JP2007270126A - Resin composition for semiconductor sealing use and semiconductor device - Google Patents

Resin composition for semiconductor sealing use and semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2007270126A
JP2007270126A JP2007008593A JP2007008593A JP2007270126A JP 2007270126 A JP2007270126 A JP 2007270126A JP 2007008593 A JP2007008593 A JP 2007008593A JP 2007008593 A JP2007008593 A JP 2007008593A JP 2007270126 A JP2007270126 A JP 2007270126A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
semiconductor
compound
general formula
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007008593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norihisa Hoshika
典久 星加
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2007008593A priority Critical patent/JP2007270126A/en
Publication of JP2007270126A publication Critical patent/JP2007270126A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/4501Shape
    • H01L2224/45012Cross-sectional shape
    • H01L2224/45015Cross-sectional shape being circular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025Semiconducting materials
    • H01L2924/10251Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253Silicon [Si]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1301Thyristor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition for semiconductor sealing use, excellent in low warpage in area surface mounting-type semiconductor packages and having excellent properties in terms of soldering reflow-proofness and fire resistance. <P>SOLUTION: The resin composition for semiconductor sealing use comprises (A) an epoxy resin including an epoxy resin of the general formula(1), (B) a compound having in the molecule two or more phenolic hydroxy groups, (C) an inorganic filler, (D) a curing promoter and (E) a glycerol trifatty acid ester. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体封止用樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor sealing resin composition and a semiconductor device using the same.

近年の電子機器の小型化、軽量化、高機能化の市場動向において、半導体の高集積化が年々進み、また、半導体パッケージの表面実装化が促進されるなかで、新規にエリア表面実装のパッケージが開発され、従来構造のパッケージから移行し始めている。
エリア表面実装型半導体パッケージとしてはボール・グリッド・アレイ(以下、「BGA」という。)、あるいは更に小型化を追求したチップ・サイズ・パッケージ(以下、「CSP」という。)が代表的であるが、これらは従来のQFP、SOPに代表される表面実装パッケージでは限界に近づいている多ピン化・高速化への要求に対応するために開発されたものである。構造としては、ビスマレイミド・トリアジン(以下、「BT」という。)樹脂/銅箔回路基板に代表される硬質回路基板、あるいはポリイミド樹脂フィルム/銅箔回路基板に代表されるフレキシブル回路基板の片面上に半導体素子を搭載し、その素子搭載面、即ち基板の片面のみが樹脂組成物などで成形・封止されている。また基板の素子搭載面の反対面には半田ボールを格子状に並列して形成し、パッケージを実装する回路基板との接合を行う特徴を有している。更に、素子を搭載する基板としては、上記有機回路基板以外にもリードフレーム等の金属基板を用いる構造も考案されている。
In recent years, electronic devices have become smaller, lighter, and more sophisticated in the market trend, and semiconductor integration has been progressing year by year. Has been developed and is beginning to migrate from traditionally structured packages.
The area surface mount type semiconductor package is typically a ball grid array (hereinafter referred to as “BGA”) or a chip size package (hereinafter referred to as “CSP”) in pursuit of further miniaturization. These were developed to meet the demand for higher pin count and higher speed, which are approaching the limits of conventional surface mount packages represented by QFP and SOP. The structure is one side of a rigid circuit board typified by bismaleimide triazine (hereinafter referred to as “BT”) resin / copper foil circuit board or a flexible circuit board typified by polyimide resin film / copper foil circuit board. A semiconductor element is mounted on the element, and only the element mounting surface, that is, one side of the substrate is molded and sealed with a resin composition or the like. In addition, solder balls are formed in parallel in a lattice pattern on the surface opposite to the element mounting surface of the substrate, and are joined to the circuit substrate on which the package is mounted. Furthermore, a structure using a metal substrate such as a lead frame in addition to the organic circuit substrate has been devised as a substrate on which elements are mounted.

これらエリア表面実装型半導体パッケージの構造は基板の素子搭載面のみを樹脂組成物の硬化物で封止し、半田ボール形成面側は封止しないという片面封止の形態をとっている。ごく希に、リードフレーム等の金属基板などでは、半田ボール形成面でも数十μm程度の封止樹脂層が存在することもあるが、素子搭載面では数百μmから数mm程度の封止樹脂層が形成されるため、実質的に片面封止となっている。このため、有機基板や金属基板と樹脂組成物の硬化物との間での熱膨張・熱収縮の不整合、あるいは樹脂組成物の成形・硬化時の硬化収縮による影響により、これらのパッケージでは成形直後から反りが発生しやすい。また、これらのパッケージを実装する回路基板上に半田接合を行う場合、200℃以上の加熱工程を経るが、この際にパッケージの反りが発生し、多数の半田ボールが平坦とならず、パッケージを実装する回路基板から浮き上がってしまい、電気的接合信頼性が低下する問題も起こる。
基板上の実質的に片面のみを樹脂組成物の硬化物で封止したパッケージにおいて、反りを低減するには、樹脂組成物の硬化収縮を小さくすること、及び基板の線膨張係数と樹脂組成物の硬化物の線膨張係数を近づける2つの方法が重要である。
前記有機基板では、BT樹脂やポリイミド樹脂のような高いガラス転移温度(以下、「Tg」という。)の樹脂が広く用いられており、これらは樹脂組成物の成形温度である170℃近辺よりも高いTgを有する。従って、樹脂組成物の成形温度から室温までの冷却過程では有機基板はそのα1の領域のみで収縮する。従って、樹脂組成物の硬化物もTgが樹脂組成物の成形温度より高く、且つα1が回路基板と同等であり、更に硬化収縮がゼロであれば反りはほぼゼロであると考えられる。このため、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂とトリフェノールメタン型フェノール樹脂との組合せて用いることによりTgを高くし、樹脂組成物の硬化収縮を小さくする手法が既に提案されている(例えば、特許文献1参照。)。また、溶融粘度の低い樹脂を用いて無機充填剤の配合量を高めることにより、α1を基板に合わせる手法が既に提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
また、半導体装置を実装する際、赤外線リフローなどの手段での半田処理による半田接合を行う場合、樹脂組成物の硬化物及び有機基板からの吸湿によりパッケージ内部に蓄積された水分が高温で急激に気化することによる応力でパッケージにクラックが発生したり、基板の素子搭載面と樹脂組成物の硬化物との界面で剥離が発生したりすることがある。
さらに新たな動きとして、環境問題により従来よりも融点の高い無鉛半田の使用が高まってきている。この無鉛半田の適用に伴い実装温度を従来に比べ約20℃高くする必要があり、実装後の半導体装置の信頼性が従来に比べ著しく低下する問題が生じてきている。また、もう一つの環境問題対応として、Br化合物や酸化アンチモン等の難燃剤を使わずに難燃化する要求が増えてきている。このような背景から、樹脂硬化物の高強度化、低応力化、低吸湿化、難燃剤フリー化が求められている。
従来のBGAやCSPなどのエリア表面実装型半導体パッケージには、反りの低減のために特許文献1や特許文献2の樹脂組成物が用いられてきたが、これらではエリア表面実装型半導体パッケージの反りは小さくできるものの、樹脂硬化物の吸水率が高いため、半田処理時にクラックや剥離が生じ易かった。また、耐燃性も難燃剤を用いないと実用には耐えられないものであった。
The structure of these area surface mount type semiconductor packages takes the form of single-sided sealing in which only the element mounting surface of the substrate is sealed with a cured product of the resin composition, and the solder ball forming surface side is not sealed. Very rarely, a metal substrate such as a lead frame may have a sealing resin layer of about several tens of μm on the solder ball forming surface, but a sealing resin of about several hundred μm to several mm on the device mounting surface. Since the layer is formed, it is substantially single-sided sealed. For this reason, these packages are molded by the mismatch of thermal expansion / shrinkage between the organic substrate or metal substrate and the cured resin composition, or by the effect of curing shrinkage during molding / curing of the resin composition. Warping is likely to occur immediately after. In addition, when solder bonding is performed on a circuit board on which these packages are mounted, a heating process of 200 ° C. or higher is performed. At this time, warping of the package occurs, and a large number of solder balls are not flattened. A problem arises that the electrical connection reliability is lowered due to floating from the circuit board to be mounted.
In a package in which only one surface on a substrate is sealed with a cured product of a resin composition, in order to reduce warping, the curing shrinkage of the resin composition is reduced, and the linear expansion coefficient of the substrate and the resin composition are reduced. Two methods of bringing the coefficient of linear expansion of the cured product close to each other are important.
In the organic substrate, a resin having a high glass transition temperature (hereinafter referred to as “Tg”) such as a BT resin or a polyimide resin is widely used, which is higher than around 170 ° C. which is a molding temperature of the resin composition. Has a high Tg. Therefore, in the cooling process from the molding temperature of the resin composition to room temperature, the organic substrate shrinks only in the α1 region. Accordingly, if the cured product of the resin composition also has a Tg higher than the molding temperature of the resin composition, α1 is equal to that of the circuit board, and further the cure shrinkage is zero, the warpage is considered to be almost zero. For this reason, a technique for increasing the Tg and reducing the curing shrinkage of the resin composition by using a combination of a triphenolmethane type epoxy resin and a triphenolmethane type phenol resin has already been proposed (for example, Patent Document 1). reference.). Moreover, the method of matching (alpha) 1 with a board | substrate is already proposed by raising the compounding quantity of an inorganic filler using resin with low melt viscosity (for example, refer patent document 2).
In addition, when mounting a semiconductor device, when solder bonding is performed by soldering by means such as infrared reflow, moisture accumulated in the package due to moisture absorption from the cured resin composition and the organic substrate is rapidly increased at a high temperature. Cracks may occur in the package due to the stress caused by vaporization, or peeling may occur at the interface between the element mounting surface of the substrate and the cured product of the resin composition.
Furthermore, as a new movement, the use of lead-free solder having a higher melting point than before is increasing due to environmental problems. With the application of this lead-free solder, it is necessary to increase the mounting temperature by about 20 ° C. compared to the conventional case, and there is a problem that the reliability of the semiconductor device after mounting is significantly reduced compared to the conventional case. In addition, as another countermeasure for environmental problems, there is an increasing demand for flame retardancy without using a flame retardant such as a Br compound or antimony oxide. From such a background, it is required to increase the strength, lower stress, lower moisture absorption, and make the flame retardant free of the cured resin.
Conventional surface area mounted semiconductor packages such as BGA and CSP have used the resin compositions of Patent Document 1 and Patent Document 2 in order to reduce warpage. However, since the water absorption of the cured resin was high, cracks and peeling were likely to occur during the soldering process. In addition, the flame resistance cannot be put into practical use unless a flame retardant is used.

特開平11−14790号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-14790 特開平11−1541号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-1541

本発明は、難燃剤を用いずに、エリア表面実装型半導体パッケージでの低反り性、耐半田リフロー性、耐燃性に優れる半導体封止用樹脂組成物および半導体装置を提供するものである。   The present invention provides a resin composition for semiconductor encapsulation and a semiconductor device that are excellent in low warpage, solder reflow resistance, and flame resistance in an area surface mount semiconductor package without using a flame retardant.

本発明は、
[1] 下記一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)を含むエポキシ樹脂(A)と、フェノール性水酸基を分子内に2つ以上有する化合物(B)と、無機充填剤(C)と、硬化促進剤(D)と、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)と、を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
The present invention
[1] An epoxy resin (A) containing an epoxy resin (a1) represented by the following general formula (1), a compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule, and an inorganic filler (C) And a curing accelerator (D) and a glycerin trifatty acid ester (E), a resin composition for encapsulating a semiconductor,

Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(1)において、R1、R2は水素又は炭素数4以下の炭化水素基でそれらは互いに同じであっても異なっていても良い。n1の平均値は0又は5以下の正数である。)
Figure 2007270126
(However, in the general formula (1), R1 and R2 are hydrogen or a hydrocarbon group having 4 or less carbon atoms, and they may be the same or different. The average value of n1 is 0 or 5 or less. (It is a positive number.)

[2] 前記第[1]項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記硬化促進剤(D)が、下記一般式(2)で表される化合物(d1)、下記一般式(3)で表される化合物(d2)及び下記一般式(4)で表される化合物(d3)から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、   [2] In the resin composition for encapsulating a semiconductor according to [1], the curing accelerator (D) is a compound (d1) represented by the following general formula (2), and the following general formula (3) A resin composition for encapsulating a semiconductor, which is at least one selected from a compound (d2) represented by formula (4) and a compound (d3) represented by the following general formula (4):

Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(2)において、Pはリン原子を表す。R3、R4、R5及びR6は芳香族基、又はアルキル基を表す。Aはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸のアニオンを表す。AHはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸を表す。a、bは1以上、3以下の整数、cは0以上3以下の整数であり、かつa=bである。)
Figure 2007270126
(However, in the said General formula (2), P represents a phosphorus atom. R3, R4, R5, and R6 represent an aromatic group or an alkyl group. A is a function chosen from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a thiol group. An anion of an aromatic organic acid having at least one of the groups in the aromatic ring AH represents an aromatic organic having at least one functional group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a thiol group in the aromatic ring. Represents an acid, a and b are integers of 1 or more and 3 or less, c is an integer of 0 or more and 3 or less, and a = b.

Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(3)において、Pはリン原子を表す。Xは炭素数1以上3以下のアルキル基を表し、互いに同じであっても異なっていてもよい。Yはヒドロキシル基を表す。m3、n3は0以上、3以下の整数。)
Figure 2007270126
(However, in the said General formula (3), P represents a phosphorus atom. X represents a C1-C3 alkyl group, and may mutually be same or different. Y represents a hydroxyl group. M3 and n3 are integers of 0 or more and 3 or less.)

Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(4)において、Pはリン原子を表す。R7、R8及びR9は炭素数1以上、12以下のアルキル基又は炭素数6以上、12以下のアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい。R10、R11及びR12は水素原子又は炭素数1以上、12以下の炭化水素を示し、互いに同一であっても異なっていてもよく、R11とR12が結合して環状構造となっていてもよい。)
Figure 2007270126
(However, in the said General formula (4), P represents a phosphorus atom. R7, R8, and R9 show a C1-C12 alkyl group or a C6-C12 aryl group, and are mutually the same. R10, R11 and R12 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon having 1 to 12 carbon atoms and may be the same or different from each other, and R11 and R12 are bonded to each other. And may have a circular structure.)

[3] 前記第[1]項又は第[2]項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記グリセリントリ脂肪酸エステル(E)を当該樹脂組成物全体の0.01重量%以上1重量%以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
[4] 前記第[1]項ないし第[3]項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記グリセリントリ脂肪酸エステル(E)の滴点が70℃以上、120℃以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
[5] 前記第[1]項ないし第[4]項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記グリセリントリ脂肪酸エステル(E)の酸価が10mgKOH/g以上、50mgKOH/g以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
[6] 前記第[1]項ないし第[5]項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記グリセリントリ脂肪酸エステル(E)がグリセリンと炭素数24以上36以下の飽和脂肪酸とのトリエステルであることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
[7] 前記第[1]項ないし第[6]項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、更にシランカップリング剤(F)と、芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物(G)と、を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
[8] 前記第[7]項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物(G)は、芳香環を構成する2個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
[9] 前記第[7]項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物(G)は、ナフタレン環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
[10] 前記第[7]項に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物(G)は、ナフタレン環を構成する2個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
[11] 前記第[7]項ないし第[10]項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物(G)を当該樹脂組成物全体の0.01重量%以上、1重量%以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
[12] 前記第[7]項ないし第[11]項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記シランカップリング剤(F)を当該樹脂組成物全体の0.01重量%以上、1重量%以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
[13] 前記第[1]項ないし第[12]項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記無機充填剤(C)を当該樹脂組成物中に80重量%以上、94重量%以下の割合で含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、
[14] 基板の片面に半導体素子が搭載され、この半導体素子が搭載された基板両側の実質的に片面のみが前記第[1]項ないし第[13]項のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物を用いて封止されてなることを特徴とする半導体装置、
である。
[3] In the resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of [1] or [2], 0.01% by weight of the glycerin trifatty acid ester (E) in the resin composition as a whole. A resin composition for encapsulating a semiconductor, comprising 1% by weight or less,
[4] In the semiconductor sealing resin composition according to any one of [1] to [3], the dropping point of the glycerin trifatty acid ester (E) is 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. A resin composition for encapsulating a semiconductor,
[5] In the resin composition for encapsulating a semiconductor according to any one of [1] to [4], the acid value of the glycerin trifatty acid ester (E) is 10 mgKOH / g or more and 50 mgKOH / g. A resin composition for semiconductor encapsulation, characterized by:
[6] In the semiconductor sealing resin composition according to any one of [1] to [5], the glycerin trifatty acid ester (E) is glycerin and a saturated fatty acid having 24 to 36 carbon atoms. A resin composition for semiconductor encapsulation, characterized by being a triester with
[7] The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of [1] to [6], further comprising a silane coupling agent (F) and two or more adjacent members constituting an aromatic ring. And a compound (G) in which a hydroxyl group is bonded to each carbon atom, and a resin composition for semiconductor encapsulation,
[8] In the resin composition for encapsulating a semiconductor according to [7], the compound (G) is a compound in which a hydroxyl group is bonded to each of two adjacent carbon atoms constituting an aromatic ring. A resin composition for encapsulating a semiconductor,
[9] In the resin composition for encapsulating a semiconductor according to [7], the compound (G) is a compound in which a hydroxyl group is bonded to each of two or more adjacent carbon atoms constituting a naphthalene ring. A resin composition for encapsulating a semiconductor,
[10] In the resin composition for encapsulating a semiconductor according to [7], the compound (G) is a compound in which a hydroxyl group is bonded to each of two adjacent carbon atoms constituting a naphthalene ring. A resin composition for encapsulating a semiconductor,
[11] The resin composition for encapsulating a semiconductor according to any one of [7] to [10], wherein the compound (G) is contained in an amount of 0.01% by weight or more of the total resin composition, 1 A resin composition for encapsulating a semiconductor, comprising:
[12] In the resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of [7] to [11], the silane coupling agent (F) is 0.01% by weight of the resin composition as a whole. Or more, 1 wt% or less, a semiconductor sealing resin composition,
[13] The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of [1] to [12], wherein the inorganic filler (C) is 80% by weight or more in the resin composition, 94 A resin composition for encapsulating a semiconductor, characterized by comprising a weight percent or less,
[14] A semiconductor device according to any one of [1] to [13], wherein a semiconductor element is mounted on one side of the substrate, and substantially only one side of both sides of the substrate on which the semiconductor element is mounted. A semiconductor device characterized by being sealed using a resin composition for
It is.

本発明に従うと、難燃剤を用いずに、エリア表面実装型半導体パッケージにおける低反り性を損なうことなく、従来技術では得られなかった耐半田リフロー性、耐燃性に優れた半導体封止用樹脂組成物を得ることができる。   According to the present invention, without using a flame retardant, without impairing the low warpage in the area surface mount semiconductor package, the resin composition for semiconductor encapsulation excellent in solder reflow resistance and flame resistance that could not be obtained by the prior art You can get things.

本発明は、一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)を含むエポキシ樹脂(A)と、フェノール性水酸基を分子内に2つ以上有する化合物(B)と、無機充填剤(C)と、硬化促進剤(D)と、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)と、を含むことにより、エリア表面実装型半導体パッケージにおける低反り性を損なうことなく、耐半田リフロー性、耐燃性に優れ、且つ流動性、成形性に優れた半導体封止用樹脂組成物が得られるものである。
以下、各成分について詳細に説明する。
The present invention relates to an epoxy resin (A) containing an epoxy resin (a1) represented by the general formula (1), a compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule, and an inorganic filler (C). And a curing accelerator (D) and a glycerin trifatty acid ester (E), and without damaging the low warpage in the area surface mount semiconductor package, excellent in solder reflow resistance and flame resistance, and A resin composition for semiconductor encapsulation excellent in fluidity and moldability can be obtained.
Hereinafter, each component will be described in detail.

本発明で用いられる下記一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)は、エポキシ基間に疎水性で剛直なアントラセンに似た骨格を有しており、且つ分子構造的に脂肪族骨格よりも芳香族骨格が多い。これを用いた樹脂組成物の硬化物は芳香族骨格が多いことから吸湿率が低く、耐燃性が高くなる。また、その剛直なアントラセン様の骨格からガラス転移温度(以下、「Tg」という。)は高くなるが、低分子量体であることから架橋密度が低いため、Tgを越えた高温域での弾性率が低いという特徴を有している。また、下記一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)におけるn1の平均値は、0又は5以下の正数であることが好ましく、0又は1以下の正数であることがより好ましい。n1の平均値が0又は1以下の正数である場合、分子量サイズが小さくなるため、低粘度樹脂としての挙動を示す。本発明で用いられる下記一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)としては、例えば、下記式(5)で表されるエポキシ樹脂が挙げられるが、式(1)の構造であれば特に限定するものではない。また、本発明で用いられる下記一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(A)の製法については、特に限定するものではないが、例えば、原料化合物として1,4−ジヒドロアントラハイドロキノン、1,4−ジヒドロ−2,3−ジメチルアントラハイドロキノン等を用い、エピクロルヒドリン、β−メチルエピクロルヒドリン等をエポキシ化剤として用いて、公知のエポキシ化製法に従って合成する方法などにより得ることができる。   The epoxy resin (a1) represented by the following general formula (1) used in the present invention has a skeleton similar to a hydrophobic and rigid anthracene between epoxy groups, and has an aliphatic skeleton in terms of molecular structure. There are more aromatic skeletons. Since the cured product of the resin composition using this has a large aromatic skeleton, the moisture absorption rate is low and the flame resistance is high. In addition, its rigid anthracene-like skeleton increases the glass transition temperature (hereinafter referred to as “Tg”), but because of its low molecular weight, its crosslinking density is low, so the elastic modulus at a high temperature range exceeding Tg. Is low. Moreover, the average value of n1 in the epoxy resin (a1) represented by the following general formula (1) is preferably a positive number of 0 or 5 or less, and more preferably 0 or a positive number of 1 or less. . When the average value of n1 is a positive number of 0 or 1 or less, the molecular weight size is small, and thus the behavior as a low viscosity resin is exhibited. Examples of the epoxy resin (a1) represented by the following general formula (1) used in the present invention include an epoxy resin represented by the following formula (5). There is no particular limitation. Moreover, it does not specifically limit about the manufacturing method of the epoxy resin (A) represented by following General formula (1) used by this invention, For example, as a raw material compound, 1, 4- dihydroanthrahydroquinone, 1, Using 4-dihydro-2,3-dimethylanthrahydroquinone or the like, epichlorohydrin, β-methylepichlorohydrin or the like as an epoxidizing agent, and the like can be obtained by a synthesis method according to a known epoxidation process.

Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(1)において、R1、R2は水素又は炭素数4以下の炭化水素基でそれらは互いに同じであっても異なっていても良い。n1の平均値は0又は5以下の正数である。)
Figure 2007270126
(However, in the general formula (1), R1 and R2 are hydrogen or a hydrocarbon group having 4 or less carbon atoms, and they may be the same or different. The average value of n1 is 0 or 5 or less. (It is a positive number.)

Figure 2007270126
(ただし、式(5)において、n5の平均値は0又は5以下の正数である。)
Figure 2007270126
(However, in Formula (5), the average value of n5 is 0 or a positive number of 5 or less.)

本発明では、一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)を用いることによる効果が損なわれない範囲で、他のエポキシ樹脂を併用することができる。併用できるエポキシ樹脂としては、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。半導体封止用樹脂組成物の硬化物としての耐湿信頼性を考慮すると、イオン性不純物であるNaイオンやClイオンが極力少ない方が好ましく、硬化性の点からエポキシ当量としては100g/eq以上、500g/eq以下が好ましい。   In this invention, another epoxy resin can be used together in the range by which the effect by using the epoxy resin (a1) represented by General formula (1) is not impaired. Examples of epoxy resins that can be used in combination include biphenyl type epoxy resins, bisphenol type epoxy resins, stilbene type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, triphenolmethane type epoxy resins, and phenol aralkyl types having a phenylene skeleton. Examples thereof include epoxy resins, phenol aralkyl type epoxy resins having a biphenylene skeleton, naphthol type epoxy resins, alkyl-modified triphenol methane type epoxy resins, triazine nucleus-containing epoxy resins, dicyclopentadiene-modified phenol type epoxy resins, and the like. In consideration of moisture resistance reliability as a cured product of the resin composition for semiconductor encapsulation, it is preferable that Na ions and Cl ions, which are ionic impurities, are as small as possible. From the viewpoint of curability, the epoxy equivalent is 100 g / eq or more, 500 g / eq or less is preferable.

併用する場合における一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)の配合割合としては、全エポキシ樹脂(A)に対して、好ましくは10重量%以上であり、更に好ましくは30重量%以上、特に好ましくは50重量%以上である。一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)の配合割合上記範囲内であると、低反り効果、低吸湿化効果、低粘度化効果を得ることができる。   The blending ratio of the epoxy resin (a1) represented by the general formula (1) when used in combination is preferably 10% by weight or more, more preferably 30% by weight or more based on the total epoxy resin (A). Particularly preferred is 50% by weight or more. When the blending ratio of the epoxy resin (a1) represented by the general formula (1) is within the above range, a low warping effect, a low moisture absorption effect, and a low viscosity effect can be obtained.

本発明で用いられるフェノール性水酸基を分子内に2つ以上有する化合物(B)(以下、「フェノール性水酸基含有化合物」ともいう。)は、その分子量、分子構造は特に限定するものではないが、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、トリフェノールメタン型フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂、ビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂、ビスフェノール化合物等が挙げられ、これらは1種類を単独で用いても2種以上併用しても差し支えない。硬化性の点から、フェノール性水酸基を分子内に2つ以上有する化合物(B)の水酸基当量は90g/eq以上、250g/eq以下が好ましい。 The compound (B) (hereinafter also referred to as “phenolic hydroxyl group-containing compound”) having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule used in the present invention is not particularly limited in molecular weight and molecular structure. For example, phenol novolak resin, cresol novolak resin, triphenolmethane type phenol resin, terpene modified phenol resin, dicyclopentadiene modified phenol resin, phenol aralkyl resin having phenylene skeleton, phenol aralkyl resin having biphenylene skeleton, naphthol having phenylene skeleton Examples thereof include an aralkyl resin, a naphthol aralkyl resin having a biphenylene skeleton, and a bisphenol compound. These may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of curability, the hydroxyl group equivalent of the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule is preferably 90 g / eq or more and 250 g / eq or less.

本発明では、フェノール性水酸基を分子内に2つ以上有する化合物(B)として、下記一般式(6)で表される化合物(b1)を含むことが好ましい。下記一般式(6)で表される化合物(b1)は、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレン骨格を含むアラルキル基(−CH−R13−CH−)を有することから、ノボラック型フェノール樹脂と比べて、架橋点間距離が長いため、これらを用いた樹脂組成物の硬化物は高温下において低弾性率化され、且つフェノール性水酸基が少ないことから、低吸水化を実現することができる。それらの特性の発現により、耐半田リフロー性向上に寄与することができる。さらにナフチレン骨格を含有する化合物においては、ナフタレン環に起因する剛直性によるTgの上昇やその平面構造に起因する分子間相互作用による線膨張係数の低下により、エリア表面実装型半導体パッケージにおける低反り性を向上させることができる。また、下記一般式(6)で表される化合物(b1)において、フェノール性水酸基を含有する芳香族基(−R214(OH)−)としては、ヒドロキシフェニレン基、又は1−ヒドロキシナフチレン基、2−ヒドロキシナフチレン基のいずれでもよいが、特にヒドロキシナフチレン基である場合は前述のナフチレン骨格を含有する化合物と同様に、Tgの上昇や線膨張係数の低下により、低反り性を向上させる効果が得られ、さらに芳香族炭素を多く有することから耐燃性の向上も実現することができる。
本発明で用いられる下記一般式(6)で表される化合物(b1)としては、例えば、フェニレン骨格を含有するフェノールアラルキル樹脂、ビフェニレン骨格を含有するフェノールアラルキル樹脂、ナフチレン骨格を含有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン骨格を含有するナフトールアラルキル樹脂が挙げられるが、式(6)の構造であれば特に限定するものではない。
In this invention, it is preferable that the compound (b1) represented by following General formula (6) is included as a compound (B) which has two or more phenolic hydroxyl groups in a molecule | numerator. Since the compound (b1) represented by the following general formula (6) has an aralkyl group (—CH 2 —R 13 —CH 2 —) containing a phenylene, biphenylene, or naphthylene skeleton, compared to a novolac type phenol resin, Since the distance between the cross-linking points is long, the cured product of the resin composition using these has a low elastic modulus at a high temperature and has a small amount of phenolic hydroxyl groups, so that a low water absorption can be realized. The development of these characteristics can contribute to improvement of solder reflow resistance. Furthermore, in compounds containing a naphthylene skeleton, low warpage in area surface-mount semiconductor packages due to an increase in Tg due to rigidity due to the naphthalene ring and a decrease in linear expansion coefficient due to intermolecular interaction due to its planar structure. Can be improved. In the compound (b1) represented by the following general formula (6), the aromatic group containing a phenolic hydroxyl group (—R214 (OH) —) is a hydroxyphenylene group or a 1-hydroxynaphthylene group, Any of 2-hydroxynaphthylene groups may be used, but in particular, in the case of a hydroxynaphthylene group, low warpage is improved by increasing Tg and decreasing linear expansion coefficient as in the case of the compound containing the naphthylene skeleton described above. The effect is obtained, and the flame resistance can be improved because of the large amount of aromatic carbon.
Examples of the compound (b1) represented by the following general formula (6) used in the present invention include a phenol aralkyl resin containing a phenylene skeleton, a phenol aralkyl resin containing a biphenylene skeleton, and a phenol aralkyl resin containing a naphthylene skeleton. A naphthol aralkyl resin containing a phenylene skeleton may be mentioned, but there is no particular limitation as long as the structure is represented by the formula (6).

Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(6)において、−R13−はフェニレン基、ビフェニレン基又はナフチレン基。−R14(OH)−はヒドロキシフェニレン基、又は1−ヒドロキシナフチレン基、2−ヒドロキシナフチレン基。R15、R16は、それぞれR14、R13に導入される基で、炭素数1以上、10以下の炭化水素基であり、それらは互いに同じであっても異なっていても良い。n6の平均値は1以上、10以下の正数、k6は0から5の整数、m6は0から8の整数である。)
Figure 2007270126
(However, in the said General formula (6), -R13- is a phenylene group, a biphenylene group, or a naphthylene group. -R14 (OH)-is a hydroxyphenylene group, 1-hydroxynaphthylene group, 2-hydroxynaphthylene group. R15 and R16 are groups introduced into R14 and R13, respectively, and are hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, which may be the same or different, and the average value of n6 is 1 The positive number is 10 or less, k6 is an integer from 0 to 5, and m6 is an integer from 0 to 8.)

フェノール性水酸基を分子内に2つ以上有する化合物(B)の全体における一般式(6)で表される化合物(b1)の配合割合としては、好ましくは10重量%以上、更に好ましくは30重量%以上、特に好ましくは50重量%以上である。一般式(6)で表される化合物(b1)の配合割合が上記範囲内であると、耐半田リフロー性、低反り性を向上させる効果を得ることができる。   The compounding ratio of the compound (b1) represented by the general formula (6) in the whole compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule is preferably 10% by weight or more, more preferably 30% by weight. Above, particularly preferably 50% by weight or more. When the blending ratio of the compound (b1) represented by the general formula (6) is within the above range, it is possible to obtain the effect of improving the solder reflow resistance and the low warpage.

本発明に用いられる無機充填剤(C)としては、一般に封止材料に用いられている溶融シリカ、球状シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミ等が挙げられる。無機充填剤(C)の粒径としては、金型への充填性を考慮すると0.01μm以上、150μm以下であることが望ましい。また無機充填剤(C)の配合割合としては、樹脂組成物全体の80重量%以上、94重量%以下が好ましく、84重量%以上、92重量%以下がより好ましく、86重量%以上、90重量%以下が特に好ましい。無機充填剤(C)の配合割合が上記範囲内であると、流動性が損なわれることによる成形性の不具合を生じることなく、低反り性、抵吸水性、強度、耐半田リフロー性を向上させる効果を得ることができる。   Examples of the inorganic filler (C) used in the present invention include fused silica, spherical silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride, and aluminum nitride that are generally used for sealing materials. The particle size of the inorganic filler (C) is preferably 0.01 μm or more and 150 μm or less in consideration of the filling property to the mold. The blending ratio of the inorganic filler (C) is preferably 80% by weight or more and 94% by weight or less, more preferably 84% by weight or more and 92% by weight or less, and 86% by weight or more and 90% by weight of the entire resin composition. % Or less is particularly preferable. When the blending ratio of the inorganic filler (C) is within the above range, low warpage, water absorption, strength, and solder reflow resistance are improved without causing defects in moldability due to impaired fluidity. An effect can be obtained.

本発明に用いられる硬化促進剤(D)は、エポキシ樹脂(A)のエポキシ基とフェノール性水酸基を分子内に2つ以上有する化合物(B)のフェノール性水酸基との反応を促進するものであればよく、一般に半導体素子の封止材である樹脂組成物に使用されているものを利用することができる。具体例として有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物等のリン原子含有化合物、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、ベンジルジメチルアミン、2−メチルイミダゾール等の窒素原子含有化合物が挙げられる。これらのうち、リン原子含有化合物が好ましく、特に流動性という点を考慮するとテトラ置換ホスホニウム化合物が好ましく、また樹脂組成物の硬化物の熱時低弾性率という点を考慮するとホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物がより好ましい。   The curing accelerator (D) used in the present invention is to promote the reaction between the epoxy group of the epoxy resin (A) and the phenolic hydroxyl group of the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule. What is necessary is just to use what is generally used for the resin composition which is a sealing material of a semiconductor element. Specific examples include organic phosphines, tetra-substituted phosphonium compounds, phosphobetaine compounds, phosphorus atom-containing compounds such as adducts of phosphine compounds and quinone compounds, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, benzyldimethylamine And nitrogen atom-containing compounds such as 2-methylimidazole. Among these, a phosphorus atom-containing compound is preferable, and a tetra-substituted phosphonium compound is preferable in consideration of fluidity, and a phosphobetaine compound and a phosphine compound are preferable in consideration of a low elastic modulus during heat of a cured resin composition. An adduct of quinone compound is more preferable.

本発明で用いられる有機ホスフィンとしては、例えばエチルホスフィン、フェニルホスフィン等の第1ホスフィン、ジメチルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第2ホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の第3ホスフィンが挙げられる。   Examples of the organic phosphine used in the present invention include a first phosphine such as ethylphosphine and phenylphosphine, a second phosphine such as dimethylphosphine and diphenylphosphine, and a third phosphine such as trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, and triphenylphosphine. Is mentioned.

本発明で用いられるテトラ置換ホスホニウム化合物としては、例えば、下記一般式(2)で表される化合物(d1)が挙げられる。

Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(2)において、Pはリン原子を表す。R3、R4、R5及びR6は芳香族基芳香族基、又はアルキル基を表す。Aはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸のアニオンを表す。AHはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸を表す。a、bは1以上3以下の整数、cは0以上3以下の整数であり、かつa=bである。) Examples of the tetra-substituted phosphonium compound used in the present invention include a compound (d1) represented by the following general formula (2).
Figure 2007270126
(However, in the said General formula (2), P represents a phosphorus atom. R3, R4, R5, and R6 represent an aromatic group aromatic group or an alkyl group. A is from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a thiol group. An anion of an aromatic organic acid having at least one of the selected functional groups in the aromatic ring, AH having at least one of the functional groups selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a thiol group in the aromatic ring Represents an aromatic organic acid, a and b are integers of 1 or more and 3 or less, c is an integer of 0 or more and 3 or less, and a = b.

一般式(2)で表される化合物(d1)は、例えば以下のようにして得られる。まず、テトラ置換ホスホニウムブロマイドと芳香族有機酸と塩基を有機溶剤に混ぜ均一に混合し、その溶液系内に芳香族有機酸アニオンを発生させる。次いで水を加える。すると、一般式(2)で表される化合物(d1)を沈殿させることができる。一般式(2)で表される化合物(d1)において、リン原子に結合するR3、R4、R5及びR6がフェニル基であり、かつAHはヒドロキシル基を芳香環に有する化合物、すなわちフェノール類であり、かつAは該フェノール類のアニオンであるのが好ましい。   The compound (d1) represented by the general formula (2) is obtained as follows, for example. First, a tetra-substituted phosphonium bromide, an aromatic organic acid, and a base are mixed in an organic solvent and mixed uniformly to generate an aromatic organic acid anion in the solution system. Then add water. Then, the compound (d1) represented by the general formula (2) can be precipitated. In the compound (d1) represented by the general formula (2), R3, R4, R5 and R6 bonded to the phosphorus atom are phenyl groups, and AH is a compound having a hydroxyl group in an aromatic ring, that is, phenols. A is preferably an anion of the phenol.

本発明で用いられるホスホベタイン化合物としては、例えば、下記一般式(3)で表される化合物(d2)が挙げられる。

Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(3)において、Pはリン原子を表す。Xは炭素数1以上、3以下のアルキル基を表し、互いに同じであっても異なっていてもよい。Yはヒドロキシル基を表す。m3、n3は0以上、3以下の整数。) As a phosphobetaine compound used by this invention, the compound (d2) represented by following General formula (3) is mentioned, for example.
Figure 2007270126
(In the above general formula (3), P represents a phosphorus atom. X represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, which may be the same or different. Y represents a hydroxyl group.) M3 and n3 are integers of 0 or more and 3 or less.)

一般式(3)で表される化合物(d2)は、例えば以下のようにして得られる。まず、第三ホスフィンであるトリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩とを接触させ、トリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩が有するジアゾニウム基とを置換させる工程を経て得られる。しかしこれに限定されるものではない。   The compound (d2) represented by the general formula (3) is obtained, for example, as follows. First, it is obtained through a step of bringing a triaromatic substituted phosphine, which is a third phosphine, into contact with a diazonium salt and replacing the triaromatic substituted phosphine with a diazonium group of the diazonium salt. However, the present invention is not limited to this.

本発明で用いられるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物としては、例えば、下記一般式(4)で表される化合物(d3)が挙げられる。

Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(4)において、Pはリン原子を表す。R7、R8及びR9は炭素数1以上、12以下のアルキル基又は炭素数6以上、12以下のアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい。R10、R11及びR12は水素原子又は炭素数1以上、12の炭化水素基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよく、R11とR12が結合して環状構造となっていてもよい。) Examples of the adduct of a phosphine compound and a quinone compound used in the present invention include a compound (d3) represented by the following general formula (4).
Figure 2007270126
(However, in the said General formula (4), P represents a phosphorus atom. R7, R8, and R9 show a C1-C12 alkyl group or a C6-C12 aryl group, and are mutually the same. R10, R11 and R12 each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, which may be the same or different from each other, and R11 and R12 are bonded to each other. And may have a circular structure.)

ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるホスフィン化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリス(アルキルフェニル)ホスフィン、トリス(アルコキシフェニル)ホスフィン、トリナフチルホスフィン、トリス(ベンジル)ホスフィン等の芳香環に無置換あるいはアルキル基、アルコキシル基等の置換基が存在するものが好ましく、アルキル基、アルコキシル基の有機基としては1以上、6以下の炭素数を有するものが挙げられる。入手しやすさの観点からはトリフェニルホスフィンが好ましい。
またホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるキノン化合物としては、o−ベンゾキノン、p−ベンゾキノン、1,4−ベンゾキノン、アントラキノン類が挙げられ、中でもp−ベンゾキノンが保存安定性の点から好ましい。
本発明で用いられるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法としては、有機第三ホスフィンとベンゾキノン類の両者が溶解することができる溶媒中で接触、混合させることにより付加物を得ることができる。溶媒としてはアセトンやメチルエチルケトン等のケトン類で付加物への溶解性が低いものがよい。しかしこれに限定されるものではない。
一般式(4)で表される化合物(d3)において、リン原子に結合する7、R8及びR9がフェニル基であり、かつR10、R11及びR12が水素原子である化合物、すなわち1,4−ベンゾキノンとトリフェニルホスフィンを付加させた化合物がより好ましい。
The phosphine compound used as an adduct of a phosphine compound and a quinone compound has no substitution on aromatic rings such as triphenylphosphine, tris (alkylphenyl) phosphine, tris (alkoxyphenyl) phosphine, trinaphthylphosphine, tris (benzyl) phosphine Or what has substituents, such as an alkyl group and an alkoxyl group, is preferable, As an organic group of an alkyl group and an alkoxyl group, what has 1 or more and 6 or less carbon number is mentioned. From the viewpoint of availability, triphenylphosphine is preferable.
Examples of the quinone compound used as an adduct of a phosphine compound and a quinone compound include o-benzoquinone, p-benzoquinone, 1,4-benzoquinone, and anthraquinones, and among them, p-benzoquinone is preferable from the viewpoint of storage stability.
As a method for producing an adduct of a phosphine compound and a quinone compound used in the present invention, an adduct can be obtained by contacting and mixing in a solvent in which both organic tertiary phosphine and benzoquinone can be dissolved. it can. The solvent is preferably a ketone such as acetone or methyl ethyl ketone, which has low solubility in the adduct. However, the present invention is not limited to this.
In the compound (d3) represented by the general formula (4), a compound in which R, R8 and R9 bonded to a phosphorus atom are phenyl groups, and R10, R11 and R12 are hydrogen atoms, that is, 1,4-benzoquinone And a compound in which triphenylphosphine is added is more preferable.

本発明に用いられる硬化促進剤(D)の配合割合は、全樹脂組成物中0.1重量%以上、1重量%以下であることが好ましい。硬化促進剤(D)の配合割合が上記範囲内であると、樹脂組成物の流動性を損なうことなく、充分な硬化性を得ることができる。   The blending ratio of the curing accelerator (D) used in the present invention is preferably 0.1% by weight or more and 1% by weight or less in the total resin composition. Sufficient curability can be obtained, without impairing the fluidity | liquidity of a resin composition as the mixture ratio of a hardening accelerator (D) is in the said range.

本発明で用いられるグリセリントリ脂肪酸エステル(E)は、グリセリンと飽和脂肪酸より得られるトリエステルであり、離型剤として作用する。また、本発明者はグリセリントリ脂肪酸エステル(E)が離型剤としての作用以外に、一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)と併用することにより、新たにエリア表面実装型半導体装置の反りを低減する効果を有することを見出した。本発明で用いられるグリセリントリ脂肪酸エステル(E)としては、特に限定するものではないが、例えば、グリセリントリカプロン酸エステル、グリセリントリカプリル酸エステル、グリセリントリカプリン酸エステル、グリセリントリラウリン酸エステル、グリセリントリミリスチン酸エステル、グリセリントリパルミチン酸エステル、グリセリントリステアリン酸エステル、グリセリントリアラキン酸エステル、グリセリントリベヘン酸エステル、グリセリントリリグノセリン酸エステル、グリセリントリセロチン酸エステル、グリセリントリモンタン酸エステル、グリセリントリメリシン酸エステル等が挙げられる。中でも炭素数24以上36以下の飽和脂肪酸とのグリセリントリ脂肪酸エステルがより好ましい。これらのグリセリントリ脂肪酸エステルは1種類を単独で用いても2種類以上を併用してもよい。尚、本発明中の飽和脂肪酸の炭素数とは飽和脂肪酸中のアルキル基とカルボキシル基の炭素数を合計したものを指す。   The glycerin trifatty acid ester (E) used in the present invention is a triester obtained from glycerin and saturated fatty acid, and acts as a release agent. Further, the present inventor has newly developed an area surface mount semiconductor by using the glycerin trifatty acid ester (E) in combination with the epoxy resin (a1) represented by the general formula (1) in addition to the action as a release agent. It has been found that it has the effect of reducing the warpage of the device. The glycerin trifatty acid ester (E) used in the present invention is not particularly limited. For example, glycerin tricaproic acid ester, glycerin tricaprylic acid ester, glycerin tricapric acid ester, glycerin trilauric acid ester, glycerin. Trimyristic acid ester, glycerin tripalmitic acid ester, glycerin tristearic acid ester, glycerin triraquinic acid ester, glycerin tribehenic acid ester, glycerin trilignoceric acid ester, glycerin triserotinoic acid ester, glycerin trimontanic acid ester, glycerin Examples include trimellitic acid ester. Of these, glycerin trifatty acid esters with saturated fatty acids having 24 to 36 carbon atoms are more preferred. These glycerin trifatty acid esters may be used alone or in combination of two or more. In addition, the carbon number of the saturated fatty acid in the present invention refers to the sum of the carbon number of the alkyl group and the carboxyl group in the saturated fatty acid.

本発明で用いられるグリセリントリ脂肪酸エステル(E)の滴点は、70℃以上、120℃以下が好ましく、より好ましくは80℃以上、110℃以下である。滴点は、ASTM D127に準拠した方法により測定することができる。具体的には、金属ニップルを用いて、溶融したワックスが金属ニップルから最初に滴下するときの温度として測定される。以下の例においても、同様の方法により測定することができる。グリセリントリ脂肪酸エステル(E)の滴点が上記範囲内であると、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)は熱安定性に優れ、連続成形時にグリセリントリ脂肪酸エステル(E)が焼き付きにくい。そのため、金型からの樹脂硬化物の離型性に優れるとともに、連続成形性にも優れる。さらに、上記範囲内であると、樹脂組成物を硬化させる際、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)が十分に溶融する。これにより、樹脂硬化物中にグリセリントリ脂肪酸エステル(E)が略均一に分散する。そのため、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)の樹脂硬化物表面への偏析が抑制され、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を低減することができる。   The dropping point of the glycerin trifatty acid ester (E) used in the present invention is preferably 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or higher and 110 ° C. or lower. The dropping point can be measured by a method based on ASTM D127. Specifically, using a metal nipple, it is measured as the temperature at which molten wax first drops from the metal nipple. In the following examples, it can be measured by the same method. When the dropping point of the glycerin trifatty acid ester (E) is within the above range, the glycerin trifatty acid ester (E) is excellent in thermal stability, and the glycerin trifatty acid ester (E) is not easily seized during continuous molding. Therefore, it is excellent in the mold release property of the resin cured material from a metal mold | die, and is excellent also in continuous moldability. Furthermore, when it is within the above range, the glycerin trifatty acid ester (E) is sufficiently melted when the resin composition is cured. Thereby, glycerol tri fatty acid ester (E) disperses | distributes substantially uniformly in resin cured | curing material. Therefore, segregation of the glycerin trifatty acid ester (E) to the surface of the cured resin can be suppressed, and deterioration of the mold stain and the appearance of the cured resin can be reduced.

本発明で用いられるグリセリントリ脂肪酸エステル(E)の酸価は、10mgKOH/g以上、50mgKOH/g以下が好ましく、より好ましくは15mgKOH/g以上、40mgKOH/g以下である。酸価は樹脂硬化物との相溶性に影響を及ぼす。酸価は、JIS K 3504に準拠した方法により測定することができる。具体的には、ワックス類1g中に含有する遊離脂肪酸を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数として測定される。以下の例においても、同様の方法により測定することができる。酸価が上記範囲内にあると、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)は、樹脂硬化物中において、エポキシ樹脂マトリックスと好ましい相溶状態となる。これにより、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)と、エポキシ樹脂マトリックスとが、相分離を起こすことがない。そのため、樹脂硬化物表面におけるグリセリントリ脂肪酸エステル(E)の偏析が抑制され、金型の汚れや樹脂硬化物の外観の悪化を低減することができる。さらに、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)が樹脂硬化物表面に存在するため、金型からの樹脂硬化物の離型性に優れる。一方、エポキシ樹脂マトリックスとの相溶性が高すぎると、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)が樹脂硬化物表面に染み出すことができず、十分な離型性を確保することができない場合がある。   The acid value of the glycerin trifatty acid ester (E) used in the present invention is preferably 10 mgKOH / g or more and 50 mgKOH / g or less, more preferably 15 mgKOH / g or more and 40 mgKOH / g or less. The acid value affects the compatibility with the cured resin. The acid value can be measured by a method based on JIS K 3504. Specifically, it is measured as the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize free fatty acids contained in 1 g of waxes. In the following examples, it can be measured by the same method. When the acid value is within the above range, the glycerin trifatty acid ester (E) is in a compatible state with the epoxy resin matrix in the cured resin. Thereby, phase separation does not raise | generate a glycerol tri fatty acid ester (E) and an epoxy resin matrix. Therefore, segregation of glycerin trifatty acid ester (E) on the surface of the cured resin product is suppressed, and deterioration of the appearance of the mold and the cured resin product can be reduced. Furthermore, since the glycerin trifatty acid ester (E) exists on the surface of the cured resin, the mold release property of the cured resin from the mold is excellent. On the other hand, if the compatibility with the epoxy resin matrix is too high, the glycerin trifatty acid ester (E) cannot ooze out on the surface of the cured resin, and sufficient releasability may not be ensured.

本発明で用いられるグリセリントリ脂肪酸エステル(E)の配合割合は、樹脂組成物中に、0.01重量%以上、1重量%以下が好ましく、より好ましくは0.03重量%以上0.5重量%以下である。上記範囲内であると、金型からの樹脂硬化物の離型性に優れる。また、上記範囲内であると、樹脂硬化物とリードフレーム部材との密着性が損なわれることがなく、半田処理時における樹脂硬化物とリードフレーム部材との剥離を抑制することができる。また、上記範囲内であると、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を抑制することもできる。   The blending ratio of glycerin trifatty acid ester (E) used in the present invention is preferably 0.01% by weight or more and 1% by weight or less, more preferably 0.03% by weight or more and 0.5% by weight in the resin composition. % Or less. It is excellent in the mold release property of the resin cured material from a metal mold | die within the said range. Moreover, when it is within the above range, adhesion between the cured resin and the lead frame member is not impaired, and peeling between the cured resin and the lead frame member during the soldering process can be suppressed. Moreover, when it is in the above-mentioned range, it is possible to suppress deterioration of mold stains and appearance of the cured resin product.

本発明で用いられるグリセリントリ脂肪酸エステル(E)の製法については、特に限定するものではないが、例えば、原料化合物としてグリセリン、脂肪酸を用い、公知の方法に従ってエステル反応させる方法などにより得ることができる。また、本発明で用いられるグリセリントリ脂肪酸エステル(E)は、クラリアントジャパン(株)製、リコルブWE4等、市販のものを入手し、必要により回転円板型ミル(ピンミル)、スクリーンミル(ハンマーミル)、遠心分離型ミル(ターボミル)、ジェットミル等の粉砕機を用い、粉砕し粒度調整して使用することができる。   Although it does not specifically limit about the manufacturing method of the glycerol tri fatty acid ester (E) used by this invention, For example, it can obtain by the method etc. which carry out an ester reaction according to a well-known method, using glycerol and a fatty acid as a raw material compound. . In addition, the glycerin trifatty acid ester (E) used in the present invention is commercially available, such as Clariant Japan Co., Ltd., Recolve WE4, and, if necessary, a rotating disk type mill (pin mill), screen mill (hammer mill). ), Using a crusher such as a centrifugal mill (turbo mill), a jet mill or the like, and pulverizing and adjusting the particle size.

本発明で用いられるグリセリントリ脂肪酸エステル(E)を用いることによる効果を損なわない範囲で他の離型剤を併用することもできる。併用できる離型剤としては、例えばカルナバワックス等の天然ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸の金属塩類等が挙げられる。   Other mold release agents can be used in combination as long as the effects of using the glycerin trifatty acid ester (E) used in the present invention are not impaired. Examples of release agents that can be used in combination include natural waxes such as carnauba wax, and metal salts of higher fatty acids such as zinc stearate.

本発明に用いられるシランカップリング剤(F)は、エポキシシラン、アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン等特に限定せず、エポキシ樹脂(A)と無機充填剤(C)との間で反応し、エポキシ樹脂(A)と無機充填剤(C)の界面強度を向上させるものであればよい。後述する芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物(G)(以下、「化合物(G)」とも称する。)は、シランカップリング剤(F)との相乗効果により、粘度特性と流動特性を著しく改善させる効果を高めることができるため、シランカップリング剤(F)は化合物(G)の効果を充分に得るためにも必要不可欠である。これらのシランカップリング剤(F)は1種類を単独で用いても2種以上併用してもよい。本発明に用いられるシランカップリング剤(F)の配合割合は、全樹脂組成物中0.01重量%以上、1重量%以下、好ましくは0.05重量%以上0.8以下、特に好ましくは0.1重量%以上、0.6重量%以下である。シランカップリング剤(F)の配合割合が上記範囲内であると、後述する化合物(G)との相乗効果が充分に得られ、また半導体パッケージにおける耐半田クラック性が向上する。また、さらに、樹脂組成物の硬化物の吸水性が抑制され、半導体パッケージにおける耐半田クラック性が向上する。   The silane coupling agent (F) used in the present invention is not particularly limited, such as epoxy silane, amino silane, ureido silane, mercapto silane, etc., and reacts between the epoxy resin (A) and the inorganic filler (C), What is necessary is just to improve the interface strength of resin (A) and an inorganic filler (C). The compound (G) (hereinafter also referred to as “compound (G)”) in which a hydroxyl group is bonded to two or more adjacent carbon atoms constituting an aromatic ring, which will be described later, is synergistic with the silane coupling agent (F). Since the effect can remarkably improve the effect of remarkably improving the viscosity property and the flow property, the silane coupling agent (F) is indispensable for obtaining the effect of the compound (G) sufficiently. These silane coupling agents (F) may be used alone or in combination of two or more. The blending ratio of the silane coupling agent (F) used in the present invention is 0.01% by weight or more and 1% by weight or less, preferably 0.05% by weight or more and 0.8 or less, particularly preferably in the total resin composition. It is 0.1 weight% or more and 0.6 weight% or less. When the blending ratio of the silane coupling agent (F) is within the above range, a synergistic effect with the compound (G) described later is sufficiently obtained, and solder crack resistance in the semiconductor package is improved. Further, the water absorption of the cured product of the resin composition is suppressed, and the solder crack resistance in the semiconductor package is improved.

本発明に用いられる芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物(G)(以下、「化合物(G)」とも称する。)は、水酸基以外の置換基を有していてもよい。化合物(G)としては、下記一般式(7)で表される単環式化合物、又は下記一般式(8)で表される多環式化合物を用いることができる。   The compound (G) (hereinafter also referred to as “compound (G)”) in which a hydroxyl group is bonded to two or more adjacent carbon atoms constituting the aromatic ring used in the present invention has a substituent other than the hydroxyl group. You may do it. As the compound (G), a monocyclic compound represented by the following general formula (7) or a polycyclic compound represented by the following general formula (8) can be used.

Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(7)において、R17、R21はどちらか一方が水酸基であり、片方が水酸基のとき他方は水素、水酸基又は水酸基以外の置換基。R18、R19、R20は水素、水酸基又は水酸基以外の置換基。)
Figure 2007270126
(However, in the general formula (7), when one of R17 and R21 is a hydroxyl group and one is a hydroxyl group, the other is hydrogen, a hydroxyl group or a substituent other than a hydroxyl group. R18, R19, R20 are hydrogen, hydroxyl group or Substituents other than hydroxyl groups.)

Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(8)において、R22、R28はどちらか一方が水酸基であり、片方が水酸基のとき他方は水素、水酸基又は水酸基以外の置換基。R23、R24、R25、R26、R27は水素、水酸基又は水酸基以外の置換基。)
Figure 2007270126
(However, in the general formula (8), one of R22 and R28 is a hydroxyl group, and when one is a hydroxyl group, the other is hydrogen, a hydroxyl group or a substituent other than a hydroxyl group. R23, R24, R25, R26, R27 are Hydrogen, hydroxyl group or substituent other than hydroxyl group.)

一般式(7)で表される単環式化合物の具体例としては、例えば、カテコール、ピロガロール、没食子酸、没食子酸エステル又はこれらの誘導体が挙げられる。また、一般式(8)で表される多環式化合物の具体例としては、例えば、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン及びこれらの誘導体が挙げられる。これらの化合物(G)を用いると、樹脂組成物の成形時の粘度を低くし、流動性を向上させることができる。これらうち、流動性と硬化性の制御のしやすさから、芳香環を構成する2個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物が好ましい。また、混練工程での揮発を考慮した場合、母核は低揮発性で秤量安定性の高いナフタレン環である化合物とすることがより好ましい。この場合、化合物(G)を、具体的には、例えば、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン及びその誘導体等のナフタレン環を有する化合物とすることができる。これらの化合物(G)は1種類を単独で用いても2種以上を併用してもよい。   Specific examples of the monocyclic compound represented by the general formula (7) include catechol, pyrogallol, gallic acid, gallic acid ester, and derivatives thereof. Specific examples of the polycyclic compound represented by the general formula (8) include 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, and derivatives thereof. When these compounds (G) are used, the viscosity at the time of shaping | molding of a resin composition can be made low, and fluidity | liquidity can be improved. Among these, a compound in which a hydroxyl group is bonded to each of two adjacent carbon atoms constituting an aromatic ring is preferable because of easy control of fluidity and curability. In consideration of volatilization in the kneading step, it is more preferable that the mother nucleus is a compound having a low volatility and a highly stable weighing naphthalene ring. In this case, specifically, the compound (G) can be a compound having a naphthalene ring such as 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene and derivatives thereof. These compounds (G) may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

かかる化合物(G)の配合割合は、全樹脂組成物中0.01重量%以上1重量%以下、好ましくは0.03重量%以上、0.8重量%以下、特に好ましくは0.05重量%以上、0.5重量%以下である。化合物(G)の配合割合が上記範囲内であると、樹脂組成物の成形時の粘度を低くし、流動性を向上させる効果を得ることができる。また、上記範囲内であると、樹脂組成物の硬化性の低下や、樹脂硬化物の物性の低下を引き起こすことがない。   The compounding ratio of the compound (G) is 0.01% by weight or more and 1% by weight or less, preferably 0.03% by weight or more and 0.8% by weight or less, particularly preferably 0.05% by weight in the total resin composition. As mentioned above, it is 0.5 weight% or less. When the compounding ratio of the compound (G) is within the above range, it is possible to obtain an effect of reducing the viscosity at the time of molding the resin composition and improving the fluidity. Moreover, the fall of the sclerosis | hardenability of a resin composition and the physical property of a resin cured material are not caused in it being the said range.

本発明の半導体封止用樹脂組成物は、(A)〜(G)成分を主成分とするが、これ以外に必要に応じてカーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力添加剤、酸化ビスマス水和物等の無機イオン交換体等、種々の添加剤を適宜配合してもよい。更に、必要に応じて無機充填材をカップリング剤やエポキシ樹脂あるいはフェノール系樹脂で予め処理して用いてもよく、処理の方法としては、溶媒を用いて混合した後に溶媒を除去する方法や、直接無機充填材に添加し、混合機を用いて処理する方法等がある。
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、(A)〜(G)成分及びその他の添加剤等を、例えば、ミキサー等を用いて常温で均一に混合したもの、更にその後、加熱ロール、ニーダー、又は押出機等で溶融混練し、冷却後粉砕したものなど、必要に応じて適宜分散度や流動性等を調整したものを用いることができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物を用いて、半導体素子を封止し、半導体装置を製造するには、トランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成形方法で成形硬化すればよい。
The resin composition for encapsulating a semiconductor of the present invention comprises the components (A) to (G) as main components, but in addition to this, a colorant such as carbon black or bengara, silicone oil, silicone rubber, etc. Various additives such as low-stress additives and inorganic ion exchangers such as bismuth oxide hydrate may be appropriately blended. Furthermore, if necessary, an inorganic filler may be used after being previously treated with a coupling agent, an epoxy resin or a phenolic resin, and as a treatment method, a method of removing the solvent after mixing with a solvent, There is a method of adding directly to an inorganic filler and processing using a mixer.
The resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is obtained by mixing the components (A) to (G) and other additives uniformly at room temperature using, for example, a mixer, and then heating rolls and kneaders. Or what knead | mixed and kneaded with the extruder etc., grind | pulverized after cooling, etc. which adjusted suitably dispersity, fluidity | liquidity, etc. as needed can be used.
In order to encapsulate a semiconductor element and produce a semiconductor device using the resin composition for encapsulating a semiconductor of the present invention, the resin composition may be molded and cured by a molding method such as transfer molding, compression molding, or injection molding.

本発明で封止を行う半導体素子としては、特に限定されるものではなく、例えば、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード、固体撮像素子等が挙げられる。
本発明の半導体装置の形態としては、特に限定されないが、例えば、デュアル・インライン・パッケージ(DIP)、プラスチック・リード付きチップ・キャリヤ(PLCC)、クワッド・フラット・パッケージ(QFP)、スモール・アウトライン・パッケージ(SOP)、スモール・アウトライン・Jリード・パッケージ(SOJ)、薄型スモール・アウトライン・パッケージ(TSOP)、薄型クワッド・フラット・パッケージ(TQFP)、テープ・キャリア・パッケージ(TCP)、ボール・グリッド・アレイ(BGA)、チップ・サイズ・パッケージ(CSP)等が挙げられる。
トランスファーモールドなどの成形方法で封止された本発明の半導体装置は、そのまま、或いは80℃から200℃程度の温度で、10分から10時間程度の時間をかけて完全硬化させた後、電子機器等に搭載される。
The semiconductor element that performs sealing in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include an integrated circuit, a large-scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode, and a solid-state imaging element.
The form of the semiconductor device of the present invention is not particularly limited. For example, the dual in-line package (DIP), the plastic lead chip carrier (PLCC), the quad flat package (QFP), the small outline, and the like. Package (SOP), Small Outline J Lead Package (SOJ), Thin Small Outline Package (TSOP), Thin Quad Flat Package (TQFP), Tape Carrier Package (TCP), Ball Grid Examples include an array (BGA), a chip size package (CSP), and the like.
The semiconductor device of the present invention sealed by a molding method such as a transfer mold is completely cured as it is or at a temperature of about 80 ° C. to 200 ° C. for about 10 minutes to 10 hours. Mounted on.

図1は、本発明に係る樹脂組成物を用いた片面封止型の半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。基板6上にダイボンド材硬化体2を介して半導体素子1が固定されている。半導体素子1の電極パッドと基板6上の電極パッドとの間は金線3によって接続されている。封止用樹脂組成物の硬化体4によって、基板6の半導体素子1が搭載された片面側のみが封止されている。基板6上の電極パッドは基板6上の非封止面側の半田ボール7と内部で接合されている。   FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of an example of a single-side sealed semiconductor device using a resin composition according to the present invention. The semiconductor element 1 is fixed on the substrate 6 through the die bond material cured body 2. The electrode pad of the semiconductor element 1 and the electrode pad on the substrate 6 are connected by a gold wire 3. Only the single side | surface side in which the semiconductor element 1 of the board | substrate 6 was mounted is sealed by the hardening body 4 of the resin composition for sealing. The electrode pads on the substrate 6 are bonded to the solder balls 7 on the non-sealing surface side on the substrate 6 inside.

以下、本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。配合割合は重量部とする。
実施例1
エポキシ樹脂1:前述の方法により作成した下記式(5)で表されるエポキシ樹脂(エポキシ当量180、融点105℃、下記式(5)においてn5の平均値は0.1。)
6.66重量部

Figure 2007270126
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely in an Example, this invention is not limited at all by these Examples. The blending ratio is parts by weight.
Example 1
Epoxy resin 1: Epoxy resin represented by the following formula (5) prepared by the above-described method (epoxy equivalent 180, melting point 105 ° C., and the average value of n5 is 0.1 in the following formula (5)).
6.66 parts by weight
Figure 2007270126

フェノール性水酸基含有化合物1:フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂(三井化学(株)製、XLC−4L、軟化点65℃、水酸基当量165。)
6.09重量部
無機充填剤1:溶融球状シリカ(平均粒径30μm) 86.00重量部
Phenolic hydroxyl group-containing compound 1: phenol aralkyl resin having a phenylene skeleton (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., XLC-4L, softening point 65 ° C., hydroxyl group equivalent 165)
6.09 parts by weight Inorganic filler 1: fused spherical silica (average particle size 30 μm) 86.00 parts by weight

硬化促進剤1:下記式(9)で表される硬化促進剤 0.20重量部

Figure 2007270126
Curing accelerator 1: Curing accelerator represented by the following formula (9) 0.20 parts by weight
Figure 2007270126

離型剤1:グリセリントリモンタン酸エステル(クラリアントジャパン(株)製、リコルブWE4、滴点82℃、酸価25mgKOH/g。) 0.10重量部
シランカップリング剤1:γ−グリシジルプロピルトリメトキシシラン
0.60重量部
化合物G1:2,3−ジヒドロキシナフタレン 0.05重量部
着色剤1:カーボンブラック 0.30重量部
をミキサーにて常温混合し、80から100℃の加熱ロールで溶融混練し、冷却後粉砕し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を用いて、以下の方法で評価を行った。評価結果を表1に示す。
Mold release agent 1: Glycerin trimontanic acid ester (manufactured by Clariant Japan Co., Ltd., Recolve WE4, dropping point 82 ° C., acid value 25 mg KOH / g) 0.10 parts by weight Silane coupling agent 1: γ-glycidylpropyltrimethoxy Silane
0.60 part by weight Compound G1: 2,3-dihydroxynaphthalene 0.05 part by weight Colorant 1: 0.30 part by weight of carbon black was mixed at room temperature with a mixer, and melt-kneaded with a heating roll at 80 to 100 ° C. After cooling, the mixture was pulverized to obtain a resin composition. Evaluation was performed by the following method using the obtained resin composition. The evaluation results are shown in Table 1.

スパイラルフロー:低圧トランスファー成形機(コータキ精機株式会社製、KTS−15)を用いて、EMMI−1−66に準じたスパイラルフロー測定用金型に、樹脂組成物を175℃、注入圧力6.9MPa、保圧時間120秒の条件で注入し、流動長を測定した。スパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい方が流動性が良好である。単位はcm。   Spiral flow: Using a low-pressure transfer molding machine (KTS-15, manufactured by Kotaki Seiki Co., Ltd.), a resin composition was placed at 175 ° C. and an injection pressure of 6.9 MPa in a spiral flow measurement mold according to EMMI-1-66. The pressure was maintained under the condition of a holding time of 120 seconds, and the flow length was measured. Spiral flow is a parameter for fluidity, and the larger the value, the better the fluidity. The unit is cm.

耐燃性:低圧トランスファー成形機(コータキ精機株式会社製、KTS−30)を用いて、金型温度175℃、注入時間15秒、硬化時間120秒、注入圧力9.8MPaの条件で、樹脂組成物を注入成形して、3.2mm厚の耐燃試験片を作製した。得られた試験片について、UL94の規格に則り耐燃試験を行った。表には、耐燃ランクを示した。   Flame resistance: Resin composition using a low-pressure transfer molding machine (KTS-30, manufactured by Kotaki Seiki Co., Ltd.) under conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection time of 15 seconds, a curing time of 120 seconds, and an injection pressure of 9.8 MPa. Was molded by injection to produce a 3.2 mm thick flame resistant test piece. About the obtained test piece, the flame resistance test was done according to the specification of UL94. The table shows the flame resistance rank.

パッケージ反り量:低圧トランスファー成形機(TOWA製、Yシリーズ)を用いて、金型温度180℃、注入圧力7.4MPa、硬化時間120秒の条件で、樹脂組成物によりシリコンチップを搭載した回路基板等を封止成形して、225ピンBGA(基板は厚さ0.36mm、ビスマレイミド・トリアジン/ガラスクロス基板、パッケージサイズは24×24mm、厚さ1.17mm、シリコンチップはサイズ9×9mm、厚さ0.35mm、チップと回路基板のボンディングパッドとを25μm径の金線でボンディングしている。)を作製した。得られたパッケージを、更にポストキュアとして175℃で4時間加熱処理した。室温に冷却後パッケージのゲートから対角線方向に、表面粗さ計を用いて高さ方向の変位を測定し、変位差の最も大きい値を反り量とした。単位はμm。   Package warpage amount: Circuit board on which a silicon chip is mounted with a resin composition using a low-pressure transfer molding machine (TOWA, Y series) under conditions of a mold temperature of 180 ° C., an injection pressure of 7.4 MPa, and a curing time of 120 seconds. 225 pin BGA (substrate is 0.36 mm thick, bismaleimide / triazine / glass cloth substrate, package size is 24 × 24 mm, thickness is 1.17 mm, silicon chip is size 9 × 9 mm, The thickness was 0.35 mm, and the chip and the bonding pad of the circuit board were bonded with a gold wire with a diameter of 25 μm. The obtained package was further heat treated at 175 ° C. for 4 hours as a post cure. After cooling to room temperature, the displacement in the height direction was measured using a surface roughness meter in the diagonal direction from the gate of the package, and the value with the largest displacement difference was taken as the amount of warpage. The unit is μm.

連続成形性:低圧トランスファー成形機(TOWA製、Yシリーズ)を用いて、金型温度180℃、注入圧力7.4MPa、硬化時間120秒の条件で、樹脂組成物によりシリコンチップ等を封止して、225ピンBGA(基板は厚さ0.36mm、ビスマレイミド・トリアジン/ガラスクロス基板、パッケージサイズは24×24mm、厚さ1.17mm、シリコンチップはサイズ9×9mm、厚さ0.35mm、チップと回路基板のボンディングパッドとを25μm径の金線でボンディングしている。)を得る成形を、連続で500ショットまで行った。判定基準は未充填等の問題が全く発生せずに500ショットまで連続成形できたものを○、それ以外を×とした。   Continuous moldability: Using a low-pressure transfer molding machine (TOWA, Y series), a silicon chip or the like is sealed with a resin composition under conditions of a mold temperature of 180 ° C., an injection pressure of 7.4 MPa, and a curing time of 120 seconds. 225-pin BGA (substrate is 0.36 mm thick, bismaleimide triazine / glass cloth substrate, package size is 24 × 24 mm, thickness 1.17 mm, silicon chip is size 9 × 9 mm, thickness 0.35 mm, The chip and the bonding pad of the circuit board are bonded with a 25 μm diameter gold wire. As the judgment criteria, a case where continuous molding was performed up to 500 shots without any problems such as unfilling occurred was marked with ◯, and other cases were marked with x.

パッケージ外観及び金型汚れ性:上記連続成形性の評価において、500ショット経過後のパッケージ及び金型について、目視で汚れを評価した。パッケージ外観判断及び金型汚れ性の判定基準は、500ショットまでに汚れが発生したものを×、500ショットまで汚れていないものを○で表す。また、上記連続成形性において、500ショットまで問題なく成形できなかったものについては、連続成形を断念した時点でのパッケージ外観及び金型汚れ状況で判断した。   Package appearance and mold stain resistance: In the evaluation of the above-mentioned continuous moldability, the package and the mold after 500 shots were visually evaluated for stain. The criteria for judging package appearance and mold dirtiness are indicated by x when the dirt is generated up to 500 shots, and ◯ when the dirt is not stained up to 500 shots. Further, in the above-mentioned continuous formability, those that could not be formed without any problem up to 500 shots were judged based on the package appearance and mold contamination status when the continuous forming was abandoned.

耐半田リフロー性:低圧トランスファー成形機(TOWA製、Yシリーズ)を用いて、金型温度180℃、注入圧力7.4MPa、硬化時間120秒の条件で、樹脂組成物によりシリコンチップを搭載した回路基板等を封止成形して225ピンBGA(基板は厚さ0.36mm、ビスマレイミド・トリアジン/ガラスクロス基板、パッケージサイズは24×24mm、厚さ1.17mm、シリコンチップはサイズ9×9mm、厚さ0.35mm、チップと回路基板のボンディングパッドとを25μm径の金線でボンディングしている。)を作製した。ポストキュアとして175℃で8時間加熱処理したパッケージ24個を、85℃、相対湿度60%で168時間加湿処理した後、IRリフロー処理(260℃、JEDEC・Level2条件に従う)を行った。処理後の内部の剥離を超音波傷機(日立建機ファインテック製、mi−scope10)で観察し、剥離発生率[(剥離発生パッケージ数)/(全パッケージ数)×100]を算出した。単位は%。耐半田リフロー性の判断基準は、剥離が発生しなかったものは○、剥離発生率が20%未満のものは△、剥離発生率が20%以上のものは×とした。   Solder reflow resistance: A circuit in which a silicon chip is mounted with a resin composition using a low-pressure transfer molding machine (TOWA, Y series) under conditions of a mold temperature of 180 ° C., an injection pressure of 7.4 MPa, and a curing time of 120 seconds. 225-pin BGA (substrate is 0.36 mm thick, bismaleimide / triazine / glass cloth substrate, package size is 24 × 24 mm, thickness is 1.17 mm, silicon chip is size 9 × 9 mm, The thickness was 0.35 mm, and the chip and the bonding pad of the circuit board were bonded with a gold wire with a diameter of 25 μm. Twenty-four packages heat treated at 175 ° C. for 8 hours as post-cure were humidified for 168 hours at 85 ° C. and 60% relative humidity, and then IR reflow treatment (260 ° C., according to JEDEC Level 2 conditions) was performed. The internal peeling after the treatment was observed with an ultrasonic scratcher (manufactured by Hitachi Construction Machinery Finetech, mi-scope 10), and the peeling occurrence rate [(number of peeling occurrence packages) / (total number of packages) × 100] was calculated. Units%. The judgment criteria for the solder reflow resistance were ◯ for the case where no peeling occurred, Δ for the case where the peeling rate was less than 20%, and x for the case where the peeling rate was 20% or more.

実施例2〜19、比較例1〜5
表1、表2及び表3の配合に従い、実施例1と同様にして樹脂組成物を製造し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1、表2及び表3に示す。
実施例1以外で用いた成分について、以下に示す。
エポキシ樹脂2:ビフェニル型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製、YX−4000H、融点105℃、エポキシ当量191。)
エポキシ樹脂3:トリフェノールメタン型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製、E−1032H60、軟化点60℃、エポキシ当量171。)
フェノール性水酸基含有化合物2:ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂(明和化成(株)製、MEH−7851SS、軟化点66℃、水酸基当量203。)
フェノール性水酸基含有化合物3:トリフェノールメタン型フェノール樹脂(明和化成(株)製、MEH−7500、軟化点110℃、エポキシ当量97。)
Examples 2-19, Comparative Examples 1-5
Resin compositions were produced in the same manner as in Example 1 according to the formulations in Tables 1, 2 and 3, and evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1, Table 2, and Table 3.
Components used in Examples other than Example 1 are shown below.
Epoxy resin 2: biphenyl type epoxy resin (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., YX-4000H, melting point 105 ° C., epoxy equivalent 191)
Epoxy resin 3: triphenolmethane type epoxy resin (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., E-1032H60, softening point 60 ° C., epoxy equivalent 171)
Phenolic hydroxyl group-containing compound 2: phenol aralkyl resin having a biphenylene skeleton (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7851SS, softening point 66 ° C., hydroxyl group equivalent 203)
Phenolic hydroxyl group-containing compound 3: triphenolmethane type phenol resin (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7500, softening point 110 ° C., epoxy equivalent 97)

硬化促進剤2:下記式(10)で表される硬化促進剤

Figure 2007270126
硬化促進剤3:トリフェニルホスフィン Curing accelerator 2: Curing accelerator represented by the following formula (10)
Figure 2007270126
Curing accelerator 3: Triphenylphosphine

離型剤2:前述の方法により作成したグリセリントリメリシン酸エステル(滴点95℃、酸価30mgKOH/g。)
離型剤3:前述の方法により作成したグリセリントリベヘン酸エステル(滴点80℃、酸価15mgKOH/g。)
離型剤4:グリセリンモノステアリン酸エステル(理研ビタミン(株)製、リケマールS−100、滴点65℃、酸価2mgKOH/g。)
Release agent 2: Glycerin trimellisin ester prepared by the method described above (drop point 95 ° C., acid value 30 mg KOH / g)
Release agent 3: Glycerin tribehenate prepared by the above-mentioned method (drop point 80 ° C., acid value 15 mgKOH / g)
Release agent 4: Glycerol monostearate (Riken Vitamin Co., Ltd., Riquemar S-100, dropping point 65 ° C., acid value 2 mg KOH / g)

シランカップリング剤2:γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
化合物G2:1,2−ジヒドロキシナフタレン
化合物G3:カテコール
化合物G4:ピロガロール
Silane coupling agent 2: γ-mercaptopropyltrimethoxysilane Compound G2: 1,2-dihydroxynaphthalene Compound G3: Catechol Compound G4: Pyrogallol

Figure 2007270126
Figure 2007270126

Figure 2007270126
Figure 2007270126

Figure 2007270126
Figure 2007270126

本発明に従う実施例1〜19は、エポキシ樹脂(A)中における一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)の配合割合、フェノール性水酸基を分子内に2つ以上有する化合物(B)として用いた一般式(6)で表される化合物(b1)の種類、無機充填剤(C)の配合割合、硬化促進剤(D)の種類、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)の種類と配合割合、シランカップリング剤(F)種類と配合割合、並びに芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物(G)の種類と配合割合等を変えたものを含むものであるが、いずれの場合も、流動性(スパイラルフロー)、耐燃性、エリア表面実装型半導体パッケージにおけるパッケージ反り量、連続成形性、パッケージ外観、金型汚れ性、及び耐半田リフロー性の全てのバランスに優れるという点で、良好な結果が得られた。   Examples 1 to 19 according to the present invention are compounds (B) having a compounding ratio of the epoxy resin (a1) represented by the general formula (1) in the epoxy resin (A) and two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule. The type of compound (b1) represented by the general formula (6) used as a blending ratio of inorganic filler (C), the type of curing accelerator (D), the type and blending ratio of glycerol trifatty acid ester (E) , Silane coupling agent (F) types and blending ratios, and compounds in which the types and blending ratios of compounds (G) in which hydroxyl groups are bonded to two or more adjacent carbon atoms constituting the aromatic ring are changed. However, in all cases, fluidity (spiral flow), flame resistance, package warpage in area surface mount semiconductor packages, continuous formability, package appearance, mold contamination, and solder resistance In terms of being excellent in all of the balance of the low resistance, good results were obtained.

一方、エポキシ樹脂として一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)の代わりにトリフェノールメタン型エポキシ樹脂を用い、フェノール性水酸基を分子内に2つ以上有する化合物(B)として一般式(6)で表される化合物(b1)の代わりにトリフェノールメタン型フェノール樹脂を用い、硬化促進剤として一般式(2)、(3)、(4)で表される化合物(d1、d2、d3)とは異なるトリフェニルホスフィンを用い、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)の代わりにグリセリンモノステアリン酸エステルを用いた比較例1では、流動性、耐燃性、エリア表面実装型半導体パッケージにおけるパッケージ反り量、連続成形性、パッケージ外観、金型汚れ性、及び耐半田リフロー性の全てに亘って劣る結果となった。また、エポキシ樹脂として一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)の代わりにトリフェノールメタン型エポキシ樹脂を用い、フェノール性水酸基を分子内に2つ以上有する化合物(B)として一般式(6)で表される化合物(b1)の代わりにトリフェノールメタン型フェノール樹脂を用い、硬化促進剤として一般式(2)、(3)、(4)で表される化合物(d1、d2、d3)とは異なるトリフェニルホスフィンを用いた比較例2では、エリア表面実装型半導体パッケージにおけるパッケージ反り量、連続成形性、パッケージ外観、及び金型汚れ性は良好となるものの、流動性、耐燃性、耐半田リフロー性が依然として劣る結果となった。また、フェノール性水酸基を分子内に2つ以上有する化合物(B)として一般式(6)で表される化合物(b1)の代わりにトリフェノールメタン型フェノール樹脂を用い、硬化促進剤として一般式(2)、(3)、(4)で表される化合物(d1、d2、d3)とは異なるトリフェニルホスフィンを用い、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)の代わりにグリセリンモノステアリン酸エステルを用いた比較例3でも、流動性と耐燃性は良好となるものの、エリア表面実装型半導体パッケージにおけるパッケージ反り量、連続成形性、パッケージ外観、金型汚れ性、及び耐半田リフロー性が劣る結果となった。   On the other hand, instead of the epoxy resin (a1) represented by the general formula (1) as an epoxy resin, a triphenolmethane type epoxy resin is used, and the general formula (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule ( The compound (d1, d2, d3) represented by the general formulas (2), (3), (4) is used as a curing accelerator instead of the compound (b1) represented by 6). In Comparative Example 1 using triphenylphosphine different from) and using glycerin monostearate instead of glycerin trifatty acid ester (E), fluidity, flame resistance, package warpage in an area surface mount semiconductor package, The results were inferior in all of continuous formability, package appearance, mold stain resistance, and solder reflow resistance. Moreover, instead of the epoxy resin (a1) represented by the general formula (1) as an epoxy resin, a triphenolmethane type epoxy resin is used, and the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule is represented by the general formula (B). The compound (d1, d2, d3) represented by the general formulas (2), (3), (4) is used as a curing accelerator instead of the compound (b1) represented by 6). In Comparative Example 2 using triphenylphosphine different from), the amount of warpage, continuous formability, package appearance, and mold contamination in an area surface mount semiconductor package is good, but fluidity, flame resistance, The solder reflow resistance was still inferior. Moreover, instead of the compound (b1) represented by the general formula (6) as the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule, a triphenolmethane type phenol resin is used, and the general formula ( Comparison using triphenylphosphine different from the compounds (d1, d2, d3) represented by 2), (3) and (4), and using glycerol monostearate instead of glycerol trifatty acid ester (E) Even in Example 3, although fluidity and flame resistance were good, the results showed that the package warpage amount, continuous formability, package appearance, mold contamination, and solder reflow resistance in the area surface mount semiconductor package were inferior.

さらに、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)の代わりにグリセリンモノステアリン酸エステルを用いた点のみが実施例2と異なる比較例4でも、流動性と耐燃性は良好となるものの、エリア表面実装型半導体パッケージにおけるパッケージ反り量、連続成形性、パッケージ外観、金型汚れ性、及び耐半田リフロー性が劣る結果となった。また、一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)の代わりにビフェニル型エポキシ樹脂を用いた比較例5でも、連続成形性、パッケージ外観、及び金型汚れ性は良好となるものの、耐燃性、エリア表面実装型半導体パッケージにおけるパッケージ反り量、及び耐半田リフロー性が劣る結果となった。特に、エリア表面実装型半導体パッケージにおけるパッケージ反り量については、実施例2と、比較例4、比較例5との対比から、一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)、グリセリントリ脂肪酸エステル(E)のいずれか1成分でも欠けると達成することができないものであることが分かった。   Further, in Comparative Example 4 which is different from Example 2 only in that glycerin monostearate is used in place of glycerin trifatty acid ester (E), the flowability and flame resistance are good, but the area surface mount semiconductor package As a result, the package warpage amount, continuous formability, package appearance, mold contamination, and solder reflow resistance were inferior. Further, in Comparative Example 5 using a biphenyl type epoxy resin instead of the epoxy resin (a1) represented by the general formula (1), the continuous moldability, the package appearance, and the mold stain resistance are improved, but the flame resistance Results in poor package warpage and solder reflow resistance in the area surface mount semiconductor package. In particular, with respect to the amount of package warpage in the area surface mount type semiconductor package, the epoxy resin (a1) represented by the general formula (1), glycerin trifatty acid from the comparison between Example 2, Comparative Example 4 and Comparative Example 5 It was found that if any one component of the ester (E) is lacking, it cannot be achieved.

本発明に従うと、エリア表面実装型半導体パッケージにおける低反り性、耐半田リフロー性、耐燃性に優れた樹脂組成物を得ることができるため、特にエリア表面実装型の半導体装置パッケージ用として好適である。   According to the present invention, it is possible to obtain a resin composition excellent in low warpage, solder reflow resistance, and flame resistance in an area surface mount semiconductor package, and is particularly suitable for an area surface mount semiconductor device package. .

本発明に係る半導体封止用樹脂組成物を用いた片面封止型の半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。It is the figure which showed the cross-sectional structure about an example of the single-side sealing type semiconductor device using the resin composition for semiconductor sealing which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体素子
2 ダイボンド材硬化体
3 金線
4 封止用樹脂組成物の硬化体
5 レジスト
6 基板
7 半田ボール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor element 2 Die-bonding material hardening body 3 Gold wire 4 Hardening body of resin composition for sealing 5 Resist 6 Substrate 7 Solder ball

Claims (14)

下記一般式(1)で表されるエポキシ樹脂(a1)を含むエポキシ樹脂(A)と、
フェノール性水酸基を分子内に2つ以上有する化合物(B)と、
無機充填剤(C)と、
硬化促進剤(D)と、
グリセリントリ脂肪酸エステル(E)と、
を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(1)において、R1、R2は水素又は炭素数4以下の炭化水素基でそれらは互いに同じであっても異なっていても良い。n1の平均値は0又は5以下の正数である。)
An epoxy resin (A) containing an epoxy resin (a1) represented by the following general formula (1);
A compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule;
An inorganic filler (C);
A curing accelerator (D);
Glycerin trifatty acid ester (E),
A resin composition for encapsulating a semiconductor, comprising:
Figure 2007270126
(However, in the general formula (1), R1 and R2 are hydrogen or a hydrocarbon group having 4 or less carbon atoms, and they may be the same or different. The average value of n1 is 0 or 5 or less. (It is a positive number.)
請求項1に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記硬化促進剤(D)が、下記一般式(2)で表される化合物(d1)、下記一般式(3)で表される化合物(d2)及び下記一般式(4)で表される化合物(d3)から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(2)において、Pはリン原子を表す。R3、R4、R5及びR6は芳香族基、又はアルキル基を表す。Aはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸のアニオンを表す。AHはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸を表す。a、bは1以上3以下の整数、cは0以上3以下の整数であり、かつa=bである。)
Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(3)において、Pはリン原子を表す。Xは炭素数1以上、3以下のアルキル基を表し、互いに同じであっても異なっていてもよい。Yはヒドロキシル基を表す。m3、n3は0以上、3以下の整数。)
Figure 2007270126
(ただし、上記一般式(4)において、Pはリン原子を表す。R7、R8及びR9は炭素数1以上、12以下のアルキル基又は炭素数6以上、12以下のアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい。R10、R11及びR12は水素原子又は炭素数1以上、12以下の炭化水素基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよく、R11とR12が結合して環状構造となっていてもよい。)
The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the curing accelerator (D) is a compound (d1) represented by the following general formula (2), a compound represented by the following general formula (3). A resin composition for semiconductor encapsulation, which is at least one selected from (d2) and a compound (d3) represented by the following general formula (4).
Figure 2007270126
(However, in the said General formula (2), P represents a phosphorus atom. R3, R4, R5, and R6 represent an aromatic group or an alkyl group. A is a function chosen from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a thiol group. An anion of an aromatic organic acid having at least one of the groups in the aromatic ring, AH is an aromatic organic having at least one functional group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a thiol group in the aromatic ring Represents an acid, a and b are integers of 1 or more and 3 or less, c is an integer of 0 or more and 3 or less, and a = b.
Figure 2007270126
(In the above general formula (3), P represents a phosphorus atom. X represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, which may be the same or different. Y represents a hydroxyl group.) M3 and n3 are integers of 0 or more and 3 or less.)
Figure 2007270126
(However, in the said General formula (4), P represents a phosphorus atom. R7, R8, and R9 show a C1-C12 alkyl group or a C6-C12 aryl group, and are mutually the same. R10, R11 and R12 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms and may be the same or different from each other, and R11 and R12 are bonded to each other. And may have a circular structure.)
請求項1又は請求項2のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記グリセリントリ脂肪酸エステル(E)を当該樹脂組成物全体の0.01重量%以上、1重量%以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。   3. The resin composition for encapsulating a semiconductor according to claim 1, wherein the glycerin trifatty acid ester (E) is contained in an amount of 0.01% by weight or more and 1% by weight or less based on the total resin composition. A resin composition for encapsulating a semiconductor. 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記グリセリントリ脂肪酸エステル(E)の滴点が70℃以上、120℃以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。   The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 3, wherein a dropping point of the glycerin trifatty acid ester (E) is 70 ° C or higher and 120 ° C or lower. Resin composition for stopping. 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記グリセリントリ脂肪酸エステル(E)の酸価が10mgKOH/g以上、50mgKOH/g以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。   5. The resin composition for encapsulating a semiconductor according to claim 1, wherein an acid value of the glycerol trifatty acid ester (E) is 10 mgKOH / g or more and 50 mgKOH / g or less. Semiconductor sealing resin composition. 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記グリセリントリ脂肪酸エステル(E)がグリセリンと炭素数24以上36以下の飽和脂肪酸とのトリエステルであることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。   The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 5, wherein the glycerin trifatty acid ester (E) is a triester of glycerin and a saturated fatty acid having 24 to 36 carbon atoms. A resin composition for semiconductor encapsulation. 請求項1ないし請求項6に記載の半導体封止用樹脂組成物において、更にシランカップリング剤(F)と、芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物(G)と、を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。   7. The resin composition for encapsulating a semiconductor according to claim 1, further comprising a silane coupling agent (F) and a compound in which a hydroxyl group is bonded to each of two or more adjacent carbon atoms constituting an aromatic ring ( G), and a resin composition for encapsulating a semiconductor. 請求項7に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物(G)は、芳香環を構成する2個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。   8. The resin composition for encapsulating a semiconductor according to claim 7, wherein the compound (G) is a compound in which a hydroxyl group is bonded to each of two adjacent carbon atoms constituting an aromatic ring. Resin composition for stopping. 請求項7に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物(G)は、ナフタレン環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。   8. The semiconductor sealing resin composition according to claim 7, wherein the compound (G) is a compound in which a hydroxyl group is bonded to each of two or more adjacent carbon atoms constituting a naphthalene ring. Resin composition for sealing. 請求項7に記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物(G)は、ナフタレン環を構成する2個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。   8. The semiconductor sealing resin composition according to claim 7, wherein the compound (G) is a compound in which a hydroxyl group is bonded to each of two adjacent carbon atoms constituting a naphthalene ring. Resin composition for stopping. 請求項7ないし請求項10のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記化合物(G)を当該樹脂組成物全体の0.01重量%以上、1重量%以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。   The resin composition for encapsulating a semiconductor according to any one of claims 7 to 10, wherein the compound (G) is contained in an amount of 0.01% by weight or more and 1% by weight or less based on the total resin composition. A semiconductor sealing resin composition. 請求項7ないし請求項11のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記シランカップリング剤(F)を当該樹脂組成物全体の0.01重量%以上、1重量%以下含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。   The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 7 to 11, wherein the silane coupling agent (F) is contained in an amount of 0.01% by weight or more and 1% by weight or less of the entire resin composition. A resin composition for encapsulating a semiconductor. 請求項1ないし請求項12のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物において、前記無機充填剤(C)を当該樹脂組成物中に80重量%以上、94重量%以下の割合で含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。   13. The resin composition for encapsulating a semiconductor according to claim 1, wherein the inorganic filler (C) is contained in the resin composition at a ratio of 80 wt% or more and 94 wt% or less. A resin composition for encapsulating a semiconductor. 基板の片面に半導体素子が搭載され、この半導体素子が搭載された基板両側の実質的に片面のみが請求項1ないし請求項13のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物を用いて封止されてなることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor element is mounted on one side of the substrate, and substantially only one side of both sides of the substrate on which the semiconductor element is mounted is sealed with the resin composition for semiconductor sealing according to any one of claims 1 to 13. A semiconductor device characterized by being stopped.
JP2007008593A 2006-03-07 2007-01-17 Resin composition for semiconductor sealing use and semiconductor device Pending JP2007270126A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007008593A JP2007270126A (en) 2006-03-07 2007-01-17 Resin composition for semiconductor sealing use and semiconductor device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006061932 2006-03-07
JP2007008593A JP2007270126A (en) 2006-03-07 2007-01-17 Resin composition for semiconductor sealing use and semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007270126A true JP2007270126A (en) 2007-10-18

Family

ID=38673237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007008593A Pending JP2007270126A (en) 2006-03-07 2007-01-17 Resin composition for semiconductor sealing use and semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007270126A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009203340A (en) * 2008-02-27 2009-09-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd Semiconductor-sealing epoxy resin composition and semiconductor device
JP2009235164A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Panasonic Electric Works Co Ltd Semiconductor sealing epoxy resin composition, and single side sealing type semiconductor device manufactured by sealing semiconductor device using the composition
JP2011122138A (en) * 2009-11-16 2011-06-23 Sumitomo Bakelite Co Ltd Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
JP2012111844A (en) * 2010-11-24 2012-06-14 Panasonic Corp Epoxy resin composition for sealing, and semiconductor device sealed using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002212393A (en) * 2001-01-17 2002-07-31 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition and semi-conductor device
JP2005113084A (en) * 2003-10-10 2005-04-28 Japan Epoxy Resin Kk Epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device using the same
WO2006009147A1 (en) * 2004-07-22 2006-01-26 Sumitomo Bakelite Company, Ltd. Resin composition for semiconductor sealing and semiconductor device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002212393A (en) * 2001-01-17 2002-07-31 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition and semi-conductor device
JP2005113084A (en) * 2003-10-10 2005-04-28 Japan Epoxy Resin Kk Epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device using the same
WO2006009147A1 (en) * 2004-07-22 2006-01-26 Sumitomo Bakelite Company, Ltd. Resin composition for semiconductor sealing and semiconductor device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009203340A (en) * 2008-02-27 2009-09-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd Semiconductor-sealing epoxy resin composition and semiconductor device
JP2009235164A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Panasonic Electric Works Co Ltd Semiconductor sealing epoxy resin composition, and single side sealing type semiconductor device manufactured by sealing semiconductor device using the composition
JP2011122138A (en) * 2009-11-16 2011-06-23 Sumitomo Bakelite Co Ltd Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
JP2012111844A (en) * 2010-11-24 2012-06-14 Panasonic Corp Epoxy resin composition for sealing, and semiconductor device sealed using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4946440B2 (en) Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
JP5028756B2 (en) Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
JP4569137B2 (en) Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
JP5332094B2 (en) Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
KR20100015418A (en) Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device using the resin composition
JP5228496B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP5386836B2 (en) Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
JP4827192B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP2007270126A (en) Resin composition for semiconductor sealing use and semiconductor device
JP4973177B2 (en) Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
JP5126045B2 (en) Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
JP5386837B2 (en) Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
JP5141125B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP2012007086A (en) Resin composition for sealing and electronic part device
JP2008231242A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP4973444B2 (en) Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
JP5029133B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP5526963B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP5316282B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP4759994B2 (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP5092676B2 (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2013234305A (en) Epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device
JP2002212393A (en) Epoxy resin composition and semi-conductor device
JP2011094105A (en) Resin composition for sealing semiconductor, and semiconductor device
JP2006111672A (en) Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091016

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110829

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110906

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120110