JP2013077784A - Method of preparing resin composition, resin composition, and semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of preparing a resin composition, a resin composition, and a semiconductor device, capable of obtaining a resin composition excellent in fluidity and curing characteristics when sealing a semiconductor element.SOLUTION: A method of the present invention is a method for preparing a resin composition that seals a semiconductor chip 120 installed on a circuit board 110 and fills a gap between the circuit board 110 and the semiconductor chip 120 as well at the time of sealing. The method includes a crushing step for crushing a row material containing a powder material of a curing resin and a powder material of a first inorganic filler material, a surface treatment step for performing surface treatment on a powder material of a second inorganic filler material, a mixing step for mixing the row material after crushing with the second inorganic filler material whose surface has been treated, and a kneading step for kneading a mixture having been mixed in the mixing step.

Description

本発明は、樹脂組成物の製造方法、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 a resin composition manufacturing method, a resin composition, and a semiconductor device.

近年の電子機器の高機能化および軽薄短小化の要求に伴い、これらの電子機器に使用される半導体パッケージも、従来にも増して、小型化かつ多ピン化が進んできている。   With recent demands for higher functionality and lighter, thinner and smaller electronic devices, semiconductor packages used in these electronic devices are becoming smaller and multi-pin than ever.

このような要求に対応する半導体パッケージとして、回路基板と、回路基板上に金属バンプを介して電気的に接続された半導体チップ(半導体素子)とを有し、金属バンプで接合された回路基板と半導体チップ(半導体素子)との隙間(ギャップ)にアンダーフィル材が形成され、さらに、樹脂組成物で構成されるモールド材により封止(被覆)されている所謂フリップチップ型パッケージを備える半導体装置が広く使用されている。さらに、前記アンダーフィル材とモールド材とを別部材とせずに、モールド材により半導体チップ(半導体素子)を封止(被覆)する際に、樹脂組成物が、回路基板と半導体チップ(半導体素子)との間の隙間(ギャップ)にも充填され、一括封止による補強がなされるフリップチップ型パッケージを備える半導体装置が検討されている(例えば、特許文献1参照)。本発明では前記のようにアンダーフィル材とモールド材とを別部材とせずに、モールド材により半導体チップ(半導体素子)を封止(被覆)する際に、樹脂組成物が、回路基板と半導体チップ(半導体素子)との間の隙間(ギャップ)にも充填されることを「一括封止」と呼ぶ。このような一括封止材(モールドアンダーフィル材)を適用することにより、経済的に信頼性の高いフリップチップ型パッケージを備える半導体装置が得られる。   As a semiconductor package that meets such requirements, a circuit board having a circuit board and a semiconductor chip (semiconductor element) electrically connected to the circuit board via metal bumps, and joined by metal bumps; A semiconductor device including a so-called flip chip type package in which an underfill material is formed in a gap (gap) with a semiconductor chip (semiconductor element) and is further sealed (covered) with a molding material made of a resin composition. Widely used. Further, when the semiconductor chip (semiconductor element) is sealed (covered) with the molding material without using the underfill material and the molding material as separate members, the resin composition is used for the circuit board and the semiconductor chip (semiconductor element). A semiconductor device including a flip chip package that is filled in a gap between the two and is reinforced by collective sealing has been studied (for example, see Patent Document 1). In the present invention, when the semiconductor chip (semiconductor element) is sealed (covered) with the molding material without using the underfill material and the molding material as separate members as described above, the resin composition is used for the circuit board and the semiconductor chip. Filling a gap (gap) between (semiconductor element) is called “batch sealing”. By applying such a collective sealing material (mold underfill material), a semiconductor device including an economically reliable flip chip package can be obtained.

また、樹脂組成物は、硬化性樹脂および無機充填材等を有しており、前記一括封止材(モールドアンダーフィル材)は、その樹脂組成物を、例えば、トランスファー成形等により成形して得られる。樹脂組成物が無機充填材を含むことにより、その樹脂組成物と半導体チップとの熱膨張係数差を小さくすることができ、より信頼性の高い半導体パッケージを得ることができる。   The resin composition has a curable resin, an inorganic filler, and the like, and the collective sealing material (mold underfill material) is obtained by molding the resin composition by, for example, transfer molding. It is done. When the resin composition contains an inorganic filler, the difference in thermal expansion coefficient between the resin composition and the semiconductor chip can be reduced, and a more reliable semiconductor package can be obtained.

ところで、樹脂組成物の製造工程には、硬化性樹脂の粉末材料および無機充填材の粉末材料を含む原材料を混練する混練工程があり、その原材料の混練は、1軸型混練押出機、2軸型混練押出機等の押出混練機や、ミキシングロール等のロール式混練機等の混練機で行われている。   By the way, in the manufacturing process of the resin composition, there is a kneading step of kneading the raw material including the powder material of the curable resin and the powder material of the inorganic filler. It is carried out by a kneader such as an extrusion kneader such as a mold kneading extruder or a roll kneader such as a mixing roll.

また、半導体パッケージの小型化、多ピン化により、回路基板側と半導体チップ側とを接続する金属バンプのピッチが小さくなり、これにより、基板と半導体チップとの間の間隙距離が小さくなる。このため、基板と半導体チップとの間に樹脂組成物を充填できるように、微細な無機充填材を用いる必要がある。   Further, the downsizing of the semiconductor package and the increase in the number of pins reduce the pitch of the metal bumps connecting the circuit board side and the semiconductor chip side, thereby reducing the gap distance between the substrate and the semiconductor chip. For this reason, it is necessary to use a fine inorganic filler so that the resin composition can be filled between the substrate and the semiconductor chip.

しかしながら、従来の樹脂組成物の製造方法では、原材料に粗粒をカットした微細な無機充填材が含まれていると、混練工程で十分に混練することができず、そのため、樹脂組成物により半導体チップを封止する際の樹脂組成物の流動性および硬化性が悪化してしまう。これにより、樹脂組成物により半導体チップを封止する際の樹脂組成物の成形性が低下し、また、半導体チップと回路基板との間に樹脂組成物が充填されない部位が生じ、強度が不十分となり、信頼性が低下してしまう。   However, in the conventional method for producing a resin composition, if the raw material contains a fine inorganic filler obtained by cutting coarse particles, it cannot be sufficiently kneaded in the kneading step. The fluidity and curability of the resin composition when sealing the chip are deteriorated. As a result, the moldability of the resin composition when sealing the semiconductor chip with the resin composition is reduced, and there is a portion where the resin composition is not filled between the semiconductor chip and the circuit board, resulting in insufficient strength. As a result, the reliability decreases.

特開2004−307645号公報JP 2004-307645 A

本発明の目的は、半導体素子を封止する際の流動性および硬化性に優れた樹脂組成物を得ることができる樹脂組成物の製造方法、樹脂組成物および半導体装置を提供することにある。   The objective of this invention is providing the manufacturing method of a resin composition, the resin composition, and a semiconductor device which can obtain the resin composition excellent in the fluidity | liquidity at the time of sealing a semiconductor element, and sclerosis | hardenability.

このような目的は、下記(1)〜(9)の本発明により達成される。
(1) 基板上に設置された半導体素子を封止する樹脂組成物であって、その封止の際に、前記基板と前記半導体素子との間の隙間にも充填される樹脂組成物を製造する製造方法であって、
硬化性樹脂の粉末材料および第1の無機充填材の粉末材料を含む原材料を粉砕する粉砕工程と、
第2の無機充填材の粉末材料に対し、表面処理を行う表面処理工程と、
粉砕後の前記原材料と、表面処理された前記第2の無機充填材とを混合する混合工程と、
前記混合工程で混合された混合物を混練する混練工程とを有することを特徴とする樹脂組成物の製造方法。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (9) below.
(1) A resin composition for sealing a semiconductor element placed on a substrate, which is filled in a gap between the substrate and the semiconductor element during the sealing. A manufacturing method for
A pulverizing step of pulverizing a raw material containing a powder material of a curable resin and a powder material of a first inorganic filler;
A surface treatment step of performing a surface treatment on the powder material of the second inorganic filler;
A mixing step of mixing the raw material after pulverization and the surface-treated second inorganic filler;
And a kneading step of kneading the mixture mixed in the mixing step.

(2) 前記表面処理工程においては、前記第2の無機充填材の粉末材料の表面に、カップリング剤を付着させる上記(1)に記載の樹脂組成物の製造方法。   (2) In the said surface treatment process, the manufacturing method of the resin composition as described in said (1) which attaches a coupling agent to the surface of the powder material of a said 2nd inorganic filler.

(3) 前記混合物の平均粒径は、1〜100μmである上記(1)または(2)に記載の樹脂組成物の製造方法。   (3) The manufacturing method of the resin composition as described in said (1) or (2) whose average particle diameter of the said mixture is 1-100 micrometers.

(4) 前記混合物の粒度分布は、粒径250μm以上が2質量%以下、粒径150μm以上、250μm未満が15質量%以下、粒径150μm未満が80質量%以上である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。   (4) The particle size distribution of the mixture is that the particle size of 250 μm or more is 2% by mass or less, the particle size of 150 μm or more, less than 250 μm is 15% by mass or less, and the particle size of less than 150 μm is 80% by mass or more. 3) The manufacturing method of the resin composition in any one of.

(5) 前記原材料は、硬化促進剤を含み、
前記硬化性樹脂は、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂系硬化剤を含む上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
(5) The raw material includes a curing accelerator,
The said curable resin is a manufacturing method of the resin composition in any one of said (1) thru | or (4) containing an epoxy resin and a phenol resin type hardening | curing agent.

(6) 前記粉砕工程では、気流式の粉砕装置を用いる上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。   (6) The method for producing a resin composition according to any one of (1) to (5), wherein an airflow type pulverizer is used in the pulverization step.

(7) 前記混練工程では、2軸型混練押出機を用いる上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。   (7) The method for producing a resin composition according to any one of (1) to (6), wherein a biaxial kneading extruder is used in the kneading step.

(8) 上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法により製造されたことを特徴とする樹脂組成物。   (8) A resin composition produced by the method for producing a resin composition according to any one of (1) to (7).

(9) 基板と、
基板上に設置された半導体素子と、
前記半導体素子を封止し、その封止の際に、前記基板と前記半導体素子との間の隙間にも充填された上記(8)に記載の樹脂組成物とを有することを特徴とする半導体装置。
(9) a substrate;
A semiconductor element installed on a substrate;
A semiconductor comprising: sealing the semiconductor element, and having the resin composition according to (8) filled in a gap between the substrate and the semiconductor element when the semiconductor element is sealed. apparatus.

本発明によれば、粗粒をカットした微細な無機充填材を含む場合でも、半導体素子を封止する際の流動性および硬化性に優れた樹脂組成物を提供することができる。これにより、樹脂組成物により半導体素子を封止する際の樹脂組成物の成形性が向上し、また、半導体素子と基板との間に樹脂組成物を確実に充填することができ、製品の信頼性を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when it contains the fine inorganic filler which cut the coarse grain, the resin composition excellent in the fluidity | liquidity at the time of sealing a semiconductor element and sclerosis | hardenability can be provided. Thereby, the moldability of the resin composition when the semiconductor element is sealed with the resin composition is improved, and the resin composition can be reliably filled between the semiconductor element and the substrate. Can be improved.

また、粉砕工程において、原材料に第1の無機充填材の粉末材料を含めることにより、粉砕装置の壁面へ原材料が付着するのを抑えることができ、また、容易かつ確実に、原材料を微細に粉砕することができる。   In addition, by including the powder material of the first inorganic filler in the raw material in the pulverization step, it is possible to suppress the raw material from adhering to the wall surface of the pulverizer, and to easily and reliably finely pulverize the raw material. can do.

また、第2の無機充填材に表面処理を行うことにより、その第2の無機充填材と硬化性樹脂との濡れ性が向上することを起点として樹脂組成物の流動性が向上することで充填性などの成形性が向上する。   In addition, by performing surface treatment on the second inorganic filler, the fluidity of the resin composition is improved by improving the wettability between the second inorganic filler and the curable resin. The moldability such as the property is improved.

本発明の樹脂組成物の製造方法の実施形態における樹脂組成物の製造工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the resin composition in embodiment of the manufacturing method of the resin composition of this invention. 本発明の樹脂組成物の製造方法の実施形態において用いる粉砕装置の構成例を摸式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the structural example of the grinding | pulverization apparatus used in embodiment of the manufacturing method of the resin composition of this invention. 図2に示す粉砕装置の粉砕部の内部を摸式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the inside of the grinding | pulverization part of the grinding | pulverization apparatus shown in FIG. 図2に示す粉砕装置の粉砕部のチャンバを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the chamber of the grinding | pulverization part of the grinding | pulverization apparatus shown in FIG. 本発明の半導体装置の実施形態を摸式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically embodiment of the semiconductor device of this invention.

以下、本発明の樹脂組成物の製造方法、樹脂組成物および半導体装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, a method for producing a resin composition, a resin composition, and a semiconductor device of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

図1は、本発明の樹脂組成物の製造方法の実施形態における樹脂組成物の製造工程の一例を示す図、図2は、本発明の樹脂組成物の製造方法の実施形態において用いる粉砕装置の構成例を摸式的に示す側面図、図3は、図2に示す粉砕装置の粉砕部の内部を摸式的に示す平面図、図4は、図2に示す粉砕装置の粉砕部のチャンバを示す断面図、図5は、本発明の半導体装置の実施形態を摸式的に示す断面図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a production process of a resin composition in an embodiment of a method for producing a resin composition of the present invention, and FIG. 2 is a diagram of a grinding apparatus used in an embodiment of a method of producing a resin composition of the present invention. FIG. 3 is a side view schematically showing a configuration example, FIG. 3 is a plan view schematically showing the inside of the pulverizing section of the pulverizing apparatus shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a chamber of the pulverizing section of the pulverizing apparatus shown in FIG. FIG. 5 is a sectional view schematically showing an embodiment of the semiconductor device of the present invention.

以下では、図2および図4中の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」として説明を行う。なお、図2では、ノズル71等の記載は省略され、また、図3では、供給部73等の記載は省略され、また、図4では、ノズル71、72、供給部73等の記載は省略されている。   In the following description, the upper side in FIGS. 2 and 4 is “upper”, the lower side is “lower”, the left side is “left”, and the right side is “right”. 2, the description of the nozzle 71 and the like is omitted, the description of the supply unit 73 and the like is omitted in FIG. 3, and the description of the nozzles 71 and 72, the supply unit 73 and the like is omitted in FIG. Has been.

まずは、原材料から半導体チップ(半導体素子)の封止(被覆)用の樹脂組成物を製造するまでの製造工程の全体を説明する。   First, the whole manufacturing process until it manufactures the resin composition for sealing (covering) of a semiconductor chip (semiconductor element) from a raw material is demonstrated.

まず、樹脂組成物の原材料である各材料を用意する。
原材料は、硬化性樹脂と、第1の無機充填材(第1の無機粒子)と、第2の無機充填材(第2の無機粒子)とを有し、さらに必要に応じて、硬化促進剤と、カップリング剤等とを有している。硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂等が挙げられ、硬化剤としてフェノール樹脂系硬化剤を用いたエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
First, each material which is a raw material of a resin composition is prepared.
The raw material has a curable resin, a first inorganic filler (first inorganic particles), and a second inorganic filler (second inorganic particles), and further, if necessary, a curing accelerator. And a coupling agent or the like. As curable resin, an epoxy resin etc. are mentioned, for example, It is preferable to use the epoxy resin which used the phenol resin type hardening | curing agent as a hardening | curing agent.

エポキシ樹脂としては、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールA型エポキシ樹脂などの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、フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂、ジヒドロアントラキノン構造を有するエポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、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等のナフトール型エポキシ樹脂、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、これらに限定されない。これらのエポキシ樹脂は、得られる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、樹脂組成物の硬化性の観点から、エポキシ樹脂(B)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。 Examples of epoxy resins include biphenyl type epoxy resins, bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol type epoxy resins such as tetramethylbisphenol A type epoxy resins, and crystalline epoxy resins such as stilbene type epoxy resins; phenol Novolac epoxy resin, novolac epoxy resin such as cresol novolac epoxy resin, polyfunctional epoxy resin such as triphenolmethane epoxy resin, alkyl-modified triphenolmethane epoxy resin, phenol aralkyl epoxy resin having phenylene skeleton, biphenylene Aralkyl type epoxy resins such as phenol aralkyl type epoxy resins having a skeleton, epoxy resins having a dihydroanthraquinone structure, and dihydroxynaphthalene Type epoxy resins, naphthol type epoxy resins such as epoxy resins obtained by glycidyl etherification of dihydroxynaphthalene dimers, triazine nucleus-containing epoxy resins such as triglycidyl isocyanurate and monoallyl diglycidyl isocyanurate, dicyclopentadiene-modified phenol Bridged cyclic hydrocarbon compound-modified phenol type epoxy resins such as epoxy type epoxy resins are exemplified, but not limited thereto. These epoxy resins preferably do not contain Na + ions or Cl ions, which are ionic impurities, as much as possible from the viewpoint of the moisture resistance reliability of the obtained resin composition. From the viewpoint of curability of the resin composition, the epoxy equivalent of the epoxy resin (B) is preferably 100 g / eq or more and 500 g / eq or less.

本発明の樹脂組成物中のエポキシ樹脂の配合割合の下限値は、樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは3質量%以上であり、より好ましくは5質量%以上であり、さらに好ましくは7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は良好な流動性を有する。また、樹脂組成物中のエポキシ樹脂(B)の上限値は、樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは30質量%以下であり、より好ましくは20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耐半田性等の信頼性が得ることができる。   The lower limit of the blending ratio of the epoxy resin in the resin composition of the present invention is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and still more preferably with respect to the total mass of the resin composition. 7% by mass or more. When the lower limit is within the above range, the resulting resin composition has good fluidity. Moreover, the upper limit of the epoxy resin (B) in the resin composition is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, with respect to the total mass of the resin composition. When the upper limit is within the above range, the obtained resin composition can have good reliability such as solder resistance.

フェノール樹脂系硬化剤としては、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等のノボラック型樹脂;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などの変性フェノール樹脂;フェニレン骨格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;ビスフェノールA、ビスフェノールFなどのビスフェノール化合物、さらには前記ビスフェノール化合物をノボラック化したものなどが挙げられ、これらは1種類を単独で用いても2種類以上を併用してもよい。これらのうち、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。   Examples of the phenol resin-based curing agent include monomers, oligomers, and polymers in general having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and the molecular weight and molecular structure thereof are not particularly limited. For example, phenol novolak resin, cresol Novolak resins such as novolac resins; modified phenol resins such as terpene-modified phenol resins and dicyclopentadiene-modified phenol resins; phenol aralkyl resins having a phenylene skeleton or a biphenylene skeleton; bisphenol compounds such as bisphenol A and bisphenol F; Examples include compounds obtained by novolacizing compounds, and these may be used alone or in combination of two or more. Among these, the hydroxyl equivalent is preferably 90 g / eq or more and 250 g / eq or less from the viewpoint of curability.

本発明の樹脂組成物中のフェノール樹脂の配合割合の下限値については、特に限定されないが、樹脂組成物の全質量に対して、2質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることがさらに好ましい。配合割合の下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。また、フェノール樹脂(A)全体の配合割合の上限値についても、特に限定されないが、全樹脂組成物中に、25質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、6質量%以下であることがさらに好ましい。配合割合の上限値が上記範囲内であると、良好な耐半田性等の信頼性を得ることができる。   Although it does not specifically limit about the lower limit of the compounding ratio of the phenol resin in the resin composition of this invention, It is preferable that it is 2 mass% or more with respect to the total mass of a resin composition, and it is 3 mass% or more. It is more preferable that the content is 5% by mass or more. When the lower limit value of the blending ratio is within the above range, sufficient fluidity can be obtained. Further, the upper limit of the blending ratio of the entire phenol resin (A) is not particularly limited, but is preferably 25% by mass or less, more preferably 15% by mass or less in the total resin composition, More preferably, it is 6 mass% or less. When the upper limit of the blending ratio is within the above range, good reliability such as solder resistance can be obtained.

なお、フェノール樹脂(A)とエポキシ樹脂(B)とは、全エポキシ樹脂(B)のエポキシ基数(EP)と、全フェノール樹脂(A)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。   In addition, phenol resin (A) and epoxy resin (B) are equivalent ratio (EP) of the number of epoxy groups (EP) of all the epoxy resins (B), and the number of phenolic hydroxyl groups (OH) of all the phenol resins (A). ) / (OH) is preferably blended so as to be 0.8 or more and 1.3 or less. When the equivalent ratio is within the above range, sufficient curing characteristics can be obtained when the resulting resin composition is molded.

第1の無機充填材および第2の無機充填材としては、それぞれ、例えば、半導体封止材料に係る当業者に公知の無機充填材を使用することができ、具体的には、融シリカ、球状シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミなどが挙げられる。   As the first inorganic filler and the second inorganic filler, for example, inorganic fillers known to those skilled in the art related to semiconductor sealing materials can be used, specifically, fused silica, spherical Examples thereof include silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride, and aluminum nitride.

硬化促進剤としては、硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、硬化剤としてフェノール樹脂系硬化剤を使用する場合、エポキシ樹脂のエポキシ基とフェノール性水酸基を2個以上含む化合物のフェノール性水酸基との反応を促進するものであればよく、一般の半導体封止用のエポキシ樹脂組成物に使用されているものを利用することができる。具体例としては、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などのリン原子含有硬化促進剤;ベンジルジメチルアミンなどの3級アミン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、2−メチルイミダゾールなどのアミジン類、さらには前記3級アミンやアミジンの4級塩などの窒素原子含有硬化促進剤が挙げられ、これらのうち、リン原子含有硬化促進剤が好ましい硬化性を得ることができる。流動性と硬化性とのバランスの観点から、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よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の化合物がより好ましい。流動性という点を重視する場合にはテトラ置換ホスホニウム化合物が特に好ましく、また樹脂組成物の硬化物熱時低弾性率という点を重視する場合に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重視する場合には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。   As a curing accelerator, when using an epoxy resin as a curable resin and a phenol resin-based curing agent as a curing agent, the reaction between the epoxy group of the epoxy resin and the phenolic hydroxyl group of a compound containing two or more phenolic hydroxyl groups is promoted. What is necessary is just to be used, and what is used for the epoxy resin composition for general semiconductor sealing can be utilized. Specific examples include phosphorus atom-containing curing accelerators such as organic phosphines, tetra-substituted phosphonium compounds, phosphobetaine compounds, adducts of phosphine compounds and quinone compounds, adducts of phosphonium compounds and silane compounds; Amidines such as tertiary amines, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, 2-methylimidazole, and further nitrogen atom-containing curing accelerators such as quaternary salts of the tertiary amines and amidines. Among these, a phosphorus atom-containing curing accelerator can obtain preferable curability. From the viewpoint of the balance between fluidity and curability, at least one kind selected from the group consisting of tetra-substituted phosphonium compounds, phosphobetaine compounds, adducts of phosphine compounds and quinone compounds, and adducts of phosphonium compounds and silane compounds. Compounds are more preferred. Tetra-substituted phosphonium compounds are particularly preferred when emphasizing fluidity, and addition of phosphobetaine compounds, phosphine compounds and quinone compounds when emphasizing the low modulus of heat of cured resin compositions. In particular, an adduct of a phosphonium compound and a silane compound is particularly preferable when importance is attached to the latent curing property.

本発明の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などの1級ホスフィン、ジメチルホスフィン、ジフェニルホスフィンなどの2級ホスフィン、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などの3級ホスフィンが挙げられる。   Examples of the organic phosphine that can be used in the resin composition of the present invention include primary phosphine such as ethylphosphine and phenylphosphine, secondary phosphine such as dimethylphosphine and diphenylphosphine, trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, and triphenyl. Tertiary phosphine such as phosphine.

本発明の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(1)で表される化合物などが挙げられる。   Examples of the tetra-substituted phosphonium compound that can be used in the resin composition of the present invention include compounds represented by the following general formula (1).

Figure 2013077784
Figure 2013077784

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

一般式(1)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(1)で表される化合物を沈殿させることができる。一般式(1)で表される化合物において、リン原子に結合するR3、R4、R5及びR6がフェニル基であり、かつAHはヒドロキシル基を芳香環に有する化合物、すなわちフェノール類であり、かつAは該フェノール類のアニオンであるのが好ましい。本発明における前記フェノール類としては、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコールなどの単環式フェノール類、ナフトール、ジヒドロキシナフタレン、アントラキノールなどの縮合多環式フェノール類、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなどのビスフェノール類、フェニルフェノール、ビフェノールなどの多環式フェノール類などが例示される。   Although the compound represented by General formula (1) is obtained as follows, for example, it is not limited to this. First, a tetra-substituted phosphonium halide, an aromatic organic acid and a base are mixed in an organic solvent and mixed uniformly to generate an aromatic organic acid anion in the solution system. Then, when water is added, the compound represented by the general formula (1) can be precipitated. In the compound represented by the general formula (1), R3, R4, R5 and R6 bonded to the phosphorus atom are phenyl groups, and AH is a compound having a hydroxyl group in an aromatic ring, that is, phenols, and A Is preferably an anion of the phenol. Examples of the phenols in the present invention include monocyclic phenols such as phenol, cresol, resorcin, and catechol, condensed polycyclic phenols such as naphthol, dihydroxynaphthalene, and anthraquinol, bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S. Examples include polycyclic phenols such as bisphenols, phenylphenol, and biphenol.

本発明の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(2)で表される化合物などが挙げられる。   Examples of the phosphobetaine compound that can be used in the resin composition of the present invention include compounds represented by the following general formula (2).

Figure 2013077784
Figure 2013077784

ただし、上記一般式(2)において、X1は炭素数1〜3のアルキル基、Y1はヒドロキシル基を表す。iは0〜5の整数であり、jは0〜4の整数である。   However, in the said General formula (2), X1 represents a C1-C3 alkyl group and Y1 represents a hydroxyl group. i is an integer of 0 to 5, and j is an integer of 0 to 4.

一般式(2)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、3級ホスフィンであるトリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩とを接触させ、トリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩が有するジアゾニウム基とを置換させる工程を経て得られる。しかしこれに限定されるものではない。   The compound represented by the general formula (2) is obtained, for example, as follows. First, it is obtained through a step of bringing a triaromatic substituted phosphine that is a tertiary phosphine into contact with a diazonium salt and replacing the triaromatic substituted phosphine and the diazonium group of the diazonium salt. However, the present invention is not limited to this.

本発明の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(3)で表される化合物などが挙げられる。   Examples of the adduct of a phosphine compound and a quinone compound that can be used in the resin composition of the present invention include a compound represented by the following general formula (3).

Figure 2013077784
Figure 2013077784

ただし、上記一般式(3)において、Pはリン原子を表す。R7、R8及びR9は炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。R10、R11及びR12は水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよく、R10とR11が結合して環状構造となっていてもよい。   However, in the said General formula (3), P represents a phosphorus atom. R7, R8 and R9 each represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and may be the same or different from each other. R10, R11 and R12 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and may be the same or different from each other, and R10 and R11 may be bonded to form a cyclic structure.

ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるホスフィン化合物としては、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)ホスフィンなどの芳香環に無置換又はアルキル基、アルコキシル基などの置換基が存在するものが好ましく、アルキル基、アルコキシル基などの置換基としては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。   Examples of the phosphine compound used for the adduct of the phosphine compound and the quinone compound include aromatic compounds such as triphenylphosphine, tris (alkylphenyl) phosphine, tris (alkoxyphenyl) phosphine, trinaphthylphosphine, and tris (benzyl) phosphine. Those having a substituent such as a substituent or an alkyl group and an alkoxyl group are preferred, and examples of the substituent such as an alkyl group and an alkoxyl group include those having 1 to 6 carbon atoms. From the viewpoint of availability, triphenylphosphine is preferable.

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。   In addition, examples of the quinone compound used for the adduct of the phosphine compound and the quinone compound include o-benzoquinone, p-benzoquinone, and anthraquinones. Among them, p-benzoquinone is preferable from the viewpoint of storage stability.

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3級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など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。   As a method for producing an adduct of a phosphine compound and a quinone compound, the adduct can be obtained by contacting and mixing in a solvent in which both organic tertiary phosphine and benzoquinone can be dissolved. As the solvent, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone which have low solubility in the adduct are preferable. However, the present invention is not limited to this.

一般式(3)で表される化合物において、リン原子に結合するR7、R8及びR9がフェニル基であり、かつR10、R11及びR12が水素原子である化合物、すなわち1,4−ベンゾキノンとトリフェニルホスフィンを付加させた化合物が樹脂組成物の硬化物の熱時弾性率を低く維持できる点で好ましい。   In the compound represented by the general formula (3), R7, R8 and R9 bonded to the phosphorus atom are phenyl groups, and R10, R11 and R12 are hydrogen atoms, that is, 1,4-benzoquinone and triphenyl A compound to which phosphine is added is preferable in that the elastic modulus during heating of the cured product of the resin composition can be kept low.

本発明の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、例えば下記一般式(4)で表される化合物などが挙げられる。   Examples of the adduct of a phosphonium compound and a silane compound that can be used in the resin composition of the present invention include compounds represented by the following general formula (4).

Figure 2013077784
Figure 2013077784

ただし、上記一般式(4)において、Pはリン原子を表し、Siは珪素原子を表す。R13、R14、R15及びR16は、それぞれ、芳香環又は複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。式中X2は、基Y2及びY3と結合する有機基である。式中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。   However, in the said General formula (4), P represents a phosphorus atom and Si represents a silicon atom. R13, R14, R15 and R16 each represents an organic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, or an aliphatic group, and may be the same or different from each other. In formula, X2 is an organic group couple | bonded with group Y2 and Y3. In formula, X3 is an organic group couple | bonded with group Y4 and Y5. Y2 and Y3 represent a group formed by releasing a proton from a proton donating group, and groups Y2 and Y3 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure. Y4 and Y5 represent a group formed by releasing a proton from a proton donating group, and groups Y4 and Y5 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure. X2 and X3 may be the same or different from each other, and Y2, Y3, Y4, and Y5 may be the same or different from each other. Z1 is an organic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, or an aliphatic group.

一般式(4)において、R13、R14、R15及びR16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などが挙げられ、これらの中でも、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基などの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。   In the general formula (4), as R13, R14, R15 and R16, for example, phenyl group, methylphenyl group, methoxyphenyl group, hydroxyphenyl group, naphthyl group, hydroxynaphthyl group, benzyl group, methyl group, ethyl group, Examples thereof include n-butyl group, n-octyl group and cyclohexyl group. Among these, aromatic group having a substituent such as phenyl group, methylphenyl group, methoxyphenyl group, hydroxyphenyl group, hydroxynaphthyl group or the like. A substituted aromatic group is more preferred.

また、一般式(4)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(4)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、好ましくはカルボキシシル基および/または水酸基を2個以上有する有機酸が例示されるが、より好ましくは芳香環を構成する2個以上の炭素に各々カルボキシル基または水酸基を有する芳香族化合物、さらに好ましくは芳香環を構成する隣接する少なくとも2個の炭素に水酸基を有する芳香族化合物が例示される。   Moreover, in General formula (4), X2 is an organic group couple | bonded with Y2 and Y3. Similarly, X3 is an organic group bonded to the groups Y4 and Y5. Y2 and Y3 are groups formed by proton-donating groups releasing protons, and groups Y2 and Y3 in the same molecule are combined with a silicon atom to form a chelate structure. Similarly, Y4 and Y5 are groups formed by proton-donating groups releasing protons, and groups Y4 and Y5 in the same molecule are combined with a silicon atom to form a chelate structure. The groups X2 and X3 may be the same or different from each other, and the groups Y2, Y3, Y4, and Y5 may be the same or different from each other. The groups represented by -Y2-X2-Y3- and -Y4-X3-Y5- in general formula (4) are composed of groups in which a proton donor releases two protons. The proton donor is preferably an organic acid having two or more carboxysyl groups and / or hydroxyl groups, more preferably two or more carbons constituting an aromatic ring each having a carboxyl group. Alternatively, an aromatic compound having a hydroxyl group, more preferably an aromatic compound having a hydroxyl group on at least two adjacent carbons constituting the aromatic ring is exemplified.

プロトン供与体の具体例としては、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などが挙げられるが、これらの中でも、カテコール、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレンがより好ましい。   Specific examples of the proton donor include, for example, catechol, pyrogallol, 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,2′-biphenol, 1,1′-bi-2-naphthol, salicylic acid, 1 -Hydroxy-2-naphthoic acid, 3-hydroxy-2-naphthoic acid, chloranilic acid, tannic acid, 2-hydroxybenzyl alcohol, 1,2-cyclohexanediol, 1,2-propanediol and glycerin, Among these, catechol, 1,2-dihydroxynaphthalene, and 2,3-dihydroxynaphthalene are more preferable.

また、一般式(4)中のZ1は、芳香環又は複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表し、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など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など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など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一般式(4)の熱安定性が向上するという点で、より好ましい。   Z1 in the general formula (4) represents an organic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, or an aliphatic group. Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, Aliphatic hydrocarbon groups such as hexyl group and octyl group, aromatic hydrocarbon groups such as phenyl group, benzyl group, naphthyl group and biphenyl group, glycidyloxypropyl group, mercaptopropyl group, aminopropyl group and vinyl group Although a reactive substituent etc. are mentioned, Among these, a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a naphthyl group, and a biphenyl group are more preferable at the point that the thermal stability of General formula (4) improves.

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などのシラン化合物、2,3−ジヒドロキシナフタレンなど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など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。   As a method for producing an adduct of a phosphonium compound and a silane compound, a silane compound such as phenyltrimethoxysilane and a proton donor such as 2,3-dihydroxynaphthalene are added to a flask containing methanol, and then dissolved. Sodium methoxide-methanol solution is added dropwise with stirring. Furthermore, when a solution prepared by dissolving a tetra-substituted phosphonium halide such as tetraphenylphosphonium bromide prepared in methanol in methanol is added dropwise with stirring at room temperature, crystals are precipitated. The precipitated crystals are filtered, washed with water, and vacuum dried to obtain an adduct of a phosphonium compound and a silane compound. However, it is not limited to this.

本発明の樹脂組成物に用いることができる硬化促進剤(D)の配合割合は、全樹脂組成物中0.1質量%以上、1質量%以下であることが好ましい。硬化促進剤(D)の配合量が上記範囲内であると、充分な硬化性、流動性を得ることができる。   It is preferable that the mixture ratio of the hardening accelerator (D) which can be used for the resin composition of this invention is 0.1 to 1 mass% in all the resin compositions. When the blending amount of the curing accelerator (D) is within the above range, sufficient curability and fluidity can be obtained.

カップリング剤としては、例えば、エポキシシラン、アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシランなどのシラン化合物等が挙げられ、エポキシ樹脂等と無機充填材との間で反応又は作用し、エポキシ樹脂等と無機充填材の界面の濡れ性や界面の強度を向上させるものが好ましい。   Examples of the coupling agent include silane compounds such as epoxy silane, amino silane, ureido silane, mercapto silane, etc., and react or act between the epoxy resin and the inorganic filler, and the epoxy resin and the inorganic filler. Those which improve the wettability of the interface and the strength of the interface are preferred.

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などが挙げられる。   Examples of the epoxy silane include γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, β- (3,4 epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. Etc.

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などが挙げられる。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、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などが挙げられる。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。   Examples of the aminosilane include γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, and N-β (aminoethyl) γ-aminopropyl. Methyldimethoxysilane, N-phenylγ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenylγ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, N-6- (aminohexyl) 3 -Aminopropyltrimethoxysilane, N- (3- (trimethoxysilylpropyl) -1,3-benzenedimethanane, etc. Potential of protecting the primary amino moiety of aminosilane by reacting with ketone or aldehyde It may be used as an aminosilane coupling agent. Examples of the ureidosilane include γ-ureidopropyltriethoxysilane, hexamethyldisilazane, etc. Examples of the mercaptosilane include γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane. A silane coupling agent that exhibits the same function as a mercaptosilane coupling agent by thermal decomposition such as bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide and bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, These silane coupling agents may be pre-hydrolyzed, and these silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.

本発明の樹脂組成物に用いることができるカップリング剤の配合割合の下限値としては、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。カップリング剤の配合割合の下限値が上記範囲内であれば、無機充填材と硬化性樹脂との濡れ性が向上し樹脂組成物の流動性が向上することで充填性などの成形性が向上する。また、カップリング剤の上限値としては、全樹脂組成物中1.0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。カップリング剤の配合割合の上限値が上記範囲内であれば、バリなどの成形性が低下するおそれが少なく好ましい。   The lower limit of the proportion of the coupling agent that can be used in the resin composition of the present invention is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, and particularly preferably 0% in the resin composition. .1% by mass or more. If the lower limit value of the coupling agent blending ratio is within the above range, the wettability between the inorganic filler and the curable resin is improved, and the fluidity of the resin composition is improved, thereby improving the moldability such as fillability. To do. Moreover, as an upper limit of a coupling agent, 1.0 mass% or less is preferable in all the resin compositions, More preferably, it is 0.8 mass% or less, Most preferably, it is 0.6 mass% or less. If the upper limit of the mixing ratio of the coupling agent is within the above range, it is preferable that the moldability such as burrs is not lowered.

なお、原材料は、前記材料のうち所定の材料が省略されていてもよく、また、前記以外の材料を含んでいてもよい。他の材料としては、例えば、着色剤、離型剤、低応力剤、難燃剤等が挙げられる。   In addition, as for the raw material, the predetermined material may be abbreviate | omitted among the said materials, and the material other than the above may be included. Examples of other materials include a colorant, a release agent, a low stress agent, and a flame retardant.

難燃剤としては、例えば、臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、ノンハロ・ノンアンチモン系等が挙げられる。ノンハロ・ノンアンチモン系の難燃剤としては、例えば、有機燐、金属水和物、窒素含有樹脂等が挙げられる。   Examples of the flame retardant include brominated epoxy resin, antimony oxide, and non-halo / non-antimony type. Examples of the non-halo / non-antimony flame retardant include organic phosphorus, metal hydrate, nitrogen-containing resin, and the like.

(粉砕(第1の粉砕))
図1に示すように、粉砕装置により、硬化性樹脂および必要に応じて本発明で使用するその他の成分の粉末材料および第1の無機充填材の粉末材料を含む原材料を所定の粒度分布となるように粉砕(微粉砕)する。この粉砕工程では、主に、第1の無機充填材以外の原材料が粉砕される。なお、原材料に第1の無機充填材が含まれることにより、粉砕装置の壁面へ原材料が付着するのを抑えることができ、また、相対的に比重の大きい無機充填材とその他の有機成分が衝突することで容易かつ確実に、原材料を微細に粉砕することができる。このようにして、硬化性樹脂、第1の無機充填材、さらには硬化促進剤等の複数種の粉末材料を含む第1の組成物が得られる。
(Crushing (first crushing))
As shown in FIG. 1, the raw material containing the curable resin and the powder material of the other components used in the present invention and the powder material of the first inorganic filler, if necessary, has a predetermined particle size distribution. Grind (finely pulverize) as follows. In this crushing step, raw materials other than the first inorganic filler are mainly pulverized. In addition, by including the first inorganic filler in the raw material, it is possible to suppress the raw material from adhering to the wall surface of the pulverizer, and the inorganic filler having a relatively large specific gravity collides with other organic components. By doing so, the raw material can be finely pulverized easily and reliably. Thus, the 1st composition containing multiple types of powder materials, such as curable resin, a 1st inorganic filler, and also a hardening accelerator, is obtained.

粉砕装置としては、例えば、連続式回転ボールミル、気流式粉砕機(気流式の粉砕装置)等を用いることができるが、気流式粉砕機を用いることが好ましい。本実施形態では、好ましい態様の一例として後述する気流式の粉砕装置1を用いる。なお、この粉砕工程および粉砕装置1については、後に詳述する。   As the pulverizer, for example, a continuous rotary ball mill, an airflow pulverizer (airflow pulverizer) or the like can be used, but an airflow pulverizer is preferably used. In the present embodiment, an airflow type pulverizing apparatus 1 described later is used as an example of a preferable aspect. The pulverization step and the pulverizer 1 will be described in detail later.

なお、本工程で使用する第1の無機充填材を予めカップリング剤などで表面処理することや、第1の無機充填材と硬化性樹脂等の粉末材料とカップリング剤などの表面処理剤を併存させて粉砕処理することもできる。   The first inorganic filler used in this step is surface-treated with a coupling agent in advance, or the first inorganic filler, a powder material such as a curable resin, and a surface treatment agent such as a coupling agent are used. It can also coexist and be pulverized.

(表面処理)
第2の無機充填材の粉末材料に対し、表面処理を行う。この表面処理としては、例えば、第2の無機充填材の粉末材料の表面にカップリング剤等を付着させる。第2の無機充填材の表面にカップリング剤を付着させることにより、硬化性樹脂を含む第2の無期充填材以外の成分と第2の無機充填材とがなじみ易くなり、第2の無機充填材と硬化性樹脂との濡れ性が向上することを起点として樹脂組成物の流動性や均一性が向上することで充填性などの成形性が向上する。このようにして、第2の無機充填材の粉末材料を含む第2の組成物が得られる。この表面処理工程については、後に詳述する。
(surface treatment)
A surface treatment is performed on the powder material of the second inorganic filler. As this surface treatment, for example, a coupling agent or the like is attached to the surface of the powder material of the second inorganic filler. By attaching a coupling agent to the surface of the second inorganic filler, the components other than the second indefinite filler containing the curable resin and the second inorganic filler can be easily combined, and the second inorganic filler The moldability such as filling property is improved by improving the fluidity and uniformity of the resin composition starting from the improvement of the wettability between the material and the curable resin. Thus, the 2nd composition containing the powder material of the 2nd inorganic filler is obtained. This surface treatment process will be described in detail later.

(混合)
次に、混合装置により、前記粉砕工程で得られた第1の組成物および前記表面処理工程で得られた第2の組成物を混合する。この混合装置としては、例えば、回転羽根を有する高速混合装置等を用いることができる。
(mixture)
Next, the first composition obtained in the pulverization step and the second composition obtained in the surface treatment step are mixed with a mixing device. As this mixing device, for example, a high-speed mixing device having rotating blades can be used.

(混練)
次に、混練装置により、前記混合された混合物を混練する。この混練装置としては、例えば、1軸型混練押出機、2軸型混練押出機等の押出混練機や、ミキシングロール等のロール式混練機を用いることができるが、2軸型混練押出機を用いることが好ましい。本実施形態では、好ましい態様の一例として1軸型混練押出機、2軸型混練押出機を用いる事例にて説明する。なお、この混練工程については、後に詳述する。
(Kneading)
Next, the mixed mixture is kneaded with a kneader. As this kneading apparatus, for example, an extrusion kneader such as a uniaxial kneading extruder, a biaxial kneading extruder, or a roll kneader such as a mixing roll can be used. It is preferable to use it. In this embodiment, an example of using a single-screw kneading extruder and a twin-screw kneading extruder will be described as an example of a preferred mode. This kneading step will be described in detail later.

(脱気)
次に、必要に応じて脱気装置により、前記混練された樹脂組成物に対し脱気を行う。
(Degassing)
Next, the kneaded resin composition is deaerated by a deaeration device as necessary.

(シート化)
次に、シート化装置により、前記脱気した塊状の樹脂組成物をシート状に成形し、シート状の樹脂組成物を得る。このシート化装置としては、例えば、シーティングロール等を用いることができる。
(Sheet)
Next, the degassed bulk resin composition is formed into a sheet shape by a sheet forming apparatus to obtain a sheet-shaped resin composition. For example, a sheeting roll or the like can be used as the sheet forming apparatus.

(冷却)
次に、冷却装置により、前記シート状の樹脂組成物を冷却する。これにより、樹脂組成物の粉砕を容易かつ確実に行うことができる。
(cooling)
Next, the sheet-shaped resin composition is cooled by a cooling device. Thereby, grinding | pulverization of a resin composition can be performed easily and reliably.

(粉砕(第2の粉砕))
次に、粉砕装置により、シート状の樹脂組成物を所定の粒度分布となるように粉砕し、粉末状の樹脂組成物を得る。この粉砕装置としては、例えば、ハンマーミル、石臼式磨砕機、ロールクラッシャー等を用いることができる。
(Crushing (second crushing))
Next, the sheet-shaped resin composition is pulverized with a pulverizer so as to have a predetermined particle size distribution to obtain a powdered resin composition. As this pulverizer, for example, a hammer mill, a stone mill, a roll crusher or the like can be used.

なお、顆粒状または粉末状の樹脂組成物を得る方法としては、上記のシート化工程、冷却工程、粉砕工程を経ずに、例えば、混練装置の出口に小径を有するダイスを設置して、ダイスから吐出される溶融状態の樹脂組成物を、カッター等で所定の長さに切断することにより顆粒状または粉末状の樹脂組成物を得るホットカット法に代表される造粒法を用いることもできる。この場合、ホットカット法等の造粒法により顆粒状または粉末状の樹脂組成物を得た後、樹脂組成物の温度があまり下がらないうちに脱気を行うことが好ましい。   As a method for obtaining a granular or powdery resin composition, for example, a die having a small diameter is installed at the outlet of the kneader without passing through the sheet forming step, the cooling step, and the pulverizing step. It is also possible to use a granulation method typified by a hot cut method for obtaining a granular or powdery resin composition by cutting a molten resin composition discharged from a predetermined length with a cutter or the like . In this case, after obtaining a granular or powdery resin composition by a granulation method such as a hot cut method, it is preferable to perform deaeration before the temperature of the resin composition is lowered so much.

(タブレット化)
次に、タブレット状の成形体を製造する場合には、成形体製造装置(打錠装置)により、前記粉末状の樹脂組成物を圧縮成形し、成形体(圧縮体)である樹脂組成物を得ることができる。
(Tablet)
Next, when manufacturing a tablet-shaped molded body, the powdered resin composition is compression-molded by a molded body manufacturing apparatus (tablet apparatus), and a resin composition that is a molded body (compressed body) is obtained. Can be obtained.

なお、樹脂組成物の製造方法においては、前記タブレット化工程を省略し、粉末状の樹脂組成物を完成体としてもよい。   In addition, in the manufacturing method of a resin composition, the said tableting process is abbreviate | omitted and it is good also considering a powdery resin composition as a completed body.

図5に示すように、この樹脂組成物は、例えば、半導体パッケージ(ICパッケージ)(半導体装置)100における半導体チップ(ICチップ)(半導体素子)120の封止に用いられる。樹脂組成物で半導体チップ120を封止するには、樹脂組成物を、例えばトランスファー成形等により成形し、封止材(封止部)140として半導体チップ120を封止する方法が挙げられる。   As shown in FIG. 5, this resin composition is used, for example, for sealing a semiconductor chip (IC chip) (semiconductor element) 120 in a semiconductor package (IC package) (semiconductor device) 100. In order to seal the semiconductor chip 120 with the resin composition, there is a method in which the resin composition is molded by, for example, transfer molding or the like, and the semiconductor chip 120 is sealed as the sealing material (sealing portion) 140.

すなわち、半導体パッケージ100は、回路基板(基板)110(図5では後述する封止材140と同じ寸法で記載しているが、寸法は適宜調整可能である)と、回路基板110上に金属バンプ(接続部)130を介して電気的に接続された半導体チップ120とを有しており、樹脂組成物で構成される封止材140により、半導体チップ120が封止されている。また、半導体チップ120を封止する際は、樹脂組成物が、回路基板110と半導体チップ120との間の隙間(ギャップ)にも充填され、その樹脂組成物で構成される封止材140により補強がなされる。   That is, the semiconductor package 100 includes a circuit board (substrate) 110 (in FIG. 5, the dimensions are the same as those of a sealing material 140 described later, but the dimensions can be adjusted as appropriate) and metal bumps on the circuit board 110. The semiconductor chip 120 is sealed with a sealing material 140 made of a resin composition. The semiconductor chip 120 is electrically connected via a (connecting portion) 130. Further, when the semiconductor chip 120 is sealed, the resin composition is also filled in a gap (gap) between the circuit board 110 and the semiconductor chip 120, and the sealing material 140 made of the resin composition is used. Reinforcement is made.

ここで、樹脂組成物をトランスファー成形により成形して半導体チップ120を封止する際は、複数の半導体チップ120をまとめて封止するモールドアレイパッケージ(MAP)と呼ばれる方法を用いることが好ましい。この場合は、半導体チップ120を例えば行列状に並べて樹脂組成物で封止した後、個々に切り分ける。このような方法で複数の半導体チップ120をまとめて封止する場合は、半導体チップ120を1個ずつ封止する場合に比べて、樹脂組成物の流動性がさらに良好である必要がある。なお、半導体チップ120を1個ずつ封止してもよいことは、言うまでもない。   Here, when the semiconductor chip 120 is sealed by molding the resin composition by transfer molding, it is preferable to use a method called a mold array package (MAP) in which a plurality of semiconductor chips 120 are sealed together. In this case, the semiconductor chips 120 are arranged in a matrix, for example, and sealed with a resin composition, and then individually cut. When encapsulating a plurality of semiconductor chips 120 by such a method, the fluidity of the resin composition needs to be better than when encapsulating the semiconductor chips 120 one by one. Needless to say, the semiconductor chips 120 may be sealed one by one.

また、トランスファー成形の際の金型温度は、160〜190℃程度であることが好ましく、樹脂組成物の注入圧力は、3〜12MPa程度であることが好ましい。また、トランスファー成形の際は、金型内を減圧することが好ましい。   Further, the mold temperature during transfer molding is preferably about 160 to 190 ° C., and the injection pressure of the resin composition is preferably about 3 to 12 MPa. In addition, it is preferable to reduce the pressure in the mold during transfer molding.

なお、樹脂組成物は、半導体チップ120と回路基板110との間の間隙距離(ギャップ長)Gが15〜100μm程度の場合に好適に用いることができ、20〜70
μm程度の場合により好適に用いることができる。
The resin composition can be suitably used when the gap distance (gap length) G between the semiconductor chip 120 and the circuit board 110 is about 15 to 100 μm.
It can be preferably used in the case of about μm.

次に、粉砕装置1について説明する。
なお、当該粉砕装置1は、一例であり、これに限定されるものではない。例えば、各寸法は、一例であり、他の寸法にしてもよい。
Next, the pulverizing apparatus 1 will be described.
In addition, the said grinding | pulverization apparatus 1 is an example, It is not limited to this. For example, each dimension is an example, and other dimensions may be used.

図2に示す粉砕装置1は、樹脂組成物を製造する際の粉砕工程で使用される粉砕装置である。図2〜図4に示すように、粉砕装置1は、気流により、複数種の粉末材料を含む原材料を粉砕する気流式の粉砕装置であり、原材料を粉砕する粉砕部2と、冷却装置3と、高圧空気発生装置4と、粉砕された原材料を貯留する貯留部5とを備えている。   A pulverization apparatus 1 shown in FIG. 2 is a pulverization apparatus used in a pulverization step when producing a resin composition. As shown in FIGS. 2 to 4, the pulverizing apparatus 1 is an airflow type pulverizing apparatus that pulverizes raw materials including a plurality of types of powder materials by an air current, and includes a pulverizing unit 2 that pulverizes the raw materials, a cooling device 3, The high-pressure air generator 4 and the storage part 5 for storing the pulverized raw material are provided.

粉砕部2は、円筒状(筒状)をなす部位を有するチャンバ6を備えており、このチャンバ6内において、原材料を粉砕するように構成されている。なお、粉砕の際は、チャンバ6において、空気(気体)の旋回流が生じている。   The pulverizing unit 2 includes a chamber 6 having a cylindrical (tubular) portion, and the raw material is pulverized in the chamber 6. Note that air (gas) swirling flow is generated in the chamber 6 during pulverization.

チャンバ6の寸法は、特に限定されないが、チャンバ6の内径の平均値は、10〜50cm程度であることが好ましく、15〜30cm程度であることがより好ましい。なお、チャンバ6の内径は、図示の構成では上下方向に沿って一定であるが、これに限らず、上下方向に沿って変化していてもよい。   Although the dimension of the chamber 6 is not specifically limited, It is preferable that the average value of the internal diameter of the chamber 6 is about 10-50 cm, and it is more preferable that it is about 15-30 cm. The inner diameter of the chamber 6 is constant along the vertical direction in the configuration shown in the drawing, but is not limited to this, and may vary along the vertical direction.

チャンバ6の底部61には、粉砕された原材料を排出する出口62が形成されている。この出口62は、底部61の中央部に位置している。また、出口62の形状は、特に限定されないが、図示の構成では、円形をなしている。また、出口62の寸法は、特に限定されないが、その直径が3〜30cm程度であることが好ましく、7〜15cm程度であることがより好ましい。   An outlet 62 for discharging the pulverized raw material is formed at the bottom 61 of the chamber 6. The outlet 62 is located at the center of the bottom 61. Further, the shape of the outlet 62 is not particularly limited, but is circular in the illustrated configuration. Moreover, the dimension of the outlet 62 is not particularly limited, but the diameter is preferably about 3 to 30 cm, and more preferably about 7 to 15 cm.

また、チャンバ6の底部61には、一端が出口62に連通し、他端が貯留部5に連通する管路(管体)64が設けられている。   The bottom portion 61 of the chamber 6 is provided with a pipe line (tube body) 64 having one end communicating with the outlet 62 and the other end communicating with the storage portion 5.

また、底部61の出口62の近傍には、その出口62の周囲を囲う壁部63が形成されている。この壁部63により、粉砕の際、原材料が不本意に出口62から排出してしまうことを防止することができる。   Further, a wall portion 63 surrounding the periphery of the outlet 62 is formed in the vicinity of the outlet 62 of the bottom portion 61. The wall portion 63 can prevent the raw material from being unintentionally discharged from the outlet 62 during pulverization.

壁部63は、筒状をなしており、図示の構成では、壁部63の内径は、上下方向に沿って一定であり、外径は、上側から下側に向かって漸増している。すなわち、壁部63の高さ(上下方向の長さ)は、外周側から内周側に向かって漸増している。また、壁部63は、側面視で、凹状に湾曲している。これにより、粉砕された原材料は、出口62に円滑に向かって移動することができる。   The wall portion 63 has a cylindrical shape. In the configuration shown in the drawing, the inner diameter of the wall portion 63 is constant along the vertical direction, and the outer diameter gradually increases from the upper side to the lower side. That is, the height (length in the vertical direction) of the wall portion 63 gradually increases from the outer peripheral side toward the inner peripheral side. Moreover, the wall part 63 is curving in concave shape by side view. Thereby, the pulverized raw material can move smoothly toward the outlet 62.

また、チャンバ6の上部の出口62(管路64)に対応する位置には、突起部65が形成されている。この突起部65の先端(下端)は、図示の構成では、壁部63の上端(出口62)よりも上側に位置しているが、これに限らず、突起部65の先端が壁部63の上端よりも下側に位置していてもよく、また、突起部65の先端と壁部63の上端との上下方向の位置が一致していてもよい。   Further, a protrusion 65 is formed at a position corresponding to the outlet 62 (pipe 64) at the top of the chamber 6. The tip (lower end) of the projection 65 is located above the upper end (exit 62) of the wall 63 in the configuration shown in the drawing. The upper end of the protrusion 65 and the upper end of the wall 63 may coincide with each other in the vertical direction.

なお、壁部63および突起部65の寸法は、それぞれ、特に限定されないが、壁部63の上端(出口62)から突起部65の先端(下端)までの長さLは、−10〜10mm程度であることが好ましく、−5〜1mm程度であることがより好ましい。   In addition, although the dimension of the wall part 63 and the projection part 65 is not specifically limited, respectively, The length L from the upper end (exit 62) of the wall part 63 to the front-end | tip (lower end) of the projection part 65 is about -10-10 mm. It is preferable that it is about -5 to 1 mm.

前記長さLの符号の「−」は、突起部65の先端が壁部63の上端よりも下側に位置することを意味し、「+」は、突起部65の先端が壁部63の上端よりも上側に位置することを意味する。   The sign “−” of the length L means that the tip of the protrusion 65 is located below the upper end of the wall 63, and “+” means that the tip of the protrusion 65 is on the wall 63. It means to be located above the upper end.

また、チャンバ6の側部(側面)には、後述する高圧空気発生装置4から送出された空気(気体)をそのチャンバ6内に噴出する複数のノズル(第1のノズル)71が設置されている。各ノズル71は、チャンバ6の周方向に沿って配置されている。隣り合う2つのノズル71の間の間隔(角度間隔)は、等しくてもよく、また、異なっていてもよいが、等しく設定されていることが好ましい。また、ノズル71は、平面視で、チャンバ6の半径(ノズル71の先端を通る半径)の方向に対して傾斜するように設置されている。なお、ノズル71の数は、特に限定されないが、5〜8程度であることが好ましい。   In addition, a plurality of nozzles (first nozzles) 71 for ejecting air (gas) sent from a high-pressure air generator 4 (described later) into the chamber 6 are installed on the side (side) of the chamber 6. Yes. Each nozzle 71 is arranged along the circumferential direction of the chamber 6. The interval (angular interval) between two adjacent nozzles 71 may be equal or different, but is preferably set equal. Further, the nozzle 71 is installed so as to be inclined with respect to the direction of the radius of the chamber 6 (radius passing through the tip of the nozzle 71) in plan view. The number of nozzles 71 is not particularly limited, but is preferably about 5 to 8.

前記各ノズル71および高圧空気発生装置4により、チャンバ6内に空気(気体)の旋回流を生じさせる旋回流生成手段の主要部が構成される。   The nozzles 71 and the high-pressure air generator 4 constitute the main part of the swirling flow generating means for generating a swirling flow of air (gas) in the chamber 6.

また、チャンバ6の側部には、高圧空気発生装置4から送出された空気により、原材料をそのチャンバ6内に噴出(導入)するノズル(第2のノズル)72が設置されている。ノズル72がチャンバ6の側部に設置されていることにより、そのノズル72からチャンバ6内に噴出した原材料は、瞬時に、空気の旋回流に乗り、旋回を開始することができる。   In addition, a nozzle (second nozzle) 72 that ejects (introduces) the raw material into the chamber 6 by air sent from the high-pressure air generator 4 is installed on the side of the chamber 6. Since the nozzle 72 is installed on the side of the chamber 6, the raw material ejected from the nozzle 72 into the chamber 6 can instantaneously get on the swirling flow of air and start swirling.

チャンバ6の側部におけるノズル72の位置は、特に限定されないが、図示の構成では、隣り合う2つのノズル71の間に配置されている。また、ノズル72の上下方向の位置は、ノズル71と同じでもよく、また、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。また、ノズル72は、平面視で、チャンバ6の半径(ノズル72の先端を通る半径)の方向に対して傾斜するように設置されている。   The position of the nozzle 72 on the side of the chamber 6 is not particularly limited, but in the illustrated configuration, it is disposed between two adjacent nozzles 71. The position of the nozzle 72 in the vertical direction may be the same as or different from the nozzle 71, but is preferably the same. Further, the nozzle 72 is installed so as to be inclined with respect to the direction of the radius of the chamber 6 (radius passing through the tip of the nozzle 72) in plan view.

例えば、各ノズル71とノズル72とを含めたすべてのノズルは、等間隔(等角度間隔)に配置されている構成とすることができる。この場合は、ノズル72の隣に位置する2つのノズル71の間の間隔は、その他の隣り合う2つのノズル71の間の間隔の2倍になる。また、各ノズル71が等間隔(等角度間隔)に設置され、ノズル72が隣り合う2つのノズル71の中間位置に配置されている構成とすることもできる。粉砕効率という観点では、各ノズル71が等間隔(等角度間隔)に設置され、ノズル72が隣り合う2つのノズル71の中間位置に配置されている構成とすることが好ましい。   For example, all nozzles including each nozzle 71 and nozzle 72 can be configured to be arranged at equal intervals (equal angular intervals). In this case, the interval between the two nozzles 71 located next to the nozzle 72 is twice the interval between the other two adjacent nozzles 71. Moreover, it can also be set as the structure by which each nozzle 71 is installed at equal intervals (equal angular interval), and the nozzle 72 is arrange | positioned in the intermediate position of the two adjacent nozzles 71. FIG. From the viewpoint of crushing efficiency, it is preferable that the nozzles 71 are installed at equal intervals (equal angular intervals), and the nozzles 72 are arranged at an intermediate position between two adjacent nozzles 71.

また、ノズル72の上部には、ノズル72内に連通し、原材料を供給する筒状の供給部(供給手段)73が設置されている。供給部73の上側の端部(上端部)は、その内径が下側から上側に向かって漸増するテーパ状をなしている。また、供給部73の上端の開口(上端開口)は、供給口を構成しており、チャンバ6内の空気の旋回流の中心からずれた位置に配置されている。この供給部73から供給された原材料は、ノズル72からチャンバ6内に供給される。   In addition, a cylindrical supply section (supply means) 73 that communicates with the nozzle 72 and supplies raw materials is installed on the upper portion of the nozzle 72. The upper end portion (upper end portion) of the supply unit 73 has a tapered shape in which the inner diameter gradually increases from the lower side toward the upper side. Further, the opening (upper end opening) at the upper end of the supply unit 73 constitutes a supply port, and is disposed at a position shifted from the center of the swirling flow of air in the chamber 6. The raw material supplied from the supply unit 73 is supplied from the nozzle 72 into the chamber 6.

貯留部5は、貯留部5内の空気(気体)を排出する空気抜き部51を有している。この空気抜き部51は、図示の構成では、貯留部5の上部に設けられている。また、空気抜き部51には、空気(気体)を通過させ、原材料を通過させないフィルタが設けられている。そのフィルタとしては、例えば、濾布等を用いることができる。   The reservoir 5 has an air vent 51 that discharges air (gas) in the reservoir 5. The air vent 51 is provided in the upper portion of the reservoir 5 in the illustrated configuration. The air vent 51 is provided with a filter that allows air (gas) to pass therethrough and does not allow the raw materials to pass. For example, a filter cloth or the like can be used as the filter.

高圧空気発生装置4は、管路81を介して冷却装置3に接続され、冷却装置3は、途中で複数に分岐する管路82を介して前記粉砕部2の各ノズル71およびノズル72に接続されている。   The high-pressure air generator 4 is connected to the cooling device 3 via a pipe 81, and the cooling device 3 is connected to each nozzle 71 and nozzle 72 of the pulverizing unit 2 via a pipe 82 that branches into a plurality on the way. Has been.

高圧空気発生装置4は、空気(気体)を圧縮して高圧の空気(圧縮空気)を送出する)装置であり、送出する空気の流量や圧力を調整し得るよう構成されている。また、高圧空気発生装置4は、送出する空気を乾燥させ、その湿度を低下させる機能を有し、送出する空気の湿度を調整し得るよう構成されている。この高圧空気発生装置4により、前記空気は、ノズル71および72から噴出される前(チャンバ6内に供給される前)に乾燥する。したがって、高圧空気発生装置4は、圧力調整手段および湿度調整手段の機能を有している。   The high-pressure air generator 4 is a device that compresses air (gas) and delivers high-pressure air (compressed air), and is configured to adjust the flow rate and pressure of the air to be sent. The high-pressure air generator 4 has a function of drying the air to be sent out and reducing its humidity, and is configured to adjust the humidity of the air to be sent out. The high-pressure air generator 4 dries the air before being ejected from the nozzles 71 and 72 (before being supplied into the chamber 6). Therefore, the high-pressure air generator 4 has functions of pressure adjusting means and humidity adjusting means.

冷却装置3は、高圧空気発生装置4から送出された空気をノズル71および72から噴出される前(チャンバ6内に供給される前)に冷却する装置であり、その空気の温度を調整し得るよう構成されている。したがって、冷却装置3は、温度調整手段の機能を有している。この冷却装置3としては、例えば、水冷液体冷媒式の装置、気体冷媒式の装置等を用いることができる。   The cooling device 3 is a device that cools the air sent from the high-pressure air generating device 4 before it is ejected from the nozzles 71 and 72 (before being supplied into the chamber 6), and the temperature of the air can be adjusted. It is configured as follows. Therefore, the cooling device 3 has a function of temperature adjusting means. As the cooling device 3, for example, a water-cooled liquid refrigerant type device, a gas refrigerant type device, or the like can be used.

次に、粉砕工程を説明する。
(粉砕工程(第1の粉砕工程))
この粉砕工程では、粉砕装置1により、硬化性樹脂(硬化剤、カップリング剤等の本発明で使用する成分を含んでもよい)の粉末材料および第1の無機充填材の粉末材料を含む原材料を所定の粒度分布となるように粉砕(微粉砕)する。すなわち、粉砕装置1により、硬化性樹脂および第1の無機充填材等の複数種の粉末材料を含む原材料をさらに微細に粉砕し、所定の粒度分布の原材料(第1の組成物)を得る。これにより、粗粒をカットした微細な無機充填材を含む本発明の原材料の混練工程において、硬化性樹脂が溶解し易くなり、原材料を容易かつ確実に混練することができ、半導体チップを封止する際の流動性および硬化性に優れた樹脂組成物を製造することができる。
Next, the grinding process will be described.
(Crushing step (first crushing step))
In this pulverization step, the pulverizing apparatus 1 is used to supply a raw material containing a powder material of a curable resin (which may include components used in the present invention such as a curing agent and a coupling agent) and a powder material of the first inorganic filler. Grind (pulverize) to obtain a predetermined particle size distribution. That is, the pulverizing apparatus 1 further finely pulverizes the raw material containing a plurality of types of powder materials such as the curable resin and the first inorganic filler, thereby obtaining a raw material (first composition) having a predetermined particle size distribution. As a result, in the kneading process of the raw material of the present invention including the fine inorganic filler from which coarse particles are cut, the curable resin is easily dissolved, and the raw material can be kneaded easily and reliably, and the semiconductor chip is sealed. The resin composition excellent in the fluidity | liquidity and sclerosis | hardenability at the time of doing can be manufactured.

ここで、第1の無機充填材は、本工程において粉砕する必要はないが、原材料が第1の無機充填材を含むことにより、粉砕装置1によりその原材料を粉砕する際、チャンバ6の内面に原材料が付着することを抑制することができ、また、比重が重く、容易には溶融しない無機充填材とその他の成分が衝突することで容易かつ確実に、原材料を微細に粉砕することができる。   Here, the first inorganic filler does not need to be pulverized in this step, but when the raw material includes the first inorganic filler, the pulverizing apparatus 1 pulverizes the raw material on the inner surface of the chamber 6. Adhesion of the raw material can be suppressed, and the raw material can be finely pulverized easily and reliably by collision of an inorganic filler which has a high specific gravity and does not easily melt and other components.

第1の粉砕工程における原材料中の第1の無機充填材の含有率は、前記粉砕効率を考慮すると5〜70質量%程度であることが好ましく、20〜60質量%程度であることがより好ましい。   The content of the first inorganic filler in the raw material in the first pulverization step is preferably about 5 to 70% by mass, more preferably about 20 to 60% by mass in consideration of the pulverization efficiency. .

なお、最終的な製品中の無機充填材の含有率は、樹脂組成物と半導体チップとの熱膨張係数差を小さくすることができ、より信頼性の高い半導体パッケージを得るために50〜90質量%程度であることが好ましく、75〜88質量%程度であることがより好ましい。   In addition, the content of the inorganic filler in the final product can reduce the difference in thermal expansion coefficient between the resin composition and the semiconductor chip, and 50 to 90 mass to obtain a more reliable semiconductor package. % Is preferable, and about 75 to 88% by mass is more preferable.

また、チャンバ6内に供給する空気の圧力は、0.3MPa以上に設定することが好ましく、0.5〜0.8MPa程度に設定することがより好ましい。   The pressure of the air supplied into the chamber 6 is preferably set to 0.3 MPa or more, and more preferably set to about 0.5 to 0.8 MPa.

前記圧力が前記下限値未満であると、他の条件にもよるが、粉砕能力が不十分となり、原材料を微細に粉砕することができず、目標の粒度分布を得ることができない虞がある。また、前記圧力が大きすぎると、空気抜き部51の構造にもよるが、貯留部5内の内圧が上がり粉砕能力が低下するなどの不具合が生じる。   If the pressure is less than the lower limit, although depending on other conditions, the pulverization ability becomes insufficient, the raw material cannot be finely pulverized, and the target particle size distribution may not be obtained. On the other hand, if the pressure is too large, depending on the structure of the air vent 51, problems such as an increase in the internal pressure in the reservoir 5 and a decrease in the pulverizing ability occur.

また、チャンバ6内に供給する空気量は、1Nm/分(0℃、1気圧での空気量)以上に設定することが好ましく、3〜5Nm/分程度に設定することがより好ましい。 The amount of air supplied into the chamber 6 is preferably set to 1 Nm 3 / min or more (0 ° C., 1 atm), and more preferably about 3 to 5 Nm 3 / min.

前記空気量が前記下限値未満であると、チャンバ6の内径の平均値等の諸条件によっては、粉砕能力が不十分となり、原材料を微細に粉砕することができず、目標の粒度分布を得ることができない虞がある。また、前記流量が大きすぎると、空気抜き部51の構造にもよるが、貯留部5内の内圧が上がり粉砕能力が低下するなどの不具合が生じる。   When the amount of air is less than the lower limit, depending on various conditions such as the average value of the inner diameter of the chamber 6, the pulverization ability becomes insufficient, the raw material cannot be finely pulverized, and the target particle size distribution is obtained. There is a possibility that it cannot be done. On the other hand, if the flow rate is too large, depending on the structure of the air vent 51, problems such as an increase in the internal pressure of the reservoir 5 and a decrease in the pulverization ability occur.

また、チャンバ6内に供給される空気の温度は、20℃以下に設定することが好ましく、15℃以下に設定することがより好ましく、0〜5℃程度に設定することがさらに好ましい。   The temperature of the air supplied into the chamber 6 is preferably set to 20 ° C. or less, more preferably set to 15 ° C. or less, and further preferably set to about 0 to 5 ° C.

前記温度が前記上限値を超えると、他の条件にもよるが、粉砕の際に原材料がチャンバ6の内面に付着し、これにより収率が低下してしまう。また、前記温度が低すぎると、結露、吸湿による特性低下が起こる。   When the temperature exceeds the upper limit, although depending on other conditions, the raw material adheres to the inner surface of the chamber 6 during pulverization, thereby reducing the yield. On the other hand, if the temperature is too low, characteristic deterioration due to condensation or moisture absorption occurs.

また、チャンバ6内に供給される空気の湿度は、40%RH以下に設定することが好ましく、0〜15%RH程度に設定することがより好ましい。   Further, the humidity of the air supplied into the chamber 6 is preferably set to 40% RH or less, and more preferably set to about 0 to 15% RH.

前記温度が前記上限値を超えると、他の条件にもよるが、粉砕の際に原材料が吸湿し、樹脂組成物の硬化性等の特性が低下し、成形性が悪化してしまう。   When the temperature exceeds the upper limit, although depending on other conditions, the raw material absorbs moisture during pulverization, and the properties such as curability of the resin composition are lowered, and the moldability is deteriorated.

なお、前記空気の旋回流の流量および湿度は、それぞれ、高圧空気発生装置4において、目標値に調整(設定)することができ、また、前記空気の温度は、冷却装置3において、目標値に調整(設定)することができる。   The flow rate and humidity of the swirling flow of air can be adjusted (set) to the target values in the high-pressure air generator 4, respectively, and the temperature of the air can be adjusted to the target value in the cooling device 3. It can be adjusted (set).

原材料を粉砕する際は、高圧空気発生装置4および冷却装置3を作動させ、供給部73から原材料を供給する。   When the raw material is pulverized, the high pressure air generator 4 and the cooling device 3 are operated to supply the raw material from the supply unit 73.

高圧空気発生装置4からは、圧縮された高圧の空気(圧縮空気)が送出され、その空気は、冷却装置3で冷却され、各ノズル71およびノズル72からチャンバ6内に噴出する。これにより、チャンバ6においては、空気の旋回流が生じている。   Compressed high-pressure air (compressed air) is sent from the high-pressure air generator 4, and the air is cooled by the cooling device 3 and ejected from the nozzles 71 and 72 into the chamber 6. As a result, a swirling flow of air is generated in the chamber 6.

供給された原材料は、前記高圧空気発生装置4から送出された空気により、ノズル72からチャンバ6内に噴出(導入)され、そのチャンバ6内において、前記旋回流により旋回し、粒子同士が衝突することで粉砕される。そして、各粒子は、その質量(粒径)が減少するにつれて、チャンバ6の中心部に向かって集まり、壁部63を乗り越えて、出口62から排出され、管路64内を通り、貯留部5へ移送され、貯留される。   The supplied raw material is ejected (introduced) from the nozzle 72 into the chamber 6 by the air sent from the high-pressure air generator 4, and swirls in the chamber 6 by the swirling flow, and particles collide with each other. It is crushed by. Then, as the mass (particle diameter) decreases, each particle gathers toward the center of the chamber 6, gets over the wall 63, is discharged from the outlet 62, passes through the pipe 64, and is stored in the reservoir 5. Transferred to and stored.

一方、貯留部5内に流入した空気は、空気抜き部51から外部に排出される。このため、この粉砕装置1では、サイクロン方式の分気装置を設ける必要がなく、そのサイクロン方式の分気装置を設けないことにより、収率を向上させることができる。   On the other hand, the air that has flowed into the reservoir 5 is discharged from the air vent 51 to the outside. For this reason, in this pulverization apparatus 1, it is not necessary to provide a cyclone type separation device, and the yield can be improved by not providing the cyclone type separation device.

この粉砕工程を行うことにより、原材料は、微細に粉砕され、分級も行われる。この場合、原材料の粒度分布は、粒径250μm以上が3質量%以下、粒径150μm以上、250μm未満が15質量%以下、粒径150μm未満が80質量%以上とすることが好ましく、粒径250μm以上が2質量%以下、粒径150μm以上、250μm未満が10質量%以下、粒径150μm未満が90質量%以上とすることがより好ましい。これにより、混練工程において、硬化性樹脂が溶融し易くなり、原材料を容易かつ確実に混練することができ、半導体チップを封止する際の流動性および硬化性に優れた樹脂組成物を製造することができる。   By performing this pulverization step, the raw material is finely pulverized and classified. In this case, the particle size distribution of the raw material is preferably such that the particle size is 250 μm or more, 3% by mass or less, the particle size is 150 μm or more, less than 250 μm is 15% by mass or less, and the particle size less than 150 μm is 80% by mass or more. More preferably, the above is 2% by mass or less, the particle size is 150 μm or more, less than 250 μm is 10% by mass or less, and the particle size less than 150 μm is 90% by mass or more. Thereby, in the kneading step, the curable resin is easily melted, the raw materials can be easily and reliably kneaded, and a resin composition excellent in fluidity and curability when sealing a semiconductor chip is manufactured. be able to.

また、粉砕後の原材料の平均粒径は、1〜100μm程度であることが好ましく、5〜50μm程度であることがより好ましい。これにより、混練工程において、硬化性樹脂が溶融し易くなり、原材料を容易かつ確実に混練することができる。   The average particle size of the raw material after pulverization is preferably about 1 to 100 μm, more preferably about 5 to 50 μm. Thereby, in the kneading step, the curable resin is easily melted, and the raw materials can be kneaded easily and reliably.

ここで、本発明で使用する粉砕前の第1の無機充填材の平均粒径は、0.1〜30μm程度であることが好ましく、1〜10μm程度であることがより好ましい。また、第1の無機充填材は、24μmを超える粒子の含有率が1質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以下であることがより好ましい。なお、第1の無機充填材において、24μmを超える粒子の含有率は、0であってもよい。これにより、回路基板と半導体チップとの間の間隙距離が小さい場合でも、その回路基板と半導体チップとの間に第1の樹脂組成物を充填する際、回路基板と半導体チップとの間に第1の無機充填材が引っ掛かってしまうことを防止することができる。   Here, the average particle diameter of the first inorganic filler before pulverization used in the present invention is preferably about 0.1 to 30 μm, and more preferably about 1 to 10 μm. The first inorganic filler preferably has a particle content of more than 24 μm of 1% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less. In the first inorganic filler, the content ratio of particles exceeding 24 μm may be zero. As a result, even when the gap distance between the circuit board and the semiconductor chip is small, the first resin composition is filled between the circuit board and the semiconductor chip. It is possible to prevent one inorganic filler from being caught.

また、第1の無機充填材の平均粒径と第2の無機充填材の平均粒径の大小関係は限定されるものではなく、材料設計によって適宜選択されるものである。   Moreover, the magnitude relationship between the average particle diameter of the first inorganic filler and the average particle diameter of the second inorganic filler is not limited, and is appropriately selected depending on the material design.

なお、第1の無機充填材や粉砕後の原材料の粒度分布、平均粒径、最大粒径等は、例えばレーザー回折式粒度分布測定装置(島津製作所製、SALD−7000等)を用いて測定することができる。   The particle size distribution, average particle size, maximum particle size, and the like of the first inorganic filler and the raw material after pulverization are measured using, for example, a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus (manufactured by Shimadzu Corporation, SALD-7000, etc.). be able to.

なお、この粉砕工程に先立って、混合装置により、原材料を混合することが好ましい。この混合装置としては、例えば、回転羽根を有する高速混合装置やドラムミキサー等を用いることができる。   In addition, it is preferable to mix a raw material with a mixing apparatus prior to this grinding | pulverization process. As this mixing apparatus, for example, a high-speed mixing apparatus having a rotating blade, a drum mixer, or the like can be used.

なお、本発明では第1の無機充填材にカップリング剤などの表面処理剤を使用して表面処理を行うことを妨げるものではなく、第1の無機充填材を予め表面処理した後本工程を実施してもよいし、第1の無機充填材と硬化性樹脂等の成分を粉砕する際に表面処理剤を接触させる等適宜処理方法の選択も可能である。   In addition, in this invention, it does not prevent performing surface treatment using surface treatment agents, such as a coupling agent, for the 1st inorganic filler, but after carrying out surface treatment of the 1st inorganic filler beforehand, this process is carried out. It may be carried out, or it is possible to appropriately select a treatment method such as bringing a surface treatment agent into contact with the first inorganic filler and components such as a curable resin.

次に、表面処理工程を説明する。
(表面処理工程)
この表面処理工程では、所定の表面処理装置により、第2の無機充填材の粉末材料の表面にカップリング剤等の処理液を付着させ、処理液が付着した第2の無機充填材、すなわち、処理液が付着した第2の無機充填材を含む粉末材料(第2の組成物)を得る。第2の無機充填材の表面にカップリング剤を付着させることにより、硬化性樹脂を含む第2の無期充填材以外の成分と第2の無機充填材とがなじみ易くなり、第2の無機充填材と硬化性樹脂との濡れ性が向上することを起点として樹脂組成物の流動性や均一性が向上することで充填性などの成形性が向上する。
Next, the surface treatment process will be described.
(Surface treatment process)
In this surface treatment step, a treatment liquid such as a coupling agent is attached to the surface of the powder material of the second inorganic filler by a predetermined surface treatment apparatus, that is, the second inorganic filler to which the treatment liquid is attached, that is, A powder material (second composition) containing the second inorganic filler to which the treatment liquid is attached is obtained. By attaching a coupling agent to the surface of the second inorganic filler, the components other than the second indefinite filler containing the curable resin and the second inorganic filler can be easily combined, and the second inorganic filler The moldability such as filling property is improved by improving the fluidity and uniformity of the resin composition starting from the improvement of the wettability between the material and the curable resin.

また、第2の無機充填材の平均粒径は、0.1〜30μm程度であることが好ましく、1〜10μm程度であることがより好ましい。また、第2の無機充填材は、24μmを超える粒子の含有率が1質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以下であることがより好ましい。なお、第2の無機充填材において、24μmを超える粒子の含有率は、0であってもよい。これにより、回路基板と半導体チップとの間の間隙距離が小さい場合でも、その回路基板と半導体チップとの間に樹脂組成物を充填する際、回路基板と半導体チップとの間に第2の無機充填材が引っ掛かってしまうことを防止することができる。   Moreover, it is preferable that the average particle diameter of a 2nd inorganic filler is about 0.1-30 micrometers, and it is more preferable that it is about 1-10 micrometers. Moreover, it is preferable that the content rate of the particle | grains exceeding 24 micrometers is 1 mass% or less, and, as for a 2nd inorganic filler, it is more preferable that it is 0.1 mass% or less. In the second inorganic filler, the content ratio of particles exceeding 24 μm may be zero. Thus, even when the gap distance between the circuit board and the semiconductor chip is small, when the resin composition is filled between the circuit board and the semiconductor chip, the second inorganic material is interposed between the circuit board and the semiconductor chip. It is possible to prevent the filler from being caught.

また、樹脂組成物中の前記第1の無機充填材と第2の無機充填材との質量比は、第1の無機充填材:第2の無機充填材が、10:90〜90:10であることが好ましく、20:80〜80:20であることがより好ましく、30:70〜70:30であることがさらに好ましい。   The mass ratio of the first inorganic filler to the second inorganic filler in the resin composition is such that the first inorganic filler: second inorganic filler is 10:90 to 90:10. Preferably, it is 20:80 to 80:20, more preferably 30:70 to 70:30.

次に、混合工程を説明する。
(混合工程)
この混合工程では、混合装置により、粉砕工程で得られた第1の組成物および表面処理工程で得られた第2の組成物を混合する。この混合装置としては、例えば、回転羽根を有する高速混合装置等を用いることができる。
Next, the mixing process will be described.
(Mixing process)
In this mixing step, the first composition obtained in the pulverization step and the second composition obtained in the surface treatment step are mixed by a mixing device. As this mixing device, for example, a high-speed mixing device having rotating blades can be used.

この混合工程で混合された混合物の粒度分布は、粒径250μm以上が2質量%以下、粒径150μm以上、250μm未満が15質量%以下、粒径150μm未満が80質量%以上とすることが好ましく、粒径250μm以上が1質量%以下、粒径150μm以上、250μm未満が10質量%以下、粒径150μm未満が90質量%以上とすることがより好ましい。また、混合物の平均粒径は、1〜100μm程度であることが好ましく、5〜50μm程度であることがより好ましい。これにより、混練工程において、硬化性樹脂が溶融し易くなり、原材料を容易かつ確実に混練することができ、半導体チップを封止する際の流動性および硬化性に優れた樹脂組成物を製造することができる。   The particle size distribution of the mixture mixed in this mixing step is preferably such that a particle size of 250 μm or more is 2% by mass or less, a particle size of 150 μm or more, less than 250 μm is 15% by mass or less, and a particle size of less than 150 μm is 80% by mass or more. More preferably, the particle size is 250 μm or more, 1% by mass or less, the particle size is 150 μm or more, less than 250 μm is 10% by mass or less, and the particle size is less than 150 μm is 90% by mass or more. Moreover, it is preferable that the average particle diameter of a mixture is about 1-100 micrometers, and it is more preferable that it is about 5-50 micrometers. Thereby, in the kneading step, the curable resin is easily melted, the raw materials can be easily and reliably kneaded, and a resin composition excellent in fluidity and curability when sealing a semiconductor chip is manufactured. be able to.

次に、混練工程を説明する。
(混練工程)
この混練工程では、混練装置により、混合工程で混合された混合物(原材料)を混練する。混練装置としては、当業者に公知のミキシングロール、1軸型混練押出機、2軸型混練押出機等を使用可能であるが、1軸型混練押出機、2軸型混練押出機が好ましく、2軸型混練押出機がより好ましい。
Next, the kneading process will be described.
(Kneading process)
In this kneading step, the mixture (raw material) mixed in the mixing step is kneaded by a kneading device. As the kneading apparatus, a mixing roll known to those skilled in the art, a single screw kneading extruder, a twin screw kneading extruder, and the like can be used, but a single screw kneading extruder, a twin screw kneading extruder are preferable, A twin-screw kneading extruder is more preferable.

また、混練装置を用いて、前記混合物1kgあたりに与える混練エネルギーを、0.01〜0.5kWh/kg程度とすることが好ましく、0.05〜0.4kWh/kg程度とすることがより好ましい。本発明における混練エネルギーとは、混練装置が材料を定常的に混練している際の電力値を時間あたりの材料の処理量で除した値である。   In addition, the kneading energy given per kg of the mixture using a kneading apparatus is preferably about 0.01 to 0.5 kWh / kg, more preferably about 0.05 to 0.4 kWh / kg. . The kneading energy in the present invention is a value obtained by dividing the power value when the kneading apparatus is constantly kneading the material by the processing amount of the material per time.

本発明では第1の粉砕工程、表面処理工程を採用することで粗粒をカットした微細な無機充填材を使用する樹脂組成物の混練においても低い混練エネルギーで十分な混練が可能となる。   In the present invention, by employing the first pulverization step and the surface treatment step, sufficient kneading can be performed with low kneading energy even in the kneading of the resin composition using the fine inorganic filler from which coarse particles have been cut.

前記混練エネルギーが前記下限値よりも小さいと、混合物を十分に混練することができず、混合物中の樹脂などの有機成分と無機充填材の濡れ性を向上させたり、成分の均一性を十分に得ることができない場合がある。また、前記混練エネルギーが前記上限値よりも大きいと、混合物の反応が急速に進むため、樹脂組成物の流動性の低下など成形性等が低下する虞がある。   If the kneading energy is smaller than the lower limit value, the mixture cannot be sufficiently kneaded, improving the wettability of organic components such as resin and inorganic filler in the mixture, or sufficiently uniform the components. You may not get it. On the other hand, when the kneading energy is larger than the upper limit, the reaction of the mixture proceeds rapidly, so that there is a possibility that moldability and the like such as a decrease in fluidity of the resin composition may be deteriorated.

また、加熱温度は、70〜140℃程度であることが好ましく、90〜130℃程度であることがより好ましい。これにより、混合物を確実に混練することができる。   Moreover, it is preferable that heating temperature is about 70-140 degreeC, and it is more preferable that it is about 90-130 degreeC. Thereby, a mixture can be knead | mixed reliably.

また、混練時間は、2〜20分程度であることが好ましく、5〜15分程度であることがより好ましい。これにより、混合物を確実に混練することができる。   The kneading time is preferably about 2 to 20 minutes, more preferably about 5 to 15 minutes. Thereby, a mixture can be knead | mixed reliably.

以上説明したように、前記樹脂組成物の製造方法によれば、粗粒をカットした微細な無機充填材を含んでいても、半導体チップを封止する際の流動性および硬化性に優れた樹脂組成物を提供することができる。これにより、樹脂組成物により半導体チップを封止する際の樹脂組成物の成形性が向上し、また、半導体チップと回路基板との間に樹脂組成物を確実に充填するための所謂狭いギャップへの回り込み性を確保することができ、半導体パッケージの信頼性を向上させることができる。   As described above, according to the method for producing the resin composition, a resin excellent in fluidity and curability when sealing a semiconductor chip, even if it contains a fine inorganic filler obtained by cutting coarse particles. A composition can be provided. As a result, the moldability of the resin composition when the semiconductor chip is sealed with the resin composition is improved, and the so-called narrow gap for reliably filling the resin composition between the semiconductor chip and the circuit board is achieved. The wraparound property can be ensured, and the reliability of the semiconductor package can be improved.

そして、特に、粉砕装置1を用いて原材料を粉砕し、前記特定の混練エネルギーにて、好ましくは1軸型または2軸型混練押出機を用いて、混合工程で混合された混合物を混練することにより、微細な無機充填材を含み、流動性および硬化性に優れた樹脂組成物を容易かつ確実に製造することができる。   In particular, the raw material is pulverized using the pulverizing apparatus 1 and the mixture mixed in the mixing step is preferably kneaded with the specific kneading energy, preferably using a uniaxial or biaxial kneading extruder. Thus, a resin composition containing a fine inorganic filler and excellent in fluidity and curability can be easily and reliably produced.

以上、本発明の樹脂組成物の製造方法、樹脂組成物および半導体装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。また、本発明に、他の任意の工程が付加されていてもよい。   As mentioned above, although the manufacturing method of the resin composition of this invention, the resin composition, and the semiconductor device were demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to this. Moreover, the other arbitrary processes may be added to this invention.

次に、本発明の具体的実施例について説明する。なお、表1では最終的にすべて混合した際の組成物の配合を示した。   Next, specific examples of the present invention will be described. Table 1 shows the composition of the composition when all were finally mixed.

(実施例1)
<原材料>
<第1の組成物の原材料>
[第1の無機充填材]
・アドマテックス(株)製SO−25H(平均粒径0.5μm、24μmを超える粒子0.1%以下):22.50質量部
Example 1
<Raw materials>
<Raw material of the first composition>
[First inorganic filler]
-SO-25H manufactured by Admatechs Co., Ltd. (average particle size 0.5 μm, particles exceeding 24 μm 0.1% or less): 22.50 parts by mass

[硬化性樹脂]
・日本化薬(株)製NC−3000(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、エポキシ当量276g/eq、軟化点57℃):8.33質量部
[Curable resin]
-Nippon Kayaku Co., Ltd. NC-3000 (phenol aralkyl type epoxy resin having a biphenylene skeleton, epoxy equivalent 276 g / eq, softening point 57 ° C.): 8.33 parts by mass

[硬化剤]
・日本化薬(株)製GPH−65(ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、水酸基当量196g/eq、軟化点65℃):5.52質量部
[Curing agent]
-Nippon Kayaku Co., Ltd. GPH-65 (phenol aralkyl resin having a biphenylene skeleton, hydroxyl group equivalent 196 g / eq, softening point 65 ° C.): 5.52 parts by mass

[硬化促進剤]
・硬化促進剤1(下記式(5)で表される硬化促進剤):0.30質量部
[Curing accelerator]
Curing accelerator 1 (curing accelerator represented by the following formula (5)): 0.30 parts by mass

Figure 2013077784
Figure 2013077784

[イオン捕捉剤]
・協和化学工業(株)製DHT−4H(ハイドロタルサイト):0.15質量部
[Ion scavenger]
-DHT-4H (hydrotalcite) manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd .: 0.15 parts by mass

[離型剤]
・クラリアントジャパン(株)製WE−4M(モンタン酸エステルワックス):0.30質量部
[Release agent]
-WE-4M (Montanate ester wax) manufactured by Clariant Japan Co., Ltd .: 0.30 parts by mass

[難燃剤]
・住友化学(株)製CL−303(水酸化アルミニウム):2.50質量部
[Flame retardants]
-CL-303 (aluminum hydroxide) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd .: 2.50 parts by mass

[着色剤]
・三菱化学(株)製MA−600(カーボンブラック):0.30質量部
[Colorant]
-MA-600 (carbon black) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: 0.30 parts by mass

<第2の組成物の原材料>
[第2の無機充填材]
・電気化学工業(株)製溶融球状シリカFB−5LDX(平均粒径4.2μm、24μmを超える粒子0.1質量%以下):59.70質量部
<Raw material of the second composition>
[Second inorganic filler]
-Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. fused spherical silica FB-5LDX (average particle size 4.2 μm, particles greater than 24 μm 0.1 mass% or less): 59.70 parts by mass

[カップリング剤]
・チッソ(株)製GPS−M(γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン):0.20質量部
・チッソ(株)製S810(γ−メルカプトトリプロピルメトキシシラン):0.20質量部
[Coupling agent]
• GPS-M (γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane) manufactured by Chisso Corporation: 0.20 parts by mass • S810 (γ-mercaptotripropylmethoxysilane) manufactured by Chisso Corporation: 0.20 parts by mass

<樹脂組成物の製造>
前述した図2に示す粉砕装置1を用い、下記の条件で、前記第1の組成物の原材料を粉砕し、第1の組成物を得た。粉砕後の第1の組成物の粒度分布および平均粒径は、下記表1に示す通りである。
<Manufacture of resin composition>
The raw material of the first composition was pulverized under the following conditions using the pulverizer 1 shown in FIG. 2 to obtain a first composition. The particle size distribution and average particle size of the first composition after pulverization are as shown in Table 1 below.

チャンバ内に供給する空気の圧力:0.7MPa
チャンバ内に供給する空気の温度:3℃
チャンバ内に供給する空気の湿度:9%RH
Pressure of air supplied into the chamber: 0.7 MPa
Temperature of air supplied into the chamber: 3 ° C
Humidity of the air supplied into the chamber: 9% RH

また、リボンブレンダーを用い、第2の無機充填材の表面にカップリング剤を付着させ、第2の組成物を得た。   Moreover, the coupling agent was made to adhere to the surface of the 2nd inorganic filler using the ribbon blender, and the 2nd composition was obtained.

次に、前記第1の組成物および第2の組成物をヘンシェルミキサーにより混合したのち、2軸型混練押出機を用い、下記の条件で前記混合された混合物を混練した。   Next, after the first composition and the second composition were mixed with a Henschel mixer, the mixed mixture was kneaded under the following conditions using a twin-screw kneading extruder.

混合物1kgあたりに与える混練エネルギー:0.11kWh/kg
加熱温度:110℃
混練時間:7分
Kneading energy given per kg of mixture: 0.11 kWh / kg
Heating temperature: 110 ° C
Kneading time: 7 minutes

次に、前記混練された混練物に対し、脱気、冷却後、粉砕機で粉砕して、粉末状の樹脂組成物を得た。そして、成形体製造装置により、前記粉末状の樹脂組成物を圧縮成形し、樹脂組成物を得た。   Next, the kneaded mixture was degassed, cooled, and then pulverized with a pulverizer to obtain a powdery resin composition. And the said powdery resin composition was compression-molded with the molded object manufacturing apparatus, and the resin composition was obtained.

(実施例2)
原材料を下記のように変更し、下記の条件で、混合物を溶融混練した以外は、前記実施例1と同様にして樹脂組成物を得た。
(Example 2)
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the raw materials were changed as follows and the mixture was melt-kneaded under the following conditions.

<原材料>
<第1の組成物の原材料>
[第1の無機充填材]
・龍森製溶融球状シリカMUF−6:20質量部
<Raw materials>
<Raw material of the first composition>
[First inorganic filler]
-Tatsumori fused spherical silica MUF-6: 20 parts by mass

[カップリング剤]
・チッソ(株)製GPS−M:0.10質量部
[Coupling agent]
-Chisso Co., Ltd. GPS-M: 0.10 parts by mass

[硬化性樹脂]
・日本化薬(株)製NC−3000:7.13質量部
・三菱化学(株)製YL−6810(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量170g/eq、融点47℃):1.81質量部
[Curable resin]
-Nippon Kayaku Co., Ltd. NC-3000: 7.13 parts by mass-Mitsubishi Chemical Co., Ltd. YL-6810 (bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 170 g / eq, melting point 47 ° C): 1.81 parts by mass

[硬化剤]
・日本化薬(株)製GPH−65:1.21質量部
・三井化学(株)製XLC−4L(フェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、水酸基当量165g/eq、軟化点65℃):3.77質量部
[Curing agent]
• Nippon Kayaku Co., Ltd. GPH-65: 1.21 parts by mass • Mitsui Chemicals Co., Ltd. XLC-4L (phenylene skeleton-containing phenol aralkyl resin, hydroxyl group equivalent 165 g / eq, softening point 65 ° C.): 3.77 Parts by mass

[硬化促進剤]
・硬化促進剤1(上記式(5)で表される硬化促進剤):0.33質量部
[Curing accelerator]
Curing accelerator 1 (curing accelerator represented by the above formula (5)): 0.33 parts by mass

[イオン捕捉剤]
・協和化学工業(株)製DHT−4H:0.15質量部
[Ion scavenger]
-DHT-4H manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd .: 0.15 parts by mass

[離型剤]
・クラリアントジャパン(株)製WE−4M:0.30質量部
[Release agent]
-WE-4M manufactured by Clariant Japan Co., Ltd .: 0.30 parts by mass

[難燃剤]
・住友化学(株)製CL−303:2.50質量部
[Flame retardants]
・ Sumitomo Chemical Co., Ltd. CL-303: 2.50 parts by mass

[着色剤]
・三菱化学(株)製MA−600:0.30質量部
[Colorant]
-MA-600 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: 0.30 parts by mass

<第2の組成物の原材料>
[第2の無機充填材]
・龍森製溶融球状シリカMUF−6(平均粒径10.6μm、24μmを超える粒子0.1質量%以下):39.70質量部
・アドマテックス(株)製SO−25H:22.50質量部
<Raw material of the second composition>
[Second inorganic filler]
-Tatsumori fused spherical silica MUF-6 (average particle size 10.6 [mu] m, particles 0.1 mass% or less exceeding 24 [mu] m): 39.70 parts by mass-Admatechs Co., Ltd. SO-25H: 22.50 mass Part

[カップリング剤]
・チッソ(株)製S810:0.20質量部
実施例1に対して、電力値を低減し、原材料の処理量を増やして混合物1kgあたりに与える混練エネルギーを0.05kWh/kgとした。
[Coupling agent]
-Chisso Co., Ltd. S810: 0.20 mass part Compared with Example 1, the power value was reduced, the processing amount of the raw material was increased, and the kneading energy given per kg of the mixture was 0.05 kWh / kg.

(実施例3)
原材料を下記のように変更し、下記の条件で、混合物を溶融混練した以外は、前記実施例1と同様にして樹脂組成物を得た。
(Example 3)
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the raw materials were changed as follows and the mixture was melt-kneaded under the following conditions.

<原材料>
<第1の組成物の原材料>
[第1の無機充填材]
・電気化学工業(株)製溶融球状シリカFB−5LDX:10.00質量部
・アドマテックス(株)製SO−25H:10.00質量部
<Raw materials>
<Raw material of the first composition>
[First inorganic filler]
・ Fused spherical silica FB-5LDX manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd .: 10.00 parts by mass ・ SO-25H manufactured by Admatechs Co., Ltd .: 10.00 parts by mass

[硬化性樹脂]
・三菱化学(株)製YL−6810(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量170g/eq、融点47℃):3.08質量部
・三菱化学(株)製YX−8800(ジヒドロアントラキノン型結晶性エポキシ樹脂、エポキシ当量181g/eq、軟化点109℃):3.08質量部
[Curable resin]
YL-6810 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent 170 g / eq, melting point 47 ° C.): 3.08 parts by mass YX-8800 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (dihydroanthraquinone type crystalline epoxy) Resin, epoxy equivalent 181 g / eq, softening point 109 ° C.): 3.08 parts by mass

[硬化剤]
・新日鐵化学(株)製SN−485(フェニレン骨格含有ナフトールアラルキル樹脂、ナフトールの水酸基の位置はα位、水酸基当量210g/eq、軟化点87℃):2.77質量部
・住友ベークライト(株)製PR−HF−3(フェノールノボラック樹脂、水酸基当量105g/eq、軟化点80℃):1.85質量部
[Curing agent]
SN-485 manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. (phenylene skeleton-containing naphthol aralkyl resin, hydroxyl position of naphthol is α-position, hydroxyl group equivalent 210 g / eq, softening point 87 ° C.): 2.77 parts by mass Sumitomo Bakelite ( PR-HF-3 (phenol novolak resin, hydroxyl group equivalent 105 g / eq, softening point 80 ° C.): 1.85 parts by mass

[硬化促進剤]
・硬化促進剤2(下記式(6)で表される硬化促進剤):0.42質量部
[Curing accelerator]
Curing accelerator 2 (curing accelerator represented by the following formula (6)): 0.42 parts by mass

Figure 2013077784
Figure 2013077784

[イオン捕捉剤]
・協和化学工業(株)製DHT−4H:0.15質量部
[Ion scavenger]
-DHT-4H manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd .: 0.15 parts by mass

[離型剤]
・クラリアントジャパン(株)製WE−4M:0.15質量部
[Release agent]
-WE-4M manufactured by Clariant Japan Co., Ltd .: 0.15 parts by mass

[低応力化剤]
・東レ・ダウコーニング(株)製FZ−3730(シリコーンオイル):0.15質量部
[Low stress agent]
-Toray Dow Corning Co., Ltd. FZ-3730 (silicone oil): 0.15 mass part

[難燃剤]
・住友化学(株)製CL−303:2.50質量部
[Flame retardants]
・ Sumitomo Chemical Co., Ltd. CL-303: 2.50 parts by mass

[着色剤]
・三菱化学(株)製MA−600:0.30質量部
[Colorant]
-MA-600 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: 0.30 parts by mass

<第2の組成物の原材料>
[第2の無機充填材]
・電気化学工業(株)製溶融球状シリカFB−5LDX:60.35質量部
・アドマテックス(株)製SO−25H:5.00質量部
<Raw material of the second composition>
[Second inorganic filler]
-Electrochemical Industry Co., Ltd. fused spherical silica FB-5LDX: 60.35 parts by mass-Admatechs Co., Ltd. SO-25H: 5.00 parts by mass

[カップリング剤]
・東レ・ダウコーニング(株)製CF4083(N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン):0.20質量部
[Coupling agent]
-Toray Dow Corning CF4083 (N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane): 0.20 parts by mass

実施例1とほぼ同様な条件で混練を行い混合物1kgあたりに与える混練エネルギーは0.32kWh/kgとなった。なお、実施例1に対して混練エネルギーが増大したのは、原材料の配合が実施例1と異なるためである。   Kneading was performed under substantially the same conditions as in Example 1, and the kneading energy given per kg of the mixture was 0.32 kWh / kg. The kneading energy increased compared to Example 1 because the raw material composition was different from Example 1.

(実施例4)
1軸押出機を用い、下記の条件で、混合物を溶融混練した以外は、前記実施例1と同様にして樹脂組成物を得た。
Example 4
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixture was melt-kneaded under the following conditions using a single screw extruder.

実施例1に対し、電力値を増やし、原材料の処理量を低減し、混合物1kgあたりに与える混練エネルギーを0.39kWh/kgとした。   Compared to Example 1, the power value was increased, the raw material throughput was reduced, and the kneading energy applied per kg of the mixture was 0.39 kWh / kg.

(比較例1)
下記のように製造方法のうちの混練工程までを変更した以外は、前記実施例1と同様にして樹脂組成物を得た。
(Comparative Example 1)
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the steps up to the kneading step in the production method were changed as described below.

<樹脂組成物の製造>
ヘンシェルミキサーを用い、下記の条件で、実施例1にて使用した第1の組成物の原材料および第2の組成物の原材料を粉砕した。粉砕後の原材料の粒度分布および平均粒径は、下記表1に示す通りである。
ヘンシェルミキサーの回転数:150rpm
<Manufacture of resin composition>
Using a Henschel mixer, the raw materials of the first composition and the second composition used in Example 1 were pulverized under the following conditions. The particle size distribution and average particle size of the raw materials after pulverization are as shown in Table 1 below.
Henschel mixer speed: 150 rpm

次に、1軸型混練押出機を用い、下記の条件で、前記粉砕後の原材料を混練した。
原材料1kgあたりに与える混練エネルギー:0.63kWh/kg
加熱温度:100℃
混練時間:9分
以降の製造方法は、実施例1と同様である。
Next, the pulverized raw materials were kneaded under the following conditions using a single-screw kneading extruder.
Kneading energy given per 1 kg of raw material: 0.63 kWh / kg
Heating temperature: 100 ° C
Kneading time: 9 minutes The subsequent manufacturing method is the same as in Example 1.

(比較例2)
第2の組成物の原材料のうちの溶融球状シリカFB−5LDXと混練条件を下記のように変更した以外は、前記実施例1と同様にして樹脂組成物を得た。
(Comparative Example 2)
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fused spherical silica FB-5LDX of the raw materials of the second composition and the kneading conditions were changed as follows.

[無機充填材]
・電気化学工業(株)製球状溶融シリカFB−950(平均粒径38μm、24μmを超える粒子37質量%):59.70質量部
原材料1kgあたりに与える混練エネルギー:0.17kWh/kg
加熱温度:100℃
混練時間:7分
[Inorganic filler]
-Spherical fused silica FB-950 manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. (average particle size 38 μm, particles 37% by mass exceeding 24 μm): 59.70 parts by mass Kneading energy given per 1 kg of raw material: 0.17 kWh / kg
Heating temperature: 100 ° C
Kneading time: 7 minutes

[評価]
実施例1〜4、比較例1および2に対し、それぞれ、下記のようにして樹脂組成物の各評価を行った。その結果は、下記表1に示す通りである。
[Evaluation]
For each of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, each evaluation of the resin composition was performed as follows. The results are as shown in Table 1 below.

(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)製KTS−15)を用いて、ANSI/ASTM D 3123−72に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、保圧時間120秒の条件にて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。スパイラルフロー値は、70cm以上であれば問題はなく、80cm以上であれば、良好な成形性を得ることができる。
(Spiral flow)
Using a low-pressure transfer molding machine (KTS-15 manufactured by Kotaki Seiki Co., Ltd.), a mold for spiral flow measurement according to ANSI / ASTM D 3123-72, a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 6.9 MPa, The resin composition was injected under a pressure time of 120 seconds, and the flow length was measured. The spiral flow is a fluidity parameter, and the larger the value, the better the fluidity. If the spiral flow value is 70 cm or more, there is no problem, and if it is 80 cm or more, good moldability can be obtained.

(ゲルタイム(硬化性))
175℃に制御された熱板上に、樹脂組成物を載せ、スパチュラで約1回/秒のストロークで練る。樹脂組成物が熱により溶解してから硬化するまでの時間を測定し、ゲルタイムとした。ゲルタイムは、数値が小さい方が、硬化が速いことを示す。
(Gel time (curability))
The resin composition is placed on a hot plate controlled at 175 ° C. and kneaded with a spatula at a stroke of about 1 time / second. The time from when the resin composition was melted by heat until it was cured was measured and used as the gel time. The gel time indicates that the smaller the value, the faster the curing.

(高化式フロー粘度)
島津製作所(株)製のフローテスタCFT−500Cを用いて、温度175℃、荷重40kgf(ピストン面積1cm)、ダイ穴直径0.50mm、ダイ長さ1.00mmの試験条件で溶解した樹脂組成物のみかけの粘度ηを測定した。このみかけの粘度ηは、次の計算式より算出した。なお、Qは単位時間あたりに流れる樹脂組成物の流量である。また、高化式フロー粘度は、数値が小さい方が、低粘度であることを示す。
(Elevated flow viscosity)
Using a flow tester CFT-500C manufactured by Shimadzu Corporation, a resin composition dissolved under test conditions of a temperature of 175 ° C., a load of 40 kgf (piston area 1 cm 2 ), a die hole diameter of 0.50 mm, and a die length of 1.00 mm. The apparent viscosity η was measured. This apparent viscosity η was calculated from the following formula. Q is the flow rate of the resin composition flowing per unit time. Further, the higher flow viscosity indicates that the smaller the numerical value, the lower the viscosity.

η=(4πDP/128LQ)×10−3(Pa・秒)
η:みかけの粘度
D:ダイ穴直径(mm)
P:試験圧力(Pa)
L:ダイ長さ(mm)
Q:フローレート(cm/秒)
η = (4πDP / 128LQ) × 10 −3 (Pa · second)
η: Apparent viscosity D: Die hole diameter (mm)
P: Test pressure (Pa)
L: Die length (mm)
Q: Flow rate (cm 3 / sec)

(充填性)
フリップチップBGA(基板は厚さ0.36mmのビスマレイミド・トリアジン樹脂/ガラスクロス基板、パッケージサイズは16×16mm、チップサイズは10×10mm、基板とチップとの間隙は70μm)を、低圧トランスファー成形機(TOWA製、Yシリーズ)を用いて、金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、硬化時間120秒の条件で、樹脂組成物により封止成形した。基板−チップ間の間隙における樹脂組成物の充填性を、超音波探傷機(日立建機My Scorpe)で観察し、未充填が無いものを「○」、未充填があるものを「×」と判断した。
(Fillability)
Flip chip BGA (substrate is bismaleimide / triazine resin / glass cloth substrate with a thickness of 0.36mm, package size is 16x16mm, chip size is 10x10mm, gap between substrate and chip is 70μm), low pressure transfer molding Using a machine (manufactured by TOWA, Y series), the resin composition was sealed and molded under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 6.9 MPa, and a curing time of 120 seconds. The filling property of the resin composition in the gap between the substrate and the chip is observed with an ultrasonic flaw detector (Hitachi Construction Machinery My Scorpe). “○” indicates that there is no unfilling, and “×” indicates that there is no filling. It was judged.

(矩形圧(粘度))
低圧トランスファー成形機(NEC(株)製40tマニュアルプレス)を用いて、金型温度175℃、注入速度177cm/秒の条件にて、幅13mm、厚さ1mm、長さ175mmの矩形状の流路に、樹脂組成物を注入し、流路の上流先端から25mmの位置に埋設した圧力センサーにて圧力の経時変化を測定し、樹脂組成物の流動時における最低圧力を測定した。矩形圧は、溶融粘度のパラメータであり、数値が小さい方が、溶融粘度が低く良好である。矩形圧の値は、6MPa以下であれば問題はなく、5MPa以下であれば、良好な粘度を得ることができる。
(Rectangular pressure (viscosity))
Using a low-pressure transfer molding machine (40t manual press manufactured by NEC), a rectangular flow having a width of 13 mm, a thickness of 1 mm, and a length of 175 mm under the conditions of a mold temperature of 175 ° C. and an injection speed of 177 cm 3 / sec. The resin composition was injected into the channel, the change with time of pressure was measured with a pressure sensor embedded at a position 25 mm from the upstream tip of the channel, and the minimum pressure during the flow of the resin composition was measured. The rectangular pressure is a parameter of melt viscosity, and the smaller the value, the lower the melt viscosity and the better. If the value of the rectangular pressure is 6 MPa or less, there is no problem, and if it is 5 MPa or less, a good viscosity can be obtained.

(硬化トルク比)
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IVPS型)を用い、金型温度175℃にて樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定し、測定開始120秒後の硬化トルク値、300秒後までの最大硬化トルク値を求め、硬化トルク比:(120秒後の硬化トルク値)/(300秒後までの最大硬化トルク値)×100(%)を計算した。キュラストメーターにおける硬化トルクは熱剛性のパラメータであり、硬化トルク比の大きい方が成形直後の熱剛性は良好である。
(Curing torque ratio)
Using a curast meter (Orientec Co., Ltd., JSR Curast Meter IVPS type), the curing torque of the resin composition was measured over time at a mold temperature of 175 ° C., and the curing torque value 120 seconds after the start of measurement. The maximum curing torque value up to 300 seconds later was determined, and the curing torque ratio: (curing torque value after 120 seconds) / (maximum curing torque value after 300 seconds) × 100 (%) was calculated. Curing torque in the curast meter is a parameter of thermal stiffness, and the larger the curing torque ratio, the better the thermal stiffness immediately after molding.

Figure 2013077784
Figure 2013077784

上記表1から明らかなように、実施例1〜4では、スパイラルフロー、ゲルタイム、高化式フロー粘度、充填性、矩形圧および硬化トルク比のすべてにおいて良好な結果が得られた。   As apparent from Table 1 above, in Examples 1 to 4, good results were obtained in all of spiral flow, gel time, elevated flow viscosity, fillability, rectangular pressure and curing torque ratio.

これに対し、本発明の粉砕工程、表面処理工程を実施しない事例である比較例1では、低い混練エネルギーでは混練ができないため、高い混練エネルギーを適用したが、混練が過剰となり、反応が進み過ぎ、ほぼすべての評価が不可能であった。比較例2では、大きな粒子が含まれる汎用シリカを使用した事例であり、充填性以外は良好であったが、基板とチップとの間隙付近に多数の粗粒シリカがつまり、未充填が多発した。   On the other hand, in Comparative Example 1, which is an example in which the pulverization step and the surface treatment step of the present invention are not performed, kneading cannot be performed with low kneading energy, and thus high kneading energy was applied. However, kneading becomes excessive and the reaction proceeds too much. Almost all evaluations were impossible. Comparative Example 2 is an example of using general-purpose silica containing large particles, which was good except for the filling property, but a large number of coarse silica particles, that is, unfilled frequently occurred in the vicinity of the gap between the substrate and the chip. .

1 粉砕装置
2 粉砕部
3 冷却装置
4 高圧空気発生装置
5 貯留部
51 空気抜き部
6 チャンバ
61 底部
62 出口
63 壁部
64 管路
65 突起部
71、72 ノズル
73 供給部
81、82 管路
100 半導体パッケージ
110 回路基板
120 半導体チップ
130 金属バンプ
140 封止材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crusher 2 Crusher 3 Cooling device 4 High pressure air generator 5 Reservoir 51 Air vent 6 Chamber 61 Bottom 62 Exit 63 Wall 64 Pipe 65 Projection 71, 72 Nozzle 73 Supply part 81, 82 Pipe 100 Semiconductor package 110 Circuit board 120 Semiconductor chip 130 Metal bump 140 Sealing material

Claims (9)

基板上に設置された半導体素子を封止する樹脂組成物であって、その封止の際に、前記基板と前記半導体素子との間の隙間にも充填される樹脂組成物を製造する製造方法であって、
硬化性樹脂の粉末材料および第1の無機充填材の粉末材料を含む原材料を粉砕する粉砕工程と、
第2の無機充填材の粉末材料に対し、表面処理を行う表面処理工程と、
粉砕後の前記原材料と、表面処理された前記第2の無機充填材とを混合する混合工程と、
前記混合工程で混合された混合物を混練する混練工程とを有することを特徴とする樹脂組成物の製造方法。
A manufacturing method for manufacturing a resin composition for sealing a semiconductor element placed on a substrate, which is also filled in a gap between the substrate and the semiconductor element during the sealing Because
A pulverizing step of pulverizing a raw material containing a powder material of a curable resin and a powder material of a first inorganic filler;
A surface treatment step of performing a surface treatment on the powder material of the second inorganic filler;
A mixing step of mixing the raw material after pulverization and the surface-treated second inorganic filler;
And a kneading step of kneading the mixture mixed in the mixing step.
前記表面処理工程においては、前記第2の無機充填材の粉末材料の表面に、カップリング剤を付着させる請求項1に記載の樹脂組成物の製造方法。   The method for producing a resin composition according to claim 1, wherein in the surface treatment step, a coupling agent is attached to the surface of the powder material of the second inorganic filler. 前記混合物の平均粒径は、1〜100μmである請求項1または2に記載の樹脂組成物の製造方法。   The method for producing a resin composition according to claim 1 or 2, wherein the mixture has an average particle size of 1 to 100 µm. 前記混合物の粒度分布は、粒径250μm以上が2質量%以下、粒径150μm以上、250μm未満が15質量%以下、粒径150μm未満が80質量%以上である請求項1ないし3のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。   4. The particle size distribution of the mixture is as follows: a particle size of 250 μm or more is 2% by mass or less, a particle size of 150 μm or more, less than 250 μm is 15% by mass or less, and a particle size of less than 150 μm is 80% by mass or more. The manufacturing method of the resin composition of description. 前記原材料は、硬化促進剤を含み、
前記硬化性樹脂は、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂系硬化剤を含む請求項1ないし4のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
The raw material includes a curing accelerator;
The method for producing a resin composition according to claim 1, wherein the curable resin contains an epoxy resin and a phenol resin-based curing agent.
前記粉砕工程では、気流式の粉砕装置を用いる請求項1ないし5のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。   The method for producing a resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein an airflow type pulverizer is used in the pulverization step. 前記混練工程では、2軸型混練押出機を用いる請求項1ないし6のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。   The method for producing a resin composition according to any one of claims 1 to 6, wherein a twin-screw kneading extruder is used in the kneading step. 請求項1ないし7のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法により製造されたことを特徴とする樹脂組成物。   A resin composition produced by the method for producing a resin composition according to claim 1. 基板と、
基板上に設置された半導体素子と、
前記半導体素子を封止し、その封止の際に、前記基板と前記半導体素子との間の隙間にも充填された請求項8に記載の樹脂組成物とを有することを特徴とする半導体装置。
A substrate,
A semiconductor element installed on a substrate;
9. A semiconductor device comprising: the resin element according to claim 8, wherein the semiconductor element is sealed, and the gap between the substrate and the semiconductor element is filled when the semiconductor element is sealed. .
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