. Examples of such epoxy resins include high-molecular-weight bisphenol A epoxy resins, novolak epoxy resins, Examples thereof include a tetrabromobisphenol A type epoxy resin.
[0016]
When using a diluent, either a non-reactive diluent or a reactive diluent can be used, but a reactive diluent is preferred. The reactive diluent is a compound having one or two or more epoxy groups in one molecule and having a relatively low viscosity at room temperature. In addition to the epoxy group, other polymerizable functional groups, For example, it may have an alkenyl group such as vinyl or allyl; or an unsaturated carboxylic acid residue such as acryloyl or methacryloyl. Examples of such a reactive diluent include n-butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, cresyl glycidyl ether, p-s-butylphenyl glycidyl ether, styrene oxide and α-pinene oxide. Monoepoxide compounds; monoepoxide compounds having other functional groups such as allyl glycidyl ether, glycidyl methacrylate, 1-vinyl-3,4-epoxycyclohexane; (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) propylene glycol digul Diepoxide compounds such as sidyl ether, butanediol glycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether; trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerin tri Triepoxide compounds such as glycidyl ether, and the like.
[0017]
(B) Curing Agent for Epoxy Resin As the (B) curing agent for epoxy resin used in the present invention, a phenol resin, an acid anhydride or an amine compound can be used. Examples of the phenol resin include a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, a naphthol-modified phenol resin, a dicyclopentadiene-modified phenol resin, a p-xylene-modified phenol resin, and the like, but are not limited thereto. What is necessary is just what is usually used for a resin composition. The mixing ratio of the epoxy resin and the phenol resin is preferably such that the OH equivalent in the phenol resin is 0.3 to 1.5 equivalents, and 0.5 to 1.2 equivalents per 1 equivalent of the epoxy group in the epoxy resin. Is more preferred. Examples of the acid anhydride include methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, alkylated tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhymic anhydride, dodecenylsuccinic anhydride, and methylnadic anhydride. Etc. are exemplified. The mixing ratio of the epoxy resin and the acid anhydride is preferably such that the acid anhydride equivalent is 0.6 to 1.0 per one equivalent of the epoxy group in the epoxy resin. Examples of the amine compound include aliphatic polyamines; aromatic amines; and modified polyamines such as polyaminoamide, polyaminoimide, polyaminoester, and polyaminourea, and are not particularly limited. Further, tertiary amine compounds, imidazole compounds, hydrazide compounds, dicyandiamide compounds, and melamine compounds can also be used. The compounding ratio of the amine compound is preferably such that the amine equivalent is 0.6 to 1.0 per equivalent of epoxy group in the epoxy resin. These curing agents may be used alone or in combination of two or more.
[0018]
(C) Elastomer The (C) elastomer used in the present invention includes butadiene rubbers such as polybutadiene rubber, styrene / butadiene rubber, acrylonitrile / butadiene rubber, hydrogenated acrylonitrile / butadiene rubber; polyisoprene rubber; Ethylene-propylene rubbers such as diene copolymers and ethylene-propylene copolymers; chloroprene rubber; butyl rubber; polynorbornene rubber; silicone rubber; rubbers containing polar groups such as ethylene-acrylic rubber, acrylic rubber, propylene oxide rubber, and urethane rubber; Fluoro rubber such as propylene hexafluoride / vinylidene fluoride copolymer and ethylene tetrafluoride / propylene copolymer; silicone rubber; As the elastomer, a solid elastomer can be used. The form is not particularly limited, and for example, particles, powder, and pellets can be used. In the case of particles, the average particle diameter is, for example, 10 to 200 nm, preferably 30 to 100 nm, more preferably, 50 to 80 nm. Elastomers that are liquid at room temperature can also be used, and examples thereof include polybutadiene, butadiene-acrylonitrile copolymer, polyisoprene, polypropylene oxide, and polydiorganosiloxane having a relatively low average molecular weight. As the elastomer, those having a group that reacts with an epoxy group at the terminal can be used, and these may be in any form of solid or liquid.
[0019]
The elastomer is particularly preferably a carboxyl-terminated butadiene-acrylonitrile copolymer, an amino-terminated butadiene-acrylonitrile copolymer, or an epoxy-terminated butadiene acrylonitrile copolymer from the viewpoint of reactivity with the epoxy resin and compatibility or dispersibility with the epoxy resin. . These elastomers may be used alone or in combination of two or more. The acrylonitrile content of these elastomers is preferably from 10 to 40% by weight, more preferably from 15 to 30% by weight. In the case of a carboxyl group-terminated butadiene / acrylonitrile copolymer, the acid value is preferably from 3 to 20 mgKOH / g, more preferably from 5 to 15 mgKOH / g.
[0020]
(C) In view of the viscosity of the resin composition, the compatibility or dispersibility with the epoxy resin, and the physical properties of the cured product, the elastomer is 1 to 100 parts by weight of the total of the components (A) and (B). The amount is preferably 20 parts by weight, more preferably 3 to 15 parts by weight, and particularly preferably 5 to 12 parts by weight.
[0021]
(D) Surfactant The (D) surfactant used in the present invention may be any of an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant and an amphoteric surfactant. Nonionic surfactants are particularly preferred because they do not affect the electrical properties of the encapsulant and the semiconductor even if blended. Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, alkylallyl formaldehyde condensed polyoxyethylene ether, a block polymer having a polyoxypropylene lipophilic group, and a polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymer. Polyoxyalkylene chain-containing nonionic surfactants such as polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, and polyoxyethylene fatty acid amide; polyoxyalkylene-modified poly Siloxane-containing nonionic surfactants such as siloxane; glycerin fatty acid esters, polyglycerin fatty acid esters, Tail fatty acid ester, ester type surfactants such as propylene glycol fatty acid esters and sucrose fatty acid esters; fatty acid nitrogen-containing type nonionic surfactants such as alkanolamides, include fluorine-based nonionic surfactant. In particular, a siloxane-containing nonionic surfactant such as a polyoxyalkylene-modified polysiloxane and a fluorine-based nonionic surfactant are preferred from the viewpoint of improving fillet-forming properties. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
[0022]
In the case of the polyoxyalkylene-modified polysiloxane, a polysiloxane in which a polyoxyalkylene chain is graft-bonded, for example, via a trimethylene bond to a position of an organic group bonded to a silicon atom of a polydiorganosiloxane, preferably polydimethylsiloxane. Polyoxyalkylene graft copolymers are commonly used. The polyoxyalkylene chain is preferably a polyoxyethylene chain, a polyoxypropylene chain, or a mixed oxyalkylene chain of an oxyethylene unit and an oxypropylene unit, and as the terminal group, a hydroxyl group, a methoxy group, a butoxy group, or the like. Is exemplified. The length of the siloxane chain is selected so that the number of silicon atoms is usually in the range of 4 to 60, preferably 6 to 20, and the block copolymer has an HLB of 5 to 14. The viscosity of the polyoxyalkylene-modified polysiloxane is preferably 100 to 1000 mPa · s, more preferably 150 to 800 mPa · s, and particularly preferably 200 to 600 mPa · s. These viscosities are values measured at 25 ° C. using a B-type rotational viscometer.
[0023]
The surfactant (D) is preferably used in an amount of 0.01 to 1 part by weight, more preferably 0 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the total of the component (A) and the component (B) from the viewpoint of fillet-forming properties. 0.05 to 0.5 parts by weight.
[0024]
In the encapsulant resin composition of the present invention, a curing accelerator can be used, if necessary. Examples of the curing accelerator include imidazole-based, tertiary amine-based, and phosphorus compound-based curing accelerators that are used as a curing accelerator for an epoxy resin, and are selected depending on the purpose of use of the resin composition and the required curing conditions. It is not particularly limited. For example, 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. The compounding amount of the curing accelerator is preferably set to a ratio of 0.05 to 30% by weight of the whole resin composition.
[0025]
The encapsulant resin composition of the present invention preferably contains silica as a filler in order to adjust the coefficient of linear expansion of the resin composition and make it close to the coefficient of linear expansion of the substrate. As the silica, any silica used in the art, such as amorphous silica, crystalline silica, and pulverized silica, can be used, but amorphous silica is preferred from the viewpoint of a reduction in expansion coefficient. Silica is preferably contained at 20 to 75% by weight based on the total weight of the resin composition. The sealant resin composition of the present invention may contain a filler other than silica, for example, alumina, silicon nitride, mica, white carbon, and the like. Further, in order to improve the adhesion to the substrate, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl (methyl) dimethoxysilane, 2- (2,3-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane And a silane coupling agent such as 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, and 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane.
[0026]
The sealant resin composition of the present invention, if necessary, contains an antifoaming agent, a colorant such as carbon black, an inorganic fiber, a flame retardant, an ion trapping agent, an internal mold release agent, a sensitizer, and the like. You may.
[0027]
The method for producing the encapsulant resin composition of the present invention is not particularly limited, and, for example, the raw materials are mixed at a predetermined ratio to a mixer such as a raikai machine, a pot mill, a three-roll mill, a rotary mixer, and a twin-screw mixer. It can be charged, mixed and manufactured.
[0028]
The sealant resin composition of the present invention is in a liquid state at normal temperature and can be used as a sealant when a semiconductor chip is bonded to a substrate by flip chip bonding. For example, the encapsulant resin composition of the present invention can be injected from the side using a dispenser or the like into the gap between the semiconductor chip mounted on the substrate face down and the substrate, cured, and sealed. Alternatively, the encapsulant resin composition of the present invention may be applied to the substrate using a dispenser or the like according to the size of the semiconductor chip, and heated and connected using a chip bonder or the like, followed by curing. . The semiconductor chip is not particularly limited, and includes an IC, an LSI, a VLSI, and the like.
[0029]
In the above-mentioned sealing, since the sealant resin composition of the present invention contains (C) an elastomer and (D) a surfactant, stress can be relaxed and a fillet having a good shape can be formed. Become. In particular, the encapsulant resin composition of the present invention, as shown in FIG. At a point 4a near the center of the side 3 formed by the side surface, 10 mg of the encapsulant resin composition is dropped at room temperature, and then heated at 70 to 100 ° C. under heating conditions within a range of 3 to 10 minutes. It is preferable that the length 4 of the sealant resin composition spread along the side 3 is 35 to 45 mm from the viewpoint of the fillet shape. Here, the plate glass is not particularly limited, and examples thereof include borosilicate glass. The temperature at the time of dropping can be 10 to 35 ° C, for example, 25 ° C. The heating condition may be, for example, 90 ° C. for 5 minutes. The fillet shape can be determined by, for example, the shape of the sealing body at the edge portion of the semiconductor chip when the gap between the flip-chip bonded semiconductor chip and the substrate is sealed, as shown in FIG. When the height from the upper surface of the semiconductor chip to the upper surface of the semiconductor chip is 100%, when the uppermost portion of the fillet is located 70% or more from the lower surface of the substrate to the upper surface of the semiconductor chip at the edge portion, the underfill is peeled off. The crack is less likely to occur and is good.
[0030]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. The present invention is not limited by these examples. In the examples, the unit of the compounding amount is part by weight unless otherwise specified.
[0031]
(Preparation of sealant resin composition)
The components were kneaded at room temperature for 2 hours by a roll mill with the composition shown in Table 1 to prepare sealant resin compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 6.
[0032]
The following components were used as components of the sealant resin composition in Table 1.
(A) Epoxy resin (A-1) Bisphenol A type epoxy resin: Bisphenol A type epoxy resin (number average molecular weight 360)
(A-2) Biphenyl type epoxy resin: 3,3 ', 5,5'-tetramethyl-4,4'-diglycidyloxybiphenyl (B) curing agent for epoxy resin methylnadic anhydride (C) elastomer carboxyl Base-terminated butadiene acrylonitrile copolymer (average particle size 70 nm, acrylonitrile content 20% by weight, oxidation 10 mg KOH / g)
(D) Surfactant polyoxyalkylene-modified polydimethylsiloxane (viscosity at 25 ° C. 300 mPa · s)
[0033]
[Table 1]

[0034]
The viscosity, glass transition temperature (Tg), and coefficient of linear expansion of each of the sealant resin compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 6 obtained above were measured. Table 1 shows the results. In addition, the measuring method is as follows.
Viscosity: The viscosity at 25 ° C. was measured at 50 rpm using a Brookfield rotational viscometer.
Tg (glass transition temperature, TMA): The cured product cured at 150 ° C. for one hour was measured using TM3000 manufactured by Vacuum Riko Co., Ltd.
Linear expansion coefficient: The cured product cured at 150 ° C. for 1 hour was measured using TM3000 manufactured by Vacuum Riko Co., Ltd.
Length: As shown in FIG. 1, a plate glass 2 (same as above) is superposed on a plate glass 1 (Matsunami Corp., trade name borosilicate slide glass) while being horizontally shifted, and the upper surface of the plate glass 1 At a point 4a near the center of the side 3 formed by the glass and the side surface of the

sheet glass

2, 10 mg of the sealant resin composition was dropped at 25 ° C., and then heated at 90 ° C. for 5 minutes. The length 4 of the sealant resin composition spread along with was measured using a ruler.
[0035]
(Sealing with sealant resin composition)
Using a dispenser at 90 ° C. the sealant resin composition of Example 1 on a TEG having ten semiconductor chips (12.5 × 12.5 mm) mounted on a substrate (FR-4 substrate, 0.75 mm thick). Was injected into the gap between the substrate and the semiconductor chip. Thereafter, the substrate on which the semiconductor chip was mounted was left in a curing oven at 150 ° C. for 1 hour to perform sealing. Similarly, sealing was performed in the same manner using the sealing resin compositions of Example 2 and Comparative Examples 1 to 6.
[0036]
The obtained sealed body was evaluated as follows.
Fillet shape: Judgment was made based on the shape of the cured product at the edge of the semiconductor chip. As shown in FIG. 2A, when the height from the upper surface of the substrate to the upper surface of the semiconductor chip is 100%, the uppermost portion of the fillet is from the height of 70% or more from the upper surface of the substrate to the upper surface of the semiconductor chip. The case where it was located was rated as ○, and the case where the uppermost part of the fillet was located at a height of less than 70% from the upper surface of the substrate as shown in FIG. 2b was rated as x.
Evaluation of peeling property: After leaving the obtained sealed body in a constant temperature / humidity bath at 30 ° C. and 60% for 192 hours, immediately pass it through a solder reflow furnace at 260 ° C. three times, and peel off with an ultrasonic flaw detector (SAT). Observation was made to observe the occurrence of peeling.は indicates no peeling, Δ indicates slight peeling around the chip, and × indicates peeling of the entire chip lower surface.
Crack evaluation: The fillet portion of the sealed body used in the evaluation of the peelability was observed, and ○ indicates no crack and X indicates crack.
Resistance value evaluation: The conduction of the sealed body used in the evaluation of the peelability was measured, and an abnormality in the resistance value was observed.は indicates no abnormality, and × indicates abnormal.
Resistance value: Measured by a digital multimeter.
[0037]
As shown in Table 1, the encapsulant resin composition of the present invention in which an elastomer and a surfactant are blended does not cause cracking or peeling due to high-temperature reflow, and has no abnormal resistance value. In Comparative Examples 1 to 4 containing only one of the components and Comparative Examples 5 to 6 not containing both components, one or both of cracks and peeling occurred.
[0038]
【The invention's effect】
The encapsulant resin composition used in combination with the flip chip of the present invention, even when used in combination with a solder that requires reflow at a higher temperature than before, such as lead-free solder, can cause underfill cracking and substrate Can be prevented from peeling off.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing the spread when a sealant resin composition is dropped on a side formed by two sheet glasses which are staggered and stacked.
FIG. 2 is a diagram illustrating a shape of a fillet at an edge portion of a semiconductor chip.
FIG. 3 is a diagram illustrating flip chip bonding and sealing.
[Explanation of symbols]
1 sheet glass 1
2 sheet glass 2
3 side 4 Length 4a indicating the spread of the sealing resin composition 5 Dropping point of the sealing resin composition 5 Semiconductor chip 6 Fillet 7 Substrate 10 Semiconductor chip 12 Electrode 13 Bump 14 Electrode 15 Substrate 16 Underfill 16a Fillet

Claims

（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｃ）エラストマー及び（Ｄ）界面活性剤を含む、フリップチップボンディングと組合せて用いる封止剤樹脂組成物。A sealant resin composition used in combination with flip chip bonding, comprising (A) an epoxy resin, (B) a curing agent for an epoxy resin, (C) an elastomer and (D) a surfactant.

成分（Ｄ）が、ノニオン界面活性剤である、請求項１記載の封止剤樹脂組成物。The sealant resin composition according to claim 1, wherein the component (D) is a nonionic surfactant.

成分（Ｄ）が、ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンである、請求項１又は２記載の封止剤樹脂組成物。The sealant resin composition according to claim 1 or 2, wherein the component (D) is a polyoxyalkylene-modified polysiloxane.

成分（Ｃ）が、カルボキシル基末端ブタジエンアクリロニトリルコポリマー、アミノ基末端ブタジエンアクリロニトリルコポリマー及びエポキシ基末端ブタジエンアクリロニトリルコポリマーからなる群より選択される１種以上である、請求項１〜３のいずれか１項記載の封止剤樹脂組成物。The component (C) is one or more selected from the group consisting of a carboxyl-terminated butadiene acrylonitrile copolymer, an amino-terminated butadiene acrylonitrile copolymer, and an epoxy-terminated butadiene acrylonitrile copolymer. Sealant resin composition.

成分（Ａ）と成分（Ｂ）の合計１００重量部に対して、成分（Ｃ）が、１〜２０重量部であり、かつ成分（Ｄ）が０．０１〜１重量部である、請求項１〜４のいずれか１項記載の封止剤樹脂組成物。The component (C) is 1 to 20 parts by weight and the component (D) is 0.01 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the total of the components (A) and (B). The sealant resin composition according to any one of claims 1 to 4.

成分（Ａ）が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及び／又はビフェニル型エポキシ樹脂である、請求項１〜５のいずれか１項記載の封止剤樹脂組成物。The sealant resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the component (A) is a bisphenol A type epoxy resin and / or a biphenyl type epoxy resin.

さらにシリカを含む、請求項１〜６のいずれか１項記載の封止剤樹脂組成物。The sealant resin composition according to any one of claims 1 to 6, further comprising silica.

板状ガラス１上に板状ガラス２を水平にずらして重ね、該板状ガラス１の上面と該板状ガラス２の側面とで形成される辺３に、封止剤樹脂組成物１０ｍｇを滴下し、７０〜１００℃で、３〜１０分加熱したとき、該辺３に沿って広がった該封止剤樹脂組成物の長さ４が、３５〜４５ｍｍである、請求項１〜７のいずれか１項記載の封止剤樹脂組成物。The glass sheet 2 is horizontally shifted on the glass sheet 1, and 10 mg of a sealant resin composition is dropped on a side 3 formed by the upper surface of the glass sheet 1 and the side surface of the glass sheet 2. The length 4 of the sealant resin composition spreading along the side 3 when heated at 70 to 100 ° C. for 3 to 10 minutes is 35 to 45 mm. The sealant resin composition according to claim 1.

請求項１〜８記載のいずれか１項記載の封止剤樹脂組成物を用いて封止した半導体デバイス。A semiconductor device encapsulated with the encapsulant resin composition according to any one of claims 1 to 8.