JP2018024832A - Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device - Google Patents

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千織 篠▲崎▼
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真 高本
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昌也 光田
和彦 嶽出
Kazuhiko Dakede
和彦 嶽出
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Takahide Matsunaga
隆秀 松永
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technology relating to a solid epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, which is compatible with a flux residue and can incorporate the residue into an encapsulation material.SOLUTION: A solid epoxy resin composition for semiconductor encapsulation is provided, which is to be used in a structure comprising a substrate and the semiconductor element mounted on the substrate, with a flux residue adhering to at least one of, or both of the substrate and the semiconductor elements, for encapsulating the semiconductor element. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation comprises an epoxy resin and a phenolic resin curing agent, in which an average solubility parameter SP1 of a resin group consisting of the epoxy resin and the phenolic resin curing agent, based on Fedors method, and a number average molecular weight Mn1 of the resin group consisting of the epoxy resin and the phenolic resin curing agent satisfy a relationship of Mn1≥-127×SP1+2074.SELECTED DRAWING: None

Description

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

従来の代表的な半導体装置の製造プロセスにおいては、通常、半田リフローする際にフラックス剤を使用して半導体素子と基板とを接続した後、基板上に残存しているフラックス剤（フラックス残渣）を溶剤で洗浄することにより除去してから、半導体封止用樹脂組成物を用いて上記半導体素子を封止していた（特許文献１等）。   In the conventional typical semiconductor device manufacturing process, the flux agent (flux residue) remaining on the substrate is usually used after connecting the semiconductor element and the substrate using a flux agent when solder reflowing. After removing by washing with a solvent, the semiconductor element was encapsulated with a resin composition for encapsulating a semiconductor (Patent Document 1, etc.).

しかし、近年においては、半導体装置の狭ピッチ化や狭ギャップ化に対応するため要求水準が高まってきている傾向にあることから、フラックス残渣の洗浄除去処理を経る必要のない、半導体封止用樹脂組成物の実現が求められている。このような、フラックス残渣の洗浄除去処理を経る必要のない半導体封止用樹脂組成物に係る技術としては、たとえば、以下のものが挙げられる。   However, in recent years, since there is a tendency for the demand level to increase in response to narrowing of the pitch of semiconductor devices and narrowing of gaps, a resin for sealing semiconductors that does not need to undergo a cleaning removal treatment of flux residues. There is a need to realize a composition. Examples of the technology related to the resin composition for encapsulating a semiconductor that does not need to undergo the cleaning and removing treatment of the flux residue include the following.

特許文献２には、フラックス残渣の洗浄除去処理を経る必要のない半導体封止用樹脂組成物として、エポキシ樹脂と、フラックス活性剤を含む硬化剤と、球状アルミナと、を含む液状のエポキシ樹脂組成物が記載されている。   Patent Document 2 discloses a liquid epoxy resin composition containing an epoxy resin, a curing agent containing a flux activator, and a spherical alumina as a semiconductor sealing resin composition that does not need to undergo a flux residue washing and removing process. Things are listed.

特開２００８−２２６９２６号公報JP 2008-226926 A 特開２００８−２７４０８３号公報JP 2008-274083 A

Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．，１４，Ｎｏ．２，１４７−１５４，１９７４Polymer Eng. Sci. , 14, no. 2,147-154, 1974 塗料の研究，Ｎｏ．１５２ Ｏｃｔ，４１−４６，２０１０Paint Research, No. 152 Oct, 41-46, 2010

しかし、特許文献２等に記載された従来の液状のエポキシ樹脂組成物を用いた場合、充填剤の配合量等といった製造条件に制限が加わることになるため、結果として半田リフロー時に剥離が生じる、未充填領域が発生する、さらには、耐湿信頼性の低下に伴い、結果として、硬化性能が阻害される、基板に対する密着性が低下する等といった不都合が生じる可能性を有していた。   However, when using the conventional liquid epoxy resin composition described in Patent Document 2 and the like, because the production conditions such as the blending amount of the filler is limited, as a result, peeling occurs during solder reflow, As the unfilled region is generated, and further, the moisture resistance reliability is lowered, there is a possibility that the curing performance is hindered and the adhesion to the substrate is lowered.

そこで、本発明は、フラックス残渣を相溶して封止材内に取り込むことが可能な固形の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に係る技術を提供する。   Then, this invention provides the technique which concerns on the solid epoxy resin composition for semiconductor sealing which can melt | dissolve a flux residue and can take in in a sealing material.

本発明によれば、基板と、前記基板上に搭載される半導体素子との、少なくとも一方あるいは両方にフラックス残渣が付着した状態にある構造体において、前記半導体素子を封止するために用いる、固形の半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
当該半導体封止用エポキシ樹脂組成物が、
エポキシ樹脂と、
フェノール樹脂硬化剤と、
を含み、
前記エポキシ樹脂および前記フェノール樹脂硬化剤からなる樹脂群のＦｅｄｏｒｓ法に基づく平均溶解度パラメーターＳＰ１と、
前記エポキシ樹脂および前記フェノール樹脂硬化剤からなる樹脂群の数平均分子量Ｍｎ１との間に、
Ｍｎ１≧−１２７×ＳＰ１＋２０７４の関係が成り立つ、半導体封止用エポキシ樹脂組成物が提供される。 According to the present invention, in a structure in which a flux residue is attached to at least one or both of a substrate and a semiconductor element mounted on the substrate, the solid body used for sealing the semiconductor element An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation,
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation is
Epoxy resin,
A phenolic resin curing agent;
Including
An average solubility parameter SP1 based on the Fedors method of the resin group consisting of the epoxy resin and the phenol resin curing agent;
Between the number average molecular weight Mn1 of the resin group consisting of the epoxy resin and the phenol resin curing agent,
Provided is an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, wherein the relationship of Mn1 ≧ −127 × SP1 + 2074 is established.

さらに、本発明によれば、基板と、
前記基板上に搭載された半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止材と、
を有し、
前記封止材が、上記半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物を含む、半導体装置が提供される。 Furthermore, according to the present invention, a substrate;
A semiconductor element mounted on the substrate;
A sealing material for sealing the semiconductor element;
Have
There is provided a semiconductor device in which the sealing material contains a cured product of the epoxy resin composition for semiconductor sealing.

本発明によれば、フラックス残渣を相溶して封止材内に取り込むことが可能な固形の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に係る技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which concerns on the solid epoxy resin composition for semiconductor sealing which can mix a flux residue and can take in in a sealing material can be provided.

本実施形態に係る半導体装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the semiconductor device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on this embodiment. 実施例及び比較例に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物中に含まれているエポキシ樹脂およびフェノール樹脂硬化剤からなる樹脂群の平均溶解度パラメーターＳＰ１と、該樹脂群の数平均分子量Ｍｎ１との関係性を示す図である。Relationship between average solubility parameter SP1 of resin group consisting of epoxy resin and phenol resin curing agent contained in epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to Examples and Comparative Examples, and number average molecular weight Mn1 of the resin group It is a figure which shows sex.

以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

＜半導体装置＞
図１は、本実施形態に係る半導体装置１００の一例を示す図である。
図１に示すように、本実施形態に係る半導体装置１００は、基板１０と、上記基板１０上に搭載された半導体素子２０と、半導体素子２０を封止する封止材５０と、を有するものである。なお、図１に示す半導体装置１００は、半導体素子２０と基板１０とが半田バンプ３０を介して電気的に接続されたものであるが、これに限定されるものではない。 <Semiconductor device>
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a semiconductor device 100 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, a semiconductor device 100 according to this embodiment includes a substrate 10, a semiconductor element 20 mounted on the substrate 10, and a sealing material 50 that seals the semiconductor element 20. It is. The semiconductor device 100 shown in FIG. 1 is one in which the semiconductor element 20 and the substrate 10 are electrically connected via the solder bumps 30, but is not limited to this.

以下、本実施形態に係る半導体装置１００の製造方法について図２を参照して説明する。なお、図２は、本実施形態に係る半導体装置１００の製造方法を説明するための図である。   Hereinafter, a method of manufacturing the semiconductor device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device 100 according to this embodiment.

まず、図２（ａ）に示すように、半田バンプ３０を有する半導体素子２０を準備する。ここで、本実施形態に係る半導体素子２０としては、たとえば、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード、固体撮像素子等が挙げられる。   First, as shown in FIG. 2A, a semiconductor element 20 having solder bumps 30 is prepared. Here, examples of the semiconductor element 20 according to the present embodiment include an integrated circuit, a large-scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode, and a solid-state imaging element.

次に、図２（ｂ）に示すように、半導体素子２０に設けられた半田バンプ３０にフラックス剤２００を塗布する。具体的には、準備した半導体素子２０における半田バンプ３０が設けられている側の面を、フラックス剤２００が塗布された台上に接触させることにより、半導体素子２０に設けられた半田バンプ３０にフラックス剤２００を付着させる。なお、上記フラックス剤２００の詳細については、後述する。   Next, as shown in FIG. 2B, a flux agent 200 is applied to the solder bumps 30 provided on the semiconductor element 20. Specifically, the surface of the prepared semiconductor element 20 on which the solder bumps 30 are provided is brought into contact with a table on which the flux agent 200 is applied, so that the solder bumps 30 provided on the semiconductor element 20 are brought into contact with each other. The flux agent 200 is adhered. The details of the flux agent 200 will be described later.

次に、図２（ｃ）に示すように、フラックス剤２００が半田バンプ３０に付着した状態にある半導体素子２０を、基板１０上における所望の位置に配置する。具体的には、基板１０上に露出している導体部と、半田バンプ３０とがフラックス剤２００を介して当接するように、半導体素子２０を基板１０上に配置する。   Next, as shown in FIG. 2C, the semiconductor element 20 in a state where the flux agent 200 is attached to the solder bump 30 is disposed at a desired position on the substrate 10. Specifically, the semiconductor element 20 is arranged on the substrate 10 so that the conductor portion exposed on the substrate 10 and the solder bump 30 are in contact with each other through the flux agent 200.

次に、半田リフロー処理を施すことにより、図２（ｄ）に示す構造体を得る。具体的には、図２（ｃ）に示す構造体に対して、半田リフロー処理を施すことにより、半田バンプ３０を介して、半導体素子２０と、基板１０とを電気的に接続させた図２（ｄ）に示す構造体を得る。ここで、図２（ｄ）に示す構造体においては、通常、半田バンプ３０の近傍領域にフラックス残渣３００が付着している。具体的には、図２（ｄ）に示す構造体においては、通常、基板１０と、基板１０上に搭載される半導体素子２０と、半導体素子２０が備える半田バンプ３０との、少なくとも一つあるいは全てにフラックス残渣３００が付着している。   Next, a structure shown in FIG. 2D is obtained by performing a solder reflow process. Specifically, the structure shown in FIG. 2C is subjected to a solder reflow process to electrically connect the semiconductor element 20 and the substrate 10 via the solder bumps 30. FIG. The structure shown in (d) is obtained. Here, in the structure shown in FIG. 2 (d), the flux residue 300 is usually attached to the vicinity of the solder bump 30. Specifically, in the structure shown in FIG. 2D, usually, at least one of the substrate 10, the semiconductor element 20 mounted on the substrate 10, and the solder bump 30 provided in the semiconductor element 20 or The flux residue 300 adheres to all.

次に、図２（ｄ）に示す構造体に備わる半導体素子２０を、後述する半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物で封止することにより、封止材５０を形成する。こうすることで、図２（ｅ）に示す本実施形態に係る半導体装置１００を得ることができる。本実施形態においては、フラックス残渣３００が付着した状態にある図２（ｄ）に示す構造体を、そのままの状態で封止材５０の成形に使用することができる。つまり、本実施形態においては、図２（ｄ）に示す構造体から、フラックス残渣３００を除去することなく、封止材５０の成形を実施することができる。   Next, the sealing element 50 is formed by sealing the semiconductor element 20 provided in the structure shown in FIG. 2D with a cured product of the epoxy resin composition for semiconductor sealing described later. By doing so, the semiconductor device 100 according to the present embodiment shown in FIG. 2E can be obtained. In the present embodiment, the structure shown in FIG. 2D in which the flux residue 300 is attached can be used for molding the sealing material 50 as it is. That is, in the present embodiment, the sealing material 50 can be molded without removing the flux residue 300 from the structure shown in FIG.

本実施形態において、上記封止材５０の成形方法としては、トランスファー成形法、圧縮成形法、インジェクション成形法等が挙げられる。中でも、本樹脂組成物の充填性を良好にする観点から、トランスファー成形法または圧縮成形法を採用することが好ましい。そのため、本樹脂組成物の形態は、作業性の観点から、粉粒状、顆粒状、タブレット状またはシート状に加工されたものであることが好ましい。   In the present embodiment, examples of the molding method for the sealing material 50 include a transfer molding method, a compression molding method, and an injection molding method. Especially, it is preferable to employ | adopt the transfer molding method or the compression molding method from a viewpoint of making the filling property of this resin composition favorable. Therefore, it is preferable that the form of this resin composition is processed into the granular form, the granular form, the tablet form, or the sheet form from a viewpoint of workability | operativity.

次に、上記フラックス剤２００の含有成分について説明する。ここで、上述したフラックス残渣３００は、フラックス剤２００の残存物であるため、フラックス剤２００と同一成分を含むものである。   Next, the components contained in the flux agent 200 will be described. Here, since the flux residue 300 described above is a residue of the flux agent 200, it contains the same components as the flux agent 200.

本実施形態に係るフラックス剤２００は、半田接合に使用できるものであれば公知のものを使用することができる。上記フラックス剤２００の具体例としては、分子構造中にカルボキシル基またはフェノール性水酸基を含む化合物を活性種として含むものが挙げられる。   As the flux agent 200 according to this embodiment, a known one can be used as long as it can be used for solder joining. Specific examples of the flux agent 200 include those containing a compound containing a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group in the molecular structure as an active species.

上記分子構造中にカルボキシル基を含む化合物としては、脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、芳香族酸無水物、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸等が挙げられる。そして、上記脂肪族酸無水物の具体例としては、無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物等が挙げられる。上記脂環式酸無水物の具体例としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物等が挙げられる。上記芳香族酸無水物の具体例としては、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート、グリセロールトリストリメリテート等が挙げられる。上記脂肪族カルボン酸の具体例としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸、フマル酸、マレイン酸、シュウ酸、マロン酸、琥珀酸等が挙げられる。上記芳香族カルボン酸の具体例としては、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘミメリット酸、トリメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、プレーニト酸、ピロメリット酸、メリット酸、トリイル酸、キシリル酸、ヘメリト酸、メシチレン酸、プレーニチル酸、トルイル酸、ケイ皮酸、サリチル酸、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、ゲンチジン酸（２，５−ジヒドロキシ安息香酸）、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、３，５−ジヒドロキシ安息香酸、浸食子酸（３，４，５−トリヒドロキシ安息香酸）、１，４−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３，５−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸等のナフトエ酸誘導体、フェノールフタリン、ジフェノール酸等が挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。   Examples of the compound containing a carboxyl group in the molecular structure include an aliphatic acid anhydride, an alicyclic acid anhydride, an aromatic acid anhydride, an aliphatic carboxylic acid, and an aromatic carboxylic acid. Specific examples of the aliphatic acid anhydride include succinic anhydride, polyadipic acid anhydride, polyazeline acid anhydride, polysebacic acid anhydride, and the like. Specific examples of the alicyclic acid anhydride include methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methylhymic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, methyl And cyclohexene dicarboxylic acid anhydride. Specific examples of the aromatic acid anhydride include phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol bistrimellitate, glycerol tristrimitate, and the like. Specific examples of the aliphatic carboxylic acid include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid pivalate, caprylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, acrylic acid, methacrylic acid, croton Examples include acid, oleic acid, fumaric acid, maleic acid, oxalic acid, malonic acid, and succinic acid. Specific examples of the aromatic carboxylic acid include benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, hemimellitic acid, trimellitic acid, trimesic acid, merophanic acid, planitic acid, pyromellitic acid, merit acid, triyl acid, Xylic acid, hemelic acid, mesitylene acid, prenylic acid, toluic acid, cinnamic acid, salicylic acid, 2,3-dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid, gentisic acid (2,5-dihydroxybenzoic acid), 2 , 6-Dihydroxybenzoic acid, 3,5-dihydroxybenzoic acid, gallic acid (3,4,5-trihydroxybenzoic acid), 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid, 3,5-dihydroxy-2- Examples thereof include naphthoic acid derivatives such as naphthoic acid, phenolphthaline, and diphenolic acid. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

上記分子構造中にフェノール性水酸基を含む化合物としては、フェノール類が挙げられる。かかるフェノール類の具体例としては、フェノール、ｏ−クレゾール、２，６−キシレノール、ｐ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｏ−エチルフェノール、２，４−キシレノール、２，５−キシレノール、ｍ−エチルフェノール、２，３−キシレノール、メジトール、３，５−キシレノール、ｐ−ターシャリブチルフェノール、カテコール、ｐ−ターシャリアミルフェノール、レゾルシノール、ｐ−オクチルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＦ、ビフェノール、ジアリルビスフェノールＦ、ジアリルビスフェノールＡ、トリスフェノール、テトラキスフェノール等のフェノール性水酸基を含有するモノマー類、フェノールノボラック樹脂、ｏ−クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＦノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等が挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。   Examples of the compound containing a phenolic hydroxyl group in the molecular structure include phenols. Specific examples of such phenols include phenol, o-cresol, 2,6-xylenol, p-cresol, m-cresol, o-ethylphenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, m-ethylphenol. 2,3-xylenol, meditol, 3,5-xylenol, p-tertiarybutylphenol, catechol, p-tertiaryamylphenol, resorcinol, p-octylphenol, p-phenylphenol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AF, Monomers containing phenolic hydroxyl groups such as biphenol, diallyl bisphenol F, diallyl bisphenol A, trisphenol, tetrakisphenol, phenol novolac resin, o-cresol novolac resin, bis Phenol F novolak resin, bisphenol A novolac resins. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

本実施形態に係るフラックス剤２００は、基板１０と半導体素子２０との電気的接続信頼性を確保する観点から、ジヒドロキシ安息香酸、アジピン酸、フマル酸およびグルタン酸からなる群より選択される１種以上の化合物を活性種含むものが好ましい。   The flux agent 200 according to the present embodiment is one type selected from the group consisting of dihydroxybenzoic acid, adipic acid, fumaric acid, and glutaric acid, from the viewpoint of ensuring electrical connection reliability between the substrate 10 and the semiconductor element 20. Those containing the above-mentioned compounds are preferred.

上述した活性種を含むフラックス剤２００の市販品としては、具体的には、千住金属工業社製のデルタラックスＧＴＮ−６８などがあげられる。   As a commercial item of the flux agent 200 containing the active species mentioned above, specifically, Deltalux GTN-68 manufactured by Senju Metal Industry Co., Ltd. can be mentioned.

＜半導体封止用エポキシ樹脂組成物＞
以下においては、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を本樹脂組成物ともいう。
本実施形態に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、基板１０と、基板１０上に搭載される半導体素子２０との、少なくとも一方あるいは両方にフラックス残渣３００が付着した状態にある構造体において、半導体素子２０を封止するために用いることを想定したものであり、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂硬化剤と、を含む固形の樹脂組成物である。そして、本樹脂組成物は、次の条件を満たすことを特徴としたものである。具体的には、本樹脂組成物は、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂硬化剤からなる樹脂群のＦｅｄｏｒｓ法に基づく平均溶解度パラメーターＳＰ１と、上記樹脂群の数平均分子量Ｍｎ１との間に、Ｍｎ１≧−１２７×ＳＰ１＋２０７４の関係が成り立つことを特徴としたものである。これにより、フラックス残渣３００を相溶して封止材５０内に取り込むことが可能であり、かつ成形作業性に優れた樹脂組成物とすることができる。 <Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation>
Hereinafter, the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation is also referred to as the present resin composition.
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to the present embodiment has a structure in which the flux residue 300 is attached to at least one or both of the substrate 10 and the semiconductor element 20 mounted on the substrate 10. It is assumed to be used for sealing the semiconductor element 20, and is a solid resin composition containing an epoxy resin and a phenol resin curing agent. And this resin composition is characterized by satisfying the following conditions. Specifically, this resin composition has a Mn1 ≧ −127 between the average solubility parameter SP1 based on the Fedors method of a resin group consisting of an epoxy resin and a phenol resin curing agent and the number average molecular weight Mn1 of the resin group. This is characterized in that the relationship of × SP1 + 2074 is established. Thereby, the flux residue 300 can be dissolved and taken into the sealing material 50, and a resin composition excellent in molding workability can be obtained.

まず、上述したエポキシ樹脂およびフェノール樹脂硬化剤からなる樹脂群のＦｅｄｏｒｓ法に基づく平均溶解度パラメーターＳＰ１について説明する。ここで、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂硬化剤からなる樹脂群とは、本樹脂組成物中に必須成分として含まれている樹脂成分の内、１種以上のエポキシ樹脂および１種以上のフェノール樹脂硬化剤により構成される樹脂材料からなる群のことを指す。また、Ｆｅｄｏｒｓ法に基づく溶解度パラメーターとは、ある物質が他のある物質に対してどのくらい溶けるのかという溶解性を定量的に表す指標であり、化合物の分子構造中に含まれている官能基の種類や数を考慮し、凝集エネルギー密度とモル分子容に基づいて非特許文献１に記載されているＦｅｄｏｒｓによって提案された推算法により算出されるものである。   First, the average solubility parameter SP1 based on the Fedors method of the resin group consisting of the epoxy resin and the phenol resin curing agent described above will be described. Here, the resin group consisting of an epoxy resin and a phenol resin curing agent refers to one or more epoxy resins and one or more phenol resin curing agents among the resin components contained as essential components in the resin composition. The group consisting of resin materials constituted by The solubility parameter based on the Fedors method is an index that quantitatively represents the solubility of how much a certain substance is soluble in another certain substance, and the type of functional group contained in the molecular structure of the compound. In consideration of the number and the number, it is calculated by the estimation method proposed by Fedors described in Non-Patent Document 1 based on the cohesive energy density and molar molecular volume.

上記平均溶解度パラメーターＳＰ１は、以下の式１により算出することができる。
式１：平均溶解度パラメーターＳＰ１＝Σ（Ａ（ｎ）×Ｃａ（ｎ））＋Σ（Ｂ（ｎ）×Ｃｂ（ｎ））
（上記式１において、Ａ（ｎ）は、本樹脂組成物中に含まれているｎ種のエポキシ樹脂それぞれに関するＦｅｄｏｒｓ法に基づいて算出された溶解度パラメーターを指す。Ｃａ（ｎ）は、本樹脂組成物中における全エポキシ樹脂と全フェノール樹脂硬化剤の合計含有量に対するｎ種のエポキシ樹脂それぞれの含有量を指す。Ｂ（ｎ）は、本樹脂組成物中に含まれているｎ種のフェノール樹脂硬化剤それぞれに関するＦｅｄｏｒｓ法に基づいて算出された溶解度パラメーターを指す。Ｃｂ（ｎ）は、本樹脂組成物中における全エポキシ樹脂と全フェノール樹脂硬化剤の合計含有量に対するｎ種のフェノール樹脂硬化剤それぞれの含有量を指す。なお、上記ｎは、１以上の整数である。） The average solubility parameter SP1 can be calculated by the following formula 1.
Formula 1: Average solubility parameter SP1 = Σ (A (n) × Ca (n) ) + Σ (B (n) × Cb (n) )
(In the above formula 1, A (n) represents a solubility parameter calculated based on the Fedors method for each of n types of epoxy resins contained in the resin composition. Ca (n) represents the resin. The content of each of the n types of epoxy resins relative to the total content of all the epoxy resins and all the phenol resin curing agents in the composition refers to B (n) is the n types of phenols contained in the resin composition. The solubility parameter calculated based on the Fedors method for each resin curing agent, where Cb (n) is n types of phenolic resin curing with respect to the total content of all epoxy resins and all phenolic resin curing agents in the resin composition. (The above-mentioned n is an integer of 1 or more.)

つまり、本樹脂組成物中に含まれている上記樹脂群が、互いに異なる２種のエポキシ樹脂と、互いに異なる２種のフェノール樹脂硬化剤とにより構成されている場合、上記平均溶解度パラメーターＳＰ１は、以下の式２で算出されることになる。以下、互いに異なる２種のエポキシ樹脂を第１のエポキシ樹脂、第２のエポキシ樹脂という。また、互いに異なる２種のフェノール樹脂硬化剤を第１の硬化剤、第２の硬化剤という。
なお、下記式２において、Ａ１は、第１のエポキシ樹脂に関するＦｅｄｏｒｓ法に基づいて算出された溶解度パラメーターの値を指す。Ａ２は、第２のエポキシ樹脂に関するＦｅｄｏｒｓ法に基づいて算出された溶解度パラメーターの値を指す。Ｂ１は、第１の硬化剤に関するＦｅｄｏｒｓ法に基づいて算出された溶解度パラメーターの値を指す。Ｂ２は、第２の硬化剤に関するＦｅｄｏｒｓ法に基づいて算出された溶解度パラメーターの値を指す。Ｃａ１は、樹脂群全量に対する第１のエポキシ樹脂の含有量を指す。Ｃａ２は、樹脂群全量に対する第２のエポキシ樹脂の含有量を指す。Ｃｂ１は、樹脂群全量に対する第１の硬化剤の含有量を指す。Ｃｂ２は、樹脂群全量に対する第２の硬化剤の含有量を指す。
式２：平均溶解度パラメーターＳＰ１＝Ａ１×Ｃａ１＋Ａ２×Ｃａ２＋Ｂ１×Ｃｂ１＋Ｂ２×Ｃｂ２ That is, when the resin group contained in the resin composition is composed of two different epoxy resins and two different phenol resin curing agents, the average solubility parameter SP1 is: It is calculated by the following formula 2. Hereinafter, two different types of epoxy resins are referred to as a first epoxy resin and a second epoxy resin. Two different phenolic resin curing agents are referred to as a first curing agent and a second curing agent.
In the following formula 2, A1 indicates the value of the solubility parameter calculated based on the Fedors method for the first epoxy resin. A2 refers to the value of the solubility parameter calculated based on the Fedors method for the second epoxy resin. B1 refers to the value of the solubility parameter calculated based on the Fedors method for the first curing agent. B2 refers to the value of the solubility parameter calculated based on the Fedors method for the second curing agent. Ca1 refers to the content of the first epoxy resin relative to the total amount of the resin group. Ca2 refers to the content of the second epoxy resin relative to the total amount of the resin group. Cb1 refers to the content of the first curing agent relative to the total amount of the resin group. Cb2 refers to the content of the second curing agent relative to the total amount of the resin group.
Formula 2: Average solubility parameter SP1 = A1 × Ca1 + A2 × Ca2 + B1 × Cb1 + B2 × Cb2

次に、上述したエポキシ樹脂およびフェノール樹脂硬化剤からなる樹脂群の数平均分子量Ｍｎ１の算出方法について説明する。具体的には、樹脂群の数平均分子量Ｍｎ１の算出方法は、以下の式３により算出することができる。
式３：樹脂群の数平均分子量Ｍｎ１＝Σ（ａ（ｎ）×Ｃａ（ｎ））＋Σ（ｂ（ｎ）×Ｃｂ（ｎ））
（上記式３において、ａ（ｎ）は、本樹脂組成物中に含まれているｎ種のエポキシ樹脂それぞれに関する数平均分子量の値を指す。Ｃａ（ｎ）は、本樹脂組成物中における全エポキシ樹脂と全フェノール樹脂硬化剤の合計含有量に対するｎ種のエポキシ樹脂それぞれの含有量を指す。ｂ（ｎ）は、本樹脂組成物中に含まれているｎ種のフェノール樹脂硬化剤それぞれに関する数平均分子量の値を指す。Ｃｂ（ｎ）は、本樹脂組成物中における全エポキシ樹脂と全フェノール樹脂硬化剤の合計含有量に対するｎ種のフェノール樹脂硬化剤それぞれの含有量を指す。なお、上記ｎは、１以上の整数である。） Next, the calculation method of the number average molecular weight Mn1 of the resin group which consists of the epoxy resin mentioned above and a phenol resin hardening | curing agent is demonstrated. Specifically, the calculation method of the number average molecular weight Mn1 of the resin group can be calculated by the following formula 3.
Formula 3: Number average molecular weight Mn1 of resin group = Σ (a (n) × Ca (n) ) + Σ (b (n) × Cb (n) )
(In the above formula 3, a (n) refers to the value of the number average molecular weight for each of the n types of epoxy resins contained in the resin composition. Ca (n) is the total number in the resin composition. Refers to the content of each of the n types of epoxy resins relative to the total content of the epoxy resin and the total phenolic resin curing agent, b (n) relates to each of the n types of phenolic resin curing agents contained in the resin composition. Cb (n) indicates the content of each of the n types of phenol resin curing agents relative to the total content of all epoxy resins and all phenol resin curing agents in the resin composition. N is an integer of 1 or more.)

つまり、本樹脂組成物中に含まれている上記樹脂群が、互いに異なる２種のエポキシ樹脂と、互いに異なる２種のフェノール樹脂硬化剤とにより構成されている場合、上記樹脂群の数平均分子量Ｍｎ１は、以下の式４で算出されることになる。以下、互いに異なる２種のエポキシ樹脂を第１のエポキシ樹脂、第２のエポキシ樹脂という。また、互いに異なる２種のフェノール樹脂硬化剤を第１の硬化剤、第２の硬化剤という。
なお、下記式４において、ａ１は、第１のエポキシ樹脂の数平均分子量を指す。ａ２は、第２のエポキシ樹脂の数平均分子量を指す。ｂ１は、第１の硬化剤の数平均分子量を指す。ｂ２は、第２の硬化剤の数平均分子量を指す。Ｃａ１は、樹脂群全量に対する第１のエポキシ樹脂の含有量を指す。Ｃａ２は、樹脂群全量に対する第２のエポキシ樹脂の含有量を指す。Ｃｂ１は、樹脂群全量に対する第１の硬化剤の含有量を指す。Ｃｂ２は、樹脂群全量に対する第２の硬化剤の含有量を指す。
式４：平均溶解度パラメーターＳＰ１＝ａ１×Ｃａ１＋ａ２×Ｃａ２＋ｂ１×Ｃｂ１＋ｂ２×Ｃｂ２ That is, when the resin group contained in the resin composition is composed of two different epoxy resins and two different phenol resin curing agents, the number average molecular weight of the resin group Mn1 is calculated by the following formula 4. Hereinafter, two different types of epoxy resins are referred to as a first epoxy resin and a second epoxy resin. Two different phenolic resin curing agents are referred to as a first curing agent and a second curing agent.
In the following formula 4, a1 indicates the number average molecular weight of the first epoxy resin. a2 refers to the number average molecular weight of the second epoxy resin. b1 refers to the number average molecular weight of the first curing agent. b2 refers to the number average molecular weight of the second curing agent. Ca1 refers to the content of the first epoxy resin relative to the total amount of the resin group. Ca2 refers to the content of the second epoxy resin relative to the total amount of the resin group. Cb1 refers to the content of the first curing agent relative to the total amount of the resin group. Cb2 refers to the content of the second curing agent relative to the total amount of the resin group.
Formula 4: Average solubility parameter SP1 = a1 × Ca1 + a2 × Ca2 + b1 × Cb1 + b2 × Cb2

また、Ｆｅｄｏｒｓ法に基づく本実施形態に係るエポキシ樹脂固有の溶解度パラメーターの値や、Ｆｅｄｏｒｓ法に基づく本実施形態に係るフェノール樹脂硬化剤固有の溶解度パラメーターの値は、たとえば、対象となるエポキシ樹脂やフェノール樹脂硬化剤の分子構造情報に基づき、非特許文献２に記載されている方法により推算することができる。また、実用的には「新版プラスチック配合剤―基礎と応用―（大成社刊）」などの公知の文献に記載されている値を用いることもできる。   Moreover, the value of the solubility parameter specific to the epoxy resin according to this embodiment based on the Fedors method and the value of the solubility parameter specific to the phenol resin curing agent according to this embodiment based on the Fedors method are, for example, the target epoxy resin or Based on the molecular structure information of the phenol resin curing agent, it can be estimated by the method described in Non-Patent Document 2. In practice, values described in known literature such as “new edition plastic compounding agent—basic and applied” (published by Taiseisha) can also be used.

本実施形態において、上述した平均溶解度パラメーターＳＰ１の下限値は、例えば、１０［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］以上であることが好ましく、１１．５［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］以上であることがより好ましく、１２．０［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］以上であることが更に好ましい。こうすることで、フラックス残渣３００中に含まれている活性種と、エポキシ樹脂やフェノール樹脂硬化剤の分子構造中に含まれている官能基との間に生じる相互作用が促進され、結果として、封止材５０のフラックス残渣３００に対する相溶性を向上させることができる。具体的には、ＳＰ１の値が上記下限値以上となることで、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤の分子鎖同士の相互作用が大きくなり、フラックス残渣３００の分子の相互作用と同程度となるために、両者の相互作用が強くなり、相溶性が向上すると考えられる。
また、上述した平均溶解度パラメーターＳＰ１の上限値は、例えば、１７．５［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］以下であることが好ましく、１５．０［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］以下であることがより好ましく、１３．５［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］以下であることが更に好ましい。こうすることで、フラックス残渣３００中に含まれている活性種と、エポキシ樹脂やフェノール樹脂硬化剤の分子構造中に含まれている官能基との間に生じる相互作用が促進され、結果として、封止材５０のフラックス残渣３００に対する相溶性を向上させることができる。具体的には、ＳＰ１の値が上記上限値以下となることで、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤の分子鎖同士の相互作用が小さくなり、フラックス残渣３００の分子同士の相互作用と同程度となるために、両者の相互作用が強くなり、相溶性が向上すると考えられる。
以上より、上述した平均溶解度パラメーターＳＰ１の値が上記数値範囲内となるように制御した場合には、フラックス残渣３００との相溶性により一層優れた封止材５０を形成することが可能となる。
なお、上記相互作用とは、具体的には、水素結合、分散力、双極子相互作用などが挙げられる。ここで、上述した活性種を含むフラックス剤２００は、例えば、同程度のＳＰ値を持つと考えられる。 In the present embodiment, the lower limit value of the average solubility parameter SP1 described above is preferably, for example, 10 [(cal / cm 3 ) 0.5 ] or more, and 11.5 [(cal / cm 3 ) 0.5. ] Or more, more preferably 12.0 [(cal / cm 3 ) 0.5 ] or more. By doing so, the interaction between the active species contained in the flux residue 300 and the functional group contained in the molecular structure of the epoxy resin or phenol resin curing agent is promoted, and as a result, The compatibility of the sealing material 50 with the flux residue 300 can be improved. Specifically, when the value of SP1 is equal to or greater than the above lower limit value, the interaction between the molecular chains of the epoxy resin and the phenol resin curing agent is increased, and is comparable to the interaction between the molecules of the flux residue 300. Furthermore, it is considered that the interaction between the two becomes stronger and the compatibility is improved.
The upper limit value of the average solubility parameter SP1 described above is, for example, preferably 17.5 [(cal / cm 3 ) 0.5 ] or less, and 15.0 [(cal / cm 3 ) 0.5 ]. More preferably, it is more preferably 13.5 [(cal / cm 3 ) 0.5 ] or less. By doing so, the interaction between the active species contained in the flux residue 300 and the functional group contained in the molecular structure of the epoxy resin or phenol resin curing agent is promoted, and as a result, The compatibility of the sealing material 50 with the flux residue 300 can be improved. Specifically, when the value of SP1 is equal to or less than the above upper limit value, the interaction between the molecular chains of the epoxy resin and the phenol resin curing agent is reduced, and is comparable to the interaction between the molecules of the flux residue 300. Therefore, it is considered that the interaction between the two becomes stronger and the compatibility is improved.
As described above, when the above-described average solubility parameter SP1 is controlled so as to be within the above numerical range, it becomes possible to form a sealing material 50 that is more excellent in compatibility with the flux residue 300.
Specific examples of the interaction include a hydrogen bond, a dispersion force, and a dipole interaction. Here, it is thought that the flux agent 200 containing the active species mentioned above has a comparable SP value, for example.

本実施形態において、上述した数平均分子量Ｍｎ１の下限値は、例えば、２００以上であることが好ましく、３００以上であることがより好ましく、４１０以上であることが更に好ましい。こうすることで、フラックス残渣３００中に含まれている活性種と、エポキシ樹脂やフェノール樹脂硬化剤の分子構造を構成する主鎖との間に生じる相互作用が促進され、結果として、封止材５０のフラックス残渣３００に対する相溶性を向上させることができる。具体的には、数平均分子量Ｍｎ１が上記下限値以上となることで、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤の分子鎖同士の絡み合いが大きくなる。これにより、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤の分子鎖同士の運動性制限される。したがって、フラックス残渣が、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤に対して相互作用しやすくなり、相溶性を向上できると考えられる。
また、上述した数平均分子量Ｍｎ１の上限値は、例えば、６５０以下であることが好ましく、５５０以下であることがより好ましく、５２０以下であることがさらに好ましい。こうすることで、フラックス残渣３００中に含まれている活性種と、エポキシ樹脂やフェノール樹脂硬化剤の分子構造を構成する主鎖との間に生じる相互作用が促進され、結果として、封止材５０のフラックス残渣３００に対する相溶性を向上させることができる。
具体的には、数平均分子量Ｍｎ１が上記上限値以下である場合、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤の分子鎖同士の絡み合いが適切になり、フラックス剤の分子鎖が侵入するのにより好適な物理的性質を発現すると考えられる。以上より、数平均分子量Ｍｎ１が上記上限値以下であることにより、フラックス残渣が、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤に対して相互作用しやすくなり、相溶性を向上できると考えられる。
以上より、上述した数平均分子量Ｍｎ１の値が上記数値範囲内となるように制御した場合には、フラックス残渣３００との相溶性により一層優れた封止材５０を形成することが可能となる。 In the present embodiment, the lower limit value of the number average molecular weight Mn1 described above is, for example, preferably 200 or more, more preferably 300 or more, and further preferably 410 or more. By doing so, the interaction generated between the active species contained in the flux residue 300 and the main chain constituting the molecular structure of the epoxy resin or phenol resin curing agent is promoted, and as a result, the sealing material Compatibility with 50 flux residues 300 can be improved. Specifically, when the number average molecular weight Mn1 is not less than the above lower limit, the entanglement between the molecular chains of the epoxy resin and the phenol resin curing agent increases. Thereby, the mobility of the molecular chains of the epoxy resin and the phenol resin curing agent is limited. Therefore, it is considered that the flux residue can easily interact with the epoxy resin and the phenol resin curing agent, and the compatibility can be improved.
Moreover, the upper limit value of the number average molecular weight Mn1 described above is, for example, preferably 650 or less, more preferably 550 or less, and further preferably 520 or less. By doing so, the interaction generated between the active species contained in the flux residue 300 and the main chain constituting the molecular structure of the epoxy resin or phenol resin curing agent is promoted, and as a result, the sealing material Compatibility with 50 flux residues 300 can be improved.
Specifically, when the number average molecular weight Mn1 is not more than the above upper limit value, the entanglement of the molecular chains of the epoxy resin and the phenol resin curing agent becomes appropriate, and the physical chain more suitable for the molecular chain of the flux agent to enter. It is thought that it expresses properties. From the above, it is considered that when the number average molecular weight Mn1 is not more than the above upper limit value, the flux residue is likely to interact with the epoxy resin and the phenol resin curing agent, and the compatibility can be improved.
From the above, when the value of the number average molecular weight Mn1 is controlled so as to be within the above numerical range, it becomes possible to form a sealing material 50 that is more excellent in compatibility with the flux residue 300.

また、本実施形態において、上述した平均溶解度パラメーターＳＰ１と、上述した数平均分子量Ｍｎ１との間には、−１２７×ＳＰ１＋２２２４≧Ｍｎ１≧−１２７×ＳＰ１＋２０７４の関係が成り立つことが好ましい。フラックス残渣３００中に含まれている活性種と、エポキシ樹脂やフェノール樹脂硬化剤の分子構造を構成する主鎖や、エポキシ樹脂やフェノール樹脂硬化剤の分子構造中に含まれている官能基との間に生じる相互作用が促進され、結果として、封止材５０のフラックス残渣３００に対する相溶性を向上させることができる。そのため、上述した数平均分子量Ｍｎ１の値が上記数値範囲内となるように制御した場合には、フラックス残渣３００との相溶性により一層優れた封止材５０を形成することが可能となる。   In the present embodiment, it is preferable that a relationship of −127 × SP1 + 2224 ≧ Mn1 ≧ −127 × SP1 + 2074 is established between the above-described average solubility parameter SP1 and the above-described number average molecular weight Mn1. The active species contained in the flux residue 300, the main chain constituting the molecular structure of the epoxy resin or the phenol resin curing agent, and the functional group contained in the molecular structure of the epoxy resin or the phenol resin curing agent. The interaction generated between them is promoted, and as a result, the compatibility of the sealing material 50 with the flux residue 300 can be improved. Therefore, when the value of the number average molecular weight Mn1 is controlled so as to be within the above numerical range, it becomes possible to form a sealing material 50 that is more excellent in compatibility with the flux residue 300.

本発明者らは、フラックス残渣を相溶して封止材内に取り込むことが可能な半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得るために、半導体封止用エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂と、フェノール樹脂硬化剤との組み合わせについて検討した。その結果、水素結合、分散力、双極子相互作用といった分子鎖の化学的相性であるＳＰ１と、分子鎖の形状といった物理的な相性であるＭｎ１が、それぞれ特定の数値以上となることで、半導体封止用エポキシ樹脂組成物と、フラックス残渣とを相溶させることができることを見出した。具体的には、Ｍｎ１≧−１２７×ＳＰ１＋２０７４の関係が成り立つことが好ましい。これは、図３に示すように、Ｍｎ１−ＳＰ１でプロットした時に、Ｍｎ１＝−１２７×ＳＰ１＋２０７４の直線上、あるいは、それよりもＭｎ１またはＳＰ１が大きくなることを示す。
詳細なメカニズムは定かではないが、半導体封止用エポキシ樹脂組成物と、フラックス残渣とを相溶させることができる理由は以下のように推測される。
まず、Ｍｎ１の値が大きくなることで、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤の分子鎖の絡み合いが適切に制御されると推測される。これにより、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤の分子鎖が、フラックス残渣３００中に含まれている活性種の分子鎖を取り込みやすくなる。
また、ＳＰ１の値が大きくなることで、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤の分子鎖と、フラックス残渣３００との分子鎖との相互作用を向上できると推測される。従来の半導体封止用エポキシ樹脂組成物では、フラックス残渣３００の分子鎖同士の相互作用が、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤の分子鎖と、フラックス残渣３００の分子鎖との相互作用より遥かに大きかった。しかしながら、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤の分子鎖と、フラックス残渣３００の分子鎖との相互作用を強めることによって、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤の分子鎖が、フラックス残渣３００中に含まれている分子鎖を取り込みやすくなる。
以上より、Ｍｎ１及びＳＰ１が、共に適切な数値範囲となることで、半導体封止用エポキシ樹脂組成物と、フラックス残渣とを相溶させることができると推測される。
なお、ＳＰ１及びＭｎ１は、基本的に大きくなるほど、半導体封止用エポキシ樹脂組成物と、フラックス残渣３００との相溶性を向上できる。ＳＰ１及びＭｎ１の上限値としては、例えば、−１２７×ＳＰ１＋２２２４≧Ｍｎ１とすることができる。これは、図３に示すように、Ｍｎ１−ＳＰ１でプロットした時に、Ｍｎ１＝−１２７×ＳＰ１＋２２２４の直線上、あるいは、それよりもＭｎ１またはＳＰ１が小さくなることを示す。なお、ＳＰ１及びＭｎ１の上限値としては、例えば、−１２７×ＳＰ１＋２２２４≧Ｍｎ１としてもよく、−１２７×ＳＰ１＋２１４９≧Ｍｎ１としてもよい。 In order to obtain an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation capable of compatibilizing the flux residue and taking it into the encapsulant, the present inventors, an epoxy resin in the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, The combination with a phenol resin curing agent was examined. As a result, SP1 which is the chemical compatibility of the molecular chain such as hydrogen bond, dispersion force, and dipole interaction and Mn1 which is the physical compatibility such as the shape of the molecular chain each have a specific numerical value or more. It discovered that the epoxy resin composition for sealing and a flux residue could be made compatible. Specifically, it is preferable that the relationship of Mn1 ≧ −127 × SP1 + 2074 is established. As shown in FIG. 3, when plotted with Mn1-SP1, Mn1 or SP1 becomes larger on the straight line of Mn1 = −127 × SP1 + 2074 or larger than that.
Although the detailed mechanism is not certain, the reason why the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and the flux residue can be compatible is presumed as follows.
First, it is estimated that the entanglement of the molecular chains of the epoxy resin and the phenol resin curing agent is appropriately controlled by increasing the value of Mn1. As a result, the molecular chains of the epoxy resin and the phenol resin curing agent can easily incorporate the molecular chains of the active species contained in the flux residue 300.
Further, it is presumed that the interaction between the molecular chain of the epoxy resin and the phenol resin curing agent and the molecular chain of the flux residue 300 can be improved by increasing the value of SP1. In the conventional epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, the interaction between the molecular chains of the flux residue 300 is much larger than the interaction between the molecular chains of the epoxy resin and the phenol resin curing agent and the molecular chain of the flux residue 300. It was. However, by strengthening the interaction between the molecular chains of the epoxy resin and the phenol resin curing agent and the molecular chains of the flux residue 300, the molecular chains of the epoxy resin and the phenol resin curing agent are included in the flux residue 300. Easy to take up molecular chains.
From the above, it is presumed that when both Mn1 and SP1 are in an appropriate numerical range, the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and the flux residue can be compatible.
In addition, as SP1 and Mn1 basically increase, the compatibility between the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and the flux residue 300 can be improved. As upper limits of SP1 and Mn1, for example, −127 × SP1 + 2224 ≧ Mn1 can be satisfied. This shows that Mn1 or SP1 is smaller on the straight line of Mn1 = −127 × SP1 + 2224 or smaller than that when plotted with Mn1−SP1 as shown in FIG. The upper limit values of SP1 and Mn1 may be, for example, −127 × SP1 + 2224 ≧ Mn1, or −127 × SP1 + 2149 ≧ Mn1.

次に、本樹脂組成物の配合組成について説明する。なお、以下の説明においては、符号を省略して説明する。
本樹脂組成物は、上述した通り、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂硬化剤と、を必須成分として含む固形の樹脂組成物である。このように、本樹脂組成物は、固形状であるが故に、液状の形態にある従来の樹脂組成物を用いる場合と比べて、所望の半導体装置における封止材の製造効率を向上させることができる。そして、本樹脂組成物の形態は、上述した通り、作業性の観点から、粉粒状、顆粒状、タブレット状またはシート状に加工されたものであることが好ましい。 Next, the compounding composition of this resin composition is demonstrated. In the following description, the reference numerals are omitted.
As described above, the present resin composition is a solid resin composition containing an epoxy resin and a phenol resin curing agent as essential components. Thus, since this resin composition is solid, it can improve the manufacturing efficiency of a sealing material in a desired semiconductor device as compared with the case where a conventional resin composition in a liquid form is used. it can. And as above-mentioned, it is preferable that the form of this resin composition is processed into a granular form, a granular form, a tablet form, or a sheet form from a viewpoint of workability | operativity.

ここで、本樹脂組成物を得るためには、例えば、以下の２つの条件を、それぞれ適切に調整することが重要である。
（１）使用するエポキシ樹脂の種類と、使用するフェノール樹脂硬化剤の種類との組み合わせ
（２）使用するエポキシ樹脂自体の配合量比と、使用するフェノール樹脂硬化剤自体の配合量比とのバランス
具体的には、実施例にて後述する。 Here, in order to obtain the present resin composition, for example, it is important to appropriately adjust the following two conditions, respectively.
(1) Combination of the type of epoxy resin used and the type of phenolic resin curing agent used (2) Balance between the blending ratio of the epoxy resin itself used and the blending ratio of the phenolic resin curing agent used Specifically, it will be described later in Examples.

（エポキシ樹脂）
本実施形態に係るエポキシ樹脂としては、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を用いることができ、その分子量や分子構造は特に限定されない。本実施形態において、エポキシ樹脂は、たと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Ｆ型エポキシ樹脂等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；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に例示されるトリスフェノール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、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂；ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、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からなる群から選択される一種類または二種類以上を含む。これらのうち、ビフェニル型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、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、およびテトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ならびにスチルベン型エポキシ樹脂は結晶性を有するものであることが好ましい。
本実施形態においては、成形性や耐熱性等を向上させる観点から、アラルキル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、またはトリスフェノール型エポキシ樹脂等の多官能エポキシ樹脂を含むことがより好ましい。
また、フラックス残渣との相溶性を向上させる観点から、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂を単独で含む、または、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂及びトリフェノールメタン型エポキシ樹脂を共に含むことが好ましい。 (Epoxy resin)
As the epoxy resin according to the present embodiment, monomers, oligomers and polymers generally having two or more epoxy groups in one molecule can be used, and the molecular weight and molecular structure are not particularly limited. In this embodiment, the epoxy resin is, for example, a biphenyl type epoxy resin; a bisphenol type epoxy resin such as a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, or a tetramethylbisphenol F type epoxy resin; a stilbene type epoxy resin; a phenol novolac type epoxy. Resin, novolak type epoxy resin such as cresol novolak type epoxy resin; polyfunctional epoxy resin such as trisphenol type epoxy resin exemplified by triphenolmethane type epoxy resin, alkyl-modified triphenolmethane type epoxy resin, etc .; having phenylene skeleton Aralkyl epoxy resins such as phenol aralkyl epoxy resins, phenol aralkyl epoxy resins having a biphenylene skeleton, and biphenyl aralkyl epoxy resins 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 It includes one or more selected from the group consisting of bridged cyclic hydrocarbon compound-modified phenolic epoxy resins such as modified phenolic epoxy resins. Among these, biphenyl type epoxy resins, aralkyl type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol type epoxy resins such as tetramethylbisphenol F type epoxy resins, and stilbene type epoxy resins. The resin is preferably one having crystallinity.
In the present embodiment, it is more preferable to include a polyfunctional epoxy resin such as an aralkyl type epoxy resin, a bisphenol type epoxy resin, or a trisphenol type epoxy resin from the viewpoint of improving moldability and heat resistance.
Further, from the viewpoint of improving the compatibility with the flux residue, it is preferable that the biphenyl aralkyl type epoxy resin is included alone, or that both the biphenyl aralkyl type epoxy resin and the triphenolmethane type epoxy resin are included.

エポキシ樹脂の含有量は、たとえば本樹脂組成物全量に対して７質量％以上であることが好ましく、９質量％以上であることがより好ましい。エポキシ樹脂の含有量を上記下限値以上とすることにより、本樹脂組成物を用いて形成される封止材と半導体素子との密着性の向上に寄与することができる。一方で、エポキシ樹脂の含有量は、たとえば本樹脂組成物全量に対して１９質量％以下であることが好ましく、１８．５質量％以下であることがより好ましい。エポキシ樹脂の含有量を上記上限値以下とすることにより、本樹脂組成物を用いて形成される封止材の耐熱性や耐湿性の向上を図ることができる。   The content of the epoxy resin is, for example, preferably 7% by mass or more, and more preferably 9% by mass or more with respect to the total amount of the resin composition. By making content of an epoxy resin more than the said lower limit, it can contribute to the improvement of the adhesiveness of the sealing material formed using this resin composition, and a semiconductor element. On the other hand, the content of the epoxy resin is, for example, preferably 19% by mass or less, and more preferably 18.5% by mass or less, based on the total amount of the resin composition. By making content of an epoxy resin below the said upper limit, the heat resistance and moisture resistance of the sealing material formed using this resin composition can be aimed at.

（フェノール樹脂硬化剤）
本樹脂組成物中には、上述した通り、フェノール樹脂硬化剤が必須成分として含まれている。これにより、当該樹脂組成物の流動性およびハンドリング性を向上させることができる。かかるフェノール樹脂硬化剤は、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、分子構造については特に限定されるものではない。このようなフェノール樹脂硬化剤の具体例としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、トリスフェノールメタン型フェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂等のノボラック型樹脂；トリフェノールメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂；テルペン変性フェノール樹脂、ホルムアルデヒドで変性したトリフェニルメタン型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂；フェニレン骨格及び／又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び／又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂、フェニルアラルキル型フェノール樹脂、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂等のアラルキル型樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のビスフェノール化合物等が挙げられる。これらは１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。このようなフェノール樹脂硬化剤を配合させることにより、耐燃性、耐湿性、電気特性、硬化性、保存安定性等のバランスを良好なものとすることができる。特に、硬化性の点から、フェノール樹脂硬化剤の水酸基当量は９０ｇ／ｅｑ以上２５０ｇ／ｅｑ以下であることが好ましい。 (Phenolic resin curing agent)
In the resin composition, as described above, a phenol resin curing agent is included as an essential component. Thereby, the fluidity | liquidity and handling property of the said resin composition can be improved. Such phenol resin curing agents are monomers, oligomers, and polymers in general having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and the molecular weight and molecular structure are not particularly limited. Specific examples of such phenol resin curing agents include phenol novolak resins, cresol novolak resins, trisphenol methane type phenol novolak resins, naphthol novolak resins and other novolak type resins; triphenol methane type phenol resins and other polyfunctional phenols. Resin: Modified phenol resin such as terpene modified phenol resin, formaldehyde modified triphenylmethane type phenol resin, dicyclopentadiene modified phenol resin; phenol aralkyl resin having phenylene skeleton and / or biphenylene skeleton, phenylene and / or biphenylene skeleton Aralkyl resins such as naphthol aralkyl resins, phenyl aralkyl phenol resins, biphenyl aralkyl phenol resins, and the like; bisphenol A Bisphenol compounds such as bisphenol F, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. By blending such a phenol resin curing agent, the balance of flame resistance, moisture resistance, electrical properties, curability, storage stability and the like can be improved. In particular, from the viewpoint of curability, the hydroxyl equivalent of the phenol resin curing agent is preferably 90 g / eq or more and 250 g / eq or less.

また、本実施形態においては、エポキシ樹脂と反応して硬化させる硬化剤であれば、後述する重付加型の硬化剤、触媒型の硬化剤、縮合型の硬化剤等の硬化剤を、フェノール樹脂硬化剤と併用することも可能である。   Further, in the present embodiment, a curing agent such as a polyaddition type curing agent, a catalyst type curing agent, or a condensation type curing agent, which will be described later, is used as a phenol resin as long as it is a curing agent that reacts and cures with an epoxy resin. It can also be used in combination with a curing agent.

上記重付加型の硬化剤の具体例としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシレンジアミン等の脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、ｍ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドララジド等を含むポリアミン化合物；ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸等の脂環族酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の芳香族酸無水物などを含む酸無水物；ノボラック型フェノール樹脂、フェノールポリマー等のポリフェノール化合物；ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテルなどのポリメルカプタン化合物；イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネート等のイソシアネート化合物；カルボン酸含有ポリエステル樹脂等の有機酸類などが挙げられる。   Specific examples of the polyaddition type curing agent include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine and metaxylenediamine, aromatic polyamines such as diaminodiphenylmethane, m-phenylenediamine and diaminodiphenylsulfone, dicyandiamide, organic Polyamine compounds containing acid dihydralazide, etc .; alicyclic acid anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride and methyltetrahydrophthalic anhydride, aromatic acid anhydrides such as trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride and benzophenonetetracarboxylic acid Acid anhydrides contained; Polyphenol compounds such as novolak-type phenol resins and phenol polymers; Polymercaptan compounds such as polysulfides, thioesters, and thioethers; Isocyanate prepolymers, blocked polymers Isocyanate compounds such as cyanate; and organic acids such as carboxylic acid-containing polyester resins.

上記触媒型の硬化剤の具体例としては、ベンジルジメチルアミン、２，４，６−トリスジメチルアミノメチルフェノール等の３級アミン化合物；２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物；ＢＦ３錯体等のルイス酸などが挙げられる。   Specific examples of the catalyst-type curing agent include tertiary amine compounds such as benzyldimethylamine and 2,4,6-trisdimethylaminomethylphenol; imidazoles such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole. Compound; Lewis acid such as BF3 complex.

上記縮合型の硬化剤の具体例としては、メチロール基含有尿素樹脂のような尿素樹脂；メチロール基含有メラミン樹脂のようなメラミン樹脂等が挙げられる。   Specific examples of the condensation-type curing agent include urea resins such as methylol group-containing urea resins; melamine resins such as methylol group-containing melamine resins, and the like.

本樹脂組成物中にフェノール樹脂硬化剤と上述した他の硬化剤とを併用する場合、フェノール樹脂硬化剤の含有量は、すべての硬化剤に関する合計含有量に対して、好ましくは、２０質量％以上９５質量％以下であり、さらに好ましくは、３０質量％以上９５質量％以下であり、より好ましくは、５０質量％以上９５質量％以下である。こうすることで、耐燃性、耐半田性を保持しつつ、良好な流動性を発現させることができる。   When the phenol resin curing agent and the other curing agent described above are used in combination in the resin composition, the content of the phenol resin curing agent is preferably 20% by mass with respect to the total content of all the curing agents. It is 95 mass% or less, More preferably, it is 30 mass% or more and 95 mass% or less, More preferably, it is 50 mass% or more and 95 mass% or less. By carrying out like this, favorable fluidity | liquidity can be expressed, maintaining a flame resistance and solder resistance.

また、本樹脂組成物全量に対する、樹脂組成物のフェノール樹脂硬化剤の含有量の下限値は、例えば、２．５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い。こうすることで、硬化特性と耐半田性のバランスに優れた樹脂組成物を得ることができる。また、Ｍｎ１及びＳＰ１を適切に制御することができる。
さらに、本樹脂組成物全量に対する、樹脂組成物のフェノール樹脂硬化剤の含有量の上限値は、例えば、１０．５質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましい。こうすることで、硬化特性と耐半田性のバランスに優れた樹脂組成物を得ることができる。また、Ｍｎ１及びＳＰ１を適切に制御することができる。 Moreover, the lower limit of the content of the phenol resin curing agent of the resin composition with respect to the total amount of the resin composition is, for example, preferably 2.5% by mass or more, and more preferably 3% by mass or more. By carrying out like this, the resin composition excellent in the balance of a hardening characteristic and solder resistance can be obtained. Moreover, Mn1 and SP1 can be appropriately controlled.
Furthermore, the upper limit of the content of the phenol resin curing agent of the resin composition with respect to the total amount of the resin composition is, for example, preferably 10.5% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less. By carrying out like this, the resin composition excellent in the balance of a hardening characteristic and solder resistance can be obtained. Moreover, Mn1 and SP1 can be appropriately controlled.

本樹脂組成物は、充填材を含んでいてもよい。かかる充填材としては、一般に半導体封止材料に用いられている無機充填材または有機充填材であればよい。具体的には、上記無機充填材として、溶融破砕シリカ、球状溶融シリカ、結晶シリカ、２次凝集シリカ等のシリカ；アルミナ；チタンホワイト；水酸化アルミニウム；タルク；クレー；マイカ；ガラス繊維等が挙げられる。また、かかる有機充填材としては、オルガノシリコーンパウダー、ポリエチレンパウダー等が挙げられる。これらの充填材は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。中でも、無機充填材が好ましく、溶融球状シリカを用いることがとくに好ましい。
また、充填材の形状としては、本樹脂組成物の溶融粘度の上昇を抑えつつ、充填材の含有量を高める観点から、できるだけ真球状であり、かつ粒度分布がブロードであることが好ましい。
また、粒子の大きさの異なるものを混合することにより充填材の充填量を多くすることができる。
充填材の平均粒径ｄ５０の下限値は、例えば、０．０１μｍ以上であることが好ましく、０．１μｍ以上であることがより好ましく、０．２μｍ以上であることが更に好ましい。これにより、平均粒径の大きな充填材が詰まることで、充填性が低下することを抑制できる。
また、充填材の平均粒径ｄ５０の上限値は、例えば、１５０μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以下であることが更に好ましい。これにより、充填材の比表面積が大きくなり過ぎて、組成物の粘度が増加しすぎることを抑制できる。したがって、樹脂組成物の流動性が良好な状態となるように制御することができる。
また、本実施形態における充填材は、本樹脂組成物の流動性を向上させつつ、作製する半導体装置の機械的強度を向上させる観点から、平均粒径ｄ５０が５μｍ以下の充填材と、平均粒径ｄ５０が１０μｍ以上の充填材とを併用することが好ましい。
なお、無機充填材の平均粒径ｄ５０は、たとえばレーザー回折式粒度分布測定装置（ＨＯＲＩＢＡ社製、ＬＡ−５００）を用いて測定することが可能である。 The resin composition may contain a filler. Such a filler may be any inorganic filler or organic filler generally used for semiconductor sealing materials. Specifically, examples of the inorganic filler include fused crushed silica, spherical fused silica, crystalline silica, and secondary agglomerated silica; alumina; titanium white; aluminum hydroxide; talc; clay; mica; It is done. Examples of the organic filler include organosilicone powder and polyethylene powder. These fillers may be used alone or in combination of two or more. Among these, inorganic fillers are preferable, and it is particularly preferable to use fused spherical silica.
Further, the shape of the filler is preferably as spherical as possible and broad in the particle size distribution from the viewpoint of increasing the filler content while suppressing an increase in the melt viscosity of the resin composition.
Moreover, the filling amount of the filler can be increased by mixing particles having different particle sizes.
The lower limit value of the average particle diameter d50 of the filler is, for example, preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, and further preferably 0.2 μm or more. Thereby, it can suppress that a filling property falls because a filler with a big average particle diameter is plugged.
Further, the upper limit value of the average particle diameter d50 of the filler is, for example, preferably 150 μm or less, more preferably 100 μm or less, and further preferably 50 μm or less. Thereby, it can suppress that the specific surface area of a filler becomes large too much and the viscosity of a composition increases too much. Therefore, it can control so that the fluidity | liquidity of a resin composition may be in a favorable state.
In addition, the filler in the present embodiment includes a filler having an average particle diameter d50 of 5 μm or less and an average particle from the viewpoint of improving the mechanical strength of the semiconductor device to be manufactured while improving the fluidity of the resin composition. It is preferable to use a filler having a diameter d50 of 10 μm or more in combination.
The average particle diameter d50 of the inorganic filler can be measured using, for example, a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus (LA-500, manufactured by HORIBA).

本樹脂組成物全量に対する充填材の含有量の下限値は、例えば、３５質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましく、６５質量％以上であることがさらに好ましい。充填材の含有量を上記下限値以上とすることにより、低吸湿性および低熱膨張性を向上させ、耐湿信頼性や耐リフロー性をより効果的に向上させることができる。
また、本樹脂組成物全量に対する充填材の含有量の上限値は、例えば、９５質量％以下であることが好ましく、９３質量％以下であることがより好ましく、９０質量％以下であることがさらに好ましい。充填材の含有量を上記上限値以下とすることにより、本樹脂組成物の流動性の低下にともなう成形性の低下等を抑制することが可能となる。 The lower limit of the filler content relative to the total amount of the resin composition is, for example, preferably 35% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and further preferably 65% by mass or more. By setting the content of the filler to the above lower limit value or more, low moisture absorption and low thermal expansion can be improved, and moisture resistance reliability and reflow resistance can be more effectively improved.
Moreover, the upper limit of the content of the filler with respect to the total amount of the resin composition is, for example, preferably 95% by mass or less, more preferably 93% by mass or less, and further preferably 90% by mass or less. preferable. By making the content of the filler not more than the above upper limit value, it becomes possible to suppress a decrease in moldability accompanying a decrease in fluidity of the present resin composition.

また、本樹脂組成物は、硬化促進剤を含んでいてもよい。
硬化促進剤は、エポキシ樹脂のエポキシ基と、フェノール樹脂硬化剤のフェノール性水酸基との架橋反応を促進させるものであればよく、一般の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に使用するものを用いることができる。かかる硬化促進剤の具体例としては、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物；１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７、ベンジルジメチルアミン、２−メチルイミダゾール等が例示されるアミジンや３級アミン、さらには前記アミジン、アミンの４級塩等の窒素原子含有化合物等が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。 Moreover, this resin composition may contain the hardening accelerator.
The curing accelerator only needs to accelerate the crosslinking reaction between the epoxy group of the epoxy resin and the phenolic hydroxyl group of the phenol resin curing agent, and the one used for a general epoxy resin composition for semiconductor encapsulation should be used. Can do. Specific examples of such curing accelerators include phosphorus atoms such as organic phosphines, tetra-substituted phosphonium compounds, phosphobetaine compounds, adducts of phosphine compounds such as triphenylphosphine and quinone compounds, and adducts of phosphonium compounds and silane compounds. Containing compounds: 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7, benzyldimethylamine, 2-methylimidazole and the like, and amidines and tertiary amines, and the amidines, quaternary salts of amines, etc. And nitrogen atom-containing compounds. These may be used alone or in combination of two or more.

本樹脂組成物全量に対する硬化促進剤の含有量の下限値は、例えば、０．０５質量％以上であることが好ましく、０．１質量％以上であることがより好ましい。硬化促進剤の含有量を上記下限値以上とすることにより、本樹脂組成物の硬化性が低下することを抑制できる。
本樹脂組成物全量に対する硬化促進剤の含有量の上限値は、例えば、１質量％以下であることが好ましく、０．８質量％以下であることがより好ましい。硬化促進剤の含有量を上記上限値以下とすることにより、本樹脂組成物の流動性が低下することを抑制できる。 The lower limit of the content of the curing accelerator with respect to the total amount of the resin composition is, for example, preferably 0.05% by mass or more, and more preferably 0.1% by mass or more. By making content of a hardening accelerator more than the said lower limit, it can suppress that the sclerosis | hardenability of this resin composition falls.
The upper limit of the content of the curing accelerator with respect to the total amount of the resin composition is, for example, preferably 1% by mass or less, and more preferably 0.8% by mass or less. By making content of a hardening accelerator below the said upper limit, it can suppress that the fluidity | liquidity of this resin composition falls.

また、本樹脂組成物は、該樹脂組成物の硬化物により構成される封止材と、封止対象物である半導体素子や基板との密着性を向上させる観点から、カップリング剤をさらに含むことが好ましい。
本実施形態に係るカップリング剤としては、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム／ジルコニウム系化合物等の公知のカップリング剤を用いることができる。これらを例示すると、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、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、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トリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−［ビス（β−ヒドロキシエチル）］アミノプロピルトリエトキシシラン、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−アミノプロピルトリエトキシシラン、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メトキシシラン、γ−（β−アミノエチル）アミノプロピルジメトキシメチルシラン、Ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、Ｎ−（ジメトキシメチルシリルイソプロピル）エチレンジアミン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミンの加水分解物等のシラン系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート等のチタネート系カップリング剤が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシランまたはビニルシランのシラン系化合物がより好ましい。また、充填性や成形性をより効果的に向上させる観点からは、Ｎ−フェニルγ−アミノプロピルトリメトキシシランに代表される２級アミノシランを用いることがとくに好ましい。 In addition, the resin composition further includes a coupling agent from the viewpoint of improving the adhesion between the sealing material constituted by the cured product of the resin composition and the semiconductor element or substrate that is the object to be sealed. It is preferable.
As coupling agents according to the present embodiment, known silane compounds such as epoxy silane, mercapto silane, amino silane, alkyl silane, ureido silane, vinyl silane, titanium compounds, aluminum chelates, aluminum / zirconium compounds, etc. A coupling agent can be used. Examples of these include vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy. Silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane , Vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldimethoxysilane, -[Bis (β-hydroxyethyl)] aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ- (β-aminoethyl) aminopropyldimethoxymethylsilane, N- (trimethoxysilylpropyl) ) Ethylenediamine, N- (dimethoxymethylsilylisopropyl) ethylenediamine, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ- Chloropropyltrime Xysilane, hexamethyldisilane, vinyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl) Silane coupling agents such as hydrolyzate of butylidene) propylamine, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, isopropyl tri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate, tetraoctyl bis (ditri) Decylphosphite) titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosphate) Oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, isopropyl trioctanoyl titanate, isopropyl dimethacrylisostearoyl titanate, isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyl isostearoyl diacryl titanate, isopropyl tri (dioctyl phosphate) titanate, isopropyl tric Examples include titanate coupling agents such as milphenyl titanate and tetraisopropyl bis (dioctyl phosphite) titanate. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Among these, silane compounds such as epoxy silane, mercapto silane, amino silane, alkyl silane, ureido silane, or vinyl silane are more preferable. From the viewpoint of more effectively improving the filling property and moldability, it is particularly preferable to use a secondary aminosilane represented by N-phenyl γ-aminopropyltrimethoxysilane.

本樹脂組成物全量に対するカップリング剤の含有量の下限値は、例えば、０．１質量％以上であることが好ましく、０．１５質量％以上であることがより好ましい。こうすることで、封止成形時における本樹脂組成物の流動性を向上させ、充填性や成形性の向上を図ることができる。
本樹脂組成物全量に対するカップリング剤の含有量の上限値は、例えば、１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがより好ましい。 The lower limit of the content of the coupling agent relative to the total amount of the resin composition is, for example, preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 0.15% by mass or more. By carrying out like this, the fluidity | liquidity of this resin composition at the time of sealing molding can be improved, and a fillability and a moldability can be aimed at.
The upper limit of the content of the coupling agent relative to the total amount of the resin composition is, for example, preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less.

本樹脂組成物には、上記各成分以外に、必要に応じてレベリング剤、着色剤、離型剤、低応力剤、感光剤、消泡剤、紫外線吸収剤、発泡剤、酸化防止剤、難燃剤、およびイオン捕捉剤等から選択される一種または二種以上の添加物を添加してもよい。レベリング剤としては、アクリル系共重合物等が挙げられる。着色剤としては、カーボンブラック等が挙げられる。離型剤としては、カルナバワックス等の天然ワックス、モンタン酸エステル等の合成ワックス、高級脂肪酸もしくはその金属塩類、パラフィン、酸化ポリエチレン等が挙げられる。低応力剤としては、シリコーンオイル、シリコーンゴム等が挙げられる。イオン捕捉剤としては、ハイドロタルサイト等が挙げられる。難燃剤としては、水酸化アルミニウム等が挙げられる。   In addition to the above components, the resin composition includes a leveling agent, a colorant, a release agent, a low stress agent, a photosensitizer, an antifoaming agent, an ultraviolet absorber, a foaming agent, an antioxidant, a difficult agent, as necessary. You may add the 1 type (s) or 2 or more types of additive selected from a flame retardant, an ion trapping agent, etc. Examples of the leveling agent include acrylic copolymers. Examples of the colorant include carbon black. Examples of the mold release agent include natural waxes such as carnauba wax, synthetic waxes such as montanic acid ester, higher fatty acids or metal salts thereof, paraffin, polyethylene oxide and the like. Examples of the low stress agent include silicone oil and silicone rubber. Examples of the ion scavenger include hydrotalcite. Examples of the flame retardant include aluminum hydroxide.

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
以下、参考形態の例を付記する。
１． 基板と、前記基板上に搭載される半導体素子との、少なくとも一方あるいは両方にフラックス残渣が付着した状態にある構造体において、前記半導体素子を封止するために用いる、固形の半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
当該半導体封止用エポキシ樹脂組成物が、
エポキシ樹脂と、
フェノール樹脂硬化剤と、
を含み、
前記エポキシ樹脂および前記フェノール樹脂硬化剤からなる樹脂群のＦｅｄｏｒｓ法に基づく平均溶解度パラメーターＳＰ１と、
前記エポキシ樹脂および前記フェノール樹脂硬化剤からなる樹脂群の数平均分子量Ｍｎ１との間に、
Ｍｎ１≧−１２７×ＳＰ１＋２０７４の関係が成り立つ、半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
２． 前記平均溶解度パラメーターＳＰ１が１０［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］以上１７．５［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］以下である、１．に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
３． 前記数平均分子量Ｍｎ１が３００以上５５０以下である、１．または２．に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
４． 前記平均溶解度パラメーターＳＰ１と前記数平均分子量Ｍｎ１との間に、−１２７×ＳＰ１＋２２２４≧Ｍｎ１≧−１２７×ＳＰ１＋２０７４の関係が成り立つ、１．乃至３．のいずれか一つに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
５． 当該半導体封止用エポキシ樹脂組成物全量に対する前記エポキシ樹脂の含有量が、７質量％以上１９質量％以下である、１．乃至４．のいずれか一つに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
６． 当該半導体封止用エポキシ樹脂組成物全量に対する前記フェノール樹脂硬化剤の含有量が、２．５質量％以上１０．５質量％以下である、１．乃至５．のいずれか一つに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
７． 前記エポキシ樹脂が多官能エポキシ樹脂を含む、１．乃至６．のいずれか一つに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
８． カップリング剤をさらに含む、１．乃至７．のいずれか一つに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
９． 前記カップリング剤がＮ−フェニルγ−アミノプロピルトリメトキシシランである、８．に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
１０． 基板と、
前記基板上に搭載された半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止材と、
を有し、
前記封止材が、１．乃至９．のいずれか一つに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物を含む、半導体装置。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.
Hereinafter, examples of the reference form will be added.
1. Solid semiconductor sealing epoxy used for sealing the semiconductor element in a structure in which a flux residue is attached to at least one or both of the substrate and the semiconductor element mounted on the substrate A resin composition comprising:
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation is
Epoxy resin,
A phenolic resin curing agent;
Including
An average solubility parameter SP1 based on the Fedors method of the resin group consisting of the epoxy resin and the phenol resin curing agent;
Between the number average molecular weight Mn1 of the resin group consisting of the epoxy resin and the phenol resin curing agent,
An epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor, wherein a relationship of Mn1 ≧ −127 × SP1 + 2074 is established.
2. The average solubility parameter SP1 is 10 [(cal / cm 3 ) 0.5 ] or more and 17.5 [(cal / cm 3 ) 0.5 ] or less. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation as described in 2.
3. The number average molecular weight Mn1 is 300 or more and 550 or less. Or 2. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation as described in 2.
4). A relationship of −127 × SP1 + 2224 ≧ Mn1 ≧ −127 × SP1 + 2074 is established between the average solubility parameter SP1 and the number average molecular weight Mn1. To 3. The epoxy resin composition for semiconductor sealing as described in any one of these.
5. Content of the said epoxy resin with respect to the said epoxy resin composition for semiconductor sealing is 7 mass% or more and 19 mass% or less. To 4. The epoxy resin composition for semiconductor sealing as described in any one of these.
6). Content of the said phenol resin hardening | curing agent with respect to the said epoxy resin composition for semiconductor sealing is 2.5 mass% or more and 10.5 mass% or less. To 5. The epoxy resin composition for semiconductor sealing as described in any one of these.
7). The epoxy resin includes a polyfunctional epoxy resin. To 6. The epoxy resin composition for semiconductor sealing as described in any one of these.
8). Further comprising a coupling agent; To 7. The epoxy resin composition for semiconductor sealing as described in any one of these.
9. 7. the coupling agent is N-phenyl γ-aminopropyltrimethoxysilane; The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation as described in 2.
10. A substrate,
A semiconductor element mounted on the substrate;
A sealing material for sealing the semiconductor element;
Have
The sealing material is 1. Thru 9. The semiconductor device containing the hardened | cured material of the epoxy resin composition for semiconductor sealing as described in any one of these.

以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention, the present invention is not limited to these.

（半導体封止用エポキシ樹脂組成物の作製）
実施例１〜８および比較例１〜８のそれぞれについて、次の方法で、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を調製した。
まず、表１に従い配合された各原材料を常温でミキサーを用いて混合した後、７０〜１００℃でロール混練した。次いで、得られた混練物を冷却した後、これを粉砕することにより、粉粒状の樹脂組成物を所望の半導体封止用エポキシ樹脂組成物として得た。表１中における各成分の詳細は後述のとおりである。また、表１中の単位は、質量％である。
また、得られた実施例及び比較例に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物中に含まれているエポキシ樹脂およびフェノール樹脂硬化剤からなる樹脂群の平均溶解度パラメーターＳＰ１と、該樹脂群の数平均分子量Ｍｎ１との関係性は、図３に示すとおりである。 (Preparation of epoxy resin composition for semiconductor encapsulation)
About each of Examples 1-8 and Comparative Examples 1-8, the epoxy resin composition for semiconductor sealing was prepared with the following method.
First, after mixing each raw material mix | blended according to Table 1 using the mixer at normal temperature, it roll-kneaded at 70-100 degreeC. Subsequently, after cooling the obtained kneaded material, it grind | pulverized and obtained the granular resin composition as a desired epoxy resin composition for semiconductor sealing. Details of each component in Table 1 are as described below. Moreover, the unit in Table 1 is mass%.
Moreover, the average solubility parameter SP1 of the resin group consisting of the epoxy resin and the phenol resin curing agent contained in the obtained epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to the examples and comparative examples, and the number average of the resin group The relationship with the molecular weight Mn1 is as shown in FIG.

（エポキシ樹脂）
・エポキシ樹脂１：ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬社製、ＮＣ−３０００、数平均分子量Ｍｎ：４６２）
・エポキシ樹脂２：ビフェニル型エポキシ樹脂（三菱化学社製、ＹＬ６６７７、数平均分子量Ｍｎ：２４８）
・エポキシ樹脂３：トリフェノールメタン型エポキシ樹脂（三菱化学社製、Ｅ−１０３２Ｈ６０、数平均分子量Ｍｎ：４１９）
・エポキシ樹脂４：ビフェニル型エポキシ樹脂（三菱化学社製、ＹＸ４０００Ｈ、数平均分子量Ｍｎ：２０２）
・エポキシ樹脂５：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製、ＹＬ６８１０、数平均分子量Ｍｎ：２２５）
・エポキシ樹脂６：ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬社製、ＮＣ−２０００Ｌ、数平均分子量Ｍｎ：５３５） (Epoxy resin)
Epoxy resin 1: biphenyl aralkyl type epoxy resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., NC-3000, number average molecular weight Mn: 462)
Epoxy resin 2: biphenyl type epoxy resin (Mitsubishi Chemical Corporation, YL6677, number average molecular weight Mn: 248)
Epoxy resin 3: triphenolmethane type epoxy resin (Mitsubishi Chemical Corporation, E-1032H60, number average molecular weight Mn: 419)
Epoxy resin 4: biphenyl type epoxy resin (Mitsubishi Chemical Corporation, YX4000H, number average molecular weight Mn: 202)
Epoxy resin 5: bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, YL6810, number average molecular weight Mn: 225)
Epoxy resin 6: biphenyl aralkyl type epoxy resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., NC-2000L, number average molecular weight Mn: 535)

上記エポキシ樹脂１〜６それぞれに関するＦｅｄｏｒｓ法に基づく溶解度パラメーターの値（ＳＰ値）は、それぞれ、以下の通りであった。なお、以下に示す溶解度パラメーターの値（ＳＰ値）は、いずれも、各種エポキシ樹脂の分子構造情報に基づいて、非特許文献２に記載されている方法により算出されたものである。
・エポキシ樹脂１の溶解度パラメーター：１２．０［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］
・エポキシ樹脂２の溶解度パラメーター：１２．４［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］
・エポキシ樹脂３の溶解度パラメーター：１２．６［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］
・エポキシ樹脂４の溶解度パラメーター：１１．０［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］
・エポキシ樹脂５の溶解度パラメーター：１０．９［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］
・エポキシ樹脂６の溶解度パラメーター：１２．０［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］ The solubility parameter values (SP values) based on the Fedors method for each of the epoxy resins 1 to 6 were as follows. In addition, the value (SP value) of the solubility parameter shown below is calculated by the method described in Non-Patent Document 2 based on the molecular structure information of various epoxy resins.
-Solubility parameter of epoxy resin 1: 12.0 [(cal / cm 3 ) 0.5 ]
-Solubility parameter of the epoxy resin 2: 12.4 [(cal / cm 3 ) 0.5 ]
-Solubility parameter of epoxy resin 3: 12.6 [(cal / cm 3 ) 0.5 ]
-Solubility parameter of epoxy resin 4: 11.0 [(cal / cm 3 ) 0.5 ]
-Solubility parameter of epoxy resin 5: 10.9 [(cal / cm 3 ) 0.5 ]
-Solubility parameter of epoxy resin 6: 12.0 [(cal / cm 3 ) 0.5 ]

（フェノール樹脂硬化剤）
・フェノール樹脂硬化剤１：ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂（日本化薬社製、ＧＰＨ−６５、数平均分子量Ｍｎ：４５４）
・フェノール樹脂硬化剤２：ホルムアルデヒドで変性したトリフェニルメタン型フェノール樹脂（エア・ウォーター社製、ＨＥ９１０−２０、数平均分子量Ｍｎ：３１０）
・フェノール樹脂硬化剤３：ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂（明和化成社製、ＭＥＨ−７８５１Ｈ、数平均分子量Ｍｎ：６４３）
・フェノール樹脂硬化剤４：フェニルアラルキル型フェノール樹脂（三井化学社製、ＸＬＣ−４Ｌ、数平均分子量Ｍｎ：４８８）
・フェノール樹脂硬化剤５：フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト社製、ＰＲ−ＨＦ３、数平均分子量Ｍｎ：３９２）
・フェノール樹脂硬化剤６：トリスフェノールメタン型フェノールノボラック樹脂（明和化成社製、ＭＥＨ−７５００、数平均分子量Ｍｎ：２９９） (Phenolic resin curing agent)
・ Phenolic resin curing agent 1: biphenylaralkyl type phenolic resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., GPH-65, number average molecular weight Mn: 454)
Phenolic resin curing agent 2: Triphenylmethane type phenolic resin modified with formaldehyde (Air Water, HE910-20, number average molecular weight Mn: 310)
-Phenolic resin curing agent 3: biphenyl aralkyl type phenol resin (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7851H, number average molecular weight Mn: 643)
-Phenolic resin curing agent 4: Phenylaralkyl type phenolic resin (Mitsui Chemicals, XLC-4L, number average molecular weight Mn: 488)
-Phenolic resin curing agent 5: phenol novolak resin (manufactured by Sumitomo Bakelite, PR-HF3, number average molecular weight Mn: 392)
Phenol resin curing agent 6: Trisphenol methane type phenol novolak resin (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7500, number average molecular weight Mn: 299)

上記フェノール樹脂硬化剤１〜６それぞれに関するＦｅｄｏｒｓ法に基づく溶解度パラメーターの値（ＳＰ値）は、それぞれ、以下の通りであった。なお、以下に示す溶解度パラメーターの値（ＳＰ値）は、いずれも、各種フェノール樹脂硬化剤の分子構造情報に基づいて、非特許文献２に記載されている方法により算出されたものである。
・フェノール樹脂硬化剤１の溶解度パラメーター：１３．４［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］
・フェノール樹脂硬化剤２の溶解度パラメーター：１６．７［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］
・フェノール樹脂硬化剤３の溶解度パラメーター：１３．４［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］
・フェノール樹脂硬化剤４の溶解度パラメーター：１３．９［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］
・フェノール樹脂硬化剤５の溶解度パラメーター：１６．４［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］
・フェノール樹脂硬化剤６の溶解度パラメーター：１７．０［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］ The solubility parameter values (SP values) based on the Fedors method for each of the phenol resin curing agents 1 to 6 were as follows. In addition, the value (SP value) of the solubility parameter shown below is calculated by the method described in Non-Patent Document 2 based on the molecular structure information of various phenol resin curing agents.
-Solubility parameter of phenolic resin curing agent 1: 13.4 [(cal / cm 3 ) 0.5 ]
-Solubility parameter of phenol resin curing agent 2: 16.7 [(cal / cm 3 ) 0.5 ]
-Solubility parameter of phenol resin curing agent 3: 13.4 [(cal / cm 3 ) 0.5 ]
-Solubility parameter of phenol resin curing agent 4: 13.9 [(cal / cm 3 ) 0.5 ]
-Solubility parameter of phenol resin curing agent 5: 16.4 [(cal / cm 3 ) 0.5 ]
-Solubility parameter of phenol resin curing agent 6: 17.0 [(cal / cm 3 ) 0.5 ]

（その他の成分）
・硬化促進剤：トリフェニルホスフィン（北興化学工業社製、ＴＰＰ）
・無機充填材：球状溶融シリカ（電気化学工業社製、ＦＢ−９５０ＦＣ、平均粒径ｄ５０：２４μｍ、粒径７５μｍを超える粗大粒子の含有量：０．５重量％以下）
・着色剤：カーボンブラック（三菱化学社製、ＭＡ−６００）
・カップリング剤：Ｎ−フェニルγ−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製、ＫＢＭ−５７３）
・離型剤：カルナバワックス（日興ファイン社製、ニッコウカルナバ） (Other ingredients)
Curing accelerator: Triphenylphosphine (Hokuko Chemical Industries, TPP)
Inorganic filler: Spherical fused silica (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., FB-950FC, average particle size d50: 24 μm, content of coarse particles exceeding 75 μm in particle size: 0.5% by weight or less)
-Colorant: Carbon black (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, MA-600)
Coupling agent: N-phenyl γ-aminopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-573)
・ Release agent: Carnauba wax (Nikko Fine, Nikko Carnauba)

（後述する評価試験に用いる試験構造体の作製）
まず、フラックス剤（千住金属工業社製、デルタラックスＧＴＮ−６８）を、塗布膜の厚みが３０μｍとなるように、フラックス台上に塗布して、フラックス剤からなる樹脂層をフラックス台上に形成した。次に、バンプサイズ１００μｍ、バンプ間隔２００μｍの半田バンプが設けられた１５ｍｍ角（バンプ数：３８７２個）の半導体素子を準備した。次いで、準備した半導体素子における半田バンプが設けられている側の面を、上述した方法で形成したフラックス剤からなる樹脂層と接触させることにより、半導体素子に設けられた半田バンプにフラックス剤を付着させた。
その後、フラックス剤が半田バンプに付着した状態にある半導体素子を、４２アロイ基板上に押し付けることにより、４２アロイ基板上にフラックス剤を付着させた。フラックスが付着した４２アロイ基板上を３００℃で１０秒間加熱することにより、４２アロイ基板上にフラックス残渣を形成させた。
次に、上述した方法で作製したフラックス残渣が形成された４２アロイ基板上に、半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物を成形することにより所望の試験構造体を得た。硬化物の成形は、圧縮成形機を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力８．３ＭＰａ、硬化時間２分の条件で行った。 (Preparation of test structure used for evaluation test described later)
First, a flux agent (Delta Sumx GTN-68, manufactured by Senju Metal Industry Co., Ltd.) is applied on the flux base so that the thickness of the coating film is 30 μm, and a resin layer made of the flux agent is formed on the flux base. did. Next, a 15 mm square (bump number: 3872) semiconductor element provided with solder bumps having a bump size of 100 μm and a bump interval of 200 μm was prepared. Next, the surface of the prepared semiconductor element on which the solder bump is provided is brought into contact with the resin layer made of the flux agent formed by the above-described method, thereby attaching the flux agent to the solder bump provided on the semiconductor element. I let you.
Then, the flux agent was made to adhere on 42 alloy board | substrates by pressing the semiconductor element in the state which the flux agent adhered to the solder bump on 42 alloy board | substrates. The 42 alloy substrate on which the flux was adhered was heated at 300 ° C. for 10 seconds to form a flux residue on the 42 alloy substrate.
Next, a desired test structure was obtained by molding a cured product of the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation on a 42 alloy substrate on which the flux residue produced by the method described above was formed. The cured product was molded using a compression molding machine under conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 8.3 MPa, and a curing time of 2 minutes.

（後述する評価試験に用いる半導体装置の作製）
上述した方法で作製した各実施例および各比較例に係る半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて、図２を参照して実施形態において説明した手順で、図１に示す半導体装置を作製した。
まず、フラックス剤（千住金属工業社製、デルタラックスＧＴＮ−６８）を、塗布膜の厚みが３０μｍとなるように、フラックス台上に塗布して、フラックス剤からなる樹脂層をフラックス台上に形成した。次に、バンプサイズ１００μｍ、バンプ間隔２００μｍの半田バンプが設けられた１５ｍｍ角（バンプ数：３８７２個）の半導体素子を準備した。次いで、準備した半導体素子における半田バンプが設けられている側の面を、上述した方法で形成したフラックス剤からなる樹脂層と接触させることにより、半導体素子に設けられた半田バンプにフラックス剤を付着させた。
その後、フラックス剤が半田バンプに付着した状態にある半導体素子を、基板上における所望の位置に配置してから、３００℃で１０秒間加熱することにより、半田バンプを基板に溶融接合させた。また、このとき、基板と、半導体素子との接合界面近傍にフラックス残渣が付着していることを確認した。
次に、上述した方法で作製した半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて、基板上に搭載した半導体素子を封止成形することにより、図１に示す半導体装置を得た。半導体素子の封止成形は、圧縮成形機を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力８．３ＭＰａ、硬化時間２分の条件で行った後、得られた２次パッケージを１７５℃、４時間の条件で後硬化（ポストキュア）することにより実施した。 (Production of semiconductor device used for evaluation test described later)
The semiconductor device shown in FIG. 1 was manufactured by the procedure described in the embodiment with reference to FIG. 2 using the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to each of the examples and comparative examples manufactured by the method described above. .
First, a flux agent (Delta Sumx GTN-68, manufactured by Senju Metal Industry Co., Ltd.) is applied on the flux base so that the thickness of the coating film is 30 μm, and a resin layer made of the flux agent is formed on the flux base. did. Next, a 15 mm square (bump number: 3872) semiconductor element provided with solder bumps having a bump size of 100 μm and a bump interval of 200 μm was prepared. Next, the surface of the prepared semiconductor element on which the solder bump is provided is brought into contact with the resin layer made of the flux agent formed by the above-described method, thereby attaching the flux agent to the solder bump provided on the semiconductor element. I let you.
Thereafter, the semiconductor element with the flux agent attached to the solder bumps was placed at a desired position on the substrate, and then heated at 300 ° C. for 10 seconds to melt-bond the solder bumps to the substrate. At this time, it was confirmed that a flux residue was attached in the vicinity of the bonding interface between the substrate and the semiconductor element.
Next, the semiconductor device shown in FIG. 1 was obtained by sealing and molding the semiconductor element mounted on the substrate using the epoxy resin composition for semiconductor sealing produced by the method described above. The sealing molding of the semiconductor element was performed using a compression molding machine under conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 8.3 MPa, and a curing time of 2 minutes, and then the obtained secondary package was 175 ° C. for 4 hours. It was carried out by post-curing (post cure) under the conditions of

上述した方法で得られた試験構造体および半導体装置を用いて、以下の評価を実施した。   The following evaluation was performed using the test structure and the semiconductor device obtained by the method described above.

・半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物とフラックス残渣との相溶性試験：上述した方法で得られた試験構造体について、４２アロイ基板から半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物を剥がすことにより、両者を分離させた。このようにして得られた半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物の４２アロイ基板と密着していた側の表面および４２アロイ基板の表面について、その外観を以下の基準で評価した。
○：半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物の表面および４２アロイ基板の表面にフラックス残渣が存在しておらず、成形前に付着していたフラックス残渣が半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物中に取り込まれたことが確認された。
×：半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物の表面および４２アロイ基板の表面にフラックス残渣が存在しており、成形前に付着していたフラックス残渣が半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物中に取り込まれずに残存していることが確認された。 ・ Compatibility test between cured product of epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and flux residue: For test structure obtained by the above-described method, the cured product of epoxy resin composition for semiconductor encapsulation is peeled off from 42 alloy substrate. The two were separated. The appearance of the cured surface of the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation thus obtained, which was in close contact with the 42 alloy substrate, and the surface of the 42 alloy substrate were evaluated according to the following criteria.
◯: There is no flux residue on the surface of the cured epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and on the surface of the 42 alloy substrate, and the flux residue attached before molding is the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation. It was confirmed that it was taken into the cured product.
X: A flux residue is present on the surface of the cured product of the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and the surface of the 42 alloy substrate, and the flux residue attached before molding cures the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation. It was confirmed that it remained without being taken into the product.

・充填性：上述した方法で作製した半導体装置に備わる封止材について、超音波映像装置（日立建機ファインテック社製、Ｆｉｎｅ ＳＡＴ ＦＳ３００）を用いて、該封止材中におけるボイド（未充填部分）の有無を確認した。
評価結果は下記の通りとした。
○：半導体装置に備わる封止材中にはボイドが存在しておらず、該封止材の成形時に未充填部分を発生させることなく、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を所望の領域に完全充填できたことが確認された。
×：半導体装置に備わる封止材中にはボイドが存在しており、該封止材の成形時に未充填部分が発生し、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を所望の領域に対して十分に充填できなかったことが確認された。 Fillability: About the sealing material provided in the semiconductor device manufactured by the above-described method, a void (unfilled) in the sealing material is obtained using an ultrasonic imaging device (Fine SAT FS300, manufactured by Hitachi Construction Machinery Finetech Co., Ltd.). The presence or absence of (part) was confirmed.
The evaluation results were as follows.
○: There is no void in the sealing material provided in the semiconductor device, and the epoxy resin composition for semiconductor sealing is completely formed in a desired region without generating an unfilled portion when the sealing material is molded. It was confirmed that it could be filled.
X: A void is present in the encapsulant provided in the semiconductor device, an unfilled portion is generated when the encapsulant is molded, and the epoxy resin composition for encapsulating the semiconductor is sufficiently applied to a desired region. It was confirmed that it could not be filled.

・半導体装置の密着性：まず、上述した方法で作製した半導体装置を、温度６０℃、湿度６０％ＲＨの条件下で４０時間静置させた後、該半導体装置に対して温度２６０℃の条件での半田リフロー処理を施した。このようにして得られた半田リフロー処理後の半導体装置について、超音波映像装置（日立建機ファインテック社製、Ｆｉｎｅ ＳＡＴ ＦＳ３００）を用いて、該半導体装置が備える封止材中における剥離の有無を確認した。
評価結果は下記の通りとした。
○：半導体装置が備える封止材中には剥離が発生していなかった。
×：半導体装置が備える封止材と、基板および半導体素子との接合界面領域に剥離が発生していた。 -Adhesiveness of semiconductor device: First, a semiconductor device manufactured by the above-described method is allowed to stand for 40 hours under conditions of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 60% RH, and then the temperature of the semiconductor device is set to 260 ° C. The solder reflow treatment was applied. About the semiconductor device after the solder reflow treatment obtained in this way, using an ultrasonic imaging device (manufactured by Hitachi Construction Machinery Finetech Co., Ltd., Fine SAT FS300), presence or absence of peeling in the sealing material included in the semiconductor device It was confirmed.
The evaluation results were as follows.
○: No peeling occurred in the sealing material provided in the semiconductor device.
X: Peeling occurred in the bonding interface region between the sealing material provided in the semiconductor device and the substrate and the semiconductor element.

上記評価項目に関する評価結果を、以下の表１に各成分の配合比率と共に示す。   The evaluation results regarding the above evaluation items are shown in Table 1 below together with the blending ratio of each component.

Figure 2018024832
Figure 2018024832

表１からも分かるように、実施例の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、いずれも、フラックス残渣を相溶して封止材内に取り込むことができるものであった。   As can be seen from Table 1, all of the epoxy resin compositions for semiconductor encapsulation of the examples were able to dissolve the flux residue and take it into the encapsulant.

１０ 基板
２０ 半導体素子
３０ 半田バンプ
５０ 封止材
１００ 半導体装置
２００ フラックス剤
３００ フラックス残渣 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate 20 Semiconductor element 30 Solder bump 50 Sealing material 100 Semiconductor device 200 Flux agent 300 Flux residue

Claims (14)

基板と、前記基板上に搭載される半導体素子との、少なくとも一方あるいは両方にフラックス残渣が付着した状態にある構造体において、前記半導体素子を封止するために用いる、固形の半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
当該半導体封止用エポキシ樹脂組成物が、
エポキシ樹脂と、
フェノール樹脂硬化剤と、
を含み、
前記エポキシ樹脂および前記フェノール樹脂硬化剤からなる樹脂群のＦｅｄｏｒｓ法に基づく平均溶解度パラメーターＳＰ１と、
前記エポキシ樹脂および前記フェノール樹脂硬化剤からなる樹脂群の数平均分子量Ｍｎ１との間に、
Ｍｎ１≧−１２７×ＳＰ１＋２０７４の関係が成り立つ、半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 Solid semiconductor sealing epoxy used for sealing the semiconductor element in a structure in which a flux residue is attached to at least one or both of the substrate and the semiconductor element mounted on the substrate A resin composition comprising:
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation is
Epoxy resin,
A phenolic resin curing agent;
Including
An average solubility parameter SP1 based on the Fedors method of the resin group consisting of the epoxy resin and the phenol resin curing agent;
Between the number average molecular weight Mn1 of the resin group consisting of the epoxy resin and the phenol resin curing agent,
An epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor, wherein a relationship of Mn1 ≧ −127 × SP1 + 2074 is established. 前記平均溶解度パラメーターＳＰ１が１０［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］以上１７．５［（ｃａｌ／ｃｍ３）０．５］以下である、請求項１に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the average solubility parameter SP1 is 10 [(cal / cm 3 ) 0.5 ] or more and 17.5 [(cal / cm 3 ) 0.5 ] or less. object. 前記数平均分子量Ｍｎ１が３００以上５５０以下である、請求項１または２に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1 or 2, wherein the number average molecular weight Mn1 is 300 or more and 550 or less. 前記平均溶解度パラメーターＳＰ１と前記数平均分子量Ｍｎ１との間に、−１２７×ＳＰ１＋２２２４≧Ｍｎ１≧−１２７×ＳＰ１＋２０７４の関係が成り立つ、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   4. The epoxy for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein a relationship of −127 × SP1 + 2224 ≧ Mn1 ≧ −127 × SP1 + 2074 is established between the average solubility parameter SP1 and the number average molecular weight Mn1. Resin composition. 当該半導体封止用エポキシ樹脂組成物全量に対する前記エポキシ樹脂の含有量が、７質量％以上１９質量％以下である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   5. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the content of the epoxy resin with respect to the total amount of the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation is 7% by mass or more and 19% by mass or less. object. 当該半導体封止用エポキシ樹脂組成物中の前記フェノール樹脂硬化剤の含有量が、当該半導体封止用エポキシ樹脂組成物全量に対して、２．５質量％以上１０．５質量％以下である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   The content of the phenol resin curing agent in the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation is 2.5% by mass or more and 10.5% by mass or less based on the total amount of the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation. The epoxy resin composition for semiconductor sealing as described in any one of Claims 1 thru | or 5. 前記エポキシ樹脂が多官能エポキシ樹脂を含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 6, wherein the epoxy resin contains a polyfunctional epoxy resin. 当該半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、充填材をさらに含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   The said epoxy resin composition for semiconductor sealing is an epoxy resin composition for semiconductor sealing as described in any one of Claims 1 thru | or 7 which further contains a filler. 前記充填材の平均粒径ｄ５０は、０．０１μｍ以上１５０μｍ以下である、請求項８に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 8, wherein an average particle diameter d50 of the filler is 0.01 μm or more and 150 μm or less. 当該半導体封止用エポキシ樹脂組成物中の前記充填材の含有量が、当該半導体封止用エポキシ樹脂組成物全量に対して、３５質量％以上９５質量％以下である、請求項８または９に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   The content of the filler in the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation is 35% by mass or more and 95% by mass or less based on the total amount of the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation as described. 前記フラックス残渣は、カルボキシル基またはフェノール性水酸基を含む化合物である、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 10, wherein the flux residue is a compound containing a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group. 当該封止用エポキシ樹脂組成物は、カップリング剤をさらに含む、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 11, wherein the epoxy resin composition for encapsulation further contains a coupling agent. 前記カップリング剤がＮ−フェニルγ−アミノプロピルトリメトキシシランである、請求項１２に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 12, wherein the coupling agent is N-phenyl γ-aminopropyltrimethoxysilane. 基板と、
前記基板上に搭載された半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止材と、
を有し、
前記封止材が、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物を含む、半導体装置。 A substrate,
A semiconductor element mounted on the substrate;
A sealing material for sealing the semiconductor element;
Have
The semiconductor device in which the said sealing material contains the hardened | cured material of the epoxy resin composition for semiconductor sealing as described in any one of Claims 1 thru | or 13.
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