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JP7573244B2 - 封止用樹脂組成物、及び半導体装置 - Google Patents

封止用樹脂組成物、及び半導体装置 Download PDF

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JP7573244B2 JP2021563894A JP2021563894A JP7573244B2 JP 7573244 B2 JP7573244 B2 JP 7573244B2 JP 2021563894 A JP2021563894 A JP 2021563894A JP 2021563894 A JP2021563894 A JP 2021563894A JP 7573244 B2 JP7573244 B2 JP 7573244B2
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Description

本開示は、封止用樹脂組成物、及び半導体装置に関し、詳しくは、半導体素子等の電子部品を封止するための封止用樹脂組成物、及びこの封止用樹脂組成物から作製される封止材を備える半導体装置に関する。
特許文献１では、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、シリコーンゴム微粒子、シリコーン変性エポキシ樹脂、芳香族アミン硬化剤、カップリング剤、無機充填剤、及び有機溶剤を含有する封止用液状エポキシ樹脂組成物を開示している。この封止用液状エポキシ樹脂組成物では、低反り性が要求される電子部品装置に適用しても、反りが小さく抑えられ、かつ強度、耐熱衝撃性、耐湿性等の信頼性に優れることが開示されている。
特開２００７－２３２７２号公報
本開示の目的は、基材と、大型のチップとの間を封止する封止材を作製する場合であっても、基材とチップとの間に充填されやすく、かつ封止材にクラック生じにくい封止用樹脂組成物及びこの封止用樹脂組成物の硬化物からなる封止材を備える半導体装置を提供することである。
本開示の一態様に係る封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）と、リン酸（Ｂ）と、リン酸ポリエステル（Ｃ）と、を含有する。前記エポキシ樹脂（Ａ）は、１分子内に２つ以上のエポキシ基を有するシリコーン樹脂（Ａ１）を含有する。
本開示の一態様に係る半導体装置は、基材と、前記基材に実装される実装部品と、前記基材と前記実装部品との隙間を封止する封止材と、を備える。前記封止材は、前記封止用樹脂組成物の硬化物からなる。
図１は、本開示の一実施形態に係る半導体装置を示す概略の断面図である。
１．概要
本実施形態に係る封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）と、リン酸（Ｂ）と、リン酸ポリエステル（Ｃ）と、を含有する。エポキシ樹脂（Ａ）は、１分子内に２つ以上のエポキシ基を有するシリコーン樹脂（Ａ１）を含有する。
従来、封止用の樹脂組成物において、シリカ等の無機充填材（フィラー）を配合することによって、樹脂組成物から作製される封止材の、耐熱性の向上、及び線膨張係数（ＣＴＥ：Coefficient of Thermal Expansion）を低下させることが行われてきた。しかしながら、樹脂組成物中でのフィラーの割合を高くしすぎると、フィラーが凝集しやすくなり、樹脂組成物の粘度が過度に上昇することで、流動性が低下し、その結果、成形性が低下するおそれがあった。そして、樹脂組成物を成形する際の成形性が低下すると、半導体装置における基材と半導体チップとの間の隙間を樹脂組成物で封止するにあたって、樹脂組成物を隙間の奥まで十分に充填できないという問題があった。
また、近年、チップを大型化させることも行われている。チップの大型化に伴い、封止材のサイズも大型化し、これにより封止材にかかる応力が大きくなりやすく、そのため耐熱衝撃性等の性能が十分に得られないことがあった。そのため、封止材のクラック、剥離等が生じやすくなる。また、組成物から封止材を作製する場合、チップが大型化すると、基板等の基材とチップとの間に組成物を十分に充填することが困難になるという問題もあった。
これに対し、本実施形態の封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）がシリコーン樹脂（Ａ１）を含有することで、封止用樹脂組成物に熱硬化性を付与でき、かつ封止用樹脂組成物及び封止用樹脂組成物の硬化物の貯蔵弾性率を低めることができる。また、封止用樹脂組成物から作製される硬化物におけるＣＴＥを低めることができる。また、本実施形態の封止用樹脂組成物は、粘度を低く維持することができ、かつチクソ指数も１に近づけることができるため、良好な流動性を有しうる。
さらに、封止用樹脂組成物は、リン酸（Ｂ）及びリン酸ポリエステル（Ｃ）を含有することで、封止用樹脂組成物中における成分の分散性を向上できる。そのため、仮にシリコーン樹脂（Ａ１）によって粘度が上昇しやすくなっても、封止用樹脂組成物の分散性が高められているため、良好な流動性を維持可能である。これにより、封止用樹脂組成物で基材と実装基板との間の隙間で流動させやすく、そのため封止材を隙間に充分に充填させやすい。
本実施形態の封止用樹脂組成物では、上記のとおり、良好な流動性を実現でき、封止用樹脂組成物から作製される硬化物の低ＣＴＥ化、及び低弾性率化を達成できる。特に、本実施形態の封止用樹脂組成物から作製される硬化物は、シリコーン樹脂（Ａ１）とリン酸（Ｂ）と、リン酸ポリエステル（Ｃ）とを含有することで、低ＣＴＥ化、及び低弾性率化だけでなく、破壊靭性Ｋ1cの向上が実現できうる。なお、本開示において、破壊靭性Ｋ1cとは、欠陥を有する材料に力がかかった際の破壊に対する抵抗である。破壊靭性は、後掲の実施例に記載の方法により測定される。そして、本実施形態の封止用樹脂組成物では、破壊靭性が高いことで、クラックを生じにくい封止材を作製可能である。特に、本実施形態では、半導体装置の高機能化に伴う半導体チップのチップサイズが大型化された場合のクラックを生じにくくすることができ、かつ半導体装置の信頼性を向上させることができる。
なお、本開示において、チップが大型化するとは、例えば実装部品における半導体チップ等のチップサイズが、平面視矩形状であり一辺の長さが２５ｍｍ以上であること、又は平面視での面積が６２５ｍｍ2以上であることを意味する。ただし、本実施形態では、チップのサイズは前記には制限されず、本実施形態にかかる組成物は、チップのサイズがいかなる場合であっても適用されうる。
このような封止用樹脂組成物の好ましい特性は、より具体的には、以下で説明する組成の成分を適宜調整することにより、実現可能である。
本実施形態に係る封止用樹脂組成物は、図１に示すように、半導体装置１において、基材２と半導体チップ等の実装部品３との間を封止する封止材４に好適に用いることができる。特に、封止用樹脂組成物は、アンダーフィル材として好適に用いることができる。封止用樹脂組成物がアンダーフィル材として用いられ、封止用樹脂組成物から封止材４を作製すると、封止材４にクラックが発生しにくくできる。
２．詳細
封止用樹脂組成物に含まれうる成分について、詳細に説明する。
［エポキシ樹脂（Ａ）］
本実施形態の封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）を含有する。エポキシ樹脂（Ａ）は、熱硬化性の成分である。エポキシ樹脂（Ａ）は、１分子中に少なくとも１つのエポキシ基を有する。本実施形態では、エポキシ樹脂（Ａ）は、１分子内に２つ以上のエポキシ基を有するシリコーン樹脂（Ａ１）を含有する。
エポキシ樹脂（Ａ）の２５℃における粘度は、１００ｍＰａ・ｓ以上２０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。エポキシ樹脂（Ａ）の粘度は、例えばＢ型回転粘度計を用いて、回転速度５０ｒｐｍの条件で測定できる。
［シリコーン樹脂（Ａ１）］
封止用樹脂組成物は、上記のとおり、シリコーン樹脂（Ａ１）を含有する。シリコーン樹脂（Ａ１）は、１分子内に２つ以上のエポキシ基を有する。
シリコーン樹脂とは、分子内にシロキサン結合を有する化合物である。本実施形態では、シリコーン樹脂（Ａ１）は、１分子内に少なくとも１つのシロキサン結合と、２つ以上のエポキシ基とを有する。本実施形態の封止用樹脂組成物におけるシリコーン樹脂（Ａ１）は、シロキサン骨格を有していることで、ＣＴＥの低下に寄与しうる。また、エポキシ基を有するため、封止用樹脂組成物に熱硬化性を付与することができる。
シリコーン樹脂（Ａ１）は、１分子の末端に、少なくとも一つのエポキシ基を有することが好ましい。この場合、シリコーン樹脂（Ａ１）は凝集を生じにくいため、過度に封止用樹脂組成物の粘度を上昇させにくく、そのため、良好な流動性を確保することができる。ここで、１分子の末端とは、分子中のシロキサン結合においてケイ素原子に結合する連結鎖の、ケイ素原子から最も離れた端の位置をいう。例えば、シリコーン樹脂（Ａ１）が分枝状である場合であっても、末端とは、各々の分枝の端の位置のいずれかであってよい。シリコーン樹脂（Ａ１）において、エポキシ基が分子内の末端に存在すると、封止用樹脂組成物の反応性が過度に上昇しにくいため、封止用樹脂組成物の保存安定性を維持できうる。このため、封止用樹脂組成物を成形する際に、成形性（加工性）を維持でき、成形の途中では硬化しにくく、基材と半導体チップとの間の隙間に充填しやすい。
シリコーン樹脂（Ａ１）は、２５℃において液状であることが好ましい。この場合、封止用樹脂組成物の粘度を、成形するにあたっての良好な粘度に特に調整しやすい。また、この場合、封止用樹脂組成物が溶剤を含有しなくても、好適な粘度を有するように調製しやすい。シリコーン樹脂（Ａ１）の２５℃における粘度は、例えば１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
エポキシ樹脂（Ａ）全量に対するシリコーン樹脂（Ａ１）の含有量は、０．１質量％以上１５．０質量％以下であることが好ましい。この場合、封止用樹脂組成物の低粘度化、及び破壊靭性Ｋ1cの向上に寄与しうる。シリコーン樹脂（Ａ１）の含有量は、０．５質量％以上１２．０質量％以下であればより好ましく、１．０質量％以上１０．０質量％以下であれば更に好ましい。
［ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ２）］
エポキシ樹脂（Ａ）は、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ２）を更に含有することが好ましい。すなわち、封止用樹脂組成物は、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ２）を更に含有することが好ましい。この場合、封止用樹脂組成物に熱硬化性を付与できる。
ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ２）は、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、及びビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、並びにこれらの樹脂の誘導体からなる群から選択される少なくとも一種を含有する。ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ２）は、特にビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を含有することが好ましい。この場合、封止用樹脂組成物に、より良好な熱硬化性を付与できる。ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂は、２つのフェノール骨格が１つのエチレン鎖を介して結合した化合物である。ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂は、フェノール骨格中に置換基を有していてもよい。
ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ２）の２５℃における粘度は、例えば１０００ｍＰａ・ｓ以上４０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
［芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）］
エポキシ樹脂（Ａ）は、芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）を更に含有することが好ましい。すなわち、封止用樹脂組成物は、芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）を更に含有することが好ましい。この場合、封止用樹脂組成物の保存安定性を維持しながら、封止用樹脂組成物に、より良好な熱硬化性を付与できる。
芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）は、芳香環と、芳香環に結合するアミノ基と、１分子中に３つ以上のエポキシ基とを有することが好ましい。すなわち、芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）は、３官能以上であることが好ましい。
芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）は、芳香環と、芳香環に結合するアミノ基、アミノ基に結合するエポキシ基、及び芳香環に結合するアミノ基とは別の位置に結合するエポキシ基を備えることがより好ましい。すなわち、芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）は、３つ以上のエポキシ基を有する場合、少なくとも１つが、芳香環に結合するアミノ基に結合していることが好ましい。
芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）の具体的な例としては、例えばＮ，Ｎ－ジグリシジル－ｐ－グリシジルオキシアニリン等を挙げることができる。なお、芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）は、前記の化合物に限らない。
芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）の２５℃における粘度は、４００ｍＰａ・ｓ以上８００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
エポキシ樹脂（Ａ）は、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ２）と、芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）とのうち少なくとも一方を更に含有することが好ましい。封止用樹脂組成物は、上記のビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ２）と、芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）との両方を含有することがより好ましい。この場合、封止用樹脂組成物における成分の適度な硬化反応を進行させやすく、このため、封止用樹脂組成物から作製される封止材で良好に基材と半導体チップとの間の隙間を封止しやすい。封止用樹脂組成物が、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ２）と芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）とを含有する場合、エポキシ樹脂（Ａ）に対するビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ２）と芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）との合計量の質量割合は、８５質量％以上９５質量％以下であれば好ましい。
封止用樹脂組成物がビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ２）及び芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）を含有する場合、封止用樹脂組成物全量に対するビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ２）及び芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）合計含有量は、３０質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、３５質量％以上４５質量％以下であればより好ましく、３０質量％以上４０質量％以下であれば更に好ましい。この範囲内であれば、封止用樹脂組成物の流動性をより良好に維持しやすく、基材と半導体チップとの間の隙間に良好に充填できるため、基材と半導体チップとの間の隙間を十分に封止することができる。
なお、封止用樹脂組成物においてエポキシ樹脂（Ａ）に含まれうる成分は、上記で説明したものに限らず、上記以外のエポキシ基を有する樹脂を含有してもよい。
［リン酸（Ｂ）］
封止用樹脂組成物は、リン酸（Ｂ）を含有する。リン酸（Ｂ）は、下記式（１）で示す構造を有する。
Figure 0007573244000001
封止用樹脂組成物がリン酸（Ｂ）を含有すると、後述のリン酸ポリエステル（Ｃ）による封止用樹脂組成物中の分散性の向上の効果を促進しうる。リン酸（Ｂ）は、リン酸ポリエステル（Ｃ）と混合することで調製された混合物で封止用樹脂組成物に配合されていることが好ましい。
［リン酸ポリエステル（Ｃ）］
封止用樹脂組成物は、リン酸ポリエステル（Ｃ）を含有する。封止用樹脂組成物がリン酸ポリエステル（Ｃ）を含有すると、封止用樹脂組成物中の成分の分散性を高めやすい。このため、封止用樹脂組成物が、ケイ素を含む化合物であるシリコーン樹脂（Ａ１）を含有していても、封止用樹脂組成物の粘度を過度に上昇しにくくし、良好な流動性を確保できる。さらに、封止用樹脂組成物から作製される硬化物のＣＴＥ低減の効果を阻害しにくい。また、封止用樹脂組成物は、リン酸（Ｂ）とリン酸ポリエステル（Ｃ）とを含有することで、無機充填材（フィラー）の割合を高めても分散性を低下させにくい。このため、封止用樹脂組成物のフィラーの割合を容易に高めることができ、封止用樹脂組成物から作製される硬化物のＣＴＥを低めることをより容易に達成しやすい。
リン酸ポリエステル（Ｃ）は、下記式（２）で示す構造を有しうる。
Figure 0007573244000002
式（２）中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、例えば各々独立にアルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基からなる群から選択される置換基である。Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、各々独立に長鎖状であってもよく、分枝状であってもよい。なお、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3のうち少なくとも一つは水素原子であってもよい。すなわち、リン酸ポリエステル（Ｃ）は、リン酸（Ｂ）の式（１）中における、少なくとも２つの水素原子が各々独立にＲ1、Ｒ2、及びＲ3で置換された化合物である。
置換基Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、リン原子を含んでいてもよく、例えばリン酸ポリエステル（Ｃ）は、例えば下記式（３）で示されるポリリン酸から誘導される化合物であってよい。すなわち、リン酸ポリエステル（Ｃ）は、１分子内にリン原子を２つ以上有していてもよい。
Figure 0007573244000003
式（３）において、ｎは２以上である。リン酸ポリエステル（Ｃ）が式（３）から誘導される場合、式（３）における水素原子の少なくとも２つがアルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基からなる群から選択される基で置換されていればよい。また、リン酸ポリエステル（Ｃ）は、末端にヒドロキシ基を有していてもよい。なお、ｎ＝１の場合、式（１）で示されるリン酸（Ｂ）に相当する。
リン酸ポリエステル（Ｃ）は、前記に限られず、例えば適宜のアルキルエーテル、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル等をリン酸エステル化剤で反応させた反応物を含んでもよい。
リン酸ポリエステル（Ｃ）の具体的な製品の例は、例えばビッグケミー・ジャパン株式会社製のＢＹＫ－Ｗシリーズ（例えば、ＢＹＫ－Ｗ９０１０等）、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫシリーズ（例えばＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１１１等）等に含まれうるリン酸ポリエステルを挙げることができる。
封止用樹脂組成物において、リン酸ポリエステル（Ｃ）の質量割合は、０質量％超１００質量％未満であることが好ましく、０．０１質量％以上９０質量％以下であることがより好ましく、０．０２質量％以上５０質量％以下であることが更に好ましく、０．０５質量％以上１０質量％未満であることが特に好ましい。
封止用樹脂組成物がシリカ（Ｅ１）を含有する場合、シリカ（Ｅ１）に対する、リン酸（Ｂ）とリン酸ポリエステル（Ｃ）との合計の質量割合は、０．０５質量％以上１．０質量％以下であることが好ましい。この場合、封止用樹脂組成物の硬化物のＣＴＥをより低めることができうる。リン酸ポリエステル（Ｃ）の質量割合は、０．１質量％以上０．５質量％以下であることがより好ましく、０．２質量％以上０．４質量％以下であれば更に好ましい。この場合、封止用樹脂組成物により良好な流動性を付与することができ、これにより封止用樹脂組成物を隙間に更に充填しやすくできる。
封止用樹脂組成物において、シリコーン樹脂（Ａ１）に対するリン酸（Ｂ）とリン酸ポリエステル（Ｃ）との合計の質量割合は、３０質量％以上７０質量％以下であればより好ましく、４０質量％以上６０質量％以下であれば更に好ましい。
［硬化助剤（Ｄ）］
封止用樹脂組成物は、硬化助剤（Ｄ）を含有することが好ましい。この場合、封止用樹脂組成物の保存安定性に寄与しうる。また、この場合、封止用樹脂組成物を硬化させるにあたって、硬化反応の速度をコントロールできうる。なお、硬化助剤（Ｄ）は、硬化促進剤を含む。硬化助剤（Ｄ）は、封止用樹脂組成物において、硬化性の成分の反応の進行を促す機能を有する。本実施形態では、封止用樹脂組成物におけるシリコーン樹脂（Ａ１）の硬化反応の進行を緩やかに促進しうる。また、封止用樹脂組成物がビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ２）及び芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）等の硬化性成分を含有する場合には、これらの成分の硬化も促進しうる。特に本実施形態では、封止用樹脂組成物におけるエポキシ樹脂（Ａ）を硬化させるにあたって、硬化助剤（Ｄ）は、過剰に硬化反応が進行しすぎるのを抑制しうる。すなわち、硬化助剤（Ｄ）は、封止用樹脂組成物の硬化の反応性を過剰に高めにくく、良好な硬化速度で硬化を進行させることができる。このため、封止用樹脂組成物の成形時の温度上昇等によって、封止用樹脂組成物が硬化し始めても、急激な硬化の進行をしにくくできることで、成形途中で流動性を損ないにくく、これにより、十分に充填されてから硬化させることができる。
硬化助剤（Ｄ）は、キレート化合物（Ｄ１）を含有することが好ましい。この場合、キレート化合物（Ｄ１）中の金属原子がエポキシ樹脂（Ａ）における酸素原子を配位しうるため、封止用樹脂組成物におけるエポキシ樹脂（Ａ）の過度な熱硬化反応を抑制しうる。これにより、封止用樹脂組成物の保存安定性をより向上させうる。また、この場合、封止用樹脂組成物の粘度の過度な上昇も抑制されうる。このため、封止用樹脂組成物の流動性もより良好に維持可能である。
キレート化合物（Ｄ１）は、例えばアルミニウムアセチルアセトネート、チタンアセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンアセトアセテート、ジルコニウムエチルアセトアセテート、及びジルコニウムテトラアセチルアセトネートからなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含む。キレート化合物（Ｄ１）は、アルミニウムアセチルアセトネートを含有することが好ましい。
硬化助剤（Ｄ）を含有する場合、エポキシ樹脂（Ａ）に対する硬化助剤（Ｄ）の質量割合は、０．０１質量％以上２．０質量％以下であることが好ましく、０．０３質量％以上１．５質量％以下であればより好ましく、０．１質量％以上１．０質量％以下であれば更に好ましい。この範囲内であれば、封止用樹脂組成物におけるエポキシ樹脂（Ａ）の硬化性を良好にでき、チップサイズが大型化しても、基材と半導体チップとの間の隙間を封止用樹脂組成物の硬化物で十分に封止することができる。
硬化助剤（Ｄ）に対するキレート化合物（Ｄ１）の含有量は、２０質量％以上１００質量％以下であれば好ましく、３０質量％以上９０質量％以下であればより好ましく、５０質量％以上７０質量％以下であれば更に好ましい。
［無機充填材（Ｅ）］
封止用樹脂組成物は、無機充填材（Ｅ）を含有することが好ましい。無機充填材（Ｅ）は、封止用樹脂組成物から作製される硬化物の線膨張係数の低下に寄与することができる。また、本実施形態では、封止用樹脂組成物がリン酸（Ｂ）とリン酸ポリエステル（Ｃ）とを含有するため、無機充填材（Ｅ）を含有していても、封止用樹脂組成物の分散性を低下させにくい。このため、封止用樹脂組成物の粘度の過度な上昇は生じにくく、流動性を維持でき、チクソ性を悪化させにくい。これにより、封止用樹脂組成物は、無機充填材（Ｅ）の含有量を増加させても、流動性が悪化しにくく、かつ封止用樹脂組成物の線膨張係数を低くすることができる。
無機充填材（Ｅ）は、シリカ（Ｅ１）を含有することが好ましく、シリカ（Ｅ１）の少なくとも一部がカップリング剤により表面処理されていることも好ましい。この場合、シリコーン樹脂（Ａ１）にシリカ（Ｅ１）が馴染みやすくでき、そのため封止用樹脂組成物の分散性の向上に更に寄与することができる。カップリング剤は、例えばシランカップリング剤である。シランカップリング剤としては、例えばエポキシ基、アミノ基、（メタ）アクリロイル基、及びフェニル基からなる群から選択される少なくとも一種の官能基を有する化合物が挙げられる。シランカップリング剤は、フェニル基を有するシランカップリング剤であることが好ましい。すなわち、シリカ（Ｅ１）の少なくとも一部が、フェニル基を有するシランカップリング剤により表面処理されていることが好ましい。この場合、封止用樹脂組成物における、シリコーン樹脂（Ａ１）にシリカ（Ｅ１）を特に馴染みやすくでき、封止用樹脂組成物の分散性を更に向上させることができる。
無機充填材（Ｅ）がシリカ（Ｅ１）を含有する場合、シリカ（Ｅ１）は、第一のシリカフィラー（Ｅ１１）と、第一のシリカフィラー（Ｅ１１）とは平均粒径の異なる第二のシリカフィラー（Ｅ１２）とを含むことが好ましい。本開示における「平均粒径」は、体積平均径である。体積平均径は、レーザー回折・散乱法で測定して得られる粒度分布から算出される。粒度分布は、例えばレーザー回折式粒度分布測定装置により測定でき、レーザー回折式粒度分布測定装置としては、例えば株式会社堀場製作所製のＬＡ－９６０シリーズを挙げることができる。
第一のシリカフィラー（Ｅ１１）の平均粒径は、０．１μｍ以上１．５μｍ以下であることが好ましく、この場合の第一のシリカフィラー（Ｅ１１）の粒度分布における標準偏差は、０．０１以上１．０未満であることが好ましい。また、第二のシリカフィラー（Ｅ１２）の平均粒径は、第一のシリカフィラー（Ｅ１１）の平均粒径に対して１０％以上５０％以下であり、かつ第二のシリカフィラー（Ｅ１２）の粒度分布における標準偏差が０．０１以上１．０未満であることが好ましい。ここで、本開示における「粒度分布における標準偏差」とは、粒度分布の広狭を示す指標である。粒度分布における標準偏差により、粒子の粒径が揃っているか否かを判断できる。粒度分布における標準偏差は、次のようにして算出することができる。上記の平均粒径（体積平均径）と同様に、レーザー回折・散乱法で測定して得られる粒度分布において、各々の粒子の粒径のデータと、平均粒径とから標準偏差が算出できる。封止用樹脂組成物におけるシリカ（Ｅ１）のうち第一のシリカフィラー（Ｅ１１）及び第二のシリカフィラー（Ｅ１２）の各々におけるシリカ粒子は、粒度分布における標準偏差が０．０１以上１，０未満であると、封止用樹脂組成物の粘度をより低めることができる。これにより、封止用樹脂組成物は、流動性を確保できる。このため、封止用樹脂組成物で、基板と半導体素子との間の隙間を封止するにあたって、より優れた成形性を達成可能である。
第一のシリカフィラー（Ｅ１１）の平均粒径は、０．１μｍ以上１．０μｍ以下であればより好ましい。また、第一のシリカフィラー（Ｅ１１）の粒度分布における標準偏差が０．０１以上０．６以下であれば好ましく、０．０２以上０．４０以下であればより好ましく、０．０２以上０．３６以下であれば更に好ましく、０．０５以上０．３６以下であれば特に好ましい。第二のシリカフィラー（Ｅ１２）の平均粒径は、上記を満たすものであれば特に制限されないが、第二のシリカフィラー（Ｅ１２）の平均粒径は、例えば０．０１μｍ以上０．７５μｍ以下とすることができる。第二のシリカフィラー（Ｅ１２）の粒度分布における標準偏差が、０．０１以上０．１０未満であれば好ましく、０．０２以上０．０８以下であればより好ましく、０．０３以上０．０８以下であれば更に好ましく、０．０４以上０．０６以下であれば特に好ましい。
第一のシリカフィラー（Ｅ１１）、及び第二のシリカフィラー（Ｅ１２）の各々は、いずれも湿式シリカであることが好ましい。湿式シリカとは、液体中で合成される非晶質のシリカであり、例えば湿式シリカは、沈降法、及びゾルゲル法からなる群から選択される少なくとも一種の方法で作製可能である。湿式シリカは、特に、ゾルゲル法で作製されることが好ましい。この場合、湿式シリカの粒子の平均粒径を０．１μｍ以上１．５μｍ以下といったように比較的小さく抑えることができ、かつ粒度分布のバラつき生じにくくすることができる。すなわち、この場合、第一のシリカフィラー（Ｅ１１）及び第二のシリカフィラー（Ｅ１２）の粒子の粒径を揃えることが容易にできる。なお、ゾルゲル法とは、コロイド等の微粒子が溶液中に分散したゾル状態から、流動性のなくなるゲル状態を経て固体物質を得る合成方法であり、合成方法は適宜の方法を採用すればよい。なお、本開示の第一のシリカフィラー（Ｅ１１）がゾルゲル法で作製されていることは、適宜の第一のシリカフィラー（Ｅ１１）の粒子を切断し、その断面を観察することで確認できる。具体的には、例えば、封止用樹脂組成物の硬化物を切断し、その切断面を電子顕微鏡等で観察し、切断面におけるシリカの粒径を測定することで、ゾルゲル法で作製されたものであると判断できる。第二のシリカフィラー（Ｅ１２）、及び後述の第三のシリカフィラー（Ｅ１３）がゾルゲル法で作製されていることも、第一のシリカフィラー（Ｅ１１）と同様にして確認できる。
シリカ（Ｅ１）は、第一のシリカフィラー（Ｅ１１）及び第二のシリカフィラー（Ｅ１２）のいずれとも平均粒径が異なる第三のシリカフィラー（Ｅ１３）を更に含むことも好ましい。すなわち、封止用樹脂組成物は、第一のシリカフィラー（Ｅ１１）と、第二のシリカフィラー（Ｅ１２）と、第三のシリカフィラー（Ｅ１３）とを含有することも好ましい。シリカ（Ｅ１）が第三のシリカフィラー（Ｅ１３）を含有する場合、第三のシリカフィラー（Ｅ１３）の平均粒径は、第二のシリカフィラー（Ｅ１２）の平均粒径よりも小さければ、特に制限されない。第三のシリカフィラー（Ｅ１３）の粒度分布における標準偏差は、０．０１以上０．１０未満であれば好ましく、０．０２以上０．０９以下であればより好ましく、０．０３以上０．０８以下であれば更に好ましく、０．０４以上０．０６以下であれば特に好ましい。封止用樹脂組成物が、第三のシリカフィラー（Ｅ１３）を含有すると、封止用樹脂組成物は、特に流動性をより低めることができ、また封止用樹脂組成物の流動性を低めても、良好なチクソ性を有しうる。第三のシリカフィラー（Ｅ１３）の質量割合は、シリカ（Ｅ１）全量に対して、５質量％以上４０質量％以下であることが好ましい。シリカ（Ｅ１）全量に対する第三のシリカフィラー（Ｅ１３）の質量割合が５質量％以上であれば、チクソ性をより良好にでき、４０質量％以下であれば、良好な流動性を維持することができる。
シリカ（Ｅ１）が第三のシリカフィラー（Ｅ１３）を含む場合にあっては、第三のシリカ（Ｅ１３）も、湿式シリカであることが好ましい。この場合、第三のシリカフィラー（Ｅ１３）もゾルゲル法で作製された湿式シリカであることが好ましい。この場合、第一のシリカフィラー（Ｅ１１）、第二のシリカフィラー（Ｅ１２）、及び第三のシリカフィラー（Ｅ１３）の各々が、粒径の揃ったシリカ粒子となるように調整しやすい。
第一のシリカフィラー（Ｅ１１）は、カップリング剤により表面処理されていてもよい。シリカフィラーの表面処理は、例えばゾルゲル法で作製された湿式シリカに、カップリング剤（例えばシランカップリング剤）を反応させることで可能である。第二のシリカフィラー（Ｅ１２）及び第三のシリカフィラー（Ｅ１３）も同様に、カップリング剤により表面処理されていてもよい。
シリカ（Ｅ１）における第一のシリカフィラー（Ｅ１１）と第二のシリカフィラー（Ｅ１２）の質量比は、６０：４０～９８：２の範囲内であれば好ましい。シリカ（Ｅ１）が第三のシリカフィラー（Ｅ１３）を更に含む場合、第一のシリカフィラー（Ｅ１１）と第二のシリカフィラー（Ｅ１２）と第三のシリカフィラー（Ｅ１３）質量比は、６０：３０：１０～９０：８：２の範囲内であれば好ましい。
無機充填材（Ｅ）を含有する場合、封止用樹脂組成物全量に対する無機充填材（Ｅ）の含有量は、５０質量％以上７５質量％以下であることが好ましい。この場合、封止用樹脂組成物のＣＴＥをより低めることが可能となる。本実施形態では、比較的無機充填材の割合を多くしても、封止用樹脂組成物の流動性を特に良好に維持できる。そのため、封止用樹脂組成物の隙間への未充填を生じにくくできる。無機充填材（Ｅ）の含有量は、５０質量％以上７０質量％以下であればより好ましく、５５質量％以上６５質量％以下であれば更に好ましい。
無機充填材（Ｅ）は、本開示の効果を阻害しない限りにおいて、シリカ以外の充填材を含有してもよい。
［その他の成分］
封止用樹脂組成物は、本開示の効果を阻害しない限りにおいて、上記で説明した成分以外の成分を含有できる。例えば、封止用樹脂組成物は、上記で説明した以外の樹脂成分を含有してもよい。
また、封止用樹脂組成物は、適宜の添加剤を含有できる。添加剤の例としては、例えば硬化剤、フラックス、粘度調整剤、表面調整剤、シランカップリング剤、消泡剤、レベリング剤、低応力剤、及び顔料等が挙げられる。
例えば、封止用樹脂組成物がシランカップリング剤を含有することが好ましい。この場合、封止用樹脂組成物におけるシリコーン樹脂（Ａ１）とシランカップリング剤との相溶性が向上し、封止用樹脂組成物の分散性をより高めやすい。また、封止用樹脂組成物がシリカ（Ｅ１）を含有する場合にも、封止用樹脂組成物の分散性をより高めやすい。シランカップリング剤は、適宜のカップリング剤を採用可能であるが、例えば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、３－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、及び３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシランカップリング剤であってもよい。
封止用樹脂組成物は、有機溶剤を含まず、又は有機溶剤の含有割合が０．５質量％以下であることが好ましい。
封止用樹脂組成物は、例えば上記成分を配合し、必要に応じて適宜の添加剤を加えて混合することで得られる。具体的には、封止用樹脂組成物は、例えば次の方法により調製できる。
まず、上記で説明した封止用樹脂組成物に含まれうる成分を、同時に又は順次配合することで、混合物を得る。この混合物を、必要に応じて加熱処理や冷却処理を行いながら撹拌して混合する。
次に、必要に応じて、この混合物に添加剤を加え、必要に応じて加熱処理や冷却処理を行いながら、再度撹拌して均一に分散されるまで混合する。これにより、封止用樹脂組成物を得ることができる。混合物の攪拌のためには、例えばディスパー、プラネタリーミキサー、ボールミル、３本ロール、及びビーズミルなどを、必要により適宜組み合わせて適用することができる。
封止用樹脂組成物の２５℃における粘度は、３５Ｐａ・ｓ未満であることが好ましい。この場合、封止用樹脂組成物を成形するにあたって、ジェットディスペンスによる塗布作業性、及び吐出安定性が向上しうる。また、この場合、半導体チップ等の実装部品の下への良好な充填性を達成しうる。封止用樹脂組成物の２５℃における粘度は、２５Ｐａ・ｓ以下であればより好ましく、２０Ｐａ・ｓ以下であれば更に好ましい。封止用樹脂組成物の２５℃における粘度の下限は特に制限されないが、例えば２Ｐａ・ｓ以上である。
封止用樹脂組成物は、例えば加熱することにより、硬化させることができる。加熱する際の条件、例えば加熱温度、加熱時間、及び最高加熱温度等は、硬化性成分（Ａ）の種類、及び硬化剤等の種類に応じて適宜調整すればよい。
封止用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度Ｔｇは、８０℃以上であることが好ましい。また、ガラス転移温度Ｔｇは、１８０℃未満であることも好ましい。ガラス転移温度Ｔｇが８０℃以上であれば、封止用樹脂組成物の硬化物の耐熱性を有しうる。ガラス転移温度Ｔｇは、９０℃以上１７０℃以下であればより好ましい。ガラス転移温度は、例えばＴＭＡ（Thermomechanical Analysis）により測定可能である。
封止用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度Ｔｇ以下における線膨張係数（ＣＴＥ）は、２０ｐｐｍ/℃以上４０ｐｐｍ/℃以下であることが好ましく、３０ｐｐｍ/℃以下であればより好ましく、２５ｐｐｍ/℃以下であれば更に好ましい。この場合、封止用樹脂組成物及封止用樹脂組成物の硬化物において、加熱による反りを生じにくくできる。このため、封止用樹脂組成物の硬化物にクラックをより生じにくくできる。封止用樹脂組成物の硬化物の線膨張係数は、ＴＭＡにより測定で得られた結果のＴｇから、Ｔｇ以下の温度の寸法変化と、Ｔｇ以上の任意の温度での寸法変化とに基づく接線の傾きを算出することで得られる。
封止用樹脂組成物の硬化物の２５℃における貯蔵弾性率は、６．０ＧＰａ以上１２．０ＧＰａ以下であることが好ましく、６．５ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下であればより好ましい。この場合、封止用樹脂組成物の硬化物の加熱による寸法変化が生じにくい。これにより、封止用樹脂組成物の硬化物にクラックをより生じにくくできる。封止用樹脂組成物の硬化物の貯蔵弾性率は、ＤＭＡ装置により、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して、測定することで得られる。
封止用樹脂組成物の硬化物の２５℃における破壊靭性Ｋ1cは、２．０ＭＰａ・ｍ1/2以上であることが好ましい。この場合、封止用樹脂組成物の硬化物にクラックを更に生じにくくできる。これにより、封止用樹脂組成物の硬化物からなる封止材を備える半導体装置の信頼性を向上させることができる。硬化物の破壊靭性Ｋ1cは、２．５ＭＰａ・ｍ1/2以上であればより好ましく、３．０ＭＰａ・ｍ1/2以上であれば更に好ましい。なお、破壊靭性Ｋ1cは、ＪＩＳ Ｒ１６０７に準拠して、測定可能である。具体的には、後掲の実施例で説明する方法で測定可能である。
本実施形態の封止用樹脂組成物は、既に述べたとおりアンダーフィル材として好適に用いることができる。封止用樹脂組成物は、特にフリップチップ実装における後供給型のアンダーフィル材として特に好適に用いることができる。
図１に、本実施形態の半導体装置１の例を示す。半導体装置１は、半導体チップ等の実装部品３を支持する基材２と、基材２にフェイスダウンで実装される実装部品３と、基材２と実装部品３との隙間を封止する封止材４とを備える。封止材４は、上記で説明した液状の封止用樹脂組成物の硬化物からなる。
半導体装置１及びその製造方法について、具体的に説明する。
半導体装置１は、導体配線２１を備える基材２と、バンプ電極３３を備え、バンプ電極３３が導体配線に接合されることで基材２に実装されている半導体チップ等の実装部品３と、バンプ電極３３を覆う封止材４とを備える。封止材４が、上記で説明した封止用樹脂組成物の硬化物である。
基材２は、例えばマザー基板、パッケージ基板又はインターポーザー基板である。例えば基材２は、ガラスエポキシ製、ポリイミド製、ポリエステル製、セラミック製などの絶縁基板と、その表面上に形成された銅などの導体製の導体配線２１とを備える。導体配線２１は例えば電極パッドを備える。
実装部品３は、例えば半導体チップである。半導体チップは、例えばＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）、ＬＧＡ（ランド・グリッド・アレイ）、又はＣＳＰ（チップ・サイズ・パッケージ）などの、フリップチップ型のチップである。半導体チップは、ＰｏＰ（パッケージ・オン・パッケージ）型のチップであってもよい。
実装部品３は、複数のバンプ電極３３を備えていてもよい。バンプ電極３３は、はんだを備える。例えばバンプ電極３３は、図１に示すように、ピラー３１と、ピラー３１の先端に設けられた、はんだバンプ３２とを備える。はんだバンプ３２ははんだから作製され、このため、バンプ電極３３ははんだを備える。ピラー３１は例えば銅製である。
バンプ電極３３の備えるはんだ（例えばはんだバンプ３２におけるはんだ）の融点は、特に制限されないが、例えば半導体チップ等の実装部品３を実装する際の実装温度（例えば２２０～２６０℃）以下で溶融可能な温度であればよい。また、はんだの組成は、特に制限されず、適宜の組成であってよいが、例えばＳｎ－Ａｇ系はんだ、及びＳｎ－Ａｇ－Ｃｕ系はんだとすることができる。なお、はんだを備えるバンプ電極３３の構造は上記に限られず、例えばバンプ電極３３は、球状のはんだバンプ３２（はんだボール）のみを備えてもよい。すなわち、バンプ電極３３はピラーを備えなくてもよい。
図１に示す半導体装置１では、封止材４は、基材２と実装部品３との間の隙間の全体を埋めている。これにより、封止材４はバンプ電極３３の全体を覆い、かつバンプ電極３３と導体配線２１との継ぎ目を覆っている。すなわち、この封止材４は、いわゆるアンダーフィルである。
半導体装置１の製造方法について、一例をあげて説明するが、半導体装置１の製造方法は、以下に説明する方法に限られず、半導体装置１において、上記で説明した封止用樹脂組成物で、基材２と実装部品３との隙間を覆って封止することができればよい。
まず、導体配線２１を備える基材２と、バンプ電極３３を備える実装部品３とを用意し、基材２上に実装部品３を配置し、かつ導体配線２１上にバンプ電極３３を配置する。
続いて、封止用樹脂組成物を、バンプ電極３３を覆うように配置し、封止用樹脂組成物及びバンプ電極３３に加熱処理を施すことで、封止用樹脂組成物を硬化させて封止材４を作製し、かつバンプ電極３３と導体配線２１とを電気的に接続する。ここで、封止用樹脂組成物を配置するとは、固形状の封止用樹脂組成物を封止対象物（例えばバンプ電極３３など）に配する場合に限らず、液状の封止用樹脂組成物を封止対象物に塗布すること、液状の封止用樹脂組成物を封止対象物の間の隙間に注入して封止対象物を覆うように配されることを含む。
なお、上記の順序は、上記のとおりでなくてもよい。例えば基材２上に実装部品３を配置し、かつ導体配線２１上にバンプ電極３３を配置した後に、封止用樹脂組成物を、バンプ電極３３を覆うように配置してもよい。逆に、封止用樹脂組成物を、バンプ電極３３を覆うように配置した後に、基材２上に実装部品３を配置し、かつ導体配線２１上にバンプ電極３３を配置してもよい。また、製造工程中において、結果的に封止用樹脂組成物を、バンプ電極３３を覆うように配置できるのであれば、封止用樹脂組成物をいかなる時期に、実装部品３及び基材２におけるいかなる位置に配置してもよい。
具体的には、図１に示す封止材４を作製する場合、例えばまず、基材２上に封止用樹脂組成物を配置した後、基材２上に実装部品３を、基材２と実装部品３との間に封止用樹脂組成物が介在しかつ導体配線２１上にバンプ電極３３が配置されるように、配置する。これにより、封止用樹脂組成物を、バンプ電極３３を覆うように配置する。また、まず、基材２上に実装部品３を、導体配線２１上にバンプ電極３３が配置されるように配置した後、基材２と実装部品３との間に封止用樹脂組成物を供給することで、基材２と実装部品３との間に、封止用樹脂組成物を介在させ、かつ封止用樹脂組成物を、バンプ電極３３を覆うように配置してもよい。
図１に示す封止材４を作製する場合、例えばまず実装部品３に、バンプ電極３３を覆うように封止用樹脂組成物を配置する。続いて、基材２上に実装部品３を、基材２と実装部品３との間に封止用樹脂組成物が介在しかつ導体配線２１上にバンプ電極３３が配置されるように、配置する。これにより、封止用樹脂組成物を、バンプ電極３３を覆うように配置する。
基材２上に封止用樹脂組成物を配置し、又は実装部品３に封止用樹脂組成物を配置する場合は、例えばディスペンサーを用いる方法、スクリーン印刷法、インクジェット法又はディッピング法等で、封止用樹脂組成物を配置する。
封止用樹脂組成物及びバンプ電極３３の加熱処理は、例えばリフロー炉等の加熱炉を用いて行う。なお、リフロー炉以外の設備を使用した適宜の方法で加熱処理を行ってもよい。封止用樹脂組成物及びバンプ電極３３に加熱処理を施すと、バンプ電極３３におけるはんだが溶融することで、バンプ電極３３と導体配線２１とが電気的に接続され、かつ封止用樹脂組成物が硬化することで封止材４が作製される。これにより、半導体装置１が得られる。加熱処理の条件は、封止用樹脂組成物の組成に応じて、適宜設定すればよい。加熱処理において、最高加熱温度は、例えば２２０℃以上２６０℃以下であることが好ましい。なお、上記では、加熱処理の一例を説明したが、前記に限られず、最高加熱温度も、封止用樹脂組成物の組成等に応じて適宜設定すればよい。
以下、本開示の具体的な実施例を提示する。ただし、本開示は実施例のみに制限されない。
１．樹脂組成物の調製
［実施例１～５及び比較例１～５］
後掲の表１中に示す成分を、表１に示す配合割合（質量部）で、ミキサーに投入し、撹拌混合し、３本ロールを用いて、均一に分散させ、樹脂組成物を得た。表１に示す、成分の詳細は、以下のとおりである。
（エポキシ樹脂）
・エポキシ変性シリコーン樹脂１：モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製 品名 ＴＳＬ９９０６、両末端がエポキシ変性されたシリコーン樹脂。・エポキシ変性シリコーン樹脂２：ＡＤＥＫＡ株式会社製 品名ＥＰ－３４００Ｌ、両末端がエポキシ変性されたシリコーン樹脂。
・ビスフェノール型エポキシ樹脂：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（東都化成株式会社製 品名ＹＤＦ８１７０。エポキシ当量１７５ｅｑ．／ｇ）。
・芳香族アミノエポキシ樹脂：ｊＲＲ株式会社製 品名６３６。
（リン酸とリン酸ポリエステルとの混合物）
・リン酸とリン酸ポリエステルとの混合物：ビックケミー・ジャパン株式会社製 品名ＢＹＫ－Ｗ ９０１０（組成：リン酸ポリエステル含有量９０重量％以上１００重量％未満、リン酸含有量１重量％以上１０重量％未満）。
（硬化剤）
・アミン硬化剤：日本化薬株式会社製 品名 カヤバードＡ－Ａ。アミン当量６５ｅｑ．／ｇ。
（硬化助剤）
・キレート化合物１：川研ファインケミカル株式会社製 品名アルミキレートＡ（Ｗ）。金属キレート硬化助剤。アルミニウムトリスアセチルアセトネート。
・キレート化合物２：マツモトファインケミカルズ株式会社製 品名ＴＣ－１００。チタニウムトリスアセチルアセトネート。
（無機充填材）
・シリカ１：ゾルゲル法により作製され、フェニル基を有するシランカップリング剤により表面処理されたシリカ（平均粒径１．０μｍ。粒度分布における標準偏差は０．０４以上０．５以下である。）。
・シリカ２：ゾルゲル法により作製され、フェニル基を有するシランカップリング剤により表面処理されたシリカ（平均粒径０．３μｍ。粒度分布における標準偏差は０．０４以上０．５以下である。）。
・シリカ３：ゾルゲル法により作製され、フェニル基を有するシランカップリング剤により表面処理されたシリカ（平均粒径０．１μｍ。粒度分布における標準偏差は０．０４以上０．５以下である。）。
・シリカ４：ゾルゲル法により作製され、フェニルシランにより表面処理されたシリカ（平均粒径５０ｎｍ、粒度分布における標準偏差は０．０４以上０．５以下である。）。
・シリカ５：ゾルゲル法により作製され、フェニルシランにより表面処理されたシリカ（平均粒径１０ｎｍ、粒度分布における標準偏差は０．０４以上０．５以下である。）。
（添加剤）
・カップリング剤：エポキシシラン（シランカップリング剤。信越化学工業株式会社製 品名 ＫＢＭ４０３）。
・着色剤：カーボンブラック（ｊＥＲ株式会社製 品名 ＭＡ１００）。
２．評価
２．１．粘度
上記１．で調製した樹脂組成物の粘度を、ＢＭ型粘度計（東機産業株式会社製 型番 ＴＶＢ－１０）を使用して、温度２５℃、ロータＮｏ．６ 回転速度５ｒｐｍの条件で、測定した。得られた測定結果に基づき、以下の基準で評価した。
Ａ：粘度が２５Ｐａ・ｓ未満である。
Ｂ：粘度が２５Ｐａ・ｓ以上３５Ｐａ・ｓ以下である。
Ｃ：粘度が３５Ｐａ・以上である。
２．２．チクソ指数
上記２．１．と同様の方法で、２５℃における粘度を測定した。続いて、回転速度５ｒｐｍを、約１０分の１の回転速度５ｒｐｍに変更して、粘度を測定した。回転速度を変更する前（低速時）の粘度と、回転速度変更後（高速時）の粘度とから、粘度の変化率（低速時での粘度／高速時での粘度）を算出し、これをチクソ指数（ＴＩ：Thixotropic Index）とした。得られたチクソ指数に基づき、以下の基準で評価した。
Ａ：ＴＩは、０．７以上１．５未満である。
Ｂ：ＴＩは、１．５以上２．５未満である。
Ｃ：ＴＩは、２．５以上である。
２．３．流動性
２枚の平板状のガラス板を幅１０μｍの間隔（隙間）を空けて、加熱可能な台座（ステージ）上に配置し、ステージの温度を９０℃に設定することで、２枚のガラス板を加熱した。ガラス板の温度が９０℃に到達してから、１０μｍの隙間に、上記１．で調製した樹脂組成物を注入し、毛細管現象を利用して隙間を流動させた。樹脂組成物が、注入開始時点から３０ｍｍの距離を進むまでの時間を測定した。測定により得られた結果に基づき、以下の基準で評価した。
Ａ：３０ｍｍ進むまでの時間は、３００秒未満である。
Ｂ：３０ｍｍ進むまでの時間は、３００秒以上５００秒未満である。
Ｃ：３０ｍｍ進むまでの時間は、５００秒以上である。
２．４．ガラス転移温度（ＤＭＡ試験）
上記１．で調製した樹脂組成物を、基材上に塗布し、加熱温度１００℃、加熱時間２ｈの条件で加熱し、続いて更に昇温し、加熱温度１５０℃、加熱時間２ｈの条件で加熱させることで樹脂組成物を硬化させ、これにより、樹脂組成物の硬化物を得た。
続いて、得られた硬化物を、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）装置（日立ハイテクサイエンス株式会社製 型番ＤＭＡ７１００）により、昇温速度５℃／ｍｉｎの条件で、室温－６０℃から２８０℃まで測定することで得られた結果から、硬化物のガラス転移温度を得た。得られたガラス転移温度の数値（℃）を表１に示した。
２．５．線膨張係数（ＴＭＡ試験）
上記２．４．と同様の条件で作製した樹脂組成物の硬化物に対し、熱機械分析（ＴＭＡ）装置（日立ハイテクサイエンス株式会社製 型番ＴＭＡ７０００）装置により、荷重１ｇ、昇温速度５℃／ｍｉｎの条件で、－６０℃から２８０℃まで加熱して、寸法変化を測定することにより得られた結果から線膨張係数を算出し、以下の基準で評価した。
Ａ：３５ｐｐｍ/℃未満である。
Ｃ：３５ｐｐｍ/℃以上である。
２．６．弾性率（貯蔵弾性率）
上記２．４．と同様の条件で作製した樹脂組成物の硬化物に対し、２．４と同様の条件で、ＤＭＡ装置により、各温度での弾性率を測定した。得られた結果から、貯蔵弾性率を算出し、以下の基準で評価した。
Ａ：６．５ＧＰａ以上１２．０ＧＰａ未満である。
Ｃ：１２．０ＧＰａ以上である。
２．７．破壊靭性（Ｋ１ｃ試験）
上記２．４．と同様の条件で作製した樹脂組成物の硬化物から、試験測定用の試験片（長さＬ：５０ｍｍ、幅Ｗ：１０ｍｍ、厚さＢ：５ｍｍ）を作製し、試験片に亀裂長さａ：４ｍｍの予亀裂を入れた。ＪＩＳ Ｒ１６０７（ファインセラミックスの室温破壊靭性試験方法）に準拠して、試験片に速度１０ｍｍ／ｍｉｎで圧力を加えて、破断するまでの試験力を測定した。得られた測定結果から、下記式（１）及び（２）に基づき、Ｋ１ｃ値を算出し、得られた数値を表１に示した。破壊靭性Ｋ1ｃは、値が大きいほどクラックに対する耐性が高いと評価できる。
Figure 0007573244000004
Figure 0007573244000005
上記式（１）及び（２）中、Ｐα：試験片が破壊するまでの最大荷重［ｋｇｆ］、Ｓ：３点曲げ支点間距離［ｍｍ］、Ｂ：試験片の厚さ［ｍｍ］、Ｗ：試験片の幅［ｍｍ］、ａ：予亀裂の長さ［ｍｍ］である。
Figure 0007573244000006
１ 半導体装置
２ 基材
３ 実装部品
４ 封止材

Claims (7)

  1. エポキシ樹脂（Ａ）と、
    リン酸（Ｂ）と
    リン酸ポリエステル（Ｃ）と、を含有し、
    前記エポキシ樹脂（Ａ）は、１分子内に２つ以上のエポキシ基を有するシリコーン樹脂（Ａ１）を含有し、
    前記エポキシ樹脂（Ａ）は、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（Ａ２）と、芳香族アミノエポキシ樹脂（Ａ３）とのうちの一方又は両方を更に含有する、
    封止用樹脂組成物。
  2. エポキシ樹脂（Ａ）と、
    リン酸（Ｂ）と
    リン酸ポリエステル（Ｃ）と、を含有し、
    前記エポキシ樹脂（Ａ）は、１分子内に２つ以上のエポキシ基を有するシリコーン樹脂（Ａ１）を含有し、
    硬化助剤（Ｄ）を更に含有し、
    前記硬化助剤（Ｄ）は、キレート化合物（Ｄ１）を含有する、
    封止用樹脂組成物。
  3. 硬化助剤（Ｄ）を更に含有し、
    前記硬化助剤（Ｄ）は、キレート化合物（Ｄ１）を含有する、
    請求項１に記載の封止用樹脂組成物。
  4. 機充填材（Ｅ）を更に含有する、
    請求項１から３のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物。
  5. 記無機充填材（Ｅ）は、シリカ（Ｅ１）を含有し、
    前記シリカ（Ｅ１）の少なくとも一部はカップリング剤により表面処理されている、
    請求項４に記載の封止用樹脂組成物。
  6. アンダーフィル材である、
    請求項１から５のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物。
  7. 基材と、
    前記基材に実装される実装部品と、
    前記基材と前記実装部品との間の隙間を封止する封止材と、を備え、
    前記封止材は、請求項１から６のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物の硬化物からなる、
    半導体装置。
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