アンダーフィル用液状樹脂組成物、フリップチップ実装体およびその製造方法
【課題】 加熱雰囲気で保持後に、真空工法により半導体チップと基板の間隙に充填が可能なアンダーフィル用樹脂組成物を提供することである。特に、減圧かつ加熱雰囲気でアンダーフィル用樹脂組成物を塗布する真空工法で使用可能なアンダーフィル用樹脂組成物を提供することである。
【解決手段】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）アミン系硬化剤、および（Ｃ）無機充填剤を含む組成物であって、温度：２５℃での粘度が１〜１５０Ｐａ・ｓであり、かつ温度：１００℃において粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分であることを特徴とする、アンダーフィル用液状樹脂組成物である。
【解決手段】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）アミン系硬化剤、および（Ｃ）無機充填剤を含む組成物であって、温度：２５℃での粘度が１〜１５０Ｐａ・ｓであり、かつ温度：１００℃において粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分であることを特徴とする、アンダーフィル用液状樹脂組成物である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリップチップボンディングと組み合わせて用いるアンダーフィル用液状樹脂組成物、およびこのアンダーフィル用液状樹脂組成物を用いてなるフリップチップ実装体および該実装体の製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、アンダーフィル工程を真空下で行う時に用いられるアンダーフィル用液状樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器のさらなる配線等の高密度化、高周波化に対応可能な半導体チップの実装方式として、フリップチップボンディングが利用されている。一般的に、フリップチップボンディングでは、半導体チップと基板の間隙を、アンダーフィルと呼ばれる材料で封止する。
【０００３】
通常、アンダーフィル工程では、半導体チップと基板の間隙に、アンダーフィルを充填する際に、半導体チップの一辺または二辺に低粘度の液状樹脂組成物を塗布する。この際、低粘度の液状樹脂組成物は、毛細管現象により半導体チップと基板の間隙に浸入する。
【０００４】
より近年のフリップチップのバンプ密度のさらなる向上により、上記のアンダーフィル工程では、アンダーフィル中に気泡が残存することが問題となってきた。この問題を解決するために、真空雰囲気中で半導体チップの周辺の全域にわたり、液状樹脂組成物を塗布した後、真空雰囲気の真空度を低下して、または真空雰囲気を通常の大気圧雰囲気にして、差圧充填する方法（以下、真空工法という）が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
この真空工法を利用するに当たり、フリップチップ実装体１個当たりを製造するのにかかる時間を短縮するために、７０〜１１０℃程度の加熱雰囲気で、液状樹脂組成物を塗布する工程が検討されている。この工程では、多数の半導体チップを一度に処理するために、塗布時間に５〜１２０分程度を要することがある。
【０００６】
また、真空工法の別の態様として、半導体チップの周辺の全域にわたり、液状樹脂組成物を大気圧雰囲気で塗布した後に、真空雰囲気にし、その後、真空雰囲気の真空度を低下して、もしくは真空雰囲気を通常の大気圧雰囲気にして、差圧充填する方法も検討されている。このときにも、加熱雰囲気で液状樹脂組成物を塗布する工程が、考慮されている。
【０００７】
しかしながら、現在、使用されているアンダーフィル用樹脂組成物としては、毛細管現象により、半導体チップと基板の間隙に浸入させるために、低粘度のものが使用されている。これを真空工法に使用すると、加熱雰囲気での５分〜１２０分程度の塗布中に、（１）アンダーフィル用樹脂組成物の一部が揮発し、発泡してしまう、（２）アンダーフィル用樹脂組成物の硬化が始まってしまい、塗布後に真空度を低下、または通常の大気圧雰囲気にしても、半導体チップと基板の間隙に充分に浸入しない、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２９７９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、加熱雰囲気で保持した後であっても、真空工法により半導体チップと基板の間隙に充填が可能なアンダーフィル用樹脂組成物を提供することである。特に、減圧かつ加熱雰囲気でアンダーフィル用樹脂組成物を塗布する真空工法で使用可能なアンダーフィル用樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、以下の構成を有することによって上記問題を解決したアンダーフィル用液状樹脂組成物に関する。
（１）（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）アミン系硬化剤、および（Ｃ）無機充填剤を含む組成物であって、温度：２５℃での粘度が１〜１５０Ｐａ・ｓであり、かつ温度：１００℃において粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分であることを特徴とする、アンダーフィル用液状樹脂組成物。
（２）圧力：１００Ｐａ、温度：１００℃において、粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分である、上記（１）記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
（３）圧力：１００Ｐａ、温度：１００℃において、２時間保持したときの平均揮発速度が０〜１．３質量％／時である、上記（１）または（２）記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
（４）圧力：１００Ｐａ、温度：１００℃において、２時間保持したときの成分（Ｂ）の平均揮発速度が０〜１０質量％／時である、上記（１）〜（３）のいずれか記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
（５）成分（Ｂ）が、１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物および／または２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物を含み、前記芳香族アミン化合物の合計１００質量部に対して、２個のベンゼン環を有する芳香族アミン化合物が５０〜１００質量部である、上記（１）〜（４）のいずれか記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
（６）成分（Ａ）が、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂およびナフタレ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種である、上記（１）〜（５）のいずれか記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
（７）成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｂ）を３０〜１２０質量部、成分（Ｃ）を１６０〜４００質量部含む、上記（１）〜（６）のいずれか記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
（８）上記（１）〜（７）のいずれか記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物を用いて封止された、フリップチップ実装体。
（９）上記（１）〜（７）のいずれか記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物を用いて封止する、フリップチップ実装体の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明（１）によれば、加熱雰囲気での保持後に、半導体チップと基板の間隙に充填が可能なアンダーフィル用液状樹脂組成物が得られる。
【００１２】
本発明（２）によれば、減圧かつ加熱雰囲気での保持後に、半導体チップと基板の間隙に充填ができるので、真空工法で利用可能なアンダーフィル用液状樹脂組成物が得られる。
【００１３】
本発明（３）または（４）によれば、真空加熱雰囲気でも発泡が抑制されるアンダーフィル用液状樹脂組成物が得られる。
【００１４】
本発明（８）によれば、本発明（１）〜（７）のアンダーフィル用液状樹脂組成物を用いて封止されたフリップチップ実装体が得られる。
【００１５】
本発明（９）によれば、本発明（１）〜（７）のアンダーフィル用液状樹脂組成物で封止されるフリップチップ実装体を、容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】フリップチップ実装体の一例を示す図である。
【図２】フリップチップ実装体の真空工法による製造方法の一例を示す図である。
【図３】アミン系硬化剤Ａとアミン系硬化剤Ｂの合計１００質量部に対するアミン系硬化剤Ａの質量部が、揮発速度に及ぼす影響を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）アミン系硬化剤、および（Ｃ）無機充填剤を含む組成物であって、温度：２５℃での粘度が１〜１５０Ｐａ・ｓであり、かつ温度：１００℃において粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分であることを特徴とする。
【００１８】
（Ａ）成分としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、エーテル系またはポリエーテル系エポキシ樹脂、オキシラン環含有エポキシ樹脂等が挙げられ、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂が、アンダーフィル用液状樹脂組成物の粘度の観点から好ましい。
【００１９】
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂としては、好ましくは、式（１）：
【００２０】
【化１】
【００２１】
で示され、式中、ｎは平均値を表し、好ましくは０〜１０、特に好ましくは０〜４である。エポキシ当量は、１６０〜９００ｇ／ｅｑが好ましい。
【００２２】
ナフタレン型エポキシ樹脂は、好ましくは、式（２）または式（３）：
【００２３】
【化２】
【００２４】
【化３】
【００２５】
で示される。
【００２６】
（Ａ）成分は、単独でも２種以上を併用してもよい。
【００２７】
（Ｂ）成分としては、脂肪族ポリアミン；芳香族アミン；ポリアミノアミド、ポリアミノイミド、ポリアミノエステルおよびポリアミノ尿素等の変成ポリアミン；第三級アミン系；イミダゾール系；ヒドラジド系；ジシアンアミド系；メラミン系の化合物等が挙げられ、芳香族アミン系化合物が好ましい。
【００２８】
芳香族アミン系化合物は、１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物および／または２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物を含むことが、より好ましい。ここで、１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物は、加熱雰囲気で塗布中のアンダーフィル用液状樹脂組成物の硬化を防ぎ、かつ加熱雰囲気での保持後であっても、アンダーフィル用液状樹脂組成物を硬化可能であることが期待される。また、２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物は、加熱雰囲気で塗布中の発泡を抑制し、かつ加熱雰囲気での保持後であっても、アンダーフィル用液状樹脂組成物を硬化可能であることが期待される。
【００２９】
１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物としては、メタフェニレンジアミン等が挙げられ、式（４）または式（５）：
【００３０】
【化４】
【００３１】
【化５】
【００３２】
で示されるものが好ましい。
【００３３】
２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物としては、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン等が挙げられ、式（６）または式（７）：
【００３４】
【化６】
【００３５】
【化７】
【００３６】
（式中、Ｒは、水素、または炭素数１〜５個のアルキル基を表す）で示されるものが好ましく、式（６）または式（７）でＲが炭素数２個のアルキル基であるものが、より好ましい。
【００３７】
（Ｂ）成分は、１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物および／または２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物を含み、前記芳香族アミン化合物の合計１００質量部に対して、２個のベンゼン環を有する芳香族アミン化合物が５０〜１００質量部であるものが、加熱雰囲気での塗布中の発泡を抑制し、かつ加熱雰囲気での塗布中のアンダーフィル用液状樹脂組成物の硬化を防ぎ、さらに熱雰囲気で保持後であっても、アンダーフィル用液状樹脂組成物を硬化可能である点から、より好ましい。ここで、芳香族アミン化合物中の１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物と２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物の質量比は、ＧＣ−ＭＳによって測定するものとする。
【００３８】
また、（Ｂ）成分の圧力：５０〜２００Ｐａ（好ましくは、１００Ｐａ）、温度：１００℃において、２時間保持したときの成分（Ｂ）の平均揮発速度が０〜１０質量％／時であると、加熱雰囲気で塗布中のアンダーフィル用液状樹脂組成物の発泡を抑制する観点から、好ましい。（Ｂ）成分の該揮発速度を低下させる方法は、（Ｂ）成分の蒸留などの当業者に公知の方法でよい。ここで、揮発速度は、成分（Ｂ）を、乾燥機等の中に入れ、圧力：５０〜２００Ｐａ（好ましくは、１００Ｐａ）、温度：１００℃において、２時間保持した後に、室温で質量測定をすることにより求めるが、ＴＧ法で測定してもよい。ここで、測定時の圧力は、±１００Ｐａの精度で制御すればよい。本発明において、特に記載がないときの圧力は、この精度で制御することとする。
【００３９】
（Ｂ）成分は、単独でも２種以上を併用してもよい。
【００４０】
（Ｃ）成分としては、シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、マイカ、ホワイトカーボン等が挙げられ、硬化後のアンダーフィル用液状樹脂組成物の熱膨張係数の低下、およびコストの観点から、シリカが好ましい。シリカは、非晶質シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、粉砕シリカ等、当技術分野で使用される各種シリカを使用することができ、硬化後のアンダーフィル用液状樹脂組成物の熱膨張係数低下の点から非晶質シリカが好ましい。（Ｃ）成分の粒径は、半導体チップと基板の間隙への充填性の観点から０．１〜２．０μｍが好ましく、０．１〜１．０μｍがより好ましい。また、（Ｃ）成分の形状は、特に限定されず、球状、リン片状、不定形等が挙げられ、アンダーフィル用液状樹脂組成物の流動性の観点から、球状が好ましい。
【００４１】
（Ｃ）成分は、単独でも２種以上を併用してもよい。
【００４２】
本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物は、成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｂ）を３０〜１２０質量部含むことが、加熱雰囲気で塗布中の発泡を抑制し、かつ加熱雰囲気で塗布中のアンダーフィル用液状樹脂組成物の硬化を防ぎ、さらに熱雰囲気での保持後であっても、アンダーフィル用液状樹脂組成物を硬化可能である観点から、好ましい。
【００４３】
また、成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｃ）を１６０〜４００質量部含むことが、アンダーフィル用液状樹脂組成物の流動性、および硬化後のアンダーフィル用液状樹脂組成物の熱膨張係数低下の観点から、好ましい。
【００４４】
本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、更に必要に応じ、カーボンブラックなどの顔料、染料、シランカップリング剤、消泡剤、酸化防止剤、その他の添加剤等、更に有機溶剤等を配合することができる。特に、カーボンブラックは、硬化後のアンダーフィル用液状樹脂組成物が光を遮断し、ＩＣチップの誤動作を防ぐために、添加されることが好ましく、シランカップリング剤は、（Ｃ）成分と他の成分との濡れ性を向上させるために、添加されることが好ましい。ただし、本発明においては、加熱雰囲気で塗布するときにアンダーフィル用液状樹脂組成物の発泡を抑制する観点から、低沸点の有機溶媒は含まないことが好ましい。
【００４５】
本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物は、例えば、（Ａ）成分〜（Ｃ）成分およびその他の添加剤等を同時にまたは別々に、必要により加熱処理を加えながら、撹拌、溶融、混合、分散させることにより得ることができる。特に、成分（Ｂ）が固形の場合には、そのまま配合すると樹脂粘度が上昇し、作業性が著しく悪くなるため、予め加熱により液状化して、成分（Ａ）と混合することが好ましい。これらの混合、撹拌、分散等の装置としては、特に限定されるものではないが、撹拌、加熱装置を備えたライカイ機、３本ロールミル、ボールミル、プラネタリーミキサー、ビーズミル等を使用することができる。また、これら装置を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００４６】
本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物は、温度：２５℃での粘度が１〜１５０Ｐａ・ｓであり、かつ温度：１００℃において粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分である。ここで、粘度は、ＨＡＡＫＥ社製レオメーター（型番：ＭＡＲＳ２）で測定する。
【００４７】
また、アンダーフィル用液状樹脂組成物は、圧力：５０〜２００Ｐａ（好ましくは、１００Ｐａ）、温度：１００℃において、粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分であることが、好ましい。ここで、粘度は、アンダーフィル用液状樹脂組成物を、真空乾燥機等の中に入れ、圧力１００±１００Ｐａにし、１００℃で１０分保持後に、上記レオメーターにより測定する。この測定を繰り返し、粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間を測定する。なお、本発明において、「真空」とは、圧力２００Ｐａ以下の減圧下をいう。
【００４８】
また、アンダーフィル用液状樹脂組成物は、圧力：５０〜２００Ｐａ、温度：１００℃において、２時間保持したときの平均揮発速度が、０〜１．３質量％／時であると、加熱雰囲気で塗布するときにアンダーフィル用液状樹脂組成物の発泡を抑制する観点から、好ましい。ここで、揮発速度は、アンダーフィル用液状樹脂組成物またはアミン系硬化剤を、規定量アルミ製容器に取り、デシケーター中に入れた１００℃のホットプレート上で、１００±１００Ｐａで、２時間保持した後に、室温で質量測定をすることにより求めるが、ＴＧ法で測定してもよい。
【００４９】
本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物の硬化は、１５０〜１６５℃で、９０〜１５０分間行うことが好ましい。
【００５０】
本発明に用いるフリップチップ実装体としては、例えば、図１に示すように、基板２の配線パターン面に複数個のバンプ３を介して半導体チップ１が搭載されているものであり、半導体チップ１と基板２との間隙であって、バンプ３の間隙に、アンダーフィル用液状樹脂組成物４が充填され、その側部にフィレット剤５が形成されている。ここで、本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物４は、特にアンダーフィル剤として使用する場合に有効であるが、フィレット剤５を兼ねることができる。
【００５１】
図２に、このフリップチップ実装体の真空工法による製造方法の一例を示す。まず、基板１にバンプ３を介して接合された半導体チップ２を準備する（図２（Ａ））。
【００５２】
次に、アンダーフィル用液状樹脂組成物４を、半導体チップ１周辺の全域へ塗布する（図２（Ｂ））。このとき、作業効率を向上させるために、加熱雰囲気（例えば、７０〜１１０℃）で、３０〜１２０分間程度かけて、複数個の半導体チップ２周辺の全域に塗布してもよく、また、真空下（例えば、圧力５０〜２００Ｐａ）で塗布してもよい。
【００５３】
次に、塗布を真空下で行ったときには、真空雰囲気の真空度を低下して、もしくは真空雰囲気を通常の大気圧雰囲気にして、半導体チップ１と基板２の間隙に、アンダーフィル用液状樹脂組成物４を差圧充填する（図２（Ｃ）、（Ｄ）。ここで、図２（Ｃ）の矢印は、差圧がかかる方向を示す）。また、塗布を大気圧雰囲気で行ったときには、塗布された半導体チップ１等を真空雰囲気にした後に、真空雰囲気の真空度を低下して、もしくは真空雰囲気を通常の大気圧雰囲気にして、差圧充填する。なお、この場合には、塗布された半導体チップ１等を真空雰囲気にするときに、バンプ３周辺の大気は、アンダーフィル用液状樹脂組成物４を通過して、バンプ３周辺が真空雰囲気となる。ここで、アンダーフィル用液状樹脂組成物４は、大気が通過するときに、通気路を形成するが、その後、レベリングにより、半導体チップ１周辺の全域を再度覆うことができ、その後、差圧により、半導体チップ１と基板２の間隙を充填することができる。
【００５４】
その後、アンダーフィル用液状樹脂組成物４を硬化させ、このフリップチップ実装体を製造することができる（図２（Ｅ））。ここで、基板には、エポキシ樹脂、ガラス−エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられるが、これらに限定されない。バンプには、錫、鉛、銅、ビスマス、銀、亜鉛、インジウム等からなるハンダ合金等を使用することができ、環境問題から、鉛フリーハンダ合金が好ましいが、これらに限定されない。
【００５５】
このように、本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物は、フリップチップ実装体を真空工法で製造することができる。
【実施例】
【００５６】
本発明について、実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例において、部、％はことわりのない限り、重量部、重量％を示す。
【００５７】
〔実施例１〜６、比較例１〜４〕
表１に示す配合で、アンダーフィル用液状樹脂組成物を調整した。
【００５８】
【表１】
【００５９】
〔初期粘度の測定〕
得られた１ｇのアンダーフィル用液状樹脂組成物の初期粘度を、ＨＡＡＫＥ社製レオメーター（型番：ＭＡＲＳ２）を用い、２５℃で測定した。結果を表２に示す。
【００６０】
〔ポットライフの測定〕
１ｇのアンダーフィル用液状樹脂組成物の１００℃での粘度変化をＨＡＡＫＥ社製レオメーター（型番：ＭＡＲＳ２）で測定した。アンダーフィル用液状樹脂組成物が増粘し、１Ｐａ・ｓに至るまでの時間（分）を「ポットライフ・大気中」とした。また、１ｇのアンダーフィル用液状樹脂組成物を、真空乾燥機の中に入れ、圧力１００±１００Ｐａにし、１００℃で１０分保持後の粘度を、上記レオメーターにより測定した。この測定を繰り返し、粘度が１Ｐａ・ｓ以上になるまでの時間を「ポットライフ・真空中」とした。結果を表２に示す。
【００６１】
〔揮発速度の測定〕
３ｇのアンダーフィル用液状樹脂組成物または硬化剤を、直径５ｃｍの円筒形アルミ製容器に入れ、圧力１００Ｐａ、１００℃で２時間放置後、質量測定を行った。
｛（放置前の質量）−（放置後の質量）／（放置前の質量）｝×１００／２｝を平均揮発速度（単位：質量％／時）とした。このとき、圧力は、１００±５０Ｐａで制御した。但し酸無水物系硬化剤を用いた場合については硬化が早く、早期に揮発しなくなることから３０分後に質量測定を行い、平均揮発速度を求めた。このときには、上記の式の「２」を「０．５」として計算をした。結果を表２に示す。また、表３に、硬化剤を変化させた参考例１〜７の配合と、それぞれの揮発速度を示す。図３に、このときのアミン系硬化剤Ａとアミン系硬化剤Ｂの合計１００質量部に対するアミン系硬化剤Ａの質量部が、揮発速度に及ぼす影響を示す。
【００６２】
〔ボイド試験〕
１０ｇのアンダーフィル用液状樹脂組成物を、ディスペンサーに入れ、圧力１３０Ｐａ、１００℃に設定した東レエンジニアリング製真空ディスペンサー（型番：ＦＳ２５００）中で、ディスペンスを行った。ボイドが発生しないでディスペンスできる時間を測定した。このとき、圧力は、１３０±５Ｐａで制御した。ボイドの有無は、肉眼で観察した。ボイド試験では、ボイドがない時間が６０分以上であると好ましい。結果を表２に示す。
【００６３】
〔発泡試験〕
５ｇのアンダーフィル用液状樹脂組成物を、東レエンジニアリング製真空ディスペンサー（型番：ＦＳ２５００中）に入れ、圧力１３０Ｐａ、１００℃で３０分間保持したときの発泡の有無を肉眼で確認した。このとき、圧力は、１３０±５Ｐａで制御した。結果を表２に示す。
【００６４】
【表２】
【００６５】
【表３】
【００６６】
表２からわかるように、実施例１〜６のすべてで、ポットライフ、揮発速度、ボイド試験、発泡試験において良好な結果であり、特に、実施例１〜４では、特に良好な結果であった。アミン系硬化剤Ａより、アミン系硬化剤Ｂを多く含む実施例５、６では、揮発速度が１．２ｇ／時であったが、ポットライフは１２０分であった。これに対して、アミン系硬化剤の代わりに酸無水系硬化剤を用いた比較例１〜３は、ポットライフが短く、揮発速度、およびボイドの発生が速く、発泡試験で発泡が観察された。初期粘度が高い比較例４は、真空中でのポットライフが短く、ボイド試験の結果が、５０分であった。
【００６７】
表３からわかるように、アミン系硬化剤の参考例１〜５では、酸無水物系硬化剤の参考例６、７より揮発速度が遅かった。また、アミン系硬化剤の中で、２個の芳香族環を有するアミンＡは、２個の芳香族環を有するアミンと１個の芳香族環を有するアミンの混合物であるアミンＢより、揮発速度が遅かった。図２からわかるように、アミン硬化剤Ａが５０質量％より少なくなると、揮発速度が速くなる傾向が強くなることがわかった。
【００６８】
上記のように、本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物は、恒温でのポットライフが長く、減圧かつ加熱雰囲気での揮発速度が遅く、ボイドおよび発泡が発生しないので、真空工法に非常に適している。
【符号の説明】
【００６９】
１ 半導体チップ
２ 基板
３ バンプ
４ アンダーフィル用樹脂組成物
５ フィレット剤
６ 硬化後のアンダーフィル用樹脂組成物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリップチップボンディングと組み合わせて用いるアンダーフィル用液状樹脂組成物、およびこのアンダーフィル用液状樹脂組成物を用いてなるフリップチップ実装体および該実装体の製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、アンダーフィル工程を真空下で行う時に用いられるアンダーフィル用液状樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器のさらなる配線等の高密度化、高周波化に対応可能な半導体チップの実装方式として、フリップチップボンディングが利用されている。一般的に、フリップチップボンディングでは、半導体チップと基板の間隙を、アンダーフィルと呼ばれる材料で封止する。
【０００３】
通常、アンダーフィル工程では、半導体チップと基板の間隙に、アンダーフィルを充填する際に、半導体チップの一辺または二辺に低粘度の液状樹脂組成物を塗布する。この際、低粘度の液状樹脂組成物は、毛細管現象により半導体チップと基板の間隙に浸入する。
【０００４】
より近年のフリップチップのバンプ密度のさらなる向上により、上記のアンダーフィル工程では、アンダーフィル中に気泡が残存することが問題となってきた。この問題を解決するために、真空雰囲気中で半導体チップの周辺の全域にわたり、液状樹脂組成物を塗布した後、真空雰囲気の真空度を低下して、または真空雰囲気を通常の大気圧雰囲気にして、差圧充填する方法（以下、真空工法という）が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
この真空工法を利用するに当たり、フリップチップ実装体１個当たりを製造するのにかかる時間を短縮するために、７０〜１１０℃程度の加熱雰囲気で、液状樹脂組成物を塗布する工程が検討されている。この工程では、多数の半導体チップを一度に処理するために、塗布時間に５〜１２０分程度を要することがある。
【０００６】
また、真空工法の別の態様として、半導体チップの周辺の全域にわたり、液状樹脂組成物を大気圧雰囲気で塗布した後に、真空雰囲気にし、その後、真空雰囲気の真空度を低下して、もしくは真空雰囲気を通常の大気圧雰囲気にして、差圧充填する方法も検討されている。このときにも、加熱雰囲気で液状樹脂組成物を塗布する工程が、考慮されている。
【０００７】
しかしながら、現在、使用されているアンダーフィル用樹脂組成物としては、毛細管現象により、半導体チップと基板の間隙に浸入させるために、低粘度のものが使用されている。これを真空工法に使用すると、加熱雰囲気での５分〜１２０分程度の塗布中に、（１）アンダーフィル用樹脂組成物の一部が揮発し、発泡してしまう、（２）アンダーフィル用樹脂組成物の硬化が始まってしまい、塗布後に真空度を低下、または通常の大気圧雰囲気にしても、半導体チップと基板の間隙に充分に浸入しない、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２９７９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、加熱雰囲気で保持した後であっても、真空工法により半導体チップと基板の間隙に充填が可能なアンダーフィル用樹脂組成物を提供することである。特に、減圧かつ加熱雰囲気でアンダーフィル用樹脂組成物を塗布する真空工法で使用可能なアンダーフィル用樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、以下の構成を有することによって上記問題を解決したアンダーフィル用液状樹脂組成物に関する。
（１）（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）アミン系硬化剤、および（Ｃ）無機充填剤を含む組成物であって、温度：２５℃での粘度が１〜１５０Ｐａ・ｓであり、かつ温度：１００℃において粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分であることを特徴とする、アンダーフィル用液状樹脂組成物。
（２）圧力：１００Ｐａ、温度：１００℃において、粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分である、上記（１）記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
（３）圧力：１００Ｐａ、温度：１００℃において、２時間保持したときの平均揮発速度が０〜１．３質量％／時である、上記（１）または（２）記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
（４）圧力：１００Ｐａ、温度：１００℃において、２時間保持したときの成分（Ｂ）の平均揮発速度が０〜１０質量％／時である、上記（１）〜（３）のいずれか記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
（５）成分（Ｂ）が、１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物および／または２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物を含み、前記芳香族アミン化合物の合計１００質量部に対して、２個のベンゼン環を有する芳香族アミン化合物が５０〜１００質量部である、上記（１）〜（４）のいずれか記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
（６）成分（Ａ）が、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂およびナフタレ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種である、上記（１）〜（５）のいずれか記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
（７）成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｂ）を３０〜１２０質量部、成分（Ｃ）を１６０〜４００質量部含む、上記（１）〜（６）のいずれか記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
（８）上記（１）〜（７）のいずれか記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物を用いて封止された、フリップチップ実装体。
（９）上記（１）〜（７）のいずれか記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物を用いて封止する、フリップチップ実装体の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明（１）によれば、加熱雰囲気での保持後に、半導体チップと基板の間隙に充填が可能なアンダーフィル用液状樹脂組成物が得られる。
【００１２】
本発明（２）によれば、減圧かつ加熱雰囲気での保持後に、半導体チップと基板の間隙に充填ができるので、真空工法で利用可能なアンダーフィル用液状樹脂組成物が得られる。
【００１３】
本発明（３）または（４）によれば、真空加熱雰囲気でも発泡が抑制されるアンダーフィル用液状樹脂組成物が得られる。
【００１４】
本発明（８）によれば、本発明（１）〜（７）のアンダーフィル用液状樹脂組成物を用いて封止されたフリップチップ実装体が得られる。
【００１５】
本発明（９）によれば、本発明（１）〜（７）のアンダーフィル用液状樹脂組成物で封止されるフリップチップ実装体を、容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】フリップチップ実装体の一例を示す図である。
【図２】フリップチップ実装体の真空工法による製造方法の一例を示す図である。
【図３】アミン系硬化剤Ａとアミン系硬化剤Ｂの合計１００質量部に対するアミン系硬化剤Ａの質量部が、揮発速度に及ぼす影響を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）アミン系硬化剤、および（Ｃ）無機充填剤を含む組成物であって、温度：２５℃での粘度が１〜１５０Ｐａ・ｓであり、かつ温度：１００℃において粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分であることを特徴とする。
【００１８】
（Ａ）成分としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、エーテル系またはポリエーテル系エポキシ樹脂、オキシラン環含有エポキシ樹脂等が挙げられ、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂が、アンダーフィル用液状樹脂組成物の粘度の観点から好ましい。
【００１９】
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂としては、好ましくは、式（１）：
【００２０】
【化１】
【００２１】
で示され、式中、ｎは平均値を表し、好ましくは０〜１０、特に好ましくは０〜４である。エポキシ当量は、１６０〜９００ｇ／ｅｑが好ましい。
【００２２】
ナフタレン型エポキシ樹脂は、好ましくは、式（２）または式（３）：
【００２３】
【化２】
【００２４】
【化３】
【００２５】
で示される。
【００２６】
（Ａ）成分は、単独でも２種以上を併用してもよい。
【００２７】
（Ｂ）成分としては、脂肪族ポリアミン；芳香族アミン；ポリアミノアミド、ポリアミノイミド、ポリアミノエステルおよびポリアミノ尿素等の変成ポリアミン；第三級アミン系；イミダゾール系；ヒドラジド系；ジシアンアミド系；メラミン系の化合物等が挙げられ、芳香族アミン系化合物が好ましい。
【００２８】
芳香族アミン系化合物は、１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物および／または２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物を含むことが、より好ましい。ここで、１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物は、加熱雰囲気で塗布中のアンダーフィル用液状樹脂組成物の硬化を防ぎ、かつ加熱雰囲気での保持後であっても、アンダーフィル用液状樹脂組成物を硬化可能であることが期待される。また、２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物は、加熱雰囲気で塗布中の発泡を抑制し、かつ加熱雰囲気での保持後であっても、アンダーフィル用液状樹脂組成物を硬化可能であることが期待される。
【００２９】
１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物としては、メタフェニレンジアミン等が挙げられ、式（４）または式（５）：
【００３０】
【化４】
【００３１】
【化５】
【００３２】
で示されるものが好ましい。
【００３３】
２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物としては、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン等が挙げられ、式（６）または式（７）：
【００３４】
【化６】
【００３５】
【化７】
【００３６】
（式中、Ｒは、水素、または炭素数１〜５個のアルキル基を表す）で示されるものが好ましく、式（６）または式（７）でＲが炭素数２個のアルキル基であるものが、より好ましい。
【００３７】
（Ｂ）成分は、１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物および／または２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物を含み、前記芳香族アミン化合物の合計１００質量部に対して、２個のベンゼン環を有する芳香族アミン化合物が５０〜１００質量部であるものが、加熱雰囲気での塗布中の発泡を抑制し、かつ加熱雰囲気での塗布中のアンダーフィル用液状樹脂組成物の硬化を防ぎ、さらに熱雰囲気で保持後であっても、アンダーフィル用液状樹脂組成物を硬化可能である点から、より好ましい。ここで、芳香族アミン化合物中の１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物と２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物の質量比は、ＧＣ−ＭＳによって測定するものとする。
【００３８】
また、（Ｂ）成分の圧力：５０〜２００Ｐａ（好ましくは、１００Ｐａ）、温度：１００℃において、２時間保持したときの成分（Ｂ）の平均揮発速度が０〜１０質量％／時であると、加熱雰囲気で塗布中のアンダーフィル用液状樹脂組成物の発泡を抑制する観点から、好ましい。（Ｂ）成分の該揮発速度を低下させる方法は、（Ｂ）成分の蒸留などの当業者に公知の方法でよい。ここで、揮発速度は、成分（Ｂ）を、乾燥機等の中に入れ、圧力：５０〜２００Ｐａ（好ましくは、１００Ｐａ）、温度：１００℃において、２時間保持した後に、室温で質量測定をすることにより求めるが、ＴＧ法で測定してもよい。ここで、測定時の圧力は、±１００Ｐａの精度で制御すればよい。本発明において、特に記載がないときの圧力は、この精度で制御することとする。
【００３９】
（Ｂ）成分は、単独でも２種以上を併用してもよい。
【００４０】
（Ｃ）成分としては、シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、マイカ、ホワイトカーボン等が挙げられ、硬化後のアンダーフィル用液状樹脂組成物の熱膨張係数の低下、およびコストの観点から、シリカが好ましい。シリカは、非晶質シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、粉砕シリカ等、当技術分野で使用される各種シリカを使用することができ、硬化後のアンダーフィル用液状樹脂組成物の熱膨張係数低下の点から非晶質シリカが好ましい。（Ｃ）成分の粒径は、半導体チップと基板の間隙への充填性の観点から０．１〜２．０μｍが好ましく、０．１〜１．０μｍがより好ましい。また、（Ｃ）成分の形状は、特に限定されず、球状、リン片状、不定形等が挙げられ、アンダーフィル用液状樹脂組成物の流動性の観点から、球状が好ましい。
【００４１】
（Ｃ）成分は、単独でも２種以上を併用してもよい。
【００４２】
本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物は、成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｂ）を３０〜１２０質量部含むことが、加熱雰囲気で塗布中の発泡を抑制し、かつ加熱雰囲気で塗布中のアンダーフィル用液状樹脂組成物の硬化を防ぎ、さらに熱雰囲気での保持後であっても、アンダーフィル用液状樹脂組成物を硬化可能である観点から、好ましい。
【００４３】
また、成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｃ）を１６０〜４００質量部含むことが、アンダーフィル用液状樹脂組成物の流動性、および硬化後のアンダーフィル用液状樹脂組成物の熱膨張係数低下の観点から、好ましい。
【００４４】
本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、更に必要に応じ、カーボンブラックなどの顔料、染料、シランカップリング剤、消泡剤、酸化防止剤、その他の添加剤等、更に有機溶剤等を配合することができる。特に、カーボンブラックは、硬化後のアンダーフィル用液状樹脂組成物が光を遮断し、ＩＣチップの誤動作を防ぐために、添加されることが好ましく、シランカップリング剤は、（Ｃ）成分と他の成分との濡れ性を向上させるために、添加されることが好ましい。ただし、本発明においては、加熱雰囲気で塗布するときにアンダーフィル用液状樹脂組成物の発泡を抑制する観点から、低沸点の有機溶媒は含まないことが好ましい。
【００４５】
本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物は、例えば、（Ａ）成分〜（Ｃ）成分およびその他の添加剤等を同時にまたは別々に、必要により加熱処理を加えながら、撹拌、溶融、混合、分散させることにより得ることができる。特に、成分（Ｂ）が固形の場合には、そのまま配合すると樹脂粘度が上昇し、作業性が著しく悪くなるため、予め加熱により液状化して、成分（Ａ）と混合することが好ましい。これらの混合、撹拌、分散等の装置としては、特に限定されるものではないが、撹拌、加熱装置を備えたライカイ機、３本ロールミル、ボールミル、プラネタリーミキサー、ビーズミル等を使用することができる。また、これら装置を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００４６】
本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物は、温度：２５℃での粘度が１〜１５０Ｐａ・ｓであり、かつ温度：１００℃において粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分である。ここで、粘度は、ＨＡＡＫＥ社製レオメーター（型番：ＭＡＲＳ２）で測定する。
【００４７】
また、アンダーフィル用液状樹脂組成物は、圧力：５０〜２００Ｐａ（好ましくは、１００Ｐａ）、温度：１００℃において、粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分であることが、好ましい。ここで、粘度は、アンダーフィル用液状樹脂組成物を、真空乾燥機等の中に入れ、圧力１００±１００Ｐａにし、１００℃で１０分保持後に、上記レオメーターにより測定する。この測定を繰り返し、粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間を測定する。なお、本発明において、「真空」とは、圧力２００Ｐａ以下の減圧下をいう。
【００４８】
また、アンダーフィル用液状樹脂組成物は、圧力：５０〜２００Ｐａ、温度：１００℃において、２時間保持したときの平均揮発速度が、０〜１．３質量％／時であると、加熱雰囲気で塗布するときにアンダーフィル用液状樹脂組成物の発泡を抑制する観点から、好ましい。ここで、揮発速度は、アンダーフィル用液状樹脂組成物またはアミン系硬化剤を、規定量アルミ製容器に取り、デシケーター中に入れた１００℃のホットプレート上で、１００±１００Ｐａで、２時間保持した後に、室温で質量測定をすることにより求めるが、ＴＧ法で測定してもよい。
【００４９】
本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物の硬化は、１５０〜１６５℃で、９０〜１５０分間行うことが好ましい。
【００５０】
本発明に用いるフリップチップ実装体としては、例えば、図１に示すように、基板２の配線パターン面に複数個のバンプ３を介して半導体チップ１が搭載されているものであり、半導体チップ１と基板２との間隙であって、バンプ３の間隙に、アンダーフィル用液状樹脂組成物４が充填され、その側部にフィレット剤５が形成されている。ここで、本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物４は、特にアンダーフィル剤として使用する場合に有効であるが、フィレット剤５を兼ねることができる。
【００５１】
図２に、このフリップチップ実装体の真空工法による製造方法の一例を示す。まず、基板１にバンプ３を介して接合された半導体チップ２を準備する（図２（Ａ））。
【００５２】
次に、アンダーフィル用液状樹脂組成物４を、半導体チップ１周辺の全域へ塗布する（図２（Ｂ））。このとき、作業効率を向上させるために、加熱雰囲気（例えば、７０〜１１０℃）で、３０〜１２０分間程度かけて、複数個の半導体チップ２周辺の全域に塗布してもよく、また、真空下（例えば、圧力５０〜２００Ｐａ）で塗布してもよい。
【００５３】
次に、塗布を真空下で行ったときには、真空雰囲気の真空度を低下して、もしくは真空雰囲気を通常の大気圧雰囲気にして、半導体チップ１と基板２の間隙に、アンダーフィル用液状樹脂組成物４を差圧充填する（図２（Ｃ）、（Ｄ）。ここで、図２（Ｃ）の矢印は、差圧がかかる方向を示す）。また、塗布を大気圧雰囲気で行ったときには、塗布された半導体チップ１等を真空雰囲気にした後に、真空雰囲気の真空度を低下して、もしくは真空雰囲気を通常の大気圧雰囲気にして、差圧充填する。なお、この場合には、塗布された半導体チップ１等を真空雰囲気にするときに、バンプ３周辺の大気は、アンダーフィル用液状樹脂組成物４を通過して、バンプ３周辺が真空雰囲気となる。ここで、アンダーフィル用液状樹脂組成物４は、大気が通過するときに、通気路を形成するが、その後、レベリングにより、半導体チップ１周辺の全域を再度覆うことができ、その後、差圧により、半導体チップ１と基板２の間隙を充填することができる。
【００５４】
その後、アンダーフィル用液状樹脂組成物４を硬化させ、このフリップチップ実装体を製造することができる（図２（Ｅ））。ここで、基板には、エポキシ樹脂、ガラス−エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられるが、これらに限定されない。バンプには、錫、鉛、銅、ビスマス、銀、亜鉛、インジウム等からなるハンダ合金等を使用することができ、環境問題から、鉛フリーハンダ合金が好ましいが、これらに限定されない。
【００５５】
このように、本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物は、フリップチップ実装体を真空工法で製造することができる。
【実施例】
【００５６】
本発明について、実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例において、部、％はことわりのない限り、重量部、重量％を示す。
【００５７】
〔実施例１〜６、比較例１〜４〕
表１に示す配合で、アンダーフィル用液状樹脂組成物を調整した。
【００５８】
【表１】
【００５９】
〔初期粘度の測定〕
得られた１ｇのアンダーフィル用液状樹脂組成物の初期粘度を、ＨＡＡＫＥ社製レオメーター（型番：ＭＡＲＳ２）を用い、２５℃で測定した。結果を表２に示す。
【００６０】
〔ポットライフの測定〕
１ｇのアンダーフィル用液状樹脂組成物の１００℃での粘度変化をＨＡＡＫＥ社製レオメーター（型番：ＭＡＲＳ２）で測定した。アンダーフィル用液状樹脂組成物が増粘し、１Ｐａ・ｓに至るまでの時間（分）を「ポットライフ・大気中」とした。また、１ｇのアンダーフィル用液状樹脂組成物を、真空乾燥機の中に入れ、圧力１００±１００Ｐａにし、１００℃で１０分保持後の粘度を、上記レオメーターにより測定した。この測定を繰り返し、粘度が１Ｐａ・ｓ以上になるまでの時間を「ポットライフ・真空中」とした。結果を表２に示す。
【００６１】
〔揮発速度の測定〕
３ｇのアンダーフィル用液状樹脂組成物または硬化剤を、直径５ｃｍの円筒形アルミ製容器に入れ、圧力１００Ｐａ、１００℃で２時間放置後、質量測定を行った。
｛（放置前の質量）−（放置後の質量）／（放置前の質量）｝×１００／２｝を平均揮発速度（単位：質量％／時）とした。このとき、圧力は、１００±５０Ｐａで制御した。但し酸無水物系硬化剤を用いた場合については硬化が早く、早期に揮発しなくなることから３０分後に質量測定を行い、平均揮発速度を求めた。このときには、上記の式の「２」を「０．５」として計算をした。結果を表２に示す。また、表３に、硬化剤を変化させた参考例１〜７の配合と、それぞれの揮発速度を示す。図３に、このときのアミン系硬化剤Ａとアミン系硬化剤Ｂの合計１００質量部に対するアミン系硬化剤Ａの質量部が、揮発速度に及ぼす影響を示す。
【００６２】
〔ボイド試験〕
１０ｇのアンダーフィル用液状樹脂組成物を、ディスペンサーに入れ、圧力１３０Ｐａ、１００℃に設定した東レエンジニアリング製真空ディスペンサー（型番：ＦＳ２５００）中で、ディスペンスを行った。ボイドが発生しないでディスペンスできる時間を測定した。このとき、圧力は、１３０±５Ｐａで制御した。ボイドの有無は、肉眼で観察した。ボイド試験では、ボイドがない時間が６０分以上であると好ましい。結果を表２に示す。
【００６３】
〔発泡試験〕
５ｇのアンダーフィル用液状樹脂組成物を、東レエンジニアリング製真空ディスペンサー（型番：ＦＳ２５００中）に入れ、圧力１３０Ｐａ、１００℃で３０分間保持したときの発泡の有無を肉眼で確認した。このとき、圧力は、１３０±５Ｐａで制御した。結果を表２に示す。
【００６４】
【表２】
【００６５】
【表３】
【００６６】
表２からわかるように、実施例１〜６のすべてで、ポットライフ、揮発速度、ボイド試験、発泡試験において良好な結果であり、特に、実施例１〜４では、特に良好な結果であった。アミン系硬化剤Ａより、アミン系硬化剤Ｂを多く含む実施例５、６では、揮発速度が１．２ｇ／時であったが、ポットライフは１２０分であった。これに対して、アミン系硬化剤の代わりに酸無水系硬化剤を用いた比較例１〜３は、ポットライフが短く、揮発速度、およびボイドの発生が速く、発泡試験で発泡が観察された。初期粘度が高い比較例４は、真空中でのポットライフが短く、ボイド試験の結果が、５０分であった。
【００６７】
表３からわかるように、アミン系硬化剤の参考例１〜５では、酸無水物系硬化剤の参考例６、７より揮発速度が遅かった。また、アミン系硬化剤の中で、２個の芳香族環を有するアミンＡは、２個の芳香族環を有するアミンと１個の芳香族環を有するアミンの混合物であるアミンＢより、揮発速度が遅かった。図２からわかるように、アミン硬化剤Ａが５０質量％より少なくなると、揮発速度が速くなる傾向が強くなることがわかった。
【００６８】
上記のように、本発明のアンダーフィル用液状樹脂組成物は、恒温でのポットライフが長く、減圧かつ加熱雰囲気での揮発速度が遅く、ボイドおよび発泡が発生しないので、真空工法に非常に適している。
【符号の説明】
【００６９】
１ 半導体チップ
２ 基板
３ バンプ
４ アンダーフィル用樹脂組成物
５ フィレット剤
６ 硬化後のアンダーフィル用樹脂組成物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）アミン系硬化剤、および（Ｃ）無機充填剤を含む組成物であって、温度：２５℃での粘度が１〜１５０Ｐａ・ｓであり、かつ温度：１００℃において粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１8０分であることを特徴とする、アンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項２】
圧力：１００Ｐａ、温度：１００℃において、粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分である、請求項１記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項３】
圧力：１００Ｐａ、温度：１００℃において、２時間保持したときの平均揮発速度が０〜１．３質量％／時である、請求項１または２記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項４】
圧力：１００Ｐａ、温度：１００℃において、２時間保持したときの成分（Ｂ）の平均揮発速度が０〜１０質量％／時である、請求項１〜３のいずれか１項記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項５】
成分（Ｂ）が、１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物および／または２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物を含み、前記芳香族アミン化合物の合計１００質量部に対して、２個のベンゼン環を有する芳香族アミン化合物が５０〜１００質量部である、請求項１〜４のいずれか１項記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項６】
成分（Ａ）が、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂およびナフタレ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種である、請求項１〜５のいずれか１項記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項７】
成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｂ）を３０〜１２０質量部、成分（Ｃ）を１６０〜４００質量部含む、請求項１〜６のいずれか１項記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物を用いて封止された、フリップチップ実装体。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物を用いて封止する、フリップチップ実装体の製造方法。
【請求項１】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）アミン系硬化剤、および（Ｃ）無機充填剤を含む組成物であって、温度：２５℃での粘度が１〜１５０Ｐａ・ｓであり、かつ温度：１００℃において粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１8０分であることを特徴とする、アンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項２】
圧力：１００Ｐａ、温度：１００℃において、粘度が１Ｐａ・ｓになるまでの時間が４０〜１８０分である、請求項１記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項３】
圧力：１００Ｐａ、温度：１００℃において、２時間保持したときの平均揮発速度が０〜１．３質量％／時である、請求項１または２記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項４】
圧力：１００Ｐａ、温度：１００℃において、２時間保持したときの成分（Ｂ）の平均揮発速度が０〜１０質量％／時である、請求項１〜３のいずれか１項記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項５】
成分（Ｂ）が、１個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物および／または２個の芳香族環を有する芳香族アミン化合物を含み、前記芳香族アミン化合物の合計１００質量部に対して、２個のベンゼン環を有する芳香族アミン化合物が５０〜１００質量部である、請求項１〜４のいずれか１項記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項６】
成分（Ａ）が、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂およびナフタレ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種である、請求項１〜５のいずれか１項記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項７】
成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｂ）を３０〜１２０質量部、成分（Ｃ）を１６０〜４００質量部含む、請求項１〜６のいずれか１項記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物を用いて封止された、フリップチップ実装体。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項記載のアンダーフィル用液状樹脂組成物を用いて封止する、フリップチップ実装体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２３９０３１（Ｐ２０１０−２３９０３１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８７２８６（Ｐ２００９−８７２８６）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５９１２５２８６２）ナミックス株式会社 (133)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５９１２５２８６２）ナミックス株式会社 (133)
【Ｆターム（参考）】
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