DE112018004093T5 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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DE112018004093T5
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semiconductor device
resin
wire
sealing layer
viscosity
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DE112018004093.3T
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German (de)
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Eiichi Satoh
Daichi Takemori
Mizuki Sato
Mitsuo Togawa
Kazuhiko Yamada
Kohei Seki
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

Halbleitervorrichtung mit einem Substrat, einem auf dem Substrat angeordneten Halbleiterelement, einem Draht, der das Substrat und das Halbleiterelement elektrisch verbindet, einer ersten Versiegelungsschicht, die den Raum unterhalb des Scheitelpunkts des Drahts versiegelt, und einer zweiten Versiegelungsschicht, die auf der ersten Versiegelungsschicht vorgesehen ist, wobei der Draht dazwischen angeordnet ist, wobei die erste Versiegelungsschicht aus einem gehärteten Film aus einem flüssigen Versiegelungsmaterial gebildet ist und die zweite Versiegelungsschicht aus einem getrockneten Beschichtungsfilm aus einem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial gebildet ist.A semiconductor device comprising a substrate, a semiconductor element disposed on the substrate, a wire that electrically connects the substrate and the semiconductor element, a first sealing layer that seals the space below the apex of the wire, and a second sealing layer that is provided on the first sealing layer the wire being interposed therebetween, the first sealing layer being formed of a hardened film of a liquid sealing material and the second sealing layer being formed of a dried coating film of an insulating resin coating material.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung dieser Halbleitervorrichtung und insbesondere auf eine Halbleitervorrichtung, bei der durch Versiegelung der Bereiche oberhalb und unterhalb der Drähte mit unterschiedlichen Materialien eine dünnere Struktur erreicht wird sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Halbleitervorrichtung.The embodiments of the present invention relate to a semiconductor device and a method for producing this semiconductor device and in particular to a semiconductor device in which a thinner structure is achieved by sealing the regions above and below the wires with different materials, and a method for producing such a semiconductor device .

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

In den letzten Jahren wurden elektrische Geräte, die Halbleitervorrichtungen verwenden, wie zum Beispiel Mobiltelefone, immer dünner. Darüber hinaus gewinnt aus Sicht des Sicherheitsschutzes neben dem passwortbasierten Sicherheitsmanagement die biometrische Authentifizierung immer mehr an Bedeutung. Bei Mobiltelefonen zum Beispiel werden Modelle mit einem Fingerabdruck-Authentifizierungssensor, der ein Beispiel für die biometrische Authentifizierung darstellt, tendenziell immer häufiger eingesetzt. Obwohl diese Art neuer elektrischer Geräte nach und nach weiterentwickelt wird, haben sich bestimmte Abschnitte von Halbleitervorrichtungen als anfällig für elektrostatische Entladungen (ESD) erwiesen.In recent years, electrical devices using semiconductor devices, such as cell phones, have become increasingly thin. In addition, from the point of view of security protection, in addition to password-based security management, biometric authentication is becoming increasingly important. For example, in mobile phones, models with a fingerprint authentication sensor, which is an example of biometric authentication, tend to be used more and more. Although this type of new electrical device is evolving gradually, certain sections of semiconductor devices have proven to be susceptible to electrostatic discharge (ESD).

Elektrostatische Entladung („electrostatic discharge“, im Folgenden als ESD abgekürzt) ist eine Ursache für die Beschädigung oder Fehlfunktion von Halbleitervorrichtungen. Auch bei Fingerabdruck-Authentifizierungssensoren können die Auswirkungen von ESD nicht ignoriert werden. Dementsprechend erfordern die Abschnitte von Halbleitervorrichtungen, die eine schwache Beständigkeit gegen ESD aufweisen, das Bilden einer isolierenden Schutzschicht.Electrostatic discharge (hereinafter referred to as ESD) is a cause of the damage or malfunction of semiconductor devices. Even with fingerprint authentication sensors, the effects of ESD cannot be ignored. Accordingly, the portions of semiconductor devices that have poor resistance to ESD require the formation of an insulating protective layer.

Darüber hinaus wird mit dem technologischen Fortschritt zunehmend eine Verringerung der Dicke von elektrischen Geräten und Halbleitervorrichtungen gefordert, so dass auch die Dicke der isolierenden Schutzschicht selbst verringert werden muss.In addition, as technology advances, the thickness of electrical devices and semiconductor devices is increasingly required to be reduced, so that the thickness of the insulating protective layer itself must also be reduced.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

PATENTDOKUMENTPATENT DOCUMENT

Patentdokument 1: JP 2013-166925 Patent document 1: JP 2013-166925

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEMEPROBLEMS TO BE SOLVED BY THE INVENTION

Im Allgemeinen handelt es sich bei Abschnitten von Halbleitervorrichtungen, die zu einer Konzentration von ESD neigen, um leitfähige Vorsprünge, in denen sich elektrische Ladung leicht ansammeln kann. Zum Beispiel neigen der obere Abschnitt eines Drahtes, der ein Substrat und ein Halbleiterelement elektrisch verbindet, und der Bereich zwischen Verjüngungen von Metallwandabschnitten auf einer Leiterplatte dazu eine schwache ESD-Beständigkeit zu zeigen. Wenn eine isolierende Schutzschicht auf dem oberen Abschnitt eines Drahts gebildet wird, um die ESD-Beständigkeit zu verbessern, treten aufgrund der komplexen Form des Drahtes verschiedene Probleme auf.Generally, portions of semiconductor devices that tend to concentrate ESD are conductive protrusions in which electrical charge can easily accumulate. For example, the top portion of a wire that electrically connects a substrate and a semiconductor element and the area between tapering of metal wall portions on a circuit board tend to show poor ESD resistance. When an insulating protective layer is formed on the upper portion of a wire to improve ESD resistance, various problems arise due to the complex shape of the wire.

Zum einen ist bevorzugt, dass das Material, das zur Bildung der isolierenden Schutzschicht auf dem oberen Abschnitt des Drahts verwendet wird (im Folgenden auch als isolierendes Schutzmaterial bezeichnet), nach dem Auftragen nicht unterhalb des Drahts fließt, sondern auf der Oberseite des Drahtes gehalten wird. Mit anderen Worten, das isolierende Schutzmaterial weist vorzugsweise eine entsprechende Thixotropie auf.On the one hand, it is preferred that the material used to form the insulating protective layer on the upper section of the wire (hereinafter also referred to as insulating protective material) does not flow below the wire after application, but is held on the top of the wire . In other words, the insulating protective material preferably has a corresponding thixotropy.

Um die Forderung an eine verringerte Dicke der isolierenden Schutzschicht zu erfüllen, weist das isolierende Schutzmaterial außerdem vorzugsweise ausgezeichnete Isolationseigenschaften auf. Insbesondere ist das isolierende Schutzmaterial unter dem Gesichtspunkt einer zufriedenstellenden ESD-Beständigkeit vorzugsweise ein Material, das nach der Filmbildung eine dielektrische Durchbruchspannung von mindestens 150 kV/mm zeigt.In order to meet the requirement for a reduced thickness of the insulating protective layer, the insulating protective material also preferably has excellent insulation properties. In particular, from the standpoint of satisfactory ESD resistance, the insulating protective material is preferably a material that shows a dielectric breakdown voltage of at least 150 kV / mm after film formation.

Aufgrund dieser Anforderungen sind Materialien, die zum Beispiel auf einem Polyimidharz basieren, bereits als isolierende Schutzmaterialien bekannt und die Fließfähigkeit wird entsprechend der Einsatzumgebung eingestellt. Um zum Beispiel Thixotropie zu verleihen, können pastenartige isolierende Schutzmaterialien verwendet werden, bei denen ein anorganischer Füllstoff, wie zum Beispiel ein feiner Siliciumdioxid-Füllstoff oder eine andere Form von organischem Füllstoff, in das Basisharz dispergiert ist. In den Fällen, in denen ein flüssiges isolierendes Schutzmaterial ohne thixotrope Eigenschaften zur Bildung einer isolierenden Schutzschicht verwendet wird, führt das Fließen der Flüssigkeit nach dem Auftragen dazu, dass die Filmdicke auf dem oberen Abschnitt des Drahtes, der den meisten elektrostatischen Schutz benötigt, dazu neigt, dünner zu werden. In den Fällen, in denen ein flüssiges isolierendes Schutzmaterial, das ein Polyimidharz als Basisharz enthält aber keine thixotropen Eigenschaften aufweist, tatsächlich auf einen gebogenen Draht aufgetragen wird, fließt das isolierende Schutzmaterial von der behandelten Oberfläche, so dass es schwierig wird, eine zufriedenstellende Dicke der isolierenden Schutzschicht zu gewährleisten. Dem isolierenden Schutzmaterial Thixotropie zu verleihen kann dementsprechend als ein Verfahren in Betracht gezogen werden, um das isolierende Schutzmaterial auf der behandelten Oberfläche kann zu halten.Because of these requirements, materials based, for example, on a polyimide resin are already known as insulating protective materials and the flowability is corresponding to that Operating environment set. For example, to impart thixotropy, paste-like insulating protective materials in which an inorganic filler such as a fine silica filler or other form of organic filler is dispersed in the base resin. In cases where a liquid insulating protective material without thixotropic properties is used to form an insulating protective layer, the flow of the liquid after application tends to cause the film thickness on the upper portion of the wire that needs the most electrostatic protection to tend to do so to become thinner. In cases where a liquid insulating protective material containing a polyimide resin as the base resin but having no thixotropic properties is actually applied to a bent wire, the insulating protective material flows from the treated surface, making it difficult to obtain a satisfactory thickness to ensure insulating protective layer. Accordingly, imparting thixotropy to the insulating protective material can be considered as a method for keeping the insulating protective material on the treated surface.

Ein pastenartiges isolierendes Schutzmaterial, bei dem ein feiner anorganischer Füllstoff oder dergleichen im Basisharz dispergiert wurde, neigt jedoch dazu, dass sich nach der Filmbildung eine Grenzfläche zwischen der isolierenden Komponente, wie dem Basisharz, und dem anorganischen Füllstoff bildet. Aufgrund dieser Grenzfläche im Film nimmt selbst bei der Verwendung eines hochisolierenden Harzes, wie zum Beispiel eines Polyimidharzes, die dielektrische Durchbruchsspannung des Films tendenziell deutlich ab und es wird schwierig, zufriedenstellende Isolationseigenschaften zu erhalten. Um günstige Isolationseigenschaften für die Halbleitervorrichtung zu gewährleisten, muss das isolierende Schutzmaterial so aufgetragen werden, dass eine isolierende Schutzschicht mit größerer Dicke entsteht, so dass es problematisch wird, die Dicke zu verringern.However, a paste-like insulating protective material in which a fine inorganic filler or the like has been dispersed in the base resin tends to form an interface between the insulating component such as the base resin and the inorganic filler after film formation. Because of this interface in the film, even when a highly insulating resin such as a polyimide resin is used, the dielectric breakdown voltage of the film tends to decrease significantly and it becomes difficult to obtain satisfactory insulation properties. In order to ensure favorable insulation properties for the semiconductor device, the insulating protective material must be applied in such a way that an insulating protective layer with a greater thickness is formed, so that it becomes problematic to reduce the thickness.

Ein offengelegtes Verfahren zur Verbesserung der durch die oben erwähnte Entwicklung einer Grenzfläche zwischen der isolierenden Komponente und dem anorganischen Füllstoff verursachten Verschlechterung der Isolierleistung des Films, verwendet eine Harzpaste mit einem organischen Füllstoff (einen Harzfüllstoff), der sich beim Erwärmen auflöst und eine ausgezeichnete Kompatibilität mit der isolierenden Komponente aufweist (Patentdokument 1). Durch die Verwendung dieser Harzpaste kann eine ausgezeichnete Formstabilität beim Bedrucken von flachen Substraten erhalten werden und es können hervorragende Isolationseigenschaften erreicht werden.A disclosed method for improving the deterioration of the insulating performance of the film caused by the above-mentioned development of an interface between the insulating component and the inorganic filler uses a resin paste with an organic filler (a resin filler) that dissolves when heated and has excellent compatibility with of the insulating component (Patent Document 1). By using this resin paste, excellent dimensional stability can be obtained when printing on flat substrates, and excellent insulation properties can be achieved.

Bei Untersuchungen, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, stellte sich jedoch bei dem Aufbringen der oben genannten Harzpaste als isolierendes Schutzmaterial auf einen Draht heraus, dass sich die Harzpaste nicht zufriedenstellend in dem Raum unterhalb des Drahts ausbreitete, so dass der Bereich unterhalb des Drahts zur Bildung von Hohlräumen neigte. Wenn Hohlräume in einer Halbleitervorrichtung vorhanden sind, dann wird die Vorrichtung anfällig für die Auswirkungen von Feuchtigkeit und die Zuverlässigkeit der Halbleitervorrichtung neigt dazu sich zu verschlechtern.However, in investigations conducted by the inventors of the present invention, when the above resin paste was applied to a wire as an insulating protective material, it was found that the resin paste did not spread satisfactorily in the space below the wire, so that the area below of the wire tended to form voids. If voids are present in a semiconductor device, the device becomes susceptible to the effects of moisture and the reliability of the semiconductor device tends to deteriorate.

In Anbetracht der oben genannten Umstände erfordert die Herstellung einer dünnen Halbleitervorrichtung mit ausgezeichneter ESD-Beständigkeit eine Technologie, die es ermöglicht eine dünne isolierenden Schutzschicht auf dem oberen Abschnitt eines Drahtes unter Verwendung eines hochisolierenden Materials zu bilden und auch den Raum unterhalb des Drahts ohne jegliche Hohlraumbildung zu versiegeln. Um dieses Probleme zu lösen, bezieht sich daher ein Gegenstand dieser Erfindung auf die Bereitstellung einer dünnen Halbleitervorrichtung mit hervorragender ESD-Beständigkeit und ausgezeichneter Zuverlässigkeit unter Verwendung eines Materials, das in der Lage ist, die oben erwähnte isolierende Schutzschicht auf dem oberen Teil eines Drahtes zu bilden und auch den Raum unterhalb des Drahts zu versiegeln sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Halbleitervorrichtung.In view of the above, the manufacture of a thin semiconductor device with excellent ESD resistance requires a technology that enables a thin insulating protective layer to be formed on the upper portion of a wire using a highly insulating material and also the space below the wire without any voiding to seal. To solve this problem, therefore, an object of this invention relates to providing a thin semiconductor device with excellent ESD resistance and reliability using a material capable of coating the above-mentioned insulating protective layer on the upper part of a wire form and also to seal the space below the wire and to a method of manufacturing such a semiconductor device.

MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEMEMEANS TO SOLVE THE PROBLEMS

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf folgende Aspekte. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf das im Folgenden beschriebene beschränkt und umfasst eine Vielzahl von Ausführungsformen.The embodiments of the present invention relate to the following aspects. However, the present invention is not limited to that described below and includes a variety of embodiments.

Eine Ausführungsform bezieht sich auf eine Halbleitervorrichtung mit einem Substrat, einem auf dem Substrat angeordneten Halbleiterelement, einem Draht, der das Substrat und das Halbleiterelement elektrisch verbindet, einer ersten Versiegelungsschicht, die einen Raum unterhalb eines Scheitelpunkts des Drahtes versiegelt, und einer zweiten Versiegelungsschicht, die auf der ersten Versiegelungsschicht vorgesehen ist, wobei der Draht dazwischen angeordnet ist, wobei
die erste Versiegelungsschicht aus einem gehärteten Film aus einem flüssigen Versiegelungsmaterial gebildet ist und
die zweite Versiegelungsschicht aus einem getrockneten Beschichtungsfilm aus einem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial gebildet ist.One embodiment relates to a semiconductor device having a substrate, a semiconductor element disposed on the substrate, a wire that electrically connects the substrate and the semiconductor element, a first sealing layer that seals a space below a vertex of the wire, and a second sealing layer that is provided on the first sealing layer with the wire interposed therebetween
the first sealing layer is formed from a hardened film of a liquid sealing material and
the second sealing layer is formed of a dried coating film made of an insulating resin coating material.

In der oben genannten Ausführungsform weist die Halbleitervorrichtung vorzugsweise auch ein Harzversiegelungselement auf, das so vorgesehen ist, dass es mindestens die zweite Versiegelungsschicht bedeckt.In the above embodiment, the semiconductor device preferably also has a resin sealing member that is provided to cover at least the second sealing layer.

Die dielektrische Durchbruchspannung des getrockneten Beschichtungsfilms des oben genannten isolierenden Harzbeschichtungsmaterials beträgt vorzugsweise mindestens 150 kV/mm.The dielectric breakdown voltage of the dried coating film of the above insulating resin coating material is preferably at least 150 kV / mm.

Das isolierende Harzbeschichtungsmaterial enthält vorzugsweise einen Harzfüllstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 0,1 bis 5,0 µm.The insulating resin coating material preferably contains a resin filler having an average particle size of 0.1 to 5.0 µm.

Die Viskosität des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials bei 25°C liegt vorzugsweise in einem Bereich von 30 bis 500 Pa·s.The viscosity of the insulating resin coating material at 25 ° C is preferably in a range of 30 to 500 Pa · s.

Der Thixotropieindex bei 25°C des isolierenden Harzbeschichtungsmittels liegt vorzugsweise im Bereich von 2,0 bis 10,0.The thixotropy index at 25 ° C of the insulating resin coating agent is preferably in the range of 2.0 to 10.0.

Das isolierende Harzbeschichtungsmaterial enthält vorzugsweise mindestens ein isolierendes Harz, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Polyamid, einem Polyamidimid und einem Polyimid besteht.The insulating resin coating material preferably contains at least one insulating resin selected from the group consisting of a polyamide, a polyamideimide and a polyimide.

Die Dicke der zweiten Versiegelungsschicht beträgt vorzugsweise nicht mehr als 100 µm. Die Dicke der zweiten Versiegelungsschicht beträgt vorzugsweise 50 µm oder weniger.The thickness of the second sealing layer is preferably not more than 100 μm. The thickness of the second sealing layer is preferably 50 µm or less.

Der Tg-Wert (Glasübergangstemperatur) des oben genannten isolierenden Harzes beträgt vorzugsweise mindestens 150°C.The Tg (glass transition temperature) of the above-mentioned insulating resin is preferably at least 150 ° C.

In der oben beschriebenen Ausführungsform enthält das flüssige Versiegelungsmaterial eine wärmehärtbare Harzkomponente und einen anorganischen Füllstoff und der Thixotropieindex des flüssigen Versiegelungsmaterials bei 75°C, erhalten als ein Wert der Viskosität A / Viskosität B, liegt vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 2,5, wobei die Viskosität A eine Viskosität (Pa·s) ist, die bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 5 s-1 gemessen wird, und die Viskosität B eine Viskosität (Pa.s) ist, die bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 50 s-1 gemessen wird.In the embodiment described above, the liquid sealing material contains a thermosetting resin component and an inorganic filler, and the thixotropy index of the liquid sealing material at 75 ° C obtained as a value of the viscosity A / viscosity B, is preferably within a range of 0.1 to 2, 5, where viscosity A is a viscosity (Pa · s) measured at 75 ° C and a shear rate of 5 s -1 , and viscosity B is a viscosity (Pa.s) which is measured at 75 ° C and a shear rate of 50 s -1 is measured.

Der Chlorionengehalt im flüssigen Versiegelungsmaterial beträgt vorzugsweise nicht mehr als 100 ppm.The chlorine ion content in the liquid sealing material is preferably not more than 100 ppm.

Die maximale Teilchengröße des oben genannten anorganischen Füllstoffs beträgt im flüssigen Versiegelungsmaterial vorzugsweise nicht mehr als 75 µm.The maximum particle size of the above-mentioned inorganic filler in the liquid sealing material is preferably not more than 75 μm.

Die Viskosität des flüssigen Versiegelungsmaterials, die bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 5 s-1 gemessen wird, beträgt vorzugsweise nicht mehr als 3,0 Pa·s.The viscosity of the liquid sealing material, which is measured at 75 ° C. and a shear rate of 5 s -1 , is preferably not more than 3.0 Pa · s.

Die Viskosität des flüssigen Versiegelungsmaterials, die bei 25°C und einer Schergeschwindigkeit von 10 s-1 gemessen wird, beträgt vorzugsweise nicht mehr als 30 Pa·s.The viscosity of the liquid sealing material, which is measured at 25 ° C. and a shear rate of 10 s -1 , is preferably not more than 30 Pa · s.

Die Menge des anorganischen Füllstoffs, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Versiegelungsmaterials, beträgt vorzugsweise mindestens 50 Massenprozent.The amount of the inorganic filler, based on the total mass of the liquid sealing material, is preferably at least 50 percent by mass.

Die oben genannte wärmehärtbare Harzkomponente in dem flüssigen Versiegelungsmaterial enthält vorzugsweise ein aromatisches Epoxidharz und ein aliphatisches Epoxidharz.The above-mentioned thermosetting resin component in the liquid sealing material preferably contains an aromatic epoxy resin and an aliphatic epoxy resin.

Das aromatische Epoxidharz enthält vorzugsweise mindestens ein Harz, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem flüssigen Bisphenol-Epoxidharz und einem flüssigen Glycidylamin-Epoxidharz besteht, und das aliphatische Epoxidharz enthält vorzugsweise ein lineares aliphatisches Epoxidharz.The aromatic epoxy resin preferably contains at least one resin selected from the group consisting of a liquid bisphenol epoxy resin and a liquid glycidylamine epoxy resin, and the aliphatic epoxy resin preferably contains a linear aliphatic epoxy resin.

Der Halbleiter der oben beschriebenen Ausführungsform kann vorteilhaft in einem Fingerabdruck-Authentifizierungssensor verwendet werden. Die Vorrichtung ist jedoch nicht auf Fingerabdruck-Authentifizierungssensoren beschränkt und die Anwendung als isolierendes Harzbeschichtungsmaterial für die oberen Abschnitte von Drähten in dünnen Vorrichtungen kann erwartet werden. Weiterhin wird vermutet, dass die Kombination eines isolierenden Harzbeschichtungsmaterials und eines flüssigen Versiegelungsmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung und des vorliegenden Herstellungsverfahrens, welche diese Materialkombination verwenden, die Herstellung neuartiger dünner Geräte ermöglichen wird.The semiconductor of the embodiment described above can advantageously be used in a fingerprint authentication sensor. However, the device is not limited to fingerprint authentication sensors and the application as an insulating resin coating material for the upper Sections of wires in thin devices can be expected. Furthermore, it is believed that the combination of an insulating resin coating material and a liquid sealing material according to the present invention and the present manufacturing method, which use this material combination, will enable the production of novel thin devices.

Eine weitere Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit einem Substrat, einem auf dem Substrat angeordneten Halbleiterelement, einem Draht, der das Substrat und das Halbleiterelement elektrisch verbindet, einer ersten Versiegelungsschicht, die einen Raum unterhalb eines Scheitelpunkts des Drahts versiegelt, und einer zweiten Versiegelungsschicht, die auf der ersten Versiegelungsschicht vorgesehen ist, wobei der Draht dazwischen angeordnet ist, wobei das Verfahren umfasst:

  • einen Schritt, bei dem das Substrat und das auf dem Substrat angeordnete Halbleiterelement unter Verwendung des Drahts elektrisch miteinander verbunden werden,
  • einen Schritt, bei dem die erste Versiegelungsschicht durch Zuführen eines flüssigen Versiegelungsmaterials in den Raum unterhalb des Scheitelpunkts des Drahts gebildet wird, und
  • einen Schritt, bei dem die zweite Versiegelungsschicht durch Zuführen eines isolierenden Harzbeschichtungsmaterials auf die erste Versiegelungsschicht gebildet wird, wobei der Draht dazwischen angeordnet ist.
Another embodiment relates to a method of manufacturing a semiconductor device having a substrate, a semiconductor element disposed on the substrate, a wire that electrically connects the substrate and the semiconductor element, a first sealing layer that seals a space below a vertex of the wire, and a second sealing layer provided on the first sealing layer with the wire disposed therebetween, the method comprising:
  • a step in which the substrate and the semiconductor element arranged on the substrate are electrically connected to one another using the wire,
  • a step of forming the first sealing layer by feeding a liquid sealing material into the space below the apex of the wire, and
  • a step in which the second sealing layer is formed by supplying an insulating resin coating material to the first sealing layer with the wire interposed therebetween.

Die vorliegende Erfindung betrifft den offenarten Gegenstand der am 10. August 2017 eingereichten früheren japanischen Anmeldung 2017-155891 deren gesamter Inhalt durch in Bezugnahme hierin aufgenommen ist.The present invention relates to the open subject matter of the earlier filed on August 10, 2017 Japanese application 2017-155891 the entire contents of which are incorporated herein by reference.

WIRKUNGEN DER ERFINDUNGEFFECTS OF THE INVENTION

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen die Bereitstellung einer dünnen Halbleitervorrichtung mit hervorragender ESD-Beständigkeit und ausgezeichneter Zuverlässigkeit sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Halbleitervorrichtung.The embodiments of the present invention enable the provision of a thin semiconductor device with excellent ESD resistance and excellent reliability, and a method for producing such a semiconductor device.

FigurenlisteFigure list

  • 1 stellt eine seitliche Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dar. 1 10 illustrates a side cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment.
  • 2 stellt eine Teil-Draufsicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dar. 2nd FIG. 13 illustrates a partial top view of a semiconductor device according to an embodiment.
  • 3 stellt eine Reihe von schematischen Querschnittsansichten dar, die ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform beschreiben, wobei (a) bis (d) jeweils einem der Schritte entsprechen. 3rd FIG. 13 illustrates a series of schematic cross-sectional views describing a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment, wherein (a) through (d) each correspond to one of the steps.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGEMBODIMENTS OF THE INVENTION

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden näher beschrieben.The embodiments of the present invention are described in more detail below.

<Halbleitervorrichtung><Semiconductor device>

Die Halbleitervorrichtung wird unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden Begriffe verwendet, die eine Richtung bezeichnen, wie „oben“, „unten“, „oberer Abschnitt“ und „unterer Abschnitt“, um die Richtung innerhalb der Zeichnungen entsprechend zu spezifizieren, wodurch die Einbaurichtung bei der Verwendung der Vorrichtung aber in keiner Weise eingeschränkt wird.The semiconductor device will be described using the drawings. In the following description, terms designating a direction such as "up", "down", "top section" and "bottom section" are used to specify the direction within the drawings accordingly, thereby determining the direction of installation when using the device but is not restricted in any way.

1 stellt eine seitliche Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dar. 2 stellt eine Teil-Draufsicht der Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform dar. Wie in 1 und 2 dargestellt, weist die Halbleitervorrichtung ein Substrat 1, ein Halbleiterelement 2, das auf dem Substrat 1 angeordnet ist, einen Draht 3, der das Substrat 1 und das Halbleiterelement 2 elektrisch verbindet, eine erste Versiegelungsschicht 4a, die den Raum unterhalb des Scheitelpunkts 3a des Drahtes 3 versiegelt, und eine zweite Versiegelungsschicht 4b, die auf der ersten Versiegelungsschicht 4a vorgesehen ist, wobei der Draht 3 dazwischen angeordnet ist, auf. Wie in 1 dargestellt, weist die Halbleitervorrichtung vorzugsweise auch ein Harzversiegelungselement 5 auf, das so vorgesehen ist, dass es mindestens die zweite Versiegelungsschicht 4b bedeckt. 1 10 illustrates a side cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment. 2nd FIG. 13 illustrates a partial top view of the semiconductor device according to an embodiment. As in FIG 1 and 2nd illustrated, the semiconductor device has a substrate 1 , a semiconductor element 2nd that on the substrate 1 is arranged a wire 3rd that the substrate 1 and the semiconductor element 2nd electrically connects, a first sealing layer 4a that the space below the vertex 3a of the wire 3rd sealed, and a second sealing layer 4b that are on the first sealing layer 4a is provided, the wire 3rd is arranged in between. As in 1 , the semiconductor device preferably also has a resin sealing member 5 on, which is provided so that there is at least the second sealing layer 4b covered.

Der Scheitelpunkt 3a des Drahts bezeichnet die Stelle, an der die Höhe des Drahts von der Substratoberfläche, die in 1 mit dem Bezugszeichen „h“ gekennzeichnet ist, ein Maximum erreicht. Die erste Versiegelungsschicht 4a wird aus dem gehärteten Film aus einem flüssigen Versiegelungsmaterial gebildet und wird durch Einspritzen des flüssigen Versiegelungsmaterials in einen Raum unterhalb des Drahts gebildet, der durch das Substrat 1, einen Abschnitt des Halbleiterelements 2 und den bogenförmigen Draht 3 mit dem Scheitelpunkt 3a unterteilt ist. Ferner wird die zweite Versiegelungsschicht 4b aus einem getrockneten Beschichtungsfilm aus einem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial gebildet und durch Aufbringen des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials nach der Bildung der ersten Versiegelungsschicht 4a gebildet. The vertex 3a of the wire denotes the point at which the height of the wire from the substrate surface, which in 1 is marked with the reference symbol “h”, a maximum is reached. The first sealing layer 4a is formed from the cured film of a liquid sealing material and is formed by injecting the liquid sealing material into a space below the wire that passes through the substrate 1 , a portion of the semiconductor element 2nd and the arcuate wire 3rd with the vertex 3a is divided. Furthermore, the second sealing layer 4b is formed from a dried coating film of an insulating resin coating material and by applying the insulating resin coating material after the formation of the first sealing layer 4a educated.

Auf diese Weise kann durch die Übernahme der oben beschriebenen Ausführungsform und die Bildung von Versiegelungsschichten unter Verwendung verschiedener Materialien in dem Raum unterhalb des Drahtscheitelpunkts 3a und dem Raum oberhalb des Drahts eine dünne Halbleitervorrichtung mit hervorragender ESD-Beständigkeit und ausgezeichneter Zuverlässigkeit bereitgestellt werden. Der Aufbau der Halbleitervorrichtung wird im Folgenden näher beschrieben.In this way, by adopting the embodiment described above and forming sealing layers using different materials in the space below the wire apex 3a and the space above the wire is provided with a thin semiconductor device with excellent ESD resistance and reliability. The structure of the semiconductor device is described in more detail below.

SubstratSubstrate

Das Substrat unterliegt keiner besonderen Beschränkung und jedes Substrat, das aus einem Material besteht, das ein Halbleiterelement aufnehmen kann und sich für das Drahtbonden eignet, kann verwendet werden. Das Material für das Substrat kann unter den auf dem technischen Gebiet bekannten Materialien entsprechend der vorgesehenen Anwendung der Halbleitervorrichtung ausgewählt werden.The substrate is not particularly limited, and any substrate made of a material that can house a semiconductor element and is suitable for wire bonding can be used. The material for the substrate can be selected from materials known in the technical field according to the intended application of the semiconductor device.

Wenn die Halbleitervorrichtung beispielsweise in einer Anwendung zur Authentifizierung von Fingerabdrücken verwendet wird, kann üblicherweise ein dünnes starres Substrat, wie ein Glas-Epoxidsubstrat, verwendet werden.For example, when the semiconductor device is used in a fingerprint authentication application, a thin rigid substrate such as a glass epoxy substrate can be used.

In einem anderen Beispiel, wenn die Halbleitervorrichtung in einer Leistungsmodul-Anwendung verwendet wird, können übliche DCB-Substrate (Direct Copper Bond) und Keramiksubstrate, wie zum Beispiel Substrate auf Aluminiumoxidbasis, verwendet werden. In den Fällen, in denen ein Kupfer-Schaltkreis oder dergleichen direkt auf ein Keramiksubstrat gebondet wird, ist die Installation einer wärmebeständigen Bondingschicht unnötig, und daher können eine hervorragende Wärmeableitung sowie hervorragende Isolationseigenschaften einfacher erreicht werden. Dementsprechend können solche Keramiksubstrate mit direkt gebondeten Kupferschaltkreisen oder dergleichen vorteilhaft in Hochspannungs- und Hochstromanwendungen, wie zum Beispiel in Halbleitern, die in Fahrzeugen aufgebracht sind, Halbleitern für die Eisenbahn sowie Halbleitern für Industriemaschinen eingesetzt werden.In another example, when the semiconductor device is used in a power module application, common direct copper bond (DCB) substrates and ceramic substrates, such as alumina-based substrates, can be used. In cases where a copper circuit or the like is directly bonded to a ceramic substrate, the installation of a heat-resistant bonding layer is unnecessary, and therefore excellent heat dissipation and insulation properties can be achieved more easily. Accordingly, such ceramic substrates with directly bonded copper circuits or the like can advantageously be used in high-voltage and high-current applications, for example in semiconductors which are applied in vehicles, semiconductors for the railway and semiconductors for industrial machines.

HalbleiterelementSemiconductor element

Das Halbleiterelement ist über den Draht elektrisch mit dem Substrat verbunden.The semiconductor element is electrically connected to the substrate via the wire.

Das Halbleiterelement kann beispielsweise ein Halbleiterelement für einen Fingerabdruck-Authentifizierungssensor oder ein Si-IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate), ein SiC (Siliciumcarbid) oder ein MOSFET (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) für eine Leistungsmodul-Anwendung sein. Das Halbleiterelement ist nicht auf diese Halbleiterelemente beschränkt und die Wirkungen, die durch die oben genannte Ausführungsform bereitgestellt werden, können für alle Fälle, in denen ein Halbleiterelement verwendet wird, das ESD-Beständigkeit erfordert oder hervorragende Isolationseigenschaften für den Einsatz unter Hochspannung und Hochstrom benötigt, leicht realisiert werden.The semiconductor element can be, for example, a semiconductor element for a fingerprint authentication sensor or an Si-IGBT (insulated gate bipolar transistor), an SiC (silicon carbide) or a MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor) for a power module application. The semiconductor element is not limited to these semiconductor elements, and the effects provided by the above-mentioned embodiment can be used for all cases where a semiconductor element is used which requires ESD resistance or needs excellent insulation properties for use under high voltage and high current. can be easily realized.

Das Halbleiterelement und das Substrat sind üblicherweise durch Lötkügelchen oder dergleichen leitend miteinander verbunden. Wenn ein Halbleiterelement für eine Leistungsmodul-Anwendung verwendet wird, können für die leitende Verbindung zwischen dem Halbleiterelement und dem Substrat neben den Lötkügelchen auch andere Materialien, wie gesintertes Silber und gesintertes Kupfer, verwendet werden.The semiconductor element and the substrate are usually conductively connected to one another by solder balls or the like. If a semiconductor element is used for a power module application, other materials such as sintered silver and sintered copper can be used for the conductive connection between the semiconductor element and the substrate in addition to the solder balls.

Drahtwire

Der Draht wird verwendet, um das Halbleiterelement und das Substrat elektrisch zu verbinden. Das Material für den Draht kann unter den auf dem technischen Gebiet bekannten Materialien entsprechend der vorgesehenen Anwendung der Halbleitervorrichtung ausgewählt werden. Für den Fall, dass die Halbleitervorrichtung in einer Anwendung für einen Fingerabdruck-Authentifizierungssensor verwendet wird, kann beispielsweise ein Golddraht, ein Draht aus einer Silberlegierung oder ein Kupferdraht oder dergleichen verwendet werden. Golddrähte werden üblicherweise am häufigsten verwendet. In einem anderen Beispiel wird in den Fällen, in denen die Halbleitervorrichtung in einer Leistungsmodul-Anwendung verwendet werden soll, üblicherweise ein Aluminiumdraht verwendet.The wire is used to electrically connect the semiconductor element and the substrate. The material for the wire can be selected from materials known in the technical field according to the intended application of the semiconductor device. In the case where the semiconductor device is used in an application for a fingerprint authentication sensor, for example, a gold wire, a silver alloy wire or a copper wire or the like be used. Gold wires are most commonly used. In another example, where the semiconductor device is to be used in a power module application, an aluminum wire is typically used.

a. Erste Versiegelungsschichta. First sealing layer

Die erste Versiegelungsschicht wird aus dem gehärteten Film aus einem flüssigen Versiegelungsmaterial gebildet. Wie in 1 zu sehen ist, wird die erste Versiegelungsschicht gebildet, indem das flüssige Versiegelungsmaterial in einen Raum unterhalb des Drahts, der durch das Substrat 1, einen Abschnitt des Halbleiterelements 2 und den bogenförmigen Draht 3 mit dem Scheitelpunkt 3a unterteilt ist, eingespritzt wird und das flüssige Versiegelungsmaterial anschließend gehärtet wird.The first sealing layer is formed from the cured film of a liquid sealing material. As in 1 It can be seen that the first sealing layer is formed by placing the liquid sealing material in a space below the wire passing through the substrate 1 , a portion of the semiconductor element 2nd and the arcuate wire 3rd with the vertex 3a is divided, injected and the liquid sealing material is then hardened.

In einer Ausführungsform enthält das flüssige Versiegelungsmaterial eine Harzkomponente und einen anorganischen Füllstoff. Wenn die bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 5 s-1 gemessene Viskosität (Pa·s) des flüssigen Versiegelungsmaterials als Viskosität A angesehen wird und die bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 50 s-1 gemessene Viskosität (Pa·s) als Viskosität B angesehen wird, liegt der Thixotropieindex des flüssigen Versiegelungsmaterials bei 75°C, der als Wert der Viskosität A / Viskosität B erhalten wird, vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 2,5. Das flüssige Versiegelungsmaterial kann, falls erforderlich, neben der Harzkomponente und dem anorganischen Füllstoff auch andere Komponenten enthalten.In one embodiment, the liquid sealing material contains a resin component and an inorganic filler. If the viscosity (Pa · s) of the liquid sealing material measured at 75 ° C and a shear rate of 5 s -1 is regarded as viscosity A and the viscosity (Pa · s) measured at 75 ° C and a shear rate of 50 s -1 is regarded as viscosity B, the thixotropy index of the liquid sealing material is 75 ° C., which is obtained as the value of viscosity A / viscosity B, preferably in a range from 0.1 to 2.5. If necessary, the liquid sealing material may contain other components besides the resin component and the inorganic filler.

Unter dem Begriff „flüssiges Versiegelungsmaterial“ ist in dieser Beschreibung ein bei Raumtemperatur flüssiges Harzmaterial zu verstehen, das durch Erwärmen oder dergleichen gehärtet werden kann und als Unterfüllungsmaterial zum Füllen des Raums zwischen dem Halbleiterelement und dem Substrat vorteilhaft verwendet werden kann. Durch die Verwendung des flüssigen Versiegelungsmaterials zum hohlraumfreien Versiegeln des Raumes unterhalb des Drahts können bei der anschließenden Versiegelung des Raumes oberhalb des Drahts mit einem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial Probleme wie Drahtfluss („wire flow“) oder dergleichen, die durch das Beschichtungsmaterial verursacht werden, vermieden werden. Darüber hinaus können auch andere Probleme, wie zum Beispiel das Fließen des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials während des Auftragens, verhindert werden, was es erleichtert das Beschichtungsmaterial auf der Auftragungsfläche des Drahts zu halten.In this description, the term “liquid sealing material” is to be understood as a resin material which is liquid at room temperature and which can be hardened by heating or the like and which can advantageously be used as an underfill material for filling the space between the semiconductor element and the substrate. By using the liquid sealing material to seal the space below the wire without voids, subsequent sealing of the space above the wire with an insulating resin coating material can avoid problems such as wire flow or the like caused by the coating material. In addition, other problems such as the flow of the insulating resin coating material during application can be prevented, which makes it easier to keep the coating material on the application surface of the wire.

Wenn der Thixotropieindex des flüssigen Versiegelungsmaterials bei 75°C im Bereich von 0,1 bis 2,5 liegt, erleichtert das flüssige Versiegelungsmaterial die hohlraumfreie Versiegelung des Raumes unterhalb des Drahts.When the thixotropy index of the liquid sealing material at 75 ° C is in the range of 0.1 to 2.5, the liquid sealing material facilitates the void-free sealing of the space below the wire.

Auch wenn er keiner besonderen Einschränkung unterliegt, so liegt der Thixotropieindex des flüssigen Dichtungsmaterials bei 75°C in einer Ausführungsform vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 bis 2,0 und besonders bevorzugt von 1,0 bis 2,0.Even if it is not subject to any particular restriction, the thixotropy index of the liquid sealing material at 75 ° C. in one embodiment is preferably in a range from 0.5 to 2.0 and particularly preferably from 1.0 to 2.0.

Die Viskosität (Pa·s) des flüssigen Versiegelungsmaterials, gemessen bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 5 s-1, beträgt vorzugsweise nicht mehr als 3,0 Pa·s, vorzugsweise 2,0 Pa·s oder weniger. Unter der Voraussetzung, dass die Viskosität (Pa·s) des flüssigen Versiegelungsmaterial bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 5 s-1 nicht mehr als 3,0 Pa·s beträgt, wird das Auftreten von Drahtfluss tendenziell wirksamer unterdrückt, wenn das flüssige Versiegelungsmaterial um den Draht herum aufgetragen wird.The viscosity (Pa · s) of the liquid sealing material, measured at 75 ° C and a shear rate of 5 s -1 , is preferably not more than 3.0 Pa · s, preferably 2.0 Pa · s or less. Provided that the viscosity (Pa · s) of the liquid sealing material at 75 ° C and a shear rate of 5 s -1 is not more than 3.0 Pa · s, the occurrence of wire flow tends to be suppressed more effectively when the liquid Sealing material is applied around the wire.

Obwohl die untere Grenze der oben genannten Viskosität keiner besonderen Beschränkung unterliegt, beträgt die Viskosität unter dem Gesichtspunkt, dass das Material im aufgetragenen Zustand um den Drahtumfang gehalten wird, vorzugsweise mindestens 0,01 Pa·s.Although the lower limit of the above-mentioned viscosity is not particularly limited, the viscosity is preferably at least 0.01 Pa · s from the viewpoint that the material is held around the wire circumference in the applied state.

Das flüssige Versiegelungsmaterial hat eine bei 25°C und einer Schergeschwindigkeit von 10 s-1 gemessene Viskosität, die vorzugsweise nicht mehr als 30 Pa·s und besonders bevorzugt 20 Pa·s oder weniger beträgt. Obwohl die untere Grenze dieser Viskosität keiner besonderen Beschränkung unterliegt, beträgt die Viskosität unter dem Gesichtspunkt, dass das Material im aufgetragenen Zustand um den Drahtumfang herum gehalten wird, vorzugsweise mindestens 0,1 Pa·s.The liquid sealing material has a viscosity measured at 25 ° C. and a shear rate of 10 s -1 , which is preferably not more than 30 Pa · s and particularly preferably 20 Pa · s or less. Although the lower limit of this viscosity is not particularly limited, the viscosity is preferably at least 0.1 Pa · s from the viewpoint that the material is held around the wire periphery in the applied state.

Die Viskosität des flüssigen Versiegelungsmaterials bei 25°C ist ein Wert, der mit einem E-Typ-Viskosimeter (zum Beispiel einem VISCONIC EHD von Tokyo Keiki Inc.) gemessen wird, während die Viskosität bei 75°C ein Wert ist, der mit einem Rheometer (zum Beispiel dem Produkt AR2000 von TA Instruments, Inc.) gemessen wird.The viscosity of the liquid sealant at 25 ° C is a value measured with an E-type viscometer (for example, a VISCONIC EHD from Tokyo Keiki Inc.), while the viscosity at 75 ° C is a value measured with a Rheometer (for example, the AR2000 product from TA Instruments, Inc.) is measured.

Der Thixotropieindex bei 75°C für das flüssige Versiegelungsmaterials ergibt sich als Wert der Viskosität A / Viskosität B, wobei die bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 5 s-1 gemessene Viskosität als Viskosität A angesehen wird und die bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 50 s-1 gemessene Viskosität als Viskosität B angesehen wird. The thixotropy index at 75 ° C for the liquid sealing material results as the value of the viscosity A / viscosity B, the viscosity measured at 75 ° C and a shear rate of 5 s -1 being regarded as viscosity A and that at 75 ° C and a Shear rate of 50 s -1 measured viscosity is regarded as viscosity B.

Das Verfahren, durch das sichergestellt wird, dass das flüssige Versiegelungsmaterial die oben beschriebene Anforderung an die Viskosität erfüllt, unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Beispiele für Verfahren zur Verringerung der Viskosität des flüssigen Versiegelungsmaterials sind zum Beispiel Verfahren, bei denen eine niedrigviskose Harzkomponente verwendet wird, sowie Verfahren, bei denen ein Lösungsmittel zugegeben wird, wobei jedes dieser Verfahren oder eine Kombination von Verfahren verwendet werden kann.The method of ensuring that the liquid sealing material meets the viscosity requirement described above is not particularly limited. Examples of methods for reducing the viscosity of the liquid sealing material include methods using a low-viscosity resin component and methods using a solvent, either of which methods or a combination of methods can be used.

<Harzkomponente><Resin component>

Die im flüssigen Versiegelungsmaterial enthaltene Harzkomponente unterliegt keiner besonderen Beschränkung, vorausgesetzt, dass das flüssige Versiegelungsmaterial die oben beschriebene Anforderung erfüllt. Unter dem Gesichtspunkt der Kompatibilität mit bestehenden Anlagen und der Stabilität der Eigenschaften des flüssigen Versiegelungsmaterials ist es bevorzugt eine wärmehärtbare Harzkomponente zu verwenden und besonders bevorzugt ein Epoxidharz zu verwenden. Weiterhin ist es bevorzugt eine Harzkomponente zu verwenden, die bei Normaltemperatur (25°C) flüssig ist (im Folgenden auch einfach nur als „flüssig“ bezeichnet), wobei es besonders bevorzugt ist, ein flüssiges Epoxidharz zu verwenden. Die Harzkomponente kann auch eine Kombination aus einem Epoxidharz und einem Härtungsmittel sein.The resin component contained in the liquid sealing material is not particularly limited, provided that the liquid sealing material meets the requirement described above. From the standpoint of compatibility with existing equipment and the stability of the properties of the liquid sealing material, it is preferable to use a thermosetting resin component and particularly preferably to use an epoxy resin. Furthermore, it is preferred to use a resin component that is liquid at normal temperature (25 ° C.) (hereinafter also simply referred to as “liquid”), it being particularly preferred to use a liquid epoxy resin. The resin component can also be a combination of an epoxy resin and a curing agent.

(Epoxidharz)(Epoxy resin)

Beispiele für ein Epoxidharz, das als flüssiges Versiegelungsmaterial verwendet werden kann, sind ein Diglycidylether-Epoxidharz aus Bisphenol A, Bisphenol F, Bisphenol AD, Bisphenol S und hydriertem Bisphenol A, ein Harz (Novolak-Epoxidharz), wie zum Beispiel ein ortho-Kresol-Novolak-Epoxidharz, das durch Epoxidation eines Novolakharzes aus einem Phenol und einem Aldehyd erhalten wird, ein Glycidylester-Epoxidharz, das durch die Umsetzung eines Epichlorhydrins und einer mehrbasischen Säure, wie Phthalsäure oder Dimersäure, erhalten wird, ein Glycidylamin-Epoxidharz, das durch die Umsetzung eines Epichlorhydrins und einer Aminverbindung, wie p-Aminophenol, Diaminodiphenylmethan und Isocyanursäure, erhalten wird, ein lineares aliphatisches Epoxidharz, das durch die Oxidation einer Olefinbindung mit einer Persäure, wie einer Peressigsäure, erhalten wird, und ein alicyclisches Epoxidharz. Es kann einzelnes Epoxidharz allein verwendet werden oder es kann eine Kombination aus zwei oder mehreren Harzen verwendet werden.Examples of an epoxy resin that can be used as a liquid sealing material are a diglycidyl ether epoxy resin made of bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S and hydrogenated bisphenol A, a resin (novolak epoxy resin) such as an ortho-cresol -Novolak epoxy resin obtained by epoxidation of a novolak resin from a phenol and an aldehyde, a glycidyl ester epoxy resin obtained by the reaction of an epichlorohydrin and a polybasic acid such as phthalic acid or dimer acid, a glycidylamine epoxy resin obtained by the reaction of an epichlorohydrin and an amine compound such as p-aminophenol, diaminodiphenylmethane and isocyanuric acid is obtained, a linear aliphatic epoxy resin obtained by the oxidation of an olefin bond with a peracid such as peracetic acid, and an alicyclic epoxy resin. Single epoxy resin can be used alone or a combination of two or more resins can be used.

Unter den oben genannten Epoxidharzen ist unter dem Gesichtspunkt der Viskosität, der tatsächlichen Anwenderfreundlichkeit und der Materialkosten mindestens ein Harz bevorzugt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Diglycidylether-Epoxidharz und einem Glycidylamin-Epoxidharz besteht. Unter diesen Harzen ist unter dem Gesichtspunkt der Fließfähigkeit ein flüssiges Bisphenol-Epoxidharz bevorzugt, während unter den Gesichtspunkten der Wärmebeständigkeit, der Haftfähigkeit und der Fließfähigkeit ein flüssiges Glycidylamin-Epoxidharz bevorzugt ist.Among the above-mentioned epoxy resins, at least one resin selected from the group consisting of a diglycidyl ether epoxy resin and a glycidylamine epoxy resin is preferred from the viewpoint of viscosity, actual ease of use and material cost. Among these resins, a liquid bisphenol epoxy resin is preferred from the viewpoint of flowability, while a liquid glycidylamine epoxy resin is preferred from the viewpoints of heat resistance, adhesiveness and flowability.

In einer Ausführungsform verwendet das flüssige Versiegelungsmaterial ein Epoxidharz mit einem aromatischen Ring (ein aromatisches Epoxidharz) und ein aliphatisches Epoxidharz als Harzkomponenten. Beispielsweise kann als aromatisches Epoxidharz ein flüssiges Bisphenol F-Epoxidharz und ein flüssiges Glycidylamin-Epoxidharz und als aliphatisches Epoxidharz ein lineares aliphatisches Epoxidharz verwendet werden.In one embodiment, the liquid sealing material uses an aromatic ring epoxy resin (an aromatic epoxy resin) and an aliphatic epoxy resin as resin components. For example, a liquid bisphenol F epoxy resin and a liquid glycidylamine epoxy resin can be used as the aromatic epoxy resin and a linear aliphatic epoxy resin can be used as the aliphatic epoxy resin.

Beispiele für das Glycidylamin-Epoxidharz sind p-(2,3-Epoxypropoxy)-N,N-bis(2,3-Epoxypropyl)anilin, Diglycidylanilin, Diglycidyltoluidin, Diglycidylmethoxyanilin, Diglycidyldimethylanilin und Diglycidyltrifluormethylanilin.Examples of the glycidylamine epoxy resin are p- (2,3-epoxypropoxy) -N, N-bis (2,3-epoxypropyl) aniline, diglycidylaniline, diglycidyltoluidine, diglycidylmethoxyaniline, diglycidyldimethylaniline and diglycidyltrifluoromethylaniline.

Beispiele für das lineare aliphatische Epoxidharz sind 1,6-Hexandioldiglycidylether, Resorcindiglycidylether, Propylenglykoldiglycidylether, 1,3-Bis(3-glycidoxypropyl)tetramethyldisiloxan und Cyclohexandimethanoldiglycidylether.Examples of the linear aliphatic epoxy resin are 1,6-hexanediol diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, 1,3-bis (3-glycidoxypropyl) tetramethyldisiloxane and cyclohexanedimethanol diglycidyl ether.

In den Fällen, in denen eine Kombination aus einem flüssigen Bisphenol F-Epoxidharz, einem flüssigen Glycidylamin-Epoxidharz und einem linearen aliphatischen Epoxidharz als Epoxidharz verwendet wird, unterliegt das Mischungsverhältnis zwischen diesen Verbindungen keiner besonderen Beschränkung. Das Mischungsverhältnis kann so gewählt werden, dass zum Beispiel das flüssige Glycidylamin-Epoxidharz 40 Massenprozent bis 70 Massenprozent der Gesamtmasse beträgt und die Kombination aus dem flüssigen Bisphenol F-Epoxidharz und dem linearen aliphatischen Epoxidharz 30 Massenprozent bis 60 Masseprozent der Gesamtmasse beträgt.In the case where a combination of a liquid bisphenol F epoxy resin, a liquid glycidylamine epoxy resin and a linear aliphatic epoxy resin is used as the epoxy resin, the mixing ratio between these compounds is not particularly limited. The mixing ratio can be chosen so that, for example, the liquid glycidylamine epoxy resin is 40 mass percent to 70 mass percent of the total mass and the combination of the liquid Bisphenol F epoxy resin and the linear aliphatic epoxy resin is 30 mass percent to 60 mass percent of the total mass.

Unter dem Gesichtspunkt der Gewährleistung einer zufriedenstellenden Manifestation der Eigenschaften beträgt die Menge des oben beschriebenen Epoxidharzes (oder die kombinierte Masse im Falle einer Kombination aus zwei oder mehreren der oben genannten Epoxidharze) in Bezug auf die Gesamtmasse aller Epoxidharze vorzugsweise mindestens 20 Massenprozent, besonders bevorzugt mindestens 30 Massenprozent und stärker bevorzugt 50 Massenprozent oder mehr. Die Obergrenze dieser Menge unterliegt keiner besonderen Beschränkung und die Menge kann so gewählt werden, dass die gewünschten Eigenschaften und Merkmale des flüssigen Versiegelungsmaterials erreicht werden.From the viewpoint of ensuring a satisfactory manifestation of the properties, the amount of the above-described epoxy resin (or the combined mass in the case of a combination of two or more of the above-mentioned epoxy resins) is preferably at least 20% by mass, particularly preferably at least, in relation to the total mass of all epoxy resins 30 mass percent and more preferably 50 mass percent or more. The upper limit of this amount is not particularly limited and the amount can be selected so that the desired properties and characteristics of the liquid sealing material are achieved.

Als Epoxidharz wird vorzugsweise ein flüssiges Epoxidharz verwendet, es kann aber auch eine Kombination mit einem Epoxidharz, das bei Normaltemperatur (25°C) fest ist, verwendet werden. In den Fällen, in denen eine Kombination eines bei Normaltemperatur festen Epoxidharzes mit dem flüssigen Epoxidharz verwendet wird, beträgt der Anteil des festen Epoxidharzes vorzugsweise nicht mehr als 20 Massenprozent der Gesamtmasse aller Epoxidharze.A liquid epoxy resin is preferably used as the epoxy resin, but a combination with an epoxy resin which is solid at normal temperature (25 ° C.) can also be used. In cases where a combination of an epoxy resin which is solid at normal temperature and the liquid epoxy resin is used, the proportion of the solid epoxy resin is preferably not more than 20% by mass of the total mass of all epoxy resins.

Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung der Drahtkorrosion ist der Chlorionengehalt im flüssigen Versiegelungsmaterial vorzugsweise so gering wie möglich. Insbesondere beträgt der Chlorionengehalt vorzugsweise nicht mehr als 100 ppm.From the standpoint of suppressing wire corrosion, the chlorine ion content in the liquid sealing material is preferably as low as possible. In particular, the chlorine ion content is preferably not more than 100 ppm.

In dieser Beschreibung wird der Chlorionengehalt im flüssigen Versiegelungsmaterial mittels Ionenchromatographie des Materials unter Verwendung einer Natriumcarbonatlösung als Elutionsmittel bei einer Temperatur von 121°C und einer Dauer von 20 Stunden erhalten und steht für einen Wert (ppm), der 2,5g/50cm3 entspricht.In this specification, the chlorine ion content in the liquid sealing material is obtained by ion chromatography of the material using a sodium carbonate solution as an eluent at a temperature of 121 ° C and for 20 hours and stands for a value (ppm) which corresponds to 2.5 g / 50 cm 3 .

(Härtungsmittel)(Hardening agent)

Die Verbindungen, die üblicherweise als Härtungsmittel für Epoxidharze verwendet werden, wie zum Beispiel Härtungsmittel auf Aminbasis, Härtungsmittel auf Phenolbasis und Härtungsmittel auf Säureanhydridbasis, können ohne besondere Beschränkung als Härtungsmittel verwendet werden. Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung des Drahtflusses ist die Verwendung eines flüssigen Härtungsmittels bevorzugt. Unter dem Gesichtspunkt der ausgezeichneten Beständigkeit gegen Temperaturwechsel und der ausgezeichneten Feuchtigkeitsbeständigkeit und dergleichen sowie der Fähigkeit, die Zuverlässigkeit von Halbleitergehäusen zu verbessern, ist das Härtungsmittel vorzugsweise eine aromatische Aminverbindung und besonders bevorzugt eine flüssige aromatische Aminverbindung. Es kann ein einzelnes Härtungsmittel allein verwendet werden oder es kann eine Kombination aus zwei oder mehreren Härtungsmitteln verwendet werden.The compounds which are commonly used as curing agents for epoxy resins, such as amine-based curing agents, phenol-based curing agents and acid anhydride-based curing agents, can be used as curing agents without particular limitation. From the standpoint of suppressing wire flow, the use of a liquid hardening agent is preferred. The curing agent is preferably an aromatic amine compound, and particularly preferably a liquid aromatic amine compound, from the viewpoint of excellent resistance to temperature change and moisture resistance and the like, and the ability to improve the reliability of semiconductor packages. A single curing agent can be used alone, or a combination of two or more curing agents can be used.

Beispiele für die flüssige aromatische Aminverbindung sind Diethyltoluoldiamin, 1-Methyl-3,5-Diethyl-2,4-diaminobenzol, 1-Methyl-3,5-Diethyl-2,6-diaminobenzol, 1,3,5-Triethyl-2,6-diaminobenzol, 3,3'-Diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan, 3,5,3',5'-Tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan und Dimethylthiotoluoldiamin.Examples of the liquid aromatic amine compound are diethyltoluenediamine, 1-methyl-3,5-diethyl-2,4-diaminobenzene, 1-methyl-3,5-diethyl-2,6-diaminobenzene, 1,3,5-triethyl-2 , 6-diaminobenzene, 3,3'-diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,5,3 ', 5'-tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane and dimethylthiotoluenediamine.

Die flüssige aromatische Aminverbindung ist auch in Form eines im Handel erhältlichen Produktes verfügbar. Beispiele für erhältliche Produkte sind jER Cure W (Produktname, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation), KAYAHARD A-A, KAYAHARD A-B und KAYAHARD A-S (Produktnamen, hergestellt von Nippon Kayaku Co., Ltd.), TOHTO AMINE HM-205 (Produktname, hergestellt von NIPPON STEEL Chemical & Material Co, Ltd.), ADEKA HARDENER EH-101 (Produktname, hergestellt von ADEKA Corporation), EPOMIK Q-640 und EPOMIK Q-643 (Produktnamen, hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.), und DETDA80 (Produktname, hergestellt von Lonza Group AG).The liquid aromatic amine compound is also available in the form of a commercially available product. Examples of products available are jER Cure W (product name made by Mitsubishi Chemical Corporation), KAYAHARD AA, KAYAHARD AB and KAYAHARD AS (product name made by Nippon Kayaku Co., Ltd.), TOHTO AMINE HM-205 (product name made by NIPPON STEEL Chemical & Material Co, Ltd.), ADEKA HARDENER EH-101 (product name manufactured by ADEKA Corporation), EPOMIK Q-640 and EPOMIK Q-643 (product names manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), and DETDA80 (product name , manufactured by Lonza Group AG).

Unter den verschiedenen flüssigen aromatischen Aminverbindungen sind unter dem Gesichtspunkt der Lagerungsstabilität des flüssigen Versiegelungsmaterials 3,3'-Diethyl-4,4'-Diaminodiphenylmethan, Diethyltoluoldiamin und Dimethylthiotoluoldiamin bevorzugt. Jede dieser Verbindungen oder eine Mischung davon wird vorzugsweise als Hauptbestandteil des Härtungsmittels verwendet. Beispiele für Diethyltoluoldiamin sind 3,5-Diethyltoluol-2,4-diamin und 3,5-Diethyltoluol-2,6-diamin, wobei jede dieser Verbindungen allein verwendet werden kann oder eine Kombination beider Verbindungen verwendet werden kann, wobei der Anteil von 3,5-Diethyltoluol-2,4-diamin vorzugsweise mindestens 60 Massenprozent der Gesamtmasse des Diethyltoluoldiamins beträgt.Among the various liquid aromatic amine compounds, 3,3'-diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, diethyltoluenediamine and dimethylthiotoluenediamine are preferred from the viewpoint of the storage stability of the liquid sealing material. Each of these compounds or a mixture thereof is preferably used as the main ingredient of the curing agent. Examples of diethyltoluenediamine are 3,5-diethyltoluene-2,4-diamine and 3,5-diethyltoluene-2,6-diamine, each of these compounds can be used alone or a combination of both compounds can be used, the proportion of 3 , 5-Diethyltoluene-2,4-diamine is preferably at least 60 percent by mass of the total mass of diethyltoluenediamine.

Die Menge des Härtungsmittels im flüssigen Versiegelungsmaterial unterliegt keiner besonderen Beschränkung und kann unter Berücksichtigung von Faktoren wie dem Äquivalenzverhältnis in Bezug auf das Epoxidharz gewählt werden. Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung der Menge an nicht umgesetztem Epoxidharz oder Härtungsmittel ist die Menge des Härtungsmittels vorzugsweise so zu wählen, dass das Verhältnis der Äquivalenzzahl der funktionellen Gruppen im Härtungsmittel (zum Beispiel die Äquivalenzzahl der aktiven Wasserstoffe im Falle eines Härtungsmittels auf Aminbasis) in Bezug auf die Äquivalenzzahl der Epoxidgruppen im Epoxidharz einen Bereich von 0,7 bis 1,6 ergibt, eine Menge, die ein Verhältnis im Bereich von 0,8 bis 1,4 ergibt ist besonders bevorzugt, und eine Menge, die ein Verhältnis im Bereich von 0,9 bis 1,2 ergibt, ist stärker bevorzugt. The amount of the curing agent in the liquid sealing material is not particularly limited and can be selected considering factors such as the equivalence ratio with respect to the epoxy resin. From the viewpoint of suppressing the amount of unreacted epoxy resin or curing agent, the amount of the curing agent is preferably selected so that the ratio of the equivalent number of the functional groups in the curing agent (for example, the equivalent number of active hydrogens in the case of an amine-based curing agent) is related the number of equivalents of the epoxy groups in the epoxy resin is in the range of 0.7 to 1.6, an amount that gives a ratio in the range of 0.8 to 1.4 is particularly preferred, and an amount in the range of 0.9 to 1.2 is more preferred.

<Anorganischer Füllstoff><Inorganic filler>

Die Art des anorganischen Füllstoffs, der in dem flüssigen Versiegelungsmaterial enthalten ist, unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Beispiele sind Pulver aus Siliciumdioxid, Calciumcarbonat, Ton, Aluminiumoxid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Bornitrid, Calciumsilikat, Kaliumtitanat, Aluminiumnitrid, Berylliumoxid, Zirkonoxid, Zirkon, Forsterit, Steatit, Spinell, Mullit und Titanoxid sowie Kügelchen, die durch eine Sphäroidisierung dieser Pulver und Glasfasern und dergleichen erhalten werden. Darüber hinaus kann auch ein anorganischer Füllstoff mit flammhemmender Wirkung verwendet werden und Beispiele für solche anorganischen Füllstoffe sind Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Zinkborat und Zinkmolybdat. Es kann ein einzelner anorganischer Füllstoff allein verwendet werden oder es kann eine Kombination aus zwei oder mehreren anorganischen Füllstoffen verwendet werden.The type of the inorganic filler contained in the liquid sealing material is not particularly limited. Examples are powders of silicon dioxide, calcium carbonate, clay, aluminum oxide, silicon nitride, silicon carbide, boron nitride, calcium silicate, potassium titanate, aluminum nitride, beryllium oxide, zirconium oxide, zirconium, forsterite, steatite, spinel, mullite and titanium oxide as well as beads which are spheroidized by these powders and glass fibers and the like can be obtained. In addition, an inorganic filler with a flame retardant effect can also be used, and examples of such inorganic fillers are aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate and zinc molybdate. A single inorganic filler can be used alone, or a combination of two or more inorganic fillers can be used.

Unter den verschiedenen anorganischen Füllstoffen ist unter den Gesichtspunkten der einfachen Verfügbarkeit, der chemischen Stabilität und der Materialkosten Siliciumdioxid bevorzugt. Beispiele für das Siliciumdioxid sind kugelförmiges Siliciumdioxid und kristallines Siliciumdioxid, wobei unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Fließfähigkeit und Eindringfähigkeit des flüssigen Versiegelungsmaterials in enge Räume kugelförmiges Siliciumdioxid bevorzugt ist. Ein Beispiel für kugelförmiges Siliciumdioxid ist Siliciumdioxid, das durch ein Verfahren, bei dem verdampftes Metall verbrannt wird, gewonnen wird, sowie Quarzglas und dergleichen.Among the various inorganic fillers, silicon dioxide is preferred from the standpoint of easy availability, chemical stability and material costs. Examples of the silica are spherical silica and crystalline silica, with spherical silica being preferred from the viewpoint of improving the fluidity and penetrability of the liquid sealing material into tight spaces. An example of spherical silicon dioxide is silicon dioxide obtained by a method in which evaporated metal is burned, as well as quartz glass and the like.

Der anorganische Füllstoff kann eine Oberfläche haben, die einer Oberflächenbehandlung unterzogen wurde. So kann die Oberfläche des anorganischen Füllstoffs beispielsweise mit einem unten beschriebenen Kupplungsmittel behandelt worden sein.The inorganic filler may have a surface that has been subjected to a surface treatment. For example, the surface of the inorganic filler may have been treated with a coupling agent described below.

Die volumengemittelte Teilchengröße des anorganischen Füllstoffs liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 µm bis 30 µm, besonders bevorzugt von 0,3 µm bis 5 µm und stärker bevorzugt von 0,5 µm bis 3 µm. Insbesondere bei kugelförmigem Siliciumdioxid liegt die volumengemittelte Teilchengröße vorzugsweise in dem oben genannten Bereich. Unter der Voraussetzung, dass die volumengemittelte Teilchengröße mindestens 0,1 µm beträgt, ist die Dispergierbarkeit innerhalb des flüssigen Versiegelungsmaterials ausgezeichnet, und die Fließfähigkeit ist tendenziell hervorragend. Unter der Voraussetzung, dass die volumengemittelte Teilchengröße nicht mehr als 30 µm beträgt, wird die Ausfällung des anorganischen Füllstoffs innerhalb des flüssigen Versiegelungsmaterials verringert und die Eindringfähigkeit und Fließfähigkeit des flüssigen Versiegelungsmaterials in enge Räume verbessert, d.h. das Auftreten von Hohlräumen und nicht gefüllten Abschnitten wird tendenziell besser unterdrückt.The volume average particle size of the inorganic filler is preferably in a range from 0.1 µm to 30 µm, more preferably from 0.3 µm to 5 µm, and more preferably from 0.5 µm to 3 µm. In the case of spherical silica in particular, the volume-average particle size is preferably in the above-mentioned range. Provided that the volume average particle size is at least 0.1 µm, the dispersibility within the liquid sealing material is excellent and the flowability tends to be excellent. Provided that the volume average particle size is not more than 30 µm, the precipitation of the inorganic filler within the liquid sealing material is reduced and the penetrability and flowability of the liquid sealing material into narrow spaces is improved, i.e. the appearance of voids and unfilled sections tends to be better suppressed.

Die volumengemittelte Teilchengröße des anorganischen Füllstoffs steht für eine Teilchengröße in einer volumenbasierten Teilchengrößenverteilung, die mit einem Laserbeugungs-Teilchengrößenverteilungsanalysator erhalten wird, bei welcher der akkumulierte Wert von der Seite der kleinen Teilchen 50% (nämlich D50%) erreicht.The volume-average particle size of the inorganic filler stands for a particle size in a volume-based particle size distribution obtained with a laser diffraction particle size distribution analyzer in which the accumulated value from the small particle side reaches 50% (namely D50%).

Die maximale Teilchengröße des anorganischen Füllstoffs beträgt vorzugsweise nicht mehr als 75 µm, besonders bevorzugt nicht mehr als 50 µm, und stärker bevorzugt 20 µm oder weniger.The maximum particle size of the inorganic filler is preferably not more than 75 µm, more preferably not more than 50 µm, and more preferably 20 µm or less.

In dieser Beschreibung steht die maximale Teilchengröße des anorganischen Füllstoffs für die Teilchengröße in der volumenbasierten Teilchengrößenverteilung, bei welcher der akkumulierte Wert von der Seite der kleinen Teilchen 99% (nämlich D99%) erreicht.In this specification, the maximum particle size of the inorganic filler stands for the particle size in the volume-based particle size distribution at which the accumulated value on the small particle side reaches 99% (namely D99%).

Die Menge des anorganischen Füllstoffs beträgt vorzugsweise mindestens 50 Massenprozent, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Versiegelungsmaterials. Unter der Voraussetzung, dass die Menge des anorganischen Füllstoffs mindestens 50 Massenprozent, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Versiegelungsmaterials, beträgt, werden die Wärmeableitungseigenschaften und die Festigkeit in der Nähe des Drahtes tendenziell zufriedenstellend aufrechterhalten. Die Menge des anorganischen Füllstoffs, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Versiegelungsmaterials, beträgt vorzugsweise mindestens 60 Massenprozent und besonders bevorzugt 70 Massenprozent oder mehr.The amount of the inorganic filler is preferably at least 50% by mass based on the total mass of the liquid sealing material. Provided that the amount of inorganic filler is at least 50 percent by mass based on the total mass of the liquid Sealing material, the heat dissipation properties and the strength in the vicinity of the wire tend to be maintained satisfactorily. The amount of the inorganic filler, based on the total mass of the liquid sealing material, is preferably at least 60% by mass and particularly preferably 70% by mass or more.

Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstieg der Viskosität des flüssigen Versiegelungsmaterials beträgt die Menge des anorganischen Füllstoffs vorzugsweise nicht mehr als 80 Massenprozent, bezogen auf die Gesamtmasse des flüssigen Versiegelungsmaterials.From the viewpoint of suppressing an increase in the viscosity of the liquid sealing material, the amount of the inorganic filler is preferably not more than 80% by mass based on the total mass of the liquid sealing material.

<Lösungsmittel><Solvent>

Das flüssige Versiegelungsmaterial kann ein Lösungsmittel enthalten. Durch die Zugabe eines Lösungsmittels kann die Viskosität des flüssigen Versiegelungsmaterials leicht auf einen Wert innerhalb des gewünschten Bereichs eingestellt werden. Es kann ein einzelnes Lösungsmittel allein verwendet werden oder es kann eine Kombination aus zwei oder mehreren Lösungsmitteln verwendet werden.The liquid sealing material may contain a solvent. By adding a solvent, the viscosity of the liquid sealing material can be easily adjusted to a value within the desired range. A single solvent can be used alone or a combination of two or more solvents can be used.

Die Art des verwendeten Lösungsmittels unterliegt keiner besonderen Beschränkung und das Lösungsmittel kann unter denjenigen ausgewählt werden, die üblicherweise in Harzzusammensetzungen verwendet werden, die bei Techniken zur Montage von Halbleitervorrichtungen zur Anwendung kommen. Spezifische Beispiele sind:

  • Lösungsmittel auf Alkoholbasis, wie Butylcarbitolacetat, Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol und Butylalkohol,
  • Lösungsmittel auf Ketonbasis, wie Aceton und Methylethylketon,
  • Lösungsmittel auf Glykoletherbasis, wie Ethylenglykolethylether, Ethylenglykolmethylether, Ethylenglykolbutylether, Propylenglykolmethylether, Dipropylenglykolmethylether, Propylenglykolethylether und Propylenglykolmethyletheracetat,
  • Lösungsmittel auf Lactonbasis, wie γ-Butyrolacton, δ-Valerolacton und ε-Caprolacton,
  • Lösungsmittel auf Amidbasis, wie Dimethylacetamid und Dimethylformamid, und
  • Aromatische Lösungsmittel, wie Toluol und Xylol.
There is no particular limitation on the type of solvent used, and the solvent can be selected from those commonly used in resin compositions used in semiconductor device mounting techniques. Specific examples are:
  • Alcohol-based solvents such as butyl carbitol acetate, methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol and butyl alcohol,
  • Ketone-based solvents such as acetone and methyl ethyl ketone,
  • Glycol ether-based solvents, such as ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol butyl ether, propylene glycol methyl ether, dipropylene glycol methyl ether, propylene glycol ethyl ether and propylene glycol methyl ether acetate,
  • Lactone-based solvents, such as γ-butyrolactone, δ-valerolactone and ε-caprolactone,
  • Amide-based solvents such as dimethylacetamide and dimethylformamide, and
  • Aromatic solvents such as toluene and xylene.

Unter dem Gesichtspunkt der Vermeidung einer Blasenbildung durch eine zu schnelle Verflüchtigung während des Härtens des flüssigen Versiegelungsmaterials, ist es bevorzugt ein hochsiedendes Lösungsmittel (zum Beispiel mit einem Siedepunkt von mindestens 170°C bei Normaldruck) zu verwenden.From the viewpoint of avoiding blistering due to volatilization too quickly during the hardening of the liquid sealing material, it is preferred to use a high-boiling solvent (for example with a boiling point of at least 170 ° C. under normal pressure).

Obwohl die Menge des Lösungsmittels keiner besonderen Beschränkung unterliegt, liegt in den Fällen, in denen das flüssige Versiegelungsmaterial ein Lösungsmittel enthält, dessen Menge vorzugsweise in einem Bereich von 1 Massenprozent bis 70 Massenprozent der Gesamtmasse des flüssigen Versiegelungsmaterials.Although the amount of the solvent is not particularly limited, in the cases where the liquid sealing material contains a solvent, the amount thereof is preferably in a range of 1% by mass to 70% by mass of the total mass of the liquid sealing material.

<Härtungsbeschleuniger><Hardening accelerator>

Das flüssige Versiegelungsmaterial kann, falls erforderlich, auch einen Härtungsbeschleuniger enthalten, der die Reaktion zwischen dem Epoxidharz und dem Härtungsmittel beschleunigt.The liquid sealing material may also contain a curing accelerator, if necessary, which accelerates the reaction between the epoxy resin and the curing agent.

Der Härtungsbeschleuniger unterliegt keiner besonderen Beschränkung und es können herkömmliche Verbindungen verwendet werden. Beispiele sind:

  • Cycloamidinverbindungen, wie 1,8-Diazbicyclo[5.4.0]undecen-7, 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]nonen und 5,6-Dibutylamino-1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecen-7,
  • tertiäre Aminverbindungen wie Triethylendiamin, Benzyldimethylamin, Triethanolamin, Dimethylaminoethanol und Tris(dimethylaminomethyl)phenol,
  • Imidazolverbindungen, wie 2-Methylimidazol, 2-Ethyl-4-methylimidazol, 2-Phenylimidazol, 2-Phenyl-4-methylimidazol, 1-Benzyl-2-phenylimidazol, 1-Benzyl-2-methylimidazol, 2-Phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazol, 2-Phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazol, 2,4-Diamino-6-(2'-methylimidazolyl-(1'))-ethyl-s-triazin und 2-Heptadecylimidazol,
  • Organophosphinverbindungen, wie Trialkylphosphine (wie Tributylphosphin), Dialkylarylphosphine (wie Dimethylphenylphosphin), Alkyldiarylphosphine (wie Methyldiphenylphosphin), Triphenylphosphin und alkylsubstituierte Triphenylphosphine, und
  • Verbindungen mit intramolekularer Polarisation, die erhalten werden, indem zu einer der oben genannten Organophosphine eine Verbindung mit einer π Bindung gegeben wird, wie Maleinsäureanhydrid, eine Chinonverbindung, wie 1,4-Benzochinon, 2,5-Toluchinon, 1,4-Naphthochinon, 2,3-Dimethylbenzochinon, 2,6-Dimethylbenzochinon, 2,3-Dimethoxy-5-Methyl-1,4-Benzochinon, 2,3-Dimethoxy-1,4-Benzochinon oder Phenyl-1,4-Benzochinon, Diazophenylmethan oder ein Phenolharz sowie Derivate dieser Verbindungen.
The hardening accelerator is not particularly limited, and conventional compounds can be used. Examples are:
  • Cycloamidine compounds such as 1,8-diazbicyclo [5.4.0] undecen-7, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonen and 5,6-dibutylamino-1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecen-7,
  • tertiary amine compounds such as triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol and tris (dimethylaminomethyl) phenol,
  • Imidazole compounds such as 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-phenyl-4,5 -dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2,4-diamino-6- (2'-methylimidazolyl- (1 ')) - ethyl-s-triazine and 2-heptadecylimidazole,
  • Organophosphine compounds such as trialkylphosphines (such as tributylphosphine), dialkylarylphosphines (such as dimethylphenylphosphine), alkyldiarylphosphines (such as methyldiphenylphosphine), triphenylphosphine and alkyl-substituted triphenylphosphines, and
  • Compounds with intramolecular polarization which are obtained by adding a compound having a π bond to one of the above-mentioned organophosphines, such as maleic anhydride, a quinone compound such as 1,4-benzoquinone, 2,5-toluchinone, 1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylbenzoquinone, 2,6-dimethylbenzoquinone, 2,3-dimethoxy-5-methyl-1,4-benzoquinone, 2,3-dimethoxy-1,4-benzoquinone or phenyl-1,4-benzoquinone, diazophenylmethane or a phenolic resin and derivatives of these compounds.

Weitere Beispiele sind Phenyl-Bor-Salze wie 2-Ethyl-4-methylimidazol-Tetraphenylborat und N-Methylmorpholin-Tetraphenylborat. Weitere Beispiele für Härtungsbeschleuniger mit Latenzzeit sind Kern-Schale-Teilchen mit einem Kern aus einer bei Normaltemperatur festen Verbindung mit einer Aminogruppe, der mit einer Schale aus einer bei Normaltemperatur festen Epoxidverbindung überzogen ist. Es kann ein einzelner Härtungsbeschleuniger allein verwendet werden oder es kann eine Kombination aus zwei oder mehreren Härtungsbeschleunigern verwendet werden.Further examples are phenyl boron salts such as 2-ethyl-4-methylimidazole tetraphenyl borate and N-methylmorpholine tetraphenyl borate. Further examples of curing accelerators with latency are core-shell particles with a core of a compound which is solid at normal temperature and have an amino group and which is coated with a shell of an epoxy compound which is solid at normal temperature. A single curing accelerator can be used alone, or a combination of two or more curing accelerators can be used.

Obwohl die Menge des Härtungsbeschleunigers keiner besonderen Beschränkung unterliegt, liegt in den Fällen, in denen das flüssige Versiegelungsmaterial einen Härtungsbeschleuniger enthält, dessen Menge vorzugsweise im Bereich von 0,1 Massenteile bis 40 Massenteile und besonders bevorzugt 1 Massenteile bis 20 Massenteile, pro 100 Massenteile des Epoxidharzes.Although the amount of the curing accelerator is not particularly limited, in the cases where the liquid sealing material contains a curing accelerator, the amount thereof is preferably in the range of 0.1 part by mass to 40 parts by mass, and particularly preferably 1 part by mass to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the Epoxy resin.

<Flexibilisierungsmittel><Flexibilizer>

Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Temperaturwechselbeständigkeit und der Verringerung der Spannung („stress“) des Halbleiterelements kann das flüssige Versiegelungsmaterial, falls erforderlich, auch ein Flexibilisierungsmittel enthalten.From the viewpoint of improving the thermal shock resistance and reducing the stress ("stress") of the semiconductor element, the liquid sealing material may also contain a flexibilizer, if necessary.

Das Flexibilisierungsmittel, das aus den in Harzzusammensetzungen üblicherweise verwendeten Flexibilisierungsmitteln ausgewählt werden kann, unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Unter diesen üblichen Flexibilisierungsmitteln sind Kautschukteilchen bevorzugt. Beispiele für die Kautschukteilchen sind Teilchen aus StyrolButadien-Kautschuk (SBR), Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Butadien-Kautschuk (BR), Urethan-Kautschuk (UR) und Acrylkautschuk (AR). Unter diesen Kautschuken sind unter dem Gesichtspunkt der Hitze- und Feuchtigkeitsbeständigkeit Acrylkautschukteilchen bevorzugt und Polymerteilchen auf Acrylbasis mit einer Kern-Hülle-Struktur (nämlich Kern-Hülle-Acrylkautschukpartikel) sind besonders bevorzugt.The flexibilizer, which can be selected from the flexibilizers commonly used in resin compositions, is not particularly limited. Among these conventional flexibilizers, rubber particles are preferred. Examples of the rubber particles are particles of styrene-butadiene rubber (SBR), nitrile-butadiene rubber (NBR), butadiene rubber (BR), urethane rubber (UR) and acrylic rubber (AR). Among these rubbers, acrylic rubber particles are preferred from the viewpoint of heat and moisture resistance, and acrylic-based polymer particles having a core-shell structure (namely, core-shell acrylic rubber particles) are particularly preferred.

Weiterhin können auch Silikonkautschukteilchen vorteilhaft eingesetzt werden. Beispiele für die Silikonkautschukteilchen sind Silikonkautschukteilchen, die durch Vernetzen eines Polyorganosiloxans, wie zum Beispiel eines linearen Polydimethylsiloxans, Polymethylphenylsiloxans oder Polydiphenylsiloxans, erhalten werden, Teilchen, die durch Beschichten der Oberflächen von Silikonkautschukteilchen mit einem Silikonharz erhalten werden, und Kern-Hülle-Polymerteilchen, die aus einem Kern aus einem festen Silikonteilchen, erhalten durch Emulsionspolymerisation oder dergleichen, und einer Hülle aus einem organischen Polymer, wie zum Beispiel einem Acrylharz, zusammengesetzt sind. Die Form dieser Silikonkautschukteilchen kann entweder amorph oder kugelförmig sein, aber um die Viskosität des flüssigen Versiegelungsmaterials zu senken, ist eine kugelförmige Form bevorzugt. Diese Silikonkautschukteilchen können als kommerziell erhältliche Produkte von Firmen wie Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. und Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. bezogen werden.Furthermore, silicone rubber particles can also be used advantageously. Examples of the silicone rubber particles are silicone rubber particles obtained by crosslinking a polyorganosiloxane such as a linear polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane or polydiphenylsiloxane, particles obtained by coating the surfaces of silicone rubber particles with a silicone resin, and core-shell polymer particles a core made of a solid silicone particle obtained by emulsion polymerization or the like, and a shell made of an organic polymer such as an acrylic resin. The shape of these silicone rubber particles can be either amorphous or spherical, but a spherical shape is preferred to lower the viscosity of the liquid sealing material. These silicone rubber particles can be obtained as commercially available products from companies such as Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. and Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be obtained.

<Kupplungsmittel><Coupling agent>

Das flüssige Versiegelungsmaterial kann zum Zweck der Verbesserung der Haftung an der Grenzfläche zwischen der Harzkomponente und dem anorganischen Füllstoff oder an der Grenzfläche zwischen der Harzkomponente und dem Draht ein Kupplungsmittel enthalten. Das Kupplungsmittel kann zur Behandlung der Oberfläche des anorganischen Füllstoffs verwendet werden oder getrennt vom anorganischen Füllstoff zugegeben werden.The liquid sealing material may contain a coupling agent for the purpose of improving the adhesion at the interface between the resin component and the inorganic filler or at the interface between the resin component and the wire. The coupling agent can be used to treat the surface of the inorganic filler or added separately from the inorganic filler.

Das Kupplungsmittel unterliegt keiner besonderen Beschränkung und es können herkömmliche Materialien verwendet werden. Beispiele sind eine Silanverbindung mit einer Aminogruppe (primär, sekundär oder tertiär), verschiedene andere Silanverbindungen, wie ein Epoxysilan, ein Mercaptosilan, ein Alkylsilan, ein Ureidosilan und ein Vinylsilan, sowie eine Titanverbindung, ein Aluminiumchelat und Verbindungen auf Aluminium/Zirkonium-Basis. Es kann ein einzelnes Kupplungsmittel allein verwendet werden oder es kann eine Kombination aus zwei oder mehreren Kupplungsmitteln verwendet werden.The coupling agent is not particularly limited, and conventional materials can be used. Examples are a silane compound having an amino group (primary, secondary or tertiary), various other silane compounds such as an epoxysilane, a mercaptosilane, an alkylsilane, an ureidosilane and a vinylsilane, and a titanium compound, an aluminum chelate and compounds Aluminum / zirconium base. A single coupling agent can be used alone or a combination of two or more coupling agents can be used.

Spezifische Beispiele für ein Silan-Kupplungsmittel sind Vinyltrichlorsilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltris(β-methoxyethoxy)silan, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilan, β-(3, 4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, Vinyltriacetoxysilan, γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan, γ-Aminopropyltrimethoxysilan, γ-aminopropylmethyldimethoxysilan, γ-aminopropyltriethoxysilan, γ-aminopropylmethyldiethoxysilan, γ-anilinopropyltrimethoxysilan, γ-anilinopropyltriethoxysilan, γ-(N,N-Dimethyl)aminopropyltrimethoxysilan, γ-(N,N-Diethyl)aminopropyltrimethoxysilan, γ-(N,N-Dibutyl)aminopropyltrimethoxysilan, γ-(N-Methyl)anilinopropyltrimethoxysilan, γ-(N-Ethyl)anilinopropyltrimethoxysilan, γ-(N,N-Dimethyl)aminopropyltriethoxysilan, γ-(N,N-Diethyl)aminopropyltriethoxysilan, γ-(N,N-Dibutyl)aminopropyltriethoxysilan, γ-(N-Methyl)anilinopropyltriethoxysilan, γ-(N-Ethyl)anilinopropyltriethoxysilan, γ-(N,N-Dimethyl)aminopropylmethyldimethoxysilan, γ-(N,N-Diethyl)aminopropylmethyldimethoxysilan, γ-(N,N-Dibutyl)aminopropylmethyldimethoxysilan, γ-(N-Methyl)anilinopropylmethyldimethoxysilan, γ-(N-Ethyl)anilinopropylmethyldimethoxysilan, N-(Trimethoxysilylpropyl)ethylendiamin, N-(Dimethoxymethylsilylisopropyl)ethylendiamin, Methyltrimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, γ-Chloropropyltrimethoxysilan, Hexamethyldisilan, Vinyltrimethoxysilan und γ-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan.Specific examples of a silane coupling agent are vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3, 4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysiloxysilane, γ-methoxysiloxysilane, -Aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropyltriethoxysilane, γ-nil -imine (γ) N-dibutyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (N-methyl) anilinopropyltrimethoxysilane, γ- (N-ethyl) anilinopropyltrimethoxysilane, γ- (N, N-Dimethyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (N, N-dietaniethoxysiloxysilane), , N-dibutyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (N-methyl) anilinopropyltriethoxysilane, γ- (N-ethyl) anilinopropyltriethoxysilane, γ- (N, N-dimethyl) aminop ropylmethyldimethoxysilane, γ- (N, N-Diethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (N, N-Dibutyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (N-Methyl) anilinopropylmethyldimethoxysilane, γ- (N-Ethylmethyl) aniline (dimethyl) aniline (dimethyl) aniline (dimethyl) aniline (methyl) aniline (n) - (Dimethoxymethylsilylisopropyl) ethylenediamine, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilane, vinyltrimethoxysilane and γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane.

Spezifische Beispiele für ein Titan-Kupplungsmittel sind Isopropyltriisostearoyl-Titanat, Isopropyltris(dioctylpyrophosphat)-Titanat, Isopropyltri(N-aminoethyl-aminoethyl)-Titanat, Tetraoctylbis(ditridecylphosphit)-Titanat, Tetra(2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis(ditridecyl) phosphit-Titanat, Bis(dioctylpyrophosphat)oxyacetat-Titanat, Bis(dioctylpyrophosphat)ethylen-Titanat, Isopropyltrioctanoyl-Titanat, Isopropyldimethacrylisostearoyl-Titanat, Isopropyltridodecylbenzolsulfonyl-Titanat, Isopropylisostearoyldiacryl-Titanat, Isopropyltri(dioctylphosphat)titanat, Isopropyltricumylphenyl-Titanat und Tetraisopropylbis(dioctylphosphit)-Titanat.Specific examples of a titanium coupling agent are isopropyltriisostearoyl titanate, isopropyltris (dioctylpyrophosphate) titanate, isopropyltri (N-aminoethylaminoethyl) titanate, tetraoctylbis (ditridecylphosphite) titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-1-titanate) (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) ethylene titanate, Isopropyltrioctanoyl titanate, Isopropyldimethacrylisostearoyl titanate, Isopropyltridodecylbenzolsulfonyl titanate, Isopropylisostearoyldiacryl titanate, isopropyl tri (dioctylphosphate) titanate, Isopropyltricumylphenyl titanate and tetraisopropylbis (dioctylphosphite) titanate.

In den Fällen, in denen das flüssige Versiegelungsmaterial ein Kupplungsmittel enthält, unterliegt die Menge des Kupplungsmittels keiner besonderen Beschränkung, sie liegt aber vorzugsweise im Bereich von 1 Masseteil bis 30 Masseteile, pro 100 Masseteile des anorganischen Füllstoffs.In the cases where the liquid sealing material contains a coupling agent, the amount of the coupling agent is not particularly limited, but it is preferably in the range of 1 part by mass to 30 parts by mass per 100 parts by mass of the inorganic filler.

<Ioneneinfangmittel><Ion capture agent>

Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Anti-Migrationseigenschaften, der Feuchtigkeitsbeständigkeit und der Lagerungseigenschaften bei hohen Temperaturen und dergleichen des Halbleitergehäuses kann das flüssige Versiegelungsmaterial auch ein Ioneneinfangmittel enthalten. Es kann ein einzelnes Ioneneinfangmittel allein verwendet werden oder es kann eine Kombination aus zwei oder mehreren Ioneneinfangmitteln verwendet werden.From the viewpoint of improving the anti-migration property, the moisture resistance and the storage property at high temperatures and the like of the semiconductor package, the liquid sealing material may also contain an ion trapping agent. A single ion trapping agent can be used alone, or a combination of two or more ion trapping agents can be used.

Beispiele für das Ioneneinfangmittel sind Anionenaustauscher, die durch die unten gezeigten Zusammensetzungsformeln (V) und (VI) dargestellt sind. Mg1-aAla(OH)2(CO3)a/2·mH2O (V) (wobei 0 < a ≤ 0,5, und m eine positive Zahl ist) BiOa(OH)b(NO3)c ( VI) (wobei 0,9 ≤ a ≤ 1, 1, 0,6 ≤ b ≤ 0,8, und 0,2 ≤ c ≤ 0,4)Examples of the ion trapping agent are anion exchangers represented by the composition formulas (V) and (VI) shown below. Mg 1-a Al a (OH) 2 (CO 3 ) a / 2 · mH 2 O (V) (where 0 <a ≤ 0.5, and m is a positive number) BiO a (OH) b (NO 3 ) c (VI) (where 0.9 ≤ a ≤ 1, 1, 0.6 ≤ b ≤ 0.8, and 0.2 ≤ c ≤ 0.4)

Eine Verbindung der obigen Formel (V) ist als im Handel erhältliches Produkt (Produktname: DHT-4A, hergestellt von Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) verfügbar. Ferner ist eine Verbindung der obigen Formel (VI) ebenfalls als im Handel erhältliches Produkt (Produktname: IXE500, hergestellt von Toagosei Co., Ltd.) verfügbar. Neben den oben genannten Verbindungen können auch andere Anionenaustauscher als Ioneneinfangmittel verwendet werden. Beispiele sind Oxidhydrate von Elementen, die aus Magnesium, Aluminium, Titan, Zirkonium, Antimon und ähnlichen Elementen ausgewählt werden.A compound of the above formula (V) is available as a commercially available product (product name: DHT-4A, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.). Furthermore, a compound of the above formula (VI) is also available as a commercially available product (product name: IXE500, manufactured by Toagosei Co., Ltd.). In addition to the compounds mentioned above, other anion exchangers can also be used as ion trapping agents. Examples are oxide hydrates of elements selected from magnesium, aluminum, titanium, zirconium, antimony and similar elements.

In den Fällen, in denen das flüssige Versiegelungsmaterial ein Ioneneinfangmittel enthält, unterliegt die Menge des Ioneneinfangmittels keiner besonderen Beschränkung. Die Menge liegt beispielsweise vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 Massenprozent bis 3,0 Massenprozent und besonders bevorzugt von 0,3 Massenprozent bis 1,5 Massenprozent der Gesamtmasse des flüssigen Versiegelungsmaterials. In cases where the liquid sealing material contains an ion trapping agent, the amount of the ion trapping agent is not particularly limited. The amount is, for example, preferably in a range from 0.1 mass percent to 3.0 mass percent and particularly preferably from 0.3 mass percent to 1.5 mass percent of the total mass of the liquid sealing material.

In den Fällen, in denen das Ioneneinfangmittel teilchenförmig vorliegt, liegt die volumengemittelte Teilchengröße (D50%) der Teilchen vorzugsweise im Bereich von 0,1 µm bis 3,0 µm. Ferner beträgt die maximale Teilchengröße vorzugsweise nicht mehr als 10 µm.In cases where the ion trapping agent is particulate, the volume average particle size (D50%) of the particles is preferably in the range of 0.1 µm to 3.0 µm. Furthermore, the maximum particle size is preferably not more than 10 μm.

<Sonstige Komponenten><Other components>

Das flüssige Versiegelungsmaterial kann, falls erforderlich, neben den oben beschriebenen auch andere Komponenten enthalten. So kann, zum Beispiel, ein Färbemittel wie ein Farbstoff und Ruß, ein Verdünnungsmittel, ein Egalisiermittel und ein Antischaummittel je nach Bedarf zugegeben werden.The liquid sealing material may, if necessary, contain other components besides those described above. For example, a colorant such as a dye and carbon black, a diluent, a leveling agent and an anti-foaming agent may be added as needed.

b. Zweite Versiegelungsschichtb. Second sealing layer

Die zweite Versiegelungsschicht 4b wird aus einem getrockneten Beschichtungsfilm aus einem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial gebildet und durch Auftragen des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials nach dem Bilden der ersten Versiegelungsschicht 4a gebildet. Die zweite Versiegelungsschicht 4b wirkt als isolierende Schutzschicht für den Draht.The second sealing layer 4b is formed from a dried coating film of an insulating resin coating material and by applying the insulating resin coating material after forming the first sealing layer 4a educated. The second sealing layer 4b acts as an insulating protective layer for the wire.

Das isolierende Harzbeschichtungsmaterial hat eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften.

  1. (i) Die dielektrische Durchbruchspannung beträgt, mindestens nach der Filmbildung, mindestens 150 kV/mm
  2. (ii) Das isolierende Harzbeschichtungsmaterial enthält einen Harzfüllstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 0,1 bis 5,0 µm.
  3. (iii) Die Viskosität bei 25°C liegt in einem Bereich von 30 bis 500 Pa.s.
  4. (iv) Der Thixotropieindex bei 25°C liegt in einem Bereich von 2,0 bis 10,0.
  5. (v) Nach der Filmbildung unter Wärme werden die isolierende Harzkomponente und der Harzfüllstoff gleichmäßig dispergiert und es entwickelt sich keine Grenzfläche zwischen der isolierenden Harzkomponente und dem Harzfüllstoff. Dementsprechend können auch bei einem dünnen Film hervorragende Isolationseigenschaften aufrechterhalten werden.
The insulating resin coating material has one or more of the following properties.
  1. (i) The dielectric breakdown voltage, at least after film formation, is at least 150 kV / mm
  2. (ii) The insulating resin coating material contains a resin filler having an average particle size of 0.1 to 5.0 µm.
  3. (iii) The viscosity at 25 ° C is in the range of 30 to 500 Pa.s.
  4. (iv) The thixotropy index at 25 ° C ranges from 2.0 to 10.0.
  5. (v) After the film formation under heat, the insulating resin component and the resin filler are uniformly dispersed and no interface between the insulating resin component and the resin filler develops. Accordingly, excellent insulation properties can be maintained even with a thin film.

Abhängig von der Form der Halbleitervorrichtung, die das Ziel der Anwendung darstellt, besteht bei dem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial die Möglichkeit, dass sich während der Anwendung Hohlräume bilden. Zum Beispiel, im Falle des Schutzes des Abschnitts oberhalb eines Drahts in einer Halbleitervorrichtung bildet sich aufgrund der Befestigung der Enden des Drahtes ein Raum unterhalb des Drahts und daher besteht im anschließenden Versiegelungsschritt die Möglichkeit, dass das Versiegelungsmaterial nicht zufriedenstellend in diesen Raum eindringt. Wenn ein Hohlraum in einer Halbleitervorrichtung vorhanden ist, können die Auswirkungen von Feuchtigkeit und dergleichen die Zuverlässigkeit der Halbleitervorrichtung erheblich beeinträchtigen und daher normalerweise nicht zugelassen werden, dass sich Hohlräume innerhalb einer Halbleitervorrichtung bilden.Depending on the shape of the semiconductor device that is the object of the application, the insulating resin coating material may have voids during the application. For example, in the case of protecting the portion above a wire in a semiconductor device, a space is formed below the wire due to the attachment of the ends of the wire, and therefore, in the subsequent sealing step, there is a possibility that the sealing material may not penetrate this space satisfactorily. If a cavity is present in a semiconductor device, the effects of moisture and the like can significantly affect the reliability of the semiconductor device and therefore are not normally allowed to form cavities within a semiconductor device.

Um die Bildung dieser Art von Hohlraum in der Halbleitervorrichtung oder dem Drahtabschnitt zu vermeiden, kann, indem zunächst der Abschnitt unterhalb des Drahts mit dem oben beschriebenen flüssigen Versiegelungsmaterial versiegelt wird, die Hohlraumbildung in der Halbleitervorrichtung unterdrückt und die Zuverlässigkeit der Halbleitervorrichtung verbessert werden. Das flüssige Versiegelungsmaterial füllt den Raum unterhalb des Drahts aus und trägt nicht nur zur Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit des Halbleiters bei sondern wirkt auch schützend für den Draht selbst. Der Draht kann manchmal unter dem Druck, der während des Schritts der Versiegelung der Vorrichtung ausgeübt wird, zusammenbrechen. Indem zunächst mit dem flüssigen Versiegelungsmaterial eine Versiegelung durchgeführt wird, kann jedoch auch ein Zusammenbrechen des Drahtes vermieden werden.In order to avoid the formation of this type of void in the semiconductor device or the wire portion, by first sealing the portion below the wire with the liquid sealing material described above, the voiding in the semiconductor device can be suppressed and the reliability of the semiconductor device can be improved. The liquid sealing material fills the space below the wire and not only helps maintain the reliability of the semiconductor, but also protects the wire itself. The wire can sometimes break down under the pressure exerted during the device sealing step . By first performing a seal with the liquid sealing material, the wire can also be prevented from collapsing.

In einer Ausführungsform weist das isolierende Harzbeschichtungsmaterial nach der Filmbildung vorzugsweise eine dielektrische Durchbruchspannung von mindestens 150 kV/mm auf, enthält einen Harzfüllstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 0,1 bis 5,0 µm, und weist eine Viskosität bei 25°C von 30 bis 500 Pa·s und einen Thixotropieindex von 2,0 bis 10,0 auf.In one embodiment, the insulating resin coating material after film formation preferably has a dielectric breakdown voltage of at least 150 kV / mm, contains a resin filler with an average particle size of 0.1 to 5.0 μm, and has a viscosity at 25 ° C. of 30 to 500 Pa · s and a thixotropy index of 2.0 to 10.0.

Die dielektrische Durchbruchspannung nach der Filmbildung beträgt vorzugsweise mindestens 150 kV/mm, besonders bevorzugt 200 kV/mm oder mehr. In einer Ausführungsform ermöglicht das isolierende Harzbeschichtungsmaterial eine dielektrische Durchbruchspannung von mindestens 200 kV/mm und kann zur Verringerung der Dicke des Halbleiterbauelements beitragen.The dielectric breakdown voltage after film formation is preferably at least 150 kV / mm, particularly preferably 200 kV / mm or more. In one embodiment, the insulating resin coating material enables a dielectric breakdown voltage of at least 200 kV / mm and can contribute to reducing the thickness of the semiconductor device.

Das isolierende Harz kann aus hoch wärmebeständigen Harzen wie einem Polyamid, einem Polyamidimid und einem Polyimid ausgewählt werden. In einer Ausführungsform enthält das isolierende Harzbeschichtungsmaterial vorzugsweise mindestens ein isolierendes Harz, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Polyamid, einem Polyamidimid und einem Polyimid besteht. Insbesondere im Hinblick darauf, dass während der Bildung der Halbleitervorrichtung keine Imidierungsbehandlung bei hohen Temperaturen erforderlich ist, ist ein Polyamid oder Polyamidimid bevorzugt und im Hinblick auf die Erzielung einer hervorragenden Wärmebeständigkeit ist ein Polyamidimid-Harz besonders empfehlenswert. Jedes hoch wärmebeständige Harz, das eine ausgezeichnete Haftung an den Harzversiegelungselementen aufweist, kann verwendet werden. Wenn ein Polyimid eine Harzstruktur aufweist, die auch nach der Bildung von Imidgruppen in Lösungsmitteln löslich bleibt, dann ist unter dem Gesichtspunkt der Wärmebeständigkeit ein Polyamid manchmal das bevorzugteste Harz. The insulating resin can be selected from highly heat-resistant resins such as a polyamide, a polyamideimide and a polyimide. In one embodiment, the insulating resin coating material preferably contains at least one insulating resin selected from the group consisting of a polyamide, a polyamideimide and a polyimide. Particularly in view of the fact that no high temperature imidation treatment is required during the formation of the semiconductor device, a polyamide or polyamideimide is preferred, and a polyamideimide resin is particularly recommended in view of achieving excellent heat resistance. Any highly heat-resistant resin that has excellent adhesion to the resin sealing members can be used. If a polyimide has a resin structure that remains soluble in solvents even after the formation of imide groups, a polyamide is sometimes the most preferred resin from the viewpoint of heat resistance.

Im Folgenden werden die Komponenten, die das isolierende Harzbeschichtungsmaterial bilden, beschrieben. Das isolierende Harzbeschichtungsmaterial enthält
ein Lösungsmittelgemisch, das ein erstes polares Lösungsmittel (A1) und ein zweites polares Lösungsmittel (A2) mit einem niedrigeren Siedepunkt als das erste polare Lösungsmittel (A1) in einem Massenverhältnis (A1:A2) innerhalb eines Bereichs von 6:4 bis 9:1 enthält,
ein isolierendes wärmebeständiges Harz (B), das in dem Lösungsmittelgemisch aus dem ersten polaren Lösungsmittel (A1) und dem zweiten polaren Lösungsmittel (A2) bei Raumtemperatur löslich ist, und
ein isolierendes wärmebeständiges Harz (C), das bei Raumtemperatur in dem ersten polaren Lösungsmittel (A1) löslich ist, in dem zweiten polaren Lösungsmittel (A2) unlöslich ist und in dem Lösungsmittelgemisch aus dem ersten polaren Lösungsmittel (A1) und dem zweiten polaren Lösungsmittel (A2) unlöslich ist.The components constituting the insulating resin coating material are described below. Contains the insulating resin coating material
a solvent mixture comprising a first polar solvent (A1) and a second polar solvent (A2) with a lower boiling point than the first polar solvent (A1) in a mass ratio (A1: A2) within a range of 6: 4 to 9: 1 contains
an insulating heat-resistant resin (B) which is soluble in the mixed solvent of the first polar solvent (A1) and the second polar solvent (A2) at room temperature, and
an insulating heat-resistant resin (C) which is soluble in the first polar solvent (A1) at room temperature, is insoluble in the second polar solvent (A2) and in the mixed solvent of the first polar solvent (A1) and the second polar solvent ( A2) is insoluble.

In dieser Beschreibung bedeutet „Raumtemperatur“ 25°C.In this description, "room temperature" means 25 ° C.

Das isolierende wärmebeständige Harz (B) ist in dem Lösungsmittelgemisch aus dem ersten polaren Lösungsmittel (A1) und dem zweiten polaren Lösungsmittels (A2) bei Raumtemperatur löslich, während das isolierende wärmebeständige Harz (C) in dem Lösungsmittelgemisch aus dem ersten polaren Lösungsmittel (A1) und dem zweiten polaren Lösungsmittel (A2) bei Raumtemperatur unlöslich ist. Infolgedessen ist das isolierende wärmebeständige Harz (C) in dem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial in einem Lösungsmittelgemisch, das das erste polare Lösungsmittel (A1), das zweite polare Lösungsmittel (A2) und das isolierende wärmebeständige Harz (B) enthält, dispergiert und wirkt als ein Füllstoff. Dementsprechend kann der Thixotropieindex leicht auf einen Wert eingestellt werden, der geeignet ist, das isolierende Harzbeschichtungsmaterial mit einer Abgabetechnik zuzuführen, um die zweite Versiegelungsschicht auf dem oberen Abschnitt des Drahts zu bilden. Darüber hinaus, kann durch Erwärmen des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials auf eine Temperatur, bei der sich das isolierende wärmebeständige Harz (C) ebenfalls auflöst, der Füllstoff eliminiert werden. Dadurch kann eine genaue Auflösung erreicht und die Ebenheit der Oberfläche des Harzfilms verbessert werden.The insulating heat-resistant resin (B) is soluble in the mixed solvent of the first polar solvent (A1) and the second polar solvent (A2) at room temperature, while the insulating heat-resistant resin (C) in the mixed solvent of the first polar solvent (A1) and the second polar solvent (A2) is insoluble at room temperature. As a result, the insulating heat-resistant resin (C) is dispersed in the insulating resin coating material in a mixed solvent containing the first polar solvent (A1), the second polar solvent (A2) and the insulating heat-resistant resin (B), and acts as a filler. Accordingly, the thixotropy index can be easily adjusted to a value suitable for supplying the insulating resin coating material with a dispensing technique to form the second sealing layer on the upper portion of the wire. In addition, by heating the insulating resin coating material to a temperature at which the insulating heat-resistant resin (C) also dissolves, the filler can be eliminated. This can achieve an accurate resolution and improve the flatness of the surface of the resin film.

Beispiele für das erste polare Lösungsmittel (A1) und das zweite polare Lösungsmittel (A2) sind:

  • Lösungsmittel auf Polyetheralkoholbasis, wie Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether, Triethylenglykolmonomethylether, Triethylenglykolmonoethylether, Tetraethylenglykolmonomethylether und Tetraethylenglykolmonoethylether,
  • Lösungsmittel auf Etherbasis, wie Diethylenglykoldimethylether, Diethylenglykoldiethylether, Diethylenglykoldipropylether, Diethylenglykoldibutylether, Triethylenglykoldimethylether, Triethylenglykoldiethylether, Triethylenglykoldipropylether, Triethylenglykoldibutylether, Tetraethylenglykoldimethylether, Tetraethylenglykoldiethylether, Tetraethylenglykoldipropylether und Tetraethylenglykoldibutylether,
  • schwefelhaltige Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid, Diethylsulfoxid, Dimethylsulfon und Sulfolan,
  • Lösungsmittel auf Esterbasis, wie Ethylacetat, Butylacetat, Cellosolve-acetat, Ethylcellosolve-acetat und Butylcellosolve-acetat,
  • Lösungsmittel auf Ketonbasis, wie Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon und Acetophenon,
  • stickstoffhaltige Lösungsmittel, wie N-Methylpyrrolidon, Dimethylacetamid, Dimethylformamid, 1,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon,
  • Lösungsmittel auf Basis aromatischer Kohlenwasserstoffe, wie Toluol und Xylol,
  • Lösungsmittel auf Lactonbasis, wie γ-Butyrolacton, γ-Valerolacton, γ-Caprolacton, γ-Heptalacton, α-Acetyl-γ-butyrolacton und ε-Caprolacton,
  • Lösungsmittel auf Alkoholbasis, wie Butanol, Oktylalkohol, Ethylenglykol und Glycerin, und
  • Lösungsmittel auf Phenolbasis, wie Phenol, Kresol und Xylenol.
Examples of the first polar solvent (A1) and the second polar solvent (A2) are:
  • Polyether alcohol-based solvents, such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether and tetraethylene glycol monoethyl ether,
  • Ether-based solvents, such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dipropyl ether, triethylene glycol dibutyl ether, tetraethylene ether, tetraethylene ether
  • sulfur-containing solvents, such as dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide, dimethyl sulfone and sulfolane,
  • Ester-based solvents, such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate and butyl cellosolve acetate,
  • Ketone-based solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and acetophenone,
  • nitrogen-containing solvents, such as N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2 (1H) -pyrimidinone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone,
  • Solvents based on aromatic hydrocarbons, such as toluene and xylene,
  • Lactone-based solvents, such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-caprolactone, γ-heptalactone, α-acetyl-γ-butyrolactone and ε-caprolactone,
  • Alcohol based solvents such as butanol, octyl alcohol, ethylene glycol and glycerin, and
  • Phenol based solvents such as phenol, cresol and xylenol.

Die Kombination aus dem ersten polaren Lösungsmittel (A1) und dem zweiten polaren Lösungsmittel (A2) kann entsprechend der Variationen des isolierenden wärmebeständigen Harzes (B) und des isolierenden wärmebeständigen Harzes (C) aus diesen Lösungsmitteln in geeigneter Weise ausgewählt werden.The combination of the first polar solvent (A1) and the second polar solvent (A2) can be appropriately selected according to the variations of the insulating heat-resistant resin (B) and the insulating heat-resistant resin (C) from these solvents.

Beispiele für bevorzugte Lösungsmittel für das erste polare Lösungsmittel (A1) sind:

  • stickstoffhaltige Lösungsmittel, wie N-Methylpyrrolidon, Dimethylacetamid, Dimethylformamid, 1,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon,
  • schwefelhaltige Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid, Diethylsulfoxid, Dimethylsulfon und Sulfolan,
  • Lösungsmittel auf Lactonbasis, wie γ-Butyrolacton, γ-Valerolacton, γ-Caprolacton, γ-Heptalacton, α-Acetyl-γ-butyrolacton und ε-Caprolacton,
  • Lösungsmittel auf Ketonbasis, wie Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon und Acetophenon, und
  • Lösungsmittel auf Alkoholbasis, wie Butanol, Oktylalkohol, Ethylenglykol und Glycerin.
Examples of preferred solvents for the first polar solvent (A1) are:
  • nitrogen-containing solvents, such as N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2 (1H) -pyrimidinone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone,
  • sulfur-containing solvents, such as dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide, dimethyl sulfone and sulfolane,
  • Lactone-based solvents, such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-caprolactone, γ-heptalactone, α-acetyl-γ-butyrolactone and ε-caprolactone,
  • Ketone based solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and acetophenone, and
  • Alcohol-based solvents such as butanol, octyl alcohol, ethylene glycol and glycerin.

In den Fällen, in denen das isolierende wärmebeständige Harz (B) und das isolierende wärmebeständige Harz (C), die im Folgenden beschrieben werden, unabhängig voneinander mindestens ein Harz sind, ausgewählt aus einem Polyamidharz, einem Polyimidharz, einem Polyamidimidharz und Vorläufern eines Polyimidharzes und eines Polyamidimidharzes, ist γ-Butyrolacton als erstes polares Lösungsmittel (A1) besonders empfehlenswert.In the cases where the insulating heat-resistant resin (B) and the insulating heat-resistant resin (C) described below are independently at least one resin selected from a polyamide resin, a polyimide resin, a polyamideimide resin and precursors of a polyimide resin, and a polyamideimide resin, γ-butyrolactone is particularly recommended as the first polar solvent (A1).

Beispiele für bevorzugte Lösungsmittel für das zweite polare Lösungsmittel (A2) sind:

  • Lösungsmittel auf Etherbasis, wie Diethylenglykoldimethylether, Diethylenglykoldiethylether, Diethylenglykoldipropylether, Diethylenglykoldibutylether, Triethylenglykoldimethylether, Triethylenglykoldiethylether, Triethylenglykoldipropylether, Triethylenglykoldibutylether, Tetraethylenglykoldimethylether, Tetraethylenglykoldiethylether, Tetraethylenglykoldipropylether und Tetraethylenglykoldibutylether,
  • Lösungsmittel auf Polyetheralkoholbasis, wie Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether, Triethylenglykolmonomethylether, Triethylenglykolmonoethylether, Tetraethylenglykolmonomethylether und Tetraethylenglykolmonoethylether, und
  • Lösungsmittel auf Esterbasis, wie Ethylacetat, Butylacetat, Cellosolve-acetat, Ethylcellosolve-acetat und Butylcellosolve-acetat.
Examples of preferred solvents for the second polar solvent (A2) are:
  • Ether-based solvents, such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dipropyl ether, triethylene glycol dibutyl ether, tetraethylene ether, tetraethylene ether
  • Polyether alcohol based solvents such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether and tetraethylene glycol monoethyl ether, and
  • Ester based solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate and butyl cellosolve acetate.

In den Fällen, in denen das isolierende wärmebeständige Harz (B) und das isolierende wärmebeständige Harz (C), die im Folgenden beschrieben werden, unabhängig voneinander mindestens ein Harz sind, ausgewählt aus einem Polyamidharz, einem Polyimidharz, einem Polyamidimidharz, und Vorläufern eines Polyimidharzes und eines Polyamidimidharzes, ist ein Lösungsmittel auf Polyetheralkoholbasis oder ein Lösungsmittel auf Esterbasis als das zweite polare Lösungsmittel (A2) bevorzugt.In the cases where the insulating heat-resistant resin (B) and the insulating heat-resistant resin (C) described below are independently at least one resin selected from a polyamide resin, a polyimide resin, a polyamideimide resin, and precursors of a polyimide resin and a polyamideimide resin, a solvent based on polyether alcohol or a solvent based on ester is preferred as the second polar solvent (A2).

Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Handhabungseigenschaften des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials liegt die Differenz zwischen dem Siedepunkt des ersten polaren Lösungsmittels (A1) und dem Siedepunkt des zweiten polaren Lösungsmittels (A2) im isolierenden Harzbeschichtungsmaterial vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 100°C, besonders bevorzugt von 10°C bis 50°C und stärker bevorzugt von 10°C bis 30°C. Ferner liegen unter dem Gesichtspunkt der Verlängerung der Nutzungslebensdauer des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials während der Anwendung die Siedepunkte sowohl des ersten polaren Lösungsmittels (A1) als auch des zweiten polaren Lösungsmittels (A2) vorzugsweise bei mindestens 100°C, besonders bevorzugt bei 150°C oder höher.From the viewpoint of improving the handling properties of the insulating resin coating material, the difference between the boiling point of the first polar solvent (A1) and the boiling point of the second polar solvent (A2) in the insulating resin coating material is preferably in a range from 10 to 100 ° C, particularly preferably from 10 ° C to 50 ° C, and more preferably from 10 ° C to 30 ° C. Further, from the viewpoint of extending the service life of the insulating resin coating material during use, the boiling points of both the first polar solvent (A1) and the second polar solvent (A2) are preferably at least 100 ° C, particularly preferably 150 ° C or higher.

Das isolierende wärmebeständige Harz (B) und das isolierende wärmebeständige Harz (C) sind jeweils unabhängig voneinander, vorzugsweise mindestens ein Harz, ausgewählt aus einem Polyamidharz, einem Polyimidharz, einem Polyamidimidharz, und Vorläufern eines Polyimidharzes und eines Polyamidimidharzes. Beispiele für diese Polyamidharze, Polyimidharze, Polyamidimidharze, und Vorläufer von Polyimidharzen und Polyamidimidharzen sind Harze, die durch eine Reaktion zwischen einer aromatischen, aliphatischen oder alicyclischen Diaminverbindung und einer mehrwertigen Carbonsäure mit 2 bis 4 Carboxylgruppen erhalten werden. Der Ausdruck „Vorläufer von Polyimidharzen und Polyamidimidharzen“ steht für eine Polyamidocarbonsäure, bei der es sich um eine Substanz vor der Durchführung einer Dehydratisierungscyclisierung handelt, die bei der Dehydratisierungscyclisierung ein Polyimidharz oder Polyamidimidharz bildet. Das isolierende wärmebeständige Harz (C) ist beispielsweise vorzugsweise in dem oben beschriebenen Lösungsmittelgemisch bei einer Erwärmung auf mindestens 60°C (besonders bevorzugt 60 bis 200°C, stärker bevorzugt 100 bis 180°C) löslich.The insulating heat-resistant resin (B) and the insulating heat-resistant resin (C) are each independently, preferably at least one resin selected from a polyamide resin, a polyimide resin, a polyamideimide resin, and precursors of a polyimide resin and a polyamideimide resin. Examples of these polyamide resins, polyimide resins, polyamideimide resins, and precursors of polyimide resins and Polyamideimide resins are resins obtained by a reaction between an aromatic, aliphatic or alicyclic diamine compound and a polyvalent carboxylic acid having 2 to 4 carboxyl groups. The term "precursor of polyimide resins and polyamideimide resins" stands for a polyamidocarboxylic acid, which is a substance before performing a dehydration cyclization that forms a polyimide resin or polyamideimide resin in the dehydration cyclization. The insulating heat-resistant resin (C) is, for example, preferably soluble in the solvent mixture described above when heated to at least 60 ° C (particularly preferably 60 to 200 ° C, more preferably 100 to 180 ° C).

Beispiele für die aromatische, aliphatische oder alicyclische Diaminverbindung sind Diaminverbindungen mit einer Arylengruppe, einer Alkylengruppe, die eine ungesättigte Bindung enthalten kann, einer Cycloalkylengruppe, die eine ungesättigte Bindung enthalten kann, oder einer Gruppe mit einer Kombination dieser Gruppen. Diese Gruppen können über ein Kohlenstoffatom, ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom, ein Siliciumatom oder eine Gruppe, die eine Kombination dieser Atome enthält, gebunden sein. Ferner kann das an das Kohlenstoffgerüst der Alkylengruppe gebundene Wasserstoffatom jeweils mit einem Fluoratom substituiert sein. Unter den Gesichtspunkten der Wärmebeständigkeit und der mechanischen Festigkeit ist ein aromatisches Diamin bevorzugt.Examples of the aromatic, aliphatic or alicyclic diamine compound are diamine compounds having an arylene group, an alkylene group which may contain an unsaturated bond, a cycloalkylene group which may contain an unsaturated bond, or a group having a combination of these groups. These groups may be bonded through a carbon atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a silicon atom or a group containing a combination of these atoms. Furthermore, the hydrogen atom bonded to the carbon skeleton of the alkylene group can each be substituted with a fluorine atom. From the standpoint of heat resistance and mechanical strength, an aromatic diamine is preferred.

Beispiele für die mehrwertige Carbonsäure mit 2 bis 4 Carboxylgruppen sind eine Dicarbonsäure oder ein reaktives Säurederivat davon, eine Tricarbonsäure oder ein reaktives Säurederivat davon und ein Tetracarbonsäuredianhydrid. Diese Verbindungen können eine Dicarbonsäure, eine Tricarbonsäure oder ein reaktives Säurederivat davon sein, bei denen die Carboxylgruppen an eine Arylgruppe oder eine Cycloalkylgruppe gebunden sind, die eine vernetzte Struktur oder eine ungesättigte Bindung innerhalb des Rings aufweisen können, oder ein Tetracarbonsäuredianhydrid, bei dem die Carboxylgruppen an eine Arylgruppe oder eine Cycloalkylgruppe gebunden sind, die eine vernetzte Struktur oder eine ungesättigte Bindung innerhalb des Rings aufweisen können, und die Dicarbonsäure, die Tricarbonsäure oder ein reaktives Säurederivat davon und das Tetracarbonsäuredianhydrid können über eine Einfachbindung oder ein Kohlenstoffatom, ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom, ein Siliciumatom oder eine Gruppe, die eine Kombination dieser Atome enthält, gebunden sein. Außerdem kann das an das Kohlenstoffgerüst der Alkylengruppe gebundene Wasserstoffatom jeweils mit einem Fluoratom substituiert sein. Unter diesen Verbindungen sind unter dem Gesichtspunkt der Wärmebeständigkeit und der mechanischen Festigkeit Tetracarbonsäuredianhydride bevorzugt. Die Kombination aus der aromatischen, aliphatischen oder alicyclischen Diaminverbindung und der mehrwertigen Carbonsäure mit 2 bis 4 Carboxylgruppen kann entsprechend der Reaktivität und dergleichen gewählt werden.Examples of the polyvalent carboxylic acid having 2 to 4 carboxyl groups are a dicarboxylic acid or a reactive acid derivative thereof, a tricarboxylic acid or a reactive acid derivative thereof and a tetracarboxylic acid dianhydride. These compounds can be a dicarboxylic acid, a tricarboxylic acid or a reactive acid derivative thereof, in which the carboxyl groups are bonded to an aryl group or a cycloalkyl group, which can have a crosslinked structure or an unsaturated bond within the ring, or a tetracarboxylic acid dianhydride, in which the carboxyl groups are attached to an aryl group or a cycloalkyl group, which may have a cross-linked structure or an unsaturated bond within the ring, and the dicarboxylic acid, tricarboxylic acid or a reactive acid derivative thereof and the tetracarboxylic acid dianhydride may have a single bond or a carbon atom, an oxygen atom, a sulfur atom , a silicon atom or a group containing a combination of these atoms. In addition, the hydrogen atom bonded to the carbon skeleton of the alkylene group can each be substituted with a fluorine atom. Among these compounds, tetracarboxylic dianhydrides are preferred from the viewpoint of heat resistance and mechanical strength. The combination of the aromatic, aliphatic or alicyclic diamine compound and the polyvalent carboxylic acid having 2 to 4 carboxyl groups can be selected according to the reactivity and the like.

Die Reaktion kann ohne Verwendung eines Lösungsmittels oder in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels durchgeführt werden. Die Reaktionstemperatur liegt vorzugsweise zwischen 25°C und 250°C und die Reaktionszeit kann entsprechend dem Chargenmaßstab und den Reaktionsbedingungen angemessen gewählt werden.The reaction can be carried out without using a solvent or in the presence of an organic solvent. The reaction temperature is preferably between 25 ° C and 250 ° C and the reaction time can be chosen appropriately according to the batch scale and the reaction conditions.

Das Verfahren, mit dem der Polyimidharz-Vorläufer oder der Polyamidimidharz-Vorläufer einer Dehydratisierungscyclisierung unterzogen wird, um ein Polyimid- oder Polyamidimidharz zu bilden, unterliegt ebenfalls keiner besonderen Beschränkung und übliche Verfahren können verwendet werden. Beispielsweise können thermische Cyclisierungsverfahren, bei denen die Dehydratisierungscyclisierung durch Erwärmen unter Normaldruck oder bei verringertem Druck durchgeführt wird, oder chemische Cyclisierungsverfahren, bei denen ein Dehydratisierungsmittel, wie Essigsäureanhydrid, entweder in Gegenwart oder in Abwesenheit eines Katalysators eingesetzt wird, verwendet werden.The method by which the polyimide resin precursor or the polyamideimide resin precursor is subjected to dehydration cyclization to form a polyimide or polyamideimide resin is also not particularly limited, and conventional methods can be used. For example, thermal cyclization processes in which the dehydration cyclization is carried out by heating under normal pressure or under reduced pressure, or chemical cyclization processes in which a dehydrating agent such as acetic anhydride is used either in the presence or in the absence of a catalyst can be used.

Im Falle eines thermischen Cyclisierungsverfahrens wird die Cyclisierung vorzugsweise durchgeführt, während das durch die Dehydratisierungsreaktion erzeugte Wasser aus dem System entfernt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann die Reaktionsflüssigkeit auf eine Temperatur im Bereich von 80 bis 400°C, vorzugsweise von 100 bis 250°C, erwärmt werden. Ferner kann das Wasser auch durch azeotrope Destillation unter Verwendung eines Lösungsmittels, das mit Wasser ein Azeotrop bildet, wie zum Beispiel Benzol, Toluol oder Xylol, entfernt werden.In the case of a thermal cyclization process, the cyclization is preferably carried out while the water generated by the dehydration reaction is removed from the system. At this time, the reaction liquid can be heated to a temperature in the range of 80 to 400 ° C, preferably 100 to 250 ° C. Furthermore, the water can also be removed by azeotropic distillation using a solvent which forms an azeotrope with water, such as benzene, toluene or xylene.

Im Falle eines chemischen Cyclisierungsverfahrens wird die Reaktion in Gegenwart eines chemischen Dehydratisierungsmittels bei einer Temperatur von 0 bis 120°C, vorzugsweise 10 bis 80°C, durchgeführt. Beispiele für chemische Dehydratisierungsmittel, die vorteilhaft eingesetzt werden können, sind Säureanhydride, wie Essigsäureanhydrid, Propionsäureanhydrid, Buttersäureanhydrid und Benzoesäureanhydrid sowie Carbodiimidverbindungen, wie Dicyclohexylcarbodiimid. Während der Reaktion wird vorzugsweise auch ein Material, das die Cyclisierungsreaktion beschleunigt, wie Pyridin, Isochinolin, Trimethylamin, Triethylamin, Aminopyridin oder Imidazol, in Kombination mit dem chemischen Dehydratisierungsmittel verwendet. Das chemische Dehydratisierungsmittel wird in einem Verhältnis von 90 bis 600 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diaminverbindung, verwendet und das Material, das die Cyclisierungsreaktion beschleunigt, wird in einem Verhältnis von 40 bis 300 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Diaminverbindung, verwendet. Weiterhin kann ein Dehydratisierungskatalysator, einschließlich Phosphorverbindungen, wie Triphenylphosphit, Tricyclohexylphosphit, Triphenylphosphat, Phosphorsäure und Phosphorpentoxid, und Borverbindungen, wie Borsäure und Borsäureanhydrid, verwendet werden.In the case of a chemical cyclization process, the reaction is carried out in the presence of a chemical dehydrating agent at a temperature of 0 to 120 ° C, preferably 10 to 80 ° C. Examples of chemical dehydrating agents that can be used advantageously are acid anhydrides, such as acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride and benzoic anhydride, and carbodiimide compounds, such as dicyclohexylcarbodiimide. A material which accelerates the cyclization reaction, such as pyridine, isoquinoline, trimethylamine, triethylamine, Aminopyridine or imidazole, used in combination with the chemical dehydrating agent. The chemical dehydrating agent is used in a ratio of 90 to 600 mol% based on the total amount of the diamine compound, and the material which accelerates the cyclization reaction is used in a ratio of 40 to 300 mol% based on the total amount of the diamine compound , used. Furthermore, a dehydration catalyst including phosphorus compounds such as triphenyl phosphite, tricyclohexyl phosphite, triphenyl phosphate, phosphoric acid and phosphorus pentoxide, and boron compounds such as boric acid and boric anhydride can be used.

Nach dem Abschluss der Imidisierung durch Dehydratisierung wird die Reaktionsflüssigkeit in einen großen Überschuss eines Lösungsmittels gegossen, das mit dem oben genannten ersten polaren Lösungsmittel (A1) und dem zweiten polaren Lösungsmittel (A2) kompatibel ist und relativ zu den isolierenden wärmebeständigen Harzen (B) und (C) ein schlechtes Lösungsmittel ist, wie zum Beispiel ein niedrigerer Alkohol wie Methanol, Wasser oder eine Mischung davon, wodurch ein Niederschlag des Harzes erhalten wird, und anschließend der Niederschlags filtriert wird und das Lösungsmittels getrocknet wird. Unter dem Gesichtspunkt der Verringerung der ionischen Restverunreinigungen ist ein thermisches Cyclisierungsverfahren bevorzugt.After completion of the imidization by dehydration, the reaction liquid is poured into a large excess of a solvent compatible with the above-mentioned first polar solvent (A1) and the second polar solvent (A2) and relative to the insulating heat-resistant resins (B) and (C) is a poor solvent, such as a lower alcohol such as methanol, water or a mixture thereof, whereby a precipitate of the resin is obtained, and then the precipitate is filtered and the solvent is dried. From the standpoint of reducing residual ionic impurities, a thermal cyclization process is preferred.

Die Arten des bevorzugten ersten polaren Lösungsmittels (A1) und zweiten polaren Lösungsmittels (A2) können entsprechend der Art des isolierenden wärmebeständigen Harzes (B) und des isolierenden wärmebeständigen Harzes (C) bestimmt werden. Beispiele für bevorzugte Kombinationen (Lösungsmittelgemische) des ersten polaren Lösungsmittels (A1) und des zweiten polaren Lösungsmittels (A2) sind die beiden im Folgenden beschriebenen Typen a) und b).The types of the preferred first polar solvent (A1) and second polar solvent (A2) can be determined according to the types of the insulating heat-resistant resin (B) and the insulating heat-resistant resin (C). Examples of preferred combinations (solvent mixtures) of the first polar solvent (A1) and the second polar solvent (A2) are the two types a) and b) described below.

  • (a) Eine Kombination aus dem ersten polaren Lösungsmittel (A1): ein oben genanntes stickstoffhaltiges Lösungsmittel, wie N-Methylpyrrolidon oder Dimethylacetamid; ein oben genanntes schwefelhaltiges Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid; ein oben genanntes Lösungsmittel auf Lactonbasis, wie γ-Butyrolacton; oder ein oben genanntes Lösungsmittel auf Phenolbasis, wie Xylenol, und dem zweiten polaren Lösungsmittel (A2): ein oben genanntes Lösungsmittel auf Etherbasis, wie Diethylenglykoldimethylether; ein oben genanntes Lösungsmittel auf Ketonbasis, wie Cyclohexanon; ein oben genanntes Lösungsmittel auf Esterbasis, wie Butylcellosolve-acetat; ein oben genanntes Lösungsmittel auf Alkoholbasis, wie Butanol; oder ein oben genanntes Lösungsmittel auf Basis aromatischer Kohlenwasserstoffe, wie Xylol.(a) A combination of the first polar solvent (A1): an above-mentioned nitrogen-containing solvent such as N-methylpyrrolidone or dimethylacetamide; an above-mentioned sulfur-containing solvent such as dimethyl sulfoxide; an above-mentioned lactone-based solvent such as γ-butyrolactone; or an abovementioned phenol-based solvent, such as xylenol, and the second polar solvent (A2): an above-mentioned ether-based solvent such as diethylene glycol dimethyl ether; an above-mentioned ketone-based solvent such as cyclohexanone; an above-mentioned ester-based solvent such as butyl cellosolve acetate; an alcohol-based solvent mentioned above, such as butanol; or an above-mentioned solvent based on aromatic hydrocarbons, such as xylene.
  • (b) Eine Kombination aus dem ersten polaren Lösungsmittel (A1): ein oben genanntes Lösungsmittel auf Etherbasis, wie Tetraethylenglykoldimethylether; oder ein oben genanntes Lösungsmittel auf Ketonbasis, wie Cyclohexanon, und dem zweiten polaren Lösungsmittel (A2): ein oben genanntes Lösungsmittel auf Esterbasis, wie Butylcellosolve-acetat oder Ethylacetat; ein oben genanntes Lösungsmittel auf Alkoholbasis, wie Butanol; ein oben genanntes Lösungsmittel auf Polyetheralkoholbasis, wie Diethylenglykolmonoethylether; oder ein oben genanntes Lösungsmittel auf der Basis aromatischer Kohlenwasserstoffe, wie Xylol.(b) A combination of the first polar solvent (A1): an above-mentioned ether-based solvent such as tetraethylene glycol dimethyl ether; or an above-mentioned ketone-based solvent such as cyclohexanone and the second polar solvent (A2): an above-mentioned ester-based solvent such as butyl cellosolve acetate or ethyl acetate; an alcohol-based solvent mentioned above, such as butanol; an abovementioned polyether alcohol-based solvent, such as diethylene glycol monoethyl ether; or an above-mentioned solvent based on aromatic hydrocarbons, such as xylene.

Beispiele für das isolierende wärmebeständige Harz (B) und das isolierende wärmebeständige Harz (C), die mit dem Typ (a) des Lösungsmittelgemisches verwendet werden können, sind die im Folgenden beschriebenen Harze. Beispiele für das isolierende wärmebeständige Harz (B) sind Harze mit Struktureinheiten der unten gezeigten Formeln (1) bis (10).Examples of the insulating heat-resistant resin (B) and the insulating heat-resistant resin (C) that can be used with the type (a) of the mixed solvent are the resins described below. Examples of the insulating heat-resistant resin (B) are resins having structural units of the formulas (1) to (10) shown below.

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In Formel (1) steht X für -CH2-, -O-, -CO-, -SO2- oder eine Gruppe der unten gezeigten Formeln (a) bis (i) und in Formel (i) steht p für eine Zahl von 1 bis 100.In formula (1), X represents -CH 2 -, -O-, -CO-, -SO 2 - or a group of the formulas (a) to (i) shown below and in formula (i) p represents a number from 1 to 100.

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In Formel (2) stehen R1 und R2 jeweils für ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und können gleich oder verschieden sein. X hat die gleiche Bedeutung wie X in Formel (1).In formula (2), R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms and can be the same or different. X has the same meaning as X in formula (1).

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In Formel (3) steht M für eine Gruppe der unten gezeigten Formel (c), (h), (i) oder (j) und in Formel (i) steht p für eine Zahl von 1 bis 100.In formula (3), M represents a group of formula (c), (h), (i) or (j) shown below, and in formula (i) p represents a number from 1 to 100.

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In Formel (4) hat X die gleiche Bedeutung wie X in Formel (1).In formula (4), X has the same meaning as X in formula (1).

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In Formel (5) hat X die gleiche Bedeutung wie X in Formel (1).In formula (5), X has the same meaning as X in formula (1).

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In Formel (6) stehen R3 und R4 jeweils für eine Methylgruppe, Ethylgruppe, Propylgruppe oder Phenylgruppe und können gleich oder verschieden sein. X hat die gleiche Bedeutung wie X in Formel (1). In formula (6), R 3 and R 4 each represent a methyl group, ethyl group, propyl group or phenyl group and can be the same or different. X has the same meaning as X in formula (1).

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In Formel (8) steht x1 für 0 oder 2 und X hat die gleiche Bedeutung wie X in Formel (1).In formula (8), x 1 is 0 or 2 and X has the same meaning as X in formula (1).

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Beispiele für das isolierende wärmebeständige Harz (C) sind Harze mit Struktureinheiten der unten gezeigten Formeln (11) bis (20).Examples of the insulating heat-resistant resin (C) are resins having structural units of the formulas (11) to (20) shown below.

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In Formel (11) steht Y für eine Gruppe der unten gezeigten Formel (a), (c) oder (h).In formula (11), Y represents a group of formula (a), (c) or (h) shown below.

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In Formel (12) hat Y die gleiche Bedeutung wie Y in Formel (11). Die mit * gekennzeichneten Abschnitte sind aneinander gebunden (diese Konvention gilt auch im Folgenden).In formula (12), Y has the same meaning as Y in formula (11). The sections marked with * are bound together (this convention also applies in the following).

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In Formel (14) steht Z für -CH2-, -O-, -CO-, -SO2- oder eine Gruppe der unten gezeigten Formel (a) oder (d).In formula (14), Z represents -CH 2 -, -O-, -CO-, -SO 2 - or a group of formula (a) or (d) shown below.

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In Formel (16) hat Z die gleiche Bedeutung wie Z in Formel (14).In formula (16), Z has the same meaning as Z in formula (14).

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In Formel (20) hat X die gleiche Bedeutung wie X in Formel (1) und n und m stehen jeweils unabhängig voneinander für eine Zahl von 1 oder größer. Das Verhältnis (n/m) zwischen n und m liegt vorzugsweise in einem Bereich von 80/20 bis 30/70, besonders bevorzugt von 70/30 bis 50/50.In formula (20), X has the same meaning as X in formula (1) and n and m each independently represent a number of 1 or greater. The ratio (n / m) between n and m is preferably in a range from 80/20 to 30/70, particularly preferably from 70/30 to 50/50.

Unter den verschiedenen oben beschriebenen Kombinationen ist es bevorzugt ein Lösungsmittel auf Lactonbasis oder ein stickstoffhaltiges Lösungsmittel als erstes polares Lösungsmittel (A1), ein Lösungsmittel auf Etherbasis oder ein Lösungsmittel auf Esterbasis als zweites polares Lösungsmittel (A2), ein Harz der Formel (1) als das isolierende wärmebeständige Harz (B) und ein Harz mit einer Struktureinheit der Formel (20) oder der Formel (16) als das isolierende wärmebeständige Harz (C) zu verwenden. Among the various combinations described above, it is preferred to use a lactone-based solvent or a nitrogenous solvent as the first polar solvent (A1), an ether-based solvent or an ester-based solvent as the second polar solvent (A2), a resin of formula (1) as to use the insulating heat-resistant resin (B) and a resin having a structural unit of the formula (20) or the formula (16) as the insulating heat-resistant resin (C).

Beispiele für das isolierende wärmebeständige Harz (B) und das isolierende wärmebeständige Harz (C), die mit dem Lösungsmittelgemisch des Typ b) verwendet werden können, sind die im Folgenden beschriebenen Harze.Examples of the insulating heat-resistant resin (B) and the insulating heat-resistant resin (C) that can be used with the mixed solvent of type b) are the resins described below.

Beispiele für das isolierende wärmebeständige Harz (B) sind Harze mit Struktureinheiten der unten gezeigten Formeln (21) und (22) und Polysiloxanimide mit Struktureinheiten der oben gezeigten Formel (6).Examples of the insulating heat-resistant resin (B) are resins having structural units of the formulas (21) and (22) shown below and polysiloxaneimides having structural units of the formula (6) shown above.

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In Formel (22) steht Z1 für -O-, -CO- oder eine Gruppe der unten gezeigten Formeln (d), (e), (k) und (1). R5 und R6 stehen jeweils für eine Gruppe der unten gezeigten Formel (m) oder (n) und können gleich oder verschieden sein. Weiterhin steht p für eine Zahl von 1 bis 100.In formula (22), Z 1 represents -O-, -CO- or a group of formulas (d), (e), (k) and (1) shown below. R 5 and R 6 each represent a group of the formula (m) or (n) shown below and may be the same or different. Furthermore, p stands for a number from 1 to 100.

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Beispiele für das isolierende wärmebeständige Harz (C) sind Polyetheramidimide mit einer Struktureinheit, in der X in der obigen Formel (1) für eine Gruppe der unten gezeigten Formel (a), (b) oder (i) steht und die Polyimide der oben gezeigten Formeln (5) bis (9) (jedoch mit Ausnahme der Fälle, in denen X in den Formeln (5), (6) und (8) für eine Gruppe der unten gezeigten Formel (a) steht).Examples of the insulating heat-resistant resin (C) are polyether amide imides having a structural unit in which X in the above formula (1) represents a group of the formula (a), (b) or (i) shown below and the polyimides of the above shown Formulas (5) through (9) (except for the cases where X in formulas (5), (6) and (8) represents a group of formula (a) shown below).

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In Formel (i) steht p für eine Zahl von 1 bis 100.In formula (i), p represents a number from 1 to 100.

Die Reihenfolge, in der die Ausgangsmaterialien bei der Herstellung des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials zugegeben werden, unterliegt keiner besonderen Beschränkung. So können zum Beispiel die oben genannten Ausgangsmaterialien für das isolierende Harzbeschichtungsmaterial alle gleichzeitig gemischt werden oder es können zuerst das erste polare Lösungsmittel (A1) und das zweite polare Lösungsmittel (A2) gemischt werden, anschließend das isolierende wärmebeständige Harz (B) mit dem Lösungsmittelgemisch gemischt werden und das isolierende wärmebeständige Harz (C) dann zu dem Lösungsgemisch aus dem ersten polaren Lösungsmittel (A1), dem zweiten polaren Lösungsmittel (A2) und dem isolierenden wärmebeständigen Harz (B) gegeben werden.The order in which the raw materials are added in the manufacture of the insulating resin coating material is not particularly limited. For example, the above-mentioned raw materials for the insulating resin coating material can all be mixed at the same time, or the first polar solvent (A1) and the second polar solvent (A2) can be mixed first, then the insulating heat-resistant resin (B) can be mixed with the mixed solvent and the insulating heat-resistant resin (C) is then added to the mixed solution of the first polar solvent (A1), the second polar solvent (A2) and the insulating heat-resistant resin (B).

Vorzugsweise wird das Ausgangsmaterialgemisch für das isolierende Harzbeschichtungsmaterial auf eine Temperatur erwärmt, bei der sich das isolierende wärmebeständige Harz (C) in dem Lösungsgemisch aus dem ersten polaren Lösungsmittel (A1), dem zweiten polaren Lösungsmittel (A2) und dem isolierenden wärmebeständigen Harz (B) hinreichend löst, und unter Rühren oder dergleichen gründlich vermischt.Preferably, the raw material mixture for the insulating resin coating material is heated to a temperature at which the insulating heat-resistant resin (C) in the mixed solution of the first polar solvent (A1), the second polar solvent (A2) and the insulating heat-resistant resin (B) dissolves sufficiently, and mixed thoroughly with stirring or the like.

Bei Raumtemperatur ist in dem auf die oben beschriebene Weise erhaltenen isolierenden Harzbeschichtungsmaterial das isolierende wärmebeständige Harz (C) in einer Lösung dispergiert, die das erste polare Lösungsmittel (A1), das zweite polare Lösungsmittel (A2) und das isolierende wärmebeständige Harz (B) enthält. Mit anderen Worten, das isolierende wärmebeständige Harz (C) liegt als ein Füllstoff in dem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial vor und kann dem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial während der Zufuhr des Beschichtungsmaterials zum oberen Abschnitt des Drahts ein geeignetes Maß an Thixotropie verleihen. At room temperature, in the insulating resin coating material obtained as described above, the insulating heat-resistant resin (C) is dispersed in a solution containing the first polar solvent (A1), the second polar solvent (A2) and the insulating heat-resistant resin (B) . In other words, the insulating heat-resistant resin (C) is present as a filler in the insulating resin coating material and can impart an appropriate level of thixotropy to the insulating resin coating material while the coating material is being fed to the upper portion of the wire.

Das isolierende wärmebeständige Harz (C), das in dem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial dispergiert ist, kann in Teilchenform mit einer mittleren Teilchengröße von nicht mehr als 50 µm, vorzugsweise von 0,01 bis 10 µm, und besonders bevorzugt von 0,1 bis 5 µm, vorliegen. Ferner beträgt die maximale Teilchengröße vorzugsweise 10 µm, besonders bevorzugt 5 µm. Die mittlere Teilchengröße und die maximale Teilchengröße des isolierenden wärmebeständigen Harzes (C) kann unter Verwendung des Teilchengrößenverteilungsanalysators SALD-2200 der Firma Shimadzu Corporation gemessen werden.The insulating heat-resistant resin (C) dispersed in the insulating resin coating material may be in particulate form having an average particle size of not more than 50 µm, preferably from 0.01 to 10 µm, and particularly preferably from 0.1 to 5 µm, are available. Furthermore, the maximum particle size is preferably 10 μm, particularly preferably 5 μm. The mean particle size and the maximum particle size of the insulating heat-resistant resin (C) can be measured using the SALD-2200 particle size distribution analyzer from Shimadzu Corporation.

Das Mischungsverhältnis zwischen dem ersten polaren Lösungsmittel (A1) und dem zweiten polaren Lösungsmittel (A2) variiert in Abhängigkeit von der verwendeten Art des isolierenden wärmebeständigen Harzes (B) und des isolierenden wärmebeständigen Harzes (C), der Löslichkeit dieser Harze in dem ersten polaren Lösungsmittel (A1) und dem zweiten polaren Lösungsmittel (A2) und den verwendeten Mengen der Harze, aber unter dem Gesichtspunkt der Aufrechterhaltung eines hervorragenden Gleichgewichts zwischen der Fließfähigkeit des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials, der Auflösung des Harzfilms, der Formbeständigkeit und der Ebenheit der Oberfläche, liegt das Mischungsverhältnis (A1:A2) üblicherweise in einem Bereich von 6:4 bis 9:1, vorzugsweise von 6.5:3,5 bis 8,5:1,5, und besonders bevorzugt von 7:3 bis 8:2.The mixing ratio between the first polar solvent (A1) and the second polar solvent (A2) varies depending on the kind of the insulating heat-resistant resin (B) and the insulating heat-resistant resin (C), the solubility of these resins in the first polar solvent (A1) and the second polar solvent (A2) and the amounts of the resins used, but the mixing ratio is from the viewpoint of maintaining an excellent balance between the flowability of the insulating resin coating material, the dissolution of the resin film, the dimensional stability and the flatness of the surface (A1: A2) usually in a range from 6: 4 to 9: 1, preferably from 6.5: 3.5 to 8.5: 1.5, and particularly preferably from 7: 3 to 8: 2.

In dem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial wird das Lösungsmittelgemisch aus dem ersten polaren Lösungsmittel (A1) und dem zweiten polaren Lösungsmittel (A2) in einer Menge zugegeben, die vorzugsweise in einem Bereich von 100 bis 3.500 Massenteilen und besonders bevorzugt im Bereich von 150 bis 1.000 Massenteilen, pro 100 Massenteile der Gesamtharzmasse des isolierenden wärmebeständigen Harzes (B) und des isolierenden wärmebeständigen Harzes (C), liegt.In the insulating resin coating material, the mixed solvent of the first polar solvent (A1) and the second polar solvent (A2) is added in an amount that is preferably in a range of 100 to 3,500 parts by mass, and particularly preferably in a range of 150 to 1,000 parts by mass, per 100 parts by mass of the total resin mass of the insulating heat-resistant resin (B) and the insulating heat-resistant resin (C).

Das Mischungsverhältnis zwischen dem isolierenden wärmebeständigen Harz (B) und dem isolierenden wärmebeständigen Harz (C) unterliegt keiner besonderen Beschränkung und die Mischungsmengen können nach Wunsch eingestellt werden, das isolierende wärmebeständige Harz (C) wird aber vorzugsweise in einer Menge von 10 bis 300 Massenteilen und besonders bevorzugt in einer Menge von 10 bis 200 Massenteilen, pro 100 Massenteile der Gesamtmenge des isolierenden wärmebeständigen Harzes (B), zugegeben. Wenn die verwendete Menge des isolierenden wärmebeständigen Harzes (C) weniger als 10 Massenteile beträgt, dann neigen die thixotropen Eigenschaften des erhaltenen wärmebeständigen isolierenden Harzbeschichtungsmaterials dazu, sich zu verschlechtern, wohingegen, wenn die Menge 300 Massenteile übersteigt, dann neigen die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Harzfilms dazu, sich zu verschlechtern.The mixing ratio between the insulating heat-resistant resin (B) and the insulating heat-resistant resin (C) is not particularly limited, and the mixing amounts can be set as desired, but the insulating heat-resistant resin (C) is preferably used in an amount of 10 to 300 parts by mass and more preferably in an amount of 10 to 200 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of the insulating heat-resistant resin (B). If the amount of the insulating heat-resistant resin (C) used is less than 10 parts by mass, the thixotropic properties of the obtained heat-resistant insulating resin coating material tend to deteriorate, whereas if the amount exceeds 300 parts by mass, the physical properties of the resin film obtained tend to deteriorate to deteriorate.

Unter dem Gesichtspunkt der Formbeständigkeit weist das isolierende Harzbeschichtungsmaterial bei 25°C eine Viskosität auf, die in einem Bereich von 30 bis 500 Pa·s, vorzugsweise von 50 bis 400 Pa·s, und besonders bevorzugt von 70 bis 300 Pa·s liegt. Beträgt die Viskosität bei 25°C 30 Pa·s oder weniger, so wird die Formbeständigkeit beim Drucken tendenziell problematisch. Wenn die Viskosität 500 Pa·s oder mehr beträgt, verschlechtert sich tendenziell die Verarbeitbarkeit. Die Viskosität kann durch Einstellen der Konzentration der nichtflüchtigen Fraktion (im Folgenden als NV abgekürzt) des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials oder durch Einstellen des Molekulargewichts des ersten polaren Lösungsmittels (A1), des isolierenden wärmebeständigen Harzes (B) oder des isolierenden wärmebeständigen Harzes (C) gesteuert werden. Zum Beispiel werden die Molekulargewichte des isolierenden wärmebeständigen Harzes (B) und des isolierenden wärmebeständigen Harzes (C), gemessen als Standard-Polystyrol-Äquivalentes gewichtsgemitteltes Molekulargewicht unter Verwendung von Gelpermeationschromatographie, üblicherweise auf Werte innerhalb eines Bereichs von 10.000 bis 100.000, vorzugsweise von 20.000 bis 80.000, und besonders bevorzugt von 30.000 bis 60.000, eingestellt.From the standpoint of dimensional stability, the insulating resin coating material has a viscosity at 25 ° C which is in a range from 30 to 500 Pa · s, preferably from 50 to 400 Pa · s, and particularly preferably from 70 to 300 Pa · s. If the viscosity is 30 Pa · s or less at 25 ° C, dimensional stability in printing tends to be problematic. When the viscosity is 500 Pa · s or more, processability tends to deteriorate. The viscosity can be controlled by adjusting the concentration of the non-volatile fraction (hereinafter abbreviated as NV) of the insulating resin coating material or by adjusting the molecular weight of the first polar solvent (A1), the insulating heat-resistant resin (B) or the insulating heat-resistant resin (C) . For example, the molecular weights of the insulating heat-resistant resin (B) and the insulating heat-resistant resin (C) measured as standard polystyrene equivalent weight-average molecular weight using gel permeation chromatography are usually set to values within a range of 10,000 to 100,000, preferably 20,000 to 80,000, and particularly preferably from 30,000 to 60,000.

Das isolierende Harzbeschichtungsmaterial hat einen Thixotropieindex, der üblicherweise in einem Bereich von 2,0 bis 10,0, vorzugsweise von 2,0 bis 6,0, besonders bevorzugt von 2,5 bis 5,5, und stärker bevorzugt von 3,0 bis 5,0 liegt. Liegt der Thixotropieindex unter 2,0, verschlechtert sich die Druckbarkeit, während sich bei einem Thixotropieindex über 6,0 die Verarbeitbarkeit verschlechtert und die Herstellung des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials schwierig wird.The insulating resin coating material has a thixotropy index, usually in a range from 2.0 to 10.0, preferably from 2.0 to 6.0, particularly preferably from 2.5 to 5.5, and more preferably from 3.0 to 5.0 lies. If the thixotropy index is less than 2.0, the printability deteriorates, while if the thixotropy index is more than 6.0, the processability deteriorates and the production of the insulating resin coating material becomes difficult.

Harzversiegelungselement Resin sealing element

Das Harzversiegelungselement ist so vorgesehen, dass es mindestens die oben genannte zweite Versiegelungsschicht bedeckt. Das Harzversiegelungselement ist vorzugsweise auf der gesamten Oberfläche des Substrats vorgesehen, so dass es das Halbleiterelement und die obere Oberfläche der zweiten Versiegelungsschicht bedeckt. Da der Draht bereits versiegelt wurde, muss das Auftreten von Problemen, wie zum Beispiel ein Drahtfluss beim Bilden des Harzversiegelungselements, nicht berücksichtigt werden. Das Harzversiegelungselement unterliegt keiner besonderen Beschränkung und kann aus den auf dem technischen Gebiet bekannten Materialien gebildet werden.The resin sealing member is provided so as to cover at least the above-mentioned second sealing layer. The resin sealing member is preferably provided on the entire surface of the substrate so that it covers the semiconductor element and the upper surface of the second sealing layer. Since the wire has already been sealed, the occurrence of problems such as a wire flow when forming the resin sealing member need not be considered. The resin sealing member is not particularly limited and can be formed from the materials known in the art.

Beispiele für das Material, das zur Bildung des Harzversiegelungselements verwendet wird, sind eine härtbare Zusammensetzung, die ein Epoxidharz und ein Phenolharz enthält. Das Phenolharz wird als Härtungsmittel für das Epoxidharz verwendet.Examples of the material used to form the resin sealing member are a curable composition containing an epoxy resin and a phenolic resin. The phenolic resin is used as a curing agent for the epoxy resin.

Spezifische Beispiele für das Epoxidharz sind ein Biphenyl-Epoxidharz, ein Bisphenol-(wie Bisphenol F und Bisphenol A)-Epoxidharz, ein Triphenylmethan-Epoxidharz, ein ortho-Kresol-Novolak-Epoxidharz und ein Naphthalin-Epoxidharz. Weitere spezifische Beispiele für das Phenolharz sind ein Triphenylmethan-Phenolharz, ein Phenol-Aralkyl-Phenolharz, ein Xyloc-Phenolharz, ein Copolymer-Phenol-Aralkyl-Phenolharz, ein Naphthol-Aralkyl-Phenolharz und ein Biphenylen-Aralkyl-Phenolharz. Für beide Harzarten kann ein einziges Harz allein verwendet werden oder es kann eine Kombination aus zwei oder mehreren Harzen verwendet werden.Specific examples of the epoxy resin are a biphenyl epoxy resin, a bisphenol (such as bisphenol F and bisphenol A) epoxy resin, a triphenylmethane epoxy resin, an ortho-cresol novolac epoxy resin and a naphthalene epoxy resin. Further specific examples of the phenolic resin are a triphenylmethane phenolic resin, a phenol aralkyl phenolic resin, a xyloc phenolic resin, a copolymer phenolic aralkyl phenolic resin, a naphthol aralkyl phenolic resin and a biphenylene aralkyl phenolic resin. For both types of resin, a single resin can be used alone, or a combination of two or more resins can be used.

<Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung><Method of Manufacturing a Semiconductor Device>

3 stellt eine Reihe von schematischen Querschnittsansichten dar, die ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung beschreiben, wobei (a) bis (d) jeweils einem der Schritte entsprechen. In einer Ausführungsform umfasst das Herstellungsverfahren mindestens die im Folgenden beschriebenen Schritte (a) bis (c) und vorzugsweise auch den Schritt (d). 3rd FIG. 12 is a series of schematic cross-sectional views describing a method of manufacturing a semiconductor device, where (a) through (d) each correspond to one of the steps. In one embodiment, the production method comprises at least steps (a) to (c) described below and preferably also step (d).

Schritt (a): Wie in 3(a) dargestellt, werden das Substrat 1 und das auf dem Substrat 1 angeordnete Halbleiterelement 2 durch den Draht 3 elektrisch verbunden. Der Begriff „elektrisch verbunden“ bedeutet für gewöhnlich, dass auf dem Substrat 1 und dem Halbleiterelement 2 jeweils eine Elektrode (in den Zeichnungen nicht dargestellt) vorgesehen ist und dass diese Elektroden mit einem Draht verbunden werden. Das Verbinden des Drahtes kann mit einer Drahtbondvorrichtung erfolgen. In einer Ausführungsform kann die Höhe von der Oberfläche des Substrats bis zum Scheitelpunkt 3a des Drahts (in der Zeichnung durch das Bezugszeichen „h“ gekennzeichnet) zwischen 0,5 und 1,5 mm betragen. Beispielsweise beträgt die Höhe vorzugsweise etwa 1 mm. Weiterhin kann der Drahtdurchmesser im Falle eines Golddrahtes in einem Bereich von 10 µm bis 30 µm liegen. In den Fällen, in denen ein Aluminiumdraht in einer Leistungshalbleiteranwendung verwendet wird, kann der Drahtdurchmesser des Aluminiumdrahtes in einem Bereich von 80 bis 600 µm liegen, wobei auch die Höhe h im Vergleich zu einem Golddraht tendenziell zunimmt.Step (a): As in 3 (a) shown are the substrate 1 and that on the substrate 1 arranged semiconductor element 2nd through the wire 3rd electrically connected. The term "electrically connected" usually means that on the substrate 1 and the semiconductor element 2nd in each case one electrode (not shown in the drawings) is provided and that these electrodes are connected with a wire. The wire can be connected using a wire bonding device. In one embodiment, the height can be from the surface of the substrate to the apex 3a of the wire (identified by the reference symbol “h” in the drawing) is between 0.5 and 1.5 mm. For example, the height is preferably about 1 mm. Furthermore, the wire diameter in the case of a gold wire can be in a range from 10 μm to 30 μm. In cases where an aluminum wire is used in a power semiconductor application, the wire diameter of the aluminum wire can range from 80 to 600 µm, including the height H compared to a gold wire tends to increase.

Schritt (b): Wie in 3(b) dargestellt, wird ein flüssiges Versiegelungsmaterial in den Raum unterhalb des Scheitelpunkts 3a des Drahts zugeführt. Das Verfahren, das für die Zufuhr des flüssigen Versiegelungsmaterials verwendet wird, unterliegt keiner besonderen Beschränkung und es kann ein Abgabeverfahren, ein Einspritzverfahren oder ein Druckverfahren oder dergleichen kann verwendet werden. In einer Ausführungsform wird vorzugsweise ein Abgabeverfahren verwendet. Unter den verschiedenen Möglichkeiten ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem eine Sprühabgabevorrichtung verwendet wird, um das flüssige Versiegelungsmaterial von der Seite des Drahts aus einzuspritzen. Durch die Verwendung einer Sprühabgabevorrichtung zum Einspritzen des flüssigen Versiegelungsmaterials in den Raum unterhalb des Drahts kann der Raum einfach und ohne Hohlräume gefüllt werden. Durch das anschließende Härten des zugeführten flüssigen Versiegelungsmaterials kann die erste Versiegelungsschicht 4a gebildet werden. Das flüssige Versiegelungsmaterial kann vor dem anschließenden in Schritt (c) beschriebenen Zuführen des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials oder nach dem Zuführen des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials gehärtet werden. So wird zum Beispiel in den Fällen, in denen das flüssige Versiegelungsmaterial ein wärmehärtbares Harz ist, das flüssige Versiegelungsmaterial vorzugsweise durch Erwärmen im Anschluss an das Einspritzen des flüssigen Versiegelungsmaterials in den Raum gehärtet. Die Temperatur während dieses Wärmehärtens kann abhängig von der Art des verwendeten Versiegelungsmaterials entsprechend eingestellt werden, wobei eine übliche Temperatur vorzugsweise in einem Bereich von 100 bis 200°C liegt.Step (b): As in 3 (b) is shown, a liquid sealing material is placed in the space below the vertex 3a of the wire fed. The method used for the supply of the liquid sealing material is not particularly limited, and a dispensing method, an injection method or a printing method or the like can be used. In one embodiment, a delivery method is preferably used. Among the various possibilities, a method is preferred in which a spray dispenser is used to inject the liquid sealing material from the side of the wire. By using a spray dispenser to inject the liquid sealing material into the space below the wire, the space can be filled easily and without voids. By subsequently hardening the supplied liquid sealing material, the first sealing layer can 4a be formed. The liquid sealing material may be hardened before the subsequent supply of the insulating resin coating material described in step (c) or after the supply of the insulating resin coating material. For example, in cases where the liquid sealing material is a thermosetting resin, the liquid sealing material is preferably cured by heating following the injection of the liquid sealing material into the room. The temperature during this heat curing can be set accordingly depending on the type of sealing material used, a customary temperature preferably being in a range from 100 to 200 ° C.

Schritt (c): Wie in 3(c) dargestellt, wird ein isolierendes Harzbeschichtungsmaterial auf die erste Versiegelungsschicht 4a zugeführt, wobei der Draht 3 dazwischen angeordnet ist. In den Fällen, in denen das flüssige Versiegelungsmaterials nicht während des Schrittes (b) gehärtet wird, wird das isolierende Harzbeschichtungsmaterial auf die Oberseite des flüssigen Versiegelungsmaterials, das in den oben genannten Raum zugeführt wurde, zugeführt. Das Verfahren zum Zuführen des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials unterliegt keiner besonderen Beschränkung und es kann ein Abgabeverfahren oder ein Einspritzverfahren oder dergleichen verwendet werden. In einer Ausführungsform wird vorzugsweise ein Abgabeverfahren verwendet. Das isolierende Harzbeschichtungsmaterial wird vorzugsweise auf die erste Versiegelungsschicht, die aus dem gehärteten Produkt aus dem flüssigen Versiegelungsmaterial gebildete ist, zugeführt. Indem Schritt (c) nach dem Schritt (b) durchgeführt wird, kann das isolierende Harzbeschichtungsmaterial auf dem Draht gehalten werden, ohne dass Probleme wie zum Beispiel das Abfließen der Flüssigkeit auftreten, und das anschließende Trocknen ermöglicht es die die zweite Versiegelungsschicht auf einfache Art und Weist zu bilden. Step (c): As in 3 (c) an insulating resin coating material is applied to the first sealing layer 4a fed, the wire 3rd is arranged in between. In cases where the liquid sealing material is not cured during step (b), the insulating resin coating material is supplied on top of the liquid sealing material that has been supplied into the above-mentioned space. The method for supplying the insulating resin coating material is not particularly limited, and a delivery method or an injection method or the like can be used. In one embodiment, a delivery method is preferably used. The insulating resin coating material is preferably fed onto the first sealing layer formed from the cured product from the liquid sealing material. By performing step (c) after step (b), the insulating resin coating material can be held on the wire without problems such as liquid drainage, and the subsequent drying enables the second sealing layer to be easily and Know to educate.

Unter dem Gesichtspunkt der Gewährleistung zufriedenstellender Isolationseigenschaften beträgt die Dicke der zweiten Versiegelungsschicht in einer Ausführungsform vorzugsweise mindestens 5 µm, besonders bevorzugt mindestens 8 µm, und stärker bevorzugt 10 µm oder mehr. Unter dem Gesichtspunkt der Verringerung der Dicke hingegen, beträgt die oben genannte Dicke vorzugsweise nicht mehr als 100 µm, besonders bevorzugt nicht mehr als 50 µm, und stärker bevorzugt 30 µm oder weniger. In einer Ausführungsform liegt die oben genannte Dicke vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 30 µm. Dementsprechend wird die Menge des zugeführten isolierenden Harzbeschichtungsmaterials vorzugsweise so eingestellt, dass die Dicke nach dem Trocknen in den obigen Bereich fällt.From the standpoint of ensuring satisfactory insulation properties, the thickness of the second sealing layer in one embodiment is preferably at least 5 µm, more preferably at least 8 µm, and more preferably 10 µm or more. On the other hand, from the viewpoint of reducing the thickness, the above-mentioned thickness is preferably not more than 100 µm, particularly preferably not more than 50 µm, and more preferably 30 µm or less. In one embodiment, the above-mentioned thickness is preferably in a range from 10 to 30 μm. Accordingly, the amount of the insulating resin coating material fed is preferably adjusted so that the thickness after drying falls within the above range.

Schritt (d): Wie in 3(d) dargestellt, wird ein Harzdichtungselement so gebildet, dass es mindestens die zweite Versiegelungsschicht 4b bedeckt. Das Harzversiegelungselement wird vorzugsweise so gebildet, dass es die gesamte Oberfläche des Halbleiterelements und des Substrats, einschließlich der zweiten Versiegelungsschicht 4b, bedeckt. Da der Draht vor dem Bilden des Harzversiegelungselements versiegelt wird, treten bei dem Herstellungsverfahren dieser Ausführungsform keine Probleme wie zum Beispiel Drahtfluss auf. Die Technik, die zum Bilden des Harzversiegelungselements verwendet wird, unterliegt keiner besonderen Beschränkung und es können auf dem technischen Gebiet bekannte Techniken verwendet werden.Step (d): As in 3 (d) a resin seal member is formed to have at least the second sealing layer 4b covered. The resin sealing member is preferably formed to cover the entire surface of the semiconductor element and the substrate, including the second sealing layer 4b , covered. Since the wire is sealed before the resin sealing member is formed, there are no problems such as wire flow in the manufacturing method of this embodiment. The technique used to form the resin sealing member is not particularly limited, and techniques known in the art can be used.

In einer Ausführungsform kann das Harzversiegelungselement durch Spritzpressen in einer Gussform mit einer gewünschten Form unter Verwendung einer härtbaren Zusammensetzung, die das oben beschriebene Epoxidharz und Phenolharz enthält, gebildet werden. Die Dicke des Harzversiegelungselements unterliegt weiterhin keiner besonderen Beschränkung und da die Isolationseigenschaften durch die zweite Versiegelungsschicht gewährleistet werden können, kann das Harzversiegelungselement einen flachen Aufbau aufweisen. In einer Ausführungsform beträgt die Dicke der Halbleitervorrichtung, die nach dem Bilden des Harzversiegelungselements erhalten wird, vorzugsweise nicht mehr als 1,5 mm, besonders bevorzugt 1,1 mm oder weniger.In one embodiment, the resin sealing member may be formed by injection molding in a mold having a desired shape using a curable composition containing the epoxy resin and phenolic resin described above. The thickness of the resin sealing member is further not particularly limited, and since the insulation properties can be ensured by the second sealing layer, the resin sealing member can have a flat structure. In one embodiment, the thickness of the semiconductor device obtained after forming the resin sealing member is preferably not more than 1.5 mm, particularly preferably 1.1 mm or less.

In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung einen Schritt, bei dem ein Substrat und ein auf dem Substrat angeordnetes Halbleiterelement unter Verwendung eines Drahts elektrisch verbunden werden, einen Schritt, bei dem eine erste Versiegelungsschicht durch Zuführen eines flüssigen Versiegelungsmaterials in den Raum unterhalb des Scheitelpunkts des Drahts und anschließendes Härten des flüssigen Versiegelungsmaterials gebildet wird und einen Schritt, bei dem eine zweite Versiegelungsschicht durch Zuführen eines isolierenden Harzbeschichtungsmaterials auf die erste Versiegelungsschicht durch den Draht und anschließendes Trocknen gebildet wird. In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung nach dem Schritt, bei dem die zweite Versiegelungsschicht im Herstellungsverfahren der oben genannten Ausführungsform gebildet wird, auch einen Schritt, bei dem ein Harzversiegelungselement, das mindestens die zweite Abdichtungsschicht bedeckt, gebildet wird.In one embodiment, the method for manufacturing a semiconductor device comprises a step in which a substrate and a semiconductor element arranged on the substrate are electrically connected using a wire, a step in which a first sealing layer by feeding a liquid sealing material into the space below the Apexing the wire and then curing the liquid sealing material is formed, and a step of forming a second sealing layer by supplying an insulating resin coating material to the first sealing layer by the wire and then drying. In another embodiment, the method of manufacturing a semiconductor device after the step of forming the second sealing layer in the manufacturing method of the above embodiment also includes a step of forming a resin sealing member covering at least the second sealing layer.

BEISPIELEEXAMPLES

Im Folgenden werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand einer Reihe von Beispielen beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung durch die folgenden Beispiele aber in keiner Weise eingeschränkt wird sondern natürlich auch Ausführungsformen mit verschiedenen Abänderungen umfasst.The embodiments of the present invention are described below with the aid of a series of examples, the present invention not being restricted in any way by the following examples, but of course also including embodiments with various modifications.

Herstellung eines flüssigen Versiegelungsmaterials (Herstellungsbeispiel 1) Production of a liquid sealing material (Production Example 1)

Die unten aufgeführten Materialien wurden miteinander vermischt und anschließend unter Verwendung eines Dreiwalzwerks und eines Vakuum-Raikai-Mischers geknetet und dispergiert, um ein flüssiges Versiegelungsmaterial herzustellen.The materials listed below were mixed together and then kneaded and dispersed using a three-roll mill and a vacuum Raikai mixer to prepare a liquid sealing material.

Epoxidharz 1: p-(2,3-Epoxypropoxy)-N,N-bis(2,3-expoxypropyl)anilin (Produktname: EP-3950S, hergestellt von ADEKA Corporation, Gesamtchlorgehalt: nicht mehr als 1.500 ppm) 60 TeileEpoxy resin 1 : p- (2,3-Epoxypropoxy) -N, N-bis (2,3-expoxypropyl) aniline (product name: EP-3950S, manufactured by ADEKA Corporation, total chlorine content: not more than 1,500 ppm) 60 parts

Epoxidharz 2: ein Bisphenol F-Epoxidharz (Produktname: YDF-8170C, hergestellt von NIPPON STEEL Chemical & Material Co., Ltd.) 20 TeileEpoxy resin 2nd : a bisphenol F epoxy resin (product name: YDF-8170C, manufactured by NIPPON STEEL Chemical & Material Co., Ltd.) 20 parts

Epoxidharz 3: 1,6-Hexandioldiglycidylether (Produktname: SR-16HL, hergestellt von Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd.) 20 TeileEpoxy resin 3rd : 1,6-hexanediol diglycidyl ether (product name: SR-16HL manufactured by Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd.) 20 parts

Härtungsmittel: Diethyltoluoldiamin (Produktname: jER Cure W, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation) 42 TeileHardener: Diethyltoluenediamine (product name: jER Cure W, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 42 parts

Ioneneinfangmittel: ein Ioneneinfangmittel auf Bismutbasis (Produktname: IXE-500, hergestellt von Toagosei Co., Ltd.) 3 TeileIon trapping agent: a bismuth-based ion trapping agent (product name: IXE-500, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 3 parts

Lösungsmittel: Butylcarbitolacetat 57 TeileSolvent: 57 parts butyl carbitol acetate

Anorganischer Füllstoff 1: ein kugelförmiges Quarzglas, dessen Oberfläche mit einem Silan-Kupplungsmittel behandelt wurde (Produktname: SE5050-SEJ, hergestellt von Admatechs Co., Ltd., volumengemittelte Teilchengröße: 1,5 µm) 707 TeileInorganic filler 1 : a spherical quartz glass, the surface of which was treated with a silane coupling agent (product name: SE5050-SEJ, manufactured by Admatechs Co., Ltd., volume average particle size: 1.5 µm), 707 parts

Anorganischer Füllstoff 2: ein kugelförmiges Quarzglas, dessen Oberfläche mit einem Silan-Kupplungsmittel behandelt wurde (Produktname: SE2050-SEJ, hergestellt von Admatechs Co., Ltd., volumengemittelte Teilchengröße: 0,5 µm) 235 TeileInorganic filler 2nd : a spherical quartz glass, the surface of which was treated with a silane coupling agent (product name: SE2050-SEJ, manufactured by Admatechs Co., Ltd., volume average particle size: 0.5 µm) 235 parts

Für das auf die oben beschriebene Weise hergestellte flüssige Versiegelungsmaterial wurden die Viskosität bei 25°C und einer Schergeschwindigkeit von 10 s-1 und die Viskosität bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 5 s-1 gemessen. Ferner wurde die Viskosität bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 50 s-1 gemessen und der Thixotropieindex bei 75°C bestimmt. Die Ergebnisse dieser Messungen sind im Folgenden dargestellt.For the liquid sealing material produced in the manner described above, the viscosity at 25 ° C. and a shear rate of 10 s -1 and the viscosity at 75 ° C. and a shear rate of 5 s -1 were measured. The viscosity was also measured at 75 ° C. and a shear rate of 50 s −1 and the thixotropy index was determined at 75 ° C. The results of these measurements are shown below.

25°C Viskosität: 20 (Pa·s) (Schergeschwindigkeit: 10 s-1) 75°C Viskosität: 2,0 (Pa·s) (Schergeschwindigkeit: 5 s-1)25 ° C viscosity: 20 (Pa · s) (shear rate: 10 s -1 ) 75 ° C viscosity: 2.0 (Pa · s) (shear rate: 5 s -1 )

Thixotropieindex bei 75°C: 1,7 (Verhältnis der Viskositäten bei Schergeschwindigkeiten 5 s-1/50 s-1)Thixotropy index at 75 ° C: 1.7 (ratio of viscosities at shear rates 5 s -1 / 50 s -1 )

Die Messung der Viskosität bei 25°C wurde mit einem E-Typ-Viskosimeter (VISCONIC EHD, hergestellt von Tokyo Keiki Inc.) durchgeführt. Ferner wurde die Messung der Viskosität bei 75°C mit einem Rheometer (Produktname: AR2000, hergestellt von TA Instruments, Inc.) durchgeführt.The measurement of the viscosity at 25 ° C was carried out with an E-type viscometer (VISCONIC EHD, manufactured by Tokyo Keiki Inc.). Furthermore, the measurement of the viscosity was carried out at 75 ° C. with a rheometer (product name: AR2000, manufactured by TA Instruments, Inc.).

Weiterhin wurde der Chlorionengehalt (ppm) des hergestellten flüssigen Versiegelungsmaterials gemessen. Die Messung wurde durch eine 20-stündige Behandlung durch eine Ionenchromatographie bei 121°C mit Natriumcarbonat als Eluent durchgeführt. Das Ergebnis der Messung ergab einen Chlorionengehalt im flüssigen Versiegelungsmaterial von 10 ppm.Furthermore, the chlorine ion content (ppm) of the liquid sealing material produced was measured. The measurement was carried out by a 20-hour treatment by ion chromatography at 121 ° C. with sodium carbonate as an eluent. The result of the measurement showed a chlorine ion content in the liquid sealing material of 10 ppm.

Herstellung eines isolierenden Harzbeschichtungsmaterials (Herstellungsbeispiel 2)Production of Insulating Resin Coating Material (Production Example 2)

<Herstellung eines isolierenden Harzbeschichtungsmaterials (P-1)><Production of Insulating Resin Coating Material (P-1)>

(1) Synthesebeispiel für ein wärmebeständiges Harz (B) Ein 5-Liter-Vierhalskolben mit Thermometer, Rührer, Stickstoffeinlassrohr und Kondensator mit Öl-WasserAbscheider wurde unter einem Stickstoffstrom mit 650,90 g (1, 59 Mol) 2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propan (im Folgenden als BAPP abgekürzt) und 43,80 g (0,18 Mol) 1,3-Bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxan (im Folgenden als BY16-871 abgekürzt) (hergestellt von Dow Corning Toray Co., Ltd.) befüllt und diese Komponenten wurden anschließend durch Zugabe von 3.609,86 g N-Methyl-2-pyrrolidon (im Folgenden als NMP abgekürzt) gelöst. Anschließend wurden 384,36 g (1,83 mol) Trimellithsäureanhydridchlorid (TAC) zugegeben, während der Kolben gekühlt wurde, um sicherzustellen, dass die Temperatur der Lösung 20°C nicht überschreitet.(1) Synthesis example of a heat-resistant resin (B) A 5 liter four-necked flask with thermometer, stirrer, nitrogen inlet pipe and condenser with oil-water separator was charged under a nitrogen stream with 650.90 g (1.59 mol) of 2,2-bis [ 4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (hereinafter abbreviated as BAPP) and 43.80 g (0.18 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane (hereinafter abbreviated as BY16-871) (prepared by Dow Corning Toray Co., Ltd.) and these components were then added of 3,609.86 g of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter abbreviated as NMP). Then 384.36 g (1.83 mol) of trimellitic anhydride chloride (TAC) was added while the flask was being cooled to ensure that the temperature of the solution did not exceed 20 ° C.

Nach einstündigem Rühren bei Raumtemperatur wurden 215,90 g (2,14 mol) Triethylamin (im Folgenden als TEA abgekürzt) zugegeben, während der Kolben gekühlt wurde, um sicherzustellen, dass die Temperatur 20°C nicht überschreitet, und die Reaktion wurde dann eine Stunde lang bei Raumtemperatur ablaufen gelassen, wodurch ein Polyamidocarbonsäurelack herstellt wurde. Der so erhaltene Polyamidocarbonsäurelack wurde dann einer Dehydratisierungsreaktion bei 180°C über einen Zeitraum von 6 Stunden unterzogen, wodurch ein Lack aus einem Polyamidimidharz hergestellt wurde. Dieser Polyamidimidharzlack wurde in Wasser gegossen, und der resultierende Niederschlag wurde abgetrennt, gemahlen und getrocknet, um ein Polyamidimidharzpulver (PAI-1) zu erhalten. Der Mw-Wert des so erhaltenen Polyamidimidharzes (PAI-1) betrug 77.000.After stirring at room temperature for 1 hour, 215.90 g (2.14 mol) of triethylamine (hereinafter abbreviated as TEA) was added while the flask was cooled to ensure that the temperature did not exceed 20 ° C, and then the reaction became a Allow to run for one hour at room temperature, producing a polyamidocarboxylic acid varnish. The polyamidocarboxylic acid varnish thus obtained was then subjected to a dehydration reaction at 180 ° C. for 6 hours, whereby a varnish was made from a polyamideimide resin. This polyamideimide resin varnish was poured into water, and the resulting precipitate was separated, ground, and dried to obtain a polyamideimide resin powder (PAI-1). The Mw of the polyamideimide resin (PAI-1) thus obtained was 77,000.

Synthesebeispiel für ein wärmebeständiges Harz (C)Synthetic example of a heat-resistant resin (C)

Ein 1-Liter-Vierhalskolben mit Thermometer, Rührer, Stickstoffeinlassrohr und Kondensator mit Öl-WasserAbscheider wurde unter einem Stickstoffstrom mit 69,72 g (170,1 mmol) BAPP und 4,69 g (18,9 mmol) BY16-871 befüllt und diese Komponenten wurden anschließend durch Zugabe von 693,52 g NMP gelöst. Anschließend wurden 25,05 g (119,0 mmol) TAC und 25,47 g (79,1 mmol) 3,4,3',4'-Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid (im Folgenden als BTDA abgekürzt) zugegeben, während der Kolben gekühlt wurde, um sicherzustellen, dass die Temperatur 20°C nicht überschreitet.A 1 liter four-necked flask with thermometer, stirrer, nitrogen inlet pipe and condenser with oil / water separator was charged under a nitrogen stream with 69.72 g (170.1 mmol) BAPP and 4.69 g (18.9 mmol) BY16-871 these components were then dissolved by adding 693.52 g of NMP. 25.05 g (119.0 mmol) of TAC and 25.47 g (79.1 mmol) of 3,4,3 ', 4'-benzophenonetetracarboxylic acid dianhydride (hereinafter abbreviated as BTDA) were then added while the flask was being cooled, to ensure that the temperature does not exceed 20 ° C.

Nach einstündigem Rühren bei Raumtemperatur wurden 14,42 g (142,8 mmol) TEA zugegeben, während der Kolben gekühlt wurde, um sicherzustellen, dass die Temperatur 20°C nicht überschreitet, und die Reaktion wurde dann eine Stunde lang bei Raumtemperatur ablaufen gelassen, wodurch ein Polyamidocarbonsäurelack hergestellt wurde. Der so erhaltene Polyamidocarbonsäurelack wurde dann einer Dehydratisierungsreaktion bei 180°C über einen Zeitraum von 6 Stunden unterzogen, wodurch ein Lack aus einem Polyimidharz hergestellt wurde. Dieser Polyimidharzlack wurde in Wasser gegossen und der resultierende Niederschlag wurde abgetrennt, gemahlen und getrocknet, um ein Polyimidharzpulver (PAIF-1) zu erhalten. Der Mw-Wert des so erhaltenen Polyimidharzes (PAIF-1) betrug 42.000.After stirring at room temperature for 1 hour, 14.42 g (142.8 mmol) of TEA was added while the flask was being cooled to ensure that the temperature did not exceed 20 ° C, and the reaction was then allowed to proceed at room temperature for 1 hour. whereby a polyamidocarboxylic acid varnish was produced. The polyamidocarboxylic acid varnish thus obtained was then subjected to a dehydration reaction at 180 ° C. for 6 hours, whereby a varnish was made from a polyimide resin. This polyimide resin varnish was poured into water and the resulting precipitate was separated, ground and dried to obtain a polyimide resin powder (PAIF-1). The Mw of the polyimide resin (PAIF-1) thus obtained was 42,000.

Herstellung eines isolierenden HarzbeschichtungsmaterialsManufacture of an insulating resin coating material

Ein 0,5-Liter-Vierhalskolben mit Thermometer, Rührer, Stickstoffeinlassrohr und Kondensator wurde unter einem Stickstoffstrom mit 92,4 g γ-Butyrolacton (im Folgenden als γ-BL abgekürzt) als erstes polares Lösungsmittel (A1), 39,6 g Triethylenglykoldimethylether (im Folgenden als DMTG abgekürzt) als zweites polares Lösungsmittel (A2), 30,8 g des zuvor synthetisierten Polyamidimidharzpulvers (PAI-1) als wärmebeständiges Harz (B) und 13,2 g des zuvor synthetisierten Polyimidharzpulvers (PAIF-1) als wärmebeständiges Harz (C) befüllt und die Temperatur wurde unter Rühren auf 180°C erhöht. Nach zweistündigem Rühren bei 180°C wurde die Wärmezufuhr gestoppt, die Reaktionsmischung unter Rühren abkühlen gelassen, bei einer von Temperatur von 60°C 16,8 g γ-BL und 7,2 g DMTG zugegeben, eine weitere Stunde gerührt, und die Reaktionsmischung anschließend abgekühlt, wodurch eine gelbe Zusammensetzung erhalten wurde. Die Zusammensetzung wurde in eine Filtrationsvorrichtung KST-47 (hergestellt von Admatechs Co., Ltd.) gegeben und ein Silikonkautschukkolben wurde eingesetzt, um eine Druckfiltration unter einem Druck von 3,0 kg/cm2 durchzuführen, wodurch ein isolierendes Harzbeschichtungsmaterial (P-1) erhalten wurde.A 0.5 liter four-necked flask with thermometer, stirrer, nitrogen inlet tube and condenser was introduced under a nitrogen stream with 92.4 g of γ-butyrolactone (hereinafter abbreviated as γ-BL) as the first polar solvent (A1), 39.6 g of triethylene glycol dimethyl ether (hereinafter abbreviated as DMTG) as the second polar solvent (A2), 30.8 g of the previously synthesized polyamideimide resin powder (PAI-1) as the heat-resistant resin (B) and 13.2 g of the previously synthesized polyimide resin powder (PAIF-1) as the heat-resistant Resin (C) was filled and the temperature was raised to 180 ° C. with stirring. After stirring for two hours at 180 ° C., the supply of heat was stopped, the reaction mixture was allowed to cool with stirring, 16.8 g of γ-BL and 7.2 g of DMTG were added at a temperature of 60 ° C., the mixture was stirred for a further hour and the reaction mixture then cooled to give a yellow composition. The composition was put in a filtration device KST-47 (manufactured by Admatechs Co., Ltd.) and a silicone rubber flask was used to perform pressure filtration under a pressure of 3.0 kg / cm 2 , whereby an insulating resin coating material (P-1 ) was obtained.

(Herstellungsbeispiel 3)(Production Example 3)

<Herstellung eines isolierenden Beschichtungsmaterials mit anorganischem Füllstoff (P-2)><Production of Insulating Coating Material with Inorganic Filler (P-2)>

Nach der Herstellung von PAI-1 in der gleichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 2(1) wurden 5 Gew.-% AEROSIL 200, hergestellt von der Firma Nippon Aerosil Co., Ltd., zugegeben, um ein isolierendes Harzbeschichtungsmaterial eines Vergleichsbeispiels herzustellen.After the production of PAI-1 in the same manner as in Production Example 2 (1), 5% by weight of AEROSIL 200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. was added to produce an insulating resin coating material of a comparative example.

Insbesondere wurde ein 0,5-Liter-Vierhalskolben mit Thermometer, Rührer, Stickstoffeinlassrohr und Kondensator unter einem Stickstoffstrom mit 92,4 g γ-BL als erstes polares Lösungsmittel (A1), 39.6 g Triethylenglykoldimethylether (im Folgenden als DMTG abgekürzt) als zweites polares Lösungsmittel (A2), 30,8 g des zuvor synthetisierten Polyamidimidharzpulvers (PAI-1) als wärmebeständiges Harz (B) und 9,8 g AEROSIL 200 befüllt und die Temperatur wurde unter Rühren auf 180°C erhöht. Nach zweistündigem Rühren bei 180°C wurde die Wärmezufuhr gestoppt, die Reaktionsmischung unter Rühren abkühlen gelassen, bei einer von Temperatur von 60°C 16,8 g γ-BL und 7,2 g DMTG zugegeben, eine weitere Stunde gerührt und die Reaktionsmischung anschließend abgekühlt, wodurch eine gelbe Zusammensetzung erhalten wurde. Die Zusammensetzung wurde in eine Filtrationsvorrichtung KST-47 (hergestellt von Admatechs Co., Ltd.) gegeben und ein Silikonkautschukkolben wurde eingesetzt, um eine Druckfiltration unter einem Druck von 3,0 kg/cm2 durchzuführen, wodurch ein isolierendes Harzbeschichtungsmaterial (P-2) eines Vergleichsbeispiels erhalten wurde.In particular, a 0.5 liter four-necked flask with a thermometer, stirrer, nitrogen inlet tube and condenser under a nitrogen stream with 92.4 g of γ-BL as the first polar solvent (A1), 39.6 g of triethylene glycol dimethyl ether (hereinafter abbreviated as DMTG) as the second polar Solvent (A2), 30.8 g of the previously synthesized polyamideimide resin powder (PAI-1) as a heat-resistant resin (B) and 9.8 g of AEROSIL 200 and the temperature was raised to 180 ° C. with stirring. After stirring for two hours the heat was stopped at 180 ° C., the reaction mixture was allowed to cool with stirring, 16.8 g of γ-BL and 7.2 g of DMTG were added at a temperature of 60 ° C., the mixture was stirred for a further hour and the reaction mixture was then cooled, as a result of which a yellow composition was obtained. The composition was put in a filtration device KST-47 (manufactured by Admatechs Co., Ltd.) and a silicone rubber flask was used to carry out pressure filtration under a pressure of 3.0 kg / cm 2 , whereby an insulating resin coating material (P-2 ) of a comparative example was obtained.

Herstellung einer HalbleitervorrichtungManufacture of a semiconductor device

(Beispiel 1)(Example 1)

Ein Halbleiterelement wurde unter Verwendung eines Lötmittels auf ein Glas-Epoxidsubstrat angebracht und es wurde eine Struktur hergestellt, bei der das auf dem Substrat angebrachte Halbleiterelement und das Substrat durch Golddrähte elektrisch verbunden wurden. Auf jeder der vier Seiten des Halbleiterelementes wurden zwanzig Goldbondingdrähte gebildet (insgesamt 80 Drähte). Die Höhe vom Substrat bis zu den Scheitelpunkten der Drähte betrug 0,9 mm.A semiconductor element was mounted on a glass epoxy substrate using a solder, and a structure was made in which the semiconductor element mounted on the substrate and the substrate were electrically connected by gold wires. Twenty gold bonding wires were formed on each of the four sides of the semiconductor element (80 wires in total). The height from the substrate to the vertices of the wires was 0.9 mm.

Anschließend wurde eine Sprühabgabevorrichtung (Gerätename: S2-910, hergestellt von Nordson Advanced Technology K.K.) verwendet, um das in Herstellungsbeispiel 1 erhaltene flüssige Versiegelungsmaterial in den Raum unterhalb der Scheitelpunkte der Drähte in der oben beschriebenen Struktur zuzuführen. Das zugeführte flüssige Versiegelungsmaterial wurde dann durch Erwärmen bei 175°C für zwei Stunden gehärtet, wodurch eine erste Versiegelungsschicht (Drahtversiegelungsschicht) gebildet wurde.Then, a spray dispenser (device name: S2-910, manufactured by Nordson Advanced Technology K.K.) was used to feed the liquid sealing material obtained in Production Example 1 into the space below the vertices of the wires in the structure described above. The supplied liquid sealing material was then hardened by heating at 175 ° C for two hours, thereby forming a first sealing layer (wire sealing layer).

Mit einer Abgabevorrichtung (Gerätename: SDP500, hergestellt von Saneitec Co., Ltd.) wurde dann das in Herstellungsbeispiel 2 erhaltene isolierende Harzbeschichtungsmaterial auf die erste Versiegelungsschicht zugeführt, wobei der Draht dazwischen angeordnet ist. Anschließend wurde der Beschichtungsfilm aus dem Beschichtungsmaterial durch Erwärmen bei einer Temperatur von 100°C für 30 Minuten und anschließend 200°C für eine Stunde getrocknet, wodurch eine zweite Versiegelungsschicht (isolierende Schutzschicht) mit einer Dicke von 12 µm gebildet wurde.Then, with a dispenser (device name: SDP500 manufactured by Saneitec Co., Ltd.), the insulating resin coating material obtained in Production Example 2 was fed onto the first sealing layer with the wire interposed therebetween. Then, the coating film of the coating material was dried by heating at a temperature of 100 ° C for 30 minutes and then 200 ° C for an hour, whereby a second sealing layer (insulating protective layer) with a thickness of 12 µm was formed.

(Vergleichsbeispiel 1)(Comparative Example 1)

Eine Struktur mit einem auf einem Substrat angebrachten Halbleiterelement, bei der das Halbleiterelement und das Substrat durch Drähte elektrisch verbunden sind, wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Anschließend wurde eine Abgabevorrichtung (Vorrichtungsname: SDP500, hergestellt von Saneitec Co., Ltd.) verwendet, um das in Herstellungsbeispiel 2 erhaltene isolierende Harzbeschichtungsmaterial nur auf die Oberseite der Drähte in der Struktur zuführen. Der Raum unterhalb der Drähte war durch die Drähte versperrt und konnte nicht zufriedenstellend mit dem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial gefüllt werden. Der Beschichtungsfilm wurde dann durch Erwärmen bei einer Temperatur von 100°C für 30 Minuten und anschließend 200°C für eine Stunde getrocknet, wodurch eine Versiegelungsschicht (isolierende Schutzschicht) gebildet wurde. Die zugeführte Menge des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials wurde so eingestellt, dass wie in Beispiel 1 eine getrocknete Filmdicke der Versiegelungsschicht oberhalb der Drähte von 12 µm erreicht wurde.A structure with a semiconductor element mounted on a substrate, in which the semiconductor element and the substrate are electrically connected by wires, was manufactured in the same manner as in Example 1. Then, a dispenser (device name: SDP500 manufactured by Saneitec Co., Ltd.) was used to feed the insulating resin coating material obtained in Production Example 2 only on the top of the wires in the structure. The space below the wires was blocked by the wires and could not be filled with the insulating resin coating material satisfactorily. The coating film was then dried by heating at a temperature of 100 ° C for 30 minutes and then 200 ° C for one hour, thereby forming a sealing layer (insulating protective layer). The amount of the insulating resin coating material supplied was adjusted so that, as in Example 1, a dried film thickness of the sealing layer above the wires of 12 µm was obtained.

(Vergleichsbeispiel 2)(Comparative Example 2)

Eine Struktur mit einem auf einem Substrat angebrachten Halbleiterelement, bei der das Halbleiterelement und das Substrat durch Drähte elektrisch verbunden sind, wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Anschließend wurde eine Sprühabgabevorrichtung (Vorrichtungsname: S2-910, hergestellt von Nordson Advanced Technology K.K.) verwendet, um das in Herstellungsbeispiel 1 erhaltene flüssige Versiegelungsmaterial sowohl dem Raum unterhalb der Drähte als auch dem Bereich oberhalb der Drähte in der Struktur zuzuführen. Der Beschichtungsfilm wurde dann durch Erwärmen bei einer Temperatur von 175°C für zwei Stunden gehärtet, wodurch eine Versiegelungsschicht (Drahtversiegelungsschicht) gebildet wurde. Die zugeführte Menge des flüssigen Versiegelungsmaterials wurde so eingestellt, dass wie in Beispiel 1 eine getrocknete Filmdicke der Versiegelungsschicht oberhalb der Drähte von 12 µm erreicht wurde.A structure with a semiconductor element mounted on a substrate, in which the semiconductor element and the substrate are electrically connected by wires, was manufactured in the same manner as in Example 1. Then, a spray dispenser (device name: S2-910, manufactured by Nordson Advanced Technology K.K.) was used to supply the liquid sealing material obtained in Production Example 1 to both the space below the wires and the area above the wires in the structure. The coating film was then cured by heating at a temperature of 175 ° C for two hours, thereby forming a sealing layer (wire sealing layer). The amount of liquid sealing material supplied was adjusted so that, as in Example 1, a dried film thickness of the sealing layer above the wires of 12 μm was achieved.

(Vergleichsbeispiel 3) (Comparative Example 3)

Eine Struktur mit einem auf einem Substrat angebrachten Halbleiterelement, bei der das Halbleiterelement und das Substrat durch Drähte elektrisch verbunden sind, wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Anschließend wurde eine erste Versiegelungsschicht unterhalb der Drähte in der Struktur auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gebildet und das in Herstellungsbeispiel 3 erhaltene isolierende Harzbeschichtungsmaterial mit anorganischem Füllstoff wurde dann auf die Oberseite der ersten Versiegelungsschicht zugeführt, wobei der Draht dazwischen angeordnet war. Die zugeführte Menge des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials mit anorganischem Füllstoff wurde so eingestellt, dass wie in Beispiel 1 eine getrocknete Filmdicke der Versiegelungsschicht oberhalb der Drähte von 12 µm erreicht wurde.A structure with a semiconductor element mounted on a substrate, in which the semiconductor element and the substrate are electrically connected by wires, was manufactured in the same manner as in Example 1. Subsequently, a first sealing layer was formed under the wires in the structure in the same manner as in Example 1, and the insulating resin coating material with inorganic filler obtained in Production Example 3 was then supplied on top of the first sealing layer with the wire interposed therebetween. The amount of the inorganic filler insulating resin coating material fed was adjusted so that a dried film thickness of the sealing layer above the wires of 12 µm was obtained as in Example 1.

Bewertung der HalbleitervorrichtungenEvaluation of semiconductor devices

Zuverlässigkeit der Halbleitervorrichtung>Reliability of the semiconductor device>

Für jede der in Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erhaltene Halbleitervorrichtung wurde die Zuverlässigkeit der Vorrichtung bewertet, indem das Vorliegen oder das Fehlen von Hohlräumen in den Versiegelungsschichten auf den Drähten mit Hilfe von Ultraschallmikroskopmessungen festgestellt wurde.For each of the semiconductor devices obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, the reliability of the device was evaluated by determining the presence or absence of voids in the sealing layers on the wires by means of ultrasonic microscope measurements.

Die Messungen mit dem Ultraschallmikroskop wurden mit einem Gerät D9000 der Firma SONOSCAN, Inc. durchgeführt. In den Fällen, in denen das Vorliegen von Hohlräumen in der Halbleitervorrichtung durch die UltraschallmikroskopMessungen nicht festgestellt werden konnte, wurde die Zuverlässigkeit als gut bewertet. Im Gegensatz dazu wurde die Zuverlässigkeit als schlecht bewertet, wenn die Messungen mit dem Ultraschallmikroskop das Vorliegen von Hohlräumen bestätigten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.The measurements with the ultrasound microscope were carried out using a D9000 device from SONOSCAN, Inc. In cases where the presence of voids in the semiconductor device could not be determined by the ultrasonic microscope measurements, the reliability was rated as good. In contrast, the reliability was rated poor when the measurements with the ultrasound microscope confirmed the presence of voids. The results are shown in Table 1.

<Dielektrische Durchbruchspannung><Dielectric breakdown voltage>

Für jede der in Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erhaltene Halbleitervorrichtung wurde eine Messprobe in der im Folgenden beschriebenen Weise vorbereitet, um die Bewertung der dielektrischen Durchbruchspannung der auf dem oberen Abschnitt der Drähte gebildeten Versiegelungsschicht zu ermöglichen.For each of the semiconductor devices obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, a measurement sample was prepared in the following manner to enable the dielectric breakdown voltage of the sealing layer formed on the upper portion of the wires to be evaluated.

Eine dem Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel 1) entsprechende Messprobe 1 wurde vorbereitet, indem zunächst mit einem Applikator das in Herstellungsbeispiel 2 erhaltene isolierende Harzbeschichtungsmaterial P-1 auf ein Aluminiumsubstrat aufgetragen wurde. Anschließend wurde in einem Ofen bei 100°C für 30 Minuten und anschließend bei 200°C für eine Stunde erwärmt, wodurch ein getrockneter Beschichtungsfilm mit einer Dicke von 10 µm erhalten wurde.A measurement sample corresponding to example 1 (comparative example 1) 1 was prepared by first applying the insulating resin coating material P-1 obtained in Production Example 2 to an aluminum substrate with an applicator. It was then heated in an oven at 100 ° C for 30 minutes and then at 200 ° C for one hour, whereby a dried coating film with a thickness of 10 µm was obtained.

Eine dem Vergleichsbeispiel 2 entsprechende Messprobe 2 wurde vorbereitet, indem zunächst mit einem Applikator das in Herstellungsbeispiel 1 erhaltene flüssige Versiegelungsmaterial auf ein Aluminiumsubstrat aufgetragen wurde. Anschließend wurde der Beschichtungsfilm durch Erwärmen bei 175°C für zwei Stunden gehärtet, wodurch ein gehärteter Film mit einer Dicke von 10 µm erhalten wurde.A measurement sample corresponding to Comparative Example 2 2nd was prepared by first applying the liquid sealing material obtained in Production Example 1 to an aluminum substrate with an applicator. Then, the coating film was cured by heating at 175 ° C for two hours, whereby a cured film with a thickness of 10 µm was obtained.

Eine dem Vergleichsbeispiel 3 entsprechende Messprobe 3 wurde hergestellt, indem zunächst mit einem Applikator das in Herstellungsbeispiel 3 erhaltene isolierende Harzbeschichtungsmaterial mit anorganischem Füllstoff P-2 auf ein Aluminiumsubstrat aufgetragen wurde. Anschließend wurde in einem Ofen bei 100°C für 30 Minuten und dann bei 200°C für eine Stunde erwärmt, wodurch ein getrockneter Beschichtungsfilm mit einer Dicke von 10 µm erhalten wurde.A measurement sample corresponding to Comparative Example 3 3rd was produced by first applying the insulating resin coating material with inorganic filler P-2 obtained in Preparation Example 3 to an aluminum substrate with an applicator. Subsequently, it was heated in an oven at 100 ° C. for 30 minutes and then at 200 ° C. for one hour, whereby a dried coating film with a thickness of 10 μm was obtained.

Die auf die oben beschriebene Weise hergestellten Messproben 1 bis 3 wurden jeweils zwischen ein Elektrodenpaar angeordnet und die dielektrische Durchbruchspannung wurde gemessen. Die Messung wurde in Öl unter Bezug auf JIS C2110 bei einer Spannungsanstiegsgeschwindigkeit von 0,5 kV/Sekunde, einer Messtemperatur bei Raumtemperatur und einer aus ∅20 mm-Kügelchen zusammengesetzte Elektrodenform durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.The measurement samples prepared in the manner described above 1 to 3rd were placed between each pair of electrodes and the dielectric breakdown voltage was measured. The measurement was carried out in oil with reference to JIS C2110 at a voltage rise rate of 0.5 kV / second, a measurement temperature at room temperature and an electrode shape composed of ∅20 mm beads. The results are shown in Table 1.

<ESD-Beständigkeit><ESD resistance>

Für jede der in Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erhaltene Halbleitervorrichtung wurde an statt die ESD-Beständigkeit zu messen, die ESD-Beständigkeit an Hand des Werts der dielektrischen Durchbruchspannung für einen separat gemessenen getrockneten Beschichtungsfilm (gehärteter Film) bewertet. So betrug die dielektrische Durchbruchspannung der oben vorbereiteten Messprobe 1 beispielsweise 230 kV/mm, was 230 V/µm entspricht. Beträgt demnach die bei der Filmbildung erhaltene Schichtdicke der Versiegelungsschicht (Film) 10 µm, so entspricht dies einer Versiegelungsschicht (Film) mit einer Isolation von 2.300 V (2,3 kV). Wenn eine Versiegelungsschicht (Film) in der Lage ist, eine Isolierung bei einer Spannung von mehr als 2 kV aufrechtzuerhalten, wird in der Regel eine ausreichende ESD-Beständigkeit der Halbleitervorrichtung erreicht.For each of the semiconductor devices obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, instead of measuring the ESD resistance, the ESD resistance was evaluated based on the dielectric breakdown voltage value for a separately measured dried coating film (hardened film). So was the dielectric breakdown voltage of the measurement sample prepared above 1 for example 230 kV / mm, which corresponds to 230 V / µm. Accordingly, if the layer thickness of the sealing layer (film) obtained during film formation is 10 μm, this corresponds to a sealing layer (film) with an insulation of 2,300 V (2.3 kV). If a sealing layer (film) is able to maintain insulation at a voltage of more than 2 kV, sufficient ESD resistance of the semiconductor device is usually achieved.

Im Allgemeinen erhöht eine Vergrößerung der Schichtdicke die Isolationseigenschaften, wodurch die ESD-Beständigkeit verbessert werden kann. In den Fällen, in denen ein Material in ausreichender Menge aufgetragen wird, um eine Schichtdicke von mindestens 100 µm zu erreichen, ist es beispielsweise einfach, günstige Isolationseigenschaften zu gewährleisten. Ein gleichmäßiges Auftragen einer ausreichenden Menge des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials, um eine Schichtdicke von mindestens 100 µm zu erreichen, ist jedoch schwierig. Außerdem ist dies auch nicht wünschenswert, da es dem aktuellen Markttrend nach dünneren Halbleitervorrichtungen entgegenwirkte. Dementsprechend wurde, wie im Folgenden beschrieben, 2 kV als Richtwert verwendet und die aus dem Messwert für die dielektrische Durchbruchspannung jeweils berechnete Isolation der Messproben 1 bis 3 mit einer Dicke von 10 µm zur Bewertung der ESD-Beständigkeit herangezogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. (ESD-Bewertungskriterien)
Gut: Isolation von mindestens 2 kV
Schlecht: Isolation von weniger als 2 kVIn general, increasing the layer thickness increases the insulation properties, which can improve the ESD resistance. In cases where a sufficient amount of material is applied to achieve a layer thickness of at least 100 µm, it is easy, for example, to ensure favorable insulation properties. However, evenly applying a sufficient amount of the insulating resin coating material to achieve a layer thickness of at least 100 µm is difficult. In addition, this is also undesirable because it counteracted the current market trend for thinner semiconductor devices. Accordingly, as described below, 2 kV was used as a guideline and the insulation of the test samples calculated from the measured value for the dielectric breakdown voltage 1 to 3rd with a thickness of 10 µm used to evaluate the ESD resistance. The results are shown in Table 1. (ESD evaluation criteria)
Good: isolation of at least 2 kV
Bad: Isolation less than 2 kV

[Tabelle 1] Element Zuverlässigkeit der Halbleitervorrichtung (Vorliegen von Hohlräumen) Dielektrische Durchbruchspannung (kV/mm) ESD-Beständigkeit (Isolation) Beispiel 1 Gut 230 Gut (2.3 kV) Vergleichsbeispiel 1 Schlecht 230 Gut (2.3 kV) Vergleichsbeispiel 2 Gut 12 Schlecht (0.12 kV) Vergleichsbeispiel 3 Gut 15 Schlecht (0.15 kV) [Table 1] element Reliability of the semiconductor device (presence of voids) Dielectric breakdown voltage (kV / mm) ESD resistance (insulation) example 1 Good 230 Good (2.3 kV) Comparative Example 1 Bad 230 Good (2.3 kV) Comparative Example 2 Good 12 Poor (0.12 kV) Comparative Example 3 Good 15 Bad (0.15 kV)

(Anmerkungen)(Remarks)

Die dielektrische Durchbruchspannung und die ESD-Beständigkeit für Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 entsprechen dem Messwert bzw. dem Bewertungsergebnis für die Messprobe 1. Die Bewertung der dielektrischen Durchbruchspannung und der ESD-Beständigkeit für Vergleichsbeispiel 2 und 3 entsprechen den Messwerten und dem Bewertungsergebnis für die Messprobe 2 bzw. 3.The dielectric breakdown voltage and the ESD resistance for Example 1 and Comparative Example 1 correspond to the measured value and the evaluation result for the test sample 1 . The evaluation of the dielectric breakdown voltage and the ESD resistance for comparative examples 2 and 3 correspond to the measurement values and the evaluation result for the measurement sample 2nd respectively. 3rd .

Die erfassten Isolationswerte für die ESD-Beständigkeit stellen Werte dar, die aus den Messwerten für die dielektrische Durchbruchspannung für die Messproben 1 bis 3 mit einer Schichtdicke von 10 µm berechnet wurden.The insulation values recorded for the ESD resistance represent values that result from the measurement values for the dielectric breakdown voltage for the measurement samples 1 to 3rd were calculated with a layer thickness of 10 microns.

Wie aus dem Vergleich zwischen Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 ersichtlich ist, ermöglichte es die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (Beispiel 1) die Bildung von Hohlräumen zu unterdrücken und zudem eine hohe dielektrische Durchbruchspannung zu erreichen. Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung in der Lage, eine dünne Halbleitervorrichtung mit hervorragenden Isolationseigenschaften und ESD-Beständigkeit sowie ausgezeichneter Zuverlässigkeit bereitzustellen.As can be seen from the comparison between Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, the embodiment of the present invention (Example 1) made it possible to suppress the formation of voids and also to achieve a high dielectric breakdown voltage. Accordingly, the present invention is able to provide a thin semiconductor device with excellent insulation properties and ESD resistance as well as excellent reliability.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1:1:
SubstratSubstrate
2:2:
HalbleiterelementSemiconductor element
3:3:
Drahtwire
3a:3a:
Scheitelpunkt des DrahtsVertex of the wire
4a:4a:
Erste VersiegelungsschichtFirst sealing layer
4b: 4b:
Zweite VersiegelungsschichtSecond sealing layer
5:5:
HarzversiegelungselementResin sealing element
h:H:
Höhe des Drahts vom SubstratHeight of the wire from the substrate

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • JP 2013166925 [0005]JP 2013166925 [0005]
  • JP 2017155891 [0034]JP 2017155891 [0034]

Claims (20)

Halbleitervorrichtung mit einem Substrat, einem auf dem Substrat angeordneten Halbleiterelement, einem Draht, der das Substrat und das Halbleiterelement elektrisch verbindet, einer ersten Versiegelungsschicht, die einen Raum unterhalb eines Scheitelpunkts des Drahts versiegelt, und einer zweiten Versiegelungsschicht, die auf der ersten Versiegelungsschicht vorgesehen ist, wobei der Draht dazwischen angeordnet ist, wobei die erste Versiegelungsschicht aus einem gehärteten Film aus einem flüssigen Versiegelungsmaterial gebildet ist und die zweite Versiegelungsschicht aus einem getrockneten Beschichtungsfilm aus einem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial gebildet ist.A semiconductor device comprising a substrate, a semiconductor element disposed on the substrate, a wire that electrically connects the substrate and the semiconductor element, a first sealing layer that seals a space below an apex of the wire, and a second sealing layer that is provided on the first sealing layer , the wire being interposed, wherein the first sealing layer is formed from a hardened film of a liquid sealing material and the second sealing layer is formed of a dried coating film made of an insulating resin coating material. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner ein Harzversiegelungselement aufweist, das so vorgesehen ist, dass es mindestens die zweite Versiegelungsschicht bedeckt.Semiconductor device according to Claim 1 which further comprises a resin sealing member provided to cover at least the second sealing layer. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine dielektrische Durchbruchspannung des getrockneten Beschichtungsfilms aus dem isolierenden Harzbeschichtungsmaterial mindestens 150 kV/mm beträgt.Semiconductor device according to Claim 1 or 2nd wherein a dielectric breakdown voltage of the dried coating film made of the insulating resin coating material is at least 150 kV / mm. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das isolierende Harzbeschichtungsmaterial einen Harzfüllstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 0,1 bis 5,0 µm umfasst.Semiconductor device according to one of the Claims 1 to 3rd wherein the insulating resin coating material comprises a resin filler having an average particle size of 0.1 to 5.0 µm. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Viskosität des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials bei 25°C innerhalb eines Bereichs von 30 bis 500 Pa·s liegt.Semiconductor device according to one of the Claims 1 to 4th wherein a viscosity of the insulating resin coating material at 25 ° C is within a range of 30 to 500 Pa · s. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Thixotropieindex des isolierenden Harzbeschichtungsmaterials bei 25°C innerhalb eines Bereichs von 2,0 bis 10,0 liegt.Semiconductor device according to one of the Claims 1 to 5 wherein a thixotropy index of the insulating resin coating material at 25 ° C is within a range of 2.0 to 10.0. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das isolierende Harzbeschichtungsmaterial mindestens ein isolierendes Harz umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Polyamid, einem Polyamidimid und einem Polyimid besteht.Semiconductor device according to one of the Claims 1 to 6 wherein the insulating resin coating material comprises at least one insulating resin selected from the group consisting of a polyamide, a polyamideimide and a polyimide. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Dicke der zweiten Versiegelungsschicht nicht mehr als 100 µm beträgt.Semiconductor device according to one of the Claims 1 to 7 , wherein a thickness of the second sealing layer is not more than 100 µm. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Dicke der zweiten Versiegelungsschicht nicht mehr als 50 µm beträgt.Semiconductor device according to Claim 8 , wherein the thickness of the second sealing layer is not more than 50 µm. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei ein Tg-Wert des isolierenden Harzes mindestens 150°C beträgt.Semiconductor device according to one of the Claims 7 to 9 , wherein a Tg of the insulating resin is at least 150 ° C. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das flüssige Versiegelungsmaterial eine wärmehärtbare Harzkomponente und einen anorganischen Füllstoff umfasst und ein Thixotropieindex des flüssigen Versiegelungsmaterials bei 75°C, erhalten als ein Wert der Viskosität A / Viskosität B, innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 2,5 liegt, wobei die Viskosität A eine Viskosität (Pa·s) ist, die bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 5 s-1 gemessen wird, und die Viskosität B eine Viskosität (Pa·s) ist, die bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 50 s-1 gemessen wird.Semiconductor device according to one of the Claims 1 to 10th wherein the liquid sealing material comprises a thermosetting resin component and an inorganic filler, and a thixotropy index of the liquid sealing material at 75 ° C obtained as a value of the viscosity A / viscosity B is within a range of 0.1 to 2.5, wherein the Viscosity A is a viscosity (Pa · s) measured at 75 ° C and a shear rate of 5 s -1 , and viscosity B is a viscosity (Pa · s) that at 75 ° C and a shear rate of 50 s -1 is measured. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei ein Chlorionengehalt im flüssigen Versiegelungsmaterial nicht mehr als 100 ppm beträgt.Semiconductor device according to one of the Claims 1 to 11 , wherein a chlorine ion content in the liquid sealing material is not more than 100 ppm. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei eine maximale Teilchengröße des anorganischen Füllstoffs im flüssigen Versiegelungsmaterial nicht mehr als 75 µm beträgt.Semiconductor device according to Claim 11 or 12 , wherein a maximum particle size of the inorganic filler in the liquid sealing material is not more than 75 µm. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei eine Viskosität des flüssigen Versiegelungsmaterials, die bei 75°C und einer Schergeschwindigkeit von 5 s-1 gemessen wird, nicht mehr als 3,0 Pa·s beträgt.Semiconductor device according to one of the Claims 1 to 13 , wherein a viscosity of the liquid sealing material, which is measured at 75 ° C and a shear rate of 5 s -1 , is not more than 3.0 Pa · s. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei eine Viskosität des flüssigen Versiegelungsmaterials, die bei 25°C und einer Schergeschwindigkeit von 10 s-1 gemessen wird, nicht mehr als 30 Pa·s beträgt.Semiconductor device according to one of the Claims 1 to 14 , wherein a viscosity of the liquid sealing material, which is measured at 25 ° C and a shear rate of 10 s -1 , is not more than 30 Pa · s. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei eine Menge des anorganischen Füllstoffs, bezogen auf eine Gesamtmasse des flüssigen Versiegelungsmaterials, mindestens 50 Massenprozent beträgt. Semiconductor device according to one of the Claims 11 to 15 wherein an amount of the inorganic filler is at least 50% by mass based on a total mass of the liquid sealing material. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei die wärmehärtbare Harzkomponente in dem flüssigen Versiegelungsmaterial ein aromatisches Epoxidharz und ein aliphatisches Epoxidharz umfasst.Semiconductor device according to one of the Claims 11 to 16 wherein the thermosetting resin component in the liquid sealing material comprises an aromatic epoxy resin and an aliphatic epoxy resin. Halbleitervorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei das aromatische Epoxidharz mindestens ein Harz umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem flüssigen Bisphenol-Epoxidharz und einem flüssigen Glycidylamin-Epoxidharz besteht, und das aliphatische Epoxidharz ein lineares aliphatisches Epoxidharz umfasst.Semiconductor device according to Claim 17 wherein the aromatic epoxy resin comprises at least one resin selected from the group consisting of a liquid bisphenol epoxy resin and a liquid glycidylamine epoxy resin, and the aliphatic epoxy resin comprises a linear aliphatic epoxy resin. Halbleitervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, die in einem Fingerabdruck-Authentifizierungssensor verwendet wird.Semiconductor device according to one of the Claims 1 to 18th that is used in a fingerprint authentication sensor. Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit einem Substrat, einem auf dem Substrat angeordneten Halbleiterelement, einem Draht, der das Substrat und das Halbleiterelement elektrisch verbindet, einer ersten Versiegelungsschicht, die einen Raum unterhalb eines Scheitelpunkts des Drahts versiegelt, und einer zweiten Versiegelungsschicht, die auf der ersten Versiegelungsschicht vorgesehen ist, wobei der Draht dazwischen angeordnet ist, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt, bei dem das Substrat und das auf dem Substrat angeordnete Halbleiterelement unter Verwendung des Drahts elektrisch miteinander verbunden werden, einen Schritt, bei dem die erste Versiegelungsschicht durch Zuführen eines flüssigen Versiegelungsmaterials in den Raum unterhalb des Scheitelpunkts des Drahts gebildet wird, und einen Schritt, bei dem die zweite Versiegelungsschicht durch Zuführen eines isolierenden Harzbeschichtungsmaterials auf die erste Versiegelungsschicht gebildet wird, wobei der Draht dazwischen angeordnet ist.A method of manufacturing a semiconductor device comprising a substrate, a semiconductor element disposed on the substrate, a wire that electrically connects the substrate and the semiconductor element, a first sealing layer that seals a space below a vertex of the wire, and a second sealing layer that is on the the first sealing layer is provided, the wire being arranged therebetween, the method comprising: a step in which the substrate and the semiconductor element arranged on the substrate are electrically connected to one another using the wire, a step of forming the first sealing layer by feeding a liquid sealing material into the space below the apex of the wire, and a step in which the second sealing layer is formed by supplying an insulating resin coating material to the first sealing layer with the wire interposed therebetween.
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