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WO2021261064A1 - 液状コンプレッションモールド材 - Google Patents

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WO2021261064A1
WO2021261064A1 PCT/JP2021/016031 JP2021016031W WO2021261064A1 WO 2021261064 A1 WO2021261064 A1 WO 2021261064A1 JP 2021016031 W JP2021016031 W JP 2021016031W WO 2021261064 A1 WO2021261064 A1 WO 2021261064A1
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WO
WIPO (PCT)
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component
lcm
epoxy resin
liquid compression
lcm material
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2021/016031
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English (en)
French (fr)
Inventor
真 鈴木
剛 上村
洋介 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Namics Corp
Original Assignee
Namics Corp
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Publication date
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Priority to CN202180037581.4A priority patent/CN115668484A/zh
Priority to US17/926,965 priority patent/US20230203236A1/en
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    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/005Additives being defined by their particle size in general

Definitions

  • the present invention relates to a liquid compression mold material that can be suitably used in the manufacture of electronic components.
  • the conventional curable resin composition used for encapsulating a semiconductor element by compression molding is mainly a solid resin composition such as granules.
  • a liquid curable resin composition is often used.
  • liquid compression mold material such a liquid curable resin composition used for sealing by compression molding
  • This "liquid compression mold material” may be abbreviated as "LCM (Liquid Compression Molding) material”.
  • liquid compression mold (LCM) material a liquid epoxy resin composition is often used from the viewpoint of balancing various properties such as electrical properties, moisture resistance, heat resistance, mechanical properties, and adhesiveness.
  • the epoxy resin composition used as the LCM material the liquid resin composition described in Patent Document 1 can be mentioned.
  • the present invention has appropriate rheological characteristics, does not leak from the mold even when subjected to compression molding, and easily and efficiently seals a semiconductor element. It is an object of the present invention to provide a liquid epoxy resin composition suitable for use as an LCM material.
  • the present inventors have reached the present invention as a result of repeated diligent research to solve the above problems.
  • the present invention includes, but is not limited to, the following inventions.
  • a liquid compression mold material having the following components (A) to (C): (A) Epoxy resin; A liquid compression mold material containing (B) a curing agent; and (C) a filler and having a thixotropic index (TI) of 0.8 to 4.0.
  • liquid compression mold material according to item 2 above which can be obtained by a method including a step of premixing at least a part of the particles having a particle size of 5 nm to 100 nm in the component (C) with at least a part of the component (A).
  • liquid compression mold material according to any one of the above items 1 to 4, which has a viscosity at 25 ° C. of 10 to 1000 Pa ⁇ s.
  • liquid compression mold material of the present invention has appropriate rheological properties, leakage from the mold does not occur even when subjected to compression molding, and the semiconductor element can be easily and efficiently sealed.
  • the present invention is a liquid compression mold material, wherein the following components (A) to (C): (A) Epoxy resin; (B) Hardener; and (C) Filler; With respect to a liquid compression mold (LCM) material comprising. And having a thixotropic index (TI) of 0.8-4.0.
  • LCM liquid compression mold
  • TI thixotropic index
  • the LCM material of the present invention contains an epoxy resin.
  • this epoxy resin may be referred to as "component (A)".
  • an epoxy resin used as a sealing material can be used as the component (A) in the LCM material of the present invention.
  • the epoxy resin is preferably a polyfunctional epoxy resin having two or more functions.
  • polyfunctional epoxy resins include monocyclic aromatic epoxy resins such as catechol diglycidyl ether, resorcin diglycidyl ether, phthalic acid diglycidyl ester, 2,5-diisopropylhydroquinone diglycidyl ether, hydroquinone diglycidyl ether; 3'.
  • Alicyclic epoxy resin such as adipate, vinylcyclohexene monoepoxyd, diepoxy limonene; bisphenol type epoxy resin such as bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol AD type, bisphenol S type; obtained by partial polymerization of bisphenol type epoxy resin Bisphenol-type epoxy resin with hydrogenated rings; tetramethylbis (4-hydroxyphenyl) methanediglycidyl ether; tetramethylbis (4-hydroxyphenyl) ether diglycidyl ether; biphenyl-type or tetramethylbiphenyl Examples thereof include a type epoxy resin and a resin to which these rings are hydrogenated;
  • examples of the polyfunctional epoxy resin include an aminophenol type epoxy resin such as trimethylolpropane-p-aminophenol, an aniline type epoxy resin such as diglycidyl aniline, a toluidin type epoxy resin such as diglycidyl orthotoluidine, and tetraglycidyl diamino.
  • an aminophenol type epoxy resin such as trimethylolpropane-p-aminophenol
  • an aniline type epoxy resin such as diglycidyl aniline
  • a toluidin type epoxy resin such as diglycidyl orthotoluidine
  • tetraglycidyl diamino examples of the polyfunctional epoxy resin
  • Polyfunctional glycidylamine type epoxy resin such as diaminodiphenylmethane type epoxy resin such as diphenylmethane; dicyclopentadiene type epoxy resin; trimethylolpropane such as trimethylolpropane triglycidyl ether, trimethylolmethane triglycidyl ether, trimethylolethane triglycidyl ether, etc.
  • Examples thereof include polyfunctional glycidyl ether such as a type epoxy resin.
  • epoxy resins such as aliphatic epoxy resin, silylated epoxy resin, heterocyclic epoxy resin, diallyl bisphenol A type epoxy resin, polyarylene ether diglycidyl ether and the like can also be used.
  • examples of the aliphatic epoxy resin are bifunctional having two epoxy groups in the molecule, such as alkylene glycol diglycidyl ether, poly (alkylene glycol) diglycidyl ether, and alkenylene glycol diglycidyl ether.
  • Aliphatic epoxy resin polyglycidyl ether of trifunctional or higher alcohol (trimethylol propane, pentaerythritol, dipentaerythritol, etc.) [trimethylolpropane triglycidyl ether, pentaerythritol (tri or tetra) glycidyl ether, dipentaerythritol (tri) , Tetra, penta or hexa) glycidyl ether, etc.] and the like, which include polyfunctional aliphatic epoxy resins having three or more epoxy groups in the molecule.
  • bifunctional aliphatic epoxy resins are preferable.
  • bifunctional aliphatic epoxy resins include ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, 1,3-propanediol diglycidyl ether, 2-methyl-1,3-propanediol diglycidyl ether, and 2-butyl.
  • the bifunctional aliphatic epoxy resin is a (poly) alkylene glycol diglycidyl ether, preferably a (poly) alkylene glycol diglycidyl ether having 1 to 20 alkylene glycol (alkyleneoxy) units. More preferably, it is a (poly) alkylene glycol diglycidyl ether having 1 to 20 alkylene glycol units and 2 to 4 carbon atoms in the alkylene glycol unit.
  • the bifunctional aliphatic epoxy resin is a polyalkylene glycol diglycidyl ether having 2 to 20 alkylene glycol (alkyleneoxy) units, preferably 2 to 20 alkylene glycol units. It is a polyalkylene glycol diglycidyl ether having 2 to 4 carbon atoms in the alkylene glycol unit.
  • the molecular weight of the aliphatic epoxy resin (when the aliphatic epoxy resin is a polymer, the molecular weight is the number average molecular weight in terms of standard polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as an elution solvent) is not particularly limited. It is preferably 200 to 10000, more preferably 200 to 1200, still more preferably 200 to 1000, and particularly preferably 300 to 900.
  • a compound represented by the following general formula (I), that is, diglycidyl ether of (poly) tetramethylene glycol can be mentioned.
  • n is an integer from 1 to 15
  • a single epoxy resin may be used as the component (A), or two or more kinds of epoxy resins may be used in combination.
  • the component (A) contains an aliphatic epoxy resin, and it is more preferable that the aliphatic epoxy resin contains the compound represented by the general formula (I). Further, the number average molecular weight of the aliphatic epoxy resin is preferably 200 to 1000.
  • the LCM material of the present invention contains a curing agent.
  • This curing agent is not particularly limited as long as the epoxy resin (component (A)) can be cured.
  • this curing agent may be referred to as “component (B)".
  • Examples of the component (B) used in the LCM material of the present invention include imidazole compounds, amine compounds, phenol compounds, acid anhydrides and the like.
  • the imidazole compound may be latent or may be in the form of a microcapsule type curing agent.
  • imidazole compounds include imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 1-isobutyl-2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole.
  • 2-Phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1 2-substituted imidazole compounds such as -cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole; 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimeri Trimertic acid salts such as tate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate; 2,4-diamino-6-[(2-methyl-1-imidazolyl) ethyl] s-triazine, 2,4-diamino -6-[(2-Undecyl-1-imid
  • 2-phenyl-4-methylimidazole 2,4-diamino-6-[(2-methyl-1-imidazolyl) ethyl] s-triazine, 2-phenyl-4-methyl-5- Hydroxymethylimidazole (including its isocyanuric acid adduct) and the like are preferable.
  • a dispersion liquid in which an amine compound powder is dispersed in a liquid epoxy resin can be used.
  • This amine compound is composed of, for example, an aliphatic primary amine, an alicyclic primary amine, an aromatic primary amine, an aliphatic secondary amine, an alicyclic secondary amine, an aromatic secondary amine, an imidazole compound and an imidazoline compound. You can select it.
  • This amine compound may be used in the form of a reaction product with a carboxylic acid, a sulfonic acid, an isocyanate, an epoxide and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the amine compound can be used in combination with its carboxylic acid, sulfonic acid, isocyanate, or reaction product with an epoxide.
  • the volume average particle size of the amine compound powder is preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less.
  • the powder of the amine compound preferably has a melting point or a softening point of 60 ° C. or higher from the viewpoint of suppressing thickening at 25 ° C.
  • a phenol resin particularly a novolak resin obtained by condensing formaldehyde with phenols or naphthols (for example, phenol, cresol, naphthol, alkylphenol, bisphenol, terpenephenol, etc.) is preferably used.
  • novolak resins include phenol novolak resin, o-cresol novolak resin, p-cresol novolak resin, ⁇ -naphthol novolak resin, ⁇ -naphthol novolak resin, t-butylphenol novolak resin, bisphenol A type novolak resin, xylylene-modified novolak.
  • Examples thereof include resins and decalin-modified novolak resins.
  • examples of other phenolic resins include dicyclopentadiene cresol resin, polyparavinylphenol, poly (di-o-hydroxyphenyl) methane, poly (di-m-hydroxyphenyl) methane and poly (di-p-hydroxyphenyl). ) Methane and the like can be mentioned.
  • the acid anhydrides include phthalic anhydride; hexahydrophthalic anhydride; alkylhexahydrophthalic anhydride such as methylhexahydrophthalic anhydride; tetrahydrophthalic anhydride; trialkyltetrahydrophthalic anhydride, 3-methyltetrahydrophthalic anhydride.
  • Alkyltetrahydrophthalic anhydride such as phthalic acid; phthalic anhydride; succinic anhydride; trimellitic anhydride; pyromellitic anhydride and the like can be mentioned. Of these, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride and the like are preferable.
  • Examples of the above amine compounds include tetramethyldiaminodiphenylmethane, tetraethyldiaminodiphenylmethane, diethyldimethyldiaminodiphenylmethane, dimethyldiaminotoluene, diaminodibutyltoluene, diaminodipropyltoluene, diaminodiphenylsulfone, diaminoditril sulfone, diethyldiaminotoluene, and bis (.
  • Examples thereof include 4-amino-3-ethylphenyl) methane and polytetramethylene oxide-di-p-aminobenzoate. Of these, bis (4-amino-3-ethylphenyl) methane and the like are preferable.
  • Further examples of the above amine compounds include 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, diethylamine, triethylamine, diethylenetetramine, triethylenetetramine, 4,4-dimethylaminopyridine and the like.
  • the amine compound may be an amine adduct.
  • a single curing agent may be used as the component (B), or two or more kinds of curing agents may be used in combination.
  • the component (B) preferably contains an imidazole compound, and more preferably contains both an imidazole compound and a phenol compound (preferably liquid).
  • the LCM material of the present invention preferably contains the component (B) in an amount of 1 to 20% by weight, more preferably 2 to 15% by weight, and 3 to 10% by weight based on 100 parts by weight of the component (A). Is particularly preferred.
  • the LCM material of the present invention contains a filler.
  • this filler may be referred to as "component (C)".
  • the filler of the component (C) used in the present invention include, but are limited to, silica, alumina, talc, calcium carbonate, titanium white, red iron oxide, silicon carbide, boron nitride (BN), glass beads and the like. Not done.
  • the component (C) contains silica. This is due to the fact that silica also functions as a rheology modifier.
  • the silica may be natural silica (silica stone, quartz, etc.) or synthetic silica.
  • Synthetic silica can be synthesized by any method, including dry and wet methods.
  • the component (C) may be surface-treated with a surface treatment agent, for example, a coupling agent such as a silane coupling agent (which may have a substituent such as a phenyl group, a vinyl group, or a methacryloyl group). ..
  • a coupling agent such as a silane coupling agent (which may have a substituent such as a phenyl group, a vinyl group, or a methacryloyl group).
  • component (C) comprises silica powder.
  • Silica powder is available as a commercial product.
  • the component (C) contains a powder of molten silica and / or a silica powder produced by an explosive combustion method.
  • the explosive combustion method uses the reaction heat of the oxidation to oxidize the metallic silicon powder dispersed in the oxygen stream by igniting the oxide (which may contain unreacted metallic silicon in some cases). It is a method for producing a silica powder composed of fine spherical silica particles by melting or vaporizing by heating and then cooling the oxide to a temperature below the melting point.
  • examples of the powder of molten silica include those made of spherical silica particles, those made of crushed silica particles, and the like.
  • the component (C) more preferably contains silica powder composed of spherical silica particles (particularly those having a high sphericity).
  • a single filler may be used as the component (C), or two or more kinds of fillers may be used in combination.
  • the fillers may be different in the substances contained in the particles constituting them, or when the filler is composed of particles containing the same substance.
  • the fillers may differ in the method of manufacture or in some other property (eg, particle size distribution described below).
  • component (C) comprises two or more fillers.
  • the characteristics of the particles constituting the component (C), for example, the particle size distribution are not particularly limited.
  • the component (C) is a particle having a particle size of 5 nm to 100 nm, more preferably a particle having a particle size of 10 nm to 50 nm. It is preferably contained in an amount of 5 to 23% by weight, more preferably 8 to 19% by weight, based on the total weight of (C).
  • the characteristics of the particles other than the particles having a particle size of 5 nm to 100 nm in the component (C) other than the content in the component (C) are not particularly limited.
  • a micrograph for example, an electron micrograph taken of the sample of the component (C) is analyzed using image processing software, and all or all of the particles in the micrograph are analyzed. It can be obtained by quantifying and statistically processing some sizes.
  • the particle size distribution of the particles constituting the component (C) is the particle size distribution of the particles constituting the component (C) as a mixture of all the fillers.
  • the particles having a particle size of 5 nm to 100 nm in the component (C) are preferably surface-treated.
  • the LCM material of the present invention preferably contains the component (C) in an amount of 65 to 90% by weight, more preferably 68 to 88% by weight, and more preferably 70 to 85% by weight based on the total weight of the LCM material. Especially preferable.
  • the LCM material of the present invention has a thixotropic index (TI) of 0.8 to 4.0.
  • the TI is preferably 0.8 to 2.0.
  • the sealing process by compression molding it takes a certain amount of time from when the LCM material is applied to the object to be sealed until stress is applied to the LCM material. During this time, the applied LCM material naturally spreads on the object to be sealed to some extent. When the TI of the LCM material is less than 0.8, the LCM material spreads to a position close to the inner surface of the mold. Therefore, when the LCM material is stretched by the applied stress, the stretched LCM material reaches the inner surface of the mold in a very short time, and depending on the shape of the mold, the LCM is not completely closed before the mold is completely closed. The material overflows from the mold.
  • the LCM material is covered only to a position relatively distant from the inner surface of the mold between the time when it is applied to the object to be sealed and the time when stress is applied. Does not spread naturally on the enclosure. Therefore, the time required for such an LCM material stretched by the applied stress to reach the inner surface of the mold is longer than that for the LCM material having a TI of less than 0.8. As a result, the stretched LCM material reaches the inner surface of the mold after the mold is completely closed, and leakage of the LCM material from the mold is avoided.
  • the above is the first discovery by the present inventors.
  • the viscosity of the LCM material under a relatively high shear stress is the viscosity of the LCM material under a relatively low shear stress. Same or higher than the latter viscosity.
  • the behavior of the LCM material under actual compression molding conditions may not match the behavior predicted from TI according to the above definition.
  • the particle size distribution of the component (C) is appropriately adjusted, for example, as described above, the particle size is as small as 5 nm to 100 nm. It can be mentioned that the particle size distribution contains various particles (for example, 5 to 23% by weight with respect to the total weight of the component (C)). This means is particularly useful when component (C) contains silica. This is due to the fact that silica also functions as a rheology modifier.
  • An epoxy resin composition prepared by using a filler containing fine particles as described above, which is used as a sealing agent for semiconductors, is disclosed in, for example, Patent Document 2.
  • this epoxy resin composition is intended for use as an underfill agent, and the underfill agent has higher fluidity than the LCM material (for example, it is evaluated as "viscosity at 120 ° C.” described later). It is necessary to have. Therefore, in this epoxy resin composition, it is not preferable to increase the content of fine particles in the filler to some extent or more (for example, more than 20% by weight with respect to the total weight of the filler).
  • the viscosity at 25 ° C. is preferably 10 to 1000 Pa ⁇ s, more preferably 30 to 900 Pa ⁇ s, and even more preferably 50 to 800 Pa ⁇ s.
  • the viscosity of the LCM material at 25 ° C. is measured in the same manner as the measurement of ⁇ 10 above.
  • the viscosity at 120 ° C. is preferably 0.3 to 6.0 Pa ⁇ s, more preferably 0.5 to 5.5 Pa ⁇ s, and 0.8 to 0.5 Pa ⁇ s. It is more preferably 5.1 Pa ⁇ s.
  • the viscosity at 120 ° C. is the viscosity measured at 120 ° C. after applying vibration at a frequency of 10 Hz for 1 minute at 120 ° C. under the condition that the shear strain is controlled to be constant using a rheometer. Unit: Pa ⁇ s) means.
  • the viscosity of the underfill agent at 120 ° C. is usually less than 0.3 Pa ⁇ s.
  • the LCM material of the present invention may contain optional components, for example, those described below, in addition to the above-mentioned components (A) to (C), which are essential components, if necessary.
  • the LCM material of the present invention may contain a curing accelerator if desired.
  • the curing accelerator used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound capable of accelerating the curing of the epoxy resin (the component (A)) by the curing agent (the component (B)), and known ones are used. can do.
  • the curing accelerator include basic compounds such as amine compounds, phosphorus compounds and organometallic compounds.
  • the amine compound include 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, diethylamine, triethylamine, diethylenetetramine, triethylenetetramine, 4,4-dimethylaminopyridine and the like.
  • the amine compound may be an amine adduct.
  • Examples of the phosphorus compound include trialkylphosphine compounds such as tributylphosphine and triarylphosphine compounds such as triphenylphosphine.
  • organic metal compound examples include zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tin octylate, cobalt octylate, bisacetylacetonate cobalt (II) and trisacetylacetonate cobalt (III).
  • the amount of the curing accelerator is preferably 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the components (A) to (C). More preferably, it is 50 parts by weight.
  • the LCM material of the present invention may contain pigments, if desired. By including the pigment, the chromaticity of the LCM material of the present invention can be adjusted. Also, the use of pigments is important given the potential for the wiring in electronic components to be affected by light.
  • the pigment is not particularly limited, but for example, carbon black, titanium black such as titanium nitride, black organic pigment, mixed color organic pigment, inorganic pigment and the like can be used.
  • the black organic pigment, perylene black, aniline black, etc. are mixed, and as the mixed color organic pigment, at least two kinds of pigments selected from red, blue, green, purple, yellow, magenda, cyan, etc. are mixed to make a pseudo black color.
  • the inorganic pigments are graphite, and fine particles of metals and their oxides (including composite oxides), sulfides, and nitrides.
  • this metal include titanium, copper, iron, manganese, cobalt, chromium, nickel, zinc, calcium and silver.
  • the pigment may be used alone or in combination of two or more.
  • the pigment may also be used in combination with other colorants such as dyes.
  • the pigment is preferably carbon black.
  • the LCM material of the present invention may contain a stabilizer if desired.
  • Stabilizers may be included in the LCM material of the present invention to improve its storage stability and prolong the pot life.
  • Various known stabilizers can be used as stabilizers for one-component adhesives containing epoxy resin as the main component, but liquid boric acid ester compounds, aluminum chelate and aluminum chelate are available because of their high effect of improving storage stability. At least one selected from the group consisting of organic acids is preferred.
  • liquid borate compounds include 2,2'-oxybis (5,5'-dimethyl-1,3,2-oxabolinan), trimethylborate, triethylborate, tri-n-propylborate, triisopropylborate, Tri-n-butylborate, tripentylborate, triallylborate, trihexylborate, tricyclohexylborate, trioctylborate, trinonylborate, tridecylborate, tridodecylbolate, trihexadecylbolate, trioctadecylbolate, tris ( 2-Ethylhexyloxy) borate, bis (1,4,7,10-tetraoxaundecyl) (1,4,7,10,13-pentaoxatetradecyl) (1,4,7-trioxaundecyl) ) Borate, tribenzyl borate, triphenyl borate, tri-o-
  • the viscosity of the LCM material can be kept low, which is preferable.
  • the aluminum chelate for example, aluminum chelate A can be used.
  • the organic acid for example, barbituric acid can be used.
  • the amount of the stabilizer is preferably 0.01 to 30 parts by weight, preferably 0.05 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (A). It is more preferably 0.1 to 20 parts by weight.
  • the LCM material of the present invention may contain a silicone-based additive if desired. It is preferable that a silicone-based additive is contained from the viewpoint of improving the fluidity of the LCM material.
  • the silicone-based additive is preferably dialkylpolysiloxane (examples of the alkyl group bonded to Si include methyl, ethyl and the like), particularly dimethylpolysiloxane. Further, the silicone-based additive may be a modified dialkylpolysiloxane, for example, an epoxy-modified dimethylpolysiloxane.
  • silicone-based additive examples include KF69 (dimethyl silicone oil, manufactured by Shinetsu Silicone), SF8421 (epoxy-modified silicone oil, manufactured by Toray Dau Silicone) and the like.
  • the silicone-based additive may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the silicone-based additive is preferably 0.1 to 1.0 part by weight, preferably 0.25 with respect to 100 parts by weight of the component (A). It is more preferably to 1 part by weight.
  • the LCM material of the present invention may contain a coupling agent if desired. It is preferable that a coupling agent, particularly a silane coupling agent, is contained from the viewpoint of improving the adhesive strength.
  • a coupling agent particularly a silane coupling agent
  • various silane coupling agents such as epoxy-based, amino-based, vinyl-based, methacrylic-based, acrylic-based, and mercapto-based can be used.
  • Specific examples of the silane coupling agent include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-).
  • the amount of the coupling agent is preferably 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (A). Is more preferable.
  • the LCM material of the present invention may contain a migration inhibitor if desired.
  • Migration is a phenomenon in which the metal of the wiring pattern is eluted by an electrochemical reaction and the resistance value is lowered.
  • the inclusion of a migration inhibitor is preferable from the viewpoint of improving reliability in electronic components.
  • Specific examples of migration inhibitors include xanthins such as caffeine, theophylline, theobromine, and paraxanthin; 5,7,8-trimethyltocol ( ⁇ -tocopherol), 5,8-dimethyltocol ( ⁇ -tocopherol).
  • the amount of the migration inhibitor is preferably 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (A). Is more preferable.
  • the LCM material of the present invention contains other additives such as ion trapping agents, leveling agents, antioxidants, defoaming agents, and rocking agents, as long as the gist of the present invention is not impaired. It may contain an agent, a viscosity modifier, a flame retardant, a solvent and the like. The type and amount of each additive are as usual.
  • the method for producing the liquid compression mold (LCM) material of the present invention is not particularly limited.
  • the components (A)-(C) and, if desired, other additives may be introduced into a suitable mixer simultaneously or separately, and if necessary, mixed by stirring while melting by heating.
  • the LCM material of the present invention can be obtained.
  • the mixer is not particularly limited, but a Raikai machine equipped with a stirring device and a heating device, a Henschel mixer, a three-roll mill, a ball mill, a planetary mixer, a bead mill and the like can be used. Further, these devices may be used in combination as appropriate.
  • the LCM material of the present invention when the component (C) contains particles having a particle size of 5 nm to 100 nm (for example, 5 to 23% by weight based on the total weight of the component (C)), the LCM material of the present invention is preferably used. Is obtained by a method including a step of premixing at least a part of the particles having a particle size of 5 nm to 100 nm in the component (C) with at least a part of the component (A). The LCM material of the present invention can preferably be obtained by the above method.
  • the liquid compression mold material thus obtained is thermosetting and is preferably cured in 0.1 to 3 hours under the condition of a temperature of 100 to 170 ° C., and is cured in 0.25 to 2 hours. Is more preferable.
  • the liquid compression mold material of the present invention is suitable for manufacturing electronic parts, particularly semiconductor devices with encapsulation by compression molding. More specifically, the liquid compression molding material of the present invention is a wafer that has been formed into a circuit and has not been cut into chips when manufacturing a semiconductor element having a miniaturized package by a wafer level chip size package. It is especially useful for sealing treatment.
  • a cured product obtained by curing the LCM material of the present invention is also provided.
  • the present invention also provides electronic components containing the cured product of the present invention.
  • Examples 1 to 17, Comparative Examples 1 to 5 A liquid compression mold (LCM) material was prepared by mixing a predetermined amount of each component using a three-roll mill according to the formulation shown in Table 1. In Table 1, the amount of each component is expressed by weight (unit: g).
  • ⁇ Filler component (C)
  • the compounds used as the component (C) in Examples and Comparative Examples are as follows. These compounds are divided into two groups, one having an average particle size of more than 0.1 ⁇ m (100 nm) and the other having an average particle size of 0.1 ⁇ m (100 nm) or less.
  • C-1 Silica filler (trade name: SO-E2, manufactured by Admatex Co., Ltd., average particle size: 0.6 ⁇ m)
  • C-2 Silica filler (trade name: SO-E5, manufactured by Admatex Co., Ltd., average particle size: 1.5 ⁇ m)
  • C-3 Silica filler (trade name: SO-E6, manufactured by Admatex Co., Ltd., average particle size: 2 ⁇ m)
  • C-4 Silica filler (trade name: Aerosil (registered trademark) R805, manufactured by Toshin Kasei Co., Ltd., average particle size: 7 nm, surface-treated with octylsilane)
  • C-5 Silica filler (trade name: YA010C, manufactured by Admatex Co., Ltd., average particle size: 10 nm, surface-treated)
  • C-6 Silica filler (trade name: YA050C, manufactured by Admatex Co., Ltd., average particle size: 50 nm, surface-treated)
  • C-7) Silica filler (trade name: YC100C, manufactured by Admatex Co., Ltd., average particle size: 100 nm, surface-treated)
  • the characteristics of the LCM material were measured as follows.
  • Thixotropic index (TI) of LCM material The viscosity (unit: Pa ⁇ s) of the produced LCM material was measured under the same conditions as the above “viscosity of the LCM material at 25 ° C.” except that the rotation speed was 1 rotation / minute.
  • the thixotropic index (TI) of the LCM material was calculated as a value obtained by dividing the above-mentioned "viscosity of the LCM material at 25 ° C.” by this viscosity. The results are shown in Table 1.
  • the moldability of the LCM material was evaluated as x, and when leakage did not occur, the moldability of the LCM material was evaluated as ⁇ . Even when the moldability could not be evaluated by the above method, the moldability of the LCM material was evaluated as x.
  • the LCM material of the present invention has appropriate rheological properties. Therefore, even if the LCM material of the present invention is subjected to compression molding, leakage from the mold does not occur, and the semiconductor element can be easily and efficiently sealed by compression molding. Therefore, the LCM material of the present invention is useful in the manufacture of semiconductor devices with encapsulation by compression molding, particularly in the manufacture of semiconductor devices in which the package is miniaturized by a wafer level chip size package.
  • Liquid compression mold (LCM) material Silicon wafer 3 Upper mold 4 Lower mold

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Abstract

本発明は、適切なレオロジー特性を有し、圧縮成形に付しても金型からの漏出が起こらず、容易かつ効率的な半導体素子の封止を可能にする、液状コンプレッションモールド材としての使用に適した液状エポキシ樹脂組成物を提供することを目的とする。 本発明の液状コンプレッションモールド材は、(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤及び、(C)フィラーを含み、0.8~4.0のチキソトロピックインデックス(TI)を有する。本発明の液状コンプレッションモールド材は、適切なレオロジー特性を有するので、圧縮成形に付しても金型からの漏出が起こらず、半導体素子の封止を容易かつ効率的に行うことができる。

Description

液状コンプレッションモールド材
 本発明は、電子部品の製造において好適に使用し得る液状コンプレッションモールド材に関するものである。
 集積回路等の半導体素子の多くは、封止材で封止されている。半導体素子の封止を行うための成形方法は複数存在するが、近年、相対的に大型の成形品の製造により適している圧縮成形が、半導体素子の封止に採用される機会が増加している。これは、ウェハーレベルチップサイズパッケージ技術(回路形成完了後のチップに切り分けられていないウェハーを、そのまま封止することを伴う)の普及が進んでいることなどに起因する。
 圧縮成形による半導体素子の封止に用いられる従来の硬化性樹脂組成物は、主に顆粒状等の固形の樹脂組成物であった。しかし最近では、新たな圧縮形成技術の開発に伴い、液状の硬化性樹脂組成物が用いられることも多くなっている。以下、圧縮成形による封止に用いられるこのような液状の硬化性樹脂組成物を「液状コンプレッションモールド材」と称する。この「液状コンプレッションモールド材」を「LCM(Liquid Compression Molding)材」と略称する場合がある。
 液状コンプレッションモールド(LCM)材としては、電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、接着性等の諸特性のバランスの観点から、液状のエポキシ樹脂組成物がしばしば用いられる。LCM材として用いられるエポキシ樹脂組成物の例として、特許文献1に記載の液状樹脂組成物を挙げることができる。
国際出願公開第WO2018/221681号公報 特開2015-105304
 ところが、従来のLCM材を圧縮成形に付すと、金型の合わせ目から漏出し、成形不良が生じるという問題があることが判明した。この漏出によって成形効率が低下し、LCM材の損失も発生することから、製造コストの増加がもたらされる。
 本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するため、適切なレオロジー特性を有し、圧縮成形に付しても金型からの漏出が起こらず、容易かつ効率的な半導体素子の封止を可能にする、LCM材としての使用に適した液状エポキシ樹脂組成物を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。
 すなわち、本発明は、以下に限定されるものではないが、次の発明を包含する。
1.液状コンプレッションモールド材であって、下記成分(A)~(C):
(A)エポキシ樹脂;
(B)硬化剤;及び
(C)フィラー
を含み、かつ
 0.8~4.0のチキソトロピックインデックス(TI)を有する、液状コンプレッションモールド材。
2.成分(C)が、粒径5nm~100nmの粒子を、成分(C)の総重量に対して5~23重量%含む、前項1記載の液状コンプレッションモールド材。
3.成分(C)における前記粒径5nm~100nmの粒子の少なくとも一部を、成分(A)の少なくとも一部とあらかじめ混合する工程を含む方法によって得ることができる、前項2記載の液状コンプレッションモールド材。
4.成分(C)がカップリング剤で表面処理されている、前項1~3のいずれか1項記載の液状コンプレッションモールド材。
5.25℃における粘度が10~1000Pa・sである、前項1~4のいずれか1項記載の液状コンプレッションモールド材。
6.成分(A)が脂肪族エポキシ樹脂を含む、前項1~5のいずれか1項記載の液状コンプレッションモールド材。
7.前記脂肪族エポキシ樹脂の数平均分子量が200~1000である、前項6記載の液状コンプレッションモールド材。
8.前記脂肪族エポキシ樹脂が、下記一般式(I)で示される化合物を含む、前項6又は7記載の液状コンプレッションモールド材。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

[式中、nは、1~15の整数である。]
9.成分(B)がフェノール化合物を含む、前項1~8のいずれか1項記載の液状コンプレッションモールド材。
10.成分(C)がシリカを含む、前項1~9のいずれか1項記載の液状コンプレッションモールド材。
 本発明の液状コンプレッションモールド材は、適切なレオロジー特性を有するので、圧縮成形に付しても金型からの漏出が起こらず、半導体素子の封止を容易かつ効率的に行うことができる
液状コンプレッションモールド(LCM)材が塗布されたシリコンウェハーを圧縮成形に付したときの、LCM材の金型からの漏出の機構を示す図である。(a)LCM材のシリコンウェハーへの適用。(b)LCM材がシリコンウェハーに適用されてから、LCM材に応力が負荷されて延伸されるまでの間の、シリコンウェハー上のLCM材の状態。LCM材のTIが0.8未満であると(下段)、LCM材はシリコンウェハー上を金型内面に近い位置まで自然に拡がる。LCM材のTIが適切であれば(上段)、LCM材は、金型内面から比較的離れた位置までしか、シリコンウェハー上を自然に拡がらない。(c)LCM材に応力が負荷されて延伸された直後の、シリコンウェハー上のLCM材の状態。LCM材のTIが0.8未満であると(下段)、延伸されたLCM材はごくわずかな時間で金型内面に達し、金型の形状によっては、金型が完全に閉じないうちにLCM材が金型からあふれてしまう。LCM材のTIが適切であれば(上段)、延伸されたLCM材が金型内面に達するまでに要する時間は、前記の場合についてのその時間に比して長い。その結果、延伸されたLCM材は、金型が完全に閉じてから金型内面に達し、金型からのLCM材の漏出が回避される。
 以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
 本発明は、液状コンプレッションモールド材であって、下記成分(A)~(C):
(A)エポキシ樹脂;
(B)硬化剤;及び
(C)フィラー;
を含み、かつ
 0.8~4.0のチキソトロピックインデックス(TI)を有する、液状コンプレッションモールド(LCM)材に関する。本発明のLCM材に含まれる上記成分(A)~(C)に関し、以下に説明する。
[エポキシ樹脂(成分(A))]
 本発明のLCM材は、エポキシ樹脂を含有する。以下、このエポキシ樹脂を「成分(A)」と称する場合がある。
 本発明のLCM材における成分(A)としては、封止材料として用いられるエポキシ樹脂を使用することができる。エポキシ樹脂は、2官能以上の多官能エポキシ樹脂であることが好ましい。多官能エポキシ樹脂の例としては、カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステル、2,5-ジイソプロピルヒドロキノンジグリシジルエーテル、ヒドロキノンジグリシジルエーテル等の単環芳香族エポキシ樹脂;3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルカルボキシレート、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)アジペート、ビニルシクロヘキセンモノエポキシド、ジエポキシリモネン等の脂環式エポキシ樹脂;ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールAD型、ビスフェノールS型等のビスフェノール型エポキシ樹脂;ビスフェノール型エポキシ樹脂の部分重合によって得られるオリゴマーの混合物;環が水素添加されたビスフェノール型エポキシ樹脂;テトラメチルビス(4-ヒドロキシフェニル)メタンジグリシジルエーテル;テトラメチルビス(4-ヒドロキシフェニル)エーテルジグリシジルエーテル;ビフェニル型又はテトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂及びこれらの環が水素添加された樹脂;ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂、ビスクレゾールフルオレン型エポキシ樹脂等のフルオレン型エポキシ樹脂;ナフタレン型エポキシ樹脂等を挙げることができる。
 さらに、多官能エポキシ樹脂としては、例えば、トリグリシジル-p-アミノフェノールなどのアミノフェノール型エポキシ樹脂、ジグリシジルアニリンなどのアニリン型エポキシ樹脂、ジグリシジルオルトトルイジンなどのトルイジン型エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンなどのジアミノジフェニルメタン型エポキシ樹脂等の多官能グリシジルアミン型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂;トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールメタントリグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル等のトリメチロールアルカン型エポキシ樹脂等の多官能グリシジルエーテルが挙げられる。
 また、その他のエポキシ樹脂、例えば脂肪族エポキシ樹脂、シリル化エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂、ポリアリーレンエーテルジグリシジルエーテル等を用いることもできる。
 これらのエポキシ樹脂のうち、脂肪族エポキシ樹脂の例としては、アルキレングリコールジグリシジルエーテル、ポリ(アルキレングリコール)ジグリシジルエーテル、アルケニレングリコールジグリシジルエーテル等の、分子内にエポキシ基を2つ有する二官能脂肪族エポキシ樹脂;三官能以上のアルコール(トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等)のポリグリシジルエーテル[トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトール(トリ又はテトラ)グリシジルエーテル、ジペンタエリスリトール(トリ、テトラ、ペンタ又はヘキサ)グリシジルエーテル等]等の、分子内にエポキシ基を3つ以上有する多官能脂肪族エポキシ樹脂などが挙げられる。
 これらの脂肪族エポキシ樹脂のうち、二官能脂肪族エポキシ樹脂が好ましい。
 二官能脂肪族エポキシ樹脂の例としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,3-プロパンジオールジグリシジルエーテル、2-メチル-1,3-プロパンジオールジグリシジルエーテル、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル(テトラメチレングリコールジグリシジルエーテル)、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、3-メチル-2,4-ペンタンジオールジグリシジルエーテル、2,4-ペンタンジオールジグリシジルエーテル、1,5-ペンタンジオールジグリシジルエーテル(ペンタメチレングリコールジグリシジルエーテル)、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジグリシジルエーテル、2-メチル-2,4-ペンタンジオールジグリシジルエーテル、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル(ヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル)、1,7-ヘプタンジオールジグリシジルエーテル、3,5-ヘプタンジオールジグリシジルエーテル、1,8-オクタンジオールジグリシジルエーテル、2-メチル-1,8-オクタンジオールジグリシジルエーテル、1,9-ノナンジオールジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールジグリシジルエーテル(アルカンジオールジグリシジルエーテル);ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、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、ポリ(エチレングリコール/プロピレングリコール)ジグリシジルエーテル、ジテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、トリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ジペンタメチレングリコールジグリシジルエーテル、トリペンタメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリペンタメチレングリコールジグリシジルエーテル、ジヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル、トリヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル(オリゴアルキレングリコールジグリシジルエーテルも含まれる)などが挙げられる。
 ある実施形態では、二官能脂肪族エポキシ樹脂は(ポリ)アルキレングリコールジグリシジルエーテルであり、好ましくは、アルキレングリコール(アルキレンオキシ)単位の数が1~20である(ポリ)アルキレングリコールジグリシジルエーテルであり、より好ましくは、アルキレングリコール単位の数が1~20であり、アルキレングリコール単位中の炭素原子の数が2~4である(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。
 他の実施形態では、二官能脂肪族エポキシ樹脂は、アルキレングリコール(アルキレンオキシ)単位の数が2~20であ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り、好ましくは、アルキレングリコール単位の数が2~20であり、アルキレングリコール単位中の炭素原子の数が2~4であ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。
 脂肪族エポキシ樹脂の分子量(脂肪族エポキシ樹脂が重合体である場合、分子量は、溶出溶媒にテトラヒドロフランを用いたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)による標準ポリスチレン換算の数平均分子量)は特に限定されないが、好ましくは200~10000であり、より好ましくは200~1200であり、さらに好ましくは200~1000であり、特に好ましくは300~900である。
 より好ましい脂肪族エポキシ樹脂の具体的な例として、下記一般式(I)で示される化合物、すなわち(ポリ)テトラメチレングリコールのジグリシジルエーテルを挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

(式中、nは、1~15の整数である)
 一般式(I)で示される化合物として、商品名「エポゴーセーPT(一般グレード)」(四日市合成株式会社、ポリテトラメチレングリコールのジグリシジルエーテル、数平均分子量700~800)等の市販品を使用してもよい。
 本発明のLCM材においては、成分(A)として、単一のエポキシ樹脂を用いてもよく、2種以上のエポキシ樹脂を併用してもよい。本発明においては、成分(A)が、脂肪族エポキシ樹脂を含むことが特に好ましく、前記脂肪族エポキシ樹脂が、前記一般式(I)で示される化合物を含むことがより好ましい。また、前記脂肪族エポキシ樹脂の数平均分子量が200~1000であることが好ましい。
[硬化剤(成分(B))]
 本発明のLCM材は、硬化剤を含有する。この硬化剤は、上記エポキシ樹脂(成分(A))を硬化させることができることができる限り特に限定されない。以下、この硬化剤を「成分(B)」と称する場合がある。
 本発明のLCM材に使用する成分(B)の例としては、イミダゾール化合物、アミン化合物、フェノール化合物及び酸無水物等が挙げられる。これらのうち、イミダゾール化合物は、潜在化されていてもよく、マイクロカプセル型硬化剤の形態であってもよい。
 イミダゾール化合物の例としては、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、1-イソブチル-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、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシ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等の2-置換イミダゾール化合物;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等のトリメリット酸塩;2,4-ジアミノ-6-[(2-メチル-1-イミダゾリル)エチル]s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[(2-ウンデシル-1-イミダゾリル)エチル]s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[(2-エチル-4-メチル-1-イミダゾリル)エチル]s-トリアジン等のトリアジン環含有化合物;2,4-ジアミノ-6-[(2-メチル-1-イミダゾリル)エチル]s-トリアジンのイソシアヌル酸付加物、2-フェニルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、2-メチルイミダゾールの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のイソシアヌル酸付加物及び2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。
 これらのイミダゾール化合物のうち、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2,4-ジアミノ-6-[(2-メチル-1-イミダゾリル)エチル]s-トリアジン、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール(そのイソシアヌル酸付加物を含む)等が好ましい。
 上記マイクロカプセル型硬化剤としては、例えば、アミン化合物の粉末が液状エポキシ樹脂中に分散された分散液を使用することができる。このアミン化合物は、例えば脂肪族第一アミン、脂環式第一アミン、芳香族第一アミン、脂肪族第二アミン、脂環式第二アミン、芳香族第二アミン、イミダゾール化合物及びイミダゾリン化合物から選択すればよい。このアミン化合物は、カルボン酸、スルホン酸、イソシアネート、エポキシド等との反応生成物の形態で用いてもよい。これらの化合物は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。例えば、上記アミン化合物を、そのカルボン酸、スルホン酸、イソシアネート、又はエポキシドとの反応生成物を組み合わせて使用することができる。上記アミン化合物の粉末の体積平均粒径は、30μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましい。また、上記アミン化合物の粉末は、融点又は軟化点が60℃以上であることが、25℃での増粘を抑える観点から好ましい。
 上記フェノール化合物としては、フェノール樹脂、特に、フェノール類又はナフトール類(例えば、フェノール、クレゾール、ナフトール、アルキルフェノール、ビスフェノール、テルペンフェノールなど)とホルムアルデヒドを縮合させて得られるノボラック樹脂が好ましく用いられる。ノボラック樹脂の例としては、フェノールノボラック樹脂、o-クレゾールノボラック樹脂、p-クレゾールノボラック樹脂、α-ナフトールノボラック樹脂、β-ナフトールノボラック樹脂、t-ブチルフェノールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂、キシリレン変性ノボラック樹脂、デカリン変性ノボラック樹脂等が挙げられる。他のフェノール樹脂の例としては、ジシクロペンタジエンクレゾール樹脂、ポリパラビニルフェノール、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。
 上記酸無水物の例としては、無水フタル酸;ヘキサヒドロ無水フタル酸;メチルヘキサヒドロ無水フタル酸などのアルキルヘキサヒドロ無水フタル酸;テトラヒドロ無水フタル酸;トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、3-メチルテトラヒドロ無水フタル酸などのアルキルテトラヒドロ無水フタル酸;無水ハイミック酸;無水コハク酸;無水トリメリット酸;無水ピロメリット酸等を挙げることができる。これらのうち、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等が好ましい。
 上記アミン化合物の例としては、テトラメチルジアミノジフェニルメタン、テトラエチルジアミノジフェニルメタン、ジエチルジメチルジアミノジフェニルメタン、ジメチルジアミノトルエン、ジアミノジブチルトルエン、ジアミノジプロピルトルエン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジトリルスルホン、ジエチルジアミノトルエン、ビス(4-アミノ-3-エチルフェニル)メタン、ポリテトラメチレンオキシド-ジ-p-アミノベンゾエート等を挙げることができる。これらのうち、ビス(4-アミノ-3-エチルフェニル)メタン等が好ましい。
 上記アミン化合物の更なる例としては、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も挙げられる。アミン化合物はアミンアダクトであってよい。
 本発明のLCM材においては、成分(B)として、単一の硬化剤を用いてもよく、2種以上の硬化剤を併用してもよい。本発明においては、成分(B)がイミダゾール化合物を含むことが好ましく、イミダゾール化合物とフェノール化合物(好ましくは液状の)の両方を含むことがより好ましい。
 本発明のLCM材は、成分(B)を、成分(A)100重量部に対して1~20重量%含むことが好ましく、2~15重量%含むことがより好ましく、3~10重量%含むことが特に好ましい。
[フィラー(成分(C))]
 本発明のLCM材は、フィラーを含有する。以下、このフィラーを「成分(C)」と称する場合がある。
 本発明に用いられる成分(C)のフィラーの例としては、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化珪素、窒化ホウ素(BN)、ガラスビーズ等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明においては、成分(C)がシリカを含むことが好ましい。これは、シリカがレオロジー調整剤としても機能することに起因する。シリカは、天然シリカ(珪石、石英など)であってもよく、合成シリカであってもよい。合成シリカは、乾式法及び湿式法を含む任意の方法で合成されうる。
 また成分(C)は、表面処理剤、例えばシランカップリング剤(フェニル基、ビニル基、メタクリロイル基等の置換基を有していてもよい)等のカップリング剤で表面処理されていてもよい。本発明においては、成分(C)の少なくとも一部が表面処理されていることが好ましい。
 一実施態様において、成分(C)はシリカ粉末を含む。シリカ粉末は、市販品として入手することができる。
 本発明においては、成分(C)が、溶融シリカの粉末及び/又は爆燃法により製造されたシリカ粉末を含むことがより好ましい。爆燃法とは、酸素の気流中に分散させた金属ケイ素の粉末を、着火することにより酸化させ、得られる酸化物(場合により未反応金属ケイ素を含有する)を、前記酸化の反応熱を用いる加熱による溶融又は気化、次いで前記酸化物の融点以下の温度への冷却に付すことにより、微細な球状シリカ粒子からなるシリカ粉末を製造する方法である。一方、溶融シリカの粉末の例としては、球状シリカ粒子からなるもの、破砕状シリカ粒子からなるもの等が挙げられる。LCM材の流動性の観点から、成分(C)は、球状シリカ粒子(特に、真球度の高いもの)からなるシリカ粉末を含むことがより好ましい。
 本発明のLCM材においては、成分(C)として、単一のフィラーを用いてもよく、2種以上のフィラーを併用してもよい。成分(C)が2種以上のフィラーを含む場合、それらのフィラーが、それらを構成する粒子に含まれる物質において異なっていてもよく、或いは、フィラーが同じ物質を含む粒子から構成される場合、それらのフィラーが、製造方法、又は何らかの他の特性(例えば、後述する粒度分布)において異なっていてもよい。一実施態様において、成分(C)は、2種以上のフィラーを含む。
 成分(C)を構成する粒子の特性、例えば粒度分布は、特に限定されない。しかし、LCM材の適切なチキソトロピックインデックス(後述)という観点から、本発明においては、成分(C)が、粒径5nm~100nmの粒子を、より好ましくは粒径10nm~50nmの粒子を、成分(C)の総重量に対して5~23重量%含むことが好ましく、8~19重量%含むことがより好ましい。この場合、成分(C)中の粒径5nm~100nmの粒子以外の粒子についての、成分(C)中の含有量以外の特性は、特に限定されない。
 成分(C)を構成する粒子の粒度分布は、成分(C)の試料について撮影された顕微鏡写真(例えば電子顕微鏡写真)を、画像処理ソフトウェアを用いて解析し、顕微鏡写真中の粒子の全て又は一部のサイズを数値化及び統計処理することにより得ることができる。ここで、成分(C)が2種以上のフィラーを含む場合、成分(C)を構成する粒子の粒度分布とは、それらのフィラー全ての混合物としての成分(C)を構成する粒子の粒度分布である。
 なお、成分(C)中の粒径5nm~100nmの粒子は、表面処理されていることが好ましい。
 本発明のLCM材は、成分(C)を、LCM材の総重量に対して65~90重量%含むことが好ましく、68~88重量%含むことがより好ましく、70~85重量%含むことが特に好ましい。
 本発明のLCM材は、0.8~4.0のチキソトロピックインデックス(TI)を有する。TIは、好ましくは0.8~2.0である。本発明において、LCM材のTIは、下記式:
 TI=η/η10
(式中、
 ηは、回転式粘度計を用いて、温度25℃及び回転数1ppmの条件下で測定した、LCM材の粘度であり、
 η10は、回転数が10ppmである以外はηと同じ条件下で測定した、LCM材の粘度である)
で表される。
 先に述べたように、従来のLCM材を圧縮成形による封止処理に付すと、金型の合わせ目からの漏出が発生する場合がある。このことは、従来のLCM材が有するレオロジー特性が、このような封止処理に適していないことを意味する。
 本発明者らは種々検討の結果、0.8~4.0のTIを有する特定のエポキシ樹脂組成物が、圧縮成形による封止処理に適したレオロジー特性を示し、LCM材として有用であることを見出した。
 LCM材のTIが0.8未満であると、圧縮成形時にLCM材が金型から漏出する。一方、LCM材のTIが4.0超であると、LCM材の適用手段からの吐出が困難になる。
 圧縮成形による封止処理において、LCM材が被封止体に適用されてから、LCM材に応力が負荷されるまでには一定の時間を要する。この間に、適用されたLCM材はある程度、被封止体上を自然に拡がる。LCM材のTIが0.8未満であると、LCM材は金型内面に近い位置まで拡がる。このため、負荷された応力によってLCM材が延伸されると、延伸されたLCM材はごくわずかな時間で金型内面に達し、金型の形状によっては、金型が完全に閉じないうちにLCM材が金型からあふれてしまう。
 一方、LCM材のTIが上記範囲内にあると、被封止体に適用されてから応力が負荷されるまでの間に、LCM材は、金型内面から比較的離れた位置までしか、被封止体上を自然に拡がらない。このため、負荷された応力によって延伸されたこのようなLCM材が金型内面に達するまでに要する時間は、TIが0.8未満であるLCM材についてのその時間に比して長い。その結果、延伸されたLCM材は、金型が完全に閉じてから金型内面に達し、金型からのLCM材の漏出が回避される。
 以上のことは、本発明者らによって初めて見出されたことである。
 なお、上記のTIの定義によれば、LCM材のTIが1以下であるとき、相対的に高い剪断応力下におけるLCM材の粘度は、相対的に低い剪断応力下におけるそのLCM材の粘度と同じであるか、又は後者の粘度よりも高い。しかし、LCM材の粘度は測定条件によって変動するので、現実の圧縮成形条件下におけるLCM材の挙動が、上記の定義によるTIから予測される挙動と整合しない場合がある。
 LCM材のこのような適切なレオロジー特性、すなわち適切なTIを達成するための手段の例としては、成分(C)の粒度分布を適宜調節し、例えば上記の如く、粒径5nm~100nmという微小な粒子を含む(例えば、成分(C)の総重量に対して5~23重量%)粒度分布にすることを挙げることができる。この手段は、成分(C)がシリカを含む場合、特に有用である。これは、シリカがレオロジー調整剤としても機能することに起因する。
 半導体用の封止剤として用いられる、上記のような微小な粒子を含むフィラーを用いて調製されるエポキシ樹脂組成物は、例えば特許文献2に開示されている。しかし、このエポキシ樹脂組成物はアンダーフィル剤としての使用が意図されており、アンダーフィル剤は、LCM材に比して高い流動性(例えば、後述の「120℃における粘度」として評価される)を有することが必要である。このため、このエポキシ樹脂組成物では、フィラー中の微小な粒子の含有量をある程度以上高くする(例えば、フィラーの総重量に対して20重量%超)ことは好ましくない。
 なお、本発明のLCM材においては、25℃における粘度が10~1000Pa・sであることが好ましく、30~900Pa・sであることがより好ましく、50~800Pa・sであることがさらに好ましい。本発明において、LCM材の25℃における粘度は、上記η10の測定と同様にして測定される。
 また、本発明のLCM材においては、120℃における粘度が0.3~6.0Pa・sであることが好ましく、0.5~5.5Pa・sであることがより好ましく、0.8~5.1Pa・sであることがさらに好ましい。本発明において、120℃における粘度とは、レオメーターを用いて、せん断歪みが一定に制御された条件下で、周波数10Hzの振動を120℃で1分間与えた後に、120℃で測定した粘度(単位:Pa・s)を意味する。これに対し、アンダーフィル剤においては通常、120℃における粘度は0.3Pa・s未満である。
 本発明のLCM材は、所望であれば、必須成分である上記成分(A)~(C)に加え、任意成分、例えば以下に述べるものを必要に応じて含有してもよい。
・硬化促進剤
 本発明のLCM材は、所望であれば、硬化促進剤を含んでいてもよい。本発明において用いる硬化促進剤は、硬化剤(前記成分(B))によるエポキシ樹脂(前記成分(A))の硬化を促進することができる化合物であれば特に限定されず、公知のものを使用することができる。硬化促進剤の例としては、例えば、アミン化合物、リン化合物及び有機金属化合物等の塩基性の化合物が挙げられる。
 上記アミン化合物の例としては、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も挙げられる。アミン化合物はアミンアダクトであってよい。
 上記リン化合物としては、トリブチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン化合物、トリフェニルホスフィン等のトリアリールホスフィン化合物が挙げられる。
 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。
 本発明のLCM材が硬化促進剤を含む場合、硬化促進剤の量は、成分(A)~(C)の合計量100重量部に対して1~100重量部であることが好ましく、5~50重量部であることがより好ましい。
・顔料
 本発明のLCM材は、所望であれば、顔料を含んでいてもよい。顔料を含むことで、本発明のLCM材の色度を調整することができる。また、電子部品内の配線が光の影響を受ける可能性を考慮すると、顔料の使用は重要である。顔料としては、特に限定されないが、例えば、カーボンブラック、チタン窒化物等のチタンブラック、黒色有機顔料、混色有機顔料、及び無機顔料等を用いることができる。黒色有機顔料としては、ペリレンブラック、アニリンブラック等が、混色有機顔料としては、赤、青、緑、紫、黄色、マゼンダ、シアン等から選ばれる少なくとも2種類以上の顔料を混合して疑似黒色化されたものが、無機顔料としては、グラファイト、ならびに金属及びその酸化物(複合酸化物を含む)、硫化物、窒化物等の微粒子が挙げられる。この金属としては、チタン、銅、鉄、マンガン、コバルト、クロム、ニッケル、亜鉛、カルシウム、銀等が挙げられる。本発明のLCM材において、顔料は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また顔料は、染料などの他の着色剤と組み合わせて用いてもよい。
 耐熱性の観点から、顔料は、好ましくはカーボンブラックである。
・安定剤
 本発明のLCM材は、所望であれば、安定剤を含んでいてもよい。安定剤は、本発明のLCM材に、その貯蔵安定性を向上させ、ポットライフを長くするために含まれていてもよい。エポキシ樹脂を主剤とする一液型接着剤の安定剤として公知の種々の安定剤を使用することができるが、貯蔵安定性を向上させる効果の高さから、液状ホウ酸エステル化合物、アルミキレート及び有機酸からなる群から選択される少なくとも1つが好ましい。
 液状ホウ酸エステル化合物の例としては、2,2'-オキシビス(5,5'-ジメチル-1,3,2-オキサボリナン)、トリメチルボレート、トリエチルボレート、トリ-n-プロピルボレート、トリイソプロピルボレート、トリ-n-ブチルボレート、トリペンチルボレート、トリアリルボレート、トリヘキシルボレート、トリシクロヘキシルボレート、トリオクチルボレート、トリノニルボレート、トリデシルボレート、トリドデシルボレート、トリヘキサデシルボレート、トリオクタデシルボレート、トリス(2-エチルヘキシロキシ)ボラン、ビス(1,4,7,10-テトラオキサウンデシル)(1,4,7,10,13-ペンタオキサテトラデシル)(1,4,7-トリオキサウンデシル)ボラン、トリベンジルボレート、トリフェニルボレート、トリ-o-トリルボレート、トリ-m-トリルボレート、トリエタノールアミンボレート等が挙げられる。液状ホウ酸エステル化合物は常温(25℃)で液状であるため、LCM材の粘度を低く抑えられるので好ましい。アルミキレートとしては、例えばアルミキレートAを用いることができる。有機酸としては、例えばバルビツール酸を用いることができる。
 本発明のLCM材が安定剤を含む場合、安定剤の量は、成分(A)100重量部に対して、0.01~30重量部であることが好ましく、0.05~25重量部であることがより好ましく、0.1~20重量部であることが更に好ましい。
・シリコーン系添加剤
 本発明のLCM材は、所望であれば、シリコーン系添加剤を含んでいてもよい。シリコーン系添加剤が含まれることは、LCM材の流動性向上の観点から好ましい。シリコーン系添加剤は、ジアルキルポリシロキサン(Siに結合するアルキル基としては、メチル、エチル等が挙げられる)、特にジメチルポリシロキサンであることが好ましい。またシリコーン系添加剤は、変性ジアルキルポリシロキサン、例えばエポキシ変性ジメチルポリシロキサンであってもよい。シリコーン系添加剤の具体的な例としては、KF69(ジメチルシリコーンオイル、信越シリコーン製)、SF8421(エポキシ変性シリコーンオイル、東レダウシリコーン製)等が挙げられる。シリコーン系添加剤は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 本発明のLCM材がシリコーン系添加剤を含む場合、シリコーン系添加剤の量は、成分(A)100重量部に対して0.1~1.0重量部であることが好ましく、0.25~1重量部であることがより好ましい。
・カップリング剤
 本発明のLCM材は、所望であれば、カップリング剤を含んでいてもよい。カップリング剤、特にシランカップリング剤が含まれることは、接着強度向上の観点から好ましい。カップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、ビニル系、メタクリル系、アクリル系、メルカプト系等の各種シランカップリング剤を用いることができる。シランカップリング剤の具体的な例としては、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、8-グリシドキシオクチルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 本発明のLCM材がカップリング剤を含む場合、カップリング剤の量は、成分(A)100重量部に対して0.01~5重量部であることが好ましく、0.1~5重量部であることがより好ましい。
・マイグレーション抑制剤
 本発明のLCM材は、所望であれば、マイグレーション抑制剤を含んでいてもよい。マイグレーションとは、配線パターンの金属が、電気化学反応によって溶出し、抵抗値低下が生じる現象である。マイグレーション抑制剤が含まれることは、電子部品における信頼性向上の観点から好ましい。マイグレーション抑制剤の具体的な例としては、カフェイン、テオフィリン、テオブロミン、パラキサンチン等のキサンチン類;5,7,8-トリメチルトコール(α-トコフェロール)、5,8-ジメチルトコール(β-トコフェロール)、7,8-ジメチルトコール(γ-トコフェロール)、8-メチルトコール(δ-トコフェロール)等のトコール類;5,7,8-トリメチルトコトリエノール(α-トコトリエノール)、5,8-ジメチルトコトリエノール(β-トコトリエノール)、7,8-ジメチルトコトリエノール(γ-トコトリエノール)、8-メチルトコトリエノール(δ-トコトリエノール)等のトコトリエノール類;ベンゾトリアゾール、1H-ベンゾトリアゾール-1-メタノール、アルキルベンゾトリアゾール類等のベンゾトリアゾール類;2,4-ジアミノ-6-ビニル-S-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-エチル-4-メチルイミダゾール-(1)]-エチル-S-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン等のトリアジン類;上記ベンゾトリアゾール類又はトリアジン類のイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。これらのマイグレーション抑制剤は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 本発明のLCM材がマイグレーション抑制剤を含む場合、マイグレーション抑制剤の量は、成分(A)100重量部に対して0.01~5重量部であることが好ましく、0.1~5重量部であることがより好ましい。
・その他の添加剤
 本発明のLCM材は、所望であれば、本発明の趣旨を損なわない範囲で、その他の添加剤、例えばイオントラップ剤、レベリング剤、酸化防止剤、消泡剤、揺変剤、粘度調整剤、難燃剤、溶剤等を含んでいてもよい。各添加剤の種類、量は常法通りである。
 本発明の液状コンプレッションモールド(LCM)材を製造する方法は、特に限定されない。例えば、成分(A)~(C)及び所望であればその他の添加剤を、適切な混合機に同時に、又は別々に導入して、必要であれば加熱により溶融しながら撹拌して混合し、均一な組成物とすることにより、本発明のLCM材を得ることができる。この混合機は特に限定されないが、撹拌装置及び加熱装置を備えたライカイ機、ヘンシェルミキサー、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、これらの装置を適宜組み合わせて使用してもよい。
 本発明のLCM材において、成分(C)が粒径5nm~100nmの粒子を含む(例えば、成分(C)の総重量に対して5~23重量%)場合、好ましくは、本発明のLCM材を、成分(C)における上記粒径5nm~100nmの粒子の少なくとも一部を、成分(A)の少なくとも一部とあらかじめ混合する工程を含む方法によって得る。
 本発明のLCM材は、好ましくは、上記の方法によって得ることができる。
 このようにして得られた液状コンプレッションモールド材は熱硬化性であり、温度100~170℃の条件下では、0.1~3時間で硬化することが好ましく、0.25~2時間で硬化することがより好ましい。
 本発明の液状コンプレッションモールド材は、電子部品、特に、圧縮成形による封止を伴う半導体素子の製造に適している。より具体的には、本発明の液状コンプレッションモールド材は、ウェハーレベルチップサイズパッケージによって、パッケージが小型化された半導体素子を製造する際の、回路の形成が完了した、チップに切り分けられていないウェハーの封止処理に特に有用である。
 また本発明においては、本発明のLCM材を硬化させることにより得られる硬化物も提供される。本発明においてはさらに、本発明の硬化物を含む電子部品も提供される。
 以下、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。なお以下の記載において、部、%は、断りのない限り重量部、重量%を示す。
実施例1~17、比較例1~5
 表1に示す配合に従って、3本ロールミルを用いて所定の量の各成分を混合することにより、液状コンプレッションモールド(LCM)材を調製した。表1において、各成分の量は重量(単位:g)で表されている。
・エポキシ樹脂(成分(A))
 実施例及び比較例において、成分(A)として用いた化合物は、以下の通りである。
 (A-1):ポリテトラメチレングリコールのジグリシジルエーテル(数平均分子量700~1000)(商品名:エポゴーセーPT(一般グレード)、四日市合成株式会社製)
 (A-2):アミノフェノール型エポキシ樹脂(商品名:630、三菱ケミカル株式会社製)
・硬化剤(成分(B))
 実施例及び比較例において、成分(B)として用いた化合物は、以下の通りである。
 (B-1):イミダゾール化合物(商品名:キュアゾール2P4MZ、四国化成工業株式会社製)
 (B-2):イミダゾール化合物(商品名:キュアゾール2MZ-A、四国化成工業株式会社製)
 (B-3):イミダゾール化合物(商品名:キュアゾール2P4MHZ-PW、四国化成工業株式会社製)
 (B-4):液状フェノールノボラック樹脂(商品名:MEH-8005、明和化成株式会社製)
 (B-5):アミン化合物(商品名:カヤハードA-A、日本化薬株式会社)
 (B-6):酸無水物(商品名:HN-5500、日立化成株式会社)
・フィラー(成分(C))
 実施例及び比較例において、成分(C)として用いた化合物は、以下の通りである。これらの化合物を、平均粒径が0.1μm(100nm)超であるものと、平均粒径が0.1μm(100nm)以下であるものの2群に分けて示す。
<平均粒径が0.1μm(100nm)超であるフィラー>
 (C-1):シリカフィラー(商品名:SO-E2、株式会社アドマテックス製、平均粒径:0.6μm)
 (C-2):シリカフィラー(商品名:SO-E5、株式会社アドマテックス製、平均粒径:1.5μm)
 (C-3):シリカフィラー(商品名:SO-E6、株式会社アドマテックス製、平均粒径:2μm)
<平均粒径が0.1μm(100nm)以下であるフィラー>
 (C-4):シリカフィラー(商品名:アエロジル(登録商標)R805、東新化成株式会社製、平均粒径:7nm、オクチルシランで表面処理されている)
 (C-5):シリカフィラー(商品名:YA010C、株式会社アドマテックス製、平均粒径:10nm、表面処理されている)
 (C-6):シリカフィラー(商品名:YA050C、株式会社アドマテックス製、平均粒径:50nm、表面処理されている)
 (C-7):シリカフィラー(商品名:YC100C、株式会社アドマテックス製、平均粒径:100nm、表面処理されている)
 実施例及び比較例においては、LCM材の特性を以下のようにして測定した。
(LCM材の25℃における粘度)
 Brookfield社製のHB型回転粘度計(スピンドルSC4-14使用)を用いて、製造したLCM材について25℃、10回転/分の条件で粘度(単位:Pa・s)を測定した。結果を表1に示す。
(LCM材の120℃における粘度)
 HAAKE社製のMARSレオメーターを用いて、製造したLCM材について、オシレーション歪制御モードで、周波数10Hzの振動を120℃で1分間与えた後の粘度(単位:Pa・s)を、120℃で測定した。結果を表1に示す。
(LCM材のチキソトロピックインデックス(TI))
 回転速度が1回転/分である以外は、上記「LCM材の25℃における粘度」と同じ条件で、製造したLCM材について粘度(単位:Pa・s)を測定した。この粘度で、上記「LCM材の25℃における粘度」を除した値として、当該LCM材のチキソトロピックインデックス(TI)を算出した。結果を表1に示す。
(LCM材の成形性の評価)
 直径292mm、厚さ400μmの円盤の体積に相当する量の製造したLCM材を、シリコンウェハー(直径300mm、厚さ780μmの円盤状)に塗布した。このシリコンウェハーを、コンプレッションモールド装置WCM300(アピックヤマダ製)に装着された金型内に入れ、温度120℃、圧力350kNの条件下で圧縮成形(封止処理)に付した。
 この圧縮成形中の金型からのLCM材の漏出の有無を、目視にて監視した。漏出が起こった場合、LCM材の成形性を×と評価し、漏出が起こらなかった場合、LCM材の成形性を〇と評価した。上記方法による成形性の評価が不可能であった場合も、LCM材の成形性を×と評価した。
(LCM材の流動性の評価)
 製造したLCM材40gを、内径10mmのノズルを取り付けたディスペンス装置ML-5000XII(武蔵エンジニアリング製)に装填し、吐出圧0.2MPaで同装置から吐出した。
 装填したLCM材が5分以内に全て吐出された場合、LCM材の流動性を〇と評価し、装填したLCM材が全て吐出されるまでに5分超を要した場合、LCM材の流動性を×と評価した。また、上記方法による流動性の評価が不可能であった場合も、LCM材の流動性を×と評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表1より明らかなように、LCM材のチキソトロピックインデックス(TI)が0.8~4.0である実施例1~17のいずれにおいても、LCM材は、ディスペンス装置から容易に吐出することができる程度の適切な流動性を示すと共に、良好な成形性を有し、シリコンウェハーと共に圧縮成形に付した際の、金型からのLCM材の漏出は認められなかった。
 これに対し、LCM材のTIが0.8未満である比較例1、3及び5ではいずれも、成形性が不十分であり、LCM材をシリコンウェハーと共に圧縮成形に付すと、金型からのLCM材の漏出が認められた。また、比較例2及び4ではいずれも、LCM材がほぼ固体状であり、粘度測定や、成形性及び流動性の評価が不可能であった。
 本発明のLCM材は、適切なレオロジー特性を有する。このため、本発明のLCM材を圧縮成形に付しても、金型からの漏出が起こらず、圧縮成形による半導体素子の封止を容易かつ効率的に行うことができる。したがって、本発明のLCM材は、圧縮成形による封止を伴う半導体素子の製造、特に、ウェハーレベルチップサイズパッケージによる、パッケージが小型化された半導体素子の製造において有用である。
 1 液状コンプレッションモールド(LCM)材
 2 シリコンウェハー
 3 上金型
 4 下金型

Claims (10)

  1.  液状コンプレッションモールド材であって、下記成分(A)~(C):
    (A)エポキシ樹脂;
    (B)硬化剤;及び
    (C)フィラー
    を含み、かつ
     0.8~4.0のチキソトロピックインデックス(TI)を有する、液状コンプレッションモールド材。
  2.  成分(C)が、粒径5nm~100nmの粒子を、成分(C)の総重量に対して5~23重量%含む、請求項1記載の液状コンプレッションモールド材。
  3.  成分(C)における前記粒径5nm~100nmの粒子の少なくとも一部を、成分(A)の少なくとも一部とあらかじめ混合する工程を含む方法によって得ることができる、請求項2記載の液状コンプレッションモールド材。
  4.  成分(C)がカップリング剤で表面処理されている、請求項1~3のいずれか1項記載の液状コンプレッションモールド材。
  5.  25℃における粘度が10~1000Pa・sである、請求項1~4のいずれか1項記載の液状コンプレッションモールド材。
  6.  成分(A)が脂肪族エポキシ樹脂を含む、請求項1~5のいずれか1項記載の液状コンプレッションモールド材。
  7.  前記脂肪族エポキシ樹脂の数平均分子量が200~1000である、請求項6記載の液状コンプレッションモールド材。
  8.  前記脂肪族エポキシ樹脂が、下記一般式(I)で示される化合物を含む、請求項6又は7記載の液状コンプレッションモールド材。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    [式中、nは、1~15の整数である。]
  9.  成分(B)がフェノール化合物を含む、請求項1~8のいずれか1項記載の液状コンプレッションモールド材。
  10.  成分(C)がシリカを含む、請求項1~9のいずれか1項記載の液状コンプレッションモールド材。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024134951A1 (ja) * 2022-12-23 2024-06-27 ナミックス株式会社 エポキシ樹脂組成物、硬化物、及び半導体装置
JP2024141554A (ja) * 2023-03-29 2024-10-10 信越化学工業株式会社 エポキシ樹脂組成物
JP7606797B1 (ja) * 2024-03-26 2024-12-26 ナミックス株式会社 液状コンプレッションモールド材、電子部品、半導体装置および電子部品の製造方法
JP7671555B1 (ja) * 2023-11-24 2025-05-02 ナミックス株式会社 半導体装置の製造方法及び封止体
WO2025109864A1 (ja) * 2023-11-24 2025-05-30 ナミックス株式会社 半導体装置の製造方法及び封止体
WO2025203722A1 (ja) * 2024-03-26 2025-10-02 ナミックス株式会社 液状コンプレッションモールド材、電子部品、半導体装置および電子部品の製造方法
WO2026009780A1 (ja) * 2024-07-03 2026-01-08 ナミックス株式会社 エポキシ樹脂組成物、硬化物、半導体装置、及び半導体装置の製造方法
WO2026009778A1 (ja) * 2024-07-03 2026-01-08 ナミックス株式会社 エポキシ樹脂組成物、硬化物、半導体装置、及び半導体装置の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01188519A (ja) * 1988-01-22 1989-07-27 Toshiba Corp エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた樹脂封止型半導体装置
JP2004087852A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Matsushita Electric Works Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体装置
WO2018221682A1 (ja) * 2017-05-31 2018-12-06 日立化成株式会社 圧縮成型用液状樹脂組成物及び電子部品装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3430150B2 (ja) * 2000-12-18 2003-07-28 日東電工株式会社 光半導体素子封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法
JP2011089025A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Kyocera Chemical Corp 一液性エポキシ樹脂組成物、及びそれを用いてなるウエハレベルチップサイズパッケージ用半導体装置の製造方法
JP6196138B2 (ja) 2013-11-29 2017-09-13 ナミックス株式会社 半導体封止剤および半導体装置
JP6233441B2 (ja) * 2016-04-15 2017-11-22 日立化成株式会社 液状エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置
JP6829462B2 (ja) * 2017-02-21 2021-02-10 ナミックス株式会社 液状エポキシ樹脂封止材
TWI786121B (zh) 2017-05-31 2022-12-11 日商昭和電工材料股份有限公司 密封用液狀樹脂組成物及電子零件裝置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01188519A (ja) * 1988-01-22 1989-07-27 Toshiba Corp エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた樹脂封止型半導体装置
JP2004087852A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Matsushita Electric Works Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体装置
WO2018221682A1 (ja) * 2017-05-31 2018-12-06 日立化成株式会社 圧縮成型用液状樹脂組成物及び電子部品装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024134951A1 (ja) * 2022-12-23 2024-06-27 ナミックス株式会社 エポキシ樹脂組成物、硬化物、及び半導体装置
JP2024141554A (ja) * 2023-03-29 2024-10-10 信越化学工業株式会社 エポキシ樹脂組成物
JP7671555B1 (ja) * 2023-11-24 2025-05-02 ナミックス株式会社 半導体装置の製造方法及び封止体
WO2025109864A1 (ja) * 2023-11-24 2025-05-30 ナミックス株式会社 半導体装置の製造方法及び封止体
JP7606797B1 (ja) * 2024-03-26 2024-12-26 ナミックス株式会社 液状コンプレッションモールド材、電子部品、半導体装置および電子部品の製造方法
WO2025203722A1 (ja) * 2024-03-26 2025-10-02 ナミックス株式会社 液状コンプレッションモールド材、電子部品、半導体装置および電子部品の製造方法
WO2026009780A1 (ja) * 2024-07-03 2026-01-08 ナミックス株式会社 エポキシ樹脂組成物、硬化物、半導体装置、及び半導体装置の製造方法
WO2026009778A1 (ja) * 2024-07-03 2026-01-08 ナミックス株式会社 エポキシ樹脂組成物、硬化物、半導体装置、及び半導体装置の製造方法

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