JP2011094028A - 半導体封止用樹脂組成物、これを用いる半導体装置及び半導体封止用樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

半導体封止用樹脂組成物、これを用いる半導体装置及び半導体封止用樹脂組成物の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】流動性、連続成形性、ハンドリング性及び密着性のバランスに優れた半導体封止用樹脂組成物を提供する。
【解決手段】エポキシ樹脂(A)と、フェノール樹脂系硬化剤(B)と、無機充填剤(C)と、を含み、エポキシ樹脂(A)が、一般式(1)の構造を有する化合物とエピハロヒドリンとが反応したエポキシ樹脂と、一般式(2)の化合物とエピハロヒドリンとが反応したエポキシ樹脂と、を含むことを特徴とする。
Figure 2011094028

Figure 2011094028

【選択図】なし

Description

本発明は、半導体封止用樹脂組成物、半導体装置及び半導体封止用樹脂組成物の製造方法に関するものである。
電子機器の小型化、軽量化、高性能化への要求はとどまることが無く、半導体素子(以下、「素子」、「チップ」ともいう。)の高集積化、高密度化は年々進行し、さらには半導体装置(以下、「パッケージ」ともいう。)の実装方式にも、表面実装技術が登場し、普及しつつある。このような半導体装置の周辺技術の進歩によって、半導体素子を封止する樹脂組成物への要求も厳しいものとなってきている。たとえば、表面実装工程では、吸湿した半導体装置が半田処理時に高温にさらされ、急速に気化した水蒸気の爆発的応力によってクラックや内部剥離が発生し、半導体装置の動作信頼性を著しく低下させる。さらには、鉛の使用撤廃の機運から、従来よりも融点の高い無鉛半田へ切り替えられ、実装温度が従来に比べ約20℃高くなり、上述の半田処理時の応力はより深刻となる。このように表面実装技術の普及と無鉛半田への切り替えによって、半導体封止用樹脂組成物にとって、耐半田性は重要な技術課題のひとつとなっている。
また、近年の環境問題を背景に、従来用いられてきたブロム化エポキシ樹脂や酸化アンチモン等の難燃剤の使用を撤廃する社会的要請が高まりを見せており、これらの難燃剤を使用せずに、従来と同等の難燃性を付与する技術が必要となってきている。そのような代替難燃化技術として、例えば低粘度の結晶性エポキシ樹脂を適用し、より多くの無機充填剤を配合する手法が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。しかしながら、これらの手法も、耐半田性と難燃性を十分満たしているとはいいがたい。
さらに近年では、1パッケージ内にチップを積層する構造が登場している。このような半導体装置では、従来よりも樹脂封止部分の肉厚が薄くなることで、ワイヤ流れが発生しやすい、未充填が発生しやすいという問題があった。
こうしたワイヤ流れや未充填を防止するために樹脂組成物の流動性をさらに向上させる手法として、低分子量のエポキシ樹脂又はフェノール樹脂系硬化剤を用いる手法がある。しかし、低分子量のエポキシ樹脂を用いると、樹脂組成物の製造過程で、樹脂組成物同士が固着したり、装置内に樹脂組成物が付着するなどにより生産性が低下する場合があった。これをハンドリング性の不良という。
また、同じく低分子量のエポキシ樹脂を用いると、連続成形性が低下するという問題があった。すなわち、連続成形性とは半導体装置の製造工程において封止用樹脂組成物を金型に連続して充填、成形する際に生じうる課題であって、封止用に予めタブレット状に成型された樹脂組成物同士が固着したり、連続成形設備内に樹脂組成物が付着することによって、搬送不良、設備停止が発生し、さらには、固着した樹脂組成物(タブレット)も廃棄せざるを得なくなる。また、樹脂組成物を封止用金型に充填、硬化して、離型する際、金型のエアベント部に樹脂の一部が欠損し残留して、以降の成形で充填不良が生じ、連続成形性が低下する場合もある。特に、複数の半導体チップを積層してなる半導体パッケージでは、従来の単層チップの半導体パッケージに比べて、連続成形性の低下によって発生する損失コストが大きく、半導体パッケージの連続成形性を良好とすることが重要であった。このように樹脂組成物の流動性を高めようとすると連続成形性が低下してしまうため、両者を両立することが重要であった。
さらに、チップの積層数の増加に伴い、ワイヤボンディング工程の回数が増加し、それに費やされる時間が長時間化することで、金属リードフレーム表面が酸化されやすくなるといった問題が生じた。一般的に、金属リードフレーム表面の酸化が進行すると、樹脂組成物の硬化物と金属リードフレーム表面との密着性が低下する恐れがある。そこでリードフレームの酸化を防止するために、金属リードフレームに金メッキなどを施して抗酸化性を高める手法が取られたが、封止樹脂は銅等よりも金との親和性に劣る傾向があり、結果としてリードフレーム金属表面と樹脂組成物との密着性が低下し、耐半田性が低下する傾向にあった。
従来、半導体封止用樹脂組成物には、フェノール樹脂、及び前駆体フェノール樹脂のエポキシ化により得られるエポキシ樹脂を材料とし、これらを混合したものが広く用いられている(例えば、特許文献3〜4)。
特許文献3には、フェノール系樹脂と、フェノール系樹脂をエポキシ化して得られるエポキシ樹脂とを混合した樹脂組成物が記載されている。また特許文献4には、参考例として複数のエポキシ樹脂と、フェノール樹脂とを混合した樹脂組成物が開示されている。これらの樹脂組成物の混合物はいずれも、予め前駆体としてのフェノール樹脂をエポキシ化した後に、個別にエポキシ化した複数のエポキシ樹脂とフェノール樹脂とを混合している点に特徴がある。
しかしながら、一般に、フェノール樹脂をエポキシ化すると樹脂組成物の粘度が下がり良好な流動性が得られるようになる一方、エポキシ化により樹脂組成物の軟化点も低下する傾向にあった。軟化点の低下により、樹脂組成物の製造工程で樹脂組成物同士が固着したり、装置内に樹脂組成物が付着して、ブロッキングが生じ、ハンドリング性が低下する場合があった。
特開平7−130919号公報 特開平8−20673号公報 特開平7−196892号公報 特開2009−73862号公報
本発明は、上記現状に鑑み、流動性、連続成形性、ハンドリング性及び密着性のバランスに優れた半導体封止用樹脂組成物、ならびに、その硬化物により半導体素子を封止してなる信頼性に優れた半導体装置を経済的に提供することを目的とする。
本発明者は、鋭意検討の結果、前駆体フェノール樹脂の状態で樹脂成分を混合した後にエポキシ化することにより、軟化点が低い前駆体フェノール樹脂を用いた場合でも樹脂成分の混合が可能となることを見出した。そして、これにより低粘度の樹脂組成物を得ることができ、また前駆体フェノール樹脂の選択の余地が広がるため、流動性、連続成形性、ハンドリング性及び密着性のバランスに優れた半導体封止用樹脂組成物が得られることを見出し、本発明に至った。
本発明の目的は、下記[1]〜[13]に記載の本発明により達成される。
[1]エポキシ樹脂(A)と、フェノール樹脂系硬化剤(B)と、無機充填剤(C)と、を含み、エポキシ樹脂(A)が、一般式(1)で表される構造を有する化合物とエピハロヒドリンとが反応したエポキシ樹脂と、一般式(2)で表される化合物とエピハロヒドリンとが反応したエポキシ樹脂と、を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
Figure 2011094028
(ただし、上記一般式(1)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基、R2は炭素数1〜10の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。Rx及びRyは水素原子または炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。iは1〜4の整数であり、jは0〜3の整数である。nは0〜10の整数であり、mは0〜10の整数であり、m+n≧2である。繰り返し数nで表される構造単位と繰り返し数mで表される構造単位は、連続で並んでいても、お互いが交互に並んでいても、ランダムに並んでいてもよいが、それぞれの間には必ず−C(RxRy)−を有する構造をとる。)
Figure 2011094028
(ただし、上記一般式(2)において、R3は、炭素数1〜10の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。Rp、Rq、Rr及びRsは、水素原子または炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。kは0〜3の整数である。lは0〜10の整数である。)
[2][1]に記載の半導体封止用樹脂組成物において、エポキシ樹脂(A)の軟化点が、50℃以上80℃以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
[3][1]又は[2]に記載の半導体封止用樹脂組成物において、エポキシ樹脂(A)が、一般式(1)で表される構造を有する化合物と、一般式(2)で表される化合物と、を混合した後に、エポキシ化されたエポキシ樹脂であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
[4][1]又は[2]に記載の半導体封止用樹脂組成物において、一般式(1)中のR1がメチル基であり、かつ、i=2であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
[5][1]又は[2]に記載の半導体封止用樹脂組成物において、エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量が220g/eq以上、300g/eq以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
[6][1]又は[2]に記載の半導体封止用樹脂組成物において、一般式(1)で表される構造を有する化合物が、置換又は無置換のフェノール、キシレン、及びホルマリンから合成されることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
[7][1]乃至[6]いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物の硬化物で半導体素子を封止して得られることを特徴とする半導体装置。
[8][7]に記載の半導体装置において、前記半導体素子がリードフレーム上にマウントされたものであることを特徴とする半導体装置。
[9]一般式(1)で表される構造を有する化合物と一般式(2)で表される化合物とを混合する工程と、
混合された一般式(1)で表される構造を有する化合物と一般式(2)で表される化合物とを、エポキシ化してエポキシ樹脂(A)を得る工程と、
を含み、エポキシ樹脂(A)と、フェノール樹脂系硬化剤(B)と、無機充填剤(C)と、を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法。
Figure 2011094028
(ただし、上記一般式(1)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基、R2は炭素数1〜10の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。Rx及びRyは水素原子または炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。iは1〜4の整数であり、jは0〜3の整数である。nは0〜10の整数であり、mは0〜10の整数であり、m+n≧2である。繰り返し数nで表される構造単位と繰り返し数mで表される構造単位は、連続で並んでいても、お互いが交互に並んでいても、ランダムに並んでいてもよいが、それぞれの間には必ず−C(RxRy)−を有する構造をとる。)
Figure 2011094028
(ただし、上記一般式(2)において、R3は、炭素数1〜10の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。Rp、Rq、Rr及びRsは、水素原子または炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。kは0〜3の整数である。lは0〜10の整数である。)
[10][9]に記載の半導体封止用樹脂組成物の製造方法において、エポキシ樹脂(A)の軟化点が、50℃以上80℃以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法。
[11][9]又は[10]に記載の半導体封止用樹脂組成物の製造方法において、一般式(1)中のR1がメチル基であり、かつ、i=2であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法。
[12][9]又は[10]に記載の半導体封止用樹脂組成物の製造方法において、エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量が220g/eq以上、300g/eq以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法。
[13][9]又は[10]に記載の半導体封止用樹脂組成物の製造方法において、一般式(1)で表される構造を有する化合物が、置換又は無置換のフェノール、キシレン、及びホルマリンから合成されることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法。
本発明に従うと、流動性、連続成形性、ハンドリング性及び密着性のバランスに優れた半導体封止用樹脂組成物、ならびに、その硬化物により半導体素子を封止してなる信頼性に優れた半導体装置を経済的に得ることができる。
本発明に係る半導体封止用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。 本発明に係る半導体封止用樹脂組成物を用いた片面封止型の半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。 実施例で用いたエポキシ樹脂1のGPCチャートである。 実施例で用いたエポキシ樹脂2のGPCチャートである。 実施例で用いたエポキシ樹脂3のGPCチャートである。 実施例で用いたエポキシ樹脂4のGPCチャートである。 実施例で用いたエポキシ樹脂5のGPCチャートである。 実施例で用いたエポキシ樹脂6のGPCチャートである。 実施例で用いたエポキシ樹脂7のGPCチャートである。 実施例で用いたエポキシ樹脂8のGPCチャートである。 実施例で用いたエポキシ樹脂9のGPCチャートである。
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂(A)と、フェノール樹脂系硬化剤(B)と、無機充填剤(C)と、を含み、エポキシ樹脂(A)が、一般式(1)で表される構造を有する化合物とエピハロヒドリンとが反応したエポキシ樹脂と、一般式(2)で表される化合物とエピハロヒドリンとが反応したエポキシ樹脂と、を含むことを特徴とする。これにより、流動性、連続成形性、ハンドリング性及び密着性のバランスに優れる半導体封止用樹脂組成物を得ることができる。また、本発明の半導体装置は、上述の半導体封止用樹脂組成物の硬化物で半導体素子を封止して得られることを特徴とする。これにより、信頼性に優れた半導体装置を経済的に得ることができる。以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書における「〜」で表される数値範囲は、その上限値下限値のいずれをも含むものである。
[エポキシ樹脂(A)]
エポキシ樹脂(A)について説明する。本発明の半導体封止用樹脂組成物では、エポキシ樹脂(A)として、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物(フェノール樹脂;前駆体フェノール樹脂1、とする)をエピハロヒドリンと反応して得られるエポキシ樹脂(A1)と、下記一般式(2)で表される化合物(フェノール樹脂;前駆体フェノール樹脂2、とする)をエピハロヒドリンと反応して得られるエポキシ樹脂(A2)とを用いる。
エポキシ樹脂(A1)は、エポキシ樹脂(A2)と比較すると、類似の骨格構造を有しており、おおむね同様の特性を示すが、置換基R1を有することによって、さらに以下の特徴を発現する。一般式(1)の置換基R1は疎水性で、嵩高い構造であることから、樹脂組成物の特性としては、吸水率を低減でき、かつ、リフロー温度(240℃〜260℃)における弾性率を低減できる。そのため、半導体封止パッケージの耐半田性はより向上し、なかでも内部クラックの発生を抑制する効果を有する。さらに、高温域における弾性率が低減することにより、燃焼試験で速やかな発泡層が形成することができ、より良好な耐燃性が得られる。また、エポキシ樹脂単独の特性としては、置換基R1の嵩高さによって、樹脂骨格の運動性が束縛され、軟化点が高くなり、また、置換基R1が疎水性であることから、エポキシ樹脂の吸湿による見かけの軟化点が低下する現象も起こりにくい。その結果、エポキシ樹脂(A1)は、樹脂組成物の製造工程でのハンドリング性が良好となる。さらに、エポキシ樹脂(A1)は、一般に密着性を維持することが難しい酸化銅表面や金メッキ表面である場合でも、これらの金属と樹脂組成物の界面剥離を低減、防止する効果を有し、上述の金属リードフレームを用いた場合も、良好な耐半田性が得られる。かかる理由は定かではないが、置換基R1の電子供与性によることが理由の一つとして挙げられる。
一方でエポキシ樹脂(A1)を過剰に用いると、硬化速度が低下し、十分な硬度、強度の硬化物が得られない。そのため、硬化物を封止金型から離型する際に、金型のエアベント部(幅2〜3mm、高さ10〜100μm程度の空気抜き)で樹脂硬化物の微小な欠損が生じ、金型エアベント部に残留して、以降の成形で空気抜き不足に起因する充填不良が生じ、連続成形性が低下してしまう。また、銅表面への十分な密着性が得られなくなる。また、合成方法によっては、エポキシ樹脂(A1)が高分子量化、高粘度化しやすくなり、流動性が低下しやすくなる。
エポキシ樹脂(A2)は、公知のエポキシ樹脂であり、良好な硬化性、耐燃性、耐半田性を有する。しかし、流動性を向上させるために低分子量化すると、著しく軟化点が低下し、樹脂組成物の製造工程で樹脂組成物同士が固着したり、装置内に樹脂組成物が付着し、ブロッキングを誘発するため、ハンドリング性が低下する傾向にあった。
本発明におけるエポキシ樹脂(A)は、エポキシ樹脂(A1)とエポキシ樹脂(A2)を組み合わせることで、銅、酸化銅、金表面への密着にすぐれ、流動性、連続成形性のバランスを良好にするものである。
エポキシ樹脂(A)の配合は、前駆体フェノール樹脂1及び2を個別にエポキシ化して、エポキシ樹脂(A1)とエポキシ樹脂(A2)とを別々に得る方法と、前駆体フェノール樹脂1及び2を混合して同時にエポキシ化して、エポキシ樹脂(A1)及びエポキシ樹脂(A2)の混合物を得る方法とがあり、どちらの方法を取ってもよいが、後者の方法が好ましい。以下後者の方法について詳細に説明する。
エポキシ樹脂(A)の配合は、エポキシ樹脂(A1)の前駆体フェノール樹脂1とエポキシ樹脂(A2)の前駆体フェノール樹脂2とを予め混合してからエポキシ化することにより行われることが好ましい。これにより、エポキシ樹脂(A1)と(A2)とを個別にエポキシ化してから混合するよりも、エポキシ樹脂(A1)と(A2)が均一に分散したエポキシ樹脂の混合物が得られるようになり、樹脂組成物の流動性や耐燃性が向上する傾向が得られる。また、エポキシ樹脂(A)は、エポキシ樹脂(A1)と(A2)を含むことにより、製造時のブロッキングを抑制し、ハンドリング性を良好にすることができる。
また、通常、フェノール樹脂をエポキシ化すると樹脂の軟化点が低下する。このため、前駆体フェノール樹脂の軟化点が過剰に低い場合、エポキシ化の工程や樹脂組成物の製造工程でエポキシ樹脂又は樹脂組成物同士が固着したり、製造設備内にエポキシ樹脂又は樹脂組成物が付着して、ハンドリング性が低下する。また、複数種類のエポキシ樹脂を用いる場合、個々の前駆体フェノール樹脂を個別にエポキシ化してから、樹脂組成物へと配合することが通常行われる。ここで、一種類でもエポキシ樹脂のハンドリング性が低いものが用いられていると、エポキシ樹脂同士が良好に混合できないという不具合が生ずる。従来、エポキシ化による軟化点の低下とある程度のマージンを考慮して、個々の前駆体フェノール樹脂の軟化点を高く設計するという手法が取られてきた。このように、個々のエポキシ樹脂のハンドリング性を確保すると、それぞれのエポキシ(あるいは前駆体フェノール)樹脂の軟化点のマージンが加算され、結果として樹脂組成物の流動性が低下する傾向がある。
これに対し、本発明では、前駆体フェノール樹脂2に、従来よりも低い軟化点の樹脂を用いた場合であっても、前駆体フェノール樹脂1と予め混合してからエポキシ化するため、エポキシ樹脂(A1)とエポキシ樹脂(A2)の混合が良好となる。さらに、ハンドリング性を維持しつつ流動性を高めた複数種類のエポキシ樹脂の併用が可能となる。また、前駆体フェノール樹脂の選択の余地が広がり製造マージンが良好となる。
エポキシ樹脂(A)の軟化点としては、50℃以上が好ましい。これにより、良好なハンドリング性が得られる。また、エポキシ樹脂(A)の軟化点としては、80℃以下が好ましく、65℃以下がより好ましい。80℃以下とすることにより、粘度が低下し、高流動性とアンチブッロキング性のバランスをより良好にできる。また65℃以下とすることにより、従来よりもさらに粘度を低くし、薄型半導体パッケージや複数のチップを積層した半導体パッケージにおいても成形性を良好にできる。
エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量としては、220g/eq以上300g/eq以下であることが好ましい。エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量の上限値を上述の値とすることで、樹脂組成物は硬化性と連続成形性を良好にできる。エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量の下限値を上述の値とすることで、樹脂組成物は耐半田性と耐燃性を良好にできる。
Figure 2011094028
(ただし、上記一般式(1)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基、R2は炭素数1〜10の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。Rx及びRyは水素原子または炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。iは1〜4の整数であり、jは0〜3の整数である。nは0〜10の整数であり、mは0〜10の整数であり、m+n≧2である。繰り返し数nで表される構造単位と繰り返し数mで表される構造単位は、連続で並んでいても、お互いが交互に並んでいても、ランダムに並んでいてもよいが、それぞれの間には必ず−C(RxRy)−を有する構造をとる。)
Figure 2011094028
(ただし、上記一般式(2)において、R3は、炭素数1〜10の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。Rp、Rq、Rr及びRsは、水素原子または炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。kは0〜3の整数である。lは0〜10の整数である。)
上記−C(RxRy)−は、Rx及びRyがいずれもCに結合していることを示している。Rx、Ry、Rp、Rq、Rr及びRsの例としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、2,2−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基、2,4−ジメチルブチル基、3,3−ジメチルブチル基、3,4−ジメチルブチル基、4,4−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、1−エチルブチル基、シクロヘキシル基、及びフェニル基等が挙げられる。これらは、互いに同じでも異なっていてもよい。
次に、エポキシ樹脂(A1)及び(A2)の合成方法について説明する。
本発明の半導体封止用樹脂組成物で用いられるエポキシ樹脂(A1)及び(A2)の合成方法については特に限定はなく、市販品を用いてもよい。たとえば、エポキシ樹脂(A2)の市販品としては、三井化学株式会社製E−XLC−3、日本化薬株式会社NC−2000などを挙げることができる。
エポキシ樹脂(A1)及び(A2)の合成方法の例としては、前駆体フェノール樹脂1及び又は前駆体フェノール樹脂2を過剰のエピハロヒドリン類に溶解した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の存在下で50〜150℃、好ましくは60〜120℃で1〜10時間反応させる方法等が挙げられる。反応終了後、過剰のエピハロヒドリン類を留去し、残留物をトルエン、メチルイソブチルケトン等の溶剤に溶解し、濾過し、水洗して無機塩を除去し、次いで溶剤を留去することによりエポキシ樹脂(A1)及び又はエポキシ樹脂(A2)を得ることができる。
エポキシ樹脂(A1)及び(A2)の合成に用いられるエピハロヒドリンとしては、エピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン、エピヨードヒドリン、β−メチルエピクロルヒドリン、β−メチルエピブロモヒドリン、β−メチルエピヨードヒドリンを挙げることができる。
[前駆体フェノール樹脂1]
次に、一般式(1)で表される構造を有する化合物(前駆体フェノール樹脂1)の合成例について説明する。
前駆体フェノール樹脂1の重合方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、フェノール化合物と、下記一般式(4)で表される化合物を縮重合することにより得る方法(以下、「第1の製法」ともいう。)、下記一般式(5)で表されるアルキル置換芳香族化合物とアルデヒド類とを重合反応させた後、さらにアルデヒド類とフェノール化合物を加えて縮重合することにより得る方法(以下、「第2の製法」ともいう。)、などを挙げることができ、これらの重合方法を適宜組み合わせて重合してもよい。
これらの中でも、第2の製法が原材料を安価で入手できるという点で好ましい。また、市販のフェノール樹脂で、同構造のものを用いてもよく、たとえば三菱瓦斯化学株式会社製ニカノールGLPやフドー株式会社製ザイスターGP−90などを挙げることができる。
Figure 2011094028
ここで、一般式(4)において、R6は、互いに独立して、炭素数1〜6の炭化水素基であり、bは1〜4の整数である。R7、R8、R9及びR10は、互いに独立して、水素原子、又は炭素数1〜6の炭化水素基である。Xは、ハロゲン原子、水酸基又は炭素数1〜6のアルコキシ基である。R13及びR14は、互いに独立して、炭素数1〜6の炭化水素基又は水素原子である。
Figure 2011094028
ここで、一般式(5)において、R6は、互いに独立して、炭素数1〜6の炭化水素基であり、bは1〜4の整数である。
フェノール化合物としては、例えば、フェノール、o−クレゾール、p−クレゾール、m−クレゾール、フェニルフェノール、エチルフェノール、n−プロピルフェノール、iso−プロピルフェノール、t−ブチルフェノール、キシレノール、メチルプロピルフェノール、メチルブチルフェノール、ジプロピルフェノール、ジブチルフェノール、ノニルフェノール、メシトール、2,3,5−トリメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの中でも、フェノール、o−クレゾールが好ましく、さらにフェノールが良好な反応性を呈するため好ましい。前駆体フェノール樹脂1の製造において、これらのフェノール化合物は、1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
前駆体フェノール樹脂1の製造に用いられる一般式(4)で表される化合物中のR7、R8、R9、R10及びR6において、炭素数1〜6の炭化水素基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、2,2−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基、2,4−ジメチルブチル基、3,3−ジメチルブチル基、3,4−ジメチルブチル基、4,4−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、1−エチルブチル基、シクロヘキシル基、及びフェニル基等が挙げられる。
前駆体フェノール樹脂1の製造に用いられる一般式(4)で表される化合物中の=CR13R14(アルキリデン基)としては、メチリデン基、エチリデン基、プロピリデン基、n−ブチリデン基、イソブチリデン基、t−ブチリデン基、n−ペンチリデン基、2−メチルブチリデン基、3−メチルブチリデン基、t−ペンチリデン基、n−ヘキシリデン基、1−メチルペンチリデン基、2−メチルペンチリデン基、3−メチルペンチリデン基、4−メチルペンチリデン基、2,2−ジメチルブチリデン基、2,3−ジメチルブチリデン基、2,4−ジメチルブチリデン基、3,3−ジメチルブチリデン基、3,4−ジメチルブチリデン基、4,4−ジメチルブチリデン基、2−エチルブチリデン基、1−エチルブチリデン基、及びシクロヘキシリデン基等が挙げられる。
前駆体フェノール樹脂1の製造に用いられる一般式(4)で表される化合物中のXにおいて、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。炭素数1〜6のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペントキシ基、2−メチルブトキシ基、3−メチルブトキシ基、t−ペントキシ基、n−ヘキトキシ基、1−メチルペントキシ基、2−メチルペントキシ基、3−メチルペントキシ基、4−メチルペントキシ基、2,2−ジメチルブトキシ基、2,3−ジメチルブトキシ基、2,4−ジメチルブトキシ基、3,3−ジメチルブトキシ基、3,4−ジメチルブトキシ基、4,4−ジメチルブトキシ基、2−エチルブトキシ基、及び1−エチルブトキシ基等が挙げられる。
前駆体フェノール樹脂1の製造において、一般式(4)で表される化合物は、1種類を単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。中でも、前駆体フェノール樹脂1のエポキシ化後に調製して得られる樹脂組成物の耐燃性と耐湿性のバランスという観点から、R6はメチル基が、bは1〜3であることが好ましい。Xがメトキシ基である場合は、反応副生成物の留去や取り扱いが容易であるため好ましく、Xがハロゲン原子である場合、微量の水分の存在に起因して発生するハロゲン化水素を酸触媒として利用することができる。
前駆体フェノール樹脂1の製造に用いられる一般式(5)で表される化合物中のR6において、炭素数1〜6の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、2,2−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基、2,4−ジメチルブチル基、3,3−ジメチルブチル基、3,4−ジメチルブチル基、4,4−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、1−エチルブチル基、シクロヘキシル基、及びフェニル基等が挙げられる。このような一般式(5)で表されるアルキル置換芳香族化合物としては、例えば、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、1,3,5−トリメチルベンゼン、1,2,3−トリメチルベンゼン、1,2,4−トリメチルベンゼン、エチルベンゼン、o−ジエチルベンゼン、m−ジエチルベンゼン、p−ジエチルベンゼン、1,3,5−トリエチルベンゼン、1,2,3−トリエチルベンゼン、n−1,2,4−トリエチルベンゼン、クメン、o−シメン、m−シメン、p−シメン、n−ブチルベンゼン、sec−ブチルベンゼン、tert−ブチルベンゼン、ペンチルベンゼン、ジペンチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等が挙げられる。これらの中でも、原料価格や、前駆体フェノール樹脂1のエポキシ化後に調製して得られる樹脂組成物の耐燃性と耐湿性のバランスという観点からトルエン、ジメチルベンゼン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼンが好ましく、流動性の観点からはジメチルベンゼンがさらに好ましい。前駆体フェノール樹脂1の製造において、一般式(5)で表される化合物は、1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
前駆体フェノール樹脂1の製造に用いられるアルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ペンチルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド、ヘプタンアルデヒド、ベンズアルデヒドなどが挙げられる。これらの中でも前駆体フェノール樹脂1のエポキシ化後に調製して得られる樹脂組成物の硬化性、原料コストの観点からホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドが好ましい。
[前駆体フェノール樹脂1の第1の製法]
前駆体フェノール樹脂1の合成方法については特に限定されるものではないが、例えば、第1の製法の場合には、フェノール化合物1モルに対して、一般式(4)で表される化合物を0.1〜0.6モル、蟻酸、シュウ酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、ルイス酸、などの酸性触媒0.005〜0.05モルを50〜200℃の温度で、窒素フローにより発生ガス及び水分を系外へ排出しながら、2〜20時間反応させ、反応終了後に残留するモノマーを減圧蒸留、水蒸気蒸留などの方法で留去することによって得ることができる。
第1の製法により得られる前駆体フェノール樹脂1は、下記一般式(6)で表され、nが0〜20の整数である重合体の混合物である。
Figure 2011094028
ここで、R61は、互いに独立して、炭素数1〜10の炭化水素基であり、aは0〜3の整数である。R6は、互いに独立して、炭素数1〜6の炭化水素基であり、bは1〜4の整数である。R7、R8、R9及びR10は、互いに独立して、水素原子、又は炭素数1〜6の炭化水素基である。分子の末端は、水素原子又は置換もしくは無置換のヒドロキシフェニル基である。
nの平均値は1〜20、より好ましくは3〜10である。平均値が上記下限値より小さい場合、前駆体フェノール樹脂1のエポキシ化後に調製して得られる樹脂組成物のハンドリング性や硬化性が低下する恐れがある。また、平均値が上記上限値より大きい場合、前駆体フェノール樹脂1自体及びこれをエポキシ化したエポキシ樹脂(A1)の粘度が高いため、前駆体フェノール樹脂1のエポキシ化後に調製して得られる樹脂組成物の流動性が低下する恐れがある。なお、nの値は、GPCにより求めることができる。
第1の製法で得られる前駆体フェノール樹脂1のnの平均値を調整する方法として、例えば、フェノール類を増やす、触媒を減らす、反応温度を下げるなどの方法を採ることによって、nの平均値を低減することができる。
[前駆体フェノール樹脂1の第2の製法]
また、前駆体フェノール樹脂1の合成方法のうち、第2の製法の場合には、一般式(5)で表されるアルキル置換芳香族化合物1モルに対して、アルデヒド類を1〜2.5モル、触媒としてパラトルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、硫酸などの強酸を0.1〜2.5モル加えて、100〜150℃の温度で、0.5〜5時間反応して芳香族炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂を得る。次いで、フェノール化合物1〜20モル、アルデヒド類を0〜2.5モル、シュウ酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、ルイス酸などの酸性触媒0.005〜0.05モルを加えて50〜200℃の温度にて窒素フローにより発生ガスを系外へ排出しながら、2〜20時間共縮合反応させ、反応終了後に残留するモノマー及び水分を減圧蒸留、水蒸気蒸留などの方法で留去することによって得ることができる。
第2の製法により得られる前駆体フェノール樹脂1は、下記一般式(7)で表される重合体の混合物である。
Figure 2011094028
(ただし、上記一般式(7)において、R1は互いに独立して、炭素数1〜6の炭化水素基であり、iは1〜4の整数である。R2は互いに独立して、炭素数1〜10の炭化水素基であり、jは0〜3の整数である。Rt,Ru,Rv及びRwは互いに独立して、水素原子または炭素数1〜6の炭化水素基である。nは0〜20の整数であり、mは0〜20の整数である。
一般式(7)で表される化合物中のRt,Ru,Rv及びRwの例としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、2,2−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基、2,4−ジメチルブチル基、3,3−ジメチルブチル基、3,4−ジメチルブチル基、4,4−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、1−エチルブチル基、シクロヘキシル基、及びフェニル基等が挙げられる。これらは、互いに同じでも異なっていてもよい。
第2の製法により得られる前駆体フェノール樹脂1は、上記一般式(7)で表され、nが0〜20の整数であり、mが0〜20の整数である重合体で、繰り返し数nで表される構造単位と繰り返し数mで表される構造単位とが交互に結合したもの、ブロック状に結合したもの、不規則に結合したもの、規則的に結合したもの、などの混合物であってよい。
n及びmの値を平均値で記載すると、nの平均値は1〜10、より好ましくは2〜4であり、mの平均値は0.2〜10、より好ましくは0.8〜4である。m+nの平均値は、2〜15が好ましく、2〜10がさらに好ましい。nの平均値が上記下限値より小さい場合、前駆体フェノール樹脂1のエポキシ化後に調製して得られる樹脂組成物の耐燃性、耐湿性及び密着性が低下する恐れがある。nの平均値が上記上限値より大きい場合、前駆体フェノール樹脂1のエポキシ化後に調製して得られる樹脂組成物の流動性が低下する恐れがある。また、mの平均値が上記下限値より小さい場合、前駆体フェノール樹脂1のエポキシ化後に調製して得られる樹脂組成物の硬化性及び耐半田クラック性が低下する恐れがある。mの平均値が上記上限値より大きい場合、前駆体フェノール樹脂1のエポキシ化後に調製して得られる樹脂組成物の流動性が低下する恐れがある。また、m+nの平均値が上記下限値より小さい場合、硬化性や強度が低下する恐れがある。m+nの平均値が上記上限値より大きい場合、前駆体フェノール樹脂1のエポキシ化後に調製して得られる樹脂組成物の流動性が低下する恐れがある。なお、n及びmの値は、H−NMR、又はC−NMR測定によって骨格中に含まれる水酸基由来のシグナルとアルキル置換基由来のシグナルの強度比によって算出することができる。また、一般式(7)の化合物をエポキシ化して得られたエポキシ樹脂におけるn及びmに相当する値についても、同様にH−NMR、又はC−NMR測定によって骨格中に含まれる水酸基由来のシグナルとアルキル置換基由来のシグナルの強度比によって算出することができる。
ここで、第2の製法でnの平均値を調整する方法としては、
(i)アルキル置換芳香族化合物とアルデヒド類との反応において、ゲル化が生じない程度にアルデヒド類の配合量を上げる、反応温度を上げる、触媒量を増量する、
(ii)芳香族炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂とフェノール化合物との反応において、ホルムアルデヒドの配合量を上げる、
などの方法で、nの平均値を高めることができる。
また、第2の製法でmの平均値を調整する方法としては、
(iii)芳香族炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂とフェノール化合物との反応において、フェノール化合物/アルデヒド類の配合比を下げる、反応温度を上げる、触媒量を増やすなどの方法で、mの平均値を高めることができる。
m+nの平均値を調整する方法としては、上述(i)〜(iii)の方法を適宜組み合わせることで調整することができる。
第2の製法で得られる前駆体フェノール樹脂1中には1〜2核体成分(n=m=0の成分、n=0でm=1の成分、n=1でm=0の成分)が含まれることがある。これらの含有割合について、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)の面積法により求められる含有量は20%以下が好ましく、より好ましくは15%以下である。1〜2核体量が上記上限値より大きい場合、エポキシ化後に調製して得られる樹脂組成物の耐半田性、硬化性が低下する。上述の1〜2核体を調整する方法としては、前駆体フェノール樹脂1を、水蒸気蒸留あるいは減圧蒸留など公知の方法により、1〜2核体成分を低減することができる。
[前駆体フェノール樹脂2]
次に、一般式(2)で表されるフェノール樹脂(前駆体フェノール樹脂2)の合成例について説明する。
前駆体フェノール樹脂2の重合方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、上述のフェノール化合物、下記一般式(3)で表される化合物とを縮重合することにより得ることができる。また、市販のフェノール樹脂で、同構造のものを用いてもよく、たとえば、明和化成株式会社製MEH−7800SS、三井化学株式会社製XLC−3L、同XLC−4Lなどを挙げることができる。
Figure 2011094028
ここで、一般式(3)において、R4、R5、R15及びR16、は、互いに独立して、水素原子、又は炭素数1〜6の炭化水素基である。Xは、ハロゲン原子、水酸基又は炭素数1〜6のアルコキシ基である。R11及びR12は、互いに独立して、炭素数1〜5の炭化水素基又は水素原子である。
前駆体フェノール樹脂2の製造に用いられる一般式(3)で表される化合物中のR4、R5、R15及びR16における炭素数1〜6の炭化水素基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、2,2−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基、2,4−ジメチルブチル基、3,3−ジメチルブチル基、3,4−ジメチルブチル基、4,4−ジメチルブチル基、2−エチルブチル基、1−エチルブチル基、シクロヘキシル基、及びフェニル基等が挙げられる。
前駆体フェノール樹脂2の製造に用いられる一般式(3)で表される化合物中の=CR11R12(アルキリデン基)としては、メチリデン基、エチリデン基、プロピリデン基、n−ブチリデン基、イソブチリデン基、t−ブチリデン基、n−ペンチリデン基、2−メチルブチリデン基、3−メチルブチリデン基、t−ペンチリデン基、n−ヘキシリデン基、1−メチルペンチリデン基、2−メチルペンチリデン基、3−メチルペンチリデン基、4−メチルペンチリデン基、2,2−ジメチルブチリデン基、2,3−ジメチルブチリデン基、2,4−ジメチルブチリデン基、3,3−ジメチルブチリデン基、3,4−ジメチルブチリデン基、4,4−ジメチルブチリデン基、2−エチルブチリデン基、1−エチルブチリデン基、及びシクロヘキシリデン基等が挙げられる。
前駆体フェノール樹脂2の合成方法については特に限定されるものではないが、例えば、前駆体フェノール樹脂1の第1の製法で、上記一般式(4)の化合物に替わり、上記一般式(3)の化合物を用いることで、前駆体フェノール樹脂2を得ることができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物では、エポキシ樹脂(A)を用いることによる効果が損なわれない範囲で、他のエポキシ樹脂を用いることができる。
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、ジヒドロアントラセンジオール型エポキシ樹脂等の結晶性エポキシ樹脂;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等の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等の多官能エポキシ樹脂;ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂;ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ヒドロキシナフタレン及び/又はジヒドロキシナフタレンの2量体をグリシジルエーテル化して得られるエポキシ樹脂、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、ヒドロキシナフタレンまたはジヒドロキシナフタレン等のナフトール類と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド化合物と、を酸触媒下において反応させて得られるノボラック型ナフトール樹脂をエポキシ化して得られる樹脂等のナフトール型エポキシ樹脂;メトキシナフタレン骨格を有するノボラック型エポキシ樹脂;トリグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート等のトリアジン核含有エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等の有橋環状炭化水素化合物変性フェノール型エポキシ樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのエポキシ樹脂は、得られる半導体封止用樹脂組成物の耐湿信頼性の観点から、イオン性不純物であるNaイオンやClイオンを極力含まないことが好ましい。また、半導体封止用樹脂組成物の硬化性の観点から、エポキシ樹脂のエポキシ当量は、100g/eq以上、500g/eq以下であることが好ましい。
さらにその中でも、流動性の観点では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等が好ましく、耐半田性の観点で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、メトキシナフタレン骨格を有するノボラック型エポキシ樹脂等が好ましい。また、片面封止型の半導体装置における低反り性の観点ではトリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジヒドロアントラセンジオール型エポキシ樹脂等が好ましい。このようなエポキシ樹脂であれば、エポキシ樹脂(A)と組み合わせて用いることにより、流動性を向上させつつ、ハンドリング性、耐半田性、耐燃性及び連続成形性のバランスが安定的に良好となる作用効果が得られる。
このような他のエポキシを併用する場合において、エポキシ樹脂(A)の配合割合の下限値としては、全エポキシ樹脂に対して、30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることが特に好ましい。配合割合が上記範囲内であると、樹脂組成物の流動性及びハンドリング性を両立し、連続成形性、及び密着性のバランスを向上させる効果を得ることができる。
なお、後述する硬化剤としてのフェノール樹脂と、エポキシ樹脂とは、全エポキシ樹脂のエポキシ基数(EP)と、全フェノール樹脂のフェノール性水酸基数(OH)との当量比(EP)/(OH)が、0.8以上、1.3以下となるように配合することが好ましい。当量比が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物を成形する際、十分な硬化特性を得ることができる。
[フェノール樹脂系硬化剤(B)]
次に、フェノール樹脂系硬化剤(B)について説明する。フェノール樹脂系硬化剤(B)は、一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、ナフトールノボラック樹脂等のノボラック型樹脂;トリフェノールメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂;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等の変性フェノール樹脂;フェニレン骨格及び/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のアラルキル型樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールF等のビスフェノール化合物等が挙げられるほか、エポキシ樹脂(A1)の前駆体フェノール樹脂1として用いられる、一般式(1)で表される構造を有する化合物を用いてもよく、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。このようなフェノール樹脂系硬化剤(B)により、耐燃性、耐湿性、電気特性、硬化性、保存安定性等のバランスが良好となる。特に、硬化性の点から水酸基当量は90g/eq以上、250g/eq以下のものが好ましい。
本発明においては、さらに他の硬化剤を併用することができる。併用できる硬化剤としては、例えば重付加型の硬化剤、触媒型の硬化剤、縮合型の硬化剤等を挙げることができる。
重付加型の硬化剤としては、例えば、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TETA)、メタキシレンジアミン(MXDA)などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン(DDM)、m−フェニレンジアミン(MPDA)、ジアミノジフェニルスルホン(DDS)などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド(DICY)、有機酸ジヒドララジドなどを含むポリアミン化合物;ヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(MTHPA)などの脂環族酸無水物、無水トリメリット酸(TMA)、無水ピロメリット酸(PMDA)、ベンゾフェノンテトラカルボン酸(BTDA)などの芳香族酸無水物などを含む酸無水物;ノボラック型フェノール樹脂、フェノールポリマーなどのポリフェノール化合物;ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテルなどのポリメルカプタン化合物;イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネートなどのイソシアネート化合物;カルボン酸含有ポリエステル樹脂などの有機酸類などが挙げられる。
触媒型の硬化剤としては、例えば、ベンジルジメチルアミン(BDMA)、2,4,6−トリスジメチルアミノメチルフェノール(DMP−30)などの3級アミン化合物;2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール(EMI24)などのイミダゾール化合物;BF3錯体などのルイス酸などが挙げられる。
縮合型の硬化剤としては、例えば、メチロール基含有尿素樹脂のような尿素樹脂;メチロール基含有メラミン樹脂のようなメラミン樹脂などが挙げられる。
このような他の硬化剤を併用する場合において、フェノール樹脂系硬化剤(B)の配合割合の下限値としては、全硬化剤に対して、20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることが特に好ましい。配合割合が上記範囲内であると、耐燃性、耐半田性を保持しつつ、良好な流動性を発現させることができる。
硬化剤全体の配合割合の下限値については、特に限定されるものではないが、全樹脂組成物中に、0.8質量%以上であることが好ましく1.5質量%以上であることがより好ましい。配合割合の下限値が上記範囲内であると、良好な硬化性を得ることができる。また、硬化剤全体の配合割合の上限値についても、特に限定されるものではないが、全樹脂組成物中に、10質量%以下であることが好ましく、8質量%以下であることがより好ましい。配合割合の上限値が上記範囲内であると、良好な耐半田性を得ることができる。
[無機充填剤(C)]
本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いられる無機充填剤(C)としては、当該分野で一般的に用いられる無機充填剤を使用することができる。例えば、溶融シリカ、球状シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミ等が挙げられる。無機充填剤の粒径は、金型キャビティへの充填性の観点から、0.01μm以上、150μm以下であることが望ましい。
半導体封止用樹脂組成物中の無機充填剤(C)の量は、半導体封止用樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは83質量%以上であり、さらに好ましくは86質量%以上である。下限値が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物の硬化に伴う吸湿量の増加や、強度の低下が低減でき、したがって良好な耐半田クラック性を有する硬化物を得ることができる。また、半導体封止用樹脂組成物中の無機充填剤の量は、半導体封止用樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは93質量%以下であり、より好ましくは91質量%以下であり、さらに好ましくは90質量%以下である。上限値が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物は良好な流動性を有するとともに、良好な成形性を備える。
なお、後述する、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物や、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、三酸化アンチモン等の無機系難燃剤を用いる場合には、これらの無機系難燃剤と上記無機充填剤の合計量を上記範囲内とすることが望ましい。
[その他の成分]
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、硬化促進剤(D)を含んでもよい。硬化促進剤(D)は、エポキシ樹脂のエポキシ基とフェノール樹脂系硬化剤(B)の水酸基との反応を促進するものであればよく、一般に使用される硬化促進剤(D)を用いることができる。
硬化促進剤(D)の具体例としては、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物;1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、ベンジルジメチルアミン、2−メチルイミダゾール等の窒素原子含有化合物が挙げられる。これらのうち、硬化性の観点からはリン原子含有化合物が好ましく、流動性と硬化性のバランスの観点からは、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等の潜伏性を有する触媒がより好ましい。流動性という点を考慮するとテトラ置換ホスホニウム化合物が特に好ましく、また耐半田性の観点では、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物が特に好ましく、また潜伏的硬化性という点を考慮すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が特に好ましい。また、連続成形性の観点では、テトラ置換ホスホニウム化合物が好ましい。
本発明の半導体封止用樹脂組成物で用いることができる有機ホスフィンとしては、例えばエチルホスフィン、フェニルホスフィン等の第1ホスフィン;ジメチルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第2ホスフィン;トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の第3ホスフィンが挙げられる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物で用いることができるテトラ置換ホスホニウム化合物としては、例えば下記一般式(8)で表される化合物等が挙げられる。
Figure 2011094028
一般式(8)において、Pはリン原子を表し、R17、R18、R19及びR20は、それぞれ独立して芳香族基又はアルキル基を表し、Aはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸のアニオンを表し、AHはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸を表し、x及びyは1〜3の整数であり、zは0〜3の整数であり、かつx=yである。
一般式(8)で表される化合物は、例えば以下のようにして得られるがこれに限定されるものではない。まず、テトラ置換ホスホニウムハライドと芳香族有機酸と塩基を有機溶剤に混ぜ均一に混合し、その溶液系内に芳香族有機酸アニオンを発生させる。次いで水を加えると、一般式(8)で表される化合物を沈殿させることができる。一般式(8)で表される化合物において、合成時の収得率と硬化促進効果のバランスに優れるという観点では、リン原子に結合するR17、R18、R19及びR20がフェニル基であり、かつAHはヒドロキシル基を芳香環に有する化合物、すなわちフェノール化合物であり、かつAは該フェノール化合物のアニオンであるのが好ましい。
本発明の半導体封止用樹脂組成物で用いることができるホスホベタイン化合物としては、例えば下記一般式(9)で表される化合物等が挙げられる。
Figure 2011094028
一般式(9)において、X1は炭素数1〜3のアルキル基を表し、Y1はヒドロキシル基を表し、fは0〜5の整数であり、gは0〜4の整数である。
一般式(9)で表される化合物は、例えば以下のようにして得られる。まず、第三ホスフィンであるトリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩とを接触させ、トリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩が有するジアゾニウム基とを置換させる工程を経て得られる。しかしこれに限定されるものではない。
本発明の半導体封止用樹脂組成物で用いることができるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物としては、例えば下記一般式(10)で表される化合物等が挙げられる。
Figure 2011094028
一般式(10)において、Pはリン原子を表し、R21、R22及びR23は、互いに独立して、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基を表し、R24、R25及びR26は、互いに独立して、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、R24とR25は互いに結合して環を形成していてもよい。
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるホスフィン化合物としては、例えばトリフェニルホスフィン、トリス(アルキルフェニル)ホスフィン、トリス(アルコキシフェニル)ホスフィン、トリナフチルホスフィン、トリス(ベンジル)ホスフィン等の芳香環に無置換又はアルキル基、アルコキシル基等の置換基が存在するものが好ましく、アルキル基、アルコキシル基等の置換基としては1〜6の炭素数を有するものが挙げられる。入手しやすさの観点からはトリフェニルホスフィンが好ましい。
またホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるキノン化合物としては、o−ベンゾキノン、p−ベンゾキノン、アントラキノン類が挙げられ、中でもp−ベンゾキノンが保存安定性の点から好ましい。
ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法としては、有機第三ホスフィンとベンゾキノン類の両者が溶解することができる溶媒中で接触、混合させることにより付加物を得ることができる。溶媒としてはアセトンやメチルエチルケトン等のケトン類で付加物への溶解性が低いものがよい。しかしこれに限定されるものではない。
一般式(10)で表される化合物において、リン原子に結合するR21、R22及びR23がフェニル基であり、かつR24、R25及びR26が水素原子である化合物、すなわち1,4−ベンゾキノンとトリフェニルホスフィンを付加させた化合物が樹脂組成物の硬化物の熱時弾性率を低下させる点で好ましい。
本発明の半導体封止用樹脂組成物で用いることができるホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物としては、例えば下記式(11)で表される化合物等が挙げられる。
Figure 2011094028
一般式(11)において、Pはリン原子を表し、Siは珪素原子を表す。R27、R28、R29及びR30は、互いに独立して、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、X2は、基Y2及びY3と結合する有機基である。X3は、基Y4及びY5と結合する有機基である。Y2及びY3は、プロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基Y2及びY3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。Y4及びY5はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基Y4及びY5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。X2、及びX3は互いに同一であっても異なっていてもよく、Y2、Y3、Y4、及びY5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、あるいは脂肪族基である。
一般式(11)において、R27、R28、R29及びR30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等の置換基を有する芳香族基もしくは無置換の芳香族基がより好ましい。
また、一般式(11)において、X2は、Y2及びY3と結合する有機基である。同様に、X3は、基Y4及びY5と結合する有機基である。Y2及びY3はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y2及びY3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Y4及びY5はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y4及びY5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。基X2及びX3は互いに同一であっても異なっていてもよく、基Y2、Y3、Y4、及びY5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(11)中の−Y2−X2−Y3−、及びY4−X3−Y5−で表される基は、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、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、1,1'−ビ−2−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。これらの中でも、原料入手の容易さと硬化促進効果のバランスという観点では、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。
また、一般式(11)中のZ1は、芳香環又は複素環を有する有機基又は脂肪族基を表し、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、ヘキシル基及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、ナフチル基及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、アミノプロピル基及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、ナフチル基及びビフェニル基が熱安定性の面から、より好ましい。
ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物の製造方法としては、メタノールを入れたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン等のシラン化合物、2,3−ジヒドロキシナフタレン等のプロトン供与体を加えて溶かし、次に室温攪拌下ナトリウムメトキシド−メタノール溶液を滴下する。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等のテトラ置換ホスホニウムハライドをメタノールに溶かした溶液を室温攪拌下滴下すると結晶が析出する。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が得られる。しかし、これに限定されるものではない。
本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いることができる硬化促進剤(D)の配合割合の下限値は、全樹脂組成物中0.1質量%以上であることが好ましい。硬化促進剤(D)の配合割合の下限値が上記範囲内であると、充分な硬化性を得ることができる。また、硬化促進剤(D)の配合割合の上限値は、全樹脂組成物中1質量%以下であることが好ましい。硬化促進剤(D)の配合割合の上限値が上記範囲内であると、充分な流動性を得ることができる。
本発明では、さらに芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物(E)(以下、単に「化合物(E)」とも称する)を用いることができる。芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物(E)は、これを用いることにより、エポキシ樹脂(A)とフェノール樹脂系硬化剤(B)との架橋反応を促進させる硬化促進剤(D)として、潜伏性を有しないリン原子含有硬化促進剤を用いた場合であっても、樹脂組成物の溶融混練中での反応を抑えることができ、安定して樹脂組成物を得ることができる。また、化合物(E)は、樹脂組成物の溶融粘度を下げ、流動性を向上させる効果も有するものである。化合物(E)としては、下記一般式(12)で表される単環式化合物、又は下記一般式(13)で表される多環式化合物等を用いることができ、これらの化合物は水酸基以外の置換基を有していてもよい。
Figure 2011094028
一般式(12)において、R31及びR35のいずれか一方が水酸基であり、一方が水酸基の場合、他方は水素原子、水酸基又は水酸基以外の置換基であり、R32、R33及びR34は、水素原子、水酸基又は水酸基以外の置換基である。
Figure 2011094028
一般式(13)において、R36及びR42のいずれか一方が水酸基であり、一方が水酸基の場合、他方は水素原子、水酸基又は水酸基以外の置換基であり、R37、R38、R39、R40及びR41は、水素原子、水酸基又は水酸基以外の置換基である。
一般式(12)で表される単環式化合物の具体例としては、例えば、カテコール、ピロガロール、没食子酸、没食子酸エステル又はこれらの誘導体が挙げられる。また、一般式(13)で表される多環式化合物の具体例としては、例えば、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン及びこれらの誘導体が挙げられる。これらのうち、流動性と硬化性の制御のしやすさから、芳香環を構成する2個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物が好ましい。また、混練工程での揮発を考慮した場合、母核は低揮発性で秤量安定性の高いナフタレン環である化合物とすることがより好ましい。この場合、化合物(E)を、具体的には、例えば、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン及びその誘導体等のナフタレン環を有する化合物とすることができる。これらの化合物(E)は1種類を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
かかる化合物(E)の配合割合の下限値は、全樹脂組成物中に0.01質量%以上であることが好ましく、より好ましくは0.03質量%以上、特に好ましくは0.05質量%以上である。化合物(E)の配合割合の下限値が上記範囲内であると、樹脂組成物の充分な低粘度化と流動性向上効果を得ることができる。また、化合物(E)の配合割合の上限値は、全樹脂組成物中に1質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.8質量%以下、特に好ましくは0.5質量%以下である。化合物(E)の配合割合の上限値が上記範囲内であると、樹脂組成物の硬化性の低下や硬化物物性の低下を引き起こす恐れが少ない。
本発明の半導体封止用樹脂組成物においては、エポキシ樹脂(A)と無機充填剤(C)との密着性を向上させるため、シランカップリング剤等のカップリング剤(F)を添加することができる。その例としては特に限定されるものではないが、エポキシシラン、アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン等が挙げられ、エポキシ樹脂(A)と無機充填剤(C)との間で反応し、エポキシ樹脂(A)と無機充填剤(C)の界面強度を向上させるものであればよい。また、シランカップリング剤は、前述の化合物(E)と併用することで、樹脂組成物の溶融粘度を下げ、流動性を向上させるという化合物(E)の効果を高めることもできるものである。
エポキシシランとしては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。また、アミノシランとしては、例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニルγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニルγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−6−(アミノヘキシル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(3−(トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ベンゼンジメタナン等が挙げられる。また、ウレイドシランとしては、例えば、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられる。アミノシランの1級アミノ部位をケトン又はアルデヒドを反応させて保護した潜在性アミノシランカップリング剤として用いてもよい。また、メルカプトシランとしては、例えば、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランのほか、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィドのような熱分解することによってメルカプトシランカップリング剤と同様の機能を発現するシランカップリング剤など、が挙げられる。またこれらのシランカップリング剤は予め加水分解反応させたものを配合してもよい。これらのシランカップリング剤は1種類を単独で用いても2種類以上を併用してもよい。
本発明の場合、耐半田性と連続成形性のバランスという観点では、メルカプトシランが好ましく、流動性の観点では、アミノシランが好ましく、シリコンチップ表面のポリイミドや基板表面のソルダーレジストなどの有機部材への密着性という観点ではエポキシシランが好ましい。
本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いることができるシランカップリング剤等のカップリング剤(F)の配合割合の下限値としては、全樹脂組成物中0.01質量%以上が好ましく、より好ましくは0.05質量%以上、特に好ましくは0.1質量%以上である。シランカップリング剤等のカップリング剤(F)の配合割合の下限値が上記範囲内であれば、エポキシ樹脂(A)と無機充填剤(C)との界面強度が低下することがなく、半導体装置における良好な耐半田クラック性を得ることができる。また、シランカップリング剤等のカップリング剤(F)の配合割合の上限値としては、全樹脂組成物中1質量%以下が好ましく、より好ましくは0.8質量%以下、特に好ましくは0.6質量%以下である。シランカップリング剤等のカップリング剤(F)の配合割合の上限値が上記範囲内であれば、エポキシ樹脂(A)と無機充填剤(C)との界面強度が低下することがなく、半導体装置における良好な耐半田クラック性を得ることができる。また、シランカップリング剤等のカップリング剤(F)の配合割合が上記範囲内であれば、樹脂組成物の硬化物の吸水性が増大することがなく、半導体装置における良好な耐半田クラック性を得ることができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物においては、難燃性を向上させるために無機難燃剤(G)を添加することができる。なかでも燃焼時に脱水、吸熱することによって燃焼反応を阻害する金属水酸化物、又は複合金属水酸化物が燃焼時間を短縮することができる点で好ましい。金属水酸化物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ジルコニアを挙げることができる。複合金属水酸化物としては、2種以上の金属元素を含むハイドロタルサイト化合物であって、少なくとも一つの金属元素がマグネシウムであり、かつ、その他の金属元素がカルシウム、アルミニウム、スズ、チタン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、又は亜鉛から選ばれる金属元素であればよく、そのような複合金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム・亜鉛固溶体が市販品で入手が容易である。なかでも、耐半田性と連続成形性のバランスの観点からは水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム・亜鉛固溶体が好ましい。無機難燃剤(G)は、単独で用いても、2種以上用いてもよい。また、連続成形性への影響を低減する目的から、シランカップリング剤などの珪素化合物やワックスなどの脂肪族系化合物などで表面処理を行って用いてもよい。
本発明の半導体封止用樹脂組成物では、前述した成分以外に、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン等の着色剤;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、シリコーンゴム等の低応力添加剤を適宜配合してもよい。
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂(A)、フェノール樹脂系硬化剤(B)及び無機充填剤(C)、ならびに上述のその他の添加剤等を、例えば、ミキサー等を用いて常温で均一に混合し、その後、必要に応じて、加熱ロール、ニーダー又は押出機等の混練機を用いて溶融混練し、続いて必要に応じて冷却、粉砕することにより、所望の分散度や流動性等に調整することができる。
[半導体装置]
次に、本発明の半導体装置について説明する。本発明の半導体封止用樹脂組成物を用いて半導体装置を製造する方法としては、例えば、半導体素子を搭載したリードフレーム又は回路基板等を金型キャビティ内に設置した後、半導体封止用樹脂組成物をトランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成形方法で成形、硬化させることにより、この半導体素子を封止する方法が挙げられる。
封止される半導体素子としては、例えば、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード、固体撮像素子等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
リードフレームの材料は、特に限定されず、銅、銅合金、42アロイ(Fe−42%Ni合金)等用いることができる。リードフレームの表面は、例えば、純銅のストライクメッキ、銀メッキ(主にインナーリード先端のワイヤ接合部)、又はニッケル/パラジウム/金多層メッキ(PPF(Palladium Pre−Plated Frame))等のメッキが施されていてもよい。その結果、密着性が問題となる部分のリードフレーム表面には、銅、銅合金、金又は42アロイが存在することとなる。従来は、リードフレームとの密着性の観点から、リードフレームの金属の種類に合わせて半導体封止用樹脂組成物を選択して用いていたが、本発明における半導体封止用樹脂組成物は上記の成分(A1)を含有しているため、リードフレームの表面の金属層の種類の選択の余地が広がり、プロセスマージンが向上する。
得られる半導体装置の形態としては、例えば、デュアル・インライン・パッケージ(DIP)、プラスチック・リード付きチップ・キャリヤ(PLCC)、クワッド・フラット・パッケージ(QFP)、ロー・プロファイル・クワッド・フラット・パッケージ(LQFP)、スモール・アウトライン・パッケージ(SOP)、スモール・アウトライン・Jリード・パッケージ(SOJ)、薄型スモール・アウトライン・パッケージ(TSOP)、薄型クワッド・フラット・パッケージ(TQFP)、テープ・キャリア・パッケージ(TCP)、ボール・グリッド・アレイ(BGA)、チップ・サイズ・パッケージ(CSP)、マトリクス・アレイ・パッケージ・ボール・グリッド・アレイ(MAPBGA)、チップ・スタックド・チップ・サイズ・パッケージ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、半導体封止用樹脂組成物のエポキシ樹脂(A)に含まれる成分(A1)はR1(炭素数1〜6の炭化水素基)を有するため、吸湿性を低くできる。そのため、BGAなどの有機基板を用いた場合の耐半田性を向上できるようになる。
半導体封止用樹脂組成物のトランスファーモールドなどの成形方法により半導体素子が封止された半導体装置は、そのまま、或いは80℃〜200℃程度の温度で、10分〜10時間程度の時間をかけてこの樹脂組成物を完全硬化させた後、電子機器等に搭載される。
図1は、本発明に係る半導体封止用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との間はワイヤ4によって接続されている。半導体素子1は、半導体封止用樹脂組成物の硬化体6によって封止されている。
図2は、本発明に係る樹脂組成物を用いた片面封止型の半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。基板8上に、ソルダーレジスト7及びダイボンド材硬化体2を介して半導体素子1が固定されている。半導体素子1の電極パッドと基板8上の電極パッドとの間はワイヤ4によって接続されている。封止用樹脂組成物の硬化体6によって、基板8の半導体素子1が搭載された片面側のみが封止されている。基板8上の電極パッドは基板8上の非封止面側の半田ボール9と内部で接合されている。かかる半導体装置は、本発明に係る半導体封止用樹脂組成物により半導体素子1が封止されているため、信頼性に優れ、また生産性が良好となるため、経済的に得られる。
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
後述する実施例及び比較例で得られた半導体封止用樹脂組成物に用いられる各成分について説明する。なお、特に記載しない限り、各成分の配合量は、質量部とする。
(エポキシ樹脂の原料フェノール樹脂)
以下のエポキシ樹脂1〜9の合成にあたり、下記のフェノール樹脂を原料(前駆体)として使用した。
フェノール樹脂1:下記一般式(14)で表されるフドー株式会社製、ザイスターGP−90。水酸基当量197g/eq、軟化点86℃。式(14)中、zは1〜40の整数である。
Figure 2011094028
フェノール樹脂2:下記一般式(15)で表される三菱瓦斯化学株式会社製、ニカノールGLP。水酸基当量163g/eq、軟化点84℃。下記一般式(15)において、分子の右末端は水素原子である。なお、フェノール樹脂2は、繰り返し数tで表される構造単位と繰り返し数sで表される構造単位とが交互に結合したもの、ブロック状に結合したもの、不規則に結合したもの、規則的に結合したものなどの混合物である。
Figure 2011094028
(ただし、上記一般式(15)において、s,tは1〜2の整数である。)
フェノール樹脂3:フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂(三井化学株式会社製、XLC−4L。水酸基当量170g/eq、軟化点62℃。)
フェノール樹脂4:フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂(明和化成株式会社製、MEH−7800SS。水酸基当量170g/eq、軟化点65℃。)
フェノール樹脂5:フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂(三井化学株式会社製、XLC−3L。水酸基当量170g/eq、軟化点71℃。)
(エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂として、以下のエポキシ樹脂1〜14を使用した。
エポキシ樹脂1:フェノール樹脂1を30質量部、フェノール樹脂3を70質量部、エピクロルヒドリン333質量部、ジメチルスルホキシド66質量部を加えた。45℃に加熱して溶解させた後、水酸化ナトリウム(固形細粒状、純度99%試薬)25質量部を2時間かけて添加し、50℃に昇温して2時間、さらに70℃に昇温して2時間反応させた。反応後、蒸留水150質量部を加えて振とうした後に、水層を棄却する操作(水洗)を洗浄水が中性になるまで繰り返し行った後、油層を125℃減圧処理することによってエピクロルヒドリン及びジメチルスルホキシドを留去した。得られた固形物にメチルイソブチルケトン282質量部を加えて溶解し、70℃に加熱し、30質量%水酸化ナトリウム水溶液8質量部を1時間かけて添加し、さらに1時間反応した後、静置し水層を棄却した。油層に蒸留水150質量部を加えて水洗操作を行い、洗浄水が中性になるまで同様の水洗操作を繰り返し行った後、加熱減圧によってメチルイソブチルケトンを留去し、エポキシ樹脂1(エポキシ当量245g/eq、軟化点52℃、150℃におけるICI粘度1.0dPa・s。)を得た。GPCチャートを図3に示す。
エポキシ樹脂2〜9:フェノール樹脂の配合を表1のとおりとして、他の操作はエポキシ樹脂1と同様の操作を行い、エポキシ樹脂2〜9を得た。これらのエポキシ樹脂のエポキシ当量、軟化点、150℃におけるICI粘度を表1に、GPCチャートを図4〜11に示す。
エポキシ樹脂10: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(日本化薬株式会社製、NC2000。エポキシ当量238g/eq、軟化点52℃。150℃におけるICI粘度0.9dPa・s。)
エポキシ樹脂11:ビフェニル型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社、YX4000K。エポキシ当量185g/eq、軟化点107℃。)
エポキシ樹脂12:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社、YL6810。エポキシ当量172g/eq、軟化点45℃。)
エポキシ樹脂13:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、YSLV−80XY。エポキシ当量190g/eq、軟化点80℃。)
エポキシ樹脂14:オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、N−660。エポキシ当量210g/eq、軟化点62℃。)
Figure 2011094028
(硬化剤)
硬化剤として、以下の硬化剤1〜4を使用した。
硬化剤1:フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂(明和化成株式会社製、MEH−7800SS。水酸基当量170g/eq、軟化点65℃)
硬化剤2:ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂(明和化成株式会社製、MEH−7851SS。水酸基当量203g/eq、軟化点67℃)
硬化剤3:セパラブルフラスコに撹拌装置、温度計、還流冷却器、窒素導入口を装着し、ホルムアルデヒド37%水溶液(和光純薬工業製ホルマリン37%)116.3質量部、98質量部、硫酸37.7質量部、m−キシレン(関東化学製特級試薬、m−キシレン、沸点139℃、分子量106、純度99.4%)100質量部を秤量した後、窒素置換しながら加熱を開始した。系内の温度が90〜100℃の温度範囲を維持しながら6時間攪拌し、室温まで冷却した後、20質量%水酸化ナトリウム150質量部を徐々に添加することにより系内を中和した。この反応系に、フェノール839質量部、α,α'−ジクロロ−p−キシレン338質量部を加え、窒素置換及び攪拌を行いながら加熱し、系内温度を110〜120℃の範囲に維持しながら5時間反応させた。上記の反応によって系内に発生した塩酸ガスは、窒素気流によって系外へ排出した。反応終了後、150℃2mmHgの減圧条件で未反応成分と水分を留去した。ついでトルエン200質量部を添加し、均一溶解させた後、分液漏斗に移し、蒸留水150質量部を加えて振とうした後に、水層を棄却する操作(水洗)を洗浄水が中性になるまで繰り返し行った後、油層を125℃減圧処理することによってトルエン、残留未反応成分などの揮発成分を留去し、下記一般式(19)で表されるフェノール樹脂硬化剤3(水酸基当量180g/eq、軟化点67℃、150℃におけるICI粘度0.60dPa・s。一般式(19)におけるpが0〜20の整数、qが0〜20の整数、rが0〜20の整数である重合体の混合物であって、p、q、rの平均値は、それぞれ1.8、0.3、0.6である。一般式(19)において、分子の左末端は水素原子、右末端はフェノール構造またはキシレン構造である。)を得た。ただし、硬化剤3は、繰り返し数pで表される構造単位と繰り返し数qで表される構造単位と繰り返し数rで表される構造単位とが交互に結合したもの、ブロック状に結合したもの、不規則に結合したもの、規則的に結合したもの、などの混合物である。
Figure 2011094028
硬化剤4:フェノールノボラック樹脂(住友ベークライト株式会社製、PR−HF−3。水酸基当量104g/eq、軟化点80℃。)
(無機充填剤)
無機充填剤としては、電気化学工業株式会社製溶融球状シリカFB560(平均粒径30μm)100質量部、アドマテックス製合成球状シリカSO−C2(平均粒径0.5μm)6.5質量部、アドマテックス製合成球状シリカSO−C5(平均粒径1.5μm)7.5質量部のブレンドを使用した。
(硬化促進剤)
以下の硬化促進剤1〜5を使用した。
硬化促進剤1:下記式(20)で表される硬化促進剤
Figure 2011094028
硬化促進剤2:下記式(21)で表される硬化促進剤
Figure 2011094028
硬化促進剤3:下記式(22)で表される硬化促進剤
Figure 2011094028
硬化促進剤4:下記式(23)で表される硬化促進剤
Figure 2011094028
硬化促進剤5:トリフェニルホスフィン(北興化学工業株式会社製、TPP)
(芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物(E))
化合物Eとして、下記一般式(24)で表される化合物(東京化成工業株式会社製、2,3−ナフタレンジオール、純度98%)を使用した。
Figure 2011094028
(シランカップリング剤)
以下のシランカップリング剤1〜3を使用した。
シランカップリング剤1:γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、KBM−803)。
シランカップリング剤2:γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、KBM−403)。
シランカップリング剤3:N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、KBM−573。)
(難燃剤)
以下の難燃剤1〜2を使用した。
難燃剤1:水酸化アルミニウム(住友化学株式会社製、CL310)
難燃剤2:水酸化マグネシウム・水酸化亜鉛固溶体複合金属水酸化物(タテホ化学工業株式会社製、エコーマグZ−10)
(着色剤)
着色剤として、三菱化学工業株式会社製のカーボンブラック(MA600)を使用した。
(離型剤)
離型剤として、日興ファイン株式会社製のカルナバワックス(ニッコウカルナバ、融点83℃)を使用した。
後述する実施例及び比較例で得られた半導体封止用樹脂組成物について、次のような測定及び評価を行った。
(評価項目)
製造時ハンドリング性:樹脂組成物を加熱ロールで溶融混練して得た後、スポットクーラーで冷却し、次いで手作業にて粗粉砕し、次いでハンマークラッシャーにて粉砕し、22〜25℃の温度雰囲気下で、待機時間を含めて3時間かけて粉砕物をタブレットに打錠成型した。下記1)、2)に示す不具合のいずれか1つでも生じた場合を×、下記1)、2)のいずれの不具合をも生じずに、良好にタブレットが得られたものを○、と記載した。
1)ハンマークラッシャー内で樹脂組成物が固着したり、ハンマークラッシャーの壁面に付着した場合
2)タブレット成型工程で、金型内面に樹脂が付着して、タブレットの外観に欠損が生じた場合
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、175℃、注入圧力6.9MPa、保圧時間120秒の条件で樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。スパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい方が、流動性が良好である。単位はcm。
耐燃性:低圧トランスファー成形機(コータキ精機株式会社製、KTS−30)を用いて、金型温度175℃、注入時間15秒、硬化時間120秒、注入圧力9.8MPaの条件で、樹脂組成物を注入成形して、3.2mm厚の耐燃試験片を作製した。得られた試験片について、UL94垂直法の規格に則り耐燃試験を行った。表には、Fmax、ΣF及び判定後の耐燃ランク(クラス)を示した。
ワイヤ流れ率:タブレット化した樹脂組成物を低圧トランスファー成形機にて175℃、6.9MPa、120秒の条件にて、ワイヤ流れ量評価試験用の208ピンQFPパッケージ(寸法;28×28×2.4mm、Cuリードフレーム、テスト素子;9×9mm、ワイヤ;Au、直径1.2mils、長さ約5mm)を各10パッケージ成形し、成形した208ピンQFPパッケージを軟X線透過装置で観察した。ワイヤ流れ率の計算方法としては、1個のパッケージの中で最も流れた(変形した)ワイヤの流れ量を(F)、そのワイヤの長さを(L)として、流れ率=F/L×100(%)を算出し、10パッケージの平均値を示した。なお、ワイヤ流れ率(%)の判定として5%未満を合格、5%以上を不合格とした。
連続成形性:得られた樹脂組成物を粉末成型プレス機(玉川マシナリー株式会社製、S−20−A)にて、重量15g、サイズφ18mm×高さ約30mmとなるよう調整し、打錠圧力600Paにて打錠してタブレットを得た。得られたタブレットを装填したタブレット供給マガジンを成形装置内部にセットした。成形には、成形装置として低圧トランスファー自動成形機(第一精工株式会社製、GP−ELF)を用いて、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件で、樹脂組成物によりシリコンチップ等を封止して80ピンQFP(Cu製リードフレーム、パッケージ外寸:14mm×20mm×2.0mm厚、パッドサイズ:8.0mm×8.0mm、チップサイズ7.0mm×7.0mm×0.35mm厚)を得る成形を、連続で400ショットまで行った。この際、50ショット毎にパッケージの成形状態(未充填の有無)を確認し、最初に未充填が確認できたショット数、また未充填が発生しなかった場合には○印を表の「充填不良」の項に記載した。なお、成形装置内にセットしたマガジン内のタブレットは、実際に成形で使用されるまでの間、成形装置のマガジン内に待機状態にあり、表面温度約30℃で、最大13個垂直に積み上げた状態にあった。成形装置内でのタブレットの供給搬送は、マガジンの最下部より突き上げピンが上昇することで、最上段のタブレットがマガジン上部から押し出され、機械式アームにて持ち上げられて、トランスファー成形用ポットへと搬送される。このとき、マガジン内で待機中にタブレットが上下で固着すると搬送不良が発生する。表の搬送不良の項には、最初に搬送不良が確認できたショット数、また搬送不良が発生しなかった場合には○印を記載した。
耐半田性試験1:低圧トランスファー成形機(第一精工株式会社製、GP−ELF)を用いて、金型温度180℃、注入圧力7.4MPa、硬化時間120秒間の条件で、樹脂組成物を注入して半導体素子(シリコンチップ)が搭載されたリードフレーム等を封止成形し、80pQFP(表面にCuストライクメッキを施したCu製リードフレーム、サイズは14×20mm×厚さ2.00mm、半導体素子は7×7mm×厚さ0.35mm、半導体素子とリードフレームのインナーリード部とは25μm径の金線でボンディングされている。)なる半導体装置を作製した。ポストキュアとして175℃で4時間加熱処理した半導体装置6個を、85℃、相対湿度60%で168時間加湿処理した後、IRリフロー処理(260℃条件)を行った。これらの半導体装置内部の剥離及びクラックの有無を超音波探傷装置(日立建機ファインテック株式会社製、mi−scope10)で観察し、剥離又はクラックのいずれか一方でも発生したものを不良とした。不良半導体装置の個数がn個であるとき、n/6と表示した。
耐半田性試験2:上述の耐半田性試験1で、樹脂組成物を注入する前に、半導体素子(シリコンチップ)が搭載されたリードフレームを250℃熱板の上で120秒処理することにより、リードフレーム表面を酸化した後に、封止成形したほかは、耐半田性試験1と同様に試験を実施した。
耐半田性試験3:上述の耐半田性試験1で、Cu製リードフレームに代わりニッケル/パラジウム/金メッキ処理を施したCu製リードフレームを用い、加湿処理条件を60℃、相対湿度60%、96時間としたほかは、耐半田性試験1と同様に試験を実施した。
実施例、参考例及び比較例について、表2及び3に示す配合量に従い各成分をミキサーを用いて、常温で混合し、粉末状中間体を得た。得られた粉末状中間体を自動供給装置(ホッパー)に装填して、80℃〜100℃の加熱ロールへ定量供給し、溶融混練を行った。その後冷却し、次いで粉砕して、半導体封止用樹脂組成物を得た。得られた半導体封止用樹脂組成物を用いて、上記の測定及び評価を行った。その結果を表4及び5に示す。
Figure 2011094028
Figure 2011094028
Figure 2011094028
Figure 2011094028
実施例1〜6、9〜20はいずれも、一般式(1)で表される構造を有する化合物に相当するフェノール樹脂1、2のいずれか1種と、一般式(2)で表される化合物に相当するフェノール樹脂3〜5のいずれか1種とを予め混合してからエポキシ化することにより得られたエポキシ樹脂1〜6を配合したものである。また、実施例7、8はいずれも、一般式(1)で表される構造を有する化合物に相当するフェノール樹脂1、2のいずれか1種をエポキシ化することにより得られたエポキシ樹脂7又は8と、一般式(2)で表される化合物とエピハロヒドリンとが反応したエポキシ樹脂に相当するエポキシ樹脂10とを、併用したものである。実施例1〜20のいずれの樹脂組成物においても、ハンドリング性、流動性(スパイラルフロー)、耐燃性、ワイヤ流れ率、連続成形性(充填性)、耐半田性のバランスに優れた結果が得られた。なお、フェノール樹脂1を単独でエポシキ化することにより得られたエポキシ樹脂7と、フェノール樹脂3を単独でエポシキ化することにより得られたエポキシ樹脂と、を混合して実施例1、2、3と同様の樹脂組成物を調製することを試みたが、溶融混練し、冷却した段階で、部分的に柔軟な粘土状となって粗粉砕ができない状態となり、良好な混合ができていないと判断されたことから、樹脂組成物の作成、評価を中止した。また、フェノール樹脂2を単独でエポシキ化することにより得られたエポキシ樹脂8と、フェノール樹脂4を単独でエポシキ化することにより得られたエポキシ樹脂9と、を混合して実施例6と同様の樹脂組成物を調製した参考例では、ハンドリング不良(2)の不具合が発生し、収率が低下した。回収した樹脂組成物の評価結果は、連続成形性が若干劣るほかは、実施例と同等の特性が得られた。
本発明に従うと、優れた流動性と実用レベルのハンドリング性を両立しつつ、連続成形性及び密着性のバランスが良好な半導体封止用樹脂組成物、ならびに、その硬化物により半導体素子を封止してなる信頼性に優れた半導体装置を経済的に得ることができる。とりわけ、1パッケージ内にチップを積層する構造、あるいは従来よりもワイヤ線径をより細くした半導体装置の封止用として好適である。
1 半導体素子
2 ダイボンド材硬化体
3 ダイパッド
4 ワイヤ
5 リードフレーム
6 封止用樹脂組成物の硬化体
7 ソルダーレジスト
8 基板
9 半田ボール

Claims (13)

  1. エポキシ樹脂(A)と、
    フェノール樹脂系硬化剤(B)と、
    無機充填剤(C)と、
    を含み、
    エポキシ樹脂(A)が、
    一般式(1)で表される構造を有する化合物とエピハロヒドリンとが反応したエポキシ樹脂と、
    一般式(2)で表される化合物とエピハロヒドリンとが反応したエポキシ樹脂と、を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
    Figure 2011094028
    (ただし、上記一般式(1)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基、R2は炭素数1〜10の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。Rx及びRyは水素原子または炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。iは1〜4の整数であり、jは0〜3の整数である。nは0〜10の整数であり、mは0〜10の整数であり、m+n≧2である。繰り返し数nで表される構造単位と繰り返し数mで表される構造単位は、連続で並んでいても、お互いが交互に並んでいても、ランダムに並んでいてもよいが、それぞれの間には必ず−C(RxRy)−を有する構造をとる。)
    Figure 2011094028
    (ただし、上記一般式(2)において、R3は、炭素数1〜10の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。Rp、Rq、Rr及びRsは、水素原子または炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。kは0〜3の整数である。lは0〜10の整数である。)
  2. 請求項1に記載の半導体封止用樹脂組成物において、
    エポキシ樹脂(A)の軟化点が、50℃以上80℃以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
  3. 請求項1又は2に記載の半導体封止用樹脂組成物において、
    エポキシ樹脂(A)が、一般式(1)で表される構造を有する化合物と一般式(2)で表される化合物とを混合した後に、エポキシ化されたエポキシ樹脂であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
  4. 請求項1又は2に記載の半導体封止用樹脂組成物において、
    一般式(1)中のR1がメチル基であり、かつ、i=2であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
  5. 請求項1又は2に記載の半導体封止用樹脂組成物において、
    エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量が220g/eq以上、300g/eq以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
  6. 請求項1又は2に記載の半導体封止用樹脂組成物において、
    一般式(1)で表される構造を有する化合物が、置換又は無置換のフェノール、キシレン、及びホルマリンから合成されることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
  7. 請求項1乃至6いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物の硬化物で半導体素子を封止して得られることを特徴とする半導体装置。
  8. 請求項7に記載の半導体装置において、
    前記半導体素子がリードフレーム上にマウントされたものであることを特徴とする半導体装置。
  9. 一般式(1)で表される構造を有する化合物と一般式(2)で表される化合物とを混合する工程と、
    混合された一般式(1)で表される構造を有する化合物と一般式(2)で表される化合物とを、エポキシ化してエポキシ樹脂(A)を得る工程と、
    を含み、エポキシ樹脂(A)と、フェノール樹脂系硬化剤(B)と、無機充填剤(C)と、を含むことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法。
    Figure 2011094028
    (ただし、上記一般式(1)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基、R2は炭素数1〜10の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。Rx及びRyは水素原子または炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。iは1〜4の整数であり、jは0〜3の整数である。nは0〜10の整数であり、mは0〜10の整数であり、m+n≧2である。繰り返し数nで表される構造単位と繰り返し数mで表される構造単位は、連続で並んでいても、お互いが交互に並んでいても、ランダムに並んでいてもよいが、それぞれの間には必ず−C(RxRy)−を有する構造をとる。)
    Figure 2011094028
    (ただし、上記一般式(2)において、R3は、炭素数1〜10の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。Rp、Rq、Rr及びRsは、水素原子または炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じでも異なっていてもよい。kは0〜3の整数である。lは0〜10の整数である。)
  10. 請求項9に記載の半導体封止用樹脂組成物の製造方法において、
    エポキシ樹脂(A)の軟化点が、50℃以上80℃以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法。
  11. 請求項9又は10に記載の半導体封止用樹脂組成物の製造方法において、
    一般式(1)中のR1がメチル基であり、かつ、i=2であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法。
  12. 請求項9又は10に記載の半導体封止用樹脂組成物の製造方法において、
    エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量が220g/eq以上、300g/eq以下であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法。
  13. 請求項9又は10に記載の半導体封止用樹脂組成物の製造方法において、
    一般式(1)で表される構造を有する化合物が、置換又は無置換のフェノール、キシレン、及びホルマリンから合成されることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製造方法。
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