JP2008031326A - Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2008031326A
JP2008031326A JP2006207346A JP2006207346A JP2008031326A JP 2008031326 A JP2008031326 A JP 2008031326A JP 2006207346 A JP2006207346 A JP 2006207346A JP 2006207346 A JP2006207346 A JP 2006207346A JP 2008031326 A JP2008031326 A JP 2008031326A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
resin composition
polyethylene wax
oxidized polyethylene
semiconductor
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
JP2006207346A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsunori Nishikawa
敦准 西川
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 JP2006207346A priority Critical patent/JP2008031326A/en
Publication of JP2008031326A publication Critical patent/JP2008031326A/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
    • H01L2224/32245Disposition 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 metallic
    • 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
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • 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
    • H01L2224/48245Connecting 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 metallic
    • H01L2224/48247Connecting 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 metallic 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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation that has good flowability, curability, mold release characteristics and continuous moldability during encapsulation forming, and has good solder resistance without causing peeling and cracks upon solder treatment at an elevated temperature meeting lead-free soldering. <P>SOLUTION: This epoxy resin composition for semiconductor encapsulation comprises an epoxy resin (A), a phenolic resin curing agent (B), an inorganic filler (C), a curing accelerator (D) and a release agent (E), wherein the curing accelerator (D) comprises a curing accelerator (d1) having a cation moiety and a silicate anion moiety, and the release agent (E) comprises an oxidized polyethylene wax (e1). The semiconductor device encapsulating the semiconductor by use of the resin composition is also disclosed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及びこれを用いた半導体装置に関するものである。   The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and a semiconductor device using the same.

IC、LSI等の半導体素子(以下、「チップ」とも言う。)の封止方法として、エポキシ樹脂組成物のトランスファー成形が低コスト、大量生産に適しており、採用されて久しく、信頼性の点でもエポキシ樹脂や硬化剤であるフェノール樹脂の改良により特性の向上が図られてきた。しかし、近年の電子機器の小型化、軽量化、高性能化の市場動向において、半導体の高集積化も年々進み、また半導体装置(以下、「パッケージ」とも言う。)の表面実装化が促進されるなかで、半導体封止用エポキシ樹脂組成物への要求は益々厳しいものとなってきている。このため、従来からのエポキシ樹脂組成物では解決出来ない問題点も出てきている。
その最大の問題点は、表面実装の採用により半導体装置が半田浸漬或いは半田処理工程で急激に200℃以上の高温にさらされ、吸湿した水分が爆発的に気化する際の応力により、半導体装置内、特に半導体素子、リードフレーム、インナーリード上の金メッキや銀メッキ等の各種メッキされた各接合部分とエポキシ樹脂組成物の硬化物の界面で剥離が生じたりして、信頼性が著しく低下する現象である。また、環境問題に端を発した有鉛半田から無鉛半田への移行に伴い、半田処理時の温度が高くなり、半導体装置中に含まれる水分の気化によって発生する爆発的な応力による耐半田性が、従来以上に大きな問題となってきている。
As a sealing method for semiconductor elements such as IC and LSI (hereinafter also referred to as “chips”), transfer molding of an epoxy resin composition is suitable for low-cost, mass production, and has been used for a long time. However, the improvement of the property has been achieved by improving the epoxy resin and the phenol resin which is a curing agent. However, in recent years, electronic devices have become smaller, lighter, and higher in performance, and semiconductors have been increasingly integrated, and the surface mounting of semiconductor devices (hereinafter also referred to as “packages”) has been promoted. In particular, the demand for epoxy resin compositions for semiconductor encapsulation has become increasingly severe. For this reason, the problem which cannot be solved with the conventional epoxy resin composition has also come out.
The biggest problem is that by adopting surface mounting, the semiconductor device is suddenly exposed to a high temperature of 200 ° C. or higher in the solder dipping or soldering process, and the moisture when moisture absorbed explosively evaporates. In particular, a phenomenon in which reliability is remarkably reduced due to peeling at the interface between various plated joints such as gold plating and silver plating on semiconductor elements, lead frames, and inner leads and the cured product of the epoxy resin composition. It is. In addition, with the shift from leaded solder to lead-free solder, which originated from environmental problems, the temperature during the soldering process increased, and the solder resistance due to explosive stress generated by the evaporation of moisture contained in the semiconductor device However, it has become a bigger problem than before.

このような課題に対し、半田耐熱性の向上に対して低吸水性のエポキシ樹脂や硬化剤を適用することにより(例えば、特許文献1、2、3参照。)、実装温度の上昇に対して対応が取れるようになってきた。その半面、このような低吸水・低弾性率を示すエポキシ樹脂組成物は架橋密度が低く、硬化直後の成形物は軟らかく、連続生産では金型への樹脂トラレ等の成形性での不具合が生じ、生産性を低下させる問題があった。   For such a problem, by applying a low water-absorbing epoxy resin or a curing agent to improve solder heat resistance (for example, refer to Patent Documents 1, 2, and 3), the mounting temperature rises. The correspondence has come to come. On the other hand, the epoxy resin composition exhibiting such low water absorption and low elastic modulus has a low crosslinking density, and the molded product immediately after curing is soft, and in continuous production, there is a problem in moldability such as resin tray on the mold. There was a problem of lowering productivity.

上記の課題である生産性を向上させる取り組みとして、離型効果の高い離型剤の適用が提案されている(例えば、特許文献4参照。)が、無機充填材の増加に伴う樹脂成分の減少により、離型剤成分の分散性不足と思われる離型性不良、金型への樹脂トラレや成形品の外観不良が問題となってきており、特に離型効果の高い離型剤は必然的に成形品の表面に浮き出しやすく、連続生産すると成形品の外観を著しく汚してしまう欠点があった。このようなことから、無機充填材の配合量を高めても成形時の流動性及び充填性を損なわず、連続成形性、成形品外観、金型汚れといった課題にも対応でき、かつ半導体装置の信頼性を満足させ得る更なる技術が求められていた。   As an effort to improve productivity, which is the above problem, application of a release agent having a high release effect has been proposed (see, for example, Patent Document 4), but a decrease in resin components accompanying an increase in inorganic fillers. As a result, there are problems with poor mold releasability, which is thought to be due to insufficient dispersibility of the mold release agent components, resin trays on the mold, and poor appearance of molded products. In particular, mold release agents with a high mold release effect are inevitable. In particular, the surface of the molded product is easily raised, and there is a drawback that the appearance of the molded product is markedly soiled when continuously produced. Therefore, even if the blending amount of the inorganic filler is increased, the flowability and filling property at the time of molding are not impaired, it is possible to cope with problems such as continuous moldability, appearance of the molded product, mold contamination, and the semiconductor device. There is a need for further technology that can satisfy reliability.

特開平9−3161号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-3161 特開平9−235353号公報JP 9-235353 A 特開平11−140277号公報JP-A-11-140277 特開2002−220434号公報JP 2002-220434 A

本発明は、封止成形時において良好な流動性、硬化性、離型性、連続成形性を有し、かつ無鉛半田に対応する高温の半田処理によっても剥離やクラックが発生しない良好な耐半田性を有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及び信頼性に優れた半導体装置を提供するものである。   The present invention has good fluidity, curability, mold release and continuous formability at the time of sealing molding, and good solder resistance that does not cause peeling or cracking even by high-temperature solder processing corresponding to lead-free solder. The present invention provides a semiconductor sealing epoxy resin composition having high reliability and a highly reliable semiconductor device.

本発明は、
[1] (A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂系硬化剤、(C)無機充填材、(D)硬化促進剤、及び(E)離型剤を含むエポキシ樹脂組成物において、前記硬化促進剤(D)がカチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)を含み、前記離型剤(E)が酸化ポリエチレンワックス(e1)を含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
[2] 前記カチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)のカチオン部が燐カチオンを含むものである第[1]項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
The present invention
[1] In the epoxy resin composition comprising (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin-based curing agent, (C) an inorganic filler, (D) a curing accelerator, and (E) a release agent, the curing acceleration An epoxy resin for semiconductor encapsulation, wherein the agent (D) contains a curing accelerator (d1) having a cation part and a silicate anion part, and the release agent (E) contains an oxidized polyethylene wax (e1) Composition,
[2] The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to item [1], wherein the cation part of the curing accelerator (d1) having the cation part and the silicate anion part contains a phosphorus cation.

[3] 前記カチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)が下記一般式(1)で表される化合物である第[1]項又は第[2]項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、

Figure 2008031326
(ただし、上記一般式(1)において、R1、R2、R3及びR4は、それぞれ、芳香環又は複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。X1は、基Y1及びY2と結合する有機基である。X2は、基Y3及びY4と結合する有機基である。Y1及びY2はプロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y1、及びY2が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Y3及びY4はプロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y3及びY4が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。X1、及びX2は互いに同一であっても異なっていてもよく、Y1、Y2、Y3、及びY4は互いに同一であっても異なっていてもよい。Z1は芳香環又は複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表す。) [3] The semiconductor encapsulation according to item [1] or [2], wherein the curing accelerator (d1) having the cation part and the silicate anion part is a compound represented by the following general formula (1): Epoxy resin composition for
Figure 2008031326
(In the above general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represents an organic group or an aliphatic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, and they may be the same or different from each other. X 1 is an organic group bonded to the groups Y 1 and Y 2. X 2 is an organic group bonded to the groups Y 3 and Y 4. Y 1 and Y 2 are proton donating groups. The substituent is a group formed by releasing a proton, and the groups Y 1 and Y 2 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure, and Y 3 and Y 4 are proton-donating substitutions. The group is a group formed by releasing a proton, and the groups Y 3 and Y 4 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure, and X 1 and X 2 are the same as each other. Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 may be the same or different from each other. Z 1 represents an organic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, or an aliphatic group.)

[4] 前記酸化ポリエチレンワックス(e1)の滴点が100℃以上、140℃以下である第[1]項ないし第[3]項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
[5] 前記酸化ポリエチレンワックス(e1)の平均粒径が20μm以上、70μm以下であり、全酸化ポリエチレンワックス(e1)中における粒径106μm以上の粒子の含有比率が0.1重量%以下である第[1]項ないし第[4]項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
[6] 前記酸化ポリエチレンワックス(e1)の酸価が10mgKOH/g以上、50mgKOH/g以下である第[1]項ないし第[5]項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
[7] 前記酸化ポリエチレンワックス(e1)の数平均分子量が500以上、5000以下である第[1]項ないし第[6]項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
[8] 前記酸化ポリエチレンワックス(e1)の密度が0.94g/cm3以上、1.03g/cm3以下である第[1]項ないし第[7]項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
[9] 前記酸化ポリエチレンワックス(e1)が低圧重合法によって製造されたポリエチレンワックスの酸化物(e11)、高圧重合法によって製造されたポリエチレンワックスの酸化物(e12)、及び高密度ポリエチレンポリマーの酸化物(e13)から選ばれる少なくとも一つである第[1]項ないし第[8]項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
[10] 第[1]項ないし第[9]項のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなることを特徴とする半導体装置、
である。
[4] The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of [1] to [3], wherein the dropping point of the oxidized polyethylene wax (e1) is 100 ° C. or higher and 140 ° C. or lower.
[5] The average particle diameter of the oxidized polyethylene wax (e1) is 20 μm or more and 70 μm or less, and the content ratio of particles having a particle diameter of 106 μm or more in the total oxidized polyethylene wax (e1) is 0.1% by weight or less. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of items [1] to [4],
[6] The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of [1] to [5], wherein the acid value of the oxidized polyethylene wax (e1) is 10 mgKOH / g or more and 50 mgKOH / g or less. ,
[7] The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of [1] to [6], wherein the oxidized polyethylene wax (e1) has a number average molecular weight of 500 or more and 5000 or less.
[8] The semiconductor encapsulation according to any one of items [1] to [7], wherein the density of the oxidized polyethylene wax (e1) is 0.94 g / cm 3 or more and 1.03 g / cm 3 or less. Epoxy resin composition for
[9] Polyethylene wax oxide (e11) produced by low-pressure polymerization method using oxidized polyethylene wax (e1), polyethylene wax oxide (e12) produced by high-pressure polymerization method, and oxidation of high-density polyethylene polymer The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of items [1] to [8], which is at least one selected from the product (e13),
[10] A semiconductor device comprising a semiconductor element sealed using the epoxy resin composition for semiconductor sealing according to any one of [1] to [9],
It is.

本発明に従うと、半導体素子等の封止成形時において良好な流動性、硬化性、離型性、連続成形性を有し、かつ無鉛半田に対応する高温の半田処理によっても剥離やクラックが発生しない良好な耐半田性を有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物が得られるものである。   According to the present invention, peeling and cracking are generated even at high temperature soldering treatment corresponding to lead-free solder having good fluidity, curability, releasability, and continuous formability during sealing molding of semiconductor elements and the like. Thus, an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation having good solder resistance is obtained.

本発明は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂系硬化剤、無機充填材、カチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤、及び酸化ポリエチレンワックスを含む離型剤を含むことにより、成形封止する時の流動性、硬化性、離型性、連続成形性に優れ、かつ耐半田性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物が得られるものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
The present invention includes an epoxy resin, a phenol resin-based curing agent, an inorganic filler, a curing accelerator having a cation portion and a silicate anion portion, and a mold release agent containing oxidized polyethylene wax. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation having excellent fluidity, curability, releasability, and continuous moldability and excellent solder resistance can be obtained.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明に用いられるエポキシ樹脂(A)は、1分子内にエポキシ基を2個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、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、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、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、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂(フェニレン骨格、ビフェニレン骨格等を有する)、硫黄原子含有型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂(フェニレン骨格、ビフェニレン骨格等を有する)等が挙げられ、これらは1種類を単独で用いても2種類以上を併用しても差し支えない。これらのうち、耐半田性、耐燃性の観点からは、ビフェニレン骨格を含有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂が好ましい。   The epoxy resin (A) used in the present invention is a monomer, oligomer, or polymer in general having two or more epoxy groups in one molecule, and its molecular weight and molecular structure are not particularly limited. Epoxy resin, bisphenol type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin, alkyl-modified triphenolmethane type epoxy resin, triazine nucleus-containing epoxy resin, dicyclopentadiene Modified phenol type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin (having phenylene skeleton, biphenylene skeleton, etc.), sulfur atom containing type epoxy resin, naphthol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, naphthol Aralkyl type epoxy resin (phenylene skeleton, a biphenylene having a skeleton or the like), and the like. These may be used in combination of two or more be used one kind alone. Among these, from the viewpoint of solder resistance and flame resistance, a phenol aralkyl type epoxy resin containing a biphenylene skeleton is preferable.

本発明に用いられるフェノール樹脂系硬化剤(B)は、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造を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、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン型樹脂、フェノールアラルキル樹脂(フェニレン骨格、ビフェニレン骨格等を有する)、硫黄原子含有型フェノール樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂(フェニレン骨格、ビフェニレン骨格等を有する)等が挙げられ、これらは1種類を単独で用いても2種類以上を併用しても差し支えない。これらのうち、耐半田性、耐燃性の観点からは、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が好ましい。   The phenol resin-based curing agent (B) used in the present invention is a monomer, oligomer or polymer in general having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and its molecular weight and molecular structure are not particularly limited. For example, phenol novolac resin, cresol novolak resin, dicyclopentadiene modified phenol resin, terpene modified phenol resin, triphenolmethane type resin, phenol aralkyl resin (having phenylene skeleton, biphenylene skeleton, etc.), sulfur atom containing type phenol resin, naphthol novolak Examples thereof include resins and naphthol aralkyl resins (having a phenylene skeleton, a biphenylene skeleton, etc.), and these may be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of solder resistance and flame resistance, a phenol aralkyl resin containing a biphenylene skeleton is preferable.

本発明に用いるエポキシ樹脂(A)とフェノール樹脂系硬化剤(B)の配合量としては、全エポキシ樹脂のエポキシ基数(EP)と全フェノール樹脂系硬化剤のフェノール性水酸基数(OH)の比(EP/OH)が0.7以上、1.3以下であることが好ましい。この範囲内であると、エポキシ樹脂組成物の硬化性の低下、或いは硬化物のガラス転移温度の低下、耐湿信頼性の低下等を抑えることができる。   The blending amount of the epoxy resin (A) and the phenol resin curing agent (B) used in the present invention is the ratio of the number of epoxy groups (EP) of all epoxy resins and the number of phenolic hydroxyl groups (OH) of all phenol resin curing agents. (EP / OH) is preferably 0.7 or more and 1.3 or less. Within this range, a decrease in curability of the epoxy resin composition, a decrease in glass transition temperature of the cured product, a decrease in moisture resistance reliability, and the like can be suppressed.

本発明に用いる無機充填材(C)としては、一般に半導体封止用エポキシ樹脂組成物に使用されているものを用いることができる。例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、タルク、アルミナ、窒化珪素等が挙げられ、最も好適に使用されるものとしては、球状の溶融シリカである。これらの無機充填材(C)は、単独でも混合して用いても差し支えない。無機充填材(C)の最大粒径については、特に限定されないが、無機充填材(C)の粗大粒子が狭くなったワイヤー間に挟まることによって生じるワイヤー流れ等の不具合の防止を考慮すると、105μm以下であることが好ましく、75μm以下であることがより好ましい。
無機充填材(C)の含有量は、特に限定されないが、全エポキシ樹脂組成物中80重量%以上、94重量%以下が好ましい。この範囲であると、耐半田性の低下、流動性の低下等を抑えることができる。
As an inorganic filler (C) used for this invention, what is generally used for the epoxy resin composition for semiconductor sealing can be used. For example, fused silica, crystalline silica, talc, alumina, silicon nitride and the like can be mentioned, and the most suitably used is spherical fused silica. These inorganic fillers (C) may be used alone or in combination. The maximum particle size of the inorganic filler (C) is not particularly limited, but considering the prevention of problems such as wire flow caused by the coarse particles of the inorganic filler (C) being sandwiched between the narrowed wires, 105 μm Or less, and more preferably 75 μm or less.
Although content of an inorganic filler (C) is not specifically limited, 80 weight% or more and 94 weight% or less are preferable in all the epoxy resin compositions. Within this range, a decrease in solder resistance, a decrease in fluidity, and the like can be suppressed.

本発明で用いられる硬化促進剤(D)は、エポキシ樹脂の硬化反応を促進し得るカチオン部と前記硬化反応を促進するカチオン部の触媒活性を抑制するシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)(以下、単に「硬化促進剤(d1)」ともいう。)を含むことが必須である。硬化促進剤(d1)は、エポキシ樹脂(A)とフェノール樹脂系硬化剤(B)の成形温度よりも低温域においては、容易には硬化反応を開始、促進させないため、流動性や保存安定性に優れた特性を付与することができるものである。また、硬化促進剤(d1)は、成形温度域においては、容易にカチオン部が遊離して、硬化反応を促進するため、上記特性に加え、優れた硬化性をも同時に付与することができるものである。カチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)としては、カチオン部が燐カチオンを含むものが好ましく、下記一般式(1)で表される化合物がさらに好ましい。

Figure 2008031326
The curing accelerator (D) used in the present invention is a curing accelerator (d1) having a cation part that can accelerate the curing reaction of the epoxy resin and a silicate anion part that suppresses the catalytic activity of the cation part that accelerates the curing reaction. ) (Hereinafter also simply referred to as “curing accelerator (d1)”). Since the curing accelerator (d1) does not easily start and accelerate the curing reaction at a temperature lower than the molding temperature of the epoxy resin (A) and the phenol resin-based curing agent (B), fluidity and storage stability. It is possible to impart excellent characteristics to the above. In addition, the curing accelerator (d1) can be imparted with excellent curability at the same time in addition to the above properties because the cation portion is easily liberated in the molding temperature range to promote the curing reaction. It is. As a hardening accelerator (d1) which has a cation part and a silicate anion part, what a cation part contains a phosphorus cation is preferable, and the compound represented by following General formula (1) is more preferable.
Figure 2008031326

上記一般式(1)において、R1、R2、R3及びR4は、それぞれ、芳香環又は複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。R1、R2、R3及びR4としては、例えば、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ナフチル基、ヒドロキシナフチル基、ベンジル基、メチル基、エチル基、n−ブチル基、n−オクチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられ、これらの中でも、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基などの芳香族基がより好ましい。 In the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represents an organic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, or an aliphatic group, and may be the same or different from each other. Good. Examples of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 include phenyl group, methylphenyl group, methoxyphenyl group, hydroxyphenyl group, naphthyl group, hydroxynaphthyl group, benzyl group, methyl group, ethyl group, and n-butyl. Group, n-octyl group, cyclohexyl group and the like. Among these, aromatic groups such as phenyl group, methylphenyl group, methoxyphenyl group, hydroxyphenyl group and hydroxynaphthyl group are more preferable.

また、上記一般式(1)において、X1は、基Y1及びY2と結合する有機基である。同様にX2は、基Y3及びY4と結合する有機基である。Y1及びY2はプロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y1、及びY2が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。同様にY3及びY4はプロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y3及びY4が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。X1、及びX2は互いに同一であっても異なっていてもよく、Y1、Y2、Y3、及びY4は互いに同一であっても異なっていてもよい。このような一般式(1)中のY112、及びY324で示される基は、2価以上のプロトン供与体が、プロトンを2個放出してなる基で構成されるものであり、2価以上のプロトン供与体としては、例えば、カテコール、ピロガロール、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、2,2'−ビフェノール、2,2'−ビナフトール、サリチル酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、クロラニル酸、タンニン酸、2−ヒドロキシベンジルアルコール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,2−プロパンジオール及びグリセリン等が挙げられるが、これらの中でも、カテコール、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がより好ましい。 In the general formula (1), X 1 is an organic group bonded to group Y 1 and Y 2. Similarly, X 2 is an organic group bonded to the groups Y 3 and Y 4 . Y 1 and Y 2 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and groups Y 1 and Y 2 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure. Similarly, Y 3 and Y 4 are groups formed by proton-donating substituents releasing protons, and groups Y 3 and Y 4 in the same molecule are combined with a silicon atom to form a chelate structure. X 1 and X 2 may be the same or different from each other, and Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 may be the same or different from each other. Such a group represented by Y 1 X 1 Y 2 and Y 3 X 2 Y 4 in the general formula (1) is composed of a group formed by releasing two protons from a divalent or higher proton donor. Examples of divalent or higher proton donors include catechol, pyrogallol, 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,2′-biphenol, 2,2′-binaphthol, Salicylic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 3-hydroxy-2-naphthoic acid, chloranilic acid, tannic acid, 2-hydroxybenzyl alcohol, 1,2-cyclohexanediol, 1,2-propanediol, glycerin, etc. Among these, catechol, 1,2-dihydroxynaphthalene, and 2,3-dihydroxynaphthalene are more preferable.

また、一般式(1)中のZ1は、芳香環または複素環を有する有機基または脂肪族基を表し、これらの具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基およびオクチル基等の脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基およびビフェニル基等の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシプロピル基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基およびビニル基等の反応性置換基などが挙げられるが、これらの中でも、メチル基、エチル基、フェニル基、ナフチル基およびビフェニル基が熱安定性の面から、より好ましい。 Z 1 in the general formula (1) represents an organic group or an aliphatic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, Aliphatic hydrocarbon groups such as hexyl group and octyl group, aromatic hydrocarbon groups such as phenyl group, benzyl group, naphthyl group and biphenyl group, glycidyloxypropyl group, mercaptopropyl group, aminopropyl group and vinyl group Although a reactive substituent etc. are mentioned, Among these, a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a naphthyl group, and a biphenyl group are more preferable from the surface of thermal stability.

本発明で用いられるカチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)の配合量は、特に限定されないが、全エポキシ樹脂組成物中0.1重量%以上、1.5重量%以下が望ましく、より好ましくは0.2重量%以上、1重量%以下である。上記範囲内であると、エポキシ樹脂組成物の成形時の低粘度化、高流動化、及び貯蔵時の保存安定性の向上を図ることができる。   Although the compounding quantity of the hardening accelerator (d1) which has a cation part and a silicate anion part used by this invention is not specifically limited, 0.1 weight% or more and 1.5 weight% or less are in all the epoxy resin compositions. Desirably, more preferably 0.2% by weight or more and 1% by weight or less. Within the above range, the viscosity of the epoxy resin composition can be lowered, the fluidity can be increased, and the storage stability during storage can be improved.

本発明では、カチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)を用いることによる効果を損なわない範囲であれば、該硬化促進剤(d1)以外の硬化促進剤も、エポキシ基とフェノール性水酸基の反応を促進するものであれば特に限定なく併用できるが、カチオン部シリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)の配合割合は、全硬化促進剤(D)に対して50重量%以上であることが好ましい。併用可能な硬化促進剤としては、例えば、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物;1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7等のジアザビシクロアルケン及びその誘導体;トリブチルアミン、ベンジルジメチルアミン等のアミン系化合物;2−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物;トリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類;テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラキス(ベンゾイルオキシ)ボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラキス(ナフトイルオキシ)ボレート等のテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート等が挙げられ、これらは1種類を単独で用いても2種類以上を併用してもよい。   In the present invention, as long as the effect of using the curing accelerator (d1) having a cation part and a silicate anion part is not impaired, a curing accelerator other than the curing accelerator (d1) may be an epoxy group and a phenol. As long as it promotes the reaction of the reactive hydroxyl group, it can be used in combination without any particular limitation, but the blending ratio of the curing accelerator (d1) having a cation silicate anion moiety is 50% by weight with respect to the total curing accelerator (D). The above is preferable. Examples of curing accelerators that can be used in combination include adducts of phosphine compounds and quinone compounds; diazabicycloalkenes such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 and derivatives thereof; tributylamine, benzyl Amine compounds such as dimethylamine; imidazole compounds such as 2-methylimidazole; organic phosphines such as triphenylphosphine and methyldiphenylphosphine; tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium tetrakis (benzoyloxy) borate, tetra Examples thereof include tetra-substituted phosphonium / tetra-substituted borates such as phenylphosphonium / tetrakis (naphthoyloxy) borate, and these may be used alone or in combination of two or more.

本発明で用いられる酸化ポリエチレンワックス(e1)は、一般的にカルボン酸等からなる極性基と、長い炭素鎖からなる非極性基を有しているため、成形時に極性基は樹脂硬化物側に配向し、逆に非極性基は金型側に配向することにより離型剤として作用する。   Since the oxidized polyethylene wax (e1) used in the present invention generally has a polar group composed of carboxylic acid and the like and a nonpolar group composed of a long carbon chain, the polar group is on the resin cured product side during molding. Alignment, and conversely, the nonpolar group functions as a release agent by orienting to the mold side.

酸化ポリエチレンワックス(e1)の滴点は、100℃以上、140℃以下が好ましく、より好ましくは110℃以上、130℃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。滴点が上記範囲内であると、酸化ポリエチレンワックス(e1)は熱安定性に優れ、成形時に酸化ポリエチレンワックス(e1)が焼き付きにくい。そのため、金型からの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、エポキシ樹脂組成物を硬化させる際、酸化ポリエチレンワックス(e1)が十分に溶融する。これにより、硬化物中に酸化ポリエチレンワックス(e1)が略均一に分散する。そのため、硬化物表面における酸化ポリエチレンワックス(e1)の偏析が抑制され、金型の汚れや硬化物の外観の悪化を低減することができる。   The dropping point of the oxidized polyethylene wax (e1) is preferably 100 ° C. or higher and 140 ° C. or lower, more preferably 110 ° C. or higher and 130 ° 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 is within the above range, the oxidized polyethylene wax (e1) is excellent in thermal stability, and the oxidized polyethylene wax (e1) is hardly seized at the time of molding. Therefore, it is excellent in the mold release property of the hardened | cured material from a metal mold | die, and is excellent also in continuous moldability. Furthermore, when it is within the above range, the oxidized polyethylene wax (e1) is sufficiently melted when the epoxy resin composition is cured. Thereby, the oxidized polyethylene wax (e1) is dispersed substantially uniformly in the cured product. Therefore, segregation of the oxidized polyethylene wax (e1) on the surface of the cured product is suppressed, and deterioration of the mold stain and the appearance of the cured product can be reduced.

酸化ポリエチレンワックス(e1)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、樹脂硬化物と酸価ポリエチレンワックス(e1)との相溶性に影響を及ぼす。酸価は、硬化物中における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、酸化ポリエチレンワックス(e1)は、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、酸化ポリエチレンワックス(e1)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、硬化物表面における酸化ポリエチレンワックス(e1)の偏析が抑制され、金型の汚れや硬化物の外観の悪化を低減することができる。さらに、酸化ポリエチレンワックス(e1)が硬化物表面に存在するため、金型からの硬化物の離型性に優れる。一方、酸化ポリエチレンワックス(e1)とエポキシ樹脂マトリックスとの相溶性が高すぎると、酸化ポリエチレンワックス(e1)が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 oxidized polyethylene wax (e1) 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 between the cured resin and the acid value polyethylene wax (e1). The acid value affects the compatibility in the cured product. 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 oxidized polyethylene wax (e1) is in a compatible state with the epoxy resin matrix in the cured product. As a result, the oxidized polyethylene wax (e1) and the epoxy resin matrix do not cause phase separation. Therefore, segregation of the oxidized polyethylene wax (e1) on the surface of the cured product is suppressed, and deterioration of the mold stain and the appearance of the cured product can be reduced. Furthermore, since the oxidized polyethylene wax (e1) is present on the surface of the cured product, the releasability of the cured product from the mold is excellent. On the other hand, if the compatibility between the oxidized polyethylene wax (e1) and the epoxy resin matrix is too high, the oxidized polyethylene wax (e1) cannot ooze out on the surface of the cured product, and sufficient releasability cannot be ensured. There is a case.

酸化ポリエチレンワックス(e1)の数平均分子量は、500以上、5000以下が好ましく、より好ましくは1000以上、4000以下である。数平均分子量は、例えば東ソー(株)製のHLC−8120などのGPC装置を用いて、ポリスチレン換算により算出することができる。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。数平均分子量が上記範囲内であると、酸化ポリエチレンワックス(e1)と、エポキシ樹脂マトリックスとが、好ましい親和状態となる。そのため、硬化物は、金型からの離型性に優れる。一方、酸化ポリエチレンワックス(e1)と、エポキシ樹脂マトリックスとの親和性が高いと、十分な離型性を得ることができない場合がある。逆に、親和性が低いと相分離を起こし、金型の汚れや樹脂硬化物外観の悪化を引き起こす場合がある。   The number average molecular weight of the oxidized polyethylene wax (e1) is preferably 500 or more and 5000 or less, more preferably 1000 or more and 4000 or less. The number average molecular weight can be calculated by polystyrene conversion using a GPC apparatus such as HLC-8120 manufactured by Tosoh Corporation. In the following examples, it can be measured by the same method. When the number average molecular weight is within the above range, the oxidized polyethylene wax (e1) and the epoxy resin matrix are in a preferable affinity state. Therefore, the cured product is excellent in releasability from the mold. On the other hand, if the affinity between the oxidized polyethylene wax (e1) and the epoxy resin matrix is high, sufficient releasability may not be obtained. On the other hand, if the affinity is low, phase separation may occur, and the mold may become dirty or the appearance of the cured resin may be deteriorated.

酸化ポリエチレンワックス(e1)の密度は、0.94g/cm3以上、1.03g/cm3以下が好ましく、より好ましくは0.97g/cm3以上、0.99g/cm3以下である。密度は、ASTM D1505に準拠した浮遊法にて、20℃における密度測定により算出することができる。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。密度が上記範囲内であると、酸化ポリエチレンワックス(e1)は熱安定性に優れ、成形時に酸化ポリエチレンワックス(e1)が焼き付きにくい。そのため、金型からの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、エポキシ樹脂組成物が硬化する際、酸化ポリエチレンワックス(e1)が十分に溶融する。これにより、硬化物中に酸化ポリエチレンワックス(e1)が略均一に分散する。そのため、硬化物表面における酸化ポリエチレンワックス(e1)の偏析が抑制され、金型の汚れや硬化物の外観の悪化を低減することができる。 The density of the oxidized polyethylene wax (e1) is preferably 0.94 g / cm 3 or more and 1.03 g / cm 3 or less, more preferably 0.97 g / cm 3 or more and 0.99 g / cm 3 or less. The density can be calculated by density measurement at 20 ° C. by a floating method based on ASTM D1505. In the following examples, it can be measured by the same method. When the density is within the above range, the oxidized polyethylene wax (e1) is excellent in thermal stability, and the oxidized polyethylene wax (e1) is hardly seized at the time of molding. Therefore, it is excellent in the mold release property of the cured product from the mold and also in the continuous moldability. Furthermore, when the epoxy resin composition is cured within the above range, the oxidized polyethylene wax (e1) is sufficiently melted. Thereby, the oxidized polyethylene wax (e1) is dispersed substantially uniformly in the cured product. Therefore, segregation of the oxidized polyethylene wax (e1) on the surface of the cured product is suppressed, and deterioration of the mold stain and the appearance of the cured product can be reduced.

酸化ポリエチレンワックス(e1)の平均粒径は、20μm以上、70μm以下が好ましく、より好ましくは30μm以上、60μm以下である。平均粒径は、例えば(株)島津製作所製のSALD−7000などのレーザー回折式粒度分布測定装置を用いて、溶媒を水として、重量基準の50%粒子径を平均粒径として測定することができる。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。平均粒径が上記範囲内にあると、酸化ポリエチレンワックス(e1)は、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、酸化ポリエチレンワックス(e1)が硬化物表面に存在し、金型からの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、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。さらに、酸化ポリエチレンワックス(e1)と、エポキシ樹脂マトリックスとが好ましい相溶状態にあるため、硬化物表面における酸化ポリエチレンワックス(e1)の偏析が抑制され、金型の汚れや硬化物の外観の悪化を低減することができる。またさらに、上記範囲にあると、エポキシ樹脂組成物を硬化させる際、酸化ポリエチレンワックス(e1)が十分に溶融する。そのため、エポキシ樹脂組成物は流動性に優れる。   The average particle diameter of the oxidized polyethylene wax (e1) is preferably 20 μm or more and 70 μm or less, more preferably 30 μm or more and 60 μm or less. The average particle diameter can be measured by using a laser diffraction particle size distribution measuring device such as SALD-7000 manufactured by Shimadzu Corporation as a solvent and water, and a weight-based 50% particle diameter as an average particle diameter. it can. In the following examples, it can be measured by the same method. When the average particle size is within the above range, the oxidized polyethylene wax (e1) is in a compatible state with the epoxy resin matrix in the cured product. Thereby, the oxidized polyethylene wax (e1) is present on the surface of the cured product, and the release property of the cured product from the mold is excellent. On the other hand, if the compatibility with the epoxy resin matrix is too high, the cured product surface cannot be oozed out and sufficient releasability cannot be ensured. Further, since the oxidized polyethylene wax (e1) and the epoxy resin matrix are in a preferable compatible state, segregation of the oxidized polyethylene wax (e1) on the surface of the cured product is suppressed, and mold contamination and the appearance of the cured product are deteriorated. Can be reduced. Furthermore, when it is in the above range, the oxidized polyethylene wax (e1) is sufficiently melted when the epoxy resin composition is cured. Therefore, the epoxy resin composition is excellent in fluidity.

また、全酸化ポリエチレンワックス(e1)中における粒径106μm以上の粒子の含有比率は、0.1重量%以下であることが好ましい。この含有比率は、JIS Z 8801の目開き106μmの標準篩を用いて測定することができる。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。上記の含有比率であれば、酸化ポリエチレンワックス(e1)が略均一に分散し、金型の汚れや樹脂硬化物の外観の悪化を抑制することができる。また、エポキシ樹脂組成物を硬化させる際、酸化ポリエチレンワックスが十分に溶融するため、流動性に優れる。   The content ratio of particles having a particle size of 106 μm or more in the total oxidized polyethylene wax (e1) is preferably 0.1% by weight or less. This content ratio can be measured using a standard sieve having an opening of 106 μm according to JIS Z8801. In the following examples, it can be measured by the same method. If it is said content ratio, an oxidation polyethylene wax (e1) will disperse | distribute substantially uniformly and it can suppress the deterioration of the external appearance of a mold | die stain | pollution | contamination and resin cured material. In addition, when the epoxy resin composition is cured, the oxidized polyethylene wax is sufficiently melted, and thus has excellent fluidity.

酸化ポリエチレンワックス(e1)の含有量は、エポキシ樹脂組成物中に、0.01重量%以上、1重量%以下であり、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、金型からの硬化物の離型性に優れる。さらに、リードフレーム部材との密着性に優れるため、半田処理時において、リードフレーム部材と硬化物との剥離を抑制することができる。また、成形時における金型の汚れや硬化物の外観の悪化を抑制することもできる。   The content of the oxidized polyethylene wax (e1) is 0.01% by weight or more and 1% by weight or less in the epoxy resin composition, preferably 0.03% by weight or more and 0.5% by weight or less. It is excellent in the mold release property of the hardened | cured material from a metal mold | die within the said range. Furthermore, since the adhesiveness with the lead frame member is excellent, peeling between the lead frame member and the cured product can be suppressed during the soldering process. In addition, it is possible to suppress deterioration of the mold and the appearance of the cured product during molding.

本発明で用いられる酸化ポリエチレンワックス(e1)は市販のものを入手し、粒度調整して使用することができる。
本発明で用いられる酸化ポリエチレンワックス(e1)としては、低圧重合法によって製造されたポリエチレンワックスの酸化物(e11)、高圧重合法によって製造されたポリエチレンワックスの酸化物(e12)、高密度ポリエチレンポリマーの酸化物(e13)が好ましい。
本発明で用いられる酸化ポリエチレンワックス(e1)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。
The oxidized polyethylene wax (e1) used in the present invention is commercially available, and can be used after adjusting the particle size.
Examples of the oxidized polyethylene wax (e1) used in the present invention include a polyethylene wax oxide (e11) produced by a low pressure polymerization method, a polyethylene wax oxide (e12) produced by a high pressure polymerization method, and a high density polyethylene polymer. The oxide (e13) is preferred.
Other release agents may be used in combination as long as the effects of using the oxidized polyethylene wax (e1) 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.

本発明は、エポキシ樹脂の硬化反応を促進し得るカチオン部と前記硬化反応を促進するカチオン部の触媒活性を抑制するシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)と、酸化ポリエチレンワックス(e1)を含む離型剤(E)と、を併用することによってその相乗効果を発現するものである。この2種を併用することにより、無機充填剤を増量しても、硬化物中における離型剤の分散性を損なうことなく、理想的な離型挙動を示す。   The present invention relates to a curing accelerator (d1) having a cation part capable of promoting the curing reaction of an epoxy resin and a silicate anion part suppressing the catalytic activity of the cation part promoting the curing reaction, and a polyethylene oxide wax (e1). The synergistic effect is expressed by using together the mold release agent (E) containing. By using these two types in combination, even when the amount of the inorganic filler is increased, an ideal release behavior is exhibited without impairing the dispersibility of the release agent in the cured product.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂系硬化剤、(C)無機充填材、(D)カチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)を含む硬化促進剤、及び(E)酸化ポリエチレンワックス(e1)を含む離型剤を含むものであるが、更に必要に応じて、アミノシラン、エポキシシラン、メルカプトシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、アクリルシラン等のカップリング剤;ハイドロタルサイト類やマグネシウム、アルミニウム、ビスマス、チタン、ジルコニウムから選ばれる元素の含水酸化物等のイオントラップ剤;シリコーンオイル、ゴム等の低応力添加剤;チアゾリン、ジアゾール、トリアゾール、トリアジン、ピリミジン等の密着付与剤;臭素化エポキシ樹脂や三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ほう酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、フォスファゼン等の難燃剤等の添加剤を適宜配合しても差し支えない。   The epoxy resin composition of the present invention comprises (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin curing agent, (C) an inorganic filler, and (D) a curing accelerator (d1) having a cation part and a silicate anion part. And a curing accelerator containing (E) a release agent containing polyethylene oxide wax (e1), but if necessary, cups of aminosilane, epoxysilane, mercaptosilane, alkylsilane, ureidosilane, acrylicsilane, etc. Ring agents; Hydrotalcites and ion trapping agents such as hydrous oxides of elements selected from magnesium, aluminum, bismuth, titanium and zirconium; Low stress additives such as silicone oil and rubber; thiazolines, diazoles, triazoles, triazines, Adhesion imparting agents such as pyrimidine; brominated epoxy resin and anti-trioxide Emissions, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate, zinc molybdate, be suitably blended additives such as flame retardants such as phosphazene no problem.

また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、ミキサー等を用いて原料を充分に均一に混合したもの、更にその後、熱ロール又はニーダー等で溶融混練し、冷却後粉砕したものなど、必要に応じて適宜分散度等を調整したものを用いることができる。   In addition, the epoxy resin composition of the present invention is prepared by mixing the raw materials sufficiently uniformly using a mixer or the like, and then melt-kneaded with a hot roll or a kneader, pulverized after cooling, etc. as necessary. What adjusted the dispersion degree etc. suitably can be used.

図1は、本発明に係るエポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。ダイパッド3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の電極パッドとリードフレーム5との間は金線4によって接続されている。半導体素子1は、封止用樹脂組成物の硬化体6によって封止されている。
本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて、半導体素子等の各種の電子部品を封止し、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従来からの成形方法で硬化成形すればよい。
FIG. 1 is a view showing a cross-sectional structure of an example of a semiconductor device using the epoxy resin composition according to the present invention. The semiconductor element 1 is fixed on the die pad 3 via the die bond material cured body 2. The electrode pad of the semiconductor element 1 and the lead frame 5 are connected by a gold wire 4. The semiconductor element 1 is sealed with a cured body 6 of a sealing resin composition.
The epoxy resin composition of the present invention is used to encapsulate various electronic components such as semiconductor elements, and to manufacture semiconductor devices by conventional molding methods such as transfer molding, compression molding, and injection molding. do it.

以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。配合割合は重量部とする。
なお、実施例、比較例で用いた硬化促進剤と離型剤の内容について以下に示す。
Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto. The blending ratio is parts by weight.
In addition, it shows below about the content of the hardening accelerator and mold release agent which were used by the Example and the comparative example.

硬化促進剤1:下記化学式(2)で表される化合物

Figure 2008031326
Curing accelerator 1: Compound represented by the following chemical formula (2)
Figure 2008031326

硬化促進剤2:下記化学式(3)で表される化合物

Figure 2008031326
Curing accelerator 2: Compound represented by the following chemical formula (3)
Figure 2008031326

硬化促進剤3:下記化学式(4)で表される化合物

Figure 2008031326
Curing accelerator 3: Compound represented by the following chemical formula (4)
Figure 2008031326

硬化促進剤4:下記化学式(5)で表される化合物

Figure 2008031326
Curing accelerator 4: Compound represented by the following chemical formula (5)
Figure 2008031326

硬化促進剤5:下記化学式(6)で表される化合物

Figure 2008031326
Curing accelerator 5: Compound represented by the following chemical formula (6)
Figure 2008031326

硬化促進剤6:下記化学式(7)で表される化合物

Figure 2008031326
Curing accelerator 6: Compound represented by the following chemical formula (7)
Figure 2008031326

硬化促進剤7:下記化学式(8)で表される化合物

Figure 2008031326
Curing accelerator 7: Compound represented by the following chemical formula (8)
Figure 2008031326

離型剤1:酸化ポリエチレンワックス1(滴点120℃、酸価20mgKOH/g、数平均分子量2000、密度0.98g/cm3、平均粒径45μm、粒径106μm以上の粒子0.0重量%、高密度ポリエチレンポリマーの酸化物) Release agent 1: Oxidized polyethylene wax 1 (drop point 120 ° C., acid value 20 mgKOH / g, number average molecular weight 2000, density 0.98 g / cm 3 , average particle size 45 μm, particle size 106 μm or more 0.0% by weight) Oxide of high density polyethylene polymer)

離型剤2:酸化ポリエチレンワックス2(滴点110℃、酸価12mgKOH/g、数平均分子量1200、密度0.97g/cm3、平均粒径50μm、粒径106μm以上の粒子0.0重量%、高密度ポリエチレンポリマーの酸化物) Release agent 2: Oxidized polyethylene wax 2 (dropping point 110 ° C., acid value 12 mg KOH / g, number average molecular weight 1200, density 0.97 g / cm 3 , average particle size 50 μm, particle size 106 μm or more 0.0% by weight) Oxide of high density polyethylene polymer)

離型剤3:酸化ポリエチレンワックス3(滴点110℃、酸価20mgKOH/g、数平均分子量1100、密度0.95g/cm3、平均粒径45μm、粒径106μm以上の粒子0.0重量%、低圧重合法によって製造されたポリエチレンワックスの酸化物) Release agent 3: Oxidized polyethylene wax 3 (dropping point 110 ° C., acid value 20 mg KOH / g, number average molecular weight 1100, density 0.95 g / cm 3 , average particle diameter 45 μm, particle diameter 106 μm or more 0.0% by weight) Polyethylene wax oxide produced by low pressure polymerization method)

離型剤4:ポリエチレンワックス(滴点135℃、酸価0mgKOH/g、数平均分子量5500、密度0.93g/cm3、平均粒径45μm、粒径106μm以上の粒子0.0重量%、低圧重合法によって製造されたポリエチレンワックス) Release agent 4: Polyethylene wax (drop point 135 ° C., acid value 0 mg KOH / g, number average molecular weight 5500, density 0.93 g / cm 3 , average particle size 45 μm, particle size 106 μm or more, 0.0% by weight, low pressure Polyethylene wax produced by polymerization)

離型剤5:カルナバワックス(日興ファインプロダクツ(株)製、商品名ニッコウカルナバ)   Mold release agent 5: Carnauba wax (Nikko Fine Products Co., Ltd., trade name Nikko Carnauba)

ここで一例として硬化促進剤1の合成方法について示すが、これにより本発明が限定されるものではない。
メタノール1800gを入れたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン249.5g、2,3−ジヒドロキシナフタレン384.0gを加えて溶かし、次に室温攪拌下28%ナトリウムメトキシド−メタノール溶液231.5gを滴下した。さらにそこへ予め用意したテトラフェニルホスホニウムブロマイド503.0gをメタノール600gに溶かした溶液を室温攪拌下滴下すると結晶が析出した。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥し、桃白色結晶の硬化促進剤1を得た。
Here, as an example, a method for synthesizing the curing accelerator 1 will be described, but the present invention is not limited thereto.
In a flask containing 1800 g of methanol, 249.5 g of phenyltrimethoxysilane and 384.0 g of 2,3-dihydroxynaphthalene were added and dissolved, and then 231.5 g of 28% sodium methoxide-methanol solution was added dropwise with stirring at room temperature. Furthermore, when a solution prepared by dissolving 503.0 g of tetraphenylphosphonium bromide prepared in advance in 600 g of methanol was added dropwise with stirring at room temperature, crystals were deposited. The precipitated crystals were filtered, washed with water, and vacuum-dried to obtain a pinky white crystal curing accelerator 1.

実施例1
エポキシ樹脂1:下記式(9)で表される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(日本化薬(株)製、商品名NC3000P、軟化点58℃、エポキシ当量273) 67重量部

Figure 2008031326
Example 1
Epoxy resin 1: phenol aralkyl type epoxy resin having a biphenylene skeleton represented by the following formula (9) (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: NC3000P, softening point: 58 ° C., epoxy equivalent: 273) 67 parts by weight
Figure 2008031326

フェノール樹脂1:下記式(10)で表される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、商品名MEH−7851SS、軟化点107℃、水酸基当量204) 40重量部

Figure 2008031326
Phenol resin 1: phenol aralkyl resin having a biphenylene skeleton represented by the following formula (10) (Maywa Kasei Co., Ltd., trade name MEH-7851SS, softening point 107 ° C., hydroxyl group equivalent 204) 40 parts by weight
Figure 2008031326

溶融球状シリカ1:(平均粒径20μm、比表面積3.6m2/g)
780重量部
溶融球状シリカ2:(平均粒径0.5μm、比表面積5.9m2/g)
100重量部
硬化促進剤1 5重量部
離型剤1 2重量部
カップリング剤:γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学(株)製、商品名KBM−403) 3重量部
カーボンブラック:(三菱化学(株)製、商品名MA−600) 3重量部
をミキサーにて混合し、熱ロールを用いて、95℃で8分間溶融混練して冷却後粉砕し、エポキシ樹脂組成物を得た。得られたエポキシ樹脂組成物を、以下の方法で評価した。結果を表1に示す。
Fused spherical silica 1: (average particle size 20 μm, specific surface area 3.6 m 2 / g)
780 parts by weight Fused spherical silica 2: (average particle size 0.5 μm, specific surface area 5.9 m 2 / g)
100 parts by weight Curing accelerator 1 5 parts by weight Release agent 1 2 parts by weight Coupling agent: γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name KBM-403) 3 parts by weight Carbon black: (Mitsubishi Chemical Co., Ltd., trade name MA-600) 3 parts by weight are mixed with a mixer, melt kneaded at 95 ° C. for 8 minutes using a heat roll, cooled and pulverized to obtain an epoxy resin composition. It was. The obtained epoxy resin composition was evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1.

評価方法
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、金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、硬化時間120秒の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。
Evaluation method: Spiral flow: Using a low-pressure transfer molding machine (KTS-15, manufactured by Kotaki Seiki Co., Ltd.), a mold for spiral flow measurement according to EMMI-1-66, a mold temperature of 175 ° C. and an injection pressure of 6. The epoxy resin composition was injected under the conditions of 9 MPa and curing time of 120 seconds, and the flow length was measured.

金線流れ率:低圧トランスファー自動成形機(第一精工製、GP−ELF)を用いて、金型温度175℃、注入圧力9.8MPa、硬化時間70秒の条件で、160ピン・ロープロファイルクワッドフラットパッケージ(160pLQFP;プリプレーティングフレーム、ニッケル/パラジウム合金に金メッキしたもの、パッケージ外寸:24mm×24mm×1.4mm厚、パッドサイズ:8.5mm×8.5mm、チップサイズ7.4mm×7.4mm)を、エポキシ樹脂組成物により封止成形して得た。得られた160pLQFPパッケージを軟X線透視装置(ソフテックス(株)製、PRO−TEST100)で観察し、金線の流れ率を(流れ量)/(金線長)の比率で表した。判定基準は5%未満を○、5%以上を×とした。   Metal wire flow rate: 160 pin low profile quadrature using a low pressure transfer automatic molding machine (Daiichi Seiko, GP-ELF) under conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 70 seconds. Flat package (160pLQFP; pre-plating frame, gold-plated nickel / palladium alloy, package outer dimensions: 24 mm x 24 mm x 1.4 mm thickness, pad size: 8.5 mm x 8.5 mm, chip size 7.4 mm x 7. 4 mm) was obtained by sealing with an epoxy resin composition. The obtained 160pLQFP package was observed with a soft X-ray fluoroscope (PRO-TEST100, manufactured by Softex Corp.), and the flow rate of the gold wire was expressed as a ratio of (flow rate) / (gold wire length). The criterion was ○ for less than 5% and x for 5% or more.

硬化性(硬化トルク比):キュラストメータ((株)オリエンテック・製、JSRキュラストメータIVPS型)を用いて、ダイスの直径35mm、振幅角1°、金型温度175℃の条件で、装置内に投入した樹脂組成物の硬化挙動をトルクの変化により測定する。測定開始60秒後と300秒後のトルク値から、硬化トルク比:(60秒後のトルク)/(300秒後のトルク)を計算した。キュラストメータにおける硬化トルク比は硬化性を表すパラメータであり、硬化トルク比の大きい方が硬化性が良好である。判定基準は0.7以上を○、0.7未満を×とした。   Curability (curing torque ratio): Using a curast meter (manufactured by Orientec Co., Ltd., JSR curast meter IVPS type), under the conditions of a die diameter of 35 mm, an amplitude angle of 1 °, and a mold temperature of 175 ° C. The curing behavior of the resin composition charged in the apparatus is measured by a change in torque. From the torque values 60 seconds and 300 seconds after the start of measurement, the curing torque ratio: (torque after 60 seconds) / (torque after 300 seconds) was calculated. The curing torque ratio in the curast meter is a parameter representing curability, and the larger the curing torque ratio, the better the curability. Judgment criteria set 0.7 or more as ◯ and less than 0.7 as x.

連続成形性:低圧トランスファー自動成形機(第一精工製、GP−ELF)を用いて、金型温度175℃、注入圧力9.8MPa、硬化時間70秒の条件で、80ピン・クワッド・フラット・パッケージ(80pQFP;Cu製リードフレーム、パッケージ外寸:14mm×20mm×2mm厚、パッドサイズ:6.5mm×6.5mm、厚さ250μm、チップサイズ6.0mm×6.0mm、厚さ350μm)を、エポキシ樹脂組成物により連続で500ショットまで封止成形した。判定基準は未充填が発生せずに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 formability: 80-pin quad flat machine using a low-pressure automatic transfer molding machine (Daiichi Seiko, GP-ELF) under conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 70 seconds. Package (80pQFP; Cu lead frame, package outer dimensions: 14mm x 20mm x 2mm thickness, pad size: 6.5mm x 6.5mm, thickness 250μm, chip size 6.0mm x 6.0mm, thickness 350μm) The epoxy resin composition was continuously molded up to 500 shots. The judgment criteria were “good” for those that could be continuously molded up to 500 shots without occurrence of unfilling, and “x” for others.

パッケージ外観及び金型汚れ:上記連続成形性の評価において、500ショット成形後のパッケージ表面及び金型表面について、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基準は、汚れているものを×、500ショットまで汚れていないものを○で表す。上記連続成形性において、500ショットまで未充填が発生せずに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 Dirt: In the evaluation of the continuous moldability, the package surface and mold surface after 500 shot molding were visually evaluated for dirt. The package appearance judgment and the mold contamination standard are indicated by “x” when dirty and by “◯” when not dirty up to 500 shots. In the above-mentioned continuous formability, those that could not be molded without occurrence of unfilling up to 500 shots were judged based on the package appearance and mold contamination status when the continuous molding was abandoned.

耐半田性:低圧トランスファー成形機(第一精工製、GP−ELF)を用いて、金型温度175℃、注入圧力9.8MPa、硬化時間90秒の条件で、80ピン・クワッド・フラット・パッケージ(80pQFP;80ピン・プリプレーティングフレーム、NiPd合金にAuメッキしたもの、パッケージ外寸:14mm×20mm、厚さ2mm、パッドサイズ:8mm×8mm、厚さ250μm、チップサイズ:7mm×7mm、厚さ350μm)を、エポキシ樹脂組成物により封止成形して得た。得られたパッケージを、アフターベークとして175℃、8時間加熱処理した。その後、85℃、相対湿度85%で120時間の加湿処理を行った後、260℃のIRリフロー処理をした。パッケージ内部の剥離とクラックを超音波探傷機で確認した。10個のパッケージ中の不良パッケージ数を示す。   Solder resistance: 80-pin quad flat package using a low-pressure transfer molding machine (Daiichi Seiko, GP-ELF) under conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 90 seconds. (80pQFP; 80-pin pre-plating frame, NiPd alloy plated with Au, package outer dimensions: 14 mm x 20 mm, thickness 2 mm, pad size: 8 mm x 8 mm, thickness 250 μm, chip size: 7 mm x 7 mm, thickness 350 μm) was obtained by sealing with an epoxy resin composition. The obtained package was heat-treated at 175 ° C. for 8 hours as an afterbake. Then, after performing the humidification process for 120 hours at 85 degreeC and 85% of relative humidity, IR reflow process of 260 degreeC was performed. Peeling and cracks inside the package were confirmed with an ultrasonic flaw detector. The number of defective packages among the 10 packages is shown.

実施例2ないし12、比較例1ないし6
表1、表2、表3の配合に従い、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得て、実施例1と同様にして評価した。結果を表1、表2、表3に示す。
実施例1以外で用いた原材料を以下に示す。
エポキシ樹脂2:下記式(11)で表される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、商品名YX−4000、エポキシ当量190、融点105℃)

Figure 2008031326
Examples 2 to 12, Comparative Examples 1 to 6
According to the composition of Table 1, Table 2, and Table 3, an epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1, Table 2, and Table 3.
The raw materials used other than Example 1 are shown below.
Epoxy resin 2: Biphenyl type epoxy resin represented by the following formula (11) (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., trade name YX-4000, epoxy equivalent 190, melting point 105 ° C.)
Figure 2008031326

フェノール樹脂2:下記式(12)で表されるフェノールアラルキル樹脂(三井化学(株)製、商品名XLC−LL、水酸基当量165、軟化点79℃)

Figure 2008031326
Phenol resin 2: Phenol aralkyl resin represented by the following formula (12) (Mitsui Chemicals, trade name: XLC-LL, hydroxyl group equivalent: 165, softening point: 79 ° C.)
Figure 2008031326

Figure 2008031326
Figure 2008031326

Figure 2008031326
Figure 2008031326

Figure 2008031326
Figure 2008031326

カチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)は用いているものの、酸化ポリエチレンワックス(e1)を用いなかった比較例1では、離型性が不充分であるため、金型への樹脂トラレ等が発生し、500ショットまで連続成形することができなかった。また、パッケージを金型から取出す際の離型抵抗が誘因となって、耐半田性も劣る結果となった。また、硬化促進剤(d1)は用いているものの、酸化ポリエチレンワックス(e1)の代わりに、それぞれ、ポリエチレンワックス、カルナバワックスを用いた比較例2、3においても、離型性が不充分であるため、500ショットまで連続成形することができなかった。また、この場合も離型抵抗が誘因となって、耐半田性も劣る結果となった。また、酸化ポリエチレンワックス(e1)は用いているものの、カチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)の代わりに、それぞれ、化学式(6)で表される化合物、化学式(7)で表される化合物を用いた比較例4、5では、離型性は良いため連続成形は可能なものの、離型剤の不均一な滲み出しにより、パッケージ外観及び金型汚れが発生する結果となった。更に、比較例4、5では、流動性(スパイラルフロー)が低下し、金線流れが劣る結果となった。また、硬化促進剤(d1)の代わりに化学式(8)で表される化合物を用い、酸化ポリエチレンワックス(e1)の代わりにカルナバワックスを用いた比較例6では、流動性、金線流れ、硬化性、連続成形性、パッケージ外観、金型汚れ、耐半田性の全てに亘って、劣る結果となった。   Although the curing accelerator (d1) having a cation part and a silicate anion part is used, in Comparative Example 1 in which the oxidized polyethylene wax (e1) is not used, the releasability is insufficient. Resin trays and the like were generated, and continuous molding was not possible up to 500 shots. Moreover, the release resistance when the package was removed from the mold was an incentive, resulting in poor solder resistance. Moreover, although the hardening accelerator (d1) is used, in the comparative examples 2 and 3 using polyethylene wax and carnauba wax in place of the oxidized polyethylene wax (e1), releasability is insufficient. Therefore, continuous molding could not be performed up to 500 shots. Also in this case, the release resistance was an incentive, resulting in poor solder resistance. Further, although the oxidized polyethylene wax (e1) is used, instead of the curing accelerator (d1) having a cation part and a silicate anion part, respectively, a compound represented by the chemical formula (6) and a chemical formula (7) In Comparative Examples 4 and 5 using the represented compounds, although the mold release property is good, continuous molding is possible, but the package exudation and mold contamination occur due to non-uniform leaching of the mold release agent. It was. Further, in Comparative Examples 4 and 5, the fluidity (spiral flow) was lowered and the gold wire flow was inferior. In Comparative Example 6 in which the compound represented by the chemical formula (8) was used instead of the curing accelerator (d1) and carnauba wax was used instead of the oxidized polyethylene wax (e1), fluidity, gold wire flow, and curing Performance, continuous formability, package appearance, mold contamination, and solder resistance were all inferior.

一方、実施例1ないし12は、カチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)と酸化ポリエチレンワックス(e1)とを含む樹脂組成物であり、かつ(d1)成分、(e1)成分の配合割合と種類とを変えたものを含むものであるが、いずれにおいても、流動性、金線流れ、硬化性、連続成形性、パッケージ外観、金型汚れ、耐半田性の全てに亘って、良好な結果が得られた。以上のことから、上記の構成成分(d1)、(e1)備えることによって、半導体素子等の封止成形時において良好な流動性、硬化性、離型性、連続成形性を有し、かつ無鉛半田に対応する高温の半田処理によっても剥離やクラックが発生しない良好な耐半田性することができることが分かる。   On the other hand, Examples 1 to 12 are resin compositions containing a curing accelerator (d1) having a cation portion and a silicate anion portion and an oxidized polyethylene wax (e1), and the component (d1) and the component (e1) In any case, it is included in all of fluidity, wire flow, curability, continuous formability, package appearance, mold contamination, and solder resistance. Results were obtained. From the above, by providing the above components (d1) and (e1), it has good fluidity, curability, releasability and continuous formability at the time of sealing molding of semiconductor elements and the like, and is lead-free. It can be seen that good solder resistance without peeling or cracking can be achieved even by high-temperature soldering corresponding to solder.

本発明に従うと、封止成形時において良好な流動性、硬化性、離型性、連続成形性を有し、かつ無鉛半田に対応する高温の半田処理によっても剥離やクラックが発生しない良好な耐半田性を有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物が得られるため、工業的な樹脂封止型半導体装置、特に表面実装用の樹脂封止型半導体装置の製造に好適に用いることができる。   According to the present invention, it has good fluidity, curability, releasability, and continuous formability at the time of sealing molding, and good resistance to peeling and cracking even by high-temperature solder processing corresponding to lead-free solder. Since an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation having solderability can be obtained, it can be suitably used for the production of industrial resin-encapsulated semiconductor devices, in particular, resin-encapsulated semiconductor devices for surface mounting.

本発明に係るエポキシ樹脂組成物を用いた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-section about an example of the semiconductor device using the epoxy resin composition 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 ダイパッド
4 金線
5 リードフレーム
6 封止用樹脂組成物の硬化体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor element 2 Die-bonding material hardening body 3 Die pad 4 Gold wire 5 Lead frame 6 Hardening body of resin composition for sealing

Claims (10)

(A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂系硬化剤、(C)無機充填材、(D)硬化促進剤、及び(E)離型剤を含むエポキシ樹脂組成物において、前記硬化促進剤(D)がカチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)を含み、前記離型剤(E)が酸化ポリエチレンワックス(e1)を含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 In the epoxy resin composition containing (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin-based curing agent, (C) an inorganic filler, (D) a curing accelerator, and (E) a release agent, the curing accelerator (D ) Contains a curing accelerator (d1) having a cation part and a silicate anion part, and the release agent (E) contains an oxidized polyethylene wax (e1). 前記カチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)のカチオン部が燐カチオンを含むものである請求項1に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the cation part of the curing accelerator (d1) having the cation part and the silicate anion part contains a phosphorus cation. 前記カチオン部とシリケートアニオン部とを有する硬化促進剤(d1)が下記一般式(1)で表される化合物である請求項1又は請求項2に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
Figure 2008031326
(ただし、上記一般式(1)において、R1、R2、R3及びR4は、それぞれ、芳香環又は複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。X1は、基Y1及びY2と結合する有機基である。X2は、基Y3及びY4と結合する有機基である。Y1及びY2はプロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y1、及びY2が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Y3及びY4はプロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y3及びY4が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。X1、及びX2は互いに同一であっても異なっていてもよく、Y1、Y2、Y3、及びY4は互いに同一であっても異なっていてもよい。Z1は芳香環又は複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表す。)
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1 or 2, wherein the curing accelerator (d1) having the cation part and the silicate anion part is a compound represented by the following general formula (1).
Figure 2008031326
(In the above general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each represents an organic group or an aliphatic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, and they may be the same or different from each other. X 1 is an organic group bonded to the groups Y 1 and Y 2. X 2 is an organic group bonded to the groups Y 3 and Y 4. Y 1 and Y 2 are proton donating groups. The substituent is a group formed by releasing a proton, and the groups Y 1 and Y 2 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure, and Y 3 and Y 4 are proton-donating substitutions. The group is a group formed by releasing a proton, and the groups Y 3 and Y 4 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure, and X 1 and X 2 are the same as each other. Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 may be the same or different from each other. Z 1 represents an organic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, or an aliphatic group.)
前記酸化ポリエチレンワックス(e1)の滴点が100℃以上、140℃以下である請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 3, wherein the dropping point of the oxidized polyethylene wax (e1) is 100 ° C or higher and 140 ° C or lower. 前記酸化ポリエチレンワックス(e1)の平均粒径が20μm以上、70μm以下であり、全酸化ポリエチレンワックス(e1)中における粒径106μm以上の粒子の含有比率が0.1重量%以下である請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 The average particle size of the oxidized polyethylene wax (e1) is 20 µm or more and 70 µm or less, and the content ratio of particles having a particle size of 106 µm or more in the total oxidized polyethylene wax (e1) is 0.1 wt% or less. The epoxy resin composition for semiconductor sealing in any one of Claim thru | or 4. 前記酸化ポリエチレンワックス(e1)の酸価が10mgKOH/g以上、50mgKOH/g以下である請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 5, wherein the acid value of the oxidized polyethylene wax (e1) is 10 mgKOH / g or more and 50 mgKOH / g or less. 前記酸化ポリエチレンワックス(e1)の数平均分子量が500以上、5000以下である請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 6, wherein the oxidized polyethylene wax (e1) has a number average molecular weight of 500 or more and 5000 or less. 前記酸化ポリエチレンワックス(e1)の密度が0.94g/cm3以上、1.03g/cm3以下である請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 7, wherein the density of the oxidized polyethylene wax (e1) is 0.94 g / cm 3 or more and 1.03 g / cm 3 or less. 前記酸化ポリエチレンワックス(e1)が低圧重合法によって製造されたポリエチレンワックスの酸化物(e11)、高圧重合法によって製造されたポリエチレンワックスの酸化物(e12)、及び高密度ポリエチレンポリマーの酸化物(e13)から選ばれる少なくとも一つである請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 The oxidized polyethylene wax (e1) is a polyethylene wax oxide (e11) produced by a low pressure polymerization method, a polyethylene wax oxide (e12) produced by a high pressure polymerization method, and a high density polyethylene polymer oxide (e13). The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 8, wherein the epoxy resin composition is for semiconductor encapsulation. 請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device comprising a semiconductor element sealed using the epoxy resin composition for semiconductor sealing according to any one of claims 1 to 9.
JP2006207346A 2006-07-31 2006-07-31 Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device Pending JP2008031326A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006207346A JP2008031326A (en) 2006-07-31 2006-07-31 Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006207346A JP2008031326A (en) 2006-07-31 2006-07-31 Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008031326A true JP2008031326A (en) 2008-02-14

Family

ID=39121103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006207346A Pending JP2008031326A (en) 2006-07-31 2006-07-31 Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008031326A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008063564A (en) * 2006-08-07 2008-03-21 Sumitomo Bakelite Co Ltd Semiconductor-sealing epoxy resin composition and semiconductor device
JP2012201695A (en) * 2011-03-23 2012-10-22 Panasonic Corp Epoxy resin composition for sealing and semiconductor device
US20130277867A1 (en) * 2011-01-28 2013-10-24 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Epoxy resin composition for sealing, and electronic component device
KR20140102475A (en) * 2013-02-14 2014-08-22 엘지이노텍 주식회사 Epoxy resin composite and light emitting apparatus using the same
CN114456755A (en) * 2021-12-30 2022-05-10 江苏科化新材料科技有限公司 Epoxy resin composition, and preparation method and application thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005298794A (en) * 2003-08-29 2005-10-27 Sumitomo Bakelite Co Ltd Latent catalyst for epoxy resin, epoxy resin composition and semiconductor apparatus
JP2006124643A (en) * 2004-09-30 2006-05-18 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2006124479A (en) * 2004-10-27 2006-05-18 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2006143952A (en) * 2004-11-24 2006-06-08 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition and semiconductor device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005298794A (en) * 2003-08-29 2005-10-27 Sumitomo Bakelite Co Ltd Latent catalyst for epoxy resin, epoxy resin composition and semiconductor apparatus
JP2006124643A (en) * 2004-09-30 2006-05-18 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2006124479A (en) * 2004-10-27 2006-05-18 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2006143952A (en) * 2004-11-24 2006-06-08 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition and semiconductor device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008063564A (en) * 2006-08-07 2008-03-21 Sumitomo Bakelite Co Ltd Semiconductor-sealing epoxy resin composition and semiconductor device
US20130277867A1 (en) * 2011-01-28 2013-10-24 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Epoxy resin composition for sealing, and electronic component device
US8987355B2 (en) * 2011-01-28 2015-03-24 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Epoxy resin composition for sealing, and electronic component device
JP2012201695A (en) * 2011-03-23 2012-10-22 Panasonic Corp Epoxy resin composition for sealing and semiconductor device
KR20140102475A (en) * 2013-02-14 2014-08-22 엘지이노텍 주식회사 Epoxy resin composite and light emitting apparatus using the same
KR101995362B1 (en) * 2013-02-14 2019-07-02 엘지이노텍 주식회사 Epoxy resin composite and light emitting apparatus using the same
CN114456755A (en) * 2021-12-30 2022-05-10 江苏科化新材料科技有限公司 Epoxy resin composition, and preparation method and application thereof
CN114456755B (en) * 2021-12-30 2024-03-12 江苏中科科化新材料股份有限公司 Epoxy resin composition, preparation method and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5487540B2 (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP5338028B2 (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2006312720A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2008031326A (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP5141125B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP5070692B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP4973146B2 (en) Epoxy resin composition, sealing epoxy resin composition, and electronic component device
JP5141124B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP5157473B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP5029133B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP4561220B2 (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2006282765A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2006052267A (en) Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
JP5526963B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP5087860B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP5347979B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP2008007692A (en) Epoxy resin composition for sealing and electronic part device
JP2008195875A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP4956982B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP2007009180A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2005281584A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP5332097B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP5125901B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP2007063402A (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP5326975B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090430

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110823

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110830

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111122

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120313