JP5647769B2 - COF sealing resin composition - Google Patents
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Description
本発明は、チップオンフィルム（ＣＯＦ）封止用樹脂組成物に関する。より具体的には、高い信頼性を要求される用途に適用されるＣＯＦ型の半導体装置の２０μｍ程度の狭ギャップ、２０〜３０μｍ程度の狭ピッチ（ライン／スペース（以下、「Ｌ／Ｓ」と記載する。）＝１０〜１５／１０〜１５μｍ程度）の封止に用いられるＣＯＦ封止用樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a chip-on-film (COF) sealing resin composition. More specifically, a COF type semiconductor device applied to applications requiring high reliability has a narrow gap of about 20 μm, a narrow pitch of about 20 to 30 μm (line / space (hereinafter referred to as “L / S”). wherein for.) = 10-15 / about 10 to 15 [mu] m) about the COF encapsulating resin composition used for sealing.
ポリイミドフィルムのような、柔軟性を有するフィルム材料製の基板（以下、「フレキシブル基板」という。）上に、半導体チップ（素子）を搭載したＣＯＦ（チップオンフィルム）型の半導体装置が知られている。なお、ＣＯＦ型の半導体装置とは、配線を有するフレキシブル基板上に半導体チップなどが搭載されている構造を有する半導体装置と定義される。以下、本明細書において、ＣＯＦ型の半導体装置のことを単に「ＣＯＦ」という。
近年実装回路の高集積化に伴い、配線パターンの微細化に優れるＣＯＦの実装が多くなっている（特許文献１、２参照）。
A COF (chip on film) type semiconductor device in which a semiconductor chip (element) is mounted on a substrate made of a flexible film material such as a polyimide film (hereinafter referred to as “flexible substrate”) is known. Yes. Note that a COF type semiconductor device is defined as a semiconductor device having a structure in which a semiconductor chip or the like is mounted over a flexible substrate having wiring. Hereinafter, in this specification, a COF type semiconductor device is simply referred to as “COF”.
In recent years, with high integration of mounting circuits, COF mounting that is excellent in miniaturization of wiring patterns is increasing (see Patent Documents 1 and 2).
ＣＯＦは、フリップチップ型の半導体装置の一態様である。フリップチップ型の半導体装置では、バンプ電極を介して基板上の電極部と半導体チップとが接続される。
基板がエポキシ樹脂のような剛直な材料製の従来のフリップチップ型の半導体装置では、サーマルサイクルが加わった際に、半導体チップ（素子）と、基板と、の熱膨張係数の差によってバンプ電極に応力がかかり、バンプ電極にクラック等の不良が発生することが問題となっている。この不良発生を抑制するためにアンダーフィルと呼ばれる封止剤を用いて半導体チップ（素子）と基板との間のギャップを封止し、両者を互いに固定することによって、耐サーマルサイクル性を向上させることが広く行われている。
The COF is an embodiment of a flip chip type semiconductor device. In a flip chip type semiconductor device, an electrode portion on a substrate and a semiconductor chip are connected via a bump electrode.
In a conventional flip chip type semiconductor device in which the substrate is made of a rigid material such as an epoxy resin, when a thermal cycle is applied, the bump electrode is caused by a difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor chip (element) and the substrate. The problem is that stress is applied and defects such as cracks occur in the bump electrodes. In order to suppress the occurrence of this failure, the thermal cycle resistance is improved by sealing the gap between the semiconductor chip (element) and the substrate using a sealing agent called underfill and fixing them together. It is widely done.
高い信頼性を要求される用途に適用される半導体装置において、ＣＯＦを使用する場合には、使用時にサーマルサイクルが加わることも多く、半導体チップ（素子）とフレキシブル基板との間のギャップをアンダーフィルで封止して両者を互いに固定することとなる。ピッチが広い従来のＣＯＦ（３０〜４０μｍ程度。Ｌ／Ｓ＝１５〜２０／１５〜２０μｍ程度。）では、サーマルサイクルに伴ってアンダーフィルが伸縮しても、基板が柔軟性を有するためアンダーフィルの伸縮に追従することができることから、アンダーフィルの剥離・クラック等の問題は生じにくかった。
しかしながら近年の狭ピッチ化（２０〜３０μｍ程度。Ｌ／Ｓ＝１０〜１５／１０〜１５μｍ程度））に伴い、サーマルサイクルに伴うアンダーフィルの伸縮に基板が追従し得る移動量が減少し、アンダーフィルの剥離・クラック等の問題が生じやすくなってきた。
したがって、ＣＯＦ封止用のアンダーフィル、特に、高い信頼性を要求される用途に適用されるＣＯＦ封止用のアンダーフィルの場合、アンダーフィルがサーマルサイクルによる膨張・収縮を抑制する機能を有することが求められる。
When using COF in semiconductor devices that are used for applications that require high reliability, thermal cycles are often added during use, and the gap between the semiconductor chip (element) and the flexible substrate is underfilled. The two are sealed and fixed to each other. With conventional COF with a wide pitch (about 30 to 40 μm, L / S = 15 to 20/15 to 20 μm), even if the underfill expands or contracts with the thermal cycle, the substrate has flexibility, so the underfill Therefore, problems such as underfill peeling and cracking were difficult to occur.
However, along with the recent narrow pitch (about 20-30 μm, L / S = 10-15 / 10-15 μm)), the amount of movement that the substrate can follow the expansion and contraction of the underfill accompanying the thermal cycle is reduced. Problems such as film peeling and cracking are becoming more likely to occur.
Therefore, in the case of an underfill for COF sealing, particularly an underfill for COF sealing applied to applications that require high reliability, the underfill has a function of suppressing expansion / contraction due to thermal cycle. Is required.
また、高い信頼性を要求される用途に適用される半導体装置は、使用時に高温環境下に放置されることから、高い信頼性を要求される用途に適用されるＣＯＦ封止用のアンダーフィルは耐熱性に優れることが求められ、また、放熱性の観点から熱伝導性に優れることが求められる。
また、高い信頼性を要求される用途に適用されるＣＯＦ封止用のアンダーフィルは、耐湿性も要求されることから、ＰＣＴ（プレッシャー・クッカー・テスト）耐性にも優れることが求められる。
In addition, since a semiconductor device applied to an application requiring high reliability is left in a high temperature environment at the time of use, an underfill for COF sealing applied to an application requiring high reliability is It is required to have excellent heat resistance, and from the viewpoint of heat dissipation, excellent heat conductivity is required.
In addition, the underfill for COF sealing applied to applications that require high reliability is required to have excellent resistance to PCT (pressure cooker test) since moisture resistance is also required.
さらにまた、半導体チップ（素子）の狭ギャップ化、狭ピッチ化に伴い、ＣＯＦ封止用のアンダーフィルには、２０μｍ程度の狭ギャップ、２０〜３０μｍ程度の狭ピッチ（Ｌ／Ｓ＝１０〜１５／１０〜１５μｍ程度）を封止した際のＴＨＢ信頼性（耐湿絶縁信頼性）にも優れることが求められる。 Furthermore, with the narrowing of the gap and the pitch of the semiconductor chip (element), the COF sealing underfill has a narrow gap of about 20 μm, a narrow pitch of about 20 to 30 μm (L / S = 10 to 15). It is also required to be excellent in THB reliability (moisture-resistant insulation reliability) when encapsulated (about 10-15 μm).
本発明は上記した従来技術の問題点を解決するため、サーマルサイクルによる膨張・収縮を抑制する機能を有し、高温放置特性、熱伝導性、ＰＣＴ耐性、および、２０μｍ程度の狭ギャップ、２０〜３０μｍ程度の狭ピッチ（Ｌ／Ｓ＝１０〜１５／１０〜１５μｍ程度）を封止した際のＴＨＢ信頼性に優れた、高い信頼性を要求される用途に適用されるＣＯＦ型の半導体装置の２０μｍ程度の狭ギャップ、２０〜３０μｍ程度の狭ピッチ（Ｌ／Ｓ＝１０〜１５／１０〜１５μｍ程度）の封止に用いられるＣＯＦ封止用樹脂組成物を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention has a function of suppressing expansion / contraction due to thermal cycle, high temperature storage characteristics, thermal conductivity, PCT resistance, and a narrow gap of about 20 μm, 20 to 20 μm. A COF type semiconductor device that is excellent in THB reliability when sealed at a narrow pitch of about 30 μm (L / S = about 10-15 / 10-15 μm) and is applied to applications requiring high reliability. narrow gap of about 20 [mu] m, and an object thereof is to provide a COF encapsulating resin composition used for sealing 20~30μm about pitch (L / S = 10~15 / about 10 to 15 [mu] m).
上記の目的を達成するため、本発明は、エポキシ樹脂、硬化剤、および、無機充填剤を含むＣＯＦ封止用樹脂組成物の成分を配合した後、メッシュサイズ１μｍのフィルタを用いて配合物をろ過するＣＯＦ封止用樹脂組成物の製造方法により得られるＣＯＦ封止用樹脂組成物であって、
ＣＯＦ封止用樹脂組成物全量に対して無機充填剤を１０〜３０質量％含有し、前記無機充填剤が非晶質球状シリカであり、該無機充填剤が、平均粒径が０．１〜０．７μｍで、平均粒径±０．２μｍの粒度分布が全体の９０％以上であるＣＯＦ封止用樹脂組成物を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention blends the components of a resin composition for sealing COF containing an epoxy resin, a curing agent, and an inorganic filler, and then uses a filter having a mesh size of 1 μm to prepare the composition. a COF encapsulating resin composition obtained by the production method of the C oF encapsulating resin composition to be filtered,
The inorganic filler is contained in an amount of 10 to 30% by mass based on the total amount of the resin composition for sealing COF, the inorganic filler is amorphous spherical silica, and the inorganic filler has an average particle size of 0.1 to 0.1%. A COF sealing resin composition having a particle size distribution of 0.7 μm and an average particle size of ± 0.2 μm is 90% or more of the whole .
本発明のＣＯＦ封止用樹脂組成物において、硬化剤が酸無水物系硬化剤であることが好ましい。 In the resin composition for sealing COF of the present invention, the curing agent is preferably an acid anhydride curing agent.
本発明のＣＯＦ封止用樹脂組成物は、サーマルサイクルによる膨張・収縮を抑制する機能を有し、高温放置特性、熱伝導性、ＰＣＴ耐性、および、２０μｍ程度の狭ギャップ、２０〜３０μｍ程度の狭ピッチ（Ｌ／Ｓ＝１０〜１５／１０〜１５μｍ程度）を封止した際のＴＨＢ信頼性に優れているため、高い信頼性を要求される用途に適用されるＣＯＦの２０μｍ程度の狭ギャップ、２０〜３０μｍ程度の狭ピッチ（Ｌ／Ｓ＝１０〜１５／１０〜１５μｍ程度）を封止するのに好適である。 The resin composition for sealing COF of the present invention has a function of suppressing expansion / contraction due to thermal cycle, high temperature standing characteristics, thermal conductivity, PCT resistance, and a narrow gap of about 20 μm, and about 20 to 30 μm. Narrow pitch (L / S = 10-15 / 10-15μm) is excellent in THB reliability when sealed, so a narrow gap of about 20μm of COF applied to applications that require high reliability It is suitable for sealing a narrow pitch of about 20-30 μm (L / S = about 10-15 / 10-15 μm).
以下、本発明のＣＯＦ封止用樹脂組成物の製造方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the resin composition for COF sealing of this invention is demonstrated in detail.
＜ＣＯＦ封止用樹脂組成物の製造方法＞
本発明は、エポキシ樹脂、硬化剤、および、無機充填剤を含むＣＯＦ封止用樹脂組成物の成分を配合した後、メッシュサイズ１μｍのフィルタを用いて配合物をろ過することを特徴とするＣＯＦ封止用樹脂組成物の製造方法を提供する。
以下、ＣＯＦ封止用樹脂組成物の各成分について説明する。
<Method for Producing COF Sealing Resin Composition>
The present invention is a COF characterized by filtering a compound using a filter having a mesh size of 1 μm after compounding components of a resin composition for sealing COF containing an epoxy resin, a curing agent, and an inorganic filler. A method for producing a sealing resin composition is provided.
Hereinafter, each component of the COF sealing resin composition will be described.
（エポキシ樹脂）
エポキシ樹脂は、常温で液状であることが好ましいが、常温で固体のものであっても、他の液状のエポキシ樹脂又は希釈剤により希釈し、液状を示すようにして用いることができる。
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、ナフタレン型エポキシ樹脂、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。
(Epoxy resin)
The epoxy resin is preferably liquid at normal temperature, but even if it is solid at normal temperature, it can be diluted with another liquid epoxy resin or diluent to be used in a liquid state.
Specifically, bisphenol A type epoxy resin, brominated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, novolac type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, ether or poly Examples include ether-based epoxy resins, oxirane ring-containing polybutadiene, and silicone epoxy copolymer resins.
特に、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；ｐ−グリシジルオキシフェニルジメチルトリスビスフェノールＡジグリシジルエーテルのような分岐状多官能ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂の平均分子量が約５７０以下のもの；ビニル（３，４−シクロヘキセン）ジオキシド、３，４−エポキシシクロヘキシルカルボン酸（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル、アジピン酸ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）５，１−スピロ（３，４−エポキシシクロヘキシル）−ｍ−ジオキサンのような脂環式エポキシ樹脂；３，３´，５，５´−テトラメチル−４，４´−ジグリシジルオキシビフェニルのようなビフェニル型エポキシ樹脂；ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジル、３−メチルヘキサヒドロフタル酸ジグリシジル、ヘキサヒドロテレフタル酸ジグリシジルのようなグリシジルエステル型エポキシ樹脂；ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール、テトラグリシジル−ｍ−キシリレンジアミン、テトラグリシジルビス（アミノメチル）シクロヘキサンのようなグリシジルアミン型エポキシ樹脂；ならびに１，３−ジグリシジル−５−メチル−５−エチルヒダントインのようなヒダントイン型エポキシ樹脂；ナフタレン環含有エポキシ樹脂が例示される。また、１，３−ビス（３−グリシドキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンのようなシリコーン骨格をもつエポキシ樹脂も使用することができる。さらに、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグルシジルエーテル、ブタンジオール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も例示される。 In particular, the liquid epoxy resin has a bisphenol A type epoxy resin having an average molecular weight of about 400 or less; a branched polyfunctional bisphenol A type epoxy resin such as p-glycidyloxyphenyldimethyltrisbisphenol A diglycidyl ether; 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-epoxycyclohexylcarboxylic acid (3,4-epoxycyclohexyl) methyl, adipine Cycloaliphatic epoxies such as bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) acid, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) 5,1-spiro (3,4-epoxycyclohexyl) -m-dioxane Resin; 3, 3 ', Biphenyl type epoxy resin such as 5,5'-tetramethyl-4,4'-diglycidyloxybiphenyl; glycidyl ester type such as diglycidyl hexahydrophthalate, diglycidyl 3-methylhexahydrophthalate, diglycidyl hexahydroterephthalate Epoxy resins; glycidylamine type epoxy resins such as diglycidylaniline, diglycidyltoluidine, triglycidyl-p-aminophenol, tetraglycidyl-m-xylylenediamine, tetraglycidylbis (aminomethyl) cyclohexane; and 1,3- Examples include hydantoin type epoxy resins such as diglycidyl-5-methyl-5-ethylhydantoin; naphthalene ring-containing epoxy resins. Moreover, an epoxy resin having a silicone skeleton such as 1,3-bis (3-glycidoxypropyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane can also be used. Furthermore, diepoxide compounds such as (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) propylene glycol diglycidyl ether, butanediol glycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether; trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether Examples of the triepoxide compound are also exemplified.
常温で固体ないし超高粘性のエポキシ樹脂を併用することも可能であり、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。これらは、常温で液体であるエポキシ樹脂及び／又は希釈剤と組み合わせて、流動性を調節して使用することができる。 It is also possible to use an epoxy resin that is solid or ultra-highly viscous at room temperature. Examples of such an epoxy resin include high molecular weight bisphenol A type epoxy resins, novolac epoxy resins, tetrabromobisphenol A type epoxy resins, and the like. The These can be used in combination with an epoxy resin and / or a diluent that is liquid at room temperature to adjust fluidity.
常温で固体ないし超高粘性であるエポキシ樹脂を用いる場合、低粘度のエポキシ樹脂、例えば、（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と組み合わせることが好ましい。 When using an epoxy resin that is solid or ultra-highly viscous at room temperature, low-viscosity epoxy resins such as (poly) ethylene glycol diglycidyl ether, (poly) propylene glycol diglycidyl ether, butanediol glycidyl ether, neopentyl glycol diester It is preferably combined with a diepoxide compound such as glycidyl ether; a triepoxide compound such as trimethylolpropane triglycidyl ether or glycerin triglycidyl ether, or the like.
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。本明細書において、反応性希釈剤は、１個のエポキシ基を有する、常温で比較的低粘度の化合物をいうこととし、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等が例示される。 When a diluent is used, either a non-reactive diluent or a reactive diluent can be used, but a reactive diluent is preferred. In the present specification, the reactive diluent refers to a compound having one epoxy group 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 and allyl; or an unsaturated carboxylic acid residue such as acryloyl and methacryloyl. Such reactive diluents include n-butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, cresyl glycidyl ether, p-s-butylphenyl glycidyl ether, styrene oxide, α-pinene oxide, and the like. Monoepoxide compounds; monoepoxide compounds having other functional groups such as allyl glycidyl ether, glycidyl methacrylate, 1-vinyl-3,4-epoxycyclohexane, and the like are exemplified.
エポキシ樹脂は、単独でも、２種以上併用してもよい。エポキシ樹脂自体が、常温で液状であることが好ましい。中でも好ましくは、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、液状アミノフェノール型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂である。さらに好ましくは液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ｐ−アミノフェノール型液状エポキシ樹脂、１，３−ビス（３−グリシドキシプロピル）テトラメチルジシロキサンである。 Epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. The epoxy resin itself is preferably liquid at normal temperature. Among these, a liquid bisphenol type epoxy resin, a liquid aminophenol type epoxy resin, a silicone-modified epoxy resin, and a naphthalene type epoxy resin are preferable. More preferred are liquid bisphenol A type epoxy resin, liquid bisphenol F type epoxy resin, p-aminophenol type liquid epoxy resin, and 1,3-bis (3-glycidoxypropyl) tetramethyldisiloxane.
（硬化剤）
硬化剤は、エポキシ樹脂の硬化剤であれば、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、フェノール樹脂、酸無水物系硬化剤、芳香族アミン類、イミダゾ−ル類等が挙げられる。
良好な反応性が得られ、またＣＯＦ封止用樹脂組成物にしたときに適切な粘度に調整しやすい点から、酸無水物系硬化剤が好ましく、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、メチルハイミック酸無水物、アルケニル基で置換されたコハク酸無水物、メチルナジック酸無水物、グルタル酸無水物等が例示される。中でも、３，４−ジメチル−６−（２−メチル−１−プロペニル）−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸無水物、１−イソプロピル−４−メチル−ビシクロ［２．２．２］オクト−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物、ノルボルナン−２，３−ジカルボン酸無水物、メチルノルボルナン−２，３−ジカルボン酸無水物、水素化メチルナジック酸無水物、アルケニル基で置換されたコハク酸無水物、ジエチルグルタル酸無水物から選ばれる酸無水物が好ましい。
硬化剤は、単独でも、２種以上併用してもよい。
(Curing agent)
If a hardening | curing agent is a hardening | curing agent of an epoxy resin, it will not specifically limit, A well-known thing can be used. For example, phenol resins, acid anhydride curing agents, aromatic amines, imidazoles and the like can be mentioned.
An acid anhydride-based curing agent is preferable from the viewpoint that good reactivity can be obtained and the viscosity can be easily adjusted to a resin composition for sealing COF, and methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalate are preferable. Examples include acid anhydrides, alkylated tetrahydrophthalic acid anhydrides, hexahydrophthalic acid anhydrides, methyl hymic acid anhydrides, succinic acid anhydrides substituted with alkenyl groups, methyl nadic acid anhydrides, glutaric acid anhydrides, etc. Is done. Among them, 3,4-dimethyl-6- (2-methyl-1-propenyl) -1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, 1-isopropyl-4-methyl-bicyclo [2.2.2] Oct-5-ene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, norbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride, methylnorbornane-2,3-dicarboxylic acid anhydride, hydrogenated methylnadic acid anhydride, substituted with alkenyl group An acid anhydride selected from succinic acid anhydride and diethyl glutaric acid anhydride is preferable.
A hardening | curing agent may be individual or may be used together 2 or more types.
ＣＯＦ封止用樹脂組成物におけるエポキシ樹脂と硬化剤との配合割合は、特に限定されないが、エポキシ樹脂のエポキシ基１当量に対して硬化剤が０．３〜１．５当量であることが好ましく、より好ましくは０．５〜０．９当量である。 The blending ratio of the epoxy resin and the curing agent in the COF sealing resin composition is not particularly limited, but the curing agent is preferably 0.3 to 1.5 equivalents per 1 equivalent of the epoxy group of the epoxy resin. More preferably, it is 0.5 to 0.9 equivalent.
（無機充填剤）
従来、ＣＯＦ封止用のアンダーフィルに要求される機能は主として絶縁性の確保、および、封止する部位への充填性であることから、ＣＯＦ封止用のアンダーフィルには無機充填剤を含有させることは行われていなかった。
しかしながら、高い信頼性を要求される用途に適用されるＣＯＦ封止用のアンダーフィルの場合、絶縁性の確保に加えて、サーマルサイクルによる膨張・収縮を抑制する機能を有することが求められる。
本願発明者らは、鋭意検討した結果、ＣＯＦ封止用樹脂組成物に無機充填剤を添加して、線膨張係数を下げることで、ＣＯＦ封止用樹脂組成物にサーマルサイクルによる膨張・収縮を抑制する機能を付与することができることを見出した。
(Inorganic filler)
Conventionally, the functions required for the underfill for COF sealing are mainly to ensure insulation and fillability to the sealing part, so the underfill for COF sealing contains an inorganic filler. It was not done.
However, in the case of an underfill for COF sealing applied to applications requiring high reliability, in addition to ensuring insulation, it is required to have a function of suppressing expansion / contraction due to thermal cycling.
As a result of intensive studies, the inventors of the present application added an inorganic filler to the COF sealing resin composition to lower the coefficient of linear expansion, thereby causing the COF sealing resin composition to expand and contract by thermal cycling. It discovered that the function to suppress can be provided.
無機充填剤は、添加により線膨張係数を下げる効果を有するものである限り特に限定されず、各種無機充填剤を使用することができる。具体的には非晶質シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、ボロンナイトライド、チッ化アルミ、チッ化珪素等が挙げられる。
これらの中でも、シリカ、特に、非晶質の球状シリカが、組成物への分散性に優れることから、組成物の低粘度化という観点から望ましい。
なお、ここで言うシリカは、製造原料に由来する有機基、例えば、メチル基、エチル基等のアルキル基を有するものであってもよい。
非晶質の球状シリカとしては、製造容易性の点からコロイダルシリカが好ましい。
また、無機充填剤として用いるシリカとしては、特開２００７−１９７６５５号公報に記載の製造方法によって得られたシリカ含有組成物を用いてもよい。
The inorganic filler is not particularly limited as long as it has an effect of lowering the linear expansion coefficient by addition, and various inorganic fillers can be used. Specific examples include amorphous silica, crystalline silica, alumina, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, and the like.
Among these, silica, in particular, amorphous spherical silica is preferable from the viewpoint of reducing the viscosity of the composition because it is excellent in dispersibility in the composition.
In addition, the silica said here may have an organic group derived from a manufacturing raw material, for example, alkyl groups, such as a methyl group and an ethyl group.
The amorphous spherical silica is preferably colloidal silica from the viewpoint of ease of production.
Moreover, as a silica used as an inorganic filler, you may use the silica containing composition obtained by the manufacturing method as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2007-1976655.
本発明の製造方法では、ＣＯＦ封止用樹脂組成物の成分を配合した後、メッシュサイズ１μｍのフィルタを用いて配合物をろ過するため、ＣＯＦ封止用樹脂組成物に添加する無機充填剤として、平均粒径が０．１〜０．７μｍであり、かつ、粒度分布がきわめてそろったもの、具体的には、平均粒径±０．２μｍの粒度分布が全体の９０％以上であるものを使用することが、ＣＯＦ封止用樹脂組成物の生産性に優れることから好ましい。
無機充填剤の平均粒径は、０．２〜０．５μｍであることが好ましく、０．３μｍであることが特に好ましい。
In the production method of the present invention, after blending the components of the resin composition for sealing COF, the compound is filtered using a filter having a mesh size of 1 μm, so that the inorganic filler added to the resin composition for sealing COF The average particle size is 0.1 to 0.7 μm and the particle size distribution is very uniform, specifically, the average particle size ± 0.2 μm particle size distribution is 90% or more of the whole. It is preferable to use it because the productivity of the resin composition for sealing COF is excellent.
The average particle size of the inorganic filler is preferably 0.2 to 0.5 μm, and particularly preferably 0.3 μm.
無機充填剤は、シランカップリング剤等で表面処理が施されたものであってもよい。表面処理が施された無機充填剤を使用した場合、無機充填剤の凝集を防止する効果が期待される。これにより、ＰＣＴ耐性や保存安定性といったＣＯＦ封止用樹脂組成物の物性の向上が期待される。 The inorganic filler may be subjected to surface treatment with a silane coupling agent or the like. When an inorganic filler that has been subjected to surface treatment is used, an effect of preventing aggregation of the inorganic filler is expected. Thereby, the improvement of the physical property of the resin composition for COF sealing such as PCT resistance and storage stability is expected.
ＣＯＦ封止用樹脂組成物における無機充填剤の含有量は１０〜３０質量％であることが好ましい。ここで言う、無機充填剤の含有量とは、エポキシ樹脂、硬化剤および無機充填剤に加えて、後述する任意の成分（硬化促進剤等）までを含めたＣＯＦ封止用樹脂組成物全量に対する質量％である。
無機充填剤の含有量が１０質量％未満だと、無機充填剤の添加により線膨張係数を下げる効果が不十分であり、その結果、サーマルサイクルによる膨張・収縮を抑制する効果が不十分となるおそれがある。
一方、無機充填剤の含有量が３０質量％超だと、２０μｍ程度の狭ギャップ、２０〜３０μｍ程度の狭ピッチ（Ｌ／Ｓ＝１０〜１５／１０〜１５μｍ程度）への注入性に劣るおそれがある。
The content of the inorganic filler in the COF sealing resin composition is preferably 10 to 30% by mass. The content of the inorganic filler referred to here is based on the total amount of the resin composition for sealing COF including an optional component (such as a curing accelerator) described later in addition to the epoxy resin, the curing agent, and the inorganic filler. % By mass.
If the content of the inorganic filler is less than 10% by mass, the effect of lowering the linear expansion coefficient due to the addition of the inorganic filler is insufficient, and as a result, the effect of suppressing expansion / contraction due to the thermal cycle becomes insufficient. There is a fear.
On the other hand, when the content of the inorganic filler is more than 30% by mass, there is a risk of poor injectability into a narrow gap of about 20 μm and a narrow pitch of about 20 to 30 μm (L / S = 10 to 15/10 to 15 μm). There is.
ＣＯＦ封止用樹脂組成物には、エポキシ樹脂、硬化剤、および、無機充填剤以外の成分を含有させてもよい。例えば、適切な硬化性を得るために、硬化促進剤をＣＯＦ封止用樹脂組成物に含有させることができる。
（硬化促進剤）
硬化促進剤は、エポキシ樹脂の硬化促進剤であれば、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、アミン系硬化促進剤、リン系硬化促進剤等が挙げられる。
The resin composition for sealing COF may contain components other than the epoxy resin, the curing agent, and the inorganic filler. For example, in order to obtain appropriate curability, a curing accelerator can be contained in the resin composition for sealing COF.
(Curing accelerator)
A hardening accelerator will not be specifically limited if it is a hardening accelerator of an epoxy resin, A well-known thing can be used. For example, an amine hardening accelerator, a phosphorus hardening accelerator, etc. are mentioned.
アミン系硬化促進剤としては、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のイミダゾール化合物、２，４−ジアミノ−６−〔２’―メチルイミダゾリル−（１’）〕エチル−ｓ−トリアジン等のトリアジン化合物、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン等の第三級アミン化合物が挙げられる。中でも、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−フェニル−４−メチルイミダゾールが好ましい。
また、リン系硬化促進剤としては、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）ホスフィン等が挙げられる。
なお、硬化剤として酸無水物系硬化剤を使用する場合には、硬化性、保存安定性の点から、アミン系硬化促進剤を使用することが好ましい。
Examples of amine-based curing accelerators include imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, and 2-phenyl-4-methylimidazole. Compounds, triazine compounds such as 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)] ethyl-s-triazine, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7 (DBU) And tertiary amine compounds such as triethylenediamine, benzyldimethylamine, and triethanolamine. Of these, 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)] ethyl-s-triazine and 2-phenyl-4-methylimidazole are preferable.
Examples of the phosphorus curing accelerator include triphenylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, and the like.
In addition, when using an acid anhydride type hardening | curing agent as a hardening | curing agent, it is preferable to use an amine type hardening accelerator from the point of sclerosis | hardenability and storage stability.
硬化促進剤は、エポキシ樹脂等でアダクトされたアダクト型であっても、マイクロカプセル型であってもよい。但し、本発明の製造方法では、ＣＯＦ封止用樹脂組成物の成分を配合した後、メッシュサイズ１μｍのフィルタを用いて配合物をろ過するため、アダクト型やマイクロカプセル型の硬化促進剤を使用する場合、その粒径が１μｍ未満のものを用いる必要がある。 The curing accelerator may be an adduct type adducted with an epoxy resin or the like, or may be a microcapsule type. However, in the production method of the present invention, an adduct type or microcapsule type curing accelerator is used to filter the compound using a filter having a mesh size of 1 μm after compounding the components of the resin composition for sealing COF. In that case, it is necessary to use one having a particle size of less than 1 μm.
硬化促進剤の含有量は、ＣＯＦ封止用樹脂組成物の全量中、３質量％以下であることが好ましく、硬化促進剤の添加による効果を効率的に得るためには、例えば、０．５〜２．５質量％とすることができる。 The content of the curing accelerator is preferably 3% by mass or less in the total amount of the resin composition for sealing COF. In order to efficiently obtain the effect of the addition of the curing accelerator, for example, 0.5% It can be set to -2.5 mass%.
ＣＯＦ封止用樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で必要に応じて、着色剤（例えば、カーボンブラック、染料等）、難燃剤、イオントラップ剤、破泡剤、レべリング剤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等のシランカップリング剤を含有させてもよい。 In the resin composition for sealing COF, a colorant (e.g., carbon black, dye, etc.), a flame retardant, an ion trap agent, a foam breaker, and a leveling are added as necessary without departing from the effects of the present invention. An agent or the like may be included. In order to improve adhesion to the substrate, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl (methyl) dimethoxysilane, 2- (2,3-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane A silane coupling agent such as a silane coupling agent such as 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, or 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane may be contained.
ＣＯＦ封止用樹脂組成物は、粘度（２５℃、Ｅ型粘度計、回転数１０ｒｐｍ）が、約０．１〜２００Ｐａ・ｓであることが、２０μｍ程度の狭ギャップ、２０〜３０μｍ程度の狭ピッチ（Ｌ／Ｓ＝１０〜１５／１０〜１５μｍ程度）への注入性に優れることから好ましい。 The resin composition for sealing COF has a viscosity (25 ° C., E-type viscometer, rotation speed 10 rpm) of about 0.1 to 200 Pa · s, a narrow gap of about 20 μm, and a narrowness of about 20 to 30 μm. It is preferable because it is excellent in the injectability to the pitch (L / S = about 10-15 / 10-15 μm).
本発明の製造方法では、樹脂組成物の各成分を、所定の配合となるように、流星型攪拌機、ディソルバー、ビーズミル、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、混合して各成分の配合物を得る。
次に、メッシュサイズ１μｍのフィルタを用いて配合物をろ過する。
各成分の配合物には、原料由来の異物や他の要因による異物（例えば、大気中からの異物や配合に使用する装置に付着していた異物）が混入する場合がある。このような異物が混入した樹脂組成物を２０μｍ程度の狭ギャップ、２０〜３０μｍ程度の狭ピッチ（Ｌ／Ｓ＝１０〜１５／１０〜１５μｍ程度）の封止に使用した場合、封止した部位に異物が詰まってＴＨＢ信頼性が損なわれる場合がある。本発明の製造方法では、メッシュサイズ１μｍのフィルタを用いて配合物をろ過することにより、配合物中の異物を除去する。これにより、２０μｍ程度の狭ギャップ、２０〜３０μｍ程度の狭ピッチ（Ｌ／Ｓ＝１０〜１５／１０〜１５μｍ程度）を封止した際のＴＨＢ信頼性に優れたＣＯＦ封止用樹脂組成物が得られる。
In the production method of the present invention, each component of the resin composition is a meteor type stirrer, dissolver, bead mill, laika machine, pot mill, three-roll mill, rotary mixer, twin-screw mixer, etc. so as to have a predetermined composition. Are mixed and mixed to obtain a blend of each component.
Next, the composition is filtered using a filter having a mesh size of 1 μm.
In the composition of each component, foreign substances derived from raw materials and foreign substances due to other factors (for example, foreign substances from the atmosphere or foreign substances attached to the apparatus used for the mixing) may be mixed. When such a resin composition mixed with foreign matter is used for sealing with a narrow gap of about 20 μm and a narrow pitch of about 20-30 μm (L / S = 10-15 / 10-15 μm), the sealed part In some cases, foreign matter is clogged and THB reliability is impaired. In the production method of the present invention, foreign substances in the composition are removed by filtering the composition using a filter having a mesh size of 1 μm. Thus, a COF sealing resin composition excellent in THB reliability when a narrow gap of about 20 μm and a narrow pitch of about 20 to 30 μm (L / S = 10 to 15/10 to 15 μm) are sealed. can get.
上記の手順で得られる本発明のＣＯＦ封止用樹脂組成物の使用方法は以下の通り。
フレキシブル基板上の所定の位置に半導体チップ（素子）を搭載し、半導体チップと基板とのギャップにディスペンサ等を用いて、本発明のＣＯＦ封止用樹脂組成物を注入した後、加熱硬化させることでＣＯＦを封止することができる。
注入は、２５〜１３０℃の温度範囲で行うことができる。
加熱硬化の条件は、幅広く変更させることができる。例えば、加熱硬化は、１２０〜１７０℃程度の温度で行うことができるが、樹脂組成物が硬化するのであれば、この温度には限られず、より低温（例えば、６５℃以上）でもよい。
The method for using the COF sealing resin composition of the present invention obtained by the above procedure is as follows.
A semiconductor chip (element) is mounted at a predetermined position on a flexible substrate, and the resin composition for sealing COF of the present invention is injected into the gap between the semiconductor chip and the substrate using a dispenser or the like, and then cured by heating. COF can be sealed with.
The injection can be performed in a temperature range of 25 to 130 ° C.
The conditions for heat curing can be widely changed. For example, the heat curing can be performed at a temperature of about 120 to 170 ° C. However, as long as the resin composition is cured, the temperature is not limited to this and may be lower (for example, 65 ° C. or higher).
以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。表示は、断りのない限り、質量％である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these. The indication is mass% unless otherwise noted.
下記表１に示す成分を、三本ロールミルを用いて混合し、均一にした後、メッシュサイズ１μｍのフィルタを用いて配合物をろ過した。その後、真空脱泡機を用いて配合物中の気泡を除くことにより実施例及び比較例のＣＯＦ封止用樹脂組成物を得た。なお、比較例２は無機充填剤の平均粒径がフィルタのメッシュサイズよりも大きいため、配合物をろ過することができなかった。
（エポキシ当量：１５５〜１６５、粘度：１５００〜２５００ｍＰａ・ｓ）
エポキシ樹脂２：ｐ−アミノフェノール型液状エポキシ樹脂
（エポキシ当量：９３、粘度：６３０ｍＰａ・ｓ）
エポキシ樹脂３：ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂／ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（＝４５〜５５％／４５〜５５％）
（エポキシ当量：１６０（推定値）、粘度：２３００ｍＰａ・ｓ）
硬化剤：酸無水物系硬化剤（３，４ジメチル−６−（２−メチル−１−プロペニル）−４−シクロへキセン−１，２−ジカルボン酸無水物）
硬化促進剤：アミン系硬化促進剤（２−フェニル−４−メチルイミダゾール）
シランカップリング剤：３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
無機充填剤Ａ：非晶質球状シリカ（平均粒径０．３μｍ）
無機充填剤Ｂ：非晶質球状シリカ（平均粒径０．６μｍ）
無機充填剤Ｃ：非晶質球状シリカ（平均粒径２．０μｍ）
なお、表１中、各成分の単位は質量％である。
無機充填剤Ａの電子顕微鏡写真を図２に示した。図２から明らかなように、無機充填剤Ａは粒径がきわめてそろっており、平均粒径（０．３μｍ）±０．２μｍの粒度分布が全体の９０％以上である。図示しないが無機充填剤Ｂ，Ｃも粒径がきわめてそろっており、平均粒径±０．２μｍの粒度分布が全体の９０％以上である。
The components shown in Table 1 below were mixed and homogenized using a three-roll mill, and then the mixture was filtered using a filter having a mesh size of 1 μm. Then, the resin composition for COF sealing of an Example and a comparative example was obtained by removing the bubble in a formulation using a vacuum defoaming machine. In Comparative Example 2, since the average particle size of the inorganic filler was larger than the mesh size of the filter, the blend could not be filtered.
Epoxy resin 2: p-aminophenol type liquid epoxy resin (epoxy equivalent: 93, viscosity: 630 mPa · s)
Epoxy resin 3: bisphenol A type liquid epoxy resin / bisphenol F type epoxy resin (= 45-55% / 45-55%)
(Epoxy equivalent: 160 (estimated value), viscosity: 2300 mPa · s)
Curing agent: acid anhydride curing agent (3,4-dimethyl-6- (2-methyl-1-propenyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride)
Curing accelerator: amine-based curing accelerator (2-phenyl-4-methylimidazole)
Silane coupling agent: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane inorganic filler A: amorphous spherical silica (average particle size 0.3 μm)
Inorganic filler B: Amorphous spherical silica (average particle size 0.6 μm)
Inorganic filler C: amorphous spherical silica (average particle size 2.0 μm)
In Table 1, the unit of each component is mass%.
An electron micrograph of the inorganic filler A is shown in FIG. As is apparent from FIG. 2, the inorganic filler A has a very uniform particle size, and the average particle size (0.3 μm) ± 0.2 μm has a particle size distribution of 90% or more. Although not shown, the inorganic fillers B and C have extremely uniform particle sizes, and the particle size distribution with an average particle size of ± 0.2 μm is 90% or more of the total.
実施例１〜５及び比較例１のＣＯＦ封止用樹脂組成物について、下記の物性評価を実施した（１μｍろ過性は比較例２のＣＯＦ封止用樹脂組成物についても）。結果を下記表に示す。
［粘度、ゲルタイム、増粘倍率］
粘度は、ＣＯＦ封止用樹脂組成物の調製直後にＥＭＤ型粘度計（トキメック社製、機器名：ＴＶ−２２、回転数１０ｒｐｍ）を用いて２５℃で測定した。
増粘倍率は、ＣＯＦ封止用樹脂組成物を密閉容器中にて２５℃、湿度５０％の環境にて２４時間保管した後の粘度を、ＥＭＤ型粘度計を用いて２５℃で測定し、測定値を下記式に代入して求める。
増粘倍率＝（２４時間経時後の粘度）／（経時前の粘度）
ゲルタイムは、１５０℃の熱板上に、ＣＯＦ封止用樹脂組成物を５ｍｇ±１ｍｇを供給し、攪拌棒によって円を描くようにして攪拌し、供給時から、攪拌しながら攪拌棒を持ち上げて引き離した場合に糸引きが５ｍｍ以下となるまでの時間を測定する。
The following physical property evaluation was implemented about the resin composition for COF sealing of Examples 1-5 and the comparative example 1 (1 micrometer filterability is also about the resin composition for COF sealing of the comparative example 2). The results are shown in the table below.
[Viscosity, gel time, thickening ratio]
The viscosity was measured at 25 ° C. using an EMD viscometer (manufactured by Tokimec Co., Ltd., device name: TV-22, rotation speed: 10 rpm) immediately after the preparation of the COF sealing resin composition.
The viscosity increase ratio was measured at 25 ° C. using an EMD viscometer after the COF sealing resin composition was stored in an airtight container at 25 ° C. in a 50% humidity environment for 24 hours. Substitute the measured value into the following formula.
Thickening factor = (viscosity after 24 hours) / (viscosity before aging)
The gel time is obtained by supplying 5 mg ± 1 mg of the resin composition for sealing COF on a hot plate at 150 ° C., stirring in a circle with a stirring bar, and lifting the stirring bar while stirring from the time of supply. When it is pulled apart, the time until the stringing becomes 5 mm or less is measured.
［ギャップへの注入性］
図１（ａ）に示すように、基板１０上に２０μｍのギャップを設けて、半導体素子の代わりにガラス板２０を固定した試験片を作製する。但し、基板１０としては、フレキシブル基板の代わりにガラス基板を使用する。この試験片を１１０℃に設定したホットプレート上に置き、図１（ｂ）に示すように、ガラス板２０の一端側にＣＯＦ封止用樹脂組成物１を塗布し、図１（ｃ）に示すように、ギャップがＣＯＦ封止用樹脂組成物１で満たされるまでの時間を測定する。
[Injection into gap]
As shown in FIG. 1A, a test piece is prepared by providing a 20 μm gap on a substrate 10 and fixing a glass plate 20 in place of a semiconductor element. However, a glass substrate is used as the substrate 10 instead of a flexible substrate. This test piece was placed on a hot plate set at 110 ° C., and as shown in FIG. 1B, the COF sealing resin composition 1 was applied to one end side of the glass plate 20, and FIG. As shown, the time until the gap is filled with the COF sealing resin composition 1 is measured.
［レべリング性］
ヘモガラスにＣＯＦ封止用樹脂組成物を４．５〜５．５ｍｇになるようにポッティングし、室温で５ｍｉｎ放置した後、送風乾燥機で１５０℃×６０ｍｉｎ硬化させる。ただし、ＣＯＦ封止用樹脂組成物に送風乾燥機の熱風が直接当たらないように覆う。
その後塗膜の直径を測定する。なお、ｎ＝３で測定し、平均値を求めた。
[Leveling]
The COF sealing resin composition is potted on hemo glass so as to be 4.5 to 5.5 mg, left at room temperature for 5 minutes, and then cured at 150 ° C. for 60 minutes with a blower dryer. However, the COF sealing resin composition is covered so that the hot air from the blower dryer does not directly hit the resin composition.
Thereafter, the diameter of the coating film is measured. In addition, it measured by n = 3 and calculated | required the average value.
［電気伝導度］
ＣＯＦ封止用樹脂組成物を１５０℃、６０分で硬化させた試料５ｍｍ角程度に粉砕した硬化塗膜２．５ｇにイオン交換水２５ｍＬを加え、ＰＣＴ（１２１℃±２℃／湿度１００％／２ａｔｍの槽）で２０Ｈｒ置いた後、室温まで冷却して得た抽出液を試験液とする。この試験液の電気伝導率を伝導度計（東亜電波工業（株）製の伝導度計 ＣＭ−３０Ｇ）を用いて測定する。
[Electric conductivity]
25 mL of ion-exchanged water was added to 2.5 g of a cured coating film obtained by pulverizing a COF sealing resin composition at 150 ° C. for 60 minutes to about 5 mm square, and PCT (121 ° C. ± 2 ° C./humidity 100% / The extract obtained after being placed in a 2 atm tank for 20 hours and cooled to room temperature is used as the test solution. The electrical conductivity of this test solution is measured using a conductivity meter (conductivity meter CM-30G manufactured by Toa Radio Industry Co., Ltd.).
［ｐＨ］
上記の手順で得られる電気電導度測定用の抽出液のｐＨをｐＨメータ（横河電機製 ＰＨ８１）で測定する。
[PH]
The pH of the extract for measuring the electric conductivity obtained by the above procedure is measured with a pH meter (PH81 manufactured by Yokogawa Electric Corporation).
［不純物イオン（Ｎａ+，Ｋ+，Ｃｌ-）濃度］
上記の手順で得られる電気電導度測定用の抽出液の不純物イオン（Ｎａ+，Ｋ+，Ｃｌ-）濃度を測定する。不純物イオン濃度のうち、Ｎａ+濃度およびＫ+濃度はフレーム原子吸光分光光度計（バリアンテクノロジーズ社製 ＡＡ２４０ＦＳ）を用いて測定する。Ｃｌ-濃度はイオンクロマトグラフを用いて測定する。
[Concentration of impurity ions (Na + , K + , Cl − )]
The concentration of impurity ions (Na + , K + , Cl − ) in the extract for measuring electrical conductivity obtained by the above procedure is measured. Among the impurity ion concentrations, the Na + concentration and the K + concentration are measured using a flame atomic absorption spectrophotometer (AA240FS manufactured by Varian Technologies). The Cl - concentration is measured using an ion chromatograph.
［線膨張係数、ガラス転移温度］
ＣＯＦ封止用樹脂組成物を、１５０℃、６０分で５ｍｍφ×３ｍｍＨの円柱状に硬化させ、熱機械試験装置（ブルカーＡＸＳ（株）製 ＴＭＡ４０００ＳＡ）を用いて、圧縮モード（荷重１ｇ、１回測定）で測定し、ガラス転移温度、線膨張係数を求める。
[Linear expansion coefficient, glass transition temperature]
The resin composition for COF sealing is cured in a cylindrical shape of 5 mmφ × 3 mmH at 150 ° C. for 60 minutes, and compression mode (load 1 g, once) using a thermomechanical test apparatus (TMA4000SA manufactured by Bruker AXS Co., Ltd.). Measurement) and determine the glass transition temperature and the linear expansion coefficient.
［曲げ弾性率、最大曲げ応力］
離型剤を塗布したガラス板とガラス板との間にＣＯＦ封止用樹脂組成物を挟み、１５０℃、６０分で３５０μｍのシート状に硬化させ、万能試験機（（株）島津製作所製 ＡＧ−Ｉ）を用いて室温での曲げ弾性率、最大曲げ応力を求める。
なお、ｎ＝３で測定し、平均値を検査値とする。
また、試験片の膜厚及び幅は、５点測定し、平均値を計算値に用いる。
（測定温度：１５〜３０℃）
[Bending elastic modulus, maximum bending stress]
A COF sealing resin composition is sandwiched between a glass plate coated with a release agent and cured into a 350 μm sheet form at 150 ° C. for 60 minutes, and a universal testing machine (AG Shimadzu AG) -I) is used to determine the flexural modulus and maximum bending stress at room temperature.
In addition, it measures by n = 3 and makes an average value an inspection value.
The film thickness and width of the test piece are measured at five points, and the average value is used as the calculated value.
(Measurement temperature: 15-30 ° C)
［シェア強度］
ＦＲ−４上にＣＯＦ封止用樹脂組成物を約０．５ｍｇポッティングし、この上に２ｍｍ□シリコンチップを載せ、レベリング性評価に記載したのとの同じ硬化条件で硬化させる。このようにして得られた試験片について、初期シェア強度、および、ＰＣＴ（１２０℃／湿度１００％／２ａｔｍの槽）で２０Ｈｒに置いた後、室温で３０ｍｉｎ放置した後のシェア強度を、卓上型強度測定機（アイコーエンジニアリング（株）製 １６０５ＨＴＰ）を用いて測定する。
なお、ｎ＝５で測定し、平均値を検査値とする。
[Share strength]
About 0.5 mg of a COF sealing resin composition is potted on FR-4, and a 2 mm □ silicon chip is placed thereon and cured under the same curing conditions as described in the leveling property evaluation. About the test piece obtained in this way, the initial shear strength and the shear strength after being left at room temperature for 30 minutes after being placed in PCT (120 ° C./100% humidity / 2 atm tank) for 20 hours, It measures using an intensity | strength measuring machine (Ikko Engineering Co., Ltd. product 1605HTP).
In addition, it measures by n = 5 and makes an average value an inspection value.
［サーマルサイクル試験］
サーマルサイクルによる膨張・収縮を抑制する機能を確認するため、下記手順でサーマルサイクル試験（−５５〜１２５℃サーマルサイクル）を実施した。
ＣＯＦ型の半導体装置（基板：ポリイミドフィルム、ギャップ：２０μｍ、Ｌ／Ｓ：１５／１５μｍ）のギャップに、ディスペンサを用いてＣＯＦ封止用樹脂組成物を１２０℃で注入した後、１５０℃で６０分加熱硬化させた樹脂封止型半導体装置を−５５〜１２５℃、各３０分のヒートサイクルで１０００サイクル処理し、顕微鏡を用いて基板越しに基板とＣＯＦ封止用樹脂組成物の硬化物との界面における剥離の個数をカウントする。
[Thermal cycle test]
In order to confirm the function of suppressing expansion and contraction due to the thermal cycle, a thermal cycle test (−55 to 125 ° C. thermal cycle) was performed according to the following procedure.
A COF sealing resin composition was injected at 120 ° C. into a gap of a COF type semiconductor device (substrate: polyimide film, gap: 20 μm, L / S: 15/15 μm) using a dispenser, and then at 60 ° C. The resin-sealed semiconductor device that has been heat-cured for minutes is subjected to 1000 cycles with a heat cycle of −55 to 125 ° C. and 30 minutes each, and the cured product of the substrate and the resin composition for COF sealing is passed through the substrate using a microscope. Count the number of peels at the interface.
[ＰＣＴ耐性]
上記の手順で得られた樹脂封止型半導体装置を１２０℃／湿度１００％／２ａｔｍの槽に１００時間放置した後、顕微鏡を用いて基板越しに基板とＣＯＦ封止用樹脂組成物の硬化物との界面における剥離の有無を確認する。剥離が１つも無い場合は（○）とし、剥離が有る場合は（×）とする。
[PCT resistance]
The resin-encapsulated semiconductor device obtained by the above procedure is left in a bath at 120 ° C./100% humidity / 2 atm for 100 hours, and then a cured product of the substrate and the COF encapsulating resin composition through the substrate using a microscope. The presence or absence of peeling at the interface is confirmed. When there is no separation, (◯), and when there is separation, (×).
[ＴＨＢ信頼性]
基板（ポリイミドフィルム）上に形成された櫛歯型電極（材質：銅の上にスズめっき、パターンピッチ：３０μｍ、Ｌ／Ｓ＝１５μｍ／１５μｍ）の上にＣＯＦ封止用樹脂組成物を塗布し、１５０℃で６０分間加熱硬化したものを試験片とする。加熱後の試験片を８５℃、湿度８５％の槽（エスペック（株）製 ＳＨ６４１）へ入れ、電極間に６０Ｖの直流電圧を印加して，電極間の抵抗を測定する。抵抗が１×１０8Ω以上で５００時間以上持続した場合を、絶縁性良好と見て合格（○）とし、５００時間未満の場合を絶縁不良として（×）とする。そして、絶縁性が合格の場合を実使用に支障が無い絶縁性保持特性であると判定する。
[THB reliability]
A COF sealing resin composition is applied on a comb-shaped electrode (material: tin plating on copper, pattern pitch: 30 μm, L / S = 15 μm / 15 μm) formed on a substrate (polyimide film). The test piece is heat-cured at 150 ° C. for 60 minutes. The heated test piece is put into a bath (SH641 manufactured by Espec Corp.) having a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%, a DC voltage of 60 V is applied between the electrodes, and the resistance between the electrodes is measured. When the resistance is 1 × 10 8 Ω or more and lasts for 500 hours or more, the insulation is considered good, and the result is (O), and when the resistance is less than 500 hours, the insulation is poor (×). Then, it is determined that the insulating property is acceptable if the insulating property is acceptable.
[１μｍろ過性]
目開き１μｍのナイロンメッシュ（直径３ｃｍ）を用いて吸引ろ過（２０００Ｐａ）し、各成分の配合物が５０ｇ通過する時間を計測する。１２０秒以内で通過した場合を（○）とし、１２０秒以上６００秒未満で通過した場合を（△）とし、６００秒経過しても通過しない場合を（×）として評価する。
[1μm filterability]
Suction filtration (2000 Pa) is performed using a nylon mesh (diameter: 3 cm) having a mesh size of 1 μm, and the time required for 50 g of each component to pass through is measured. The case of passing within 120 seconds is evaluated as (◯), the case of passing over 120 seconds to less than 600 seconds is evaluated as (Δ), and the case of not passing even after 600 seconds has passed is evaluated as (×).
表から明らかなように、ＣＯＦ封止用樹脂組成物全量に対して無機充填剤を１０質量％以上含有させることにより、線熱膨張係数が下がり、耐サーマルサイクル性が向上することが確認された。この結果は、ＣＯＦ封止用樹脂組成物全量に対して無機充填剤を１０質量％以上含有させることにより、サーマルサイクルによる膨張・収縮を抑制する機能が発揮されたことを示している。
但し、ＣＯＦ封止用樹脂組成物全量に対して無機充填剤を４０質量％含有させた実施例４では、初期から粘度が高く、また増粘倍率も４倍以上となる。また、ギャップへの注入性も９０秒以上と著しく悪化していた。
また、比較例２は無機充填剤の平均粒径がフィルタのメッシュサイズよりも大きいため、配合物をろ過することができなかった。
As is apparent from the table, it was confirmed that the linear thermal expansion coefficient was lowered and the thermal cycle resistance was improved by containing 10% by mass or more of the inorganic filler with respect to the total amount of the resin composition for sealing COF. . This result has shown that the function which suppresses the expansion and contraction by a thermal cycle was demonstrated by containing 10 mass% or more of inorganic fillers with respect to the resin composition for COF sealing.
However, in Example 4 in which 40% by mass of the inorganic filler was contained with respect to the total amount of the resin composition for sealing COF, the viscosity was high from the beginning, and the thickening factor was 4 times or more. In addition, the injection property into the gap was remarkably deteriorated to 90 seconds or more.
Moreover, since the comparative example 2 had the average particle diameter of the inorganic filler larger than the mesh size of a filter, it could not filter a compound.
１：ＣＯＦ封止用樹脂組成物
１０：基板
２０：ガラス板
1: COF sealing resin composition 10: Substrate 20: Glass plate
Claims (2)
ＣＯＦ封止用樹脂組成物全量に対して無機充填剤を１０〜３０質量％含有し、前記無機充填剤が非晶質球状シリカであり、該無機充填剤が、平均粒径が０．１〜０．７μｍで、平均粒径±０．２μｍの粒度分布が全体の９０％以上であるＣＯＦ封止用樹脂組成物。 Epoxy resin, curing agent, and, after blending the components of the COF encapsulating resin composition containing an inorganic filler, the production of C OF encapsulating resin composition for filtering formulation using a filter with a mesh size of 1μm A COF sealing resin composition obtained by a method ,
The inorganic filler is contained in an amount of 10 to 30% by mass based on the total amount of the resin composition for sealing COF, the inorganic filler is amorphous spherical silica, and the inorganic filler has an average particle size of 0.1 to 0.1%. A COF sealing resin composition having a particle size distribution of 0.7 μm and an average particle size ± 0.2 μm of 90% or more of the whole .
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