JP7067083B2 - Manufacturing method of underfill material, semiconductor package and semiconductor package - Google Patents
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Landscapes
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Description
本発明は、アンダーフィル材、半導体パッケージ及び半導体パッケージの製造方法に関する。 The present invention relates to an underfill material, a semiconductor package, and a method for manufacturing a semiconductor package.
半導体装置の実装技術においては、基板と半導体素子との間の空隙を充填するためにアンダーフィル材と呼ばれる液状の封止材が広く用いられている。
例えば、特許文献1にはビスフェノール型エポキシ樹脂にアミノフェノールエポキシ樹脂を特定量配合することで良好な注入性と封止後のフィレットクラックの抑制を達成したアンダーフィル材が記載されている。
In the mounting technique of a semiconductor device, a liquid encapsulant called an underfill material is widely used to fill a gap between a substrate and a semiconductor element.
For example, Patent Document 1 describes an underfill material that achieves good injectability and suppression of fillet cracks after sealing by blending a specific amount of an aminophenol epoxy resin with a bisphenol type epoxy resin.
半導体パッケージ等を封止するためのアンダーフィル材には、絶縁性及び熱信頼性に加え、低い線膨張率が求められる。これは、熱膨張率が高いアンダーフィル材を封止材として用いた場合、アンダーフィル材と半導体素子との熱膨張差に起因した熱応力によって封止部が膨張したり割れたりすることで、半導体素子を破壊することを防ぐためである。 The underfill material for sealing a semiconductor package or the like is required to have a low coefficient of linear expansion in addition to insulating properties and thermal reliability. This is because when an underfill material with a high coefficient of thermal expansion is used as the sealing material, the sealing portion expands or cracks due to the thermal stress caused by the difference in thermal expansion between the underfill material and the semiconductor element. This is to prevent the semiconductor element from being destroyed.
アンダーフィル材を低熱膨張化するには、フィラーの高充填化(フィラーの充填率を高めること)が有効であるが、フィラーの充填率の上昇に伴って粘度が増加し、基板と半導体素子との間の隙間へのアンダーフィル材の注入性が低下する。このため、フィラーを高充填したアンダーフィル材の粘度を下げるために、反応性希釈剤と呼ばれる低粘度のエポキシ樹脂を配合することが一般的に行われている。しかしながら、反応性希釈剤を配合すると熱膨張率が上昇し、フィラーの高充填化による効果が損なわれるという問題があった。 In order to reduce the thermal expansion of the underfill material, it is effective to increase the filling rate of the filler (increasing the filling rate of the filler), but the viscosity increases as the filling rate of the filler increases, and the substrate and the semiconductor element The injectability of the underfill material into the gap between them is reduced. Therefore, in order to reduce the viscosity of the underfill material highly filled with the filler, it is common practice to add a low-viscosity epoxy resin called a reactive diluent. However, when a reactive diluent is added, the coefficient of thermal expansion increases, and there is a problem that the effect of high filling of the filler is impaired.
本発明はかかる状況を鑑みなされたもので、低熱膨張化と低粘度化を両立しうるアンダーフィル材、並びにこのアンダーフィル材を用いて得られる半導体パッケージ及びその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide an underfill material capable of achieving both low thermal expansion and low viscosity, a semiconductor package obtained by using this underfill material, and a method for manufacturing the same. do.
上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
<1>エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填剤とを含み、前記エポキシ樹脂が下記一般式(1)で表されるエポキシ化合物を含む、アンダーフィル材。
The means for solving the above problems include the following embodiments.
<1> An underfill material containing an epoxy resin, a curing agent, and an inorganic filler, wherein the epoxy resin contains an epoxy compound represented by the following general formula (1).
〔一般式(1)において、nは1又は2であり、mは2~4の整数である。R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数6以下の炭化水素基であり、同じ炭素原子に結合するR1及びR2の少なくとも一方は炭素数6以下の炭化水素基である。〕 [In the general formula (1), n is 1 or 2, and m is an integer of 2 to 4. R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms, and at least one of R 1 and R 2 bonded to the same carbon atom is a hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms. ]
<2>前記エポキシ化合物は、下記一般式(2)で表される構造を有するエポキシ化合物である、<1>に記載のアンダーフィル材。 <2> The underfill material according to <1>, wherein the epoxy compound is an epoxy compound having a structure represented by the following general formula (2).
〔一般式(2)において、R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数6以下の炭化水素基であり、R1及びR2の少なくとも一方は炭素数6以下の炭化水素基である。p及びqはそれぞれ独立に1又は2である。〕 [In the general formula (2), R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or hydrocarbon groups having 6 or less carbon atoms, and at least one of R 1 and R 2 is a hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms. .. p and q are independently 1 or 2, respectively. ]
<3>前記一般式(2)においてR1及びR2がそれぞれメチル基であり、p及びqがそれぞれ1である、<2>に記載のアンダーフィル材。 <3> The underfill material according to <2>, wherein R 1 and R 2 are methyl groups, respectively, and p and q are 1, respectively, in the general formula (2).
<4>前記無機充填剤の含有率が前記アンダーフィル材全体の50質量%以上である、<1>~<3>のいずれか1項に記載のアンダーフィル材。 <4> The underfill material according to any one of <1> to <3>, wherein the content of the inorganic filler is 50% by mass or more of the entire underfill material.
<5>前記硬化剤はアミン硬化剤を含む、<1>~<4>のいずれか1項に記載のアンダーフィル材。 <5> The underfill material according to any one of <1> to <4>, wherein the curing agent contains an amine curing agent.
<6>基板と、前記基板上に配置された半導体素子と、前記半導体素子を封止している<1>~<5>のいずれか1項に記載のアンダーフィル材の硬化物と、を備える、半導体パッケージ。 <6> A substrate, a semiconductor element arranged on the substrate, and a cured product of the underfill material according to any one of <1> to <5> that seals the semiconductor element. A semiconductor package to prepare.
<7>基板と、前記基板上に配置された半導体素子との間の空隙を<1>~<5>のいずれか1項に記載のアンダーフィル材で充填する工程と、前記アンダーフィル材を硬化する工程と、を有する、半導体パッケージの製造方法。 <7> The step of filling the gap between the substrate and the semiconductor element arranged on the substrate with the underfill material according to any one of <1> to <5>, and the underfill material. A method for manufacturing a semiconductor package, which comprises a curing step.
本発明によれば、低熱膨張化と低粘度化を両立しうるアンダーフィル材、並びにこれを用いて得られる半導体パッケージ及びその製造方法が提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, an underfill material capable of achieving both low thermal expansion and low viscosity, a semiconductor package obtained by using the underfill material, and a method for manufacturing the same are provided.
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In the following embodiments, the components (including element steps and the like) are not essential unless otherwise specified. The same applies to the numerical values and their ranges, and does not limit the present invention.
本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本開示において「~」を用いて示された数値範囲には、「~」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
In the present disclosure, the term "process" includes, in addition to a process independent of other processes, the process as long as the purpose of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from the other process. ..
In the present disclosure, the numerical range indicated by using "-" includes the numerical values before and after "-" as the minimum value and the maximum value, respectively.
In the numerical range described stepwise in the present disclosure, the upper limit value or the lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of the numerical range described in another stepwise description. .. Further, in the numerical range described in the present disclosure, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the value shown in the examples.
In the present disclosure, each component may contain a plurality of applicable substances. When a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition, the content or content of each component is the total content or content of the plurality of substances present in the composition unless otherwise specified. Means quantity.
In the present disclosure, a plurality of types of particles corresponding to each component may be contained. When a plurality of particles corresponding to each component are present in the composition, the particle size of each component means a value for a mixture of the plurality of particles present in the composition unless otherwise specified.
<アンダーフィル材>
本開示のアンダーフィル材は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機充填剤とを含み、前記エポキシ樹脂が下記一般式(1)で表されるエポキシ化合物(以下、特定エポキシ化合物ともいう)を含む。
<Underfill material>
The underfill material of the present disclosure contains an epoxy resin, a curing agent, and an inorganic filler, and the epoxy resin contains an epoxy compound represented by the following general formula (1) (hereinafter, also referred to as a specific epoxy compound). ..
一般式(1)において、nは1又は2であり、mは2~4の整数である。R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数6以下の炭化水素基であり、同じ炭素原子に結合するR1及びR2の少なくとも一方は炭素数6以下の炭化水素基である。 In the general formula (1), n is 1 or 2, and m is an integer of 2 to 4. R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms, and at least one of R 1 and R 2 bonded to the same carbon atom is a hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms.
本発明者らの検討の結果、特定エポキシ化合物を含むアンダーフィル材は、特定エポキシ化合物を含まないアンダーフィル材に比べ、硬化物の熱膨張率の上昇を抑制しつつ、充填時の粘度を低減できることがわかった。これは、特定エポキシ化合物がアンダーフィル材の粘度を低減するという反応性希釈剤としての性質を有することに加え、他の反応性希釈剤として用いられるエポキシ樹脂に比べて硬化物の熱膨張率が上昇しにくい性質も有しているためと考えられる。 As a result of the studies by the present inventors, the underfill material containing the specific epoxy compound reduces the viscosity at the time of filling while suppressing the increase in the coefficient of thermal expansion of the cured product as compared with the underfill material not containing the specific epoxy compound. I found that I could do it. This is because the specific epoxy compound has the property as a reactive diluent that reduces the viscosity of the underfill material, and the coefficient of thermal expansion of the cured product is higher than that of the epoxy resin used as another reactive diluent. It is thought that this is because it also has the property of being difficult to rise.
特定エポキシ化合物を含むアンダーフィル材が他の反応性希釈剤を含むアンダーフィル材に比べて硬化物の熱膨張率が上昇しにくい理由は必ずしも明らかではないが、特定エポキシ化合物の分子に含まれる3級炭素原子(炭素原子に結合するR1とR2のいずれかが炭化水素基である)又は4級炭素原子(炭素原子に結合するR1とR2の両方が炭化水素基である)が分子運動の自由度を制限し、硬化物の熱膨張率の上昇を抑制するように作用していることが考えられる。 It is not always clear why the underfill material containing the specific epoxy compound is less likely to increase the thermal expansion rate of the cured product than the underfill material containing other reactive diluents, but it is contained in the molecule of the specific epoxy compound 3 A class carbon atom (either R 1 or R 2 bonded to the carbon atom is a hydrocarbon group) or a quaternary carbon atom (both R 1 and R 2 bonded to the carbon atom are hydrocarbon groups) It is considered that it acts to limit the degree of freedom of molecular motion and suppress the increase in the thermal expansion rate of the cured product.
特定エポキシ化合物を含むアンダーフィル材を用いることで、信頼性に優れる半導体パッケージを製造することができる。
さらに、特定エポキシ化合物を含むアンダーフィル材は他の反応性希釈剤を用いる場合に比べて硬化物の熱膨張率の上昇を抑えつつ粘度を低減できるため、無機充填剤の増量に対応しやすいという利点もある
By using an underfill material containing a specific epoxy compound, a semiconductor package having excellent reliability can be manufactured.
Furthermore, the underfill material containing a specific epoxy compound can reduce the viscosity while suppressing the increase in the coefficient of thermal expansion of the cured product compared to the case of using other reactive diluents, so it is easy to cope with the increase in the amount of the inorganic filler. There are also advantages
アンダーフィル材は、基板と半導体素子との間の空隙を充填する際の粘度が充分に低いことが好ましい。具体的には、110℃における粘度が1.0Pa・s以下であることが好ましく、0.75Pa・s以下であることがより好ましく、0.50Pa・s以下であることがさらに好ましい。本開示においてアンダーフィル材の110℃における粘度は、レオメーター(例えば、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製の「AR2000」)により、40mmのパラレルプレートにて、せん断速度:32.5/secの条件で測定される値である。 The underfill material preferably has a sufficiently low viscosity when filling the gap between the substrate and the semiconductor element. Specifically, the viscosity at 110 ° C. is preferably 1.0 Pa · s or less, more preferably 0.75 Pa · s or less, and even more preferably 0.50 Pa · s or less. In the present disclosure, the viscosity of the underfill material at 110 ° C. is measured by a leometer (for example, "AR2000" manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.) on a 40 mm parallel plate with a shear rate of 32.5. It is a value measured under the condition of / sec.
(A)エポキシ樹脂
エポキシ樹脂は、一般式(1)で表される特定エポキシ化合物を含むものであれば、特に制限されない。エポキシ樹脂に含まれる特定エポキシ化合物は、1種のみでも2種以上であってもよい。
(A) Epoxy resin The epoxy resin is not particularly limited as long as it contains the specific epoxy compound represented by the general formula (1). The specific epoxy compound contained in the epoxy resin may be only one kind or two or more kinds.
一般式(1)において、n個の構造単位は、同じ炭素原子に結合するR1及びR2の一方が炭素数6以下の炭化水素基である状態(すなわち、3級炭素原子)であっても、両方が炭素数6以下の炭化水素基である状態(すなわち、4級炭素原子)であってもよい。硬化物の熱膨張率の上昇抑制の観点からは、同じ炭素原子に結合するR1及びR2の両方が炭素数6以下の炭化水素基であることが好ましい。 In the general formula (1), the n structural units are in a state where one of R 1 and R 2 bonded to the same carbon atom is a hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms (that is, a tertiary carbon atom). Also, both may be in a state of being a hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms (that is, a quaternary carbon atom). From the viewpoint of suppressing an increase in the coefficient of thermal expansion of the cured product, it is preferable that both R 1 and R 2 bonded to the same carbon atom are hydrocarbon groups having 6 or less carbon atoms.
一般式(1)において、R1及びR2で表される炭素数6以下の炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基等が挙げられる。アンダーフィル材の低粘度化の観点からは、炭素数6以下のアルキル基であることが好ましく、炭素数3以下のアルキル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。 In the general formula (1), examples of the hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms represented by R 1 and R 2 include an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group and the like. From the viewpoint of reducing the viscosity of the underfill material, an alkyl group having 6 or less carbon atoms is preferable, an alkyl group having 3 or less carbon atoms is preferable, and a methyl group is more preferable.
一般式(1)において、アンダーフィル材の低粘度化の観点からは、nは1であることが好ましい。熱膨張率の上昇抑制の観点からは、mは2又は3であることが好ましく、2であることがより好ましい。 In the general formula (1), n is preferably 1 from the viewpoint of reducing the viscosity of the underfill material. From the viewpoint of suppressing the increase in the coefficient of thermal expansion, m is preferably 2 or 3, and more preferably 2.
一般式(1)においてn個の構造単位(3級炭素原子又は4級炭素原子)とm個の構造単位(メチレン基)の位置関係は特に制限されず、交互に配置されても交互に配置されていなくてもよい。 In the general formula (1), the positional relationship between n structural units (tertiary carbon atom or quaternary carbon atom) and m structural units (methylene group) is not particularly limited, and even if they are arranged alternately, they are arranged alternately. It does not have to be.
特定エポキシ化合物は、下記一般式(2)で表される構造を有するエポキシ化合物であってもよい。 The specific epoxy compound may be an epoxy compound having a structure represented by the following general formula (2).
一般式(2)において、R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数6以下の炭化水素基であり、R1及びR2の少なくとも一方は炭素数6以下の炭化水素基である。p及びqはそれぞれ独立に1又は2である。 In the general formula (2), R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or hydrocarbon groups having 6 or less carbon atoms, and at least one of R 1 and R 2 is a hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms. p and q are independently 1 or 2, respectively.
一般式(2)において、R1及びR2で表される炭素数1~6の炭化水素基の定義及び好ましい態様は、一般式(1)と同様である。 In the general formula (2), the definition and the preferred embodiment of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 1 and R 2 are the same as those in the general formula (1).
特定エポキシ化合物は、一般式(2)においてR1及びR2がそれぞれメチル基であり、p及びqがそれぞれ1であるエポキシ化合物(ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル)であってもよい。このエポキシ化合物は市販品としても入手可能である。市販品としては、共栄社化学株式会社の商品名「エポライト1500NP」、阪本薬品工業株式会社の商品名「SR-NPG」、株式会社ADEKAの商品名「ED-523L」等が挙げられる。 The specific epoxy compound may be an epoxy compound (neopentyl glycol diglycidyl ether) in which R 1 and R 2 are methyl groups, respectively, and p and q are 1, respectively, in the general formula (2). This epoxy compound is also available as a commercial product. Examples of commercially available products include the product name "Epolite 1500NP" of Kyoeisha Chemical Co., Ltd., the product name "SR-NPG" of Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd., and the product name "ED-523L" of ADEKA Corporation.
硬化物の熱膨張率の上昇抑制と充填時の粘度低減を両立させる観点からは、エポキシ樹脂は特定エポキシ化合物と、特定エポキシ化合物以外のエポキシ樹脂とを含むことが好ましい。この場合、特定エポキシ化合物の含有率は、エポキシ樹脂全体の1.0質量%~50.0質量%であることが好ましく、1.0質量%~30.0質量%であることがより好ましい。 From the viewpoint of suppressing the increase in the coefficient of thermal expansion of the cured product and reducing the viscosity at the time of filling, the epoxy resin preferably contains a specific epoxy compound and an epoxy resin other than the specific epoxy compound. In this case, the content of the specific epoxy compound is preferably 1.0% by mass to 50.0% by mass, and more preferably 1.0% by mass to 30.0% by mass of the entire epoxy resin.
エポキシ樹脂が特定エポキシ化合物以外のエポキシ樹脂を含む場合、その種類は特に制限されない。例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、アルコールエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、及びシロキサン系エポキシ樹脂が挙げられる。特定エポキシ化合物以外のエポキシ樹脂は、1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。 When the epoxy resin contains an epoxy resin other than the specific epoxy compound, the type thereof is not particularly limited. For example, bisphenol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, hydrogenated bisphenol type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, alcohol ether type epoxy resin, cyclic aliphatic type epoxy resin, fluorene type epoxy resin, and Examples include siloxane-based epoxy resins. As the epoxy resin other than the specific epoxy compound, one type may be used alone or two or more types may be used in combination.
上記エポキシ樹脂の中でも、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂及び3官能以上のグリシジルアミン型エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂及び3官能以上のグリシジルアミン型エポキシ樹脂をそれぞれ含むことがより好ましい。 Among the above epoxy resins, it is preferable to contain at least one selected from the group consisting of bisphenol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin and trifunctional or higher glycidylamine type epoxy resin, and it is preferable to include bisphenol type epoxy resin and naphthalene type epoxy resin. It is more preferable to contain a trifunctional or higher glycidylamine type epoxy resin, respectively.
ビスフェノール型エポキシ樹脂の種類は特に制限されず、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂等が挙げられる。アンダーフィル材として使用するためには、ビスフェノール型エポキシ樹脂は常温(25℃、以下も同様)で液状のものであることが好ましく、常温で液状のビスフェノールF型エポキシ樹脂であることがより好ましい。常温で液状のビスフェノール型エポキシ樹脂は、市販品としても入手可能である。例えば、常温で液状のビスフェノールF型エポキシ樹脂の市販品としては、新日鉄住金化学株式会社の商品名「エポトート YDF-8170C」が挙げられる。 The type of the bisphenol type epoxy resin is not particularly limited, and examples thereof include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and bisphenol AD type epoxy resin. In order to use it as an underfill material, the bisphenol type epoxy resin is preferably liquid at room temperature (25 ° C., the same applies hereinafter), and more preferably the bisphenol F type epoxy resin liquid at room temperature. The bisphenol type epoxy resin that is liquid at room temperature is also available as a commercial product. For example, as a commercially available product of bisphenol F type epoxy resin liquid at room temperature, the trade name "Epototo YDF-8170C" of Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation can be mentioned.
ビスフェノール型エポキシ樹脂のエポキシ樹脂全体に占める割合は特に制限されず、アンダーフィル材の所望の特性に応じて選択できる。例えば、10質量%~90質量%の範囲から選択できる。 The ratio of the bisphenol type epoxy resin to the entire epoxy resin is not particularly limited and can be selected according to the desired characteristics of the underfill material. For example, it can be selected from the range of 10% by mass to 90% by mass.
ナフタレン型エポキシ樹脂の種類は特に制限されない。アンダーフィル材に使用するナフタレン型エポキシ樹脂は、常温で液状のものであることが好ましい。常温で液状のナフタレン型エポキシ樹脂としては、1,6-ビス(グリシジルオキシ)ナフタレンが挙げられる。1,6-ビス(グリシジルオキシ)ナフタレンは市販品としても入手可能である。市販品としては、例えば、DIC株式会社の商品名「エピクロン HP-4032D」が挙げられる。 The type of naphthalene type epoxy resin is not particularly limited. The naphthalene-type epoxy resin used for the underfill material is preferably liquid at room temperature. Examples of the naphthalene-type epoxy resin liquid at room temperature include 1,6-bis (glycidyloxy) naphthalene. 1,6-bis (glycidyloxy) naphthalene is also available as a commercial product. Examples of the commercially available product include the trade name "Epiclon HP-4032D" of DIC Corporation.
アンダーフィル材がエポキシ樹脂としてナフタレン型エポキシ樹脂を含む場合、その割合は特に制限されない。例えば、硬化物の熱膨張率の上昇抑制の観点からはエポキシ樹脂全体に占める割合が10質量%以上であることが好ましく、アンダーフィル材としての特性のバランスの観点からは50質量%以下であることが好ましい。 When the underfill material contains a naphthalene type epoxy resin as the epoxy resin, the ratio thereof is not particularly limited. For example, from the viewpoint of suppressing the increase in the coefficient of thermal expansion of the cured product, the ratio to the entire epoxy resin is preferably 10% by mass or more, and from the viewpoint of the balance of the characteristics as the underfill material, it is 50% by mass or less. Is preferable.
3官能以上のグリシジルアミン型エポキシ樹脂の種類は特に制限されない。アンダーフィル材として使用する3官能以上のグリシジルアミン型エポキシ樹脂は、常温で液状のものであることが好ましい。 The type of trifunctional or higher glycidylamine type epoxy resin is not particularly limited. The trifunctional or higher functional glycidylamine type epoxy resin used as the underfill material is preferably liquid at room temperature.
常温で液状である3官能以上のグリシジルアミン型エポキシ樹脂としては、トリグリシジル-p-アミノフェノールが挙げられる。トリグリシジル-p-アミノフェノールは市販品としても入手可能である。市販品としては、例えば、三菱ケミカル株式会社の商品名「jER-630」及び「jER-630LSD」、並びに株式会社ADEKAの商品名「EP-3950S」が挙げられる。 Examples of the trifunctional or higher glycidylamine type epoxy resin which is liquid at room temperature include triglycidyl-p-aminophenol. Triglycidyl-p-aminophenol is also available as a commercial product. Examples of commercially available products include the product names "jER-630" and "jER-630LSD" of Mitsubishi Chemical Corporation, and the product names "EP-3950S" of ADEKA Corporation.
アンダーフィル材がエポキシ樹脂として3官能以上のグリシジルアミン型エポキシ樹脂を含む場合、その割合は特に制限されない。例えば、耐熱性向上の観点からはエポキシ樹脂全体に占める割合が10質量%以上であることが好ましい。一方、アンダーフィル材としての特性のバランスの観点からは50質量%以下であることが好ましい。 When the underfill material contains a trifunctional or higher functional glycidylamine type epoxy resin as the epoxy resin, the ratio thereof is not particularly limited. For example, from the viewpoint of improving heat resistance, the proportion of the total epoxy resin is preferably 10% by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of the balance of the characteristics as the underfill material, it is preferably 50% by mass or less.
アンダーフィル材に含まれるエポキシ樹脂は、常温で液状のエポキシ樹脂と、常温で固体のエポキシ樹脂とを含んでもよい。この場合、充分に低い粘度を維持する観点から、常温で固体のエポキシ樹脂の割合はエポキシ樹脂全体の20質量%以下であることが好ましい。 The epoxy resin contained in the underfill material may include an epoxy resin that is liquid at room temperature and an epoxy resin that is solid at room temperature. In this case, from the viewpoint of maintaining a sufficiently low viscosity, the proportion of the epoxy resin solid at room temperature is preferably 20% by mass or less of the total epoxy resin.
(B)硬化剤
硬化剤の種類は特に制限されず、アンダーフィル材の所望の特性等に応じて選択できる。例えば、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、酸無水物硬化剤、ポリメルカプタン硬化剤、ポリアミノアミド硬化剤、イソシアネート硬化剤、ブロックイソシアネート硬化剤等が挙げられる。硬化剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(B) Curing agent The type of curing agent is not particularly limited and can be selected according to the desired characteristics of the underfill material and the like. Examples thereof include amine curing agents, phenol curing agents, acid anhydride curing agents, polypeptide curing agents, polyaminoamide curing agents, isocyanate curing agents, blocked isocyanate curing agents and the like. As the curing agent, one type may be used alone or two or more types may be used in combination.
アンダーフィル材に使用する硬化剤は、常温で液状のものが好ましく、被着体への接着性の観点からは、アミン硬化剤であることが好ましい。アミン硬化剤としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、n-プロピルアミン、2-ヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、シクロヘキシルアミン、4,4’-ジアミノ-ジシクロヘキシルメタン等の脂肪族アミン化合物、ジエチルトルエンジアミン、3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2-メチルアニリン等の芳香族アミン化合物、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-イソプロピルイミダゾール等のイミダゾール化合物、イミダゾリン、2-メチルイミダゾリン、2-エチルイミダゾリン等のイミダゾリン化合物などが挙げられる。これらの中でも、芳香族アミン化合物が好ましい。 The curing agent used for the underfill material is preferably a liquid at room temperature, and is preferably an amine curing agent from the viewpoint of adhesiveness to the adherend. Examples of the amine curing agent include aliphatic amine compounds such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, n-propylamine, 2-hydroxyethylaminopropylamine, cyclohexylamine, 4,4'-diamino-dicyclohexylmethane, diethyltoluenediamine, and 3, Aromatic amine compounds such as 3'-diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane and 2-methylaniline, imidazole compounds such as imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole and 2-isopropylimidazole, imidazoline and 2-methyl. Examples thereof include imidazoline compounds such as imidazoline and 2-ethyl imidazoline. Among these, aromatic amine compounds are preferable.
エポキシ樹脂と硬化剤の配合比は、それぞれの未反応分を少なく抑える観点からは、エポキシ樹脂のエポキシ基の数に対する硬化剤の官能基(アミン硬化剤の場合は活性水素)の数の比(硬化剤の官能基数/エポキシ樹脂のエポキシ基数)が0.5~2.0の範囲内となるように設定されることが好ましく、0.6~1.3の範囲内となるように設定されることがより好ましい。成形性と耐リフロー性の観点からは、0.8~1.2の範囲内となるように設定されることがさらに好ましい。 The compounding ratio of the epoxy resin and the curing agent is the ratio of the number of functional groups of the curing agent (active hydrogen in the case of the amine curing agent) to the number of epoxy groups of the epoxy resin from the viewpoint of suppressing the unreacted portion of each. The number of functional groups of the curing agent / the number of epoxy groups of the epoxy resin) is preferably set to be in the range of 0.5 to 2.0, and is set to be in the range of 0.6 to 1.3. Is more preferable. From the viewpoint of moldability and reflow resistance, it is more preferable to set it in the range of 0.8 to 1.2.
(C)無機充填剤
無機充填剤の種類は、特に制限されない。具体的には、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸カルシウム、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア、タルク、クレー、マイカ等の無機材料が挙げられる。また、難燃効果を有する無機充填剤を用いてもよい。難燃効果を有する無機充填剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、マグネシウムと亜鉛の複合水酸化物等の複合金属水酸化物、硼酸亜鉛などが挙げられる。
(C) Inorganic filler The type of the inorganic filler is not particularly limited. Specifically, silica, alumina, calcium carbonate, zirconium silicate, calcium silicate, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, beryllia, zirconia, zircon, fosterite, steatite, spinel, mulite, titania, talc, clay. , Inorganic materials such as mica. Further, an inorganic filler having a flame-retardant effect may be used. Examples of the inorganic filler having a flame-retardant effect include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, a composite metal hydroxide such as a composite hydroxide of magnesium and zinc, and zinc borate.
上記無機充填剤の中でも、熱膨張率低減の観点からはシリカが好ましく、熱伝導性向上の観点からはアルミナが好ましい。無機充填剤は1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Among the above-mentioned inorganic fillers, silica is preferable from the viewpoint of reducing the coefficient of thermal expansion, and alumina is preferable from the viewpoint of improving thermal conductivity. The inorganic filler may be used alone or in combination of two or more.
アンダーフィル材に含まれる無機充填剤の量は、特に制限されない。硬化後の熱膨張率を低減する観点からは、無機充填剤の量は多いほど好ましい。例えば、無機充填剤の含有率がアンダーフィル材全体の50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましい。一方、粘度上昇を抑制する観点からは、無機充填剤の量は少ないほど好ましい。例えば、無機充填剤の含有率がアンダーフィル材全体の80質量%以下であることが好ましい。 The amount of the inorganic filler contained in the underfill material is not particularly limited. From the viewpoint of reducing the coefficient of thermal expansion after curing, the larger the amount of the inorganic filler, the more preferable. For example, the content of the inorganic filler is preferably 50% by mass or more, and more preferably 60% by mass or more of the entire underfill material. On the other hand, from the viewpoint of suppressing the increase in viscosity, it is preferable that the amount of the inorganic filler is small. For example, the content of the inorganic filler is preferably 80% by mass or less of the entire underfill material.
無機充填剤が粒子状である場合、その平均粒子径は、特に制限されない。例えば、体積平均粒子径が0.05μm~20μmであることが好ましく、0.1μm~15μmであることがより好ましい。無機充填剤の体積平均粒子径が0.05μm以上であると、アンダーフィル材の粘度の上昇がより抑制される傾向にある。体積平均粒子径が20μm以下であると、狭い隙間への充填性がより向上する傾向にある。無機充填剤の体積平均粒子径は、レーザー散乱回折法粒度分布測定装置により得られる体積基準の粒度分布において小径側からの体積の累積が50%となるときの粒子径(D50)として測定することができる。 When the inorganic filler is in the form of particles, its average particle size is not particularly limited. For example, the volume average particle diameter is preferably 0.05 μm to 20 μm, and more preferably 0.1 μm to 15 μm. When the volume average particle size of the inorganic filler is 0.05 μm or more, the increase in the viscosity of the underfill material tends to be further suppressed. When the volume average particle diameter is 20 μm or less, the filling property into a narrow gap tends to be further improved. The volume average particle size of the inorganic filler shall be measured as the particle size (D50) when the cumulative volume from the small diameter side is 50% in the volume-based particle size distribution obtained by the laser scattering diffraction method particle size distribution measuring device. Can be done.
(D)添加剤
アンダーフィル材は、上述の成分に加えて、硬化促進剤、応力緩和剤、カップリング剤、着色剤等の各種添加剤を含んでもよい。アンダーフィル材は、以下に例示する添加剤以外にも必要に応じて当技術分野で周知の各種添加剤を含んでもよい。
(D) Additives In addition to the above-mentioned components, the underfill material may contain various additives such as a curing accelerator, a stress relaxation agent, a coupling agent, and a colorant. The underfill material may contain various additives well known in the art, if necessary, in addition to the additives exemplified below.
(硬化促進剤)
アンダーフィル材は、硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤の種類は特に制限されず、エポキシ樹脂及び硬化剤の種類、アンダーフィル材の所望の特性等に応じて選択できる。
(Curing accelerator)
The underfill material may contain a curing accelerator. The type of the curing accelerator is not particularly limited, and can be selected according to the types of the epoxy resin and the curing agent, the desired characteristics of the underfill material, and the like.
アンダーフィル材が硬化促進剤を含む場合、その量は硬化性樹脂成分(エポキシ樹脂と硬化剤の合計)100質量部に対して0.1質量部~30質量部であることが好ましく、1質量部~15質量部であることがより好ましい。 When the underfill material contains a curing accelerator, the amount thereof is preferably 0.1 part by mass to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curable resin component (total of epoxy resin and curing agent), and 1 part by mass. More preferably, it is from 10 parts by mass to 15 parts by mass.
(応力緩和剤)
アンダーフィル材は、応力緩和剤を含んでもよい。応力緩和剤としては、熱可塑性エラストマー、NR(天然ゴム)、NBR(アクリロニトリル-ブタジエンゴム)、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の粒子などが挙げられる。応力緩和材剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Stress relaxation agent)
The underfill material may contain a stress relaxation agent. Examples of the stress relieving agent include particles such as thermoplastic elastomer, NR (natural rubber), NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), acrylic rubber, urethane rubber, and silicone rubber. As the stress relaxation material, one type may be used alone or two or more types may be used in combination.
アンダーフィル材が応力緩和剤を含む場合、その量は硬化性樹脂成分(エポキシ樹脂と硬化剤の合計)100質量部に対して0.1質量部~30質量部であることが好ましく、1質量部~15質量部であることがより好ましい。 When the underfill material contains a stress relieving agent, the amount thereof is preferably 0.1 part by mass to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curable resin component (total of epoxy resin and curing agent), and 1 part by mass. More preferably, it is from 10 parts by mass to 15 parts by mass.
(カップリング剤)
アンダーフィル材は、カップリング剤を含んでもよい。カップリング剤としては、エポキシシラン、フェニルシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、フェニルアミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等のシラン化合物、チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウム/ジルコニウム化合物などが挙げられる。これらの中でもシラン化合物(シランカップリング剤)が好ましい。カップリング剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Coupling agent)
The underfill material may contain a coupling agent. Examples of the coupling agent include silane compounds such as epoxysilane, phenylsilane, mercaptosilane, aminosilane, phenylaminosilane, alkylsilane, ureidosilane and vinylsilane, titanium compounds, aluminum chelate compounds and aluminum / zirconium compounds. Among these, a silane compound (silane coupling agent) is preferable. As the coupling agent, one type may be used alone or two or more types may be used in combination.
アンダーフィル材がカップリング剤を含む場合、カップリング剤の量は、無機充填剤100質量部に対して0.05質量部~5質量部であることが好ましく、0.1質量部~2.5質量部であることがより好ましい。 When the underfill material contains a coupling agent, the amount of the coupling agent is preferably 0.05 parts by mass to 5 parts by mass, and 0.1 parts by mass to 2. parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic filler. It is more preferably 5 parts by mass.
(着色剤)
アンダーフィル材は、着色剤を含んでもよい。着色剤としては、カーボンブラック、有機染料、有機顔料、鉛丹、ベンガラ等が挙げられる。着色剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Colorant)
The underfill material may contain a colorant. Examples of the colorant include carbon black, organic dyes, organic pigments, lead tan, red iron oxide and the like. As the colorant, one type may be used alone or two or more types may be used in combination.
アンダーフィル材が着色剤を含む場合、その量は硬化性樹脂成分(エポキシ樹脂と硬化剤の合計)100質量部に対して0.01質量部~10質量部であることが好ましく、0.1質量部~5質量部であることがより好ましい。 When the underfill material contains a colorant, the amount thereof is preferably 0.01 part by mass to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curable resin component (total of epoxy resin and curing agent), 0.1. It is more preferably 5 parts by mass to 5 parts by mass.
(アンダーフィル材の用途)
アンダーフィル材は、種々の実装技術に用いることができる。特に、フリップチップ型実装技術に用いるアンダーフィル材として好適に用いることができる。例えば、バンプ等で接合された半導体素子と基板の間の隙間を充填する用途に好適に用いることができる。
(Use of underfill material)
The underfill material can be used in various mounting techniques. In particular, it can be suitably used as an underfill material used in flip-chip type mounting technology. For example, it can be suitably used for filling a gap between a semiconductor element bonded by a bump or the like and a substrate.
アンダーフィル材を用いて半導体素子と基板の間の隙間を充填する方法は、特に制限されない。例えば、ディスペンサー等を用いて公知の方法により行うことができる。 The method of filling the gap between the semiconductor element and the substrate by using the underfill material is not particularly limited. For example, it can be carried out by a known method using a dispenser or the like.
<半導体パッケージ>
本開示の半導体パッケージは、基板と、前記基板上に配置された半導体素子と、前記半導体素子を封止している上述したアンダーフィル材の硬化物と、を備える。
<Semiconductor package>
The semiconductor package of the present disclosure includes a substrate, a semiconductor element arranged on the substrate, and a cured product of the above-mentioned underfill material that seals the semiconductor element.
上記半導体パッケージにおいて、半導体素子と基板の種類は特に制限されず、半導体パッケージの分野で一般的に使用されるものから選択できる。上記半導体パッケージは、アンダーフィル材の硬化物の熱膨張率が低減されているため、例えば、アンダーフィル材の硬化物と半導体素子の間に応力が生じた場合、これを抑制する効果に優れている。 In the above semiconductor package, the types of semiconductor elements and substrates are not particularly limited, and can be selected from those generally used in the field of semiconductor packages. Since the thermal expansion coefficient of the cured product of the underfill material is reduced in the above semiconductor package, for example, when stress is generated between the cured product of the underfill material and the semiconductor element, it is excellent in the effect of suppressing the stress. There is.
<半導体パッケージの製造方法>
本開示の半導体パッケージの製造方法は、基板と、前記基板上に配置された半導体素子との間の空隙を上述したアンダーフィル材で充填する工程と、前記アンダーフィル材を硬化する工程と、を有する。
<Manufacturing method of semiconductor package>
The method for manufacturing a semiconductor package of the present disclosure includes a step of filling a gap between a substrate and a semiconductor element arranged on the substrate with the above-mentioned underfill material, and a step of curing the underfill material. Have.
上記方法において、半導体素子と基板の種類は特に制限されず、半導体パッケージの分野で一般的に使用されるものから選択できる。アンダーフィル材を用いて半導体素子と基板の間の隙間を充填する方法、及び充填後にアンダーフィル材を硬化する方法は特に制限されず、公知の手法で行うことができる。 In the above method, the types of the semiconductor element and the substrate are not particularly limited, and can be selected from those generally used in the field of semiconductor packaging. The method of filling the gap between the semiconductor element and the substrate using the underfill material and the method of curing the underfill material after filling are not particularly limited, and can be performed by a known method.
以下、本開示のアンダーフィル材を実施例により具体的に説明するが、本開示の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the underfill material of the present disclosure will be specifically described with reference to Examples, but the scope of the present disclosure is not limited to these Examples.
(アンダーフィル材の調製)
表1に示す成分を表1に示す量(質量部)にて混合し、アンダーフィル材を調製した。各成分の詳細は下記のとおりである。
(Preparation of underfill material)
The components shown in Table 1 were mixed in an amount (part by mass) shown in Table 1 to prepare an underfill material. The details of each component are as follows.
エポキシ樹脂1…液状ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量:160g/eq、商品名「エポトート YDF-8170C」、新日鉄住金化学株式会社
エポキシ樹脂2…トリグリシジル-p-アミノフェノール、エポキシ当量:95g/eq、商品名「jER 630」、三菱ケミカル株式会社
エポキシ樹脂3…1,6-ビス(グリシジルオキシ)ナフタレン、エポキシ当量:143g/eq、商品名「エピクロン HP-4023D」、DIC株式会社
Epoxy resin 1 ... Liquid bisphenol F type epoxy resin, epoxy equivalent: 160 g / eq, trade name "Epototo YDF-8170C", Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. Epoxy resin 2 ... Triglycidyl-p-aminophenol, epoxy equivalent: 95 g / eq , Product name "jER 630", Mitsubishi Chemical Co., Ltd. Epoxy resin 3 ... 1,6-bis (glycidyloxy) naphthalene, epoxy equivalent: 143 g / eq, product name "Epicron HP-4023D", DIC Corporation
特定エポキシ化合物…ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エポキシ当量:108g/eq、商品名「アデカレジン ED-523L」、株式会社ADEKA
比較例エポキシ化合物1…1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、エポキシ当量:102g/eq、商品名「SR-14BJ」、阪本薬品工業株式会社
比較例エポキシ化合物2…トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、エポキシ当量:120、商品名「エポトート ZX-1542」、新日鉄住金化学株式会社
Specific epoxy compound ... Neopentyl glycol diglycidyl ether, epoxy equivalent: 108 g / eq, trade name "ADEKA REGIN ED-523L", ADEKA CORPORATION
Comparative Example Epoxy Compound 1 ... 1,4-Butanediol Diglycidyl Ether, Epoxy Equivalent: 102 g / eq, Trade Name "SR-14BJ", Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd. Comparative Example Epoxy Compound 2 ... Trimethylol Propanetriglycidyl Ether, Epoxy Equivalent: 120, product name "Epoxy ZX-1542", Nippon Steel & Sumitomo Metal Chemical Co., Ltd.
硬化剤1…ジエチルトルエンジアミン、商品名「jERキュア W」、活性水素当量:45g/eq、三菱ケミカル株式会社
硬化剤2…3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、商品名「カヤハード A-A」、活性水素当量:63g/eq、日本化薬株式会社
Hardener 1 ... Diethyltoluenediamine, trade name "jER Cure W", active hydrogen equivalent: 45 g / eq, Mitsubishi Chemical Co., Ltd. Hardener 2 ... 3,3'-diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, trade name " Kayahard AA ”, active hydrogen equivalent: 63 g / eq, Nippon Kayaku Co., Ltd.
無機充填剤…体積平均粒子径が0.5μmの球状シリカ、商品名「SE2200」、株式会社アドマテックス Inorganic filler: Spherical silica with a volume average particle diameter of 0.5 μm, trade name “SE2200”, Admatex Co., Ltd.
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、商品名「サイラエース S510」、JNC株式会社 Coupling agent: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, trade name "Sila Ace S510", JNC Corporation
着色剤…カーボンブラック、商品名「MA-100」、三菱ケミカル株式会社 Colorant ... Carbon black, product name "MA-100", Mitsubishi Chemical Corporation
(110℃での粘度の測定)
アンダーフィル材をレオメーター(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製の「AR2000」)を用い、40mmのパラレルプレートにて、せん断速度:32.5/secの条件で測定した値を110℃での粘度とした。
(Measurement of viscosity at 110 ° C)
The underfill material was measured using a leometer (“AR2000” manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.) on a 40 mm parallel plate under the condition of shear rate: 32.5 / sec. The viscosity at ° C was used.
(熱膨張係数の測定)
アンダーフィル材を直径8mm、長さ20mmの円柱状に150℃で2時間加熱成形して得られた硬化物の寸法の変化を、TMA(熱機械分析装置)としてティーエーインスツルメント社の「TA4000SA」を用い、昇温速度3℃/min、測定温度範囲0~250℃で測定し、10℃~30℃の直線の勾配を熱膨張係数(ppm/℃)とした。
(Measurement of coefficient of thermal expansion)
The change in the dimensions of the cured product obtained by heating and molding the underfill material into a cylinder with a diameter of 8 mm and a length of 20 mm at 150 ° C for 2 hours is referred to as TMA (thermomechanical analyzer) by TA Instruments. Using "TA4000SA", the temperature was measured at a heating rate of 3 ° C./min and a measurement temperature range of 0 to 250 ° C., and the linear gradient of 10 ° C. to 30 ° C. was defined as the thermal expansion coefficient (ppm / ° C.).
表1に示すように、特定エポキシ化合物を配合したアンダーフィル材は、無機充填剤の含有率が同じで特定エポキシ化合物を配合していないアンダーフィル材と比べると(実施例1及び2と比較例1、実施例3~6と比較例6、実施例7と比較例7)、110℃での粘度の値が小さかった。また、特定エポキシ化合物を配合したアンダーフィル材は、無機充填剤の含有率が同じで反応性希釈剤として一般に用いられる比較用エポキシ化合物1又は2を配合したアンダーフィル材と比べると(実施例1及び2と比較例2~5)、硬化物の熱膨張係数の値が小さかった。
以上より、エポキシ樹脂として特定エポキシ化合物を配合することで、アンダーフィル材の硬化物の熱膨張率の上昇を抑えつつ充填時の粘度を低減できることがわかった。
As shown in Table 1, the underfill material containing the specific epoxy compound has the same content of the inorganic filler as compared with the underfill material containing no specific epoxy compound (Comparative Examples with Examples 1 and 2). 1. Examples 3 to 6 and Comparative Example 6, Example 7 and Comparative Example 7), the values of viscosity at 110 ° C. were small. Further, the underfill material containing the specific epoxy compound is compared with the underfill material containing the comparative epoxy compound 1 or 2 which has the same content of the inorganic filler and is generally used as a reactive diluent (Example 1). And 2 and Comparative Examples 2 to 5), the value of the coefficient of thermal expansion of the cured product was small.
From the above, it was found that by blending a specific epoxy compound as the epoxy resin, the viscosity at the time of filling can be reduced while suppressing the increase in the coefficient of thermal expansion of the cured product of the underfill material.
Claims (8)
〔一般式(1)において、nは1又は2であり、mは2~4の整数である。R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数6以下の炭化水素基であり、同じ炭素原子に結合するR1及びR2の少なくとも一方は炭素数6以下の炭化水素基である。〕 The epoxy resin contains an epoxy resin, a curing agent, and an inorganic filler, and the epoxy resin contains an epoxy compound represented by the following general formula (1), and the content of the epoxy compound is 1.0 of the entire epoxy resin. An underfill material having a mass% to 50.0% by mass .
[In the general formula (1), n is 1 or 2, and m is an integer of 2 to 4. R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms, and at least one of R 1 and R 2 bonded to the same carbon atom is a hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms. ]
〔一般式(2)において、R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数6以下の炭化水素基であり、R1及びR2の少なくとも一方は炭素数6以下の炭化水素基である。p及びqはそれぞれ独立に1又は2である。〕 The underfill material according to claim 1, wherein the epoxy compound is an epoxy compound having a structure represented by the following general formula (2).
[In the general formula (2), R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or hydrocarbon groups having 6 or less carbon atoms, and at least one of R 1 and R 2 is a hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms. .. p and q are independently 1 or 2, respectively. ]
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