JP5766867B1 - Semiconductor element protecting material and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
【課題】塗布性に優れ、放熱性及び柔軟性に優れた硬化物を得ることができ、半導体素子を良好に保護することができる半導体素子保護用材料を提供する。【解決手段】本発明に係る半導体素子保護用材料は、半導体素子を保護するために、前記半導体素子の表面上に塗布して用いられる半導体素子保護用材料であり、可撓性エポキシ化合物と、可撓性エポキシ化合物とは異なるエポキシ化合物と、23℃で液状である硬化剤と、硬化促進剤と、熱伝導率10W/m・K以上であり、かつ球状である無機フィラーとを含む。【選択図】図1Disclosed is a material for protecting a semiconductor element, which can obtain a cured product having excellent coating properties, excellent heat dissipation and flexibility, and can protect a semiconductor element satisfactorily. A material for protecting a semiconductor element according to the present invention is a material for protecting a semiconductor element, which is used by being coated on the surface of the semiconductor element in order to protect the semiconductor element, and a flexible epoxy compound; An epoxy compound different from the flexible epoxy compound, a curing agent that is liquid at 23 ° C., a curing accelerator, and an inorganic filler that has a thermal conductivity of 10 W / m · K or more and that is spherical. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、半導体素子を保護するために、上記半導体素子の表面上に塗布して用いられる半導体素子保護用材料に関する。また、本発明は、上記半導体素子保護用材料を用いた半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor element protecting material that is used by coating on the surface of the semiconductor element in order to protect the semiconductor element. The present invention also relates to a semiconductor device using the semiconductor element protecting material.
半導体装置の高性能化が進行している。これに伴って、半導体装置から発せされる熱を放散させる必要が高まっている。また、半導体装置では、半導体素子の電極は、例えば、電極を表面に有する他の接続対象部材における電極と電気的に接続されている。 The performance of semiconductor devices is increasing. Along with this, there is an increasing need to dissipate heat generated from the semiconductor device. In the semiconductor device, the electrode of the semiconductor element is electrically connected to, for example, an electrode in another connection target member having the electrode on the surface.
半導体装置では、例えば、半導体素子と他の接続対象部材との間にエポキシ樹脂組成物を配置した後、該エポキシ樹脂組成物を硬化させることにより、半導体素子と他の接続対象部材とが接着及び固定されている。なお、半導体素子と他の接続対象部材との間に配置される上記エポキシ樹脂組成物の硬化物は、半導体素子の表面を保護するための材料とは異なる。 In a semiconductor device, for example, after an epoxy resin composition is disposed between a semiconductor element and another connection target member, the semiconductor element and the other connection target member are bonded and bonded by curing the epoxy resin composition. It is fixed. In addition, the hardened | cured material of the said epoxy resin composition arrange | positioned between a semiconductor element and another connection object member differs from the material for protecting the surface of a semiconductor element.
また、半導体装置では、半導体素子を封止するために、エポキシ樹脂組成物が用いられることがある。 In a semiconductor device, an epoxy resin composition may be used to seal a semiconductor element.
上記のようなエポキシ樹脂組成物が、例えば、下記の特許文献1〜4に開示されている。 The above epoxy resin composition is disclosed by the following patent documents 1-4, for example.
下記の特許文献1には、エポキシ樹脂と、フェノール系硬化剤と、トリス(2,6−ジメトキシフェニル)ホスフィン又はトリス(2,4,6−トリメトキシフェニル)ホスフィンである硬化促進剤と、アルミナとを含むエポキシ樹脂組成物が開示されている。特許文献1の実施例では、粉体であるエポキシ樹脂組成物が記載されている。上記エポキシ樹脂組成物の用途に関して、特許文献1では、IC、LSI、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の半導体装置の封止用、プリント回路板の製造などに好適に使用されることが記載されている。
下記の特許文献2には、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂硬化剤と、硬化促進剤と、無機充填剤とを含む封止用エポキシ樹脂組成物が開示されている。特許文献2の実施例では、粉体である封止用エポキシ樹脂組成物が記載されている。上記エポキシ樹脂組成物の用途に関して、特許文献2では、一般成形材料として使用することもできるが、半導体装置の封止材、特に、薄型、多ピン、ロングワイヤ、狭パッドピッチ、または、有機基板もしくは有機フィルム等の実装基板上に半導体チップが配置された、半導体装置の封止材として好適に用いられることが記載されている。
下記の特許文献3には、ビスフェノールF型液状エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機質充填剤とを含むエポキシ樹脂組成物が開示されている。特許文献3の実施例では、固体であるエポキシ樹脂組成物(溶融粘度が75℃以上)が記載されている。上記エポキシ樹脂組成物の用途に関して、特許文献3には、一般成形材料として使用することもできるが、半導体装置、例えばTQFP、TSOP、QFPなどの多ピン薄型パッケージ、特にマトリックスフレームを使用した半導体装置の封止材として好適に用いられることが記載されている。
下記の特許文献4には、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂硬化剤と、高熱伝導性充填剤と、無機質充填剤とを含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物が開示されている。特許文献4の実施例では、粉体である半導体封止用エポキシ樹脂組成物が記載されている。上記半導体封止用エポキシ樹脂組成物の用途に関して、特許文献4では、半導体素子等の電子部品の封止材料として使用されることが記載されている。
また、下記の特許文献5には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂と、骨格内に可撓性を有するエポキシ樹脂とを含む第1剤と、酸無水物化合物と硬化促進剤とを含む第2剤とを有する2液タイプのエポキシ樹脂組成物が開示されている。特許文献5では、2液タイプのエポキシ樹脂組成物の用途に関しては、ケース内充填材として有用であることが記載されている。
特許文献1〜4では、具体的には、粉体又は固体であるエポキシ樹脂組成物が開示されている。このような粉体又は固体であるエポキシ樹脂組成物は、塗布性が低く、所定の領域に精度よく配置することが困難である。
また、従来のエポキシ樹脂組成物の硬化物では、放熱性が低いことがある。さらに、従来のエポキシ樹脂組成物の硬化物では、柔軟性が低いことがある。硬化物の柔軟性が低いと、例えば、半導体素子の変形応力などによって、硬化物の剥離が生じることがある。 Moreover, in the hardened | cured material of the conventional epoxy resin composition, heat dissipation may be low. Furthermore, in the hardened | cured material of the conventional epoxy resin composition, a softness | flexibility may be low. If the flexibility of the cured product is low, the cured product may be peeled off due to, for example, deformation stress of the semiconductor element.
また、特許文献1〜4では、エポキシ樹脂組成物の具体的な用途として、主に、封止用途が記載されている。特許文献5では、エポキシ樹脂組成物の具体的な用途として、主に、ケース内充填材用途が記載されている。一方で、半導体装置においては、半導体素子を封止しなくても、半導体素子を充分に保護することが望ましい。また、特許文献1〜5に記載のエポキシ樹脂組成物は、一般に、半導体素子を保護するために、該半導体素子の表面上に塗布して用いられていない。
Moreover, in patent documents 1-4, the sealing use is mainly described as a specific use of an epoxy resin composition. In
また、近年、装置の薄さや意匠性の観点からICドライバを減少させることが求められている。ICドライバを少なくすると、半導体素子にかかる負担が増大し、更にかなりの熱を帯びやすくなる。従来の硬化物では、放熱性が低いため、放熱性の高い硬化物が求められている。さらに、従来の硬化物は変形応力によって剥離が生じやすい。 In recent years, there has been a demand for reducing the number of IC drivers from the viewpoint of device thinness and design. If the number of IC drivers is reduced, the burden on the semiconductor element increases, and it becomes easier to get a considerable amount of heat. Conventional cured products have low heat dissipation properties, and therefore, cured products with high heat dissipation properties are required. Further, conventional cured products are liable to peel due to deformation stress.
本発明は、半導体装置において、半導体素子を保護するために、該半導体素子の表面上に塗布して用いられる半導体素子保護用材料を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor element protecting material that is used by coating on the surface of a semiconductor element in order to protect the semiconductor element in a semiconductor device.
さらに、本発明の目的は、上記の用途において、塗布性に優れ、放熱性及び柔軟性に優れた硬化物を得ることができ、半導体素子を良好に保護することができる半導体素子保護用材料を提供することである。また、本発明は、上記半導体素子保護用材料を用いた半導体装置を提供することも目的とする。 Furthermore, the object of the present invention is to provide a semiconductor element protecting material capable of obtaining a cured product excellent in coating properties, heat dissipation and flexibility in the above-described applications, and capable of satisfactorily protecting a semiconductor element. Is to provide. Another object of the present invention is to provide a semiconductor device using the semiconductor element protecting material.
本発明の広い局面では、半導体素子を保護するために、前記半導体素子の表面上に塗布して用いられる半導体素子保護用材料であり、可撓性エポキシ化合物と、可撓性エポキシ化合物とは異なるエポキシ化合物と、23℃で液状である硬化剤と、硬化促進剤と、熱伝導率10W/m・K以上であり、かつ球状である無機フィラーとを含む、半導体素子保護用材料が提供される。 In a broad aspect of the present invention, a material for protecting a semiconductor element is used by coating on the surface of the semiconductor element in order to protect the semiconductor element, and the flexible epoxy compound is different from the flexible epoxy compound. Provided is a semiconductor element protecting material comprising an epoxy compound, a curing agent that is liquid at 23 ° C., a curing accelerator, and a spherical inorganic filler having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more. .
本発明に係る半導体素子保護用材料のある特定の局面では、前記硬化剤がアリルフェノールノボラック化合物である。 On the specific situation with the semiconductor element protection material which concerns on this invention, the said hardening | curing agent is an allyl phenol novolak compound.
本発明に係る半導体素子保護用材料のある特定の局面では、前記可撓性エポキシ化合物が、アルキレングリコール基が9以上繰り返された構造単位を有するポリアルキレングリコールジグリシジルエーテルである。 In a specific aspect of the semiconductor element protecting material according to the present invention, the flexible epoxy compound is a polyalkylene glycol diglycidyl ether having a structural unit in which 9 or more alkylene glycol groups are repeated.
本発明に係る半導体素子保護用材料のある特定の局面では、前記可撓性エポキシ化合物100重量部に対して、前記可撓性エポキシ化合物とは異なるエポキシ化合物の含有量が10重量部以上、100重量部以下である。 On the specific situation with the semiconductor element protection material which concerns on this invention, content of the epoxy compound different from the said flexible epoxy compound with respect to 100 weight part of said flexible epoxy compounds is 10 weight part or more, 100 Less than parts by weight.
本発明に係る半導体素子保護用材料のある特定の局面では、前記無機フィラーが、アルミナ、窒化アルミニウム又は炭化ケイ素である。 In a specific aspect of the material for protecting a semiconductor element according to the present invention, the inorganic filler is alumina, aluminum nitride, or silicon carbide.
本発明に係る半導体素子保護用材料のある特定の局面では、前記半導体素子保護用材料は、100℃での重量減少が10重量%以下であるシランカップリング剤、100℃での重量減少が10重量%以下であるチタネートカップリング剤、又は100℃での重量減少が10重量%以下であるアルミネートカップリング剤を含む。 In a specific aspect of the material for protecting a semiconductor element according to the present invention, the material for protecting a semiconductor element comprises a silane coupling agent having a weight loss at 100 ° C. of 10% by weight or less, and a weight loss at 100 ° C. of 10%. A titanate coupling agent that is less than or equal to weight percent, or an aluminate coupling agent that is less than or equal to 10 weight percent weight loss at 100 ° C.
本発明に係る半導体素子保護用材料のある特定の局面では、前記半導体素子保護用材料は、前記半導体素子を封止するための材料とは異なる。 In a specific aspect of the semiconductor element protecting material according to the present invention, the semiconductor element protecting material is different from a material for sealing the semiconductor element.
本発明の広い局面によれば、半導体素子と、前記半導体素子の第1の表面上に配置された硬化物とを備え、前記硬化物が、上述した半導体素子保護用材料を硬化させることにより形成されている、半導体装置が提供される。 According to a wide aspect of the present invention, the semiconductor device includes a semiconductor element and a cured product disposed on the first surface of the semiconductor element, and the cured product is formed by curing the above-described semiconductor element protecting material. A semiconductor device is provided.
本発明に係る半導体装置のある特定の局面では、前記半導体素子が、前記第1の表面側とは反対の第2の表面側に第1の電極を有し、前記半導体素子の第1の電極が、第2の電極を表面に有する接続対象部材における前記第2の電極と電気的に接続されている。 In a specific aspect of the semiconductor device according to the present invention, the semiconductor element has a first electrode on a second surface side opposite to the first surface side, and the first electrode of the semiconductor element Are electrically connected to the second electrode in the connection target member having the second electrode on the surface.
本発明に係る半導体装置のある特定の局面では、前記硬化物の前記半導体素子側とは反対の表面上に、保護フィルムが配置されている。 On the specific situation with the semiconductor device which concerns on this invention, the protective film is arrange | positioned on the surface on the opposite side to the said semiconductor element side of the said hardened | cured material.
本発明に係る半導体素子保護用材料のある特定の局面では、前記半導体素子が、前記硬化物により封止されていない。 On the specific situation with the semiconductor element protection material which concerns on this invention, the said semiconductor element is not sealed with the said hardened | cured material.
本発明に係る半導体素子保護用材料は、可撓性エポキシ化合物と、可撓性エポキシ化合物とは異なるエポキシ化合物と、23℃で液状である硬化剤と、硬化促進剤と、熱伝導率10W/m・K以上であり、かつ球状である無機フィラーとを含むので、塗布性に優れている。さらに、本発明に係る半導体素子保護用材料の硬化物の放熱性及び柔軟性に優れている。従って、本発明に係る半導体素子保護用材料を、半導体素子を保護するために、上記半導体素子の表面上に塗布し、硬化させることにより、上記半導体素子を良好に保護することができる。 The material for protecting a semiconductor element according to the present invention includes a flexible epoxy compound, an epoxy compound different from the flexible epoxy compound, a curing agent that is liquid at 23 ° C., a curing accelerator, and a thermal conductivity of 10 W / Since it contains m · K or more and a spherical inorganic filler, it has excellent coating properties. Furthermore, the heat dissipation and flexibility of the cured product of the semiconductor element protecting material according to the present invention are excellent. Therefore, the semiconductor element protecting material according to the present invention can be satisfactorily protected by applying and curing the surface of the semiconductor element in order to protect the semiconductor element.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明に係る半導体素子保護用材料は、半導体素子を保護するために、上記半導体素子の表面上に塗布して用いられる。 The material for protecting a semiconductor element according to the present invention is used by coating on the surface of the semiconductor element in order to protect the semiconductor element.
本発明に係る半導体素子保護用材料は、(A)可撓性エポキシ化合物と、(B)可撓性エポキシ化合物とは異なるエポキシ化合物と、(C)23℃で液状である硬化剤と、(D)硬化促進剤と、(E)熱伝導率10W/m・K以上であり、かつ球状である無機フィラーとを含む。本発明に係る半導体素子保護用材料は、半導体素子の表面上に塗布されるために、23℃で液状であり、23℃で固体ではない。なお、液状には、粘稠なペーストも含まれる。 The material for protecting a semiconductor element according to the present invention includes (A) a flexible epoxy compound, (B) an epoxy compound different from the flexible epoxy compound, (C) a curing agent that is liquid at 23 ° C., D) a curing accelerator and (E) an inorganic filler having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more and a spherical shape. Since the material for protecting a semiconductor element according to the present invention is applied on the surface of the semiconductor element, it is liquid at 23 ° C. and not solid at 23 ° C. In addition, viscous paste is also contained in liquid form.
本発明に係る半導体素子保護用材料は、上述した構成を備えているので、塗布性に優れており、塗布時の意図しない流動を抑えることができる。上記半導体素子保護用材料は、半導体素子の表面上に良好に塗布することができる。例えば、半導体素子の放熱性を高めたい部位の表面上に選択的に、精度よく、上記半導体素子保護用材料を塗布することができる。 Since the semiconductor element protecting material according to the present invention has the above-described configuration, it has excellent coating properties and can suppress unintended flow during coating. The semiconductor element protecting material can be satisfactorily applied on the surface of the semiconductor element. For example, the semiconductor element protecting material can be selectively and accurately applied onto the surface of a portion where it is desired to improve the heat dissipation of the semiconductor element.
さらに、本発明に係る半導体素子保護用材料は、上述した構成を備えているので、硬化物の放熱性に優れている。このため、半導体素子の表面上に硬化物を配置することによって、半導体素子の表面から硬化物を経由して、熱を充分に放散させることができる。このため、半導体装置の熱劣化を効果的に抑制することができる。 Furthermore, since the semiconductor element protecting material according to the present invention has the above-described configuration, it is excellent in heat dissipation of the cured product. For this reason, by arrange | positioning hardened | cured material on the surface of a semiconductor element, heat can fully be dissipated from the surface of a semiconductor element via hardened | cured material. For this reason, the thermal degradation of the semiconductor device can be effectively suppressed.
さらに、本発明に係る半導体素子保護用材料の硬化物は、柔軟性にも優れている。このため、半導体素子の変形応力などによって、半導体素子の損傷が生じ難くなり、更に半導体素子の表面から硬化物を剥離し難くすることができる。 Furthermore, the cured product of the semiconductor element protecting material according to the present invention is excellent in flexibility. For this reason, it becomes difficult to cause damage to the semiconductor element due to deformation stress of the semiconductor element, and further, it is difficult to peel the cured product from the surface of the semiconductor element.
従って、本発明に係る半導体素子保護用材料を、半導体素子を保護するために、上記半導体素子の表面上に塗布し、硬化させることにより、上記半導体素子を良好に保護することができる。 Therefore, the semiconductor element protecting material according to the present invention can be satisfactorily protected by applying and curing the surface of the semiconductor element in order to protect the semiconductor element.
また、上記半導体素子保護用材料の硬化物は、耐熱性にも優れており、クラックが生じ難い。さらに、上記半導体素子保護用材料の硬化物は、寸法安定性にも優れている。 Moreover, the cured product of the semiconductor element protecting material is also excellent in heat resistance, and cracks are hardly generated. Furthermore, the cured product of the semiconductor element protecting material is also excellent in dimensional stability.
また、半導体素子保護用材料の半導体素子の表面に対する濡れ性を高め、硬化物の柔軟性をより一層高め、更に硬化物の耐湿性をより一層高める観点からは、上記半導体素子保護用材料は、(F)カップリング剤を含むことが好ましい。 In addition, from the viewpoint of increasing the wettability of the semiconductor element protecting material to the surface of the semiconductor element, further enhancing the flexibility of the cured product, and further enhancing the moisture resistance of the cured product, the semiconductor element protecting material is: (F) It is preferable that a coupling agent is included.
以下、上記半導体素子保護用材料に用いることができる各成分の詳細を説明する。 Hereinafter, details of each component that can be used for the semiconductor element protecting material will be described.
((A)可撓性エポキシ化合物)
(A)可撓性エポキシ化合物を用いることによって、硬化物の柔軟性を高めることができる。(A)可撓性エポキシ化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
((A) Flexible epoxy compound)
(A) The softness | flexibility of hardened | cured material can be improved by using a flexible epoxy compound. (A) As for a flexible epoxy compound, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
(A)可撓性エポキシ化合物としては、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル、ポリブタジエンジグリシジルエーテル、サルファイド変性エポキシ樹脂、及びポリアルキレンオキサイド変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂等が挙げられる。硬化物の柔軟性をより一層高める観点からは、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテルが好ましい。 (A) Examples of the flexible epoxy compound include polyalkylene glycol diglycidyl ether, polybutadiene diglycidyl ether, sulfide-modified epoxy resin, and polyalkylene oxide-modified bisphenol A type epoxy resin. From the viewpoint of further enhancing the flexibility of the cured product, polyalkylene glycol diglycidyl ether is preferred.
硬化物の柔軟性をより一層高める観点からは、上記ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテルは、アルキレングリコール基が9以上繰り返された構造単位を有することが好ましい。アルキレン基の繰り返し数の上限は特に限定されない。アルキレン基の繰り返し数は、30以下であってもよい。上記アルキレン基の炭素数は、好ましくは2以上、好ましくは5以下である。 From the viewpoint of further increasing the flexibility of the cured product, the polyalkylene glycol diglycidyl ether preferably has a structural unit in which 9 or more alkylene glycol groups are repeated. The upper limit of the number of repeating alkylene groups is not particularly limited. The number of repeating alkylene groups may be 30 or less. The alkylene group preferably has 2 or more carbon atoms, preferably 5 or less carbon atoms.
上記ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテルとしては、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リシジルエーテル及びポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。 Examples of the polyalkylene glycol diglycidyl ether include polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, and polytetramethylene glycol diglycidyl ether.
上記半導体素子保護用材料100重量%中、(A)可撓性エポキシ化合物の含有量は好ましくは3重量%以上、より好ましくは5重量%以上、好ましくは10重量%以下、より好ましくは8重量%以下である。(A)可撓性エポキシ化合物の含有量が上記下限以上であると、硬化物の柔軟性がより一層高くなる。(A)可撓性エポキシ化合物の含有量が上記上限以下であると、半導体素子保護用材料の塗布性がより一層高くなる。 In 100% by weight of the semiconductor element protecting material, the content of the (A) flexible epoxy compound is preferably 3% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, preferably 10% by weight or less, more preferably 8% by weight. % Or less. (A) The softness | flexibility of hardened | cured material becomes still higher that content of a flexible epoxy compound is more than the said minimum. (A) When content of a flexible epoxy compound is below the said upper limit, the applicability | paintability of the semiconductor element protection material becomes still higher.
((B)可撓性エポキシ化合物とは異なるエポキシ化合物)
(B)可撓性エポキシ化合物とは異なるエポキシ化合物は、可撓性を有さない。(A)可撓性エポキシ化合物とともに(B)エポキシ化合物を用いることによって、半導体素子保護用材料の硬化物の耐湿性が高くなり、保護フィルムに対する貼り付き性を低下させることができる。(B)エポキシ化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
((B) Epoxy compound different from flexible epoxy compound)
(B) An epoxy compound different from the flexible epoxy compound does not have flexibility. By using the (B) epoxy compound together with the (A) flexible epoxy compound, the moisture resistance of the cured product of the semiconductor element protecting material is increased, and the sticking property to the protective film can be reduced. (B) As for an epoxy compound, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
(B)エポキシ化合物としては、ビスフェノール骨格を有するエポキシ化合物、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物、ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物、アダマンタン骨格を有するエポキシ化合物、フルオレン骨格を有するエポキシ化合物、ビフェニル骨格を有するエポキシ化合物、バイ(グリシジルオキシフェニル)メタン骨格を有するエポキシ化合物、キサンテン骨格を有するエポキシ化合物、アントラセン骨格を有するエポキシ化合物、及びピレン骨格を有するエポキシ化合物等が挙げられる。これらの水素添加物又は変性物を用いてもよい。(B)エポキシ化合物は、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテルではないことが好ましい。 (B) As an epoxy compound, an epoxy compound having a bisphenol skeleton, an epoxy compound having a dicyclopentadiene skeleton, an epoxy compound having a naphthalene skeleton, an epoxy compound having an adamantane skeleton, an epoxy compound having a fluorene skeleton, an epoxy having a biphenyl skeleton Examples thereof include an epoxy compound having a bi (glycidyloxyphenyl) methane skeleton, an epoxy compound having a xanthene skeleton, an epoxy compound having an anthracene skeleton, and an epoxy compound having a pyrene skeleton. These hydrogenated products or modified products may be used. (B) It is preferable that an epoxy compound is not polyalkylene glycol diglycidyl ether.
本発明の効果により一層優れることから、(B)エポキシ化合物は、ビスフェノール骨格を有するエポキシ化合物(ビスフェノール型エポキシ化合物)であることが好ましい。 Since it is further excellent by the effect of this invention, it is preferable that (B) epoxy compound is an epoxy compound (bisphenol type epoxy compound) which has a bisphenol skeleton.
上記ビスフェノール骨格を有するエポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型又はビスフェノールS型のビスフェノール骨格を有するエポキシモノマー等が挙げられる。 Examples of the epoxy compound having a bisphenol skeleton include an epoxy monomer having a bisphenol A type, bisphenol F type, or bisphenol S type bisphenol skeleton.
上記ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物としては、ジシクロペンタジエンジオキシド、及びジシクロペンタジエン骨格を有するフェノールノボラックエポキシモノマー等が挙げられる。 Examples of the epoxy compound having a dicyclopentadiene skeleton include dicyclopentadiene dioxide and a phenol novolac epoxy monomer having a dicyclopentadiene skeleton.
上記ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物としては、1−グリシジルナフタレン、2−グリシジルナフタレン、1,2−ジグリシジルナフタレン、1,5−ジグリシジルナフタレン、1,6−ジグリシジルナフタレン、1,7−ジグリシジルナフタレン、2,7−ジグリシジルナフタレン、トリグリシジルナフタレン、及び1,2,5,6−テトラグリシジルナフタレン等が挙げられる。 Examples of the epoxy compound having a naphthalene skeleton include 1-glycidylnaphthalene, 2-glycidylnaphthalene, 1,2-diglycidylnaphthalene, 1,5-diglycidylnaphthalene, 1,6-diglycidylnaphthalene, 1,7-diglycidyl. Naphthalene, 2,7-diglycidylnaphthalene, triglycidylnaphthalene, 1,2,5,6-tetraglycidylnaphthalene and the like can be mentioned.
上記アダマンタン骨格を有するエポキシ化合物としては、1,3−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)アダマンタン、及び2,2−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)アダマンタン等が挙げられる。 Examples of the epoxy compound having an adamantane skeleton include 1,3-bis (4-glycidyloxyphenyl) adamantane and 2,2-bis (4-glycidyloxyphenyl) adamantane.
上記フルオレン骨格を有するエポキシ化合物としては、9,9−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3−クロロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3−ブロモフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3−フルオロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3−メトキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3,5−ジメチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3,5−ジクロロフェニル)フルオレン、及び9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3,5−ジブロモフェニル)フルオレン等が挙げられる。 Examples of the epoxy compound having a fluorene skeleton include 9,9-bis (4-glycidyloxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3-methylphenyl) fluorene, and 9,9-bis (4- Glycidyloxy-3-chlorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3-bromophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3-fluorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-Glycidyloxy-3-methoxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3,5-dimethylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3,5-dichlorophenyl) Fluorene and 9,9-bis (4-glycidyloxy-3,5-dibromophenyl) Orange, and the like.
上記ビフェニル骨格を有するエポキシ化合物としては、4,4’−ジグリシジルビフェニル、及び4,4’−ジグリシジル−3,3’,5,5’−テトラメチルビフェニル等が挙げられる。 Examples of the epoxy compound having a biphenyl skeleton include 4,4'-diglycidylbiphenyl and 4,4'-diglycidyl-3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl.
上記バイ(グリシジルオキシフェニル)メタン骨格を有するエポキシ化合物としては、1,1’−バイ(2,7−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,8’−バイ(2,7−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,1’−バイ(3,7−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,8’−バイ(3,7−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,1’−バイ(3,5−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,8’−バイ(3,5−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,2’−バイ(2,7−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,2’−バイ(3,7−グリシジルオキシナフチル)メタン、及び1,2’−バイ(3,5−グリシジルオキシナフチル)メタン等が挙げられる。
Examples of the epoxy compound having a bi (glycidyloxyphenyl) methane skeleton include 1,1′-bi (2,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,8′-bi (2,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,1′-bi (3,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,8′-bi (3,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,1′-bi (3,5-glycidyloxynaphthyl)
上記キサンテン骨格を有するエポキシ化合物としては、1,3,4,5,6,8−ヘキサメチル−2,7−ビス−オキシラニルメトキシ−9−フェニル−9H−キサンテン等が挙げられる。 Examples of the epoxy compound having a xanthene skeleton include 1,3,4,5,6,8-hexamethyl-2,7-bis-oxiranylmethoxy-9-phenyl-9H-xanthene.
上記半導体素子保護用材料100重量%中、(A)可撓性エポキシ化合物と(B)エポキシ化合物との合計の含有量は好ましくは5重量%以上、より好ましくは8重量%以上、好ましくは15重量%以下、より好ましくは12重量%以下である。(A)可撓性エポキシ化合物と(B)エポキシ化合物との合計の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、半導体素子保護用材料の塗布性、硬化物の柔軟性、耐湿性、硬化物の半導体素子に対する接着性がより一層良好になり、保護フィルムに対する貼り付きをより一層抑えることができる。 In 100% by weight of the semiconductor element protecting material, the total content of (A) the flexible epoxy compound and (B) the epoxy compound is preferably 5% by weight or more, more preferably 8% by weight or more, preferably 15%. % By weight or less, more preferably 12% by weight or less. When the total content of (A) the flexible epoxy compound and (B) the epoxy compound is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the coatability of the semiconductor element protecting material, the flexibility of the cured product, the moisture resistance, The adhesiveness of the cured product to the semiconductor element is further improved, and sticking to the protective film can be further suppressed.
(A)可撓性エポキシ化合物100重量部に対して、(B)エポキシ化合物の含有量は好ましくは10重量部以上、より好ましくは20重量部以上、好ましくは100重量部以下、より好ましくは90重量部以下である。(B)エポキシ化合物の含有量が上記下限以上であると、半導体素子保護用材料の塗布性がより一層高くなり、硬化物の半導体素子に対する接着性がより一層高くなる。(B)エポキシ化合物の含有量が上記上限以下であると、硬化物の柔軟性がより一層高くなる。 (A) The content of the epoxy compound (B) is preferably 10 parts by weight or more, more preferably 20 parts by weight or more, preferably 100 parts by weight or less, more preferably 90 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the flexible epoxy compound. Less than parts by weight. (B) When content of an epoxy compound is more than the said minimum, the applicability | paintability of the semiconductor element protection material becomes still higher, and the adhesiveness with respect to the semiconductor element of hardened | cured material becomes still higher. (B) The softness | flexibility of hardened | cured material becomes it still higher that content of an epoxy compound is below the said upper limit.
((C)23℃で液状である硬化剤)
(C)硬化剤は、23℃で液状である。このため、半導体素子保護用材料の塗布性が高くなる。また、半導体素子保護用材料の半導体素子の表面に対する濡れ性が高くなる。(C)硬化剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
((C) Curing agent that is liquid at 23 ° C.)
(C) The curing agent is liquid at 23 ° C. For this reason, the applicability | paintability of the semiconductor element protection material becomes high. Moreover, the wettability with respect to the surface of the semiconductor element of the semiconductor element protection material is increased. (C) Only 1 type may be used for a hardening | curing agent and 2 or more types may be used together.
(C)硬化剤としては、アミン化合物(アミン硬化剤)、イミダゾール化合物(イミダゾール硬化剤)、フェノール化合物(フェノール硬化剤)及び酸無水物(酸無水物硬化剤)等が挙げられる。但し、これらの硬化剤を用いる場合に、23℃で液状である硬化剤が選択される。(C)硬化剤はイミダゾール化合物でなくてもよい。 (C) As a hardening | curing agent, an amine compound (amine hardening | curing agent), an imidazole compound (imidazole hardening | curing agent), a phenol compound (phenol hardening | curing agent), an acid anhydride (acid anhydride hardening | curing agent), etc. are mentioned. However, when these curing agents are used, a curing agent that is liquid at 23 ° C. is selected. (C) The curing agent may not be an imidazole compound.
硬化物中でのボイドの発生をより一層抑え、硬化物の耐熱性をより一層高める観点からは、(C)硬化剤は、フェノール化合物であることが好ましい。 From the viewpoint of further suppressing the generation of voids in the cured product and further improving the heat resistance of the cured product, the (C) curing agent is preferably a phenol compound.
半導体素子保護用材料の塗布性をより一層高め、硬化物中でのボイドの発生をより一層抑え、硬化物の耐熱性をより一層高める観点からは、(C)硬化剤は、アリル基を有することが好ましく、上記フェノール化合物がアリル基を有することが好ましい。 From the viewpoint of further improving the coating properties of the semiconductor element protecting material, further suppressing the generation of voids in the cured product, and further enhancing the heat resistance of the cured product, the (C) curing agent has an allyl group. It is preferable that the phenol compound has an allyl group.
上記フェノール化合物としては、フェノールノボラック、o−クレゾールノボラック、p−クレゾールノボラック、t−ブチルフェノールノボラック、ジシクロペンタジエンクレゾール、ポリパラビニルフェノール、ビスフェノールA型ノボラック、キシリレン変性ノボラック、デカリン変性ノボラック、ポリ(ジ−o−ヒドロキシフェニル)メタン、ポリ(ジ−m−ヒドロキシフェニル)メタン、及びポリ(ジ−p−ヒドロキシフェニル)メタン等が挙げられる。 Examples of the phenol compound include phenol novolak, o-cresol novolak, p-cresol novolak, t-butylphenol novolak, dicyclopentadiene cresol, polyparavinylphenol, bisphenol A type novolak, xylylene modified novolak, decalin modified novolak, poly (di -O-hydroxyphenyl) methane, poly (di-m-hydroxyphenyl) methane, poly (di-p-hydroxyphenyl) methane, and the like.
(A)可撓性エポキシ化合物と(B)エポキシ化合物との合計100重量部に対して、(C)硬化剤の含有量は、好ましくは10重量部以上、より好ましくは20重量部以上、更に好ましくは30重量部以上、好ましくは100重量部以下、より好ましくは90重量部以下、更に好ましくは80重量部以下である。(C)硬化剤の含有量が上記下限以上であると、半導体素子保護用材料を良好に硬化させることができる。(C)硬化剤の含有量が上記上限以下であると、硬化物内における硬化に寄与しなかった(C)硬化剤の残存量が少なくなる。 The total content of (A) flexible epoxy compound and (B) epoxy compound is 100 parts by weight, and the content of (C) the curing agent is preferably 10 parts by weight or more, more preferably 20 parts by weight or more. The amount is preferably 30 parts by weight or more, preferably 100 parts by weight or less, more preferably 90 parts by weight or less, and still more preferably 80 parts by weight or less. (C) When content of a hardening | curing agent is more than the said minimum, the semiconductor element protection material can be hardened favorably. When the content of (C) the curing agent is not more than the above upper limit, the residual amount of (C) curing agent that has not contributed to curing in the cured product is reduced.
((D)硬化促進剤)
(D)硬化促進剤の使用によって、硬化速度を速くし、半導体素子保護用材料を効率的に硬化させることができる。(D)硬化促進剤は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
((D) curing accelerator)
(D) By using a curing accelerator, the curing rate can be increased, and the semiconductor element protecting material can be efficiently cured. (D) Only 1 type may be used for a hardening accelerator and 2 or more types may be used together.
(D)硬化促進剤としては、イミダゾール化合物、リン化合物、アミン化合物、及び有機金属化合物等が挙げられる。なかでも、本発明の効果により一層優れることから、イミダゾール化合物が好ましい。 (D) As a hardening accelerator, an imidazole compound, a phosphorus compound, an amine compound, an organometallic compound, etc. are mentioned. Among these, an imidazole compound is preferable because it is more excellent due to the effects of the present invention.
上記イミダゾール化合物としては、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−メチルイミダゾール、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、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール及び2−フェニル−4−メチル−5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、等が挙げられる。また、公知のイミダゾール系潜在性硬化剤を用いることができる。具体例としては、PN23、PN40、PN−H(商品名、いずれも味の素ファインテクノ社製)が挙げられる。また、マイクロカプセル化イミダゾールとも呼ばれる、アミン化合物のエポキシアダクトの水酸基に付加反応させた硬化促進剤が挙げられ、例えばノバキュアHX−3088、ノバキュアHX−3941、HX−3742、HX−3722(商品名、いずれも旭化成イーマテリアルズ社製)等が挙げられる。さらに、包摂イミダゾールを用いることもできる。具体例としては、TIC−188(商品名、日本曹達社製)が挙げられる。 Examples of the imidazole compound include 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl- 2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-un Decylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2 ′ -Methyl Midazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2′-undecylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6 [2′-Ethyl-4′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine Isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-methylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole and 2-phenyl-4-methyl-5-dihydroxymethylimidazole, etc. Is mentioned. Moreover, a well-known imidazole-type latent hardening | curing agent can be used. Specific examples include PN23, PN40, and PN-H (trade names, all manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.). In addition, a curing accelerator, which is also called microencapsulated imidazole, added to a hydroxyl group of an epoxy adduct of an amine compound, for example, Novacure HX-3088, Novacure HX-3941, HX-3742, HX-3722 (trade name, Asahi Kasei E-Materials Co., Ltd.). Furthermore, inclusion imidazole can also be used. Specific examples include TIC-188 (trade name, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.).
上記リン化合物としては、トリフェニルホスフィン等が挙げられる。 Examples of the phosphorus compound include triphenylphosphine.
上記アミン化合物としては、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジエチレンテトラミン、トリエチレンテトラミン及び4,4−ジメチルアミノピリジン等が挙げられる。 Examples of the amine compound include 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, diethylamine, triethylamine, diethylenetetramine, triethylenetetramine, and 4,4-dimethylaminopyridine.
上記有機金属化合物としては、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト(II)及びトリスアセチルアセトナートコバルト(III)等が挙げられる。 Examples of the organometallic compound include zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tin octylate, cobalt octylate, bisacetylacetonate cobalt (II), and trisacetylacetonate cobalt (III).
(A)可撓性エポキシ化合物と(B)エポキシ化合物との合計100重量部に対して、(D)硬化促進剤の含有量は、好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは0.5重量部以上、好ましくは10重量部以下、より好ましくは8重量部以下である。(D)硬化促進剤の含有量が上記下限以上であると、半導体素子保護用材料を良好に硬化させることができる。(D)硬化促進剤の含有量が上記上限以下であると、硬化物内における硬化に寄与しなかった(D)硬化促進剤の残存量が少なくなる。 The content of (D) the curing accelerator is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of (A) the flexible epoxy compound and (B) the epoxy compound. It is at least 10 parts by weight, more preferably at most 8 parts by weight. (D) When content of a hardening accelerator is more than the said minimum, a semiconductor element protection material can be hardened favorably. When the content of (D) the curing accelerator is not more than the above upper limit, the residual amount of (D) the curing accelerator that has not contributed to curing in the cured product is reduced.
((E)熱伝導率10W/m・K以上であり、かつ球状である無機フィラー)
(E)熱伝導率10W/m・K以上であり、かつ球状である無機フィラーを用いることによって、半導体素子保護用材料の塗布性を高く維持しつつ、かつ硬化物の柔軟性を高く維持しつつ、硬化物の放熱性を高めることができる。(E)無機フィラーは、熱伝導率10W/m・K以上であり、かつ球状であれば特に限定されない。(E)無機フィラーは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
((E) Inorganic filler having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more and a spherical shape)
(E) By using an inorganic filler having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more and a spherical shape, the applicability of the semiconductor element protecting material is kept high and the flexibility of the cured product is kept high. Meanwhile, the heat dissipation of the cured product can be enhanced. (E) The inorganic filler is not particularly limited as long as it has a thermal conductivity of 10 W / m · K or more and is spherical. (E) As for an inorganic filler, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
硬化物の放熱性をより一層高める観点からは、(E)無機フィラーの熱伝導率は、好ましくは10W/m・K以上、より好ましくは15W/m・K以上、更に好ましくは20W/m・K以上である。(E)無機フィラーの熱伝導率の上限は特に限定されない。熱伝導率が300W/m・K程度である無機フィラーは広く知られており、また熱伝導率が200W/m・K程度である無機フィラーは容易に入手できる。 From the viewpoint of further improving the heat dissipation of the cured product, the thermal conductivity of the (E) inorganic filler is preferably 10 W / m · K or more, more preferably 15 W / m · K or more, and further preferably 20 W / m ·. K or more. (E) The upper limit of the thermal conductivity of the inorganic filler is not particularly limited. Inorganic fillers having a thermal conductivity of about 300 W / m · K are widely known, and inorganic fillers having a thermal conductivity of about 200 W / m · K are easily available.
硬化物の放熱性を効果的に高める観点からは、(E)無機フィラーは、アルミナ、窒化アルミニウム又は炭化ケイ素であることが好ましい。これらの好ましい無機フィラーを用いる場合に、これらの無機フィラーは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。(E)無機フィラーとして、上記以外の無機フィラーを適宜用いてもよい。 From the viewpoint of effectively increasing the heat dissipation of the cured product, the (E) inorganic filler is preferably alumina, aluminum nitride, or silicon carbide. When using these preferable inorganic fillers, only 1 type may be used for these inorganic fillers, and 2 or more types may be used together. (E) As the inorganic filler, inorganic fillers other than those described above may be used as appropriate.
(E)無機フィラーは球状である。球状とは、アスペクト比(長径/短径)が1以上、2以下であることをいう。 (E) The inorganic filler is spherical. The spherical shape means that the aspect ratio (major axis / minor axis) is 1 or more and 2 or less.
(E)無機フィラーの平均粒子径は、好ましくは0.1μm以上、好ましくは150μm以下である。(E)無機フィラーの平均粒子径が上記下限以上であると、(E)無機フィラーを高密度で容易に充填できる。(E)無機フィラーの平均粒子径が上記上限以下であると、半導体素子保護用材料の塗布性がより一層高くなる。 (E) The average particle diameter of the inorganic filler is preferably 0.1 μm or more, and preferably 150 μm or less. (E) When the average particle diameter of an inorganic filler is more than the said minimum, (E) an inorganic filler can be filled with high density easily. (E) When the average particle diameter of the inorganic filler is not more than the above upper limit, the coating property of the semiconductor element protecting material is further enhanced.
上記「平均粒子径」とは、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積平均での粒度分布測定結果から求められる平均粒子径である。 The “average particle diameter” is an average particle diameter obtained from a volume average particle size distribution measurement result measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus.
上記半導体素子保護用材料100重量%中、(E)無機フィラーの含有量は好ましくは80重量%以上、より好ましくは82重量%以上、好ましくは92重量%以下、より好ましくは90重量%以下である。(E)無機フィラーの含有量が上記下限以上であると、硬化物の放熱性がより一層高くなる。(E)無機フィラーの含有量が上記上限以下であると、半導体素子保護用材料の塗布性がより一層高くなる。 In 100% by weight of the semiconductor element protecting material, the content of the (E) inorganic filler is preferably 80% by weight or more, more preferably 82% by weight or more, preferably 92% by weight or less, more preferably 90% by weight or less. is there. (E) The heat dissipation of hardened | cured material becomes it higher that content of an inorganic filler is more than the said minimum. (E) When content of an inorganic filler is below the said upper limit, the applicability | paintability of a semiconductor element protection material becomes still higher.
((F)カップリング剤)
上記半導体素子保護用材料は、(F)カップリング剤を含むことが好ましい。(F)カップリング剤の使用により、半導体素子保護用材料の硬化物の耐湿性がより一層高くなる。(F)カップリング剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
((F) coupling agent)
The semiconductor element protecting material preferably includes (F) a coupling agent. (F) By using a coupling agent, the moisture resistance of the hardened | cured material of a semiconductor element protection material becomes still higher. (F) As for a coupling agent, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
上記半導体素子保護用材料100重量%中、(F)カップリング剤の含有量は好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.3重量%以上、好ましくは2重量%以下、より好ましくは1重量%以下である。(F)カップリング剤の含有量が上記下限以上であると、半導体素子保護用材料の硬化物の耐湿性がより一層高くなる。(F)カップリング剤の含有量が上記上限以下であると、半導体素子保護用材料の塗布性がより一層高くなる。 In 100% by weight of the semiconductor element protecting material, the content of the (F) coupling agent is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.3% by weight or more, preferably 2% by weight or less, more preferably 1% by weight or less. (F) The moisture resistance of the hardened | cured material of a semiconductor element protection material becomes it still higher that content of a coupling agent is more than the said minimum. (F) When content of a coupling agent is below the said upper limit, the applicability | paintability of the semiconductor element protection material becomes still higher.
上記(F)カップリング剤は、100℃での重量減少が10重量%以下であるシランカップリング剤、100℃での重量減少が10重量%以下であるチタネートカップリング剤、又は100℃での重量減少が10重量%以下であるアルミネートカップリング剤を含むことが好ましい。これらの好ましいシランカップリング剤を用いる場合に、これらのシランカップリング剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 The (F) coupling agent is a silane coupling agent whose weight loss at 100 ° C. is 10% by weight or less, a titanate coupling agent whose weight loss at 100 ° C. is 10% by weight or less, or at 100 ° C. It is preferable to include an aluminate coupling agent having a weight loss of 10% by weight or less. When using these preferable silane coupling agents, only 1 type may be used for these silane coupling agents, and 2 or more types may be used together.
100℃における重量減少が10重量%以下であると、硬化中に(F)カップリング剤の揮発が抑制され、半導体素子に対する濡れ性がより一層高くなり、硬化物の放熱性がより一層高くなる。 When the weight loss at 100 ° C. is 10% by weight or less, volatilization of the (F) coupling agent is suppressed during curing, wettability to the semiconductor element is further increased, and heat dissipation of the cured product is further increased. .
なお、100℃における重量減少は、赤外水分計(ケツト科学研究所社製「FD−720」)を用い、50℃/分の昇温速度で100℃まで昇温し、10分後の重量減少を測定することにより求めることができる。 The weight decrease at 100 ° C. was measured by using an infrared moisture meter (“FD-720” manufactured by Kett Scientific Laboratory) at a temperature increase rate of 50 ° C./min. It can be determined by measuring the decrease.
(他の成分)
上記半導体素子保護用材料は、必要に応じて、カルナバワックス等の天然ワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス、ステアリン酸やステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸及びその金属塩類若しくはパラフィン等の離型剤;カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤;臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、フォスファゼン等の難燃剤;酸化ビスマス水和物等の無機イオン交換体;シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力化成分;酸化防止剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
(Other ingredients)
If necessary, the above-mentioned material for protecting a semiconductor element may include a natural wax such as carnauba wax, a synthetic wax such as polyethylene wax, a higher fatty acid such as stearic acid or zinc stearate and a metal salt thereof or a mold release agent such as paraffin; carbon Colorants such as black and bengara; flame retardants such as brominated epoxy resins, antimony trioxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate, zinc molybdate, and phosphazene; inorganic ion exchangers such as bismuth oxide hydrate; Low stress components such as silicone oil and silicone rubber; various additives such as antioxidants may be included.
上記半導体素子保護用材料は、ポリエチレンワックス等の合成ワックスを含むことが好ましい。上記半導体素子保護用材料100重量%中、ポリエチレンワックス等の合成ワックスの含有量は、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.2重量%以上、好ましくは2重量%以下、より好ましくは1重量%以下である。 The semiconductor element protecting material preferably contains a synthetic wax such as polyethylene wax. In 100% by weight of the semiconductor element protecting material, the content of synthetic wax such as polyethylene wax is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.2% by weight or more, and preferably 2% by weight or less. Is 1% by weight or less.
(半導体素子保護用材料の他の詳細及び半導体装置)
上記半導体素子保護用材料は、半導体素子を保護するために、上記半導体素子の表面上に塗布して用いられる。上記半導体素子保護用材料は、半導体素子の表面を被覆する被覆材料であることが好ましい。上記半導体素子保護用材料は、半導体素子の側面上に塗布されないことが好ましい。上記半導体素子保護用材料は、上記半導体素子を封止するための材料とは異なることが好ましく、上記半導体素子を封止するための封止剤ではないことが好ましい。上記半導体素子保護用材料は、アンダーフィル材ではないことが好ましい。上記半導体素子が、第2の表面側に第1の電極を有し、上記半導体素子保護用材料は、上記半導体素子の上記第2の表面側とは反対の第1の表面上に塗布されて用いられることが好ましい。上記半導体素子保護用材料は、半導体装置において、半導体素子を保護するために、上記半導体素子の表面上に硬化物を形成するために好適に用いられる。上記半導体素子保護用材料は、半導体素子を保護するために、上記半導体素子の表面上に硬化物を形成するために好適に用いられ、かつ上記硬化物の上記半導体素子側とは反対の表面上に保護フィルムを配置して、半導体装置を得るために好適に用いられる。
(Other details of semiconductor element protecting materials and semiconductor devices)
The said semiconductor element protection material is apply | coated and used on the surface of the said semiconductor element, in order to protect a semiconductor element. The semiconductor element protecting material is preferably a coating material that covers the surface of the semiconductor element. The semiconductor element protecting material is preferably not applied on the side surface of the semiconductor element. The material for protecting a semiconductor element is preferably different from a material for sealing the semiconductor element, and is preferably not a sealant for sealing the semiconductor element. The semiconductor element protecting material is preferably not an underfill material. The semiconductor element has a first electrode on a second surface side, and the semiconductor element protecting material is applied on a first surface opposite to the second surface side of the semiconductor element. It is preferable to be used. The semiconductor element protecting material is suitably used for forming a cured product on the surface of the semiconductor element in order to protect the semiconductor element in the semiconductor device. The semiconductor element protecting material is preferably used for forming a cured product on the surface of the semiconductor element to protect the semiconductor element, and on the surface of the cured product opposite to the semiconductor element side. The protective film is preferably used for obtaining a semiconductor device.
上記半導体素子保護用材料を塗布する方法としては、ディスペンサーによる塗布方法、スクリーン印刷による塗布方法、及びインクジェット装置による塗布方法等が挙げられる。上記半導体素子保護用材料は、ディスペンサー、スクリーン印刷、真空スクリーン印刷又はインクジェット装置による塗布方法により塗布されて用いられることが好ましい。塗布が容易であり、かつ硬化物中にボイドをより一層生じ難くする観点からは、上記半導体素子保護用材料は、ディスペンサーにより塗布されて用いられることが好ましい。 Examples of the method for applying the semiconductor element protecting material include a coating method using a dispenser, a coating method using screen printing, and a coating method using an inkjet device. The semiconductor element protecting material is preferably used by being applied by a dispenser, screen printing, vacuum screen printing, or an application method using an inkjet apparatus. From the viewpoint of facilitating application and making it more difficult to generate voids in the cured product, the semiconductor element protecting material is preferably applied by a dispenser.
本発明に係る半導体装置は、半導体素子と、上記半導体素子の第1の表面上に配置された硬化物とを備える。本発明に係る半導体装置では、上記硬化物が、上述した半導体素子保護用材料を硬化させることにより形成されている。 A semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor element and a cured product disposed on the first surface of the semiconductor element. In the semiconductor device according to the present invention, the cured product is formed by curing the semiconductor element protecting material.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体素子保護用材料を用いた半導体装置を示す部分切欠正面断面図である。 FIG. 1 is a partially cutaway front sectional view showing a semiconductor device using a semiconductor element protecting material according to a first embodiment of the present invention.
図1に示す半導体装置1は、半導体素子2と、半導体素子2の第1の表面2a上に配置された硬化物3とを備える。硬化物3は、上述した半導体素子保護用材料を硬化させることにより形成されている。硬化物3は、半導体素子2の第1の表面2a上の一部の領域に配置されている。
A
半導体素子2は、第1の表面2a側とは反対の第2の表面2b側に、第1の電極2Aを有する。半導体装置1は、接続対象部材4をさらに備える。接続対象部材4は、表面4aに第2の電極4Aを有する。半導体素子2と接続対象部材4とは、他の硬化物5(接続部)を介して接着及び固定されている。半導体素子2の第1の電極2Aと、接続対象部材4の第2の電極4Aとが対向しており、導電性粒子6により電気的に接続されている。第1の電極2Aと第2の電極4Aとが接触することで、電気的に接続されていてもよい。硬化物3は、半導体素子2の第1の電極2Aが配置されている側と反対側の第1の表面2a上に配置されている。
The
硬化物3の半導体素子2側とは反対の表面上に、保護フィルム7が配置されている。それによって、硬化物3によって放熱性及び半導体素子の保護性を高めるだけでなく、保護フィルム7によっても、半導体素子の保護性をより一層高めることができる。硬化物3は、上述した組成を有して得られているため、硬化物3の保護フィルム7に対する貼り付きを抑えることができる。
A
上記接続対象部材としては、ガラス基板、ガラスエポキシ基板、フレキシブルプリント基板、及びポリイミド基板等が挙げられる。 Examples of the connection target member include a glass substrate, a glass epoxy substrate, a flexible printed substrate, and a polyimide substrate.
半導体素子の表面上において、半導体素子保護用材料の硬化物の厚みは、好ましくは400μm以上、より好ましくは500μm以上、好ましくは2000μm以下、より好ましくは1900μm以下である。半導体素子保護用材料の硬化物の厚みは、半導体素子の厚みよりも薄くてもよい。 On the surface of the semiconductor element, the thickness of the cured material of the semiconductor element protecting material is preferably 400 μm or more, more preferably 500 μm or more, preferably 2000 μm or less, more preferably 1900 μm or less. The thickness of the cured product of the semiconductor element protecting material may be smaller than the thickness of the semiconductor element.
なお、図1に示す構造は、半導体装置の一例にすぎず、半導体素子保護用材料の硬化物の配置構造等には適宜変形され得る。 Note that the structure shown in FIG. 1 is merely an example of a semiconductor device, and can be appropriately modified to an arrangement structure of a cured product of a semiconductor element protecting material.
半導体保護用材料の硬化物の熱伝導率は特に限定されないが、1.8W/m・K以上であることが好ましい。 Although the heat conductivity of the hardened | cured material of a semiconductor protective material is not specifically limited, It is preferable that it is 1.8 W / m * K or more.
以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be clarified by giving specific examples and comparative examples of the present invention. The present invention is not limited to the following examples.
以下の材料を用いた。 The following materials were used.
(A)可撓性エポキシ化合物
EX−821(n=4)(ナガセケムテックス社製、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、エポキシ当量:185)
EX−830(n=9)(ナガセケムテックス社製、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、エポキシ当量:268)
EX−931(n=11)(ナガセケムテックス社製、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、エポキシ当量:471)
EX−861(n=22)(ナガセケムテックス社製、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、エポキシ当量:551)
(A) Flexible epoxy compound EX-821 (n = 4) (manufactured by Nagase ChemteX Corporation, polyethylene glycol diglycidyl ether, epoxy equivalent: 185)
EX-830 (n = 9) (manufactured by Nagase ChemteX Corporation, polyethylene glycol diglycidyl ether, epoxy equivalent: 268)
EX-931 (n = 11) (manufactured by Nagase ChemteX Corporation, polypropylene glycol diglycidyl ether, epoxy equivalent: 471)
EX-861 (n = 22) (manufactured by Nagase ChemteX Corporation, polyethylene glycol diglycidyl ether, epoxy equivalent: 551)
(B)可撓性エポキシ化合物とは異なるエポキシ化合物
jER828(三菱化学社製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量:188)
jER834(三菱化学社製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、軟化点:30℃、エポキシ当量:255)
(B) Epoxy compound different from flexible epoxy compound jER828 (Mitsubishi Chemical Corporation, bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent: 188)
jER834 (Mitsubishi Chemical Corporation, bisphenol A type epoxy resin, softening point: 30 ° C., epoxy equivalent: 255)
(C)23℃で液状である硬化剤
フジキュアー7000(富士化成社製、23℃で液状、アミン化合物)
MEH−8005(明和化成社製、23℃で液状、アリルフェノールノボラック化合物)
(C) Curing agent that is liquid at 23 ° C Fujicure 7000 (Fuji Kasei Co., Ltd., liquid at 23 ° C, amine compound)
MEH-8005 (Maywa Kasei Co., Ltd., liquid at 23 ° C., allylphenol novolak compound)
(C’)その他の硬化剤
TD−2131(DIC社製、23℃で固体状、フェノールノボラック化合物)
(C ′) Other curing agent TD-2131 (manufactured by DIC, solid at 23 ° C., phenol novolac compound)
(D)硬化促進剤
SA−102(サンアプロ社製、DBUオクチル酸塩)
(D) Curing accelerator SA-102 (manufactured by San Apro, DBU octylate)
(E)熱伝導率10W/m・K以上であり、かつ球状である無機フィラー
FAN−f05(古河電子社製、窒化アルミニウム、熱伝導率:100W/m・K、球状、平均粒子径:6μm)
FAN−f50(古河電子社製、窒化アルミニウム、熱伝導率:100W/m・K、球状、平均粒子径:30μm)
SSC−A15(信濃電気精錬社製、窒化ケイ素、熱伝導率:100W/m・K、球状、平均粒子径:19μm)
SSC−A30(信濃電気精錬社製、窒化ケイ素、熱伝導率:100W/m・K、球状、平均粒子径:34μm)
CB−P05(昭和電工社製、酸化アルミニウム、熱伝導率:20W/m・K、球状、平均粒子径:4μm)
CB−P40(昭和電工社製、酸化アルミニウム、熱伝導率:20W/m・K、球状、平均粒子径:44μm)
(E) Inorganic filler having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more and having a spherical shape FAN-f05 (Furukawa Electronics, aluminum nitride, thermal conductivity: 100 W / m · K, spherical, average particle size: 6 μm )
FAN-f50 (Furukawa Electronics, aluminum nitride, thermal conductivity: 100 W / m · K, spherical, average particle size: 30 μm)
SSC-A15 (manufactured by Shinano Denki Seiki Co., Ltd., silicon nitride, thermal conductivity: 100 W / m · K, spherical, average particle size: 19 μm)
SSC-A30 (manufactured by Shinano Denki Co., Ltd., silicon nitride, thermal conductivity: 100 W / m · K, spherical, average particle size: 34 μm)
CB-P05 (made by Showa Denko KK, aluminum oxide, thermal conductivity: 20 W / m · K, spherical, average particle size: 4 μm)
CB-P40 (made by Showa Denko KK, aluminum oxide, thermal conductivity: 20 W / m · K, spherical, average particle size: 44 μm)
(E’)その他の無機フィラー
HS−306(マイクロン社製、酸化ケイ素、熱伝導率:2W/m・K、球状、平均粒子径:2.5μm)
HS−304(マイクロン社製、酸化ケイ素、熱伝導率:2W/m・K、球状、平均粒子径:25μm)
(E ′) Other inorganic filler HS-306 (manufactured by Micron, silicon oxide, thermal conductivity: 2 W / m · K, spherical, average particle size: 2.5 μm)
HS-304 (Micron, silicon oxide, thermal conductivity: 2 W / m · K, spherical, average particle size: 25 μm)
(F)カップリング剤
KBM−403(信越化学工業社製、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、100℃における重量減少:10重量%を超える)
A−LINK599(momentive社製、3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシラン、100℃における重量減少:10重量%以下)
TOG(IPAカット)(日本曹達社製、チタニウム−i−プロポキシオクチレングリコレート、100℃における重量減少:10重量%以下)
AL−M(味の素ファインテクノ社製、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、100℃における重量減少:10重量%以下)
(F) Coupling agent KBM-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, weight loss at 100 ° C .: more than 10% by weight)
A-LINK599 (product of Momentive, 3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane, weight loss at 100 ° C .: 10% by weight or less)
TOG (IPA cut) (Nihon Soda Co., Ltd., titanium-i-propoxyoctylene glycolate, weight loss at 100 ° C .: 10% by weight or less)
AL-M (Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd., acetoalkoxyaluminum diisopropylate, weight loss at 100 ° C .: 10% by weight or less)
(他の成分)
ハイワックス200PF(三井化学社製、ポリエチレンワックス)
(Other ingredients)
High wax 200PF (Mitsui Chemicals, polyethylene wax)
(実施例1)
EX−821(n=4)を6.5重量部、jER828を2.5重量部、フジキュアー7000を5重量部、SA−102を0.5重量部、CB−P05を42.5重量部、及びCB−P40を42.5重量部混合し、脱泡を行い、半導体素子保護用材料を得た。
Example 1
6.5 parts by weight of EX-821 (n = 4), 2.5 parts by weight of jER828, 5 parts by weight of Fujicure 7000, 0.5 parts by weight of SA-102, 42.5 parts by weight of CB-P05, And 42.5 weight part of CB-P40 was mixed, defoaming was performed, and the semiconductor element protection material was obtained.
(実施例2〜14及び比較例1〜4)
配合成分の種類及び配合量を下記の表1,2に示すように変更したこと以外は実施例1と同様にして、半導体素子保護用材料を得た。
(Examples 2-14 and Comparative Examples 1-4)
A semiconductor element protecting material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the types and blending amounts of the blending components were changed as shown in Tables 1 and 2 below.
(評価)
(1)25℃における粘度の測定
B型粘度計(東機産業社製「TVB−10型」)を用いて半導体素子保護用材料の25℃における10rpmでの粘度(mPa・s)を測定した。
(Evaluation)
(1) Measurement of viscosity at 25 ° C. Using a B-type viscometer (“TVB-10 type” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), the viscosity (mPa · s) at 10 rpm at 25 ° C. of the semiconductor element protecting material was measured. .
(2)熱伝導率
得られた半導体素子保護用材料を150℃で2時間加熱し、硬化させ、100mm×100mm×厚さ50μmの硬化物を得た。この硬化物を評価サンプルとした。
(2) Thermal conductivity The obtained material for protecting a semiconductor element was heated at 150 ° C. for 2 hours and cured to obtain a cured product of 100 mm × 100 mm × thickness 50 μm. This cured product was used as an evaluation sample.
得られた評価サンプルの熱伝導率を、京都電子工業社製熱伝導率計「迅速熱伝導率計QTM−500」を用いて測定した。 The thermal conductivity of the obtained evaluation sample was measured using a thermal conductivity meter “rapid thermal conductivity meter QTM-500” manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.
(3)塗布性
得られた半導体素子保護用材料をディスペンサー装置(武蔵エンジニアリング社製「SHOTMASTER―300」)から、ポリイミドフィルムに直径5mm、高さ2mmになるように直接吐出した後、半導体素子保護用材料を150℃で2時間加熱して硬化させた。硬化後の半導体素子保護用材料の形状から塗布性を下記の基準で判定した。
(3) Coating property After the obtained semiconductor element protecting material is directly discharged from a dispenser device ("SHOTMASTER-300" manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd.) onto a polyimide film so as to have a diameter of 5 mm and a height of 2 mm, the semiconductor element is protected. The material was cured by heating at 150 ° C. for 2 hours. The applicability was determined from the shape of the semiconductor element protecting material after curing according to the following criteria.
[塗布性の判定基準]
○:直径5.3mm以上、高さ1.8mm未満(流動性あり)
△:直径5mmを超え、5.3mm未満、高さ1.8mmを超え、2mm未満(流動性少しあり)
×:直径5mm、高さ2mmのまま(流動性なし)
[Criteria for applicability]
○: Diameter 5.3 mm or more, height less than 1.8 mm (with fluidity)
Δ: Over 5 mm in diameter, less than 5.3 mm, over 1.8 mm in height and less than 2 mm (with little fluidity)
×: 5 mm in diameter and 2 mm in height (no fluidity)
(4)耐湿性
得られた半導体素子保護用材料を150℃で2時間加熱し、硬化させ、100mm×100mm×厚さ50μmの硬化物を得た。この硬化物を評価サンプルとした。
(4) Moisture resistance The obtained semiconductor element protecting material was heated at 150 ° C. for 2 hours and cured to obtain a cured product of 100 mm × 100 mm × thickness 50 μm. This cured product was used as an evaluation sample.
得られた評価サンプルをDSM−8104(日置電機社製、ディジタル超絶縁/微少電流計)、平板試料用電極 SME−8310(日置電機社製)を用いて体積抵抗率を測定した。 The volume resistivity was measured for the obtained evaluation sample using DSM-8104 (manufactured by Hioki Electric Co., Ltd., digital super insulation / microammeter) and electrode SME-8310 for flat plate sample (manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.).
次に、プレッシャークッカー試験を高度加速寿命試験装置EHS−211(エスペック社製)で行った。121℃、湿度100%RH及び2atmの条件で24時間放置し、次に23℃及び湿度50%RHの環境で24時間放置した後、体積抵抗率を測定した。プレッシャークッカー試験前後の体積抵抗率の低下率を計算し、耐湿性を下記の基準で判定した。 Next, a pressure cooker test was conducted with an advanced accelerated life test apparatus EHS-211 (manufactured by Espec). After being left for 24 hours under the conditions of 121 ° C., humidity 100% RH and 2 atm, and then allowed to stand for 24 hours in an environment of 23 ° C. and humidity 50% RH, the volume resistivity was measured. The decrease rate of the volume resistivity before and after the pressure cooker test was calculated, and the moisture resistance was judged according to the following criteria.
[耐湿性の判定基準]
○:試験前後の体積抵抗率の低下率が10%以下
△:試験前後の体積抵抗率の低下率が10%を超え、20%以下
×:試験前後の体積抵抗率の低下率が20%を超える
[Criteria for moisture resistance]
○: Decrease rate of volume resistivity before and after the test is 10% or less Δ: Decrease rate of the volume resistivity before and after the test exceeds 10% and 20% or less ×: Decrease rate of the volume resistivity before and after the test is 20% Exceed
(5)接着力(ダイシェア強度)
ポリイミド基板上に、接着面積が3mm×3mmになるように半導体素子保護用材料を塗布し、1.5mm角のSiチップを載せて、テストサンプルを得た。
(5) Adhesive strength (die shear strength)
On the polyimide substrate, a semiconductor element protecting material was applied so that the adhesion area was 3 mm × 3 mm, and a 1.5 mm square Si chip was placed thereon to obtain a test sample.
得られたテストサンプルを150℃で2時間加熱し、半導体素子保護用材料を硬化させた。次に、ダイシェアテスター(アークテック社製「DAGE 4000」)を用いて、300μm/秒の速度で、25℃でのダイシェア強度を評価した。 The obtained test sample was heated at 150 ° C. for 2 hours to cure the semiconductor element protecting material. Next, the die shear strength at 25 ° C. was evaluated at a speed of 300 μm / second using a die shear tester (“DAGE 4000” manufactured by Arctech).
[ダイシェア強度の判定基準]
○:ダイシェア強度が10N以上
△:ダイシェア強度が5N以上、10N未満
×:ダイシェア強度が5N未満
[Die shear strength criteria]
○: Die shear strength is 10N or more △: Die shear strength is 5N or more and less than 10N ×: Die shear strength is less than 5N
(6)タック性(保護フィルム貼り付き性)
得られた半導体素子保護用材料を150℃で2時間加熱し、硬化させ、100mm×100mm×厚さ50μmの硬化物を得た。この硬化物を評価サンプルとした。
(6) Tackiness (protective film sticking property)
The obtained semiconductor element protecting material was heated at 150 ° C. for 2 hours and cured to obtain a cured product of 100 mm × 100 mm × thickness 50 μm. This cured product was used as an evaluation sample.
得られた評価サンプルを23℃及び湿度50%RHの雰囲気下で24時間放置した。24時間放置後直ちに、評価サンプルの表面の粘着性を、タックテスターTA−500(UBM社製)を用いタックを測定した。 The obtained evaluation sample was allowed to stand for 24 hours in an atmosphere of 23 ° C. and humidity 50% RH. Immediately after being left for 24 hours, the tackiness of the surface of the evaluation sample was measured using a tack tester TA-500 (manufactured by UBM).
[タック性の判定基準]
○:応力が50gf/cm2未満
△:応力が50gf/cm2以上、100gf/cm2未満
×:応力が100gf/cm2以上
[Criteria for tackiness]
○: Stress is less than 50 gf / cm 2 Δ: Stress is 50 gf / cm 2 or more, less than 100 gf / cm 2 ×: Stress is 100 gf / cm 2 or more
(7)フィルム反り
得られた半導体素子保護用材料をディスペンサー装置(武蔵エンジニアリング社製「SHOTMASTER―300」)から、ポリイミドフィルムに縦20mm、横100mm、高さ10mmになるように直接吐出した後、半導体素子保護用材料を150℃で2時間加熱して硬化させた。硬化後にポリイミドフィルムの反りを目視で確認し、フィルム反りを下記の基準で判定した。
(7) Film warpage After directly discharging the obtained semiconductor element protecting material from a dispenser device ("SHOTMASTER-300" manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd.) onto a polyimide film so as to be 20 mm long, 100 mm wide, and 10 mm high, The semiconductor element protecting material was cured by heating at 150 ° C. for 2 hours. After curing, the warpage of the polyimide film was visually confirmed, and the film warpage was determined according to the following criteria.
[フィルム反りの判定基準]
○:ポリイミドフィルムの反りなし
×:ポリイミドフィルムの反り発生
[Criteria for film warpage]
○: No warpage of polyimide film ×: Warpage of polyimide film
(8)耐熱性
得られた半導体素子保護用材料を150℃で2時間加熱し、硬化させ、100mm×100mm×厚さ50μmの硬化物を得た。この硬化物を評価サンプルとした。
(8) Heat resistance The obtained material for protecting a semiconductor element was heated at 150 ° C. for 2 hours and cured to obtain a cured product of 100 mm × 100 mm × thickness 50 μm. This cured product was used as an evaluation sample.
得られた評価サンプルをDSM−8104(日置電機社製、ディジタル超絶縁/微少電流計)、平板試料用電極 SME−8310(日置電機社製)を用いて体積抵抗率の測定を測定した。 The volume resistivity measurement was measured for the obtained evaluation sample using DSM-8104 (manufactured by Hioki Electric Co., Ltd., digital super insulation / microammeter) and electrode SME-8310 for flat plate sample (manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.).
次に、180℃で100時間放置し、次に23℃及び湿度50%RHの環境で24時間放置した後、体積抵抗率を測定した。耐熱試験前後の体積抵抗率の低下率を計算し、耐熱性を下記の基準で判定した。 Next, the sample was left at 180 ° C. for 100 hours, and then left at 23 ° C. and a humidity of 50% RH for 24 hours, and then the volume resistivity was measured. The decrease rate of the volume resistivity before and after the heat test was calculated, and the heat resistance was judged according to the following criteria.
[耐熱性の判定基準]
○:試験前後の体積抵抗率の低下率が10%以下
△:試験前後の体積抵抗率の低下率が10%を超え、20%以下
×:試験前後の体積抵抗率の低下率が20%を超える
[Criteria for heat resistance]
○: Decrease rate of volume resistivity before and after the test is 10% or less Δ: Decrease rate of the volume resistivity before and after the test exceeds 10% and 20% or less ×: Decrease rate of the volume resistivity before and after the test is 20% Exceed
組成及び結果を下記の表1,2に示す。 The compositions and results are shown in Tables 1 and 2 below.
1…半導体装置
2…半導体素子
2a…第1の表面
2b…第2の表面
2A…第1の電極
3…硬化物
4…接続対象部材
4a…表面
4A…第2の電極
5…他の硬化物
6…導電性粒子
7…保護フィルム
DESCRIPTION OF
Claims (9)
半導体素子と他の接続対象部材との間に配置されて、前記半導体素子と前記他の接続対象部材とを剥離しないように接着及び固定する硬化物を形成するものとは異なり、
可撓性エポキシ化合物と、
可撓性エポキシ化合物とは異なるエポキシ化合物と、
23℃で液状である硬化剤と、
硬化促進剤と、
熱伝導率10W/m・K以上であり、かつ球状である無機フィラーとを含む、半導体素子保護用材料。 A material for protecting a semiconductor element, which is applied to form a cured product on the surface of the semiconductor element by coating on the surface of the semiconductor element in order to protect the semiconductor element.
Unlike what forms the hardened | cured material which is arrange | positioned between a semiconductor element and another connection object member, and adhere | attaches and fixes so that the said semiconductor element and said other connection object member may not peel,
A flexible epoxy compound;
An epoxy compound different from the flexible epoxy compound,
A curing agent that is liquid at 23 ° C .;
A curing accelerator;
A semiconductor element protecting material comprising an inorganic filler having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more and a spherical shape.
前記半導体素子の第1の表面上に配置された硬化物とを備え、
前記硬化物が、請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体素子保護用材料を硬化させることにより形成されている、半導体装置。 A semiconductor element;
A cured product disposed on the first surface of the semiconductor element,
The cured product is formed by curing a semiconductor element protection material according to any one of claims 1 to 7 the semiconductor device.
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