JP2008081683A - Epoxy resin composition, semiconductor sealing epoxy resin composition, and semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin composition, semiconductor sealing epoxy resin composition, and semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2008081683A
JP2008081683A JP2006266093A JP2006266093A JP2008081683A JP 2008081683 A JP2008081683 A JP 2008081683A JP 2006266093 A JP2006266093 A JP 2006266093A JP 2006266093 A JP2006266093 A JP 2006266093A JP 2008081683 A JP2008081683 A JP 2008081683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
resin composition
compound
group
weight
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
JP2006266093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Akiyama
仁人 秋山
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 JP2006266093A priority Critical patent/JP2008081683A/en
Publication of JP2008081683A publication Critical patent/JP2008081683A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin composition capable of being cured into a product of reduced modulus, to provide a semiconductor sealing epoxy resin composition using the same, and to provide a semiconductor device of excellent reliability. <P>SOLUTION: What is disclosed is an epoxy resin composition comprising (A) a compound having two or more epoxy groups in the molecule, (B) a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule, and (C) a monofunctional (monohydric) phenolic compound, an epoxy resin composition wherein the monofunctional phenolic compound (C) is one having a pKa value of 7.5-9.8, a semiconductor sealing epoxy resin composition further containing an inorganic filler (D) in addition to the epoxy resin composition, and a semiconductor device formed by sealing an electronic component with a cured product of the semiconductor sealing epoxy resin composition. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、エポキシ樹脂組成物、半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置に関するものである。   The present invention relates to an epoxy resin composition, an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, and a semiconductor device.

半導体パッケージ信頼性の向上を目的に、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の弾性率を低下する試みが多数なされている。半導体封止用エポキシ樹脂は、基材となる金属フレームやその他の樹脂製基板との界面において、お互いの線膨張率の差が原因となる剥離が生じ、半導体の不良を引き起こすことが知られている。その対策として、樹脂の弾性率を低くすることで、界面や成形品内部に生じた応力を緩和する手法や、充填剤の比率を向上させて、線膨張率の差を少なくする手法などが知られている。   Many attempts have been made to lower the elastic modulus of the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation for the purpose of improving the reliability of the semiconductor package. It is known that the epoxy resin for semiconductor encapsulation causes peeling due to the difference in coefficient of linear expansion between each other at the interface with the metal frame or other resin substrate as the base material, causing a semiconductor defect. Yes. As countermeasures, methods such as reducing the elastic modulus of the resin to relieve stress generated at the interface and inside the molded product, and improving the filler ratio to reduce the difference in linear expansion coefficient are known. It has been.

弾性率を低下させる手法としては、低応力剤の利用が一般的である。高分子量のシラン成分や、熱可塑性オリゴマーなどを低応力剤として添加する技術(例えば、特許文献1、2参照。)が知られているが、硬化物のガラス転移温度の低下の問題や、低応力化剤自身が樹脂から染み出し、金型汚れの原因になること、また、樹脂組成物の溶融粘度増加などによる成形性の問題などがあった。   As a technique for reducing the elastic modulus, use of a low stress agent is common. A technique for adding a high molecular weight silane component, a thermoplastic oligomer, or the like as a low stress agent is known (for example, see Patent Documents 1 and 2). The stress agent itself oozes out from the resin and causes mold stains, and there are moldability problems due to an increase in the melt viscosity of the resin composition.

また、特定の硬化促進剤により、樹脂の硬化度合いを低くすることで、低弾性率の硬化物を得る手法も知られている。そのような硬化促進剤としては、トリアリールホスフィンとキノン類との付加物が代表的であるが、これらの促進剤を利用した硬化物は、未反応官能基が多数残り、吸水率に悪い影響を与えることがある。また、硬化物の弾性率の制御は非常に難しく、目的通りの弾性率に得られないことがある。   Also known is a method of obtaining a cured product having a low elastic modulus by lowering the degree of curing of the resin with a specific curing accelerator. As such a curing accelerator, an adduct of triarylphosphine and quinones is typical, but a cured product using these accelerators has many unreacted functional groups and has a bad influence on water absorption. May give. Moreover, the control of the elastic modulus of the cured product is very difficult, and the desired elastic modulus may not be obtained.

さらに、液晶性のある硬化性樹脂成分を混合し、硬化後に系内で相分離させ、低弾性率の島を有する海島構造を形成する技術(例えば、特許文献3参照。)も開示されているが、樹脂の選択や組成物成分の混合比率の自由度が低く、所望の弾性率を得られるとは限らないうえ、コスト的にも高価な原料を使用しなければならない問題がある。   Furthermore, a technique of mixing a curable resin component having liquid crystallinity and causing phase separation in the system after curing to form a sea-island structure having islands with a low elastic modulus (see, for example, Patent Document 3) is also disclosed. However, there is a problem that the degree of freedom in selecting the resin and the mixing ratio of the composition components is low, and it is not always possible to obtain a desired elastic modulus, and it is necessary to use an expensive raw material in terms of cost.

一方で、アリルナフトールを用いて、密着性および可撓性を付与する技術が開示されている(例えば、特許文献4参照。)が、この技術においては、アリルナフトール化合物を構成するアリル基同士の反応により、架橋密度を向上する技術であり、硬化物の弾性率低減のアプローチとは逆の手法である為、使用する樹脂の特性によっては、架橋密度の過密化で樹脂硬化物が脆くなり、信頼性に悪い影響を及ぼすことがあった。   On the other hand, a technique for imparting adhesiveness and flexibility using allylnaphthol has been disclosed (for example, see Patent Document 4). In this technique, allyl groups constituting the allylnaphthol compound are bonded to each other. It is a technology to improve the crosslink density by reaction, and it is the opposite of the approach of reducing the elastic modulus of the cured product, so depending on the properties of the resin used, the resin cured product becomes brittle due to overcrowding of the crosslink density Reliability could be adversely affected.

特開2001−288336号公報(1−3頁)JP 2001-288336 A (page 1-3) 特開2001−207021号公報(1−3頁)JP 2001-207021 (page 1-3) 特開平9―194687号公報(1−2頁)JP-A-9-194687 (page 1-2) 特開平7−138201号公報(2−3頁)JP-A-7-138201 (page 2-3)

本発明は、硬化物の弾性率を低減できるエポキシ樹脂組成物、およびこれを用いた半導体封止用エポキシ樹脂組成物、更には、信頼性に優れる半導体装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition capable of reducing the elastic modulus of a cured product, an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation using the same, and a semiconductor device having excellent reliability.

即ち、本発明は、
(1) 1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)及び単官能フェノール化合物(C)を含むエポキシ樹脂組成物、
(2) 前記単官能フェノール化合物(C)は、7.5以上9.8以下のpKa値を有するものである第(1)項に記載のエポキシ樹脂組成物、
(3) 前記単官能フェノール化合物(C)は、下記一般式(1)で表される化合物である第(1)項又は第(2)項に記載のエポキシ樹脂組成物、
That is, the present invention
(1) An epoxy resin composition comprising a compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule, a compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and a monofunctional phenol compound (C),
(2) The epoxy resin composition according to item (1), wherein the monofunctional phenol compound (C) has a pKa value of 7.5 to 9.8.
(3) The epoxy resin composition according to (1) or (2), wherein the monofunctional phenol compound (C) is a compound represented by the following general formula (1):

Figure 2008081683
[式中、R1およびR8は、いずれか一方が水酸基であり、もう一方は水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基及びハロゲン基から選ばれるものである。R2〜R7は、水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基及びハロゲン基から選ばれるものであり、これらは同一又は異なるものである。]
Figure 2008081683
[In the formula, one of R 1 and R 8 is a hydroxyl group, and the other is selected from a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and a halogen group. R 2 to R 7 are selected from a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and a halogen group, and these are the same or different. ]

(4) 第(1)項乃至第(3)項のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物に、さらに無機充填剤(D)を含む、半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
(5) 前記無機充填剤(E)は、前記半導体エポキシ樹脂組成物中に50〜95重量%含むものである、第(4)項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
(6) 第(5)項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物により電子部品を封止した半導体装置、
である。
(4) An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, further comprising an inorganic filler (D) in the epoxy resin composition according to any one of items (1) to (3),
(5) The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to item (4), wherein the inorganic filler (E) is contained in the semiconductor epoxy resin composition in an amount of 50 to 95% by weight,
(6) A semiconductor device in which an electronic component is sealed with a cured product of the epoxy resin composition for sealing a semiconductor according to (5),
It is.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化物の弾性率を低減できるものであり、これを含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物により得られる半導体装置は、耐半田クラック性に優れたものとなる。   The epoxy resin composition of the present invention can reduce the elastic modulus of a cured product, and a semiconductor device obtained from an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation containing the epoxy resin composition has excellent solder crack resistance.

以下、本発明のエポキシ樹脂組成物、半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置の好適実施形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the epoxy resin composition, the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and the semiconductor device of the present invention will be described.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)と、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)と、単官能フェノール化合物(C)を含むものであり、これにより、硬化物の弾性率を低減することができ、該エポキシ樹脂組成物を含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物により電子部品を封止して得られる半導体装置は、優れた信頼性を与えるものである。   The epoxy resin composition of the present invention comprises a compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule, a compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and a monofunctional phenol compound (C This can reduce the elastic modulus of the cured product, and is obtained by sealing an electronic component with a cured product of the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation containing the epoxy resin composition. The semiconductor device provides excellent reliability.

本発明に用いる、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(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、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、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、、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、フェニレン及び/又は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、ナフトール類とフェノール類との共重合型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、硫黄原子含有型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒド型エポキシ樹脂、等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても差し支えない。これらの内では、半導体封止用エポキシ樹脂として使用した際、半導体パッケージの信頼性に優れるという観点から、フェニレン及び/又は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、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等を用いることが好ましい。   The compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule 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 particularly limited. For example, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, triphenol Methane type epoxy resin, alkyl-modified triphenol methane type epoxy resin, triazine nucleus-containing epoxy resin, dicyclopentadiene modified phenol type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin having phenylene and / or biphenylene skeleton Naphthol-type epoxy resin, copolymerized epoxy resin of naphthols and phenols, naphthalene-type epoxy resin, naphthol aralkyl-type epoxy resin having phenylene and / or biphenylene skeleton, sulfur atom-containing epoxy resin, salicylaldehyde-type epoxy resin, These may be used alone or in combination. Among these, phenol aralkyl type epoxy resins having a phenylene and / or biphenylene skeleton, and naphthol having a phenylene and / or biphenylene skeleton from the viewpoint of excellent reliability of the semiconductor package when used as an epoxy resin for semiconductor encapsulation. It is preferable to use an aralkyl type epoxy resin or the like.

本発明に用いる1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)としては、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有するものであれば制限がなく、前記1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)の硬化剤として機能するものである。   The compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule used in the present invention is not limited as long as it has two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and an epoxy group in one molecule. It functions as a hardening | curing agent of the compound (A) which has 2 or more.

前記1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)としては、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、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、アラルキル型フェノール樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂、サリチルアルデヒド型フェノール樹脂、ベンズアルデヒド型フェノール樹脂とアラルキル型フェノール樹脂の共重合型樹脂、ビスフェノール化合物、ジヒドロキシナフタレン化合物等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても差し支えない。これらの内では、半導体封止用エポキシ樹脂として使用した際、半導体パッケージの信頼性に優れるという観点から、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等を用いることが好ましい。   The compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule includes monomers, oligomers and polymers in general having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and its molecular weight and molecular structure are particularly limited. For example, phenol novolak resin, cresol novolak resin, triphenolmethane type phenol resin, terpene modified phenol resin, dicyclopentadiene modified phenol resin, aralkyl type phenol resin, phenol aralkyl resin having phenylene and / or biphenylene skeleton , Naphthol aralkyl resin having phenylene and / or biphenylene skeleton, salicylaldehyde type phenol resin, copolymer type resin of benzaldehyde type phenol resin and aralkyl type phenol resin, bisphenol Compounds, include dihydroxynaphthalene compounds and the like, these are no problem be used singly or in admixture. Of these, phenol aralkyl resins having a phenylene and / or biphenylene skeleton and naphthol aralkyl resins having a phenylene and / or biphenylene skeleton from the viewpoint of excellent reliability of the semiconductor package when used as an epoxy resin for semiconductor encapsulation. Etc. are preferably used.

本発明に用いる1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)および1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)は、共に2個以上の反応性基(エポキシ基、もしくはフェノール性水酸基)を有しているものであるが、好ましくは、それぞれの化合物が3個以上の反応性基を有するものを含むことが好ましく、いずれか一方が、3個以上の反応性基を有するものを含んでいても良い。このような具体例としては、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)または1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)の、少なくともどちらか一方が、3個以上の反応性基を有するものを30重量%以上含むことが好ましく、例えば、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)において、1分子内にエポキシ基を2個有する化合物70重量%と、1分子内にエポキシ基を3個以上有するような化合物30重量%との混合物であるものなどが挙げられる。さらには、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)または1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)の、少なくともどちらか一方が、3個以上の反応性基を有するものを40重量%以上含むことがより好ましい。これら3個以上の反応性基を含む化合物は、複数のものが混合されていても良い。すなわち、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)の場合、3個のエポキシ基を有する単一化合物でも良く、3個、4個、5個又はそれ以上の個数のエポキシ基を有する化合物の混合物でも良い。また、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)と1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)に含まれる3個以上の反応性基を有する化合物の総和が、前述の比率を超えるようなものでも良い。   The compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule and the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule used in the present invention both have two or more reactive groups (epoxy groups, Or a phenolic hydroxyl group), preferably, each compound preferably contains three or more reactive groups, and either one contains three or more reactive groups. It may contain what has. As a specific example, at least one of the compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule or the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule is three. It is preferable to contain 30% by weight or more of those having the above reactive groups. For example, in the compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule, 70% by weight of a compound having two epoxy groups in one molecule %, And a mixture of 30% by weight of a compound having 3 or more epoxy groups in one molecule. Furthermore, at least one of the compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule or the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule is three or more reactive groups. It is more preferable that 40% by weight or more is included. A plurality of these compounds containing three or more reactive groups may be mixed. That is, in the case of the compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule, a single compound having three epoxy groups may be used, and three, four, five or more epoxy groups may be formed. It may be a mixture of compounds. Moreover, the sum total of the compound which has 3 or more reactive groups contained in the compound (A) which has 2 or more of epoxy groups in 1 molecule, and the compound (B) which has 2 or more of phenolic hydroxyl groups in 1 molecule is The above ratio may be exceeded.

本発明において、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)または1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)が、3個以上の反応性基を有しなくとも使用できるが、3以上の反応性基を有するものが前記範囲外である場合、樹脂硬化物の架橋密度が低くなり、また、単官能フェノール化合物(C)により、更に架橋密度が低下し、硬化が不十分となる場合がある。   In the present invention, the compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule or the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule does not have three or more reactive groups. Can be used, but those having 3 or more reactive groups are outside the above range, the crosslink density of the cured resin becomes low, and the monofunctional phenolic compound (C) further reduces the crosslink density and cures. May become insufficient.

本発明に用いる単官能フェノール化合物(C)は、実質的に1つのフェノール性水酸基以外の、反応性の置換基を有さないフェノール化合物のことであり、従来公知のものが利用できる。ここで反応性の置換基とは、本発明のエポキシ樹脂組成物の硬化反応や製造過程の温度履歴において、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)及び1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)と化学的反応をすることができる置換基、又は単官能フェノール化合物(C)が当該置換基を有していた場合に、この置換基同士で化学的反応をすることができる置換基のことであり、具体的には、エポキシ基、オキセタン基などのオキシラン環からなる基ないしはオキシラン環からなる基を含む置換基、フェノール性水酸基、チオール基、カルボキシル基、及びアミノ基などの活性水素原子を有する基ないしそれを含む置換基等のエポキシ基又はフェノール性水酸基と反応する基、ビニル基、アリル基、マレイミド基などの置換基同士で反応可能な基ないしそれを含む置換基などが挙げられる。これらの置換基は、反応により樹脂の架橋密度を向上し、弾性率を低減できないため、本発明の目的に対し適切でない。   The monofunctional phenol compound (C) used in the present invention is a phenol compound having substantially no reactive substituent other than one phenolic hydroxyl group, and conventionally known compounds can be used. Here, the reactive substituent is a compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule and a phenolic in one molecule in the curing reaction of the epoxy resin composition of the present invention and the temperature history of the production process. When a substituent capable of chemically reacting with the compound (B) having two or more hydroxyl groups or the monofunctional phenol compound (C) has the substituent, a chemical reaction occurs between these substituents. Specifically, a substituent that includes a group consisting of an oxirane ring such as an epoxy group or an oxetane group or a group consisting of an oxirane ring, a phenolic hydroxyl group, a thiol group, a carboxyl group, And a group having an active hydrogen atom such as an amino group or a group that reacts with an epoxy group or a phenolic hydroxyl group such as a substituent containing it, a vinyl group, an allyl group, a maleimide group Any such capable of reacting with a substituent group among groups or substituents containing products thereof. These substituents are not suitable for the purpose of the present invention because the crosslink density of the resin is improved by reaction and the elastic modulus cannot be reduced.

本発明に用いる単官能フェノール化合物(C)は、1つのフェノール性水酸基以外の、反応性の置換基を有さないことで、効率的に樹脂硬化物の架橋密度を低減し、弾性率を低減することができる。前記単官能フェノール化合物(C)は、前記反応性の置換基以外の置換基であれば有していても良い。前記反応性の置換基以外の置換基としては、アルキル基、アリル基、アルコール性水酸基を有する有機基、ハロゲン基、オキシアルキル基、オキシアリール基、アラルキル基、ニトロ基、及びエステル基などが挙げられ、前記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基及びターシャリーブチル基などが挙げられ、前記ハロゲン基としては、クロロ基、ブロモ基及びヨード基などが挙げられ、前記オキシアルキル基としては、メトキシ基、エトキシ基及びプロポキシなどが挙げられ、前記アラルキル基としては、フェニルメチル基及びフェニルイソプロピル基などが挙げられ、前記オキシアリール基としては、フェノキシ基、1−ナフトキシ基などが挙げられ、前記アルコール性水酸基を有する有機基としては、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基などが挙げられ、前記エステル基としては、下記一般式(2)で表される有機基及び一般式(3)で表される有機基などが挙げられる。   The monofunctional phenolic compound (C) used in the present invention has no reactive substituent other than one phenolic hydroxyl group, thereby effectively reducing the crosslink density of the cured resin and reducing the elastic modulus. can do. The monofunctional phenol compound (C) may have a substituent other than the reactive substituent. Examples of the substituent other than the reactive substituent include an alkyl group, an allyl group, an organic group having an alcoholic hydroxyl group, a halogen group, an oxyalkyl group, an oxyaryl group, an aralkyl group, a nitro group, and an ester group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a tertiary butyl group. Examples of the halogen group include a chloro group, a bromo group, and an iodo group. Examples of the alkyl group include a methoxy group, an ethoxy group, and propoxy. Examples of the aralkyl group include a phenylmethyl group and a phenylisopropyl group. Examples of the oxyaryl group include a phenoxy group and a 1-naphthoxy group. Examples of the organic group having an alcoholic hydroxyl group include hydro Shimechiru group, such as 2-hydroxyethyl group and the like, examples of the ester group, and an organic group represented by organic radicals and the general formula represented by the following general formula (2) (3).

Figure 2008081683
Figure 2008081683

Figure 2008081683
Figure 2008081683

式中、R9およびR10は、炭素数1〜10の炭化水素基を示す。炭化水素基とは、炭素原子と水素原子からなる有機基であり、直鎖状であっても、分岐状であっても、また環状であっても良く、炭素と炭素の結合は単結合、二重結合又は三重結合である。具体的には、アルキル基、シクロアルキル基、アルキレン基及びアリール基などが挙げられる。 Wherein, R 9 and R 10 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. The hydrocarbon group is an organic group composed of carbon atoms and hydrogen atoms, and may be linear, branched or cyclic, and the bond between carbon and carbon is a single bond, It is a double bond or a triple bond. Specific examples include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkylene group, and an aryl group.

本発明に用いる単官能フェノール化合物(C)としては、フェノール;、2−クロロフェノール、3−クロロフェノール、4−クロロフェノール、2−ブロモフェノール、3−ブロモフェノール、4−ブロモフェノール、2−ヨードフェノール、3−ヨードフェノール、4−ヨードフェノール、2,5−ジクロロフェノール、2,5−ジブロモフェノール、2,5−ジヨードフェノール及びペンタクロロフェノールなどのハロゲン置換フェノール化合物;、2−メチルフェノール(オルソクレゾール)、3−メチルフェノール(メタクレゾール)、4−メチルフェノール(パラクレゾール)、2,5−ジメチルフェノール、2−エチルフェノール、3−エチルフェノール、4−エチルフェノール、2−プロピルフェノール、3−プロピルフェノール、4−プロピルフェノール、2−ブチルフェノール、3−ブチルフェノール、4−ブチルフェノール及び4−ターシャリーブチルフェノールなどのアルキル置換基を有するフェノール化合物;、2−メトキシフェノール、3−メトキシフェノール、4−メトキシフェノール、2−エトキシフェノール、3−エトキシフェノール、4−エトキシフェノール、2−プロポキシフェノール、2,5−ジメトキシフェノール及び2,5−ジエトキシフェノールなどのオキシアルキル置換基を有するフェノール化合物;、2−フェニルフェノール、3−フェニルフェノール及び4−フェニルフェノールなどのアリール置換基を有するフェノール化合物;、3−ニトロフェノール、4−ニトロフェノールなどのニトロ置換基を有するフェノール化合物;、4−(フェニルメチル)フェノール(慣用名:p−ベンジルフェノール)及び4−(フェニルイソプロピル)フェノール(慣用名:p−クミルフェノール)などのアラルキル置換基を有するフェノール化合物;、1−ナフトール、2−ナフトール、2−クロロ−1−ナフトール及び1−メトキシ−2−ナフトールなどの、上記同様の反応性の置換基以外の置換基を有するもしくは無置換のナフトール類;、及び1−ヒドロキシアントラセンなどのモノヒドロキシアントラセン類などが挙げられる。   The monofunctional phenol compound (C) used in the present invention is phenol; 2-chlorophenol, 3-chlorophenol, 4-chlorophenol, 2-bromophenol, 3-bromophenol, 4-bromophenol, 2-iodo. Halogen substituted phenol compounds such as phenol, 3-iodophenol, 4-iodophenol, 2,5-dichlorophenol, 2,5-dibromophenol, 2,5-diiodophenol and pentachlorophenol; 2-methylphenol ( Orthocresol), 3-methylphenol (metacresol), 4-methylphenol (paracresol), 2,5-dimethylphenol, 2-ethylphenol, 3-ethylphenol, 4-ethylphenol, 2-propylphenol, 3 -Propylfe Phenol compounds having an alkyl substituent such as 4-propylphenol, 2-butylphenol, 3-butylphenol, 4-butylphenol and 4-tertiarybutylphenol; 2-methoxyphenol, 3-methoxyphenol, 4-methoxyphenol Phenol compounds having an oxyalkyl substituent such as 2-ethoxyphenol, 3-ethoxyphenol, 4-ethoxyphenol, 2-propoxyphenol, 2,5-dimethoxyphenol and 2,5-diethoxyphenol; Phenol compounds having aryl substituents such as phenol, 3-phenylphenol and 4-phenylphenol; phenol compounds having nitro substituents such as 3-nitrophenol and 4-nitrophenol Phenol compounds having an aralkyl substituent such as 4- (phenylmethyl) phenol (common name: p-benzylphenol) and 4- (phenylisopropyl) phenol (common name: p-cumylphenol); 1-naphthol 1-hydroxyanthracene having a substituent other than the above-mentioned reactive substituents such as 2-naphthol, 2-chloro-1-naphthol and 1-methoxy-2-naphthol, or unsubstituted naphthols; And monohydroxyanthracenes.

本発明に用いる単官能フェノール化合物(C)は、フェノール性水酸基のプロトンを放出することが可能であり、このプロトン放出のし易さが、エポキシ基との反応性と相関を有する。本発明に用いる単官能フェノール化合物(C)のプロトン放出性を示すpKa値としては、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物の硬化剤としての代表的な1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物のpKa値である9.8〜10.3と比較し、より低い数値であることが望ましい。   The monofunctional phenol compound (C) used in the present invention can release protons of phenolic hydroxyl groups, and the ease of proton release has a correlation with the reactivity with epoxy groups. As the pKa value indicating the proton releasing property of the monofunctional phenol compound (C) used in the present invention, a phenolic hydroxyl group is present in one molecule as a typical curing agent for a compound having two or more epoxy groups in one molecule. Compared to 9.8 to 10.3 which is a pKa value of a compound having two or more compounds, it is desirable that the value is lower.

単官能フェノール化合物(C)のpKa値として好ましい範囲は、7.5以上9.8以下であり、さらに好ましくは8.8以上9.5以下である。この範囲において樹脂組成物の溶融時の粘度低下や単官能フェノール化合物(C)の揮発を低減させる効果が最も良好となる。pKa値は前記範囲外でも使用できるがこの範囲を上回ると、樹脂組成物の溶融時に十分な粘度低下が得られない場合や、系の温度が高温にさらされる硬化反応の後半において、単官能フェノール化合物(C)が揮発分となり、硬化物内のボイドの原因となる場合がある。一方、pKa値がこの範囲を大きく下回る場合、そのような単官能フェノール化合物(C)は、きわめて高い酸としての能力を有しており、硬化促進作用を阻害したり、エポキシ樹脂組成物を半導体封止材として用いた場合に、封止される半導体を腐食する場合がある。   A preferable range of the pKa value of the monofunctional phenol compound (C) is 7.5 or more and 9.8 or less, and more preferably 8.8 or more and 9.5 or less. In this range, the effect of reducing the viscosity reduction at the time of melting of the resin composition and the volatilization of the monofunctional phenol compound (C) becomes the best. Although the pKa value can be used even outside the above range, if it exceeds this range, a monofunctional phenol may be used in the latter half of the curing reaction in which the viscosity of the resin composition cannot be sufficiently reduced or the system temperature is exposed to a high temperature. The compound (C) becomes a volatile component and may cause voids in the cured product. On the other hand, when the pKa value is significantly below this range, such a monofunctional phenolic compound (C) has a very high ability as an acid, which inhibits the curing accelerating action or the epoxy resin composition as a semiconductor. When used as a sealing material, the semiconductor to be sealed may be corroded.

本発明において、単官能フェノール化合物(C)のpKa値は、従来公知の手法により測定可能であり、文献値を利用することもできる。例えば、単官能フェノール化合物(C)を希薄水溶液に調整し、溶液温度を25℃とし、水酸化ナトリウム水溶液等の強アルカリ水溶液を、pH値が大きく変化する点(等量点)に達するまで加えて中和滴定する。その等量点までに加えたアルカリ溶液の量をxとすると、アルカリの滴下量がx/2である時のpH値がpKa値と等しくなる。測定には可能な限り希薄な溶液を用意するのが好ましく、複数の希薄溶液で測定を実施し、その測定結果であるpKa値と溶液濃度を基にプロットを作成して、濃度0の値を外挿にて求める事もできる。このような手法で測定された、代表的なフェノール化合物のpKa値としては、2−メチルフェノール(10.28)、フェノール(9.82)、1−ナフトール(9.14)、3−クロロフェノール(8.78)、2−ブロモフェノール(8.22)などが挙げられる。これらの文献値は、朝倉書店刊「大有機化学 別巻2 有機化学定数便覧」中、芳香族化合物の酸塩基解離定数(頁637)などに纏められており、参考にすることができる。   In the present invention, the pKa value of the monofunctional phenol compound (C) can be measured by a conventionally known method, and literature values can also be used. For example, the monofunctional phenolic compound (C) is adjusted to a dilute aqueous solution, the solution temperature is set to 25 ° C., and a strong alkaline aqueous solution such as an aqueous sodium hydroxide solution is added until the pH value changes greatly (equivalent point). To neutralize and titrate. When the amount of the alkali solution added up to the equivalence point is x, the pH value when the amount of alkali dropped is x / 2 is equal to the pKa value. It is preferable to prepare a solution as dilute as possible for the measurement. Measurement is performed with a plurality of dilute solutions, and a plot is created based on the pKa value and the solution concentration as a result of the measurement. It can also be obtained by extrapolation. The pKa values of typical phenolic compounds measured by such a method include 2-methylphenol (10.28), phenol (9.82), 1-naphthol (9.14), 3-chlorophenol. (8.78), 2-bromophenol (8.22), and the like. These literature values are summarized in the acid-base dissociation constants of aromatic compounds (page 637) in Asakura Shoten's “Daily Organic Chemistry, Vol. 2, Handbook of Organic Chemical Constants” and can be referred to.

本発明に用いる単官能フェノール化合物(C)として、沸点が、エポキシ樹脂組成物の成型温度や、後硬化(ポストキュア)温度を超えるものを選択した場合、未反応の単官能フェノール化合物(C)が気化し、硬化物の気泡や、半導体封止用エポキシ樹脂として使用した場合の、金属フレームと樹脂の界面における剥離などの原因となることが抑えられるので好ましい。単官能フェノール化合物(C)のpKa値が前記範囲外である場合、および単官能フェノール化合物(C)の添加量が過剰である場合には、沸点が高いほうが好ましく、具体的には、代表的なエポキシ樹脂の硬化温度である150〜175℃を超える沸点を有するものが好ましい。
また、本発明のフェノール化合物として、昇華性が無いものを選択した場合も、未反応フェノール化合物の気化が起こりにくいため、同様に好ましい。
When the monofunctional phenol compound (C) used in the present invention is selected such that the boiling point exceeds the molding temperature of the epoxy resin composition or the post-curing (post-cure) temperature, the unreacted monofunctional phenol compound (C) This is preferable because it can be suppressed from causing vaporization of the cured product and peeling at the interface between the metal frame and the resin when used as an epoxy resin for semiconductor encapsulation. When the pKa value of the monofunctional phenol compound (C) is outside the above range, and when the amount of the monofunctional phenol compound (C) added is excessive, it is preferable that the boiling point is high. What has a boiling point exceeding 150-175 degreeC which is the curing temperature of a novel epoxy resin is preferable.
Further, when a phenol compound having no sublimation property is selected as the phenol compound of the present invention, it is also preferable because the unreacted phenol compound is hardly vaporized.

本発明に用いる単官能フェノール化合物(C)としては、一般式(1)で表される構造を有する化合物を用いることが好ましい。これにより、前述pKa値が好ましい範囲に入り、かつ単官能フェノール化合物(C)の沸点が高くなり、気化による硬化物中のボイドが発生しにくくなる。   As the monofunctional phenol compound (C) used in the present invention, a compound having a structure represented by the general formula (1) is preferably used. Thereby, the above-mentioned pKa value falls within a preferable range, the boiling point of the monofunctional phenol compound (C) is increased, and voids in the cured product due to vaporization are hardly generated.

Figure 2008081683
Figure 2008081683

ここで、前記一般式(1)で表される化合物は、置換基R1およびR8として、いずれか一方が水酸基を有し、もう一方は水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基及びハロゲン基から選ばれるものを有する。前記炭素数1〜8の炭化水素基としては、炭素数1〜8の飽和もしくは不飽和の脂肪族基、芳香族基、およびそれらを組み合わせてなる基などが挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、へプチル基、シクロへプチル基、オクチル基及びシクロオクチル基などの直鎖または分岐状の飽和脂肪族基、およびこれら飽和脂肪族基がいずれかの位置に1つ以上の二重結合もしくは三重結合を有する不飽和脂肪族基;フェニル基などの芳香族基;ベンジル基及び4−メチルフェニル基などの脂肪族基と芳香族基を組み合わせた基;などが挙げられる。これらの置換基のうちでも、R1およびR8のいずれか一方として、水素原子を有するものが、単官能フェノール化合物(C)のpKa値が好適な範囲に入る為に好ましい。 Here, in the compound represented by the general formula (1), as the substituents R 1 and R 8 , either one has a hydroxyl group, the other is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and It has what is chosen from a halogen group. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms include a saturated or unsaturated aliphatic group having 1 to 8 carbon atoms, an aromatic group, and a group formed by combining them. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tertiary butyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, cycloheptyl group, octyl group and cyclooctyl group, etc. A linear or branched saturated aliphatic group, and an unsaturated aliphatic group in which the saturated aliphatic group has one or more double bonds or triple bonds at any position; an aromatic group such as a phenyl group; And a group in which an aliphatic group and an aromatic group such as a benzyl group and a 4-methylphenyl group are combined. Among these substituents, those having a hydrogen atom as any one of R 1 and R 8 are preferable because the pKa value of the monofunctional phenol compound (C) falls within a suitable range.

また、一般式(1)で表される化合物は、置換基R2〜R7として、水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基及びハロゲン基から選ばれるものを有し、これらの基はお互いに同一であっても異なっていても良い。炭素数1〜8の炭化水素基としては、前記置換基R1およびR8としてものと同様のものを挙げることができる。これらの置換基のうちでも、R2〜R7として、水素原子を有するものが、単官能フェノール化合物(C)のpKa値が好適な範囲に入る為に好ましい。 Further, the compound represented by the general formula (1) is, as substituents R 2 to R 7, a hydrogen atom, those selected from the group consisting of hydrocarbon radicals and halogen radicals having 1 to 8 carbon atoms, these radicals They may be the same or different. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms include the same groups as the substituents R 1 and R 8 . Among these substituents, those having a hydrogen atom as R 2 to R 7 are preferable because the pKa value of the monofunctional phenol compound (C) falls within a suitable range.

前記一般式(1)で表される化合物の好適な例としては、1−ナフトール(pKa=9.14)および2−ナフトール(pKa=9.31)などが挙げられる。   Preferable examples of the compound represented by the general formula (1) include 1-naphthol (pKa = 9.14) and 2-naphthol (pKa = 9.31).

本発明に用いる単官能フェノール化合物(C)の好適な添加量は、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)及び1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)の比率や、官能基当量、平均官能基数により異なるが、一般に用いられる1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)及び1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)の組み合わせの範囲において、具体的には1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)及び1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)の総和に対し、0.5〜15重量%の間で使用するのが好ましい。硬化物の性率の低下量は、この添加量に比例する傾向であり、使用時に任意に調整が出来る。添加量が前記範囲外でも使用できるが、この範囲を上回ると、ゲル化に必要十分な架橋密度が得られずに、樹脂の硬化不良が発生することがある。また、この範囲を下回ると、弾性率の低減効果が十分に得られない場合がある。   Suitable addition amount of the monofunctional phenol compound (C) used in the present invention is a compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule and a compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule. The compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule and the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule are different depending on the ratio, functional group equivalent and average number of functional groups. In the range of the combination, specifically, the total amount of the compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule and the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule is 0.5%. It is preferably used between ˜15% by weight. The amount of decrease in the percentage of the cured product tends to be proportional to the amount added, and can be arbitrarily adjusted during use. Although the addition amount can be used even outside the above range, if it exceeds this range, a sufficient crosslinking density necessary for gelation cannot be obtained, and resin curing failure may occur. Moreover, if it is less than this range, the effect of reducing the elastic modulus may not be sufficiently obtained.

本発明の樹脂組成物には、必要に応じ無機充填材(D)を使用することができる。とりわけ無機充填材は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物など、高い耐熱性を必要とされる分野への利用において有効である。無機充填剤(D)の種類については、特に制限はなく、一般に樹脂添加剤として用いられているものを使用することができる。   An inorganic filler (D) can be used for the resin composition of this invention as needed. In particular, inorganic fillers are effective for use in fields requiring high heat resistance, such as epoxy resin compositions for semiconductor encapsulation. There is no restriction | limiting in particular about the kind of inorganic filler (D), What is generally used as a resin additive can be used.

この無機充填材(D)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、溶融球状シリカ、溶融破砕シリカ、結晶シリカ、タルク、アルミナ、チタンホワイト、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、球状溶融シリカ、破砕状溶融シリカである。これらの無機充填剤は、単独でも混合して用いても差し支えない。またこれらがカップリング剤により表面処理されていてもかまわない。無機充填材の形状としては、流動性改善のために、できるだけ真球状であり、かつ粒度分布がブロードであることが好ましい。無機充填材の配合量は、特に限定されないが、全エポキシ樹脂組成物中50〜95重量%が好ましい。前記範囲外でも使用できるが、下限値を下回ると十分な耐半田性が得られない可能性があり、上限値を超えると十分な流動性が得られない可能性がある。   As this inorganic filler (D), what is generally used for the epoxy resin composition for semiconductor sealing can be used. For example, fused spherical silica, fused crushed silica, crystalline silica, talc, alumina, titanium white, silicon nitride and the like can be mentioned, and most preferably used are spherical fused silica and crushed fused silica. These inorganic fillers may be used alone or in combination. These may be surface-treated with a coupling agent. The shape of the inorganic filler is preferably as spherical as possible and the particle size distribution is broad in order to improve fluidity. Although the compounding quantity of an inorganic filler is not specifically limited, 50 to 95 weight% is preferable in all the epoxy resin compositions. Although it can be used outside the above range, if it is below the lower limit value, sufficient solder resistance may not be obtained, and if it exceeds the upper limit value, sufficient fluidity may not be obtained.

また、無機充填材(D)の含有量(配合量)は、前記1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)、前記1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)や無機充填材(D)の比重を、それぞれ考慮し、重量%を体積%に換算して取り扱うようにしてもよい。   Further, the content (blending amount) of the inorganic filler (D) is the compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule, and the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule. ) And the specific gravity of the inorganic filler (D) may be taken into consideration, and weight% may be converted to volume% and handled.

前記1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)と、前記1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)との含有(配合)比率も、特に限定されないが、前記1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)のエポキシ基1モルに対し、前記1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)のフェノール性水酸基が0.5〜2モル程度となるように用いるのが好ましく、0.7〜1.5モル程度となるように用いるのが、より好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の諸特性のバランスを好適なものに維持しつつ、諸特性が、より向上する。   The content (blending) ratio of the compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule and the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule is not particularly limited, The phenolic hydroxyl group of the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule is 0.5 to 2 with respect to 1 mol of the epoxy group of the compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule. It is preferably used so as to be about a mole, and more preferably used so as to be about 0.7 to 1.5 mole. Thereby, various characteristics improve more, maintaining the balance of the various characteristics of an epoxy resin composition to a suitable thing.

本発明においては、任意に硬化促進剤を用いることができ、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)の硬化反応を促進する機能を有するものであれば、制限はない。具体的には、トリフェニルホスフィン及びトリターシャリーブチルホスフィンなどの有機ホスフィン化合物、トリブチルアミン及び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及び2−フェニルイミダゾールなどのイミダゾール化合物、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ブロマイド、テトラフェニルホスホニウムとビスフェノールAの分子化合物、及びテトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイックアシッドボレートなどのホスホニウム塩類、2−(トリフェニルホスホニオ)フェノラート、トリフェニルホスフィンとベンゾキノンの付加物などのホスホニウム分子内塩化合物、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセンなどのジアザビシクロアルケン化合物、公知の硬化促進剤が利用できる。また、これらの硬化促進剤に、微粉化、マイクロカプセル(コアシェル)化、メカノフュージョン処理などを施して使用することもできる。   In this invention, a hardening accelerator can be used arbitrarily and there will be no restriction | limiting if it has a function which accelerates | stimulates hardening reaction of the compound (A) which has 2 or more of epoxy groups in 1 molecule. Specifically, organic phosphine compounds such as triphenylphosphine and tritertiary butylphosphine, amine compounds such as tributylamine and benzyldimethylamine, imidazole compounds such as 2-methylimidazole and 2-phenylimidazole, tetraphenylphosphonium tetra Addition of phenylborate, tetraphenylphosphonium bromide, molecular compounds of tetraphenylphosphonium and bisphenol A, and phosphonium salts such as tetraphenylphosphonium / tetranaphthoic acid borate, 2- (triphenylphosphonio) phenolate, triphenylphosphine and benzoquinone Phosphonium inner salt compounds such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) -7-undecene Ruken compounds, known curing accelerators can be used. These curing accelerators can also be used after being finely divided, microcapsuled (core shell), mechano-fusion treated, or the like.

これらのうち、ホスホニウム分子化合物、およびホスホニウム分子内塩類を用いた場合、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)及び単官能フェノール化合物(C)の反応を良く促進し、十分な架橋の形成がなされるために好ましい。そのような硬化促進剤としては、テトラフェニルホスホニウムと2,3−ジヒドロキシナフタレンの分子化合物、テトラフェニルホスホニウムとビスフェノールFの分子化合物、2−(トリフェニルホスホニオ)フェノラート、トリフェニルホスフィンとベンゾキノンの付加物などが挙げられる。   Of these, when phosphonium molecular compounds and phosphonium inner salts are used, a compound having two or more epoxy groups in one molecule (A), a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule (B) And the monofunctional phenol compound (C) is favorably promoted and sufficient crosslinking is formed. Such curing accelerators include tetraphenylphosphonium and 2,3-dihydroxynaphthalene molecular compounds, tetraphenylphosphonium and bisphenol F molecular compounds, 2- (triphenylphosphonio) phenolate, addition of triphenylphosphine and benzoquinone. Such as things.

本発明のエポキシ樹脂組成物において、硬化促進剤の含有量(配合量)は、特に限定されないが、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)及び1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)及び単官能フェノール化合物(C)からなる樹脂成分に対して、0.01〜10重量%程度であるのが好ましく、0.1〜5重量%程度であるのが、より好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の硬化性、流動性、および硬化物特性がバランスよく発現する。   In the epoxy resin composition of the present invention, the content (blending amount) of the curing accelerator is not particularly limited, but the compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule and a phenolic hydroxyl group in one molecule. The amount is preferably about 0.01 to 10% by weight, more preferably about 0.1 to 5% by weight, based on the resin component comprising two or more compounds (B) and the monofunctional phenol compound (C). More preferable. Thereby, the sclerosis | hardenability, fluidity | liquidity, and hardened | cured material characteristic of an epoxy resin composition are expressed with sufficient balance.

また、本発明のエポキシ樹脂組成物には、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)及び1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)及び単官能フェノール化合物(C)の他に、必要に応じて、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン及びビニルシラン等のシランカップリング剤や、チタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、アルミニウム/ジルコニウムカップリング剤等のカップリング剤;、カーボンブラック及びベンガラ等の着色剤;、カルナバワックス等の天然ワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス、ステアリン酸やステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸及びその金属塩類若しくはパラフィン等の離型剤;、シリコーンオイル及びシリコーンゴム等の低応力化成分;、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、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛及びフォスファゼン等の難燃剤;、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差し支えない。   In addition, the epoxy resin composition of the present invention includes a compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule, a compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and a monofunctional phenol compound ( C) In addition to silane coupling agents such as epoxy silane, mercapto silane, amino silane, alkyl silane, ureido silane and vinyl silane, titanate coupling agent, aluminum coupling agent, aluminum / zirconium coupling agent Coupling agents such as carbon black and bengara; natural waxes such as carnauba wax; synthetic waxes such as polyethylene wax; higher fatty acids such as stearic acid and zinc stearate and metal salts thereof or paraffins Molding agent; Silicone oil and shi Low stress components such as corn rubber; Flame retardants such as brominated epoxy resin, antimony trioxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate, zinc molybdate and phosphazene; Inorganic ion exchange such as bismuth oxide hydrate Various additives such as body, etc. may be appropriately blended.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)及び1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)及び単官能フェノール化合物(C)、必要に応じて、その他の添加剤等を、混合機を用いて充分に均一に混合した後、更に混練機で溶融混練し、冷却後粉砕して得られる。なお混合機としては特に限定しないが、例えばボールミル、ヘンシェルミキサー、Vブレンダーやダブルコーンブレンダー、コンクリートミキサーやリボンブレンダー等のブレンダー類がある。また混練機も特に限定しないが、熱ロール、加熱ニーダー、一軸もしくは二軸のスクリュー型混練機等が好適に使用される。   The epoxy resin composition of the present invention comprises a compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule, a compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and a monofunctional phenol compound (C), If necessary, other additives and the like are sufficiently uniformly mixed using a mixer, then melt-kneaded with a kneader, cooled and pulverized. The mixer is not particularly limited, and examples thereof include blenders such as a ball mill, a Henschel mixer, a V blender, a double cone blender, a concrete mixer, and a ribbon blender. The kneader is not particularly limited, but a hot roll, a heating kneader, a uniaxial or biaxial screw type kneader, or the like is preferably used.

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)及び1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)、単官能フェノール化合物(C)及び無機充填材(D)、必要に応じて、その他の添加剤を用いて、上記エポキシ樹脂組成物と同様の方法により得ることができる。   The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention comprises a compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule, a compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and a monofunctional phenol compound. (C) and the inorganic filler (D) can be obtained by the same method as the above epoxy resin composition using other additives as required.

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。   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.

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、SIP(Single Inline Package)、HSIP(SIP with Heatsink)、ZIP(Zig-zag Inline Package)、DIP(Dual Inline Package)、SDIP(Shrink Dual Inline Package)、SOP(Small Outline Package)、SSOP(Shrink Small Outline Package)、TSOP(Thin Small Outline Package)、SOJ(Small Outline J-leaded Package)、QFP(Quad Flat Package)、QFP(FP)(QFP Fine Pitch)、TQFP(Thin Quad Flat Package)、QFJ(PLCC)(Quad Flat J-leaded Package)、BGA(Ball Grid Array)等が挙げられる。
このようにして得られた本発明の半導体装置は、吸湿時の耐半田性に優れる。
The form of the semiconductor device of the present invention is not particularly limited. For example, SIP (Single Inline Package), HSIP (SIP with Heatsink), ZIP (Zig-zag Inline Package), DIP (Dual Inline Package), SDIP (Shrink) Dual Inline Package), SOP (Small Outline Package), SSOP (Shrink Small Outline Package), TSOP (Thin Small Outline Package), SOJ (Small Outline J-leaded Package), QFP (Quad Flat Package), QFP (FP) ( QFP Fine Pitch), TQFP (Thin Quad Flat Package), QFJ (PLCC) (Quad Flat J-leaded Package), BGA (Ball Grid Array), and the like.
The semiconductor device of the present invention thus obtained is excellent in solder resistance during moisture absorption.

また、本実施形態では、本発明のエポキシ樹脂組成物を、半導体装置の封止材料として用いる場合について説明したが、本発明のエポキシ樹脂組成物の用途としては、これに限定されるものではない。   In the present embodiment, the case where the epoxy resin composition of the present invention is used as a sealing material for a semiconductor device has been described. However, the use of the epoxy resin composition of the present invention is not limited thereto. .

次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれによりなんら限定されない。   Next, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

本発明の実施にあたり、単官能フェノール化合物(成分(C))は、市販の試薬をそのまま用いた。実施例に使用した成分(C)は、メタクレゾール(pKa=10.09)、2−メトキシフェノール(pKa=9.98)、2−クロロ−1−ナフトール(pKa=7.73)、1−ヒドロキシアントラセン(pKa=9.88)、2−ナフトール(pKa=9.31)、1−ナフトール(pKa=9.23)、3−ブロモフェノール(pKa=9.11)、4−ニトロフェノール(pKa=7.14)、であり、比較例に使用する成分として、1,4−ヒドロキノン(pKa=9.96)、3−メチルカテコール(pKa=9.28)、4−アミノフェノール(pKa=9.83)、ピロガロール(pKa=8.94)である。比較例に使用する多官能のフェノール類のpKa値は、最初の1つの水酸基がプロトンを放出する傾向、すなわちpKa1値を記載した。   In carrying out the present invention, a commercially available reagent was used as it was for the monofunctional phenol compound (component (C)). Component (C) used in the examples was methacresol (pKa = 10.09), 2-methoxyphenol (pKa = 9.98), 2-chloro-1-naphthol (pKa = 7.73), 1- Hydroxyanthracene (pKa = 9.88), 2-naphthol (pKa = 9.31), 1-naphthol (pKa = 9.23), 3-bromophenol (pKa = 9.11), 4-nitrophenol (pKa = 7.14), and as components used in the comparative examples, 1,4-hydroquinone (pKa = 9.96), 3-methylcatechol (pKa = 9.28), 4-aminophenol (pKa = 9) .83), pyrogallol (pKa = 8.94). The pKa value of the polyfunctional phenols used in the comparative examples describes the tendency of the first hydroxyl group to release protons, that is, the pKa1 value.

(硬化促進剤C1の合成)
冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、2−ブロモフェノール10.4g(0.060mol)、トリフェニルホスフィン17.3g(0.066mol)、塩化ニッケル0.65g(5mmol)およびエチレングリコール40mL仕込み、攪拌下160℃で加熱反応した。反応液を冷却後、純水40mLを滴下し、析出した粉末をトルエンで洗浄後、濾過・乾燥し、白色の粉末を得た。
次に、得られた粉末をメタノール100mlに溶解し、1mol/L水酸化ナトリウム水溶液60mlと、純水500mlを順次投入した。得られた結晶をろ過、洗浄し、淡黄色結晶12.7gを得た。
この化合物をC1とした。化合物C1を、1H−NMR、マススペクトル、元素分析で分析した結果、目的のトリフェニル(2−ヒドロキシフェニル)ホスホニウムであることが確認された。得られた硬化促進剤C1の収率は、83%であった。
(Synthesis of curing accelerator C1)
In a separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer, 10.4 g (0.060 mol) of 2-bromophenol, 17.3 g (0.066 mol) of triphenylphosphine, 0.65 g (5 mmol) of nickel chloride And 40 mL of ethylene glycol was charged, and the reaction was carried out at 160 ° C. with stirring. After cooling the reaction solution, 40 mL of pure water was added dropwise, and the precipitated powder was washed with toluene, filtered and dried to obtain a white powder.
Next, the obtained powder was dissolved in 100 ml of methanol, and 60 ml of 1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution and 500 ml of pure water were sequentially added. The obtained crystals were filtered and washed to obtain 12.7 g of pale yellow crystals.
This compound was designated C1. Compound C1 was analyzed by 1 H-NMR, mass spectrum, and elemental analysis, and as a result, it was confirmed to be the target triphenyl (2-hydroxyphenyl) phosphonium. The yield of the obtained curing accelerator C1 was 83%.

(硬化促進剤C2の合成)
冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、ベンゾキノン6.49g(0.060mol)、トリフェニルホスフィン17.3g(0.066mol)およびアセトン40mLを仕込み、攪拌下室温で反応した。析出した結晶をアセトンで洗浄後、濾過・乾燥し、褐色結晶20.0gを得た。
この化合物をC2とした。化合物C2を、1H−NMR、マススペクトル、元素分析で分析した結果、目的のトリフェニル(2,5−ジヒドロキシフェニル)ホスホベタインであることが確認された。得られた硬化促進剤C2の収率は、84%であった。
(Synthesis of curing accelerator C2)
A separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer was charged with 6.49 g (0.060 mol) of benzoquinone, 17.3 g (0.066 mol) of triphenylphosphine and 40 mL of acetone, and reacted at room temperature with stirring. . The precipitated crystals were washed with acetone, filtered and dried to obtain 20.0 g of brown crystals.
This compound was designated C2. Compound C2 was analyzed by 1 H-NMR, mass spectrum, and elemental analysis, and as a result, it was confirmed to be the target triphenyl (2,5-dihydroxyphenyl) phosphobetaine. The yield of the obtained curing accelerator C2 was 84%.

(硬化促進剤C3の合成)
撹拌装置付きのビーカー(容量:1000mL)に、テトラフェニルホスホニウムブロマイド25.2g(0.060mol)、2,3−ジヒドロキシナフタレン 17.28g(0.120mol)、およびメタノール200mLを仕込み、攪拌しながらよく溶解させた後、1mol/L水酸化ナトリウム水溶液60ml、および純水600mLを順次添加した。析出した粉末を純水で洗浄後、濾過・乾燥し、白色の粉末を得た。
(Synthesis of curing accelerator C3)
A beaker with a stirrer (capacity: 1000 mL) is charged with 25.2 g (0.060 mol) of tetraphenylphosphonium bromide, 17.28 g (0.120 mol) of 2,3-dihydroxynaphthalene, and 200 mL of methanol, and may be stirred. After dissolution, 60 ml of a 1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution and 600 mL of pure water were sequentially added. The precipitated powder was washed with pure water, filtered and dried to obtain a white powder.

この化合物をC3とした。化合物C3を、1H−NMR、マススペクトル、元素分析で分析した結果、目的のテトラフェニルホスホニウムと2,3−ジヒドロキシナフタレンの分子化合物であることが確認された。得られた化合物C3の収率は、83%であった。 This compound was designated as C3. Compound C3 was analyzed by 1 H-NMR, mass spectrum, and elemental analysis, and as a result, it was confirmed to be a molecular compound of target tetraphenylphosphonium and 2,3-dihydroxynaphthalene. The yield of the obtained compound C3 was 83%.

[エポキシ樹脂組成物の調製および半導体装置の製造]
以下のようにして、単官能フェノール化合物(D)、単官能でないフェノール化合物、前記化合物C1〜C3ないし1,8−ジアザビシクロ−(5,4,0)−7−ウンデセンを含むエポキシ樹脂組成物を調製し、半導体装置を製造した。
[Preparation of epoxy resin composition and manufacture of semiconductor device]
An epoxy resin composition containing a monofunctional phenol compound (D), a non-monofunctional phenol compound, and the compounds C1 to C3 to 1,8-diazabicyclo- (5,4,0) -7-undecene as follows. A semiconductor device was manufactured.

(実施例1)
まず、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)(成分(A))として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−4000HK、融点:105℃、エポキシ当量:193、150℃のICI溶融粘度:0.15poise)、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)(成分(B))としてフェノールアラルキル樹脂(三井化学(株)製XLC−LL、軟化点:77℃、水酸基当量:172、150℃のICI溶融粘度:3.6poise)、単官能フェノール化合物(C)(成分(C))としてメタクレゾール、硬化促進剤として硬化促進剤C1、無機充填材(D)(成分(D))として溶融球状シリカ(平均粒径15μm)、その他の添加剤としてカーボンブラック、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂およびカルナバワックスを、それぞれ用意した。
(Example 1)
First, as a compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule (component (A)), a biphenyl type epoxy resin (YX-4000HK manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., melting point: 105 ° C., epoxy equivalent: 193, ICI melt viscosity at 150 ° C .: 0.15 poise) Phenol aralkyl resin (XLC-LL manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) as compound (B) (component (B)) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, softening Point: 77 ° C., hydroxyl equivalent weight: 172, ICI melt viscosity at 150 ° C .: 3.6 poise), monofunctional phenol compound (C) (component (C)) as metacresol, curing accelerator as curing accelerator C1, inorganic filling Material (D) (component (D)) as fused spherical silica (average particle size 15 μm), other additives as carbon black, brominated bis The phenol A type epoxy resin and carnauba wax were prepared, respectively.

次に、前記ビフェニル型エポキシ樹脂:52重量部、前記フェノールアラルキル樹脂:44重量部、硬化促進剤C1:1.8重量部、メタクレゾール:2.6重量部、溶融球状シリカ:700重量部、カーボンブラック:2重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂:2重量部、カルナバワックス:2重量部を、まず室温で混合し、次いで熱ロールを用いて95℃で8分間混練した後、冷却粉砕して、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得た。   Next, the biphenyl type epoxy resin: 52 parts by weight, the phenol aralkyl resin: 44 parts by weight, the curing accelerator C1: 1.8 parts by weight, metacresol: 2.6 parts by weight, fused spherical silica: 700 parts by weight, Carbon black: 2 parts by weight, brominated bisphenol A type epoxy resin: 2 parts by weight, carnauba wax: 2 parts by weight are first mixed at room temperature, then kneaded at 95 ° C. for 8 minutes using a hot roll, and then cooled and pulverized Thus, an epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained.

次に、上記で得たエポキシ樹脂組成物を半導体封止用エポキシ樹脂組成物として用い、100ピンTQFPのパッケージ(半導体装置)を8個、および、16ピンDIPのパッケージ(半導体装置)を15個、それぞれ製造した。   Next, using the epoxy resin composition obtained above as an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, eight 100-pin TQFP packages (semiconductor devices) and 15 16-pin DIP packages (semiconductor devices) , Each manufactured.

100ピンTQFPは、金型温度175℃、注入圧力7.4MPa、硬化時間2分でトランスファーモールド成形し、175℃、8時間で後硬化させることにより製造した。   The 100-pin TQFP was manufactured by transfer molding at a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 7.4 MPa and a curing time of 2 minutes, and post-cured at 175 ° C. for 8 hours.

なお、この100ピンTQFPのパッケージサイズは、14×14mm、厚み1.4mm、シリコンチップ(半導体素子)サイズは、8.0×8.0mm、リードフレームは、42アロイ製とした。   The package size of the 100-pin TQFP was 14 × 14 mm, the thickness was 1.4 mm, the silicon chip (semiconductor element) size was 8.0 × 8.0 mm, and the lead frame was 42 alloy.

また、16ピンDIPは、金型温度175℃、注入圧力6.8MPa、硬化時間2分でトランスファーモールド成形し、175℃、8時間で後硬化させることにより製造した。   The 16-pin DIP was manufactured by transfer molding at a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 6.8 MPa and a curing time of 2 minutes, and post-cured at 175 ° C. for 8 hours.

なお、この16ピンDIPのパッケージサイズは、6.4×19.8mm、厚み3.5mm、シリコンチップ(半導体素子)サイズは、3.5×3.5mm、リードフレームは、42アロイ製とした。   The package size of the 16-pin DIP is 6.4 × 19.8 mm, the thickness is 3.5 mm, the silicon chip (semiconductor element) size is 3.5 × 3.5 mm, and the lead frame is made of 42 alloy. .

(実施例2)
硬化促進剤C1に代わり、硬化促進剤C2:1.9重量部、メタクレゾール:2.6重量部に代わり、2−メトキシフェノール:3.1重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Example 2)
Example 1 except that instead of the curing accelerator C1, a curing accelerator C2: 1.9 parts by weight, and metacresol: 2.6 parts by weight, 2-methoxyphenol: 3.1 parts by weight were used. Similarly, an epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained, and a package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1 using this epoxy resin composition.

(実施例3)
硬化促進剤C1に代わり、硬化促進剤C3:3.4重量部、メタクレゾール:2.6重量部に代わり、2−クロロ−1−ナフトール:5.0重量部、XLC−LL:44重量部に代わりXLC−LL:40重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Example 3)
Instead of curing accelerator C1, curing accelerator C3: 3.4 parts by weight, metacresol: 2.6 parts by weight, 2-chloro-1-naphthol: 5.0 parts by weight, XLC-LL: 44 parts by weight XLC-LL: An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 40 parts by weight was used, and this epoxy resin composition was used to carry out the above-described implementation. A package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1.

(実施例4)
硬化促進剤C1に代わり、硬化促進剤C3:3.4重量部、メタクレゾール:2.6重量部に代わり、1−ヒドロキシアントラセン:5.4重量部、XLC−LL:44重量部に代わりXLC−LL:40重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
Example 4
Instead of curing accelerator C1, curing accelerator C3: 3.4 parts by weight, metacresol: 2.6 parts by weight, 1-hydroxyanthracene: 5.4 parts by weight, XLC-LL: 44 parts by weight instead of XLC -LL: An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 40 parts by weight were used. Using this epoxy resin composition, Similarly, a package (semiconductor device) was manufactured.

(実施例5)
硬化促進剤C1に代わり、1,8−ジアザビシクロ−(5,4,0)−7−ウンデセン(サンアプロ(株)製、商品名:DBU):1.0重量部、メタクレゾール:2.6重量部に代わり、2−ナフトール:7.0重量部、XLC−LL:44重量部に代わりXLC−LL:40重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Example 5)
Instead of the curing accelerator C1, 1,8-diazabicyclo- (5,4,0) -7-undecene (manufactured by San Apro Co., Ltd., trade name: DBU): 1.0 part by weight, metacresol: 2.6 weight In the same manner as in Example 1 except that 2-naphthol: 7.0 parts by weight and XLC-LL: 40 parts by weight were used instead of 44 parts by weight, an epoxy resin composition ( A thermosetting resin composition) was obtained, and a package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1 using this epoxy resin composition.

(実施例6)
まず、成分(A)としてビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製NC−3000、軟化点:60℃、エポキシ当量:272、150℃のICI溶融粘度:1.3poise)、成分(B)としてビフェニルアラルキル型フェノール樹脂(明和化成(株)製MEH−7851SS、軟化点:68℃、水酸基当量:199、150℃のICI溶融粘度:0.9poise)、成分(C)として1−ナフトール、硬化促進剤として硬化促進剤C1、成分(D)として溶融球状シリカ(平均粒径15μm)、その他の添加剤としてカーボンブラック、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂およびカルナバワックスを、それぞれ用意した。
(Example 6)
First, as component (A), a biphenyl aralkyl type epoxy resin (NC-3000 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., softening point: 60 ° C., epoxy equivalent: 272, ICI melt viscosity at 150 ° C .: 1.3 poise), component (B ) As a biphenyl aralkyl type phenol resin (MEH-7851SS manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., softening point: 68 ° C., hydroxyl equivalent: 199, ICI melt viscosity at 150 ° C .: 0.9 poise), 1-naphthol as component (C), Curing accelerator C1 was prepared as a curing accelerator, fused spherical silica (average particle size 15 μm) was prepared as component (D), and carbon black, brominated bisphenol A type epoxy resin and carnauba wax were prepared as other additives.

次に、前記ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂:58重量部、前記ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂:38重量部、硬化促進剤C1:1.8重量部、1−ナフトール:3.2重量部、溶融球状シリカ:700重量部、カーボンブラック:2重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂:2重量部、カルナバワックス:2重量部を、まず室温で混合し、次いで熱ロールを用いて105℃で8分間混練した後、冷却粉砕して、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得た。   Next, the biphenyl aralkyl type epoxy resin: 58 parts by weight, the biphenyl aralkyl type phenol resin: 38 parts by weight, the curing accelerator C1: 1.8 parts by weight, 1-naphthol: 3.2 parts by weight, fused spherical silica: 700 parts by weight, carbon black: 2 parts by weight, brominated bisphenol A type epoxy resin: 2 parts by weight, carnauba wax: 2 parts by weight are first mixed at room temperature and then kneaded at 105 ° C. for 8 minutes using a hot roll. Thereafter, the mixture was cooled and pulverized to obtain an epoxy resin composition (thermosetting resin composition).

次に、上記で得たエポキシ樹脂組成物を半導体封止用エポキシ樹脂組成物として用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。   Next, a package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1 using the epoxy resin composition obtained above as an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.

(実施例7)
硬化促進剤C1:1.8重量部に代わり、硬化促進剤C2:1.9重量部、1−ナフトール:3.2重量部に代わり、3−ブロモフェノール:7.3重量部、MEH−7851SS:38重量部に代わり34重量部を用いた以外は、前記実施例6と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Example 7)
Curing accelerator C1: Instead of 1.8 parts by weight, curing accelerator C2: 1.9 parts by weight, 1-naphthol: Instead of 3.2 parts by weight, 3-bromophenol: 7.3 parts by weight, MEH-7851SS : An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 6 except that 34 parts by weight was used instead of 38 parts by weight. A package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1.

(実施例8)
硬化促進剤C1:1.8重量部に代わり、硬化促進剤C3:3.5重量部、1−ナフトール:3.2重量部に代わり、3−ニトロフェノール:2.9重量部、MEH−7851SS:38重量部に代わりMEH−7851SS:34重量部を用いた以外は、前記実施例6と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Example 8)
Curing accelerator C1: Instead of 1.8 parts by weight, curing accelerator C3: 3.5 parts by weight, 1-naphthol: instead of 3.2 parts by weight, 3-nitrophenol: 2.9 parts by weight, MEH-7851SS : An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 6 except that MEH-7851SS: 34 parts by weight was used instead of 38 parts by weight, and this epoxy resin composition was used. In the same manner as in Example 1, a package (semiconductor device) was manufactured.

(実施例9)
硬化促進剤C1:1.8重量部に代わり、DBU:1.0重量部、1−ナフトール:3.2重量部に代わり、4−ニトロフェノール:3.1重量部を用いた以外は、前記実施例6と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
Example 9
Curing accelerator C1: in place of 1.8 parts by weight, DBU: 1.0 part by weight, 1-naphthol: in place of 3.2 parts by weight, except that 4-nitrophenol: 3.1 parts by weight was used. An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 6, and a package (semiconductor device) was produced in the same manner as in Example 1 using this epoxy resin composition.

(比較例1)
メタクレゾール:2.6重量部に代わり、1,4−ヒドロキノン:1.4重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Comparative Example 1)
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1,4-hydroquinone: 1.4 parts by weight was used instead of 2.6 parts by weight of metacresol. Using this epoxy resin composition, a package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例2)
硬化促進剤C1:1.8重量部に代わり、硬化促進剤C2:1.9重量部、メタクレゾール:2.6重量部に代わり、3−メチルカテコール:3.0重量部、XLC−LL:44重量部に代わりXLC−LL:40重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Comparative Example 2)
Curing accelerator C1: Instead of 1.8 parts by weight, curing accelerator C2: 1.9 parts by weight, metacresol: 2.6 parts by weight, 3-methylcatechol: 3.0 parts by weight, XLC-LL: An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 40 parts by weight of XLC-LL was used instead of 44 parts by weight, and this epoxy resin composition was used. A package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例3)
硬化促進剤C1:1.8重量部に代わり、DBU:1.0重量部、1−ナフトール:3.2重量部に代わり、3−アミノフェノール:4.6重量部、MEH−7851SS:38重量部に代わりMEH−7851SS:34重量部を用いた以外は、前記実施例6と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Comparative Example 3)
Curing accelerator C1: In place of 1.8 parts by weight, DBU: 1.0 part by weight, 1-naphthol: in place of 3.2 parts by weight, 3-aminophenol: 4.6 parts by weight, MEH-7851SS: 38 parts by weight An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 6 except that MEH-7851SS: 34 parts by weight was used instead of the parts, and using this epoxy resin composition, A package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例4)
硬化促進剤C1:1.8重量部に代わり、硬化促進剤C3:3・4重量部、1−ナフトール:3.2重量部に代わり、ピロガロール:0.9重量部、MEH−7851SS:38重量部に代わりMEH−7851SS:34重量部を用いた以外は、前記実施例6と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Comparative Example 4)
Curing accelerator C1: Instead of 1.8 parts by weight, curing accelerator C3: 3.4 parts by weight, 1-naphthol: instead of 3.2 parts by weight, pyrogallol: 0.9 parts by weight, MEH-7851SS: 38 parts by weight An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 6 except that MEH-7851SS: 34 parts by weight was used instead of the parts, and using this epoxy resin composition, A package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例5)
成分(C)に相当する成分を使用せず、XLC−LL:44重量部に代わりXLC−LL:48重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Comparative Example 5)
In the same manner as in Example 1 except that the component corresponding to component (C) was not used and XLC-LL: 48 parts by weight was used instead of XLC-LL: 44 parts by weight, an epoxy resin composition (heat A curable resin composition) was obtained, and a package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1 using this epoxy resin composition.

(比較例6)
成分(C)に相当する成分を使用せず、MEH−7851SS:38重量部に代わりMEH−7851SS:42重量部を用いた以外は、前記実施例6と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Comparative Example 6)
In the same manner as in Example 6 except that the component corresponding to component (C) was not used and MEH-7851SS: 42 parts by weight was used instead of 38 parts by weight of MEH-7851SS: the epoxy resin composition (heat A curable resin composition) was obtained, and a package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1 using this epoxy resin composition.

[特性評価]
各実施例および各比較例で得られたエポキシ樹脂組成物の特性評価(1)〜(3)、および、各実施例および各比較例で得られた半導体装置の特性評価(4)および(5)を、それぞれ、以下のようにして行った。
[Characteristic evaluation]
Characteristic evaluation (1) to (3) of the epoxy resin composition obtained in each example and each comparative example, and characteristic evaluation (4) and (5) of the semiconductor device obtained in each example and each comparative example ) Was performed as follows.

(1):スパイラルフロー
EMMI−I−66に準じたスパイラルフロー測定用の金型を用い、金型温度175℃、注入圧力6.8MPa、硬化時間2分で測定した。
(1): Spiral flow Using a mold for spiral flow measurement according to EMMI-I-66, measurement was performed at a mold temperature of 175 ° C, an injection pressure of 6.8 MPa, and a curing time of 2 minutes.

このスパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい程、流動性が良好であることを示す。   This spiral flow is a parameter of fluidity, and the larger the value, the better the fluidity.

(2):硬化トルク
キュラストメーター(オリエンテック(株)製、JSRキュラストメーターIV PS型)を用い、175℃、90秒後のトルクを測定した。
この硬化トルクは、数値が大きい程、硬化性が良好であることを示す。
(2): Curing torque Using a curast meter (Orientec Co., Ltd., JSR curast meter IV PS type), the torque after 175 ° C. and 90 seconds was measured.
This hardening torque shows that curability is so favorable that a numerical value is large.

(3)熱時弾性率
500×10×3mmの成形品が得られる金型を用い、金型温度175℃、注入圧力6.8MPa、硬化時間5分で成型し作成した試験片を、175℃の温風乾燥機で4時間保管した後に、ジャスコインターナショナル(株)製、レオメーターRheopolymerを用いて、オシレーション歪制御測定モード、周波数1Hz、歪み0.03にて、260℃の貯蔵弾性率を測定した。高温での弾性率は、樹脂で半導体を封止した際の耐半田クラック性に影響し、値が低いほど耐半田クラック性が向上する。
(3) Thermal elastic modulus Using a mold from which a molded product having a size of 500 × 10 × 3 mm was obtained, a test piece formed by molding at a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 6.8 MPa, and a curing time of 5 minutes was 175 ° C. After being stored in a warm air dryer for 4 hours, using a rheometer Rheopolymer made by Jusco International, the storage elastic modulus at 260 ° C. was measured at an oscillation strain control measurement mode, frequency 1 Hz, strain 0.03. It was measured. The elastic modulus at high temperature affects the solder crack resistance when the semiconductor is sealed with resin, and the lower the value, the better the solder crack resistance.

(4)耐半田性
100ピンTQFPを85℃、相対湿度85%の環境下で168時間放置し、その後、260℃の半田槽に10秒間浸漬した。
(4) Solder resistance 100 pin TQFP was allowed to stand for 168 hours in an environment of 85 ° C. and 85% relative humidity, and then immersed in a solder bath at 260 ° C. for 10 seconds.

その後、顕微鏡下に、外部クラックの発生の有無を観察し、クラック発生率=(クラックが発生したパッケージ数)/(全パッケージ数)×100として、百分率(%)で表示した。   Then, the presence or absence of the occurrence of external cracks was observed under a microscope, and displayed as a percentage (%) as crack generation rate = (number of packages in which cracks occurred) / (total number of packages) × 100.

また、シリコンチップとエポキシ樹脂組成物の硬化物との剥離面積の割合を、超音波探傷装置を用いて測定し、剥離率=(剥離面積)/(シリコンチップの面積)×100として、8個のパッケージの平均値を求め、百分率(%)で表示した。   Further, the ratio of the peeled area between the silicon chip and the cured epoxy resin composition was measured using an ultrasonic flaw detector, and the peel rate = (peeled area) / (silicon chip area) × 100. The average value of the package was obtained and expressed as a percentage (%).

これらのクラック発生率および剥離率は、それぞれ、数値が小さい程、吸湿時の耐半田性が良好であり、得られたパッケージが信頼性に優れることを示す。   These crack generation rate and peeling rate indicate that the smaller the numerical value, the better the solder resistance at the time of moisture absorption, and the higher the reliability of the obtained package.

Figure 2008081683
Figure 2008081683

表1に示すように、実施例1〜9で得られたエポキシ樹脂組成物(本発明のエポキシ樹脂組成物、半導体封止用エポキシ樹脂組成物)は、いずれも、硬化性および流動性を損なうことなく、弾性率を低下させ、さらに、この硬化物で封止された各実施例のパッケージ(本発明の半導体装置)は、いずれも、吸湿時の耐半田性が良好で、信頼性に優れるものであった。   As shown in Table 1, the epoxy resin compositions obtained in Examples 1 to 9 (the epoxy resin composition of the present invention and the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation) all impair the curability and fluidity. The package of each example (semiconductor device of the present invention) with reduced elastic modulus and sealed with this cured product has good solder resistance during moisture absorption and excellent reliability. It was a thing.

これに対し、比較例1〜4で得られたエポキシ樹脂組成物は、単官能で無いフェノール成分を利用しているが、いずれも弾性率が向上し、これらの比較例で得られたパッケージは、いずれも、耐半田性に劣るものであった。また、比較例5および比較例6で得られたエポキシ樹脂組成物は、いずれも、フェノール成分に相当するものが含まれず、比較例1〜4と同様に、これらの比較例で得られたパッケージは、いずれも、耐半田性に劣るものであった。   On the other hand, the epoxy resin compositions obtained in Comparative Examples 1 to 4 use a phenol component that is not monofunctional, but both have improved elastic modulus, and the packages obtained in these Comparative Examples are Both were inferior in solder resistance. In addition, the epoxy resin compositions obtained in Comparative Example 5 and Comparative Example 6 do not include those corresponding to the phenol component, and similarly to Comparative Examples 1 to 4, the packages obtained in these Comparative Examples All were inferior in solder resistance.

Claims (6)

1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)及び単官能フェノール化合物(C)を含むエポキシ樹脂組成物。 An epoxy resin composition comprising a compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule, a compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and a monofunctional phenol compound (C). 前記単官能フェノール化合物(C)は、7.5以上9.8以下のpKa値を有するものである請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the monofunctional phenol compound (C) has a pKa value of 7.5 or more and 9.8 or less. 前記単官能フェノール化合物(C)は、下記一般式(1)で表される化合物である請求項1又は2に記載のエポキシ樹脂組成物。
Figure 2008081683
[式中、R1およびR8は、いずれか一方が水酸基であり、もう一方は水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基及びハロゲン基から選ばれるものである。R2〜R7は、水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基及びハロゲン基から選ばれるものであり、これらは同一又は異なるものである。]
The epoxy resin composition according to claim 1 or 2, wherein the monofunctional phenol compound (C) is a compound represented by the following general formula (1).
Figure 2008081683
[In the formula, one of R 1 and R 8 is a hydroxyl group, and the other is selected from a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and a halogen group. R 2 to R 7 are selected from a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and a halogen group, and these are the same or different. ]
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物に、さらに無機充填剤(D)を含む、半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition for semiconductor sealing which further contains an inorganic filler (D) in the epoxy resin composition of any one of Claims 1 thru | or 3. 前記無機充填剤(E)は、前記半導体エポキシ樹脂組成物中に50〜95重量%含むものである、請求項4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 4, wherein the inorganic filler (E) is contained in the semiconductor epoxy resin composition in an amount of 50 to 95% by weight. 請求項5に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物により電子部品を封止した半導体装置。 The semiconductor device which sealed the electronic component with the hardened | cured material of the epoxy resin composition for semiconductor sealing of Claim 5.
JP2006266093A 2006-09-28 2006-09-28 Epoxy resin composition, semiconductor sealing epoxy resin composition, and semiconductor device Pending JP2008081683A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006266093A JP2008081683A (en) 2006-09-28 2006-09-28 Epoxy resin composition, semiconductor sealing epoxy resin composition, and semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006266093A JP2008081683A (en) 2006-09-28 2006-09-28 Epoxy resin composition, semiconductor sealing epoxy resin composition, and semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008081683A true JP2008081683A (en) 2008-04-10

Family

ID=39352854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006266093A Pending JP2008081683A (en) 2006-09-28 2006-09-28 Epoxy resin composition, semiconductor sealing epoxy resin composition, and semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008081683A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010111825A (en) * 2008-11-10 2010-05-20 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device
WO2012121377A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 住友ベークライト株式会社 Semiconductor device, and process for manufacturing semiconductor device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010111825A (en) * 2008-11-10 2010-05-20 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device
WO2012121377A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 住友ベークライト株式会社 Semiconductor device, and process for manufacturing semiconductor device
CN103415923A (en) * 2011-03-10 2013-11-27 住友电木株式会社 Semiconductor device, and process for manufacturing semiconductor device
KR20140012672A (en) * 2011-03-10 2014-02-03 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 Semiconductor device, and process for manufacturing semiconductor device
JP6032197B2 (en) * 2011-03-10 2016-11-24 住友ベークライト株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
KR101872556B1 (en) * 2011-03-10 2018-06-28 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 Semiconductor device, and process for manufacturing semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4163162B2 (en) Latency catalyst for epoxy resin, epoxy resin composition and semiconductor device
US7442729B2 (en) Composition of epoxy resin, polyphenolic compound and trisubstituted phosphonionphenolate salt
TWI647275B (en) Sealing epoxy resin forming material and electronic component device
TWI829708B (en) Curable resin composition and electronic device
JP2024026589A (en) Encapsulating resin composition, electronic component device, and method for manufacturing electronic component device
JP4367046B2 (en) Curing accelerator, epoxy resin composition, and semiconductor device
JP2010070622A (en) Epoxy resin composition, epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor apparatus
JP2008266610A (en) Resin composition for sealing semiconductor, and semiconductor device
JP2006225630A (en) Epoxy resin composition, method for forming latent of the same and semiconductor device
JP7388160B2 (en) Encapsulating resin composition, electronic component device, and method for manufacturing electronic component device
TWI832910B (en) Additive for curable resin composition, curable resin composition and electronic component device
JP4404302B2 (en) Epoxy resin curing agent, composition and use thereof
WO2021075207A1 (en) Epoxy resin composition, electronic component equipment, and method for producing electronic component equipment
WO2020080370A1 (en) Curable resin composition and electronic component device
JP2009227742A (en) Epoxy resin composition, epoxy resin composition for sealing semiconductor, and semiconductor device
JP2006265415A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2020152825A (en) Resin composition for sealing, electronic component device, and production method for electronic component device
JP2008081683A (en) Epoxy resin composition, semiconductor sealing epoxy resin composition, and semiconductor device
JP2006348283A (en) Curing promoter for epoxy resin, epoxy resin composition and semiconductor device
JP4894383B2 (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP5261880B2 (en) Epoxy resin curing accelerator, epoxy resin composition, and semiconductor device
JP2020122071A (en) Sealing resin composition, electronic component device, and method for manufacturing same
JP4496739B2 (en) Curing accelerator, epoxy resin composition, and semiconductor device
JP4341247B2 (en) Curing accelerator for epoxy resin composition, epoxy resin composition and semiconductor device
JP7484081B2 (en) Curable resin composition and electronic component device