特開 2024-137950 半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物、これを用いたモールディングフィルムおよび半導体パッケージ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024137950

(43)【公開日】2024-10-07

(54)【発明の名称】半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物、これを用いたモールディングフィルムおよび半導体パッケージ

(51)【国際特許分類】

   C08L 63/00 20060101AFI20240927BHJP

   C08K 3/36 20060101ALI20240927BHJP

   H01L 23/29 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

C08L63/00 C

C08K3/36

H01L23/30 R

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024098039

(22)【出願日】2024-06-18

(62)【分割の表示】P 2020526875の分割

【原出願日】2019-01-09

(31)【優先権主張番号】10-2018-0004041

(32)【優先日】2018-01-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2019-0001976

(32)【優先日】2019-01-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】500239823

【氏名又は名称】エルジー・ケム・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100122161

【弁理士】

【氏名又は名称】渡部 崇

(72)【発明者】

【氏名】ミンス・ジョン

(72)【発明者】

【氏名】ユ・ジン・キョン

(72)【発明者】

【氏名】ビョン・ジュ・チェ

(72)【発明者】

【氏名】ウ・ジェ・ジョン

(72)【発明者】

【氏名】クワン・ジュ・イ

(72)【発明者】

【氏名】ウンビュル・チョ

(57)【要約】

【課題】優れた耐熱性および機械的物性を有し、熱膨張係数が低く向上した反り特性を示しながら、視認性が向上した半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物およびこのような半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物を用いたモールディングフィルムおよび半導体パッケージを提供する。
【解決手段】化学式１で表されるエポキシ重合体および下記化学式２で表されるエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂；および無機フィラー５０重量％以上９０重量％以下を含む、半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物を提供する。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記化学式１で表されるエポキシ重合体および下記化学式２で表されるエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂；および
無機フィラー５０重量％以上９０重量％以下を含む、半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物：

【化1】

上記化学式１中、Ｒは、炭素数１～２０のアルキル基、または炭素数３～２０のシクロアルキル基であり、ｎは、１～３０の整数であり、Ｃ_１は、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_１は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基であり、

【化2】

上記化学式２中、Ｃ_２～Ｃ_３は、それぞれ独立して、エポキシ基が結合した炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_２は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【請求項2】

上記化学式１～２中、Ｃ_１～Ｃ_２は、それぞれ独立して、炭素数６のシクロヘキサンである、請求項１に記載の半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物。

【請求項3】

上記化学式１～２中、Ｌ_１は直接結合であり、Ｌ_２は炭素数１～５のアルキレン基である、請求項１または２に記載の半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物。

【請求項4】

前記エポキシ重合体１００重量部に対して、エポキシ化合物を５０重量部以上９０重量部以下で含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物。

【請求項5】

前記エポキシ樹脂１００重量部に対して、無機フィラーを２００重量部以上１，０００重量部以下で含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物。

【請求項6】

前記無機フィラーはシリカを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物。

【請求項7】

前記シリカは１００μｍ以下の平均粒径を有する、請求項６に記載の半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物。

【請求項8】

前記半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物は、熱硬化触媒、エポキシ硬化剤、レベリング剤、分散剤または溶媒をさらに含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物。

【請求項9】

下記化学式３で表される繰り返し単位および下記化学式４で表される繰り返し単位を含む高分子；および前記高分子に分散した５０重量％以上９０重量％以下の無機フィラー；を含む、モールディングフィルム：

【化3】

上記化学式３～４中、Ｃ_４～Ｃ_８は、それぞれ独立して、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_３～Ｌ_５は、それぞれ独立して、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【請求項10】

前記高分子は、下記化学式５で表される繰り返し単位をさらに含む、請求項９に記載のモールディングフィルム：

【化4】

上記化学式５中、Ｃ_９～Ｃ_１０は、それぞれ独立して、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_６は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【請求項11】

上記化学式５で表される繰り返し単位を介して化学式４で表される繰り返し単位が架橋される、請求項１０に記載のモールディングフィルム。

【請求項12】

上記化学式５で表される繰り返し単位を介して化学式４で表される繰り返し単位が架橋される構造は下記化学式６で表される、請求項１１に記載のモールディングフィルム：

【化5】

上記化学式６中、Ｃ_６～Ｃ_１０は、それぞれ独立して、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_５～Ｌ_６は、それぞれ独立して、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【請求項13】

前記高分子は、請求項１の化学式１で表されるエポキシ重合体と化学式２で表されるエポキシ化合物との反応生成物を含む、請求項９～１２のいずれか一項に記載のモールディングフィルム。

【請求項14】

前記モールディングフィルムの透過率（５５０ｎｍで測定）が６０％以上９０％以下である、請求項９～１３のいずれか一項に記載のモールディングフィルム。

【請求項15】

環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックス；および前記環状脂肪族エポキシ樹脂に分散した無機フィラー；を含み、前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率との差の絶対値が０．１以下である、モールディングフィルム。

【請求項16】

前記モールディングフィルムの透過率（５５０ｎｍで測定）が６０％以上９０％以下である、請求項１５に記載のモールディングフィルム。

【請求項17】

前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスは、請求項９の化学式３で表される繰り返し単位および請求項９の化学式４で表される繰り返し単位を含む環状脂肪族エポキシ樹脂またはその硬化物を含む、請求項１５または１６に記載のモールディングフィルム。

【請求項18】

前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスは、請求項１の化学式１で表されるエポキシ重合体と化学式２で表されるエポキシ化合物との反応生成物を含む環状脂肪族エポキシ樹脂またはその硬化物を含む、請求項１５～１７のいずれか一項に記載のモールディングフィルム。

【請求項19】

前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスに分散した無機フィラーの含有量は、モールディングフィルム全体重量を基準にして５０重量％以上９０重量％以下である、請求項１５～１８のいずれか一項に記載のモールディングフィルム。

【請求項20】

請求項９～１９のいずれか一項に記載のモールディングフィルムで密封される半導体を含む、半導体パッケージ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１８年１月１１日付の韓国特許出願第１０－２０１８－０００４０４１号および２０１９年１月７日付の韓国特許出願第１０－２０１９－０００１９７６号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。

【0002】

本発明は、半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物、これを用いたモールディングフィルムおよび半導体パッケージに関し、より詳しくは、優れた耐熱性および機械的物性を有し、熱膨張係数が低く向上した反り特性を示しながら、視認性が向上した半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物、および該半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物を用いたモールディングフィルム、並びに半導体パッケージに関する。

【背景技術】

【0003】

一般に、半導体チップの製造工程は、ウェハに微細なパターンを形成する工程と、最終装置の規格に合うようにウェハを研磨してパッケージング（ｐａｃｋａｇｉｎｇ）する工程とを含む。

【0004】

上述したパッケージング工程は、半導体チップの不良を検査するウェハ検査工程；ウェハを切断して個々のチップに分離するダイシング工程；分離されたチップを回路フィルム（ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｉｌｍ）またはリードフレームの搭載板に付着させるダイボンディング工程；半導体チップ上に備えられたチップパッドと回路フィルムまたはリードフレームの回路パターンとをワイヤのような電気的接続手段で連結させるワイヤボンディング工程；半導体チップの内部回路とその他の部品を保護するために封止材で外部を包むモールディング工程；リードとリードとを連結しているダムバーを切断するトリム工程；リードを所望の形態に曲げるフォーミング工程；および完成したパッケージの不良を検査する完成品検査工程などを含む。

【0005】

特に、モールディング工程は、半導体チップの内部回路とその他の部品が外部に露出して湿気、衝撃、熱などにより性能が急激に低下することを防止するために必須である。一般に、モールディング工程で使用される封止材としては、価格が経済的で、成形が容易なエポキシ樹脂が使用されている。

【0006】

しかし、最近、電子機器がますます小型化、軽量化、高機能化に伴い、半導体パッケージも小さく、軽く、薄く製造されている。これにより、既存の半導体パッケージング工程に比べて薄型の半導体パッケージ製造工程では、モールディング工程でエポキシ樹脂組成物の熱収縮、硬化収縮などによりパッケージが曲がる問題が発生している。

【0007】

これを解決するために、モールディング工程で使用されるエポキシ樹脂に多量の無機フィラーを添加して、エポキシ樹脂組成物の熱膨張係数と半導体チップ間の熱膨張係数との差を縮めて反り特性を改善しようとする試みがあった。

【0008】

しかし、このように過剰の無機フィラーを添加することにより、最終製造される半導体パッケージで別途の顔料や染料を添加しないにもかかわらず、視認性が低下する限界があった。

【0009】

そこで、熱膨張係数が低く向上した反り特性を示しながら、視認性が向上した半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物の開発が要求されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明の目的は、優れた耐熱性および機械的物性を有し、熱膨張係数が低く向上した反り特性を示しながら、視認性が向上した半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物を提供することである。

【0011】

また、本発明の目的は、前記半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物を用いて得られるモールディングフィルムを提供することである。

【0012】

また、本発明の目的は、前記モールディングフィルムで密封された半導体を含む、半導体パッケージを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、下記化学式１で表されるエポキシ重合体および下記化学式２で表されるエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂；および無機フィラー５０重量％以上９０重量％以下を含む、半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物を提供する。

【0014】

【化1】

【0015】

上記化学式１中、Ｒは、炭素数１～２０のアルキル基、または炭素数３～２０のシクロアルキル基であり、ｎは、１～３０の整数であり、Ｃ_１は、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_１は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基であり、

【0016】

【化2】

【0017】

上記化学式２中、Ｃ_２～Ｃ_３は、それぞれ独立して、エポキシ基が結合した炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_２は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【0018】

また、本発明は、下記化学式３で表される繰り返し単位および下記化学式４で表される繰り返し単位を含む高分子；および前記高分子に分散した５０重量％以上９０重量％以下の無機フィラー；を含むモールディングフィルムを提供する。

【0019】

【化3】

【0020】

上記化学式３～４中、Ｃ_４～Ｃ_８は、それぞれ独立して、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_３～Ｌ_５は、それぞれ独立して、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【0021】

また、本発明は、前記他の実施形態のモールディングフィルムで密封された半導体を含む、半導体パッケージを提供する。

【0022】

以下、本発明の具体的な実施形態による半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物、これを用いたモールディングフィルムおよび半導体パッケージについてより詳しく説明する。

【0023】

本明細書において、ある部分がある構成要素を‘含む’とすると、これは、特に反対する記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

【0024】

本明細書において、重量平均分子量は、ＧＰＣ法によって測定したポリスチレン換算の重量平均分子量を意味する。前記ＧＰＣ法によって測定したポリスチレン換算の重量平均分子量を測定する過程では、通常公知の分析装置と示差屈折率検出器（Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ Ｉｎｄｅｘ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）などの検出器および分析用カラムを用いることができ、通常適用される温度条件、溶媒、流速を適用することができる。前記測定条件の具体的な例としては、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ ＰＬｇｅｌ ＭＩＸ－Ｂ ３００ｍｍ長さのカラムを用い、Ｗａｔｅｒｓ ＰＬ－ＧＰＣ２２０機器を用いて、評価温度は１６０℃であり、１，２，４－トリクロロベンゼンを溶媒として使用し、流速は１ｍＬ／ｍｉｎの速度で、サンプルは１０ｍｇ／１０ｍＬの濃度に調製した後、２００μＬの量で供給し、ポリスチレン標準を用いて形成された検量線を用いてＭｗ値を求めることができる。ポリスチレン標準品の分子量は、２，０００／１０，０００／３０，０００／７０，０００／２００，０００／７００，０００／２，０００，０００／４，０００，０００／１０，０００，０００の９種を使用した。

【0025】

本明細書において、

【化4】

は、他の置換基に連結される結合を意味し、直接結合は、Ｌで表示される部分に他の原子が存在しないことを意味する。

【0026】

本明細書において、アルキル基は直鎖または分枝鎖であり、炭素数は特に限定されないが、１～４０であることが好ましい。一実施形態によれば、前記アルキル基の炭素数は１～２０である。他の実施形態によれば、前記アルキル基の炭素数は１～１０である。さらに他の実施形態によれば、前記アルキル基の炭素数は１～６である。アルキル基の具体的な例としては、メチル、エチル、プロピル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ブチル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、１－メチル－ブチル、１－エチル－ブチル、ペンチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ－ペンチル、ヘキシル、ｎ－ヘキシル、１－メチルペンチル、２－メチルペンチル、４－メチル－２－ペンチル、３，３－ジメチルブチル、２－エチルブチル、ヘプチル、ｎ－ヘプチル、１－メチルヘキシル、シクロペンチルメチル、シクロヘプチルメチル、オクチル、ｎ－オクチル、ｔｅｒｔ－オクチル、１－メチルヘプチル、２－エチルヘキシル、２－プロピルペンチル、ｎ－ノニル、２，２－ジメチルヘプチル、１－エチル－プロピル、１，１－ジメチル－プロピル、イソヘキシル、２－メチルペンチル、４－メチルヘキシル、５－メチルヘキシルなどがあるが、これらに限定されない。

【0027】

本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数３～６０であることが好ましく、一実施形態によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３～３０である。他の実施形態によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３～２０である。さらに他の実施形態によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３～６である。具体的には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、３－メチルシクロペンチル、２，３－ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、３－メチルシクロヘキシル、４－メチルシクロヘキシル、２，３－ジメチルシクロヘキシル、３，４，５－トリメチルシクロヘキシル、４－ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどがあるが、これらに限定されない。

【0028】

本明細書において、アリール基は特に限定されないが、炭素数６～６０であることが好ましく、単環式アリール基または多環式アリール基であってもよい。一実施形態によれば、前記アリール基の炭素数は６～３０である。一実施形態によれば、前記アリール基の炭素数は６～２０である。前記単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。前記多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。

【0029】

本明細書において、シクロアルカン（ｃｙｃｌｏａｌｋａｎｅ）は、環状炭化水素であって、Ｃ_ｎＨ_２ｎの分子式を有し、炭素数ｎは３～２０、または３～１０、または４～８、または５～６であってもよく、具体的な例としては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタンなどになってもよい。

【0030】

本明細書において、アルキレン基は、アルカン（ａｌｋａｎｅ）に由来する２価の官能基であって、例えば、直鎖型、分枝型または環状であり、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソブチレン基、ｓｅｃ－ブチレン基、ｔｅｒｔ－ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基などになることができる。

【0031】

本明細書において、‘隣接した’基は、当該置換基が置換された原子と直接連結された原子に置換された置換基、当該置換基と立体構造的に最も近く位置した置換基、または当該置換基が置換された原子に置換された他の置換基を意味し得る。例えば、ベンゼン環でオルト（ｏｒｔｈｏ）位置に置換された２個の置換基および脂肪族環で同一の炭素に置換された２個の置換基は互いに‘隣接した’基に解釈されてもよい。

【0032】

１．半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物
本発明の一実施形態によれば、上記化学式１で表されるエポキシ重合体および下記化学式２で表されるエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂；および無機フィラー５０重量％以上９０重量％以下を含む、半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物が提供され得る。

【0033】

本発明者らは、エポキシ樹脂と一緒に過剰の無機フィラーを含有する既存の半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物で視認性が低下する限界を発見し、これを改善するために、化学式１で表されるエポキシ重合体および下記化学式２で表されるエポキシ化合物を含む新たなエポキシ樹脂を導入する方案を開発した。このように、化学式１および化学式２で表される特定構造を含む新たなエポキシ樹脂と一緒に５０重量％以上９０重量％以下の無機フィラーを含む組成物から得られるモールディングフィルムの場合、透明度が増加して優れた視認性を持ちながらも、過剰の無機フィラーの添加による機械的物性、耐熱性、反り特性の向上効果を同時に実現できることを実験を通して確認して発明を完成した。

【0034】

前記エポキシ樹脂は、耐熱特性とモジュラスに優れた化学式１のエポキシ重合体、および常温で液状で存在して高含量の無機フィラーを含有するのに有利な化学式２のエポキシ化合物を混合して、液状のエポキシ化合物による無機フィラーの溶解性向上により無機フィラーがエポキシ樹脂表面から溶出しながら視認性が低下する現象を抑制でき、かつ重合したエポキシ構造を通して耐熱特性、機械的物性、および反り特性が顕著に改善され、互いに異なる２種の物質が均一に分散して全体的に均一な物性を示すことができる。

【0035】

前記エポキシ樹脂は、一般的なエポキシ樹脂とは異なり、不飽和脂肪族官能基を含まず、環状脂肪族官能基を含有して、無機フィラーとして使用されるシリカフィラー自体の屈折率と非常に類似した屈折率を有することができ、モールディングフィルム内で均一に高い透過率を実現することができる。

【0036】

特に、前記エポキシ樹脂と一緒に高含量の無機フィラーを含むエポキシ樹脂組成物を用いて、半導体チップのモールディング工程を行う場合、モールディングが完了した半導体パッケージ内部で半導体チップと回路基板の反り特性が最小化されて薄型の半導体パッケージの耐久性を向上することができ、半導体パッケージの外部モールディングフィルムの耐熱特性および機械的物性が向上して、半導体パッケージの保護フィルムとしての性能を向上させることができる。また、無機フィラーの溶解性を高めて視認性を改善できるので、半導体パッケージ内部の半導体チップと回路基板の欠陥を容易に把握でき、顔料や染料などを配合して目標とするカラーを明確に実現することができる。

【0037】

以下、本発明の半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物の各構成要素別に細部的な内容について説明する。

【0038】

（１）エポキシ樹脂
前記エポキシ樹脂はバインダー樹脂であって、エポキシ樹脂組成物にさらに適用されるエポキシ硬化剤などにより熱硬化され得る熱硬化性樹脂である。

【0039】

上記化学式１中、Ｒは、炭素数１～２０のアルキル基、または炭素数３～２０のシクロアルキル基であり、ｎは１～３０の整数であり、Ｃ_１は、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_１は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【0040】

特に、上記化学式１で表されるエポキシ重合体は、Ｃ_１で表される炭素数３～１０のシクロアルカンにエポキシ官能基が結合した構造であって、分子内に二重結合を全く含まない化学構造的特徴により、高い耐候性および透明性を有することができる。

【0041】

具体的には、上記化学式１で表されるエポキシ重合体は、一般的な不飽和脂肪族官能基を含まず、環状脂肪族官能基を含有して、それから合成されるエポキシ樹脂が無機フィラーとして使用されるシリカフィラー自体の屈折率と非常に類似した屈折率を有することができ、モールディングフィルム内で均一に高い透過率を実現することができる。

【0042】

反面、従来のモールディングフィルムに使用されてきたエポキシ重合体であるビスフェノール系エポキシ重合体は、分子内に二重結合を含むことによって相対的に低い耐候性および透明性を示す。

【0043】

また、上記化学式１で表されるエポキシ重合体は、低い粘度特性を有して過剰のフィラー添加に非常に有利で、重合体の合成がシクロアルキンの２重結合の酸化反応で行われることによって、一般的なビスフェノール系エポキシ重合体の合成過程に比べて、最終合成されるエポキシ重合体内のイオン性不純物（例えば、塩化イオン）が顕著に減少する効果を有することができる。

【0044】

一方、上記化学式２中、Ｃ_２～Ｃ_３は、それぞれ独立して、エポキシ基が結合した炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_２は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【0045】

上記化学式２中、エポキシ基が結合した炭素数３～１０のシクロアルカンは、炭素数３～１０のシクロアルカンの隣接した２個の炭素原子によりエポキシ基が結合することができる。

【0046】

好ましくは、上記化学式１中、Ｒは、炭素数１～２０のアルキル基、または炭素数３～２０のシクロアルキル基であり、ｎは１～２０の整数であり、Ｃ_１は炭素数６のシクロヘキサンであり、Ｌ_１は直接結合である。

【0047】

具体的には、上記化学式１は下記化学式１－１で表される。

【0048】

【化5】

【0049】

上記化学式１－１中、Ｒ、ｎ、Ｌ_１に関する内容は上記化学式１で上述した内容を全て含む。

【0050】

また、上記化学式２中、好ましくは、Ｃ_２～Ｃ_３は、それぞれ独立して、エポキシ基が結合した炭素数６のシクロヘキサンであり、Ｌ_２は、炭素数１～５のアルキレン基（例えば、炭素数１のメチレン基）である。

【0051】

上記化学式２で表されるエポキシ化合物は、一般的な不飽和脂肪族官能基を含まず、環状脂肪族官能基を含有して、それから合成されるエポキシ樹脂が無機フィラーとして使用されたシリカフィラー自体の屈折率と非常に類似した屈折率を有することができ、モールディングフィルム内で均一に高い透過率を実現することができる。

【0052】

具体的には、上記化学式２は下記化学式２－１で表される。

【0053】

【化6】

【0054】

上記化学式２－１中、Ｌ_２に関する内容は上記化学式２で上述した内容を全て含む。

【0055】

上記化学式１で表されるエポキシ重合体は、重量平均分子量（ＧＰＣによって測定）が１００ｇ／ｍｏｌ以上５，０００ｇ／ｍｏｌ以下であり得る。上記化学式１で表されるエポキシ重合体によって、製造される反応生成物であるエポキシ樹脂の透明性、耐熱性およびモジュラスを向上させることができ、低い粘度により高含量の無機フィラーの分散性を高めることができる。

【0056】

上記化学式２で表されるエポキシ化合物は、常温（２０℃～３０℃）で液状で存在してもよく、製造される反応生成物であるエポキシ樹脂が高含量の無機フィラーを含有することができる。

【0057】

一方、上記化学式１で表されるエポキシ重合体１００重量部に対して、上記化学式２で表されるエポキシ化合物を５０重量部以上９０重量部以下、または６０重量部以上８５重量部以下、６５重量部以上８５重量部以下含むことができる。上記化学式２で表されるエポキシ化合物が減少しすぎる場合、製造されるエポキシ樹脂が無機フィラーを高含量で十分に含有できず、モールディングフィルムの機械的物性や反り特性が悪くなり、上記化学式２で表されるエポキシ化合物が増加しすぎる場合、最終モールディングフィルムの耐熱性および機械的物性が減少する恐れがある。

【0058】

一方、前記エポキシ樹脂は、前記エポキシ樹脂組成物全体重量を基準にして５重量％以上４０重量％以下、または５重量％以上３０重量％以下、または５重量％以上２５重量％以下で含まれ得る。

【0059】

（２）無機フィラー
前記半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物は、全体組成物重量を基準にして５０重量％以上９０重量％以下、または６０重量％以上８０重量％以下、または７０重量％以上９０重量％以下の無機フィラーを含むことができる。具体的には、前記エポキシ樹脂１００重量部に対して、無機フィラーを２００重量部以上１，０００重量部以下、または２２０重量部以上７００重量部以下、または２３０重量部以上６２０重量部以下含むことができる。このように前記無機フィラーを高含量で添加することによって、前記半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物から得られるモールディングフィルムの熱膨張係数が低くなり、半導体チップとの熱膨張係数の差が減少して、最終製造される半導体パッケージの反り程度が減少でき、モールディングフィルムの機械的物性を向上させることができる。

【0060】

前記無機フィラーは、組成物の取扱い性、耐熱性および熱伝導の改善、および溶融粘度調整などのために追加することができ、その例としては、二酸化ケイ素、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、滑石または窒化アルミニウムの１種または２種以上の混合が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

【0061】

ただし、好ましくは、無機フィラーとしてシリカを使用することができる。特に、前記シリカとしては、１００μｍ以下、または１０μｍ以下、または０．１μｍ以上１００μｍ以下、または０．１μｍ以上１０μｍ以下の平均粒径を有するシリカを使用することができる。

【0062】

前記シリカの平均粒径は、前記全体シリカの粒径を確認して求めることができ、前記シリカの粒径は、後述するモールディングフィルムの断面などで確認可能である。また、前記シリカの平均粒径は、モールディングフィルムの製造時に使用される全体シリカの粒径やこれらの平均粒径によっても確認可能である。

【0063】

前記シリカは、１００μｍ以下、または１０μｍ以下、または０．１μｍ以上１００μｍ以下、または０．１μｍ以上１０μｍ以下の平均粒径を有する個別粒子のグループ（ｇｒｏｕｐ）であって、このようなグループ（ｇｒｏｕｐ）に含まれる個別微粒子は、平均的に１００μｍ以下、または１０μｍ以下、または０．１μｍ以上１００μｍ以下、または０．１μｍ以上１０μｍ以下の粒径を有することができる。より具体的には、前記グループ（ｇｒｏｕｐ）に含まれる個別微粒子の９５％、または９９％が１００μｍ以下、または１０μｍ以下、または０．１μｍ以上１００μｍ以下、または０．１μｍ以上１０μｍ以下の粒径を有することができる。

【0064】

（３）エポキシ樹脂組成物
前記エポキシ樹脂組成物は、上述したエポキシ樹脂と無機フィラーとを含み、これを製造する方法の例は特に限定されず、エポキシ樹脂と無機フィラーを多様な方法、例えば、ミキサーなどを用いて混合する方法を使用することができる。

【0065】

また、前記エポキシ樹脂組成物は、必要に応じて、熱硬化触媒、エポキシ硬化剤、レベリング剤、分散剤または溶媒をさらに含むことができる。

【0066】

また、前記熱硬化触媒は、熱硬化時に前記熱硬化性バインダーのエポキシ樹脂の硬化を促進させる役割を果たす。添加可能な熱硬化触媒は特に限定されるものではないが、例えば、イミダゾール、２－メチルイミダゾール、２－エチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール、４－フェニルイミダゾール、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾール、１－（２－シアノエチル）－２－エチル－４－メチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物；ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、４－（ジメチルアミノ）－Ｎ，Ｎ－ジメチルベンジルアミン、４－メトキシ－Ｎ，Ｎ－ジメチルベンジルアミン、４－メチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルベンジルアミンなどのアミン化合物、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドなどのヒドラジン化合物；トリフェニルホスフィンなどの化合物などが挙げられる。

【0067】

また、市販されているものとしては、例えば四国化成工業社製の２ＭＺ－Ａ、２ＭＺ－ＯＫ、２ＰＨＺ、２Ｐ４ＢＨＺ、２Ｐ４ＭＨＺ（いずれもイミダゾール系化合物の商品名）、サンアプロ社製のＵ－ＣＡＴ３５０３Ｎ、ＵＣＡＴ３５０２Ｔ（いずれもジメチルアミンのブロックイソシアネート化合物の商品名）、ＤＢＵ、ＤＢＮ、Ｕ－ＣＡＴＳＡ１０２、Ｕ－ＣＡＴ５００２（いずれも二環式アミジン化合物およびその塩）などが挙げられる。

【0068】

ただし、使用可能な熱硬化触媒が上述した例に限定されるものではなく、エポキシ樹脂やオキセタン化合物の熱硬化触媒、もしくはエポキシ基および／またはオキセタニル基とカルボキシル基の反応を促進する熱硬化触媒として知られている化合物は特に制限なく使用することができる。

【0069】

また、グアナミンは、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、メラミン、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、２－ビニル－４，６－ジアミノ－Ｓ－トリアジン、２－ビニル－４，６－ジアミノ－Ｓ－トリアジンイソシアヌル酸付加物、２，４－ジアミノ－６－メタクリロイルオキシエチル－Ｓ－トリアジンイソシアヌル酸付加物などのＳ－トリアジン誘導体を用いることもできる。

【0070】

前記熱硬化触媒は、エポキシ樹脂の硬化程度を考慮して適切な量で用いることができ、例えば、前記エポキシ樹脂組成物は、前記熱硬化触媒０．１重量％以上２０重量％以下、または０．１重量％以上１０重量％以下を含むことができる。

【0071】

前記エポキシ硬化剤としては、アミン系化合物、酸無水物系化合物、アミド系化合物、フェノール系化合物などを使用することができる。アミン系化合物としては、ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミンなどを使用することができる。酸無水物系化合物としては、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、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を使用することができる。アミド系化合物としては、ジシアンジアミド、リノレン酸の２量体とエチレンジアミンとから合成されるポリアミド樹脂などを使用することができる。フェノール系化合物としては、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、フルオレンビスフェノール、テルペンジフェノールなどの多価フェノール類；フェノール類とアルデヒド類、ケトン類またはジエン類などの縮合により得られるフェノール樹脂；フェノール類および／またはフェノール樹脂の変性物；テトラブロモビスフェノールＡ、臭素化フェノール樹脂などのハロゲン化フェノール類；その他イミダゾール類、ＢＦ３－アミン錯体、グアニジン誘導体などを使用することができる。

【0072】

前記エポキシ硬化剤は、製造されるモールディングフィルムの機械的物性を考慮して適切な量で用いることができ、例えば、前記エポキシ樹脂組成物は、前記エポキシ硬化剤０．０１重量％以上１０重量％以下、または０．１重量％以上５重量％以下を含むことができる。

【0073】

前記溶媒は、前記エポキシ樹脂組成物を溶解させ、また組成物を塗布するのに適切な程度の粘度を付与する目的で使用することができる。前記溶媒の具体的な例としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類；エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類（セロソルブ）；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの酢酸エステル類；エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、カルビトールなどのアルコール類；オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素；石油エーテル、石油ナフサ、水素添加石油ナフサ、溶媒ナフサなどの石油系溶剤；ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などのアミド類などが挙げられる。これら溶媒は単独でまたは２種以上の混合物として使用することができる。

【0074】

前記溶媒は、前記エポキシ樹脂組成物の分散性、溶解度または粘度などを考慮して適切な量で用いることができ、例えば、前記エポキシ樹脂組成物は、前記溶媒０．１重量％以上５０重量％以下、または１重量％以上３０重量％以下を含むことができる。前記溶媒の含有量が少なすぎる場合には、エポキシ樹脂組成物の粘度が高くなってコーティング性を低下することがあり、溶媒の含有量が多すぎる場合には、乾燥がうまくいかず、形成されたフィルムの粘着性が増加できる。

【0075】

２．半導体モールディング用モールディングフィルム
本発明の他の実施形態によれば、上記化学式３で表される繰り返し単位および上記化学式４で表される繰り返し単位を含む高分子；および前記高分子に分散した５０重量％以上９０重量％以下の無機フィラー；を含む、モールディングフィルムが提供される。

【0076】

前記他の実施形態のモールディングフィルムに含まれる無機フィラーに対する内容は、前記一実施形態の半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物で上述した内容を全て含む。

【0077】

前記高分子は、上記化学式３および化学式４で表される繰り返し単位を全て含むことができ、前記一実施形態のエポキシ樹脂の硬化物を含むことができる。これにより、２個の繰り返し単位それぞれから具現される物性をフィルム全体で均一に実現することができる。

【0078】

具体的には、前記高分子に含まれる化学式３で表される繰り返し単位で、Ｃ_４～Ｃ_５は、それぞれ独立して、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_３～Ｌ_４は、それぞれ独立して、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【0079】

このように、前記高分子に含まれる化学式３で表される繰り返し単位が不飽和脂肪族官能基を含まず、環状脂肪族官能基を含有して、これを含むエポキシ高分子は、無機フィラーとして使用されたシリカフィラー自体の屈折率と非常に類似した屈折率を有することができ、モールディングフィルム内で均一に高い透過率を実現することができる。

【0080】

好ましくは、前記高分子に含まれる化学式３で表される繰り返し単位で、Ｃ_４～Ｃ_５は、それぞれ独立して、炭素数６のシクロヘキサンであり、Ｌ_３は直接結合であり、Ｌ_４は炭素数１～５のアルキレン基（例えば、炭素数１のメチレン基）である。

【0081】

上記化学式３で表される繰り返し単位は、より具体的には、下記化学式３－１で表される繰り返し単位である。

【0082】

【化7】

【0083】

上記化学式３－１中、Ｌ_３～Ｌ_４に対する内容は、上記化学式３で上述した内容をそのまま含むことができる。

【0084】

前記モールディングフィルムに含まれる高分子に含まれる化学式３で表される繰り返し単位は、上述した一実施形態の化学式１で表されるエポキシ重合体のエポキシ架橋反応により得られ、上記化学式３で表される繰り返し単位で形成された架橋構造により耐熱性および機械的物性を向上させることができる。

【0085】

一方、前記高分子に含まれる化学式４で表される繰り返し単位で、Ｃ_６～Ｃ_８は、それぞれ独立して、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_５は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【0086】

好ましくは、前記高分子に含まれる化学式４で表される繰り返し単位で、Ｃ_６～Ｃ_８は、それぞれ独立して、炭素数６のシクロヘキサンであり、Ｌ_５は、炭素数１～５のアルキレン基（例えば、炭素数１のメチレン基）である。

【0087】

このように、前記高分子に含まれる化学式４で表される繰り返し単位が不飽和脂肪族官能基を含まず、環状脂肪族官能基を含有して、これを含むエポキシ高分子は、無機フィラーとして使用されたシリカフィラー自体の屈折率と非常に類似した屈折率を有することができ、モールディングフィルム内で均一に高い透過率を実現することができる。

【0088】

前記高分子に含まれる化学式４で表される繰り返し単位は、より具体的には、下記化学式４－１で表される繰り返し単位である。

【0089】

【化8】

【0090】

上記化学式４－１中、Ｌ_５に対する内容は上記化学式４で上述した内容をそのまま含むことができる。

【0091】

前記モールディングフィルムに含まれる高分子に含まれる化学式４で表される繰り返し単位は、上述した一実施形態の化学式１で表されるエポキシ重合体と化学式２で表されるエポキシ化合物とのエポキシ架橋反応により得られ、上記化学式４で表される繰り返し単位で形成された架橋構造により高含量の無機フィラーに対する溶解性が高くなり、視認性を向上させることができる。

【0092】

一方、前記モールディングフィルムに含まれる高分子は、下記化学式５で表される繰り返し単位をさらに含むことができる。

【0093】

【化9】

【0094】

上記化学式５中、Ｃ_９～Ｃ_１０は、それぞれ独立して、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_６は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【0095】

好ましくは、前記モールディングフィルムに含まれる化学式５で表される繰り返し単位で、Ｃ_９～Ｃ_１０は、それぞれ独立して、炭素数６のシクロヘキサンであり、Ｌ_６は、炭素数１～５のアルキレン基（例えば、炭素数１のメチレン基）である。

【0096】

上記化学式５で表される繰り返し単位は、より具体的には、下記化学式５－１で表される繰り返し単位である。

【0097】

【化10】

【0098】

上記化学式５－１中、Ｌ_６に対する内容は上記化学式５で上述した内容をそのまま含むことができる。

【0099】

前記モールディングフィルムに含まれる高分子が上記化学式３および化学式４で表される繰り返し単位と一緒に上記化学式５で表される繰り返し単位をさらに含む場合、上記化学式５で表される繰り返し単位を介して化学式４で表される繰り返し単位を架橋できる。具体的には、少なくとも２つの化学式４で表される繰り返し単位は、上記化学式５で表される繰り返し単位を介して架橋できる。

【0100】

このように、内部に存在する繰り返し単位間の架橋結合が形成されることによって、前記高分子はより優れた耐熱性、機械的物性を有することができ、熱膨張係数が低く向上した反り特性を実現することができる。

【0101】

より具体的には、上記化学式５で表される繰り返し単位を介して化学式４で表される繰り返し単位が架橋された構造は、下記化学式６で表される。

【0102】

【化11】

【0103】

上記化学式６中、Ｃ_６～Ｃ_１０は、それぞれ独立して、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_５～Ｌ_６は、それぞれ独立して、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。前記Ｃ_６～Ｃ_１０、Ｌ_５～Ｌ_６に関する内容は、上記化学式３～化学式５で上述した内容を全て含むことができる。

【0104】

より具体的には、上記化学式６で表される繰り返し単位は、下記化学式６－１で表される。

【0105】

【化12】

【0106】

上記化学式６－１中、Ｌ_５～Ｌ_６に関する内容は、上記化学式３～化学式５で上述した内容を全て含むことができる。

【0107】

一方、前記高分子は、前記一実施形態の化学式１で表されるエポキシ重合体と化学式２で表されるエポキシ化合物との反応生成物を含むことができる。上記化学式１で表されるエポキシ重合体および化学式２で表されるエポキシ化合物それぞれに対する内容は、前記一実施形態で上述した内容を全て含む。

【0108】

つまり、前記他の実施形態のモールディングフィルムは、前記一実施形態の半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物の塗布、乾燥、および硬化工程により得られる完全硬化フィルムを意味し、モールディングフィルムに含まれる高分子は、半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物に含まれているエポキシ重合体とエポキシ化合物とのエポキシ架橋反応により得られる反応生成物を含むことができる。

【0109】

前記塗布段階では、樹脂組成物を塗布するのに使用することができる公知の方法および装置を用いることができ、例えばコンマコーター、ブレードコーター、リップコーター、ロッドコーター、スクイズコーター、リバースコーター、トランスファロールコーター、グラビアコーター、スプレーコーターなどを使用することができる。

【0110】

前記乾燥温度は、５０℃以上１３０℃以下、または７０℃以上１００℃以下であってもよい。前記硬化条件の例は特に限定されず、例えば、１４０℃以上２００℃以下のオーブンで０．５時間以上２時間以下に加熱硬化させることができる。

【0111】

前記モールディングフィルムは、前記モールディングフィルム全体重量を基準にして５０重量％以上９０重量％以下、または６０重量％以上８０重量％以下、または７０重量％以上９０重量％以下の無機フィラーを含むことができる。

【0112】

一方、前記モールディングフィルムの透過率（５５０ｎｍで測定）は、６０％以上９０％以下、または７０％以上８５％以下であってもよい。前記モールディングフィルムは、このような範囲の高い透過率を有することによって、透明性に優れ、半導体パッケージに適用時、視認性を向上させることができる。

【0113】

また、前記モールディングフィルムのモジュラス（２５℃で測定）は１０．０ＧＰａ以上２０．０ＧＰａ以下、または１５．０ＧＰａ以上２０．０ＧＰａ以下であってもよい。前記モールディングフィルムは、このような範囲の高いモジュラスを有することによって、半導体パッケージに適用時、高い機械的物性に基づいて半導体パッケージに対する耐久性を向上させることができる。

【0114】

一方、前記モールディングフィルムに対して、０℃～５０℃までの温度範囲で測定された熱膨張係数（ＣＴＥ）の平均値は１．００ｐｐｍ／Ｋ以上２５．００ｐｐｍ／Ｋ以下、または１．００ｐｐｍ／Ｋ以上８．００ｐｐｍ／Ｋ以下であってもよい。前記モールディングフィルムは、このような範囲の低い熱膨張係数を有することによって、半導体パッケージに適用時、半導体基板との熱膨張係数の差が減少して、半導体パッケージの反り特性を減らし、耐久性を向上させることができる。

【0115】

前記モールディングフィルムの厚さは特に限定されず、例えば、０．０１μｍ以上１，０００μｍ以下の範囲内で自由に調節可能である。前記モールディングフィルムの厚さが特定の数値ほど増加または減少する場合、モールディングフィルムから測定される物性も一定の数値ほど変化することができる。本発明でモールディングフィルムの物性測定に使用される厚さは、例えば、９５μｍ以上１０５μｍ以下、または９８μｍ以上１０２μｍ以下であってもよい。

【0116】

一方、前記モールディングフィルムは、環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックス；および前記環状脂肪族エポキシ樹脂に分散した無機フィラー；を含み、前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率との差の絶対値が０．１以下、または０．０１以上０．１以下、または０．０５以上０．１以下、または０．０６以上０．０８以下であってもよい。これにより、前記モールディングフィルムは、最終硬化物の状態で前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率が類似した値を有することによって、光学的性能に優れて高い透過率を実現できる。

【0117】

前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率との差の絶対値とは、前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率のうち大きな値から、前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率のうち小さい値を引いた差の値を意味する。

【0118】

具体的には、前記モールディングフィルムで前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率との差の絶対値が０．１以下を満足する場合、前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率が類似した値を有することによって、透過率（５５０ｎｍで測定）が６０％以上９０％以下、または７０％以上８５％以下であってもよい。前記モールディングフィルムは、このような範囲の高い透過率を有することによって透明性に優れ、半導体パッケージに適用時、視認性を向上させることができる。

【0119】

反面、前記モールディングフィルムで前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率との差の絶対値が０．１を超過して増加しすぎる場合、前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率が顕著に異なる値を有することによって、透過率（５５０ｎｍで測定）が６０％未満に減少して透明性が減少することによって、半導体パッケージに適用時、視認性不良の問題が発生することがある。

【0120】

特に、前記モールディングフィルムで環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率との差の絶対値が０．１以下で類似した値を有するのは、バインダー樹脂として不飽和脂肪族を含まない前記環状脂肪族エポキシ樹脂を使用して、一般的なエポキシ樹脂よりも優れた光学性能を実現できるためである。

【0121】

したがって、前記モールディングフィルムは、環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーとして使用されたシリカフィラー自体の屈折率を類似した水準に合わせるのが容易であり、これによってモールディングフィルム内で均一に高い透過率を実現することができる。

【0122】

前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率は、１．６以下、または１．４以上１．６以下、または１．５以上１．６以下、または１．５以上１．５５以下、または１．５１以上１．５３以下である。また、前記無機フィラーの屈折率は、１．５以下、または１．３以上１．５以下、または１．４以上１．５以下、または１．４２以上１．４８以下、または１．４４以上１．４６以下である。

【0123】

前記モールディングフィルムに含まれる無機フィラーに対する内容は、前記一実施形態の半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物で上述した内容を全て含む。

【0124】

前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスは、分子構造内の環状脂肪族官能基が含まれている環状脂肪族エポキシ樹脂または前記環状脂肪族エポキシ樹脂の硬化物を含み、前記環状脂肪族エポキシ樹脂に対する内容は、上述したモールディングフィルムに含まれる高分子に対する説明が全て同様に適用される。

【0125】

また、前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスは、上述した一実施形態の半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物を、例えばＵＶのような光照射による光硬化または熱硬化させて形成することができる。

【0126】

前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスに含まれている前記環状脂肪族エポキシ樹脂は、一般的なエポキシ樹脂とは異なり、不飽和脂肪族官能基が含まれず無機フィラーとして使用されたシリカフィラー自体の屈折率と非常に類似した水準の屈折率を有することができ、モールディングフィルム内で均一に高い透過率を実現することができる。

【0127】

したがって、前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスは、上記化学式３で表される繰り返し単位および上記化学式４で表される繰り返し単位を含む環状脂肪族エポキシ樹脂またはその硬化物を含むことができる。また、前記環状脂肪族エポキシ樹脂は、上記化学式５で表される繰り返し単位をさらに含むことができる。また、前記環状脂肪族エポキシ樹脂は、上記化学式５で表される繰り返し単位を介して化学式４で表される繰り返し単位が架橋された構造である上記化学式６で表される繰り返し単位を含むことができる。

【0128】

上記化学式３、化学式４、化学式５、化学式６に対する内容は、前記モールディングフィルムに含まれる高分子で上述した内容を全て含む。

【0129】

前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックス；および前記環状脂肪族エポキシ樹脂に分散した無機フィラー；を含み、前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率との差の絶対値が０．１以下であるモールディングフィルムの製法、透過率、モジュラス、熱膨張係数、厚さに対する内容も、上記化学式３で表される繰り返し単位および上記化学式４で表される繰り返し単位を含む高分子；および前記高分子に分散した５０重量％以上９０重量％以下の無機フィラー；を含むモールディングフィルムで上述した内容と同様である。

【0130】

一方、前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスは、前記一実施形態の化学式１で表されるエポキシ重合体と化学式２で表されるエポキシ化合物との反応生成物を含む環状脂肪族エポキシ樹脂またはその硬化物を含むことができる。上記化学式１で表されるエポキシ重合体および化学式２で表されるエポキシ化合物それぞれに対する内容は、前記一実施形態で上述した内容を全て含む。

【0131】

前記モールディングフィルムは、前記モールディングフィルム全体重量を基準にして５０重量％以上９０重量％以下、または６０重量％以上８０重量％以下、または７０重量％以上９０重量％以下の無機フィラーを含むことができる。

【0132】

３．半導体パッケージ
本発明のさらに他の実施形態によれば、前記他の実施形態のモールディングフィルムで密封された半導体を含む半導体パッケージが提供され得る。

【0133】

つまり、前記他の実施形態のモールディングフィルムは、半導体を密封するための用途に用いることができ、前記半導体は、回路基板および半導体チップを含むことができる。前記回路基板は、プリント回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄｄ）、半導体パッケージ基板またはフレキシブル半導体パッケージ（ＦＰＣＢ）基板などが挙げられる。

【0134】

より具体的には、前記他の実施形態のモールディングフィルムは、半導体パッケージ基板上に積層され、回路基板上に実装された半導体チップまたは回路基板を密封させることができる。これにより、前記半導体パッケージは、モールディングフィルムによって回路基板や半導体チップが外部に露出することを防止して、高い信頼性を実現することができる。

【発明の効果】

【0135】

本発明によれば、優れた耐熱性および機械的物性を有し、熱膨張係数が低く向上した反り特性を示しながら、視認性が向上した半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物、およびこのような半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物を用いたモールディングフィルムおよび半導体パッケージを提供することができる。

【発明を実施するための形態】

【0136】

以下、本発明の具体的な実施形態を通じて本発明の作用および効果をさらに詳細に説明する。ただし、これらの実施形態は、本発明の例として提示したに過ぎず、これによって本発明の権利範囲が決まるわけではない。

【実施例0137】

［製造例および比較製造例］エポキシ樹脂の製造
［製造例１］
下記化学式Ａで表される固体重合体（重量平均分子量：１８７４ｇ／ｍｏｌ）と下記化学式Ｂで表される液状化合物［３’，４’－エポキシシクロヘキサン）メチル３，４－エポキシシクロヘキシルカルボキシレート（ダイセル化学工業社製、Ｃｅｌｌｏｘｉｄｅ２０２１Ｐ）］を５：４の重量比率で混合してエポキシ樹脂を製造した。

【0138】

【化13】

【0139】

上記化学式Ａ中、Ｒはブチル基であり、ｎは１５の整数である。

【0140】

【化14】

【0141】

［製造例２］
上記化学式Ａで表される固体重合体と上記化学式Ｂで表される液状化合物［３’，４’－エポキシシクロヘキサン）メチル３，４－エポキシシクロヘキシルカルボキシレート（ダイセル化学工業社製、Ｃｅｌｌｏｘｉｄｅ２０２１Ｐ）］の重量比率を６：４に変更したことを除いては、前記製造例１と同様の方法で、エポキシ樹脂を製造した。

【0142】

［比較製造例１］
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（東都化成株式会社製、品番「エポトートＹＤＦ－８１７０」、エポキシ当量１６０）３１重量部と（３’，４’－エポキシシクロヘキサン）メチル３，４－エポキシシクロヘキシルカルボキシレート（ダイセル化学工業社製、Ｃｅｌｌｏｘｉｄｅ２０２１Ｐ）７８．６重量部とを混合して、エポキシ樹脂を製造した。

【0143】

［実施例および比較例］
［実施例１］
（１）半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物の製造
バインダー樹脂として前記製造例１で得られたエポキシ樹脂を２５重量％、フィラーとしてシリカ（平均粒径５μｍ）６０重量％、熱硬化触媒として２－フェニルイミダゾールを２重量％、レベリング剤３重量％、溶剤としてＭＥＫを１０重量％使用して各成分を配合し攪拌した後、３本ロールミル装備で分散させて、半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物を製造した。

【0144】

（２）モールディングフィルム／半導体パッケージの製造
半導体チップが実装された半導体パッケージ基板を一定の形状を有する金型を含むモールディング装置に入れ、前記で得られた半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物を前記金型に供給して、１７５℃で１時間加熱硬化することによって、厚さ１００μｍのモールディングフィルムを含む半導体パッケージを製造した。

【0145】

一方、前記半導体チップが実装される半導体パッケージ基板は、厚さ０．１ｍｍ、銅箔の厚さ１２μｍのＬＧ化学（株）の銅箔積層板ＬＧ－Ｔ－５００ＧＡを横５ｃｍ、縦５ｃｍの基板として切断して、半導体チップを表面に実装させたものを使用した。

【0146】

また、前記モールディングフィルム内には、下記化学式Ｃおよび化学式Ｄの繰り返し単位構造が含まれる。

【0147】

【化15】

【0148】

［実施例２］
バインダー樹脂として前記製造例２で得られたエポキシ樹脂を使用したことを除いては、前記実施例１と同様の方法で、半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物、モールディングフィルムおよび半導体パッケージを製造した。

【0149】

［実施例３］
バインダー樹脂として前記製造例１で得られたエポキシ樹脂を１３重量％、フィラーとしてシリカ（平均粒径５μｍ）８０重量％、熱硬化触媒として２－フェニルイミダゾールを１重量％、レベリング剤１重量％、溶剤としてＭＥＫを５重量％を使用して各成分を配合し攪拌した後、３本ロールミル装備で分散させて半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物を製造し、前記実施例１と同様の方法で、半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物、モールディングフィルムおよび半導体パッケージを製造した。

【0150】

［実施例４］
バインダー樹脂として前記製造例２で得られたエポキシ樹脂を使用したことを除いては前記実施例３と同様の方法で、半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物、モールディングフィルムおよび半導体パッケージを製造した。

【0151】

［比較例１］
バインダー樹脂として前記比較製造例１で得られたエポキシ樹脂を使用したことを除いては前記実施例１と同様の方法で、半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物、モールディングフィルムおよび半導体パッケージを製造した。

【0152】

［比較例２］
バインダー樹脂として前記比較製造例１で得られたエポキシ樹脂を使用したことを除いては前記実施例３と同様の方法で、半導体モールディング用エポキシ樹脂組成物、モールディングフィルムおよび半導体パッケージを製造した。

【0153】

［試験例］
１．耐熱信頼性評価
実施例１～４、比較例１～２で得られた半導体パッケージ試片を１４６℃、１００ＲＨ％のＰｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｏｋｅｒ Ｔｅｓｔ Ｃｈａｍｂｅｒ内に１４時間放置した後、取り出して表面の水分を除去した。これを２８８℃のはんだ半田槽上にフィルムのある面を上にして浮かべた。テスト試片が外観的にフィルムの剥離や変形があるかを検査して、耐熱信頼性を評価した。
ＯＫ：２８８、はんだフローティングで破裂しない
ＮＧ：２８８、はんだフローティングで破裂

【0154】

２．モジュラス評価
実施例１～４、比較例１～２で得られた厚さ１００μｍのモールディングフィルムを横５．３ｍｍ、縦１７．２～１７．９ｍｍに切断して試片を製造した後、ＴＡ社のＤＭＡであるＱ８００を用いて周波数 １ｈｚ、振幅 ５μｍ、測定静的応力 ０．１Ｎの条件で、－２０℃～３００℃まで１０℃／分の昇温条件でモジュラスを測定し、常温（２５℃）でのモジュラス値を下記表１に記載した。

【0155】

３．透明性評価
実施例１～４、比較例１～２で得られた厚さ１００μｍのモールディングフィルムを横３ｃｍ、縦３ｃｍに切断して試片を製造した後、ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製のＵＶ－３６００ｐｌｕｓ装備を用いて、５５０ｎｍ基準で透過率を測定した。

【0156】

４．反り特性評価
実施例１～４、比較例１～２で得られた厚さ１００μｍのモールディングフィルムを横４．８ｍｍ、縦１６ｍｍに切断して試片を製造した後、ＴＡ社のＱ４００ＥＭを用いて、測定静的応力 ０．１Ｎの条件で、－２０℃～３００℃まで５℃／分の昇温条件で熱膨張係数（ＣＴＥ）を測定し、０℃～５０℃までの温度範囲で測定した熱膨張係数（ＣＴＥ）の平均値を計算して、下記表１に記載した。

【0157】

前記実験例１～４の測定結果を下記表１に示す。

【0158】

５．屈折率評価
実施例１～４、比較例１～２で得られた厚さ１００μｍのモールディングフィルムのマトリックスであるエポキシ樹脂とこれに分散したフィラーに対して、Ｓａｉｒｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製のｐｒｉｓｍ ｃｏｕｐｌｅｒを用いて屈折率をそれぞれ測定し、その結果を下記表２に示す。

【0159】

前記実験例５の測定結果を下記表２に示す。

【0160】

【表1】

【0161】

上記表１に示すように、製造例１または製造例２で合成されたエポキシ樹脂と一緒に６０重量％以上８０重量％以下のシリカフィラーを含む組成物から得られた実施例１～４のモールディングフィルムは、５５０ｎｍで７２．５５％～８３．２３％の高い透過率を示して、透明性が大きく向上したことが確認できた。

【0162】

反面、比較製造例１で合成されたエポキシ樹脂と一緒に６０重量％以上８０重量％以下のシリカフィラーを含む組成物から得られた比較例１～２のモールディングフィルムは、５５０ｎｍで４９．１３％～５９．１１％で実施例に比べて顕著に低い透過率を示して、透明性において不良であることが確認できた。

【0163】

このように、前記実施例１～４のモールディングフィルムは、透明性において比較例１～２のモールディングフィルムよりも顕著に向上した特性を示しながらも、比較例に比べて同等の水準以上の高いモジュラスによる優れた機械的物性と共に、低い熱膨張係数に応じた優れた反り特性を有することが確認された。

【0164】

特に、製造例１または製造例２で合成されたエポキシ樹脂と一緒に８０重量％のシリカフィラーを含む組成物から得られた実施例３～４のモールディングフィルムは、比較例に比べて顕著に高い１７．０ＧＰａ～１８．５ＧＰａのモジュラスを有し、かつ比較例に比べて顕著に低い４．６２ｐｐｍ／Ｋ～５．６８ｐｐｍ／Ｋの熱膨張係数（ＣＴＥ）を示して、シリカフィラーの含有量を高めることで効果改善を確認することができた。

【0165】

【表2】

【0166】

上記表２に示すように、実施例１～４のモールディングフィルムは、エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率との差の絶対値が０．０６～０．０８で小さく、前記エポキシ樹脂マトリックスと無機フィラーがほぼ同じ水準の屈折率を有することが確認できた。

【0167】

反面、比較例１～２のモールディングフィルムは、エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率との差の絶対値が０．１７で実施例に比べて大きく増加して、前記エポキシ樹脂マトリックスと無機フィラーの屈折率が互いに異なることが確認できた。

【0168】

このように、前記実施例１～４のモールディングフィルムは、エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率を類似した水準に合わせて、モールディングフィルム内で均一に高い透過率を実現することができる。

【手続補正書】

【提出日】2024-07-18

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

下記化学式３で表される繰り返し単位および下記化学式４で表される繰り返し単位を含む高分子；および前記高分子に分散した５０重量％以上９０重量％以下の無機フィラー；を含み、
前記高分子は、下記化学式１で表されるエポキシ重合体および下記化学式２で表されるエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含み、
前記エポキシ重合体１００重量部に対して、エポキシ化合物を５０重量部以上９０重量部以下で含み、
前記無機フィラーはシリカであり、
モールディングフィルムに含まれる高分子に含まれる化学式３で表される繰り返し単位は、前記化学式１で表されるエポキシ重合体のエポキシ架橋反応により得られ、
前記モールディングフィルムに含まれる高分子に含まれる化学式４で表される繰り返し単位は、前記化学式１で表されるエポキシ重合体と化学式２で表されるエポキシ化合物とのエポキシ架橋反応により得られ、
前記エポキシ樹脂１００重量部に対して、無機フィラーを２３０重量部以上６２０重量部以下で含む、モールディングフィルム：

【化1】

上記化学式１中、Ｒは、炭素数１～２０のアルキル基、または炭素数３～２０のシクロアルキル基であり、ｎは、１～３０の整数であり、Ｃ _１ は、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ _１ は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基であり、

【化2】

上記化学式２中、Ｃ _２ ～Ｃ _３ は、それぞれ独立して、エポキシ基が結合した炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ _２ は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基であり、

【化3】

上記化学式３～４中、Ｃ_４～Ｃ_８は、それぞれ独立して、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_３～Ｌ_５は、それぞれ独立して、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【請求項2】

前記高分子は、下記化学式５で表される繰り返し単位をさらに含む、請求項１に記載のモールディングフィルム：

【化4】

上記化学式５中、Ｃ_９～Ｃ_１０は、それぞれ独立して、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_６は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【請求項3】

上記化学式５で表される繰り返し単位を介して化学式４で表される繰り返し単位が架橋される、請求項２に記載のモールディングフィルム。

【請求項4】

上記化学式５で表される繰り返し単位を介して化学式４で表される繰り返し単位が架橋される構造は下記化学式６で表される、請求項３に記載のモールディングフィルム：

【化5】

上記化学式６中、Ｃ_６～Ｃ_１０は、それぞれ独立して、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_５～Ｌ_６は、それぞれ独立して、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【請求項5】

前記モールディングフィルムの透過率（５５０ｎｍで測定）が６０％以上９０％以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載のモールディングフィルム。

【請求項6】

環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックス；および前記環状脂肪族エポキシ樹脂に分散した無機フィラー；を含み、前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスの屈折率と無機フィラーの屈折率との差の絶対値が０．１以下であり、
前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスに分散した無機フィラーの含有量は、モールディングフィルム全体重量を基準にして５０重量％以上９０重量％以下であり、
前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスは、下記化学式１で表されるエポキシ重合体および下記化学式２で表されるエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含み、
前記エポキシ重合体１００重量部に対して、エポキシ化合物を５０重量部以上９０重量部以下を含み、
前記無機フィラーはシリカであり、
前記エポキシ樹脂１００重量部に対して、無機フィラー２３０重量部以上６２０重量部以下で含む、環状脂肪族エポキシ樹脂またはその硬化物を含むモールディングフィルム。

【化6】

上記化学式１中、Ｒは、炭素数１～２０のアルキル基、または炭素数３～２０のシクロアルキル基であり、ｎは、１～３０の整数であり、Ｃ_１は、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_１は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基であり、

【化7】

上記化学式２中、Ｃ_２～Ｃ_３は、それぞれ独立して、エポキシ基が結合した炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ_２は、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【請求項7】

前記モールディングフィルムの透過率（５５０ｎｍで測定）が６０％以上９０％以下である、請求項６に記載のモールディングフィルム。

【請求項8】

前記環状脂肪族エポキシ樹脂マトリックスは、下記化学式３で表される繰り返し単位および下記化学式４で表される繰り返し単位を含む環状脂肪族エポキシ樹脂またはその硬化物を含む、請求項６または７に記載のモールディングフィルム：

【化8】

上記化学式３～４中、Ｃ _４ ～Ｃ _８ は、それぞれ独立して、炭素数３～１０のシクロアルカンであり、Ｌ _３ ～Ｌ _５ は、それぞれ独立して、直接結合または炭素数１～１０のアルキレン基である。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載のモールディングフィルムで密封される半導体を含む、半導体パッケージ。

【外国語明細書】