JP2018058960A - Sealing resin composition, semiconductor device, and method for producing semiconductor device - Google Patents

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小川 和人
Kazuto Ogawa
和人 小川
絵美 岩谷
Emi Iwatani
絵美 岩谷
浩太 石川
Kota Ishikawa
浩太 石川
辻 隆行
Takayuki Tsuji
隆行 辻
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing resin composition having high adhesion to a plate lead frame at high temperature.SOLUTION: A sealing resin composition contains an epoxy resin (A) containing an epoxy resin (A1) represented by formula (1), a phenolic compound (B) containing a phenolic compound (B1) represented by formula (2), and an aromatic monocarboxylic acid (C) having an electron-withdrawing functional group.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、封止用樹脂組成物、前記封止用樹脂組成物の硬化物を含む封止材を備える半導体装置、及び前記封止用樹脂組成物を用いる半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a sealing resin composition, a semiconductor device including a sealing material containing a cured product of the sealing resin composition, and a method for manufacturing a semiconductor device using the sealing resin composition.

従来、トランジスタ、IC等の半導体素子の封止に当たり、生産性向上、コスト低減等の目的で、樹脂封止が行われている。樹脂封止は、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂系硬化剤、硬化促進剤、及び無機充填材を含有する封止用樹脂組成物を成形して封止材を作製することで行われている。   Conventionally, when sealing semiconductor elements such as transistors and ICs, resin sealing is performed for the purpose of improving productivity and reducing costs. Resin sealing is performed, for example, by molding a sealing resin composition containing an epoxy resin, a phenol resin-based curing agent, a curing accelerator, and an inorganic filler to produce a sealing material.

封止材で封止された半導体装置は、例えば銅製のリードフレームと、リードフレームに搭載されている半導体素子と、半導体素子とリードフレームとを電気的に接続するワイヤとを備え、封止材が半導体素子を封止している(特許文献1参照)。このため、封止材はリードフレームとワイヤに接している。   A semiconductor device sealed with a sealing material includes, for example, a lead frame made of copper, a semiconductor element mounted on the lead frame, and a wire that electrically connects the semiconductor element and the lead frame. Seals the semiconductor element (see Patent Document 1). For this reason, the sealing material is in contact with the lead frame and the wire.

特許文献1では、封止材とメッキされたリードフレームとの密着性を向上するために、エポキシ樹脂、フェノール樹脂系硬化剤、硬化促進剤、及び無機充填材を含有する封止用エポキシ樹脂組成物に、更に分子中に1個のニトロ基を持つ芳香族多価カルボン酸を含有させることが、提案されている。   In patent document 1, in order to improve the adhesiveness of a sealing material and the plated lead frame, the epoxy resin composition for sealing containing an epoxy resin, a phenol resin type hardening | curing agent, a hardening accelerator, and an inorganic filler It has been proposed that the product further contains an aromatic polycarboxylic acid having one nitro group in the molecule.

特開2014−114426号公報JP 2014-114426 A

近年、車載用の半導体装置などの過酷な環境下で使用される半導体装置には、高温に耐えうる高い信頼性が求められている。そのため、高温に曝されても封止材とメッキされたリードフレームとの間の高い密着性を確保する必要がある。   In recent years, semiconductor devices that are used in harsh environments such as in-vehicle semiconductor devices are required to have high reliability that can withstand high temperatures. Therefore, it is necessary to ensure high adhesion between the sealing material and the plated lead frame even when exposed to high temperatures.

本発明の目的は、封止材を作製するために用いることができ、この封止材は、高温下においてメッキされたリードフレームとの高い密着性を有することができる封止用樹脂組成物を提供することである。   The object of the present invention can be used to produce a sealing material, and this sealing material is a sealing resin composition that can have high adhesion to a lead frame plated at a high temperature. Is to provide.

本発明の一態様に係る封止用樹脂組成物は、下記式(1)で示されるエポキシ樹脂(A1)を含有するエポキシ樹脂(A)、下記式(2)で示されるフェノール化合物(B1)を含有するフェノール化合物(B)、並びにニトロ基、シアノ基及びヒドロキシル基からなる群から選択される少なくとも一種の電子吸引性官能基を有する芳香族モノカルボン酸(C)を含有する。   The sealing resin composition according to one embodiment of the present invention includes an epoxy resin (A) containing an epoxy resin (A1) represented by the following formula (1), and a phenol compound (B1) represented by the following formula (2). And an aromatic monocarboxylic acid (C) having at least one electron-withdrawing functional group selected from the group consisting of a nitro group, a cyano group and a hydroxyl group.

式(1)中のnは平均1.0〜3.5の範囲内であり、mは平均1.0〜9.0の範囲内である。
In formula (1), n is in the range of 1.0 to 3.5 on the average, and m is in the range of 1.0 to 9.0 on the average.

式(2)中のnは平均1.0〜2.0の範囲内であり、mは平均1.0〜9.0の範囲内である。   In formula (2), n is in the range of 1.0 to 2.0 on the average, and m is in the range of 1.0 to 9.0 on the average.

本発明の一態様に係る半導体装置は、リードフレームと、前記リードフレームに搭載されている半導体素子と、前記半導体素子と前記リードフレームとを電気的に接続するワイヤと、前記半導体素子を封止する封止材とを備え、前記封止材が前記封止用樹脂組成物の硬化物である。   A semiconductor device according to one embodiment of the present invention includes a lead frame, a semiconductor element mounted on the lead frame, a wire for electrically connecting the semiconductor element and the lead frame, and the semiconductor element sealed The sealing material is a cured product of the sealing resin composition.

本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法は、前記封止用樹脂組成物を加圧成形法で成形することで封止材を作製することを含む。   The manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1 aspect of this invention includes producing the sealing material by shape | molding the said resin composition for sealing by the press molding method.

本発明の一態様によれば、封止材を作製するために用いることができ、この封止材は、高温下においてメッキされたリードフレームとの高い密着性を有することができる封止用樹脂組成物を提供できる。   According to one embodiment of the present invention, a sealing resin that can be used for producing a sealing material, and the sealing material can have high adhesion to a lead frame plated at a high temperature. A composition can be provided.

また、本発明の一態様によれば、前記封止用樹脂組成物の硬化物を含む封止材を備える半導体装置、及び前記封止用樹脂組成物を用いる半導体装置の製造方法を、提供できる。   Moreover, according to 1 aspect of this invention, the manufacturing method of the semiconductor device provided with the sealing material containing the hardened | cured material of the said resin composition for sealing, and the semiconductor device using the said resin composition for sealing can be provided. .

本発明の一実施形態による半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor device by one Embodiment of this invention. 3−ニトロ安息香酸の分子構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the molecular structure of 3-nitrobenzoic acid. 金属表面に近づくときの3−ニトロ安息香酸の分子構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the molecular structure of 3-nitrobenzoic acid when approaching a metal surface. 金属表面に結合するときの3−ニトロ安息香酸の分子構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the molecular structure of 3-nitrobenzoic acid when couple | bonding with a metal surface. 3−ニトロ安息香酸と銀との反応を解析する際に測定したフーリエ変換赤外分光(FT−IR)スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) spectrum measured when analyzing reaction of 3-nitrobenzoic acid and silver. 図6A及び図6Bは、イオントラップ剤のイオン交換のメカニズムを示す模式図である。6A and 6B are schematic views showing the mechanism of ion exchange of the ion trapping agent. 図7Aは封止材をトランスファ成形法で作製して半導体装置を得る工程を示す概略の断面図であり、図7Bは封止材をトランスファ成形法で作製して半導体装置を得る工程を示す概略の断面図である。FIG. 7A is a schematic cross-sectional view illustrating a process of manufacturing a sealing material by a transfer molding method to obtain a semiconductor device, and FIG. 7B is a schematic diagram illustrating a process of manufacturing a sealing material by a transfer molding method to obtain a semiconductor device. FIG. 図8Aは封止材を圧縮成形法で作製して半導体装置を得る工程を示す概略の断面図であり、図8Bは封止材を圧縮成形法で作製して半導体装置を得る工程を示す概略の断面図である。FIG. 8A is a schematic cross-sectional view showing a process for obtaining a semiconductor device by producing a sealing material by a compression molding method, and FIG. 8B is a schematic diagram showing a process for obtaining a semiconductor device by producing a sealing material by a compression molding method. FIG.

以下、本発明の実施形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本実施形態に係る封止用樹脂組成物(以下、組成物(X)という)は、エポキシ樹脂(A)、フェノール化合物(B)、及び芳香族モノカルボン酸(C)を含有する。エポキシ樹脂(A)は、下記式(1)に示すエポキシ樹脂(A1)を含有する。フェノール化合物(B)は、下記式(2)に示すフェノール化合物(B1)を含有する。芳香族モノカルボン酸(C)は、ニトロ基、シアノ基及びヒドロキシル基からなる群から選択される少なくとも一種の電子吸引性官能基を有する。   The sealing resin composition according to the present embodiment (hereinafter referred to as composition (X)) contains an epoxy resin (A), a phenol compound (B), and an aromatic monocarboxylic acid (C). The epoxy resin (A) contains an epoxy resin (A1) represented by the following formula (1). The phenol compound (B) contains a phenol compound (B1) represented by the following formula (2). The aromatic monocarboxylic acid (C) has at least one electron-withdrawing functional group selected from the group consisting of a nitro group, a cyano group, and a hydroxyl group.

式(1)中のnは平均1.0〜3.5の範囲内であり、mは平均1.0〜9.0の範囲内である。   In formula (1), n is in the range of 1.0 to 3.5 on the average, and m is in the range of 1.0 to 9.0 on the average.

式(2)中のnは平均1.0〜2.0の範囲内であり、mは平均1.0〜9.0の範囲内である。   In formula (2), n is in the range of 1.0 to 2.0 on the average, and m is in the range of 1.0 to 9.0 on the average.

組成物(X)を例えば加圧成形法で成形することで、半導体装置1における封止材62を作製できる。半導体装置1は、例えば図1に示すように、金属製のリードフレーム52と、リードフレーム52に搭載されている半導体素子50と、半導体素子50とリードフレーム52とを電気的に接続するワイヤ56と、半導体素子50を封止する封止材62とを備える。   The sealing material 62 in the semiconductor device 1 can be produced by molding the composition (X) by, for example, a pressure molding method. For example, as shown in FIG. 1, the semiconductor device 1 includes a metal lead frame 52, a semiconductor element 50 mounted on the lead frame 52, and wires 56 that electrically connect the semiconductor element 50 and the lead frame 52. And a sealing material 62 that seals the semiconductor element 50.

このように組成物(X)を、封止材62を作製するために用いることができる。この封止材62は、リードフレーム52がメッキ層54を備えていても、リードフレーム52との高い密着性を有することができ、しかも高温下においてもリードフレーム52との高い密着性を有することができる。   Thus, the composition (X) can be used for producing the sealing material 62. This sealing material 62 can have high adhesion to the lead frame 52 even when the lead frame 52 includes the plating layer 54, and also has high adhesion to the lead frame 52 even at high temperatures. Can do.

組成物(X)が硫黄化合物を含まず、或いは組成物(X)中の硫黄化合物の含有量が少ないことが好ましい。特に、組成物(X)の、蛍光X線分析で測定される硫黄含有量が、SO3換算で0.1質量%以下であることが好ましい。この場合、ワイヤ56が銅と銀のうち少なくとも一方を含んでも、高温下でワイヤ56が腐食されにくい。近年、ワイヤ56の材質として、金に代えて銀又は銅が用いられるようになってきているが、ワイヤ56が銅と銀のうち少なくとも一方を含有しても、組成物(X)が硫黄化合物を含まず、或いは硫黄化合物の含有量が少なければ、高温下でワイヤ56が腐食されにくい。また、このように硫黄化合物を含まず、或いは硫黄化合物の含有量が少なくても、組成物(X)が芳香族モノカルボン酸(C)を含有するため、封止材62は、リードフレーム52との高い密着性を有することができる。 It is preferable that the composition (X) does not contain a sulfur compound or the content of the sulfur compound in the composition (X) is small. In particular, the sulfur content of the composition (X) measured by fluorescent X-ray analysis is preferably 0.1% by mass or less in terms of SO 3 . In this case, even if the wire 56 contains at least one of copper and silver, the wire 56 is hardly corroded under high temperature. In recent years, silver or copper has been used instead of gold as the material of the wire 56. However, even if the wire 56 contains at least one of copper and silver, the composition (X) is a sulfur compound. If the content of sulfur compound is small, the wire 56 is hardly corroded at high temperature. In addition, since the composition (X) contains the aromatic monocarboxylic acid (C) even if the sulfur compound is not contained or the content of the sulfur compound is small, the encapsulant 62 includes the lead frame 52. And high adhesiveness.

さらに、組成物(X)には、密着性向上に伴うゲルタイムの長大化が起こりにくい。このため、組成物(X)のゲルタイムを短縮化することで、半導体装置1の作製時の成形サイクルを短くできる。   Furthermore, the composition (X) is unlikely to have a long gel time due to improved adhesion. For this reason, the shaping | molding cycle at the time of preparation of the semiconductor device 1 can be shortened by shortening the gel time of composition (X).

組成物(X)の組成について、更に詳しく説明する。   The composition of the composition (X) will be described in more detail.

エポキシ樹脂(A)について説明する。エポキシ樹脂(A)は、上記の通り、式(1)で示されるエポキシ樹脂(A1)を含有する。式(1)中のnは上記のように平均1.0〜3.5の範囲内である。このため、組成物(X)の成形時の良好な流動性と硬化物の良好な耐熱性とが、バランス良く実現できる。また、式(1)中のmは平均1.0〜3.0の範囲内であることが好ましい。この場合は組成物(X)の成形時の良好な流動性と硬化物の良好な耐熱性とが、よりバランス良く実現できる。   The epoxy resin (A) will be described. As described above, the epoxy resin (A) contains the epoxy resin (A1) represented by the formula (1). N in the formula (1) is within the range of 1.0 to 3.5 on average as described above. For this reason, the favorable fluidity at the time of shaping | molding of composition (X) and the favorable heat resistance of hardened | cured material are realizable with sufficient balance. Moreover, it is preferable that m in Formula (1) exists in the range of an average 1.0-3.0. In this case, good fluidity at the time of molding the composition (X) and good heat resistance of the cured product can be realized with a better balance.

エポキシ樹脂(A)は、エポキシ樹脂(A1)以外の成分(以下、エポキシ樹脂(A2)という)を含有できる。エポキシ樹脂(A2)は、例えばグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂及びオレフィン酸化型(脂環式)エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。より具体的には、エポキシ樹脂は、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂といったアルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂;ナフトールノボラック型エポキシ樹脂;フェニレン骨格、ビフェニレン骨格といった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;フェニレン骨格、ビフェニレン骨格といった骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂;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といった多官能型エポキシ樹脂;トリフェニルメタン型エポキシ樹脂;テトラキスフェノールエタン型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂;スチルベン型エポキシ樹脂;ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂といったビスフェノール型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂;ナフタレン型エポキシ樹脂;脂環式エポキシ樹脂;ビスフェノールA型ブロム含有エポキシ樹脂といったブロム含有エポキシ樹脂;ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸といったポリアミンとエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂;並びにフタル酸、ダイマー酸といった多塩基酸とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂、からなる群から選択される一種以上の成分を含有できる。   The epoxy resin (A) can contain components other than the epoxy resin (A1) (hereinafter referred to as epoxy resin (A2)). The epoxy resin (A2) can contain at least one component selected from the group consisting of, for example, a glycidyl ether type epoxy resin, a glycidyl amine type epoxy resin, a glycidyl ester type epoxy resin, and an olefin oxidation type (alicyclic) epoxy resin. . More specifically, the epoxy resin is, for example, an alkylphenol novolak type epoxy resin such as a phenol novolac type epoxy resin or a cresol novolak type epoxy resin; a naphthol novolak type epoxy resin; a phenol aralkyl type epoxy resin having a skeleton such as a phenylene skeleton or a biphenylene skeleton; Biphenyl aralkyl type epoxy resin; Naphthol aralkyl type epoxy resin having a skeleton such as a phenylene skeleton or a biphenylene skeleton; Multifunctional type epoxy resin such as triphenol methane type epoxy resin or alkyl-modified triphenol methane type epoxy resin; Triphenyl methane type epoxy resin; Tetrakisphenol ethane type epoxy resin; dicyclopentadiene type epoxy resin; stilbene type epoxy resin; Bisphenol type epoxy resin; Biphenyl type epoxy resin; Naphthalene type epoxy resin; Alicyclic epoxy resin; Bromine containing epoxy resin such as bisphenol A type bromine containing epoxy resin; Diaminodiphenylmethane; A kind selected from the group consisting of glycidylamine type epoxy resins obtained by reaction of polyamines such as isocyanuric acid with epichlorohydrin; and glycidyl ester type epoxy resins obtained by reaction of polybasic acids such as phthalic acid and dimer acid with epichlorohydrin. The above components can be contained.

封止材62の耐湿信頼性向上のためには、エポキシ樹脂(A)中のNaイオン、Clイオン等のイオン性不純物が極力少ない方が好ましい。   In order to improve the moisture resistance reliability of the sealing material 62, it is preferable that the ionic impurities such as Na ions and Cl ions in the epoxy resin (A) are as small as possible.

組成物(X)全体に対する、エポキシ樹脂(A)の量は、5〜35質量%の範囲内であることが好ましい。この場合、成形時の組成物(X)の流動性及び封止材62の物性が向上する。   The amount of the epoxy resin (A) with respect to the entire composition (X) is preferably in the range of 5 to 35% by mass. In this case, the fluidity of the composition (X) during molding and the physical properties of the sealing material 62 are improved.

フェノール化合物(B)について説明する。フェノール化合物(B)は、上記の通り、式(2)で示されるフェノール化合物(B1)を含有する。式(2)中のnは上記のように平均1.0〜2.0の範囲内である。このため、組成物(X)の成形時の良好な流動性と硬化物の良好な耐熱性とが、バランス良く実現できる。また、式(1)中のmは平均1.0〜3.0の範囲内であることが好ましい。この場合は組成物(X)の成形時の良好な流動性と硬化物の良好な耐熱性とが、よりバランス良く実現できる。   The phenol compound (B) will be described. The phenol compound (B) contains the phenol compound (B1) represented by the formula (2) as described above. N in the formula (2) is within the range of 1.0 to 2.0 on average as described above. For this reason, the favorable fluidity at the time of shaping | molding of composition (X) and the favorable heat resistance of hardened | cured material are realizable with sufficient balance. Moreover, it is preferable that m in Formula (1) exists in the range of an average 1.0-3.0. In this case, good fluidity at the time of molding the composition (X) and good heat resistance of the cured product can be realized with a better balance.

フェノール化合物(B)は、フェノール化合物(B1)以外の成分(以下、フェノール化合物(B2)という)を含有できる。フェノール化合物(B2)は、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂といったノボラック型樹脂;フェニレン骨格又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂;フェニレン骨格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といったアラルキル型樹脂;トリフェノールメタン型樹脂といった多官能型フェノール樹脂;ジシクロペンタジエン型フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン型ナフトールノボラック樹脂といったジシクロペンタジエン型フェノール樹脂;テルペン変性フェノール樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールFといったビスフェノール型樹脂;並びにトリアジン変性ノボラック樹脂、からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。特にフェノール化合物(B2)がフェノールアラルキル型フェノール樹脂とビフェニルアラルキル型フェノール樹脂のうち少なくとも一方を含有することが好ましい。   A phenol compound (B) can contain components (henceforth a phenol compound (B2)) other than a phenol compound (B1). The phenol compound (B2) is, for example, a novolak type resin such as a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, or a naphthol novolak resin; a phenol aralkyl resin having a phenylene skeleton or a biphenylene skeleton; an aralkyl type resin such as a naphthol aralkyl resin having a phenylene skeleton or a biphenylene skeleton; Polyfunctional phenolic resins such as triphenolmethane type resins; dicyclopentadiene type phenolic resins such as dicyclopentadiene type phenol novolak resins and dicyclopentadiene type naphthol novolac resins; terpene modified phenolic resins; bisphenol type resins such as bisphenol A and bisphenol F; And at least one component selected from the group consisting of triazine-modified novolak resins It can contain. In particular, the phenol compound (B2) preferably contains at least one of a phenol aralkyl type phenol resin and a biphenyl aralkyl type phenol resin.

フェノール化合物(B)の1当量に対して、エポキシ樹脂(A)は0.9〜1.5当量の範囲内であることが好ましい。この場合、封止材62は高温時でも特に高い密着性を有しうるとともに、組成物(X)は良好な保存安定性を有しうる。エポキシ樹脂(A)が1.0〜1.3当量の範囲内であれば更に好ましい。   It is preferable that an epoxy resin (A) exists in the range of 0.9-1.5 equivalent with respect to 1 equivalent of a phenol compound (B). In this case, the sealing material 62 can have particularly high adhesion even at high temperatures, and the composition (X) can have good storage stability. More preferably, the epoxy resin (A) is in the range of 1.0 to 1.3 equivalents.

エポキシ樹脂(A)全体に対する、エポキシ樹脂(A1)の量が、80〜100質量%の範囲内であり、フェノール化合物(B)全体に対する、フェノール化合物(B1)の量が、49質量%以下であることが、好ましい。この場合、半導体装置が特に高い信頼性を有することができるとともに、半導体装置におけるワイヤースイープが特に抑制できる。フェノール化合物(B1)の量が30〜49質量%の範囲内であれば、より好ましい。   The amount of the epoxy resin (A1) with respect to the entire epoxy resin (A) is in the range of 80 to 100% by mass, and the amount of the phenol compound (B1) with respect to the entire phenolic compound (B) is 49% by mass or less. It is preferable that there is. In this case, the semiconductor device can have particularly high reliability, and wire sweep in the semiconductor device can be particularly suppressed. It is more preferable if the amount of the phenol compound (B1) is in the range of 30 to 49% by mass.

エポキシ樹脂(A)全体に対する、エポキシ樹脂(A1)の量が、79質量%以下であり、フェノール化合物(B)全体に対する、フェノール化合物(B1)の量が、50〜100質量%の範囲内であることも好ましい。この場合、半導体装置が特に高い信頼性を有することができるとともに、半導体装置におけるワイヤースイープが特に抑制できる。エポキシ樹脂(A)全体に対する、エポキシ樹脂(A1)の量が、50〜79質量%の範囲内であれば更に好ましい。   The amount of the epoxy resin (A1) with respect to the entire epoxy resin (A) is 79% by mass or less, and the amount of the phenol compound (B1) with respect to the entire phenolic compound (B) is within a range of 50 to 100% by mass. It is also preferable that there is. In this case, the semiconductor device can have particularly high reliability, and wire sweep in the semiconductor device can be particularly suppressed. It is more preferable that the amount of the epoxy resin (A1) with respect to the entire epoxy resin (A) is in the range of 50 to 79% by mass.

芳香族モノカルボン酸(C)について説明する。芳香族モノカルボン酸(C)は、特に芳香環と、芳香環に結合している一つのカルボキシル基と、芳香環に結合している少なくとも一つの電子吸引性官能基とを有することが好ましい。芳香環は、特にベンゼン環又はナフタレン環であることが好ましい。   The aromatic monocarboxylic acid (C) will be described. The aromatic monocarboxylic acid (C) preferably has an aromatic ring, one carboxyl group bonded to the aromatic ring, and at least one electron-withdrawing functional group bonded to the aromatic ring. The aromatic ring is particularly preferably a benzene ring or a naphthalene ring.

芳香族モノカルボン酸(C)は、ハロゲン原子及び硫黄原子を有さないことが好ましい。この場合、芳香族モノカルボン酸(C)に起因する銀製又は銅製のワイヤ56の腐食が、抑制される。   The aromatic monocarboxylic acid (C) preferably has no halogen atom or sulfur atom. In this case, corrosion of the silver or copper wire 56 caused by the aromatic monocarboxylic acid (C) is suppressed.

電子吸引性官能基は、上記の通りニトロ基、シアノ基及びヒドロキシル基からなる群から選択される。芳香族モノカルボン酸(C)は、一つの電子吸引性官能基を有してもよく、複数の電子吸引性官能基を有してもよい。   The electron withdrawing functional group is selected from the group consisting of a nitro group, a cyano group and a hydroxyl group as described above. The aromatic monocarboxylic acid (C) may have one electron-withdrawing functional group or may have a plurality of electron-withdrawing functional groups.

芳香族モノカルボン酸(C)は、例えば下記式(3)で表される。   The aromatic monocarboxylic acid (C) is represented, for example, by the following formula (3).

式(3)中のR1〜R5のうち一つが電子吸引性官能基であり、残りの四つは各々独立にH、有機基又は電子吸引性官能基である。有機基は芳香族モノカルボン酸(C)の特性に影響を与えない基であることが好ましい。有機基はアルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基であることが好ましく、特にCH3であることが好ましい。R1〜R5のうち一つが電子吸引性官能基であり、残りの四つが各々独立にH又は有機基であれば、特に好ましい。 One of R 1 to R 5 in the formula (3) is an electron-withdrawing functional group, and the remaining four are each independently H, an organic group, or an electron-withdrawing functional group. The organic group is preferably a group that does not affect the properties of the aromatic monocarboxylic acid (C). The organic group is preferably an alkyl group, an alkenyl group or an alkoxy group, and particularly preferably CH 3 . It is particularly preferred if one of R 1 to R 5 is an electron-withdrawing functional group and the remaining four are each independently H or an organic group.

芳香族モノカルボン酸(C)は、特にニトロ安息香酸を含有することが好ましい。芳香族モノカルボン酸(C)は、2−ニトロ安息香酸、3−ニトロ安息香酸、4−ニトロ安息香酸、3−メチル−4ニトロ安息香酸、2−メチル−3−ニトロ安息香酸、4−メチル−3−ニトロ安息香酸、2−メチル−6−ニトロ安息香酸、3−メチル−2−ニトロ安息香酸、2−メチル−5−ニトロ安息香酸、5−メチル−2−ニトロ安息香酸、2−シアノ安息香酸、3−シアノ安息香酸、4−シアノ安息香酸、4−ヒドロキシ−3−ニトロ安息香酸、5−ヒドロキシ−2−ニトロ安息香酸、3−ヒドロキシ−4−ニトロ安息香酸、3−ヒドロキシ−2−ニトロ安息香酸、2−ヒドロキシ−4−ニトロ安息香酸及び2−ヒドロキシ−5−ニトロ安息香酸からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することも好ましい。   The aromatic monocarboxylic acid (C) particularly preferably contains nitrobenzoic acid. Aromatic monocarboxylic acid (C) is 2-nitrobenzoic acid, 3-nitrobenzoic acid, 4-nitrobenzoic acid, 3-methyl-4nitrobenzoic acid, 2-methyl-3-nitrobenzoic acid, 4-methyl. -3-nitrobenzoic acid, 2-methyl-6-nitrobenzoic acid, 3-methyl-2-nitrobenzoic acid, 2-methyl-5-nitrobenzoic acid, 5-methyl-2-nitrobenzoic acid, 2-cyano Benzoic acid, 3-cyanobenzoic acid, 4-cyanobenzoic acid, 4-hydroxy-3-nitrobenzoic acid, 5-hydroxy-2-nitrobenzoic acid, 3-hydroxy-4-nitrobenzoic acid, 3-hydroxy-2 It is also preferable to contain at least one component selected from the group consisting of -nitrobenzoic acid, 2-hydroxy-4-nitrobenzoic acid and 2-hydroxy-5-nitrobenzoic acid.

芳香族モノカルボン酸(C)の融点は200℃以下であることが好ましい。この場合、組成物(X)の構成成分を加熱して溶融しながら混合することで組成物(X)を調製する際に、加熱温度をそれほど上昇させなくても混合が可能となる。そのため、芳香族モノカルボン酸(C)がニトロ安息香酸を含有する場合、ニトロ安息香酸は2−ニトロ安息香酸と3−ニトロ安息香酸のうち少なくとも一方のみを含有することが好ましい。芳香族モノカルボン酸(C)が200℃以上の融点を有する4−ニトロ安息香酸は含有してもよいが、その場合、構成成分を十分に混合するためには、構成成分中の4−ニトロ安息香酸以外の以外の成分の種類、配合量等が制約を受ける。   The melting point of the aromatic monocarboxylic acid (C) is preferably 200 ° C. or lower. In this case, when preparing the composition (X) by heating and mixing the constituent components of the composition (X), mixing can be performed without increasing the heating temperature. Therefore, when the aromatic monocarboxylic acid (C) contains nitrobenzoic acid, the nitrobenzoic acid preferably contains at least one of 2-nitrobenzoic acid and 3-nitrobenzoic acid. The aromatic monocarboxylic acid (C) may contain 4-nitrobenzoic acid having a melting point of 200 ° C. or higher. In that case, in order to sufficiently mix the components, 4-nitro in the components The types of ingredients other than benzoic acid, the blending amount, etc. are restricted.

組成物(X)が芳香族モノカルボン酸(C)を含有するから、組成物(X)から作製される封止材62がメッキ層54を備えるリードフレーム52と高い密着性を有する。この高い密着性は、次の機序によって実現されると推測される。   Since the composition (X) contains the aromatic monocarboxylic acid (C), the sealing material 62 produced from the composition (X) has high adhesion to the lead frame 52 including the plating layer 54. This high adhesion is presumed to be realized by the following mechanism.

組成物(X)中の芳香族モノカルボン酸(C)においては、電子吸引性官能基が芳香環の電子を吸引するため、図2に示すようにカルボキシル基からプロトンが脱離してカルボン酸陰イオンが生成しやすい。このため、封止材62の作製時に、組成物(X)がリードフレーム52に接触することで図3に示すように芳香族モノカルボン酸(C)がリードフレーム52に近づき、この状態で組成物(X)が加熱されると、図4に示すように置換芳香族モノカルボン酸のカルボキシル基から水素が脱離してカルボン酸陰イオンが生成し、このカルボン酸陰イオンがリードフレーム52を構成する金属と塩を形成しやすい。なお、図3及び図4において、Mはリードフレーム52における金属を示す。そのため、封止材62とリードフレーム52との界面付近に、リードフレーム52と結合した芳香族モノカルボン酸(C)が配置され、あたかもリードフレーム52が芳香族モノカルボン酸(C)からなる皮膜で覆われたようになる。この芳香族モノカルボン酸(C)は、芳香環を有するため、有機物を含む封止材62と親和性が高い。このため、封止材62とリードフレーム52と間の高い密着性が実現されると考えられる。   In the aromatic monocarboxylic acid (C) in the composition (X), since the electron-withdrawing functional group attracts electrons in the aromatic ring, protons are eliminated from the carboxyl group as shown in FIG. Ions are easily generated. Therefore, when the sealing material 62 is manufactured, the composition (X) comes into contact with the lead frame 52, so that the aromatic monocarboxylic acid (C) approaches the lead frame 52 as shown in FIG. When the product (X) is heated, as shown in FIG. 4, hydrogen is released from the carboxyl group of the substituted aromatic monocarboxylic acid to generate a carboxylate anion, and this carboxylate anion constitutes the lead frame 52. It tends to form salts with metals. 3 and 4, M indicates a metal in the lead frame 52. Therefore, an aromatic monocarboxylic acid (C) bonded to the lead frame 52 is disposed in the vicinity of the interface between the sealing material 62 and the lead frame 52, and the lead frame 52 is a film made of an aromatic monocarboxylic acid (C). It will be covered with. Since this aromatic monocarboxylic acid (C) has an aromatic ring, it has a high affinity for the sealing material 62 containing an organic substance. For this reason, it is considered that high adhesion between the sealing material 62 and the lead frame 52 is realized.

上記の推測は、次の試験結果によって裏付けられる。芳香族モノカルボン酸(C)の一例として3−ニトロ安息香酸を選択し、この3−ニトロ安息香酸と銀粉末を混合して得られた混合物を、銀製の板の表面に滴下した。この板上の混合物を175℃で30秒加熱した。加熱前の混合物と加熱後の混合物に対し、拡散反射フーリエ変換赤外分光法による分析実施した。これにより得られたチャートを図5に示す。図5中の実線は加熱前のチャートを、破線は加熱後のチャートを、それぞれ示す。加熱後のチャートでは、加熱前のチャートと比べて、符号10で示されるカルボン酸に由来するピークの強度が増大しているとともに、符号20で示されるカルボニル骨格に由来するピークが高波数側へシフトしている。この結果は、加熱後ではカルボン酸の塩が増大していることを示している。これは、加熱されることで芳香族モノカルボン酸(C)が銀製の板に結合し、カルボン酸の塩が生成したためであると考えられる。   The above assumption is supported by the following test results. 3-Nitrobenzoic acid was selected as an example of the aromatic monocarboxylic acid (C), and a mixture obtained by mixing the 3-nitrobenzoic acid and silver powder was dropped onto the surface of a silver plate. The mixture on this plate was heated at 175 ° C. for 30 seconds. Analysis by diffuse reflection Fourier transform infrared spectroscopy was performed on the mixture before heating and the mixture after heating. The chart thus obtained is shown in FIG. The solid line in FIG. 5 shows the chart before heating, and the broken line shows the chart after heating. In the chart after heating, the intensity of the peak derived from the carboxylic acid indicated by reference numeral 10 is increased compared to the chart before heating, and the peak derived from the carbonyl skeleton indicated by reference numeral 20 is on the higher wavenumber side. There is a shift. This result shows that the salt of carboxylic acid increases after heating. This is presumably because the aromatic monocarboxylic acid (C) was bonded to the silver plate by heating to produce a carboxylic acid salt.

上記の機序で封止材62がリードフレーム52と高い密着性を有するためには、芳香族モノカルボン酸(C)のpKaは高すぎないことが好ましい。具体的には、芳香族モノカルボン酸(C)のpKaは4以下であることが好ましい。pKaが4以下であれば、芳香族モノカルボン酸(C)におけるカルボキシル基は容易に陰イオン化して、リードフレーム52を構成する金属と塩を形成しやすくなる。pKaが3.4以下であれば特に好ましい。   In order for the sealing material 62 to have high adhesion to the lead frame 52 by the above mechanism, it is preferable that the pKa of the aromatic monocarboxylic acid (C) is not too high. Specifically, the pKa of the aromatic monocarboxylic acid (C) is preferably 4 or less. When the pKa is 4 or less, the carboxyl group in the aromatic monocarboxylic acid (C) is easily anionized, and a metal and a salt constituting the lead frame 52 are easily formed. It is particularly preferable if the pKa is 3.4 or less.

なお、上述の推論は、芳香族モノカルボン酸(C)がニトロ基を有する場合の分析に基づくが、芳香族モノカルボン酸(C)がシアノ基又はヒドロキシル基を有する場合でも、同様の推論が成り立つ。   The above inference is based on an analysis in the case where the aromatic monocarboxylic acid (C) has a nitro group, but the same inference can be made even when the aromatic monocarboxylic acid (C) has a cyano group or a hydroxyl group. It holds.

エポキシ樹脂(A)と芳香族モノカルボン酸(C)における電子吸引性官能基との反応性は低いことが好ましい。この場合、組成物(X)を加熱しても、芳香族モノカルボン酸(C)がエポキシ樹脂(A)と反応することで固定されてしまうことが抑制される。このため、芳香族モノカルボン酸(C)がリードフレーム52を構成する金属と塩を形成しやすくなる。従って、エポキシ樹脂(A)と電子吸引性置換基との反応性が低くなるように、エポキシ樹脂(A)と電子吸引性置換基との組合せを選択することが好ましい。   The reactivity between the epoxy resin (A) and the electron-withdrawing functional group in the aromatic monocarboxylic acid (C) is preferably low. In this case, even if the composition (X) is heated, the aromatic monocarboxylic acid (C) is suppressed from being fixed by reacting with the epoxy resin (A). For this reason, the aromatic monocarboxylic acid (C) can easily form a salt with the metal constituting the lead frame 52. Therefore, it is preferable to select a combination of the epoxy resin (A) and the electron-withdrawing substituent so that the reactivity between the epoxy resin (A) and the electron-withdrawing substituent is low.

本実施形態では、上述のように組成物(X)が密着性向上のために芳香族モノカルボン酸(C)を含有しても、組成物(X)のゲルタイムが長くなりにくい。これは、芳香族モノカルボン酸(C)がカルボキシル基を一つだけ有するため、芳香族モノカルボン酸(C)からのプロトンの放出量が過大ではないためであると推察される。これについて、より詳しく説明する。プロトンは組成物(X)中の塩基性の硬化促進剤(E)を失活させるため、ゲルタイムの長大化の原因となりえる。しかし、本実施形態では、芳香族モノカルボン酸(C)はカルボキシル基を一つしか有さないため、芳香族モノカルボン酸(C)からのプロトンの放出量は多くない。このため、プロトンによる硬化促進剤(E)の失活が抑制され、その結果、ゲルタイムが長くなりにくいと考えられる。   In the present embodiment, as described above, even if the composition (X) contains the aromatic monocarboxylic acid (C) for improving the adhesion, the gel time of the composition (X) is unlikely to become long. This is presumably because the aromatic monocarboxylic acid (C) has only one carboxyl group, and therefore the amount of protons released from the aromatic monocarboxylic acid (C) is not excessive. This will be described in more detail. Protons inactivate the basic curing accelerator (E) in the composition (X), which may cause an increase in gel time. However, in this embodiment, since aromatic monocarboxylic acid (C) has only one carboxyl group, the amount of protons released from aromatic monocarboxylic acid (C) is not large. For this reason, deactivation of the curing accelerator (E) by protons is suppressed, and as a result, it is considered that the gel time is unlikely to become long.

プロトンによる硬化促進剤(E)の失活を抑制するためには、組成物(X)が芳香族モノカルボン酸(C)以外のカルボン酸、例えば電子吸引性官能基を有する芳香族多価カルボン酸、を含有しないことが好ましい。組成物(X)が芳香族モノカルボン酸(C)以外のカルボン酸含有する場合でも、芳香族モノカルボン酸(C)以外のカルボン酸が組成物(X)全体に対して0.3質量%以下であることが好ましい。   In order to suppress the deactivation of the curing accelerator (E) by protons, the composition (X) is a carboxylic acid other than the aromatic monocarboxylic acid (C), such as an aromatic polyvalent carboxylic acid having an electron-withdrawing functional group. It is preferable not to contain an acid. Even when the composition (X) contains a carboxylic acid other than the aromatic monocarboxylic acid (C), the carboxylic acid other than the aromatic monocarboxylic acid (C) is 0.3% by mass relative to the entire composition (X). The following is preferable.

芳香族モノカルボン酸(C)の量は、組成物(X)に対して0.001〜0.5質量%の範囲内であることが好ましい。芳香族モノカルボン酸(C)の量が0.001質量%以上であると、封止材62とリードフレーム52との密着性が特に高くなる。芳香族モノカルボン酸(C)の量が0.5質量%以下であると、プロトンによる硬化促進剤(E)の失活が特に抑制され、ゲルタイムが長くなることが特に抑制される。   The amount of the aromatic monocarboxylic acid (C) is preferably in the range of 0.001 to 0.5 mass% with respect to the composition (X). When the amount of the aromatic monocarboxylic acid (C) is 0.001% by mass or more, the adhesion between the sealing material 62 and the lead frame 52 is particularly high. When the amount of the aromatic monocarboxylic acid (C) is 0.5% by mass or less, the deactivation of the curing accelerator (E) by protons is particularly suppressed, and the gel time is particularly suppressed from increasing.

組成物(X)は、イオントラップ剤(D)を含有することが好ましい。イオントラップ剤(D)は、組成物(X)中の塩素イオンといった遊離イオンを捕捉する機能を有する。   The composition (X) preferably contains an ion trap agent (D). The ion trapping agent (D) has a function of trapping free ions such as chlorine ions in the composition (X).

さらに、組成物(X)が芳香族モノカルボン酸(C)とともにイオントラップ剤(D)を含有すると、封止材62とリードフレーム52との密着性が更に向上しうる。イオントラップ剤(D)がイオン交換性を有するイオントラップ剤を含有する場合には、その効果が著しい。その理由の一つは、イオントラップ剤(D)が組成物(X)のpHを5.0〜7.5の間に維持でき、そのことが、芳香族モノカルボン酸(C)が封止材62をリードフレーム52に密着させる作用を、高めるためであると、推察される。   Further, when the composition (X) contains the ion trapping agent (D) together with the aromatic monocarboxylic acid (C), the adhesion between the sealing material 62 and the lead frame 52 can be further improved. When the ion trapping agent (D) contains an ion trapping agent having ion exchange properties, the effect is remarkable. One of the reasons is that the ion trap agent (D) can maintain the pH of the composition (X) between 5.0 and 7.5, which means that the aromatic monocarboxylic acid (C) is sealed. It is inferred that this is to enhance the effect of bringing the material 62 into close contact with the lead frame 52.

組成物(X)のpHは、例えば次のように測定される。組成物(X)を、金型温度170℃で成形して、直径60mm、厚み2mmの円盤状の成形体を作製し、この成形体を更に175℃で6時間加熱する。この成形体をスタンプミルで粉砕してから、150μmのメッシュの篩いにかける。篩いを通過した粉体をpH測定用のサンプルとする。このサンプル5gを、テフロン(登録商標)製の容器に入れてメタノール4mLで湿らせた後、容器にイオン交換水46mLを加えてから120℃で24時間加熱する。これによりpH測定用検液を得る。この検液の温度を25℃±1℃に保った状態で、検液のpHをpHメーターで測定する。この測定結果を、組成物(X)のpHと見做せる。   The pH of the composition (X) is measured, for example, as follows. The composition (X) is molded at a mold temperature of 170 ° C. to produce a disk-shaped molded body having a diameter of 60 mm and a thickness of 2 mm, and this molded body is further heated at 175 ° C. for 6 hours. The molded body is pulverized with a stamp mill and then passed through a 150 μm mesh sieve. The powder that has passed through the sieve is used as a sample for pH measurement. 5 g of this sample is put in a container made of Teflon (registered trademark) and moistened with 4 mL of methanol, and then 46 mL of ion-exchanged water is added to the container and heated at 120 ° C. for 24 hours. Thereby, a test solution for pH measurement is obtained. With the temperature of the test solution maintained at 25 ° C. ± 1 ° C., the pH of the test solution is measured with a pH meter. This measurement result can be regarded as the pH of the composition (X).

イオントラップ剤(D)が組成物(X)のpHを調整するメカニズムを説明する。   The mechanism by which the ion trap agent (D) adjusts the pH of the composition (X) will be described.

図6A及び図6Bは、イオントラップ剤(D)が、Cl-といった陰イオン72を捕捉して組成物(X)のpHを高くする様子を示す模式図である。図6Aは、陰イオン72を吸着する前のイオントラップ剤(D)を示す模式図である。図6A及び図6B中で、イオントラップ剤(D)は符号70で示される。図6Aでは、イオントラップ剤(D)がOH基76を捕捉している。図6Aにおいて、イオントラップ剤(D)の周囲には、陰イオン72が存在する。図6Bは、陰イオン72を捕捉した状態のイオントラップ剤(D)を示す。 6A and 6B, an ion trapping agent (D) is, Cl - is a schematic view showing a state of raising the pH of such anions 72 caught and composition (X). FIG. 6A is a schematic diagram showing the ion trapping agent (D) before adsorbing the anions 72. In FIG. 6A and FIG. 6B, the ion trapping agent (D) is denoted by reference numeral 70. In FIG. 6A, the ion trap agent (D) captures the OH group 76. In FIG. 6A, anions 72 exist around the ion trapping agent (D). FIG. 6B shows the ion trapping agent (D) in a state where the anions 72 are captured.

イオントラップ剤(D)が金属水酸化物である場合の、イオントラップ剤(D)が組成物(X)のpHを調整するイオン交換反応について説明する。   An ion exchange reaction in which the ion trapping agent (D) adjusts the pH of the composition (X) when the ion trapping agent (D) is a metal hydroxide will be described.

イオントラップ剤(D)の陽イオン交換反応は、例えば下記式(4)又は(5)で示される。式(4)及び(5)において、Tはイオントラップ剤(D)であり、M+は陽イオンである。式(4)又は(5)の反応によって組成物(X)のpHは低くなる。この陽イオン交換反応は、塩基性環境下で進みやすい。このため、陽イオン交換反応によって、組成物(X)pHの上昇が抑制される。 The cation exchange reaction of the ion trapping agent (D) is represented by, for example, the following formula (4) or (5). In the formulas (4) and (5), T is an ion trapping agent (D), and M + is a cation. The pH of the composition (X) is lowered by the reaction of the formula (4) or (5). This cation exchange reaction is likely to proceed in a basic environment. For this reason, the raise of composition (X) pH is suppressed by a cation exchange reaction.

T−OH +M+ → T−OM + H+ (4)
T−OH +M+ + OH- → T−OM + H2O (5)
イオントラップ剤(D)の陰イオン交換反応は、例えば下記式(6)又は(7)で示される。式(6)及び(7)において、Tはイオントラップ剤(D)であり、A-は陰イオンである。式(6)又は(7)の反応によって組成物(X)のpHは高くなる。陰イオン交換反応は、酸性環境下で進みやすい。このため、陰イオン交換反応によって、組成物(X)のpHの低下が抑制される。
T-OH + M + → T-OM + H + (4)
T-OH + M + + OH - → T-OM + H 2 O (5)
The anion exchange reaction of the ion trapping agent (D) is represented by, for example, the following formula (6) or (7). In the formulas (6) and (7), T is an ion trapping agent (D), and A is an anion. The pH of the composition (X) is increased by the reaction of the formula (6) or (7). Anion exchange reactions are likely to proceed in an acidic environment. For this reason, the fall of pH of composition (X) is suppressed by an anion exchange reaction.

T−OH + A- → R−A + OH- (6)
T−OH + A- +H+ → R−OH2・A (7)
上記のように、塩基性環境下では式(4)又は(5)に示す反応が優位であり、酸性環境下では式(6)又は(7)に示す反応が優位であることで、組成物(X)のpHが調整される。これにより、イオントラップ剤(D)が組成物(X)のpHを5.0〜7.5の範囲内、好ましくは6.0〜6.5の範囲内、に調整することが可能である。
T-OH + A - → R -A + OH - (6)
T-OH + A - + H + → R-OH 2 · A (7)
As described above, the reaction represented by the formula (4) or (5) is dominant in a basic environment, and the reaction represented by the formula (6) or (7) is dominant in an acidic environment. The pH of (X) is adjusted. Thereby, the ion trap agent (D) can adjust the pH of the composition (X) within the range of 5.0 to 7.5, preferably within the range of 6.0 to 6.5. .

組成物(X)のpHが与える影響について詳しく説明する。   The effect of the pH of the composition (X) will be described in detail.

組成物(X)のpHが5.0未満では、芳香族モノカルボン酸(C)による封止材62をリードフレームに密着させる作用が、低下する。その理由は、pHが5.0未満では封止材62中に含まれるプロトン(H+)の量が過剰であり、そのために芳香族モノカルボン酸(C)とリードフレーム52中の金属Mとの反応(図3及び4参照)が進みにくくなるからだと推察される。 If pH of composition (X) is less than 5.0, the effect | action which makes the sealing material 62 by aromatic monocarboxylic acid (C) contact | adhere to a lead frame will fall. The reason is that when the pH is less than 5.0, the amount of proton (H + ) contained in the sealing material 62 is excessive, and therefore the aromatic monocarboxylic acid (C) and the metal M in the lead frame 52 It is assumed that this reaction (see FIGS. 3 and 4) is difficult to proceed.

組成物(X)のpHが7.5より高いと、封止材62中のMg2+、Ca2+、Na+といったカチオンが増加する。封止材62中のカチオンは、芳香族モノカルボン酸(C)とリードフレーム52中の金属Mとの反応(図3及び4参照)を阻害し、そのことが、封止材62と金属表面との密着力の低下を招くと推察される。 When the pH of the composition (X) is higher than 7.5, cations such as Mg 2+ , Ca 2+ and Na + in the sealing material 62 increase. The cation in the sealing material 62 inhibits the reaction between the aromatic monocarboxylic acid (C) and the metal M in the lead frame 52 (see FIGS. 3 and 4). It is presumed that this will lead to a decrease in the adhesive strength.

それに対し、組成物(X)のpHが5.0〜7.5の範囲内、好ましくは6.0〜6.5の範囲内であると、芳香族モノカルボン酸(C)と金属表面との反応性が高くなる。   On the other hand, when the pH of the composition (X) is in the range of 5.0 to 7.5, preferably in the range of 6.0 to 6.5, the aromatic monocarboxylic acid (C) and the metal surface The reactivity of becomes higher.

組成物(X)に対する、イオントラップ剤(D)の量は、0.05〜0.6質量%の範囲内であることが好ましい。このイオントラップ剤(D)の量が0.05質量%以上であると、イオントラップ剤(D)によるpH調整機能が高まる。イオントラップ剤(D)の量が0.6質量%より多くても、イオントラップ剤(D)のpH調整機能の増大は得られない。   The amount of the ion trapping agent (D) with respect to the composition (X) is preferably in the range of 0.05 to 0.6% by mass. When the amount of the ion trapping agent (D) is 0.05% by mass or more, the pH adjusting function by the ion trapping agent (D) is enhanced. Even if the amount of the ion trapping agent (D) is more than 0.6% by mass, the pH adjusting function of the ion trapping agent (D) cannot be increased.

イオントラップ剤(D)は、炭酸イオンと水酸物イオンとのうち少なくとも一方を有する化合物を含有することが好ましい。この場合、イオントラップ剤(D)は、組成物(X)のpHを調整する上記のようなイオン交換反応を生じさせることができる。   The ion trapping agent (D) preferably contains a compound having at least one of carbonate ion and hydroxide ion. In this case, the ion trapping agent (D) can cause the ion exchange reaction as described above for adjusting the pH of the composition (X).

イオントラップ剤(D)は、アルミニウム及びマグネシウムの化合物を含有することも好ましい。   The ion trapping agent (D) preferably contains a compound of aluminum and magnesium.

イオントラップ剤(D)は、金属元素の含水酸化物を含有することも好ましい。金属元素の含水酸化物は、例えばアルミニウムの含水酸化物、ビスマスの含水酸化物、チタンの含水酸化物、及びジルコニウムの含水酸化物からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。   The ion trapping agent (D) also preferably contains a metal element hydrous oxide. The metal element hydrous oxide contains at least one component selected from the group consisting of, for example, aluminum hydrous oxide, bismuth hydrous oxide, titanium hydrous oxide, and zirconium hydrous oxide.

イオントラップ剤(D)は、特にハイドロタルサイト系化合物を含有することが好ましい。ハイドロタルサイト系化合物の代表的な構造の例は、[M2+ 1-x3+ x(OH)2][An- x/n・mH2O]である。 The ion trap agent (D) particularly preferably contains a hydrotalcite compound. An example of a typical structure of the hydrotalcite compound is [M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] [A n- x / n · mH 2 O].

ハイドロタルサイト系化合物が、炭酸イオンと水酸物イオンとのうち少なくとも一方を有するアルミニウム及びマグネシウムの含水酸化物であれば、特に好ましい。この場合、イオントラップ剤(D)は、特に高いイオントラップ性能を有することができる。このようなハイドロタルサイト系化合物の例は、Mg−Al−CO3系ハイドロタルサイト系化合物を含む。Mg−Al−CO3系ハイドロタルサイト系化合物の代表的な構造の例は、[Mg1-xAlx(OH)2x+[(CO3x/2・mH2O]x-である。 It is particularly preferred if the hydrotalcite compound is a hydrated oxide of aluminum and magnesium having at least one of carbonate ion and hydroxide ion. In this case, the ion trap agent (D) can have particularly high ion trap performance. Examples of such hydrotalcite compounds include Mg—Al—CO 3 hydrotalcite compounds. An example of a typical structure of the Mg—Al—CO 3 hydrotalcite compound is [Mg 1−x Al x (OH) 2 ] x + [(CO 3 ) x / 2 · mH 2 O] x− is there.

なお、Bi系イオントラップ剤は、組成物(X)を酸性にしやすく、吸着型のイオントラップ剤は、イオン交換性を有するイオントラップ剤と比較して、トラップした陰イオンを脱離させやすい。このため、イオントラップ剤(D)はBi系イオントラップ剤及び吸着型のイオントラップ剤を含有しないことが好ましい。   Bi-based ion trapping agents tend to make the composition (X) acidic, and adsorption-type ion trapping agents tend to desorb trapped anions compared to ion trapping agents that have ion exchange properties. For this reason, it is preferable that an ion trap agent (D) does not contain a Bi type ion trap agent and an adsorption type ion trap agent.

ハイドロタルサイト系化合物の、25℃から800℃まで20℃/分の昇温速度で加熱された場合の重量減少率は、10〜70%の範囲内であることが好ましい。重量減少率は、市販の熱重量・示差熱測定機(TG−DTA)で測定できる。重量減少率が前記範囲であれば、ハイドロタルサイト系化合物における炭酸イオンと水酸物イオンとのうち少なくとも一方の含有量が高いため、組成物(X)のpHが5.0〜7.5の範囲内に維持されやすい。重量減少率が10〜50%の範囲内であれば、組成物(X)のpHが5.0〜7.5の範囲内に、更に維持されやすい。ハイドロタルサイト系化合物の、層間水の脱水が生じる温度領域(例えば、180℃〜210℃)を除く温度領域(例えば、220℃〜600℃、あるいは220℃〜800℃)での重量減少率が10%以上であればより好ましく、15%以上であれば更に好ましく、20%以上であれば特に好ましい。   The weight reduction rate of the hydrotalcite-based compound when heated at a rate of temperature increase of 20 ° C./min from 25 ° C. to 800 ° C. is preferably in the range of 10 to 70%. The weight reduction rate can be measured with a commercially available thermogravimetric / differential calorimeter (TG-DTA). If the weight reduction rate is in the above range, the content of at least one of carbonate ions and hydroxide ions in the hydrotalcite compound is high, so the pH of the composition (X) is 5.0 to 7.5. Easy to be maintained within the range. If the weight reduction rate is in the range of 10 to 50%, the pH of the composition (X) is more easily maintained in the range of 5.0 to 7.5. The weight loss rate of hydrotalcite compounds in a temperature range (for example, 220 ° C. to 600 ° C., or 220 ° C. to 800 ° C.) excluding a temperature range (for example, 180 ° C. to 210 ° C.) where dehydration of interlayer water occurs 10% or more is more preferable, 15% or more is more preferable, and 20% or more is particularly preferable.

組成物(X)中のハイドロタルサイト系化合物は、例えばイオンクロマトグラフ法で検出できる。組成物(X)中のハイドロタルサイト系化合物の量が200ppm以上であれば、ハイドロタルサイト系化合物をイオンクロマトグラフ法で検出可能である。組成物(X)中のハイドロタルサイト系化合物の量が200ppm以上であれば、組成物(X)のpHを5.0〜7.5の範囲内に維持する効果が十分に得られうる。   The hydrotalcite compound in the composition (X) can be detected by, for example, ion chromatography. If the amount of the hydrotalcite compound in the composition (X) is 200 ppm or more, the hydrotalcite compound can be detected by ion chromatography. If the amount of the hydrotalcite-based compound in the composition (X) is 200 ppm or more, the effect of maintaining the pH of the composition (X) within the range of 5.0 to 7.5 can be sufficiently obtained.

上述の通り、組成物(X)は硬化促進剤(E)を含有することが好ましい。硬化促進剤(E)は、例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾールとったイミダゾール類;1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン−5、5,6−ジブチルアミノ−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7等のシクロアミジン類;2−(ジメルアミノメチル)フェノール、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールといった第3級アミン類;トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス(4−メチルフェニル)ホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィンとパラベンゾキノンの付加反応物、フェニルホスフィンといった有機ホスフィン類;テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・エチルトリフェニルボレート、テトラブチルホスホニウム・テトラブチルボレートといったテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート;ボレート以外の対アニオンを持つ4級ホスホニウム塩;並びに2−エチル−4−メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、N−メチルモルホリン・テトラフェニルボレートとったテトラフェニルボロン塩、からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。硬化促進剤(E)は、ハロゲン及び硫黄元素を含まないことが好ましい。硬化促進剤(E)がイミダゾールを含有すると、イミダゾールは硬化剤としても機能できる。   As described above, the composition (X) preferably contains a curing accelerator (E). Examples of the curing accelerator (E) include 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, and imidazoles such as 2-ethyl-4-methylimidazole; 1,8-diazabicyclo [5.4.0]. Cycloamidines such as undecene-7,1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5,5,6-dibutylamino-1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7; Tertiary amines such as (dimeraminomethyl) phenol, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethylaminomethyl) phenol; tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, tris ( 4-methylphenyl) phosphine, di Organic phosphines such as phenyl phosphine, triphenylphosphine and parabenzoquinone addition reaction, phenylphosphine; tetrasubstituted phosphoniums such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium ethyltriphenylborate, tetrabutylphosphonium tetrabutylborate A tetra-substituted borate; a quaternary phosphonium salt having a counteranion other than borate; and a tetraphenylboron salt such as 2-ethyl-4-methylimidazole tetraphenylborate, N-methylmorpholine tetraphenylborate, or the like. It can contain at least one component. It is preferable that a hardening accelerator (E) does not contain a halogen and sulfur element. When the curing accelerator (E) contains imidazole, the imidazole can also function as a curing agent.

硬化促進剤(E)は、例えば、組成物(X)に対して0.001〜0.5質量%の範囲内である。   A hardening accelerator (E) exists in the range of 0.001-0.5 mass% with respect to composition (X), for example.

組成物(X)は、無機充填材(F)を含有することが好ましい。無機充填材(F)は、例えば溶融球状シリカ等の溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ及び窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。組成物(X)に無機充填材(F)を含有させることで、封止材62の熱膨張係数を調整できる。特に無機充填材(F)が溶融シリカを含有することが好ましい。この場合、組成物(X)中の無機充填材(F)の高い充填性と、成形時の組成物(X)の高い流動性とが得られる。無機充填材(F)がアルミナ、結晶シリカ及び窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することも好ましく、この場合、封止材62の高い熱伝導性が得られる。   The composition (X) preferably contains an inorganic filler (F). The inorganic filler (F) can contain at least one component selected from the group consisting of fused silica such as fused spherical silica, crystalline silica, alumina, and silicon nitride. The thermal expansion coefficient of the sealing material 62 can be adjusted by including the inorganic filler (F) in the composition (X). In particular, the inorganic filler (F) preferably contains fused silica. In this case, high filling property of the inorganic filler (F) in the composition (X) and high fluidity of the composition (X) at the time of molding can be obtained. It is also preferable that the inorganic filler (F) contains at least one component selected from the group consisting of alumina, crystalline silica, and silicon nitride. In this case, high thermal conductivity of the sealing material 62 is obtained.

無機充填材(F)の平均粒径は例えば0.2〜70μmの範囲内である。平均粒径が0.5〜20μmの範囲内であれば、組成物(X)の成形時に特に良好な流動性が得られる。なお、平均粒径は、レーザー回折・散乱法による粒度分布の測定値から算出される体積基準のメディアン径であり、市販のレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置を用いて得られる。   The average particle diameter of the inorganic filler (F) is, for example, in the range of 0.2 to 70 μm. When the average particle size is in the range of 0.5 to 20 μm, particularly good fluidity can be obtained when the composition (X) is molded. The average particle diameter is a volume-based median diameter calculated from the measured value of the particle size distribution by the laser diffraction / scattering method, and is obtained using a commercially available laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus.

無機充填材(F)は、成形時の組成物(X)の粘度、封止材62の物性等の調整のために、平均粒径の異なる二種以上の成分を含有してもよい。   The inorganic filler (F) may contain two or more kinds of components having different average particle diameters in order to adjust the viscosity of the composition (X) during molding, the physical properties of the sealing material 62, and the like.

無機充填材(F)は、組成物(X)全量に対して60〜93質量%の範囲内であることが好ましい。無機充填材(F)が少なすぎると封止材62の線膨張係数が大きくなるためリフロー時等の半導体装置1の反りが大きくなるおそれがある。一方、無機充填材(F)が多すぎると組成物(X)の十分な流動性が確保されず、成形時にワイヤースイープが大きくなる場合がある。   It is preferable that an inorganic filler (F) exists in the range of 60-93 mass% with respect to composition (X) whole quantity. If the amount of the inorganic filler (F) is too small, the linear expansion coefficient of the sealing material 62 increases, so that the warp of the semiconductor device 1 during reflow or the like may increase. On the other hand, when there are too many inorganic fillers (F), sufficient fluidity | liquidity of composition (X) is not ensured, and a wire sweep may become large at the time of shaping | molding.

組成物(X)は、カップリング剤を含有してもよい。カップリング剤は、無機充填材(X)とエポキシ樹脂(A)及びフェノール化合物(B)との親和性を向上させうる。カップリング剤は、リードフレーム52に対する封止材62の密着性も向上させうる。   The composition (X) may contain a coupling agent. The coupling agent can improve the affinity between the inorganic filler (X), the epoxy resin (A), and the phenol compound (B). The coupling agent can also improve the adhesion of the sealing material 62 to the lead frame 52.

カップリング剤は、例えばシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、及びアルミニウム/ジルコニウムカップリング剤からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することが好ましい。シランカップリング剤は、例えばγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等といったグリシドキシシラン;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、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランといったアミノシラン;アルキルシラン;ウレイドシラン;並びにビニルシラン、からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することが好ましい。   The coupling agent preferably contains at least one component selected from the group consisting of, for example, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, an aluminum coupling agent, and an aluminum / zirconium coupling agent. Examples of the silane coupling agent include glycidoxysilanes such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane; N From the group consisting of amino silanes such as -β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane; alkyl silanes; ureido silanes; It is preferable to contain at least one selected component.

無機充填材(F)とカップリング剤の合計量に対して、カップリング剤の量は、0.1〜2.0質量%の範囲内が好ましい。   The amount of the coupling agent is preferably in the range of 0.1 to 2.0% by mass with respect to the total amount of the inorganic filler (F) and the coupling agent.

エポキシ樹脂(A)はニトロ基を有しないことが好ましく、フェノール化合物(B)もニトロ基を有しないことが好ましい。この場合、組成物(X)中に存在するニトロ基の合計量が過剰に多くなることが抑制され、ニトロ基によって封止材62の電気特性が悪化することが抑制されうる。また、フェノール化合物(B)がニトロ基を有しないと、フェノール化合物(B)の求核性がニトロ基によって低下させられることがない。このため、エポキシ樹脂(A)に対するフェノール化合物(B)の良好な反応性が維持され、ゲルタイムが長くなることが特に抑制される。   The epoxy resin (A) preferably has no nitro group, and the phenolic compound (B) also preferably has no nitro group. In this case, an excessive increase in the total amount of nitro groups present in the composition (X) can be suppressed, and deterioration of the electrical characteristics of the sealing material 62 due to the nitro groups can be suppressed. Further, if the phenol compound (B) does not have a nitro group, the nucleophilicity of the phenol compound (B) is not lowered by the nitro group. For this reason, the favorable reactivity of the phenol compound (B) with respect to an epoxy resin (A) is maintained, and it becomes suppressed especially that gel time becomes long.

組成物(X)がイオントラップ材(E)を含有する場合は、イオントラップ材(E)もニトロ基を有さないことが好ましい。組成物(X)が無機充填材(F)を含有する場合は、無機充填材(F)もニトロ基を有さないことが好ましい。れらの場合、封止材62の電気特性が悪化することが特に抑制されうる。   When the composition (X) contains the ion trap material (E), the ion trap material (E) also preferably has no nitro group. When composition (X) contains an inorganic filler (F), it is preferable that the inorganic filler (F) also has no nitro group. In these cases, deterioration of the electrical characteristics of the sealing material 62 can be particularly suppressed.

組成物(X)は、本実施形態の効果を損なわない範囲内において、上記成分以外の添加剤を含有してもよい。添加剤の例は、離型剤、難燃剤、着色剤、及び低応力化剤を含む。   The composition (X) may contain additives other than the above components as long as the effects of the present embodiment are not impaired. Examples of additives include mold release agents, flame retardants, colorants, and low stress agents.

離型剤は、例えばカルナバワックス、ステアリン酸、モンタン酸、カルボキシル基含有ポリオレフィン、エステルワックス、酸化ポリエチレン、及び金属石鹸からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。   The release agent may contain at least one component selected from the group consisting of carnauba wax, stearic acid, montanic acid, carboxyl group-containing polyolefin, ester wax, polyethylene oxide, and metal soap, for example.

難燃剤は、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム及び赤リンからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。   The flame retardant can contain, for example, at least one component selected from the group consisting of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, and red phosphorus.

着色剤は、例えば、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン、フタロシアニン及びペリレンブラックからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。   The colorant can contain, for example, at least one component selected from the group consisting of carbon black, bengara, titanium oxide, phthalocyanine, and perylene black.

低応力化剤は、例えば、シリコーンエラストマー、シリコーンレジン、シリコーンオイル及びブタジエン系ゴムからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有することができる。ブタジエン系ゴムは、例えばアクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体及びメタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体のうち少なくとも一方の成分を含有できる。   The stress reducing agent can contain, for example, at least one component selected from the group consisting of silicone elastomers, silicone resins, silicone oils, and butadiene rubbers. The butadiene rubber can contain at least one component of, for example, methyl acrylate-butadiene-styrene copolymer and methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer.

上記のような組成物(X)の構成成分を混合することで、組成物(X)を調製できる。より具体的には、例えばエポキシ樹脂(A)、フェノール化合物(B)、芳香族モノカルボン酸(C)、無機充填材(F)及び硬化促進剤(E)を含む構成成分を、ミキサー、ブレンダーなどで十分均一になるまで混合し、続いて熱ロールやニーダーなどの混練機により加熱されている状態で溶融混合してから、室温に冷却する。これにより得られた混合物を公知の手段で粉砕することで、粉体状の組成物(X)を製造できる。組成物(X)は粉体状でなくてもよく、例えばタブレット状であってもよい。タブレット状である場合の組成物(X)は成形条件に適した寸法と質量を有することが好ましい。   The composition (X) can be prepared by mixing the components of the composition (X) as described above. More specifically, for example, components including an epoxy resin (A), a phenol compound (B), an aromatic monocarboxylic acid (C), an inorganic filler (F), and a curing accelerator (E) are mixed with a mixer, a blender. Until the mixture is sufficiently uniform, and then melted and mixed in a heated state by a kneader such as a hot roll or a kneader, and then cooled to room temperature. A powdery composition (X) can be produced by pulverizing the resulting mixture by a known means. The composition (X) may not be in the form of powder, for example, in the form of a tablet. It is preferable that the composition (X) in the case of a tablet has dimensions and masses suitable for molding conditions.

組成物(X)は、25℃で固体であることが好ましい。この場合、組成物(X)を射出成形法、トランスファ成形法、圧縮成形法などの加圧成形法で成形することで、封止材62を得ることができる。組成物(X)が15〜25℃の範囲内のいずれの温度でも固体であればより好ましく、5〜35℃の範囲内のいずれの温度でも固体であれば特に好ましい。   The composition (X) is preferably a solid at 25 ° C. In this case, the sealing material 62 can be obtained by molding the composition (X) by a pressure molding method such as an injection molding method, a transfer molding method, or a compression molding method. It is more preferable if the composition (X) is solid at any temperature within the range of 15 to 25 ° C, and it is particularly preferable if the composition (X) is solid at any temperature within the range of 5 to 35 ° C.

組成物(X)が固体であるためには、エポキシ樹脂(A)及びフェノール化合物(B)が固体であることが好ましい。なお、エポキシ樹脂(A)及びフェノール化合物(B)に液状の成分が含まれているなどして、組成物(X)に液状の成分が含まれていても、組成物(X)中の固体状の成分が液状の成分を吸収するなどにより、組成物(X)が全体として固体とみなされるならばよい。   In order for the composition (X) to be solid, the epoxy resin (A) and the phenol compound (B) are preferably solid. In addition, even if a liquid component is contained in the epoxy resin (A) and the phenol compound (B), and the liquid component is contained in the composition (X), the solid in the composition (X) The composition (X) may be regarded as a solid as a whole, for example, when the component in the form of absorbing the liquid component.

組成物(X)の25℃での弾性率は、0.3MPa以上であることが好ましい。この場合、組成物(X)を射出成形法、トランスファ成形法、圧縮成形法などの加圧成形法で成形しやすい。弾性率は0.3〜350000MPaの範囲内であることが好ましい。なお、組成物(X)の弾性率は、組成物(X)の組成を本実施形態の範囲内で適宜設定することで制御できる。   The elastic modulus at 25 ° C. of the composition (X) is preferably 0.3 MPa or more. In this case, the composition (X) is easily molded by a pressure molding method such as an injection molding method, a transfer molding method, or a compression molding method. The elastic modulus is preferably in the range of 0.3 to 350,000 MPa. The elastic modulus of the composition (X) can be controlled by appropriately setting the composition of the composition (X) within the range of the present embodiment.

組成物(X)の120℃でのスパイラルフロー長さがは1cm以上であることが好ましい。この場合、組成物(X)の成形時の流動性が良好になる。このスパイラルフロー長さが1〜200cmの範囲内であることが好ましい。組成物(X)の160℃でのスパイラルフロー長さが20〜250cmの範囲内であることも好ましい。この場合、成形時の組成物(X)の流動性の悪化に起因する封止材62の未充填、いわゆるウェルドボイド、が発生しにくいと共に、成形時に半導体素子50とリードフレーム52を接続しているワイヤ56がダメージを受けにくい。なお、組成物(X)のスパイラルフロー長さは、組成物(X)の組成を本実施形態の範囲内で適宜設定することで制御できる。   The spiral flow length at 120 ° C. of the composition (X) is preferably 1 cm or more. In this case, the fluidity at the time of molding of the composition (X) becomes good. The spiral flow length is preferably in the range of 1 to 200 cm. It is also preferable that the spiral flow length at 160 ° C. of the composition (X) is in the range of 20 to 250 cm. In this case, unfilling of the sealing material 62 due to deterioration of the fluidity of the composition (X) at the time of molding, so-called weld void is unlikely to occur, and the semiconductor element 50 and the lead frame 52 are connected at the time of molding. The existing wire 56 is not easily damaged. The spiral flow length of the composition (X) can be controlled by appropriately setting the composition of the composition (X) within the range of the present embodiment.

組成物(X)のゲルタイムは、10〜100秒の範囲内であることが好ましい。この場合、封止材62を作製する場合の成形サイクルが特に短くなり、半導体装置1の生産性が特に高くなる。なお、ゲルタイムは、JSRトレーディング株式会社製のキュラストメータVPS型を用いて、組成物(X)を175℃で加熱しながらトルクを測定した場合に、加熱開始時からトルクの測定値が0.05(N/m)に達するまでに要する時間と定義される。   The gel time of the composition (X) is preferably in the range of 10 to 100 seconds. In this case, the molding cycle for producing the sealing material 62 is particularly short, and the productivity of the semiconductor device 1 is particularly high. As for gel time, when the torque was measured while heating the composition (X) at 175 ° C. using a Clastometer VPS type manufactured by JSR Trading Co., Ltd., the measured value of torque was 0. It is defined as the time required to reach 05 (N / m).

組成物(X)から作製された封止材62を備える半導体装置1、及びその製造方法の例について説明する。   An example of the semiconductor device 1 including the sealing material 62 manufactured from the composition (X) and a manufacturing method thereof will be described.

半導体装置1は、例えばMini、Dパック、D2パック、To22O、To3P、デュアル・インライン・パッケージ(DIP)といった、挿入型パッケージ、又はクワッド・フラット・パッケージ(QFP)、スモール・アウトライン・パッケージ(SOP)、スモール・アウトライン・Jリード・パッケージ(SOJ)といった、表面実装型のパッケージである。   The semiconductor device 1 is, for example, an insert type package such as Mini, D pack, D2 pack, To22O, To3P, dual in-line package (DIP), quad flat package (QFP), or small outline package (SOP). , Small outline, J lead package (SOJ), surface mount type package.

図1に、本実施形態における半導体装置1の断面図を示す。この半導体装置1は、金属製のリードフレーム52と、リードフレーム52に搭載されている半導体素子50と、半導体素子50とリードフレーム52とを電気的に接続するワイヤ56と、半導体素子50を封止する封止材62とを備える。   FIG. 1 shows a cross-sectional view of a semiconductor device 1 in the present embodiment. The semiconductor device 1 encapsulates a metal lead frame 52, a semiconductor element 50 mounted on the lead frame 52, a wire 56 that electrically connects the semiconductor element 50 and the lead frame 52, and the semiconductor element 50. And a sealing material 62 to be stopped.

本実施形態では、リードフレーム52は、ダイパッド58、インナーリード521及びアウターリード522を備える。リードフレーム52は、例えば銅製又は42アロイなどの鉄合金製である。リードフレーム52はメッキ層54を備えることが好ましい。この場合、リードフレーム52の腐食が抑制される。メッキ層54は、銀、ニッケル及びパラジウムのうち少なくとも一種の成分を含むことが好ましい。メッキ層54は、銀、ニッケル及びパラジウムのうちいずれか一種の金属のみを含んでもよく、銀、ニッケル及びパラジウムのうち少なくとも一種の金属を含む合金を含んでもよい。メッキ層54が積層構造を有してもよく、具体的には例えばパラジウム層、ニッケル層及び金層からなる積層構造を有してもよい。メッキ層54の厚みは例えば1〜20μmの範囲内であるが、特にこれに制限されない。   In the present embodiment, the lead frame 52 includes a die pad 58, inner leads 521, and outer leads 522. The lead frame 52 is made of, for example, copper or an iron alloy such as 42 alloy. The lead frame 52 preferably includes a plating layer 54. In this case, corrosion of the lead frame 52 is suppressed. The plating layer 54 preferably contains at least one component of silver, nickel, and palladium. The plating layer 54 may contain only one kind of metal among silver, nickel and palladium, or may contain an alloy containing at least one kind of metal among silver, nickel and palladium. The plated layer 54 may have a laminated structure, specifically, for example, may have a laminated structure including a palladium layer, a nickel layer, and a gold layer. The thickness of the plating layer 54 is, for example, in the range of 1 to 20 μm, but is not particularly limited thereto.

リードフレーム52のダイパッド58上に半導体素子50を適宜のダイボンド材60で固定する。これによりリードフレーム52に半導体素子50を搭載する。半導体素子50は、例えば集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード又は固体撮像素子である。半導体素子50は、SiC、GaN等の新規のパワーデバイスであってもよい。   The semiconductor element 50 is fixed on the die pad 58 of the lead frame 52 with an appropriate die bonding material 60. As a result, the semiconductor element 50 is mounted on the lead frame 52. The semiconductor element 50 is, for example, an integrated circuit, a large-scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode, or a solid-state imaging element. The semiconductor element 50 may be a new power device such as SiC or GaN.

続いて、半導体素子50とリードフレーム52におけるインナーリード521とを、ワイヤ56で接続する。ワイヤ56は、金製でもよいが、銅と銀のうち少なくとも一方を含んでもよい。例えばワイヤ56は銀製又は銅製でもよい。ワイヤ56が銅と銀のうち少なくとも一方を含む場合、ワイヤ56はパラジウムなどの金属の薄膜でコートされていてもよい。   Subsequently, the semiconductor element 50 and the inner lead 521 in the lead frame 52 are connected by a wire 56. The wire 56 may be made of gold, but may include at least one of copper and silver. For example, the wire 56 may be made of silver or copper. When the wire 56 includes at least one of copper and silver, the wire 56 may be coated with a thin film of metal such as palladium.

続いて、組成物(X)を成形することで、半導体素子50を封止する封止材62を形成する。封止材62はワイヤ56も封止している。封止材62はダイパッド58及びインナーリード521も封止し、そのため封止材62は、リードフレーム52と接しており、リードフレーム52がメッキ層54を備える場合はメッキ層54と接している。   Then, the sealing material 62 which seals the semiconductor element 50 is formed by shape | molding composition (X). The sealing material 62 also seals the wire 56. The sealing material 62 also seals the die pad 58 and the inner lead 521, so that the sealing material 62 is in contact with the lead frame 52, and in the case where the lead frame 52 includes the plating layer 54, it is in contact with the plating layer 54.

封止用組成物を加圧成形法で成形することで封止材62を作製することが好ましい。加圧成形法は、例えば射出成形法、トランスファ成形法又は圧縮成形法である。   It is preferable to produce the sealing material 62 by molding the sealing composition by a pressure molding method. The pressure molding method is, for example, an injection molding method, a transfer molding method, or a compression molding method.

封止材62をトランスファ成形法で作製する方法の一例を、図7A及び図7Bに概略的に示す。この例では、半導体素子50が搭載されたリードフレーム52を、図7Aに示すようにトランスファ成形用の金型31内に配置する。この状態で符号4で示す組成物(X)を加熱して溶融させてから金型31内に射出する。金型31内で組成物(X)を更に加熱することで、組成物(X)を硬化させる。これにより、封止材62が作製され、リードフレーム52、半導体素子50、ワイヤ56及び封止材62を備える半導体装置1が得られる。続いて金型31を開いて、図7Bに示すように金型31から半導体装置1を取り出す。   An example of a method for producing the sealing material 62 by the transfer molding method is schematically shown in FIGS. 7A and 7B. In this example, the lead frame 52 on which the semiconductor element 50 is mounted is disposed in a transfer molding die 31 as shown in FIG. 7A. In this state, the composition (X) indicated by reference numeral 4 is heated and melted, and then injected into the mold 31. The composition (X) is cured by further heating the composition (X) in the mold 31. Thereby, the sealing material 62 is produced, and the semiconductor device 1 including the lead frame 52, the semiconductor element 50, the wire 56, and the sealing material 62 is obtained. Subsequently, the mold 31 is opened, and the semiconductor device 1 is taken out from the mold 31 as shown in FIG. 7B.

封止材62を圧縮成形法で作製する方法の一例を、図8A及び図8Bに概略的に示す。この例では、図8Aに示すように、圧縮成形用の金型32を構成する上型33と下型34との間に、半導体素子50が搭載されたリードフレーム52と符号4で示す組成物(X)とを配置する。続いて、上型33と下型34とを加熱しながら、上型33と下型34とを近づける。これにより組成物(X)を金型32内で加圧しながら加熱することで硬化させる。これにより、封止材62が作製され、リードフレーム52、半導体素子50、ワイヤ56及び封止材62を備える半導体装置1が得られる。続いて金型32を開いて、図8Bに示すように金型32から半導体装置1を取り出す。   An example of a method for producing the sealing material 62 by compression molding is schematically shown in FIGS. 8A and 8B. In this example, as shown in FIG. 8A, a lead frame 52 in which a semiconductor element 50 is mounted between an upper die 33 and a lower die 34 constituting a compression molding die 32 and a composition indicated by reference numeral 4. (X) is arranged. Subsequently, the upper mold 33 and the lower mold 34 are brought close to each other while the upper mold 33 and the lower mold 34 are heated. Thereby, the composition (X) is cured by being heated in the mold 32 while being pressurized. Thereby, the sealing material 62 is produced, and the semiconductor device 1 including the lead frame 52, the semiconductor element 50, the wire 56, and the sealing material 62 is obtained. Subsequently, the mold 32 is opened, and the semiconductor device 1 is taken out of the mold 32 as shown in FIG. 8B.

組成物(X)を加圧成形方で成形する際の成形圧力は3.0MPa以上であることが好ましく、成形温度は120℃以上であることが好ましい。この場合、未充填、いわゆるウェルドボイドや内部ボイド、が少なく均一な封止材62で半導体素子50が封止された、半導体装置1を得ることができる。   The molding pressure when molding the composition (X) by pressure molding is preferably 3.0 MPa or more, and the molding temperature is preferably 120 ° C. or more. In this case, it is possible to obtain the semiconductor device 1 in which the semiconductor element 50 is sealed with the uniform sealing material 62 with less filling, so-called weld voids and internal voids.

特にトランスファ成形法の場合は、金型への組成物(X)の注入圧力が3MPa以上であることが好ましく、4〜710MPaの範囲内であれば更に好ましい。また、加熱温度(金型温度)は120℃以上であることが好ましく、160〜190℃の範囲内であれば更に好ましい。また、加熱時間は30〜300秒の範囲内であることが好ましく、60〜180秒の範囲内であれば更に好ましい。   In particular, in the case of the transfer molding method, the injection pressure of the composition (X) into the mold is preferably 3 MPa or more, more preferably 4 to 710 MPa. Moreover, it is preferable that heating temperature (mold temperature) is 120 degreeC or more, and if it exists in the range of 160-190 degreeC, it is still more preferable. The heating time is preferably in the range of 30 to 300 seconds, and more preferably in the range of 60 to 180 seconds.

トランスファ成形法では、金型内で封止材62を作製した後、金型を閉じたままで封止材62を加熱することにより後硬化(ポストキュア)を行ってから、金型を開いて半導体装置1を取り出すことが好ましい。後硬化のための加熱条件は、例えば加熱時間が160〜190℃の範囲内、加熱時間が2〜8時間の範囲内である。   In the transfer molding method, after the sealing material 62 is manufactured in a mold, the sealing material 62 is heated with the mold closed and post-curing is performed, and then the mold is opened and the semiconductor is opened. The device 1 is preferably removed. The heating conditions for post-curing are, for example, a heating time in the range of 160 to 190 ° C. and a heating time in the range of 2 to 8 hours.

圧縮成形の場合は、圧縮圧力が3MPa以上であることが好ましく、5.0〜10MPaの範囲内であれば更に好ましい。加熱温度(金型温度)は120℃以上であることが好ましく、150〜185の範囲内であれば更に好ましい。加熱時間は60〜300秒の範囲内であることが好ましい。   In the case of compression molding, the compression pressure is preferably 3 MPa or more, and more preferably in the range of 5.0 to 10 MPa. The heating temperature (mold temperature) is preferably 120 ° C. or higher, and more preferably in the range of 150 to 185. The heating time is preferably in the range of 60 to 300 seconds.

本実施形態で得られた半導体装置1では、組成物(X)が硫黄化合物を含まず或いは硫黄化合物の含有量が低いにもかかわらず、リードフレーム52がメッキ層54を備えていても、封止材62はリードフレーム52と高い密着性を有する。このため、半導体装置1が加熱された場合及び半導体装置1に振動が加えられた場合でも、リードフレーム52から封止材62が剥離しにくい。   In the semiconductor device 1 obtained in the present embodiment, the composition (X) does not contain a sulfur compound or the content of the sulfur compound is low, even though the lead frame 52 includes the plating layer 54. The stopper 62 has high adhesion with the lead frame 52. For this reason, even when the semiconductor device 1 is heated and when vibration is applied to the semiconductor device 1, the sealing material 62 is hardly peeled off from the lead frame 52.

また、組成物(X)が硫黄化合物を含まず或いは硫黄化合物の含有量が低いため、高温下及び高湿下であっても、封止材62に接するワイヤ56が腐食されにくい。このため高温下及び高湿下で半導体装置1に導通不良及び断線が生じにくく、このため半導体装置1は高い信頼性を有する。   Further, since the composition (X) does not contain a sulfur compound or the content of the sulfur compound is low, the wire 56 in contact with the sealing material 62 is hardly corroded even under high temperature and high humidity. For this reason, poor conduction and disconnection are unlikely to occur in the semiconductor device 1 at high temperatures and high humidity, and thus the semiconductor device 1 has high reliability.

また、組成物(X)には、密着性向上に伴うゲルタイムの長大化が起こりにくいため、封止材62の作製時における成形サイクルの短縮化が可能であり、このため半導体装置1の生産効率を高くできる。   In addition, the composition (X) is less prone to increase in gel time due to improved adhesion, so that the molding cycle during the production of the sealing material 62 can be shortened, and thus the production efficiency of the semiconductor device 1 can be reduced. Can be high.

以下に、実施例により本実施形態の効果を更に詳しく説明する。なお、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるない。   Hereinafter, the effect of the present embodiment will be described in more detail by way of examples. The present invention is not limited to these examples.

[組成物の調製]
後掲の表1,2の「組成」の欄に示す成分を配合し、ミキサーで均一に混合分散してから、ニーダーで100℃で加熱混練し、得られた混合物を冷却してから粉砕した。これにより得られた粉体を打錠することで、タブレット状の組成物を得た。
[Preparation of composition]
Ingredients shown in the “Composition” column of Tables 1 and 2 below were blended, uniformly mixed and dispersed with a mixer, heated and kneaded with a kneader at 100 ° C., and the resulting mixture was cooled and pulverized. . A tablet-like composition was obtained by tableting the powder thus obtained.

組成物の拡散反射フーリエ変換赤外分光法による分析を実施したところ、実施例ではニトロ基に由来するピークが確認されたのに対し、比較例ではニトロ基に由来するピークは確認できなかった。   When the composition was analyzed by diffuse reflection Fourier transform infrared spectroscopy, a peak derived from a nitro group was confirmed in the example, whereas a peak derived from a nitro group could not be confirmed in the comparative example.

なお、表1,2に示す成分の詳細は次の通りである。
・エポキシ樹脂A:式(1)に示す構造を有し、式(1)中のnが平均1.0〜1.5、mが平均1.0〜3.0であるエポキシ樹脂、日本化薬製、品番NC3000、エポキシ当量284。
・エポキシ樹脂B:式(1)に示す構造を有し、式(1)中のnが平均2.0〜3.5、mが平均1.0〜3.0であるエポキシ樹脂、日本化薬製、品番NC−3500、エポキシ当量209。
・エポキシ樹脂C:ビフェニル型エポキシ樹脂、三菱化学製、品番YX4000、エポキシ当量186。
フェノール化合物A:式(2)に示す構造を有し、式(2)中のnが平均1.0〜2.0、mが平均1.0〜3.0であるフェノール化合物、明和化成製、品番MEH−7851SS。
フェノール化合物B:式(2)に示す構造を有し、式(2)中のnが平均1.5〜2.5、mが平均1.0〜3.0であるフェノール化合物、明和化成製、品番MEH−7403H。
フェノール化合物C:フェノールアラルキル型フェノール樹脂、明和化成製、品番MEH7800−3L。
フェノール化合物D:フェノールノボラック樹脂、明和化成製、品番H−1M。
・3−ニトロ安息香酸:東京化成工業製、融点141〜144℃。
・4−シアノ安息香酸:東京化成工業製、融点218〜225℃。
・イオントラップ剤A:Mg−Al−CO3系ハイドロタルサイト系化合物、協和化学工業株式会社、品番DHT−4H。
イオントラップ剤B:Mg−Al−CO3系ハイドロタルサイト系化合物 東亜合成株式会社IXE770D。
イオントラップ剤C:アンチモン・ビスマス系イオントラップ材 東亜合成株式会社IXE600
・硬化促進剤:トリフェニルホスフィン、北興化学工業製。
・充填材:球状溶融シリカ、電気化学工業製、品番FB940。
・シランカップリング剤A:3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、信越シリコーン製、品番KBM803。
・シランカップリング剤B:N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、信越シリコーン製、品番KBM573。
・離型剤:カルナバワックス。
・顔料:三菱化学製、品番MA600。
Details of the components shown in Tables 1 and 2 are as follows.
Epoxy resin A: an epoxy resin having a structure represented by formula (1), wherein n in formula (1) is an average of 1.0 to 1.5, and m is an average of 1.0 to 3.0, Nippon Chemical Made by Pharmaceutical, product number NC3000, epoxy equivalent 284.
Epoxy resin B: an epoxy resin having a structure represented by formula (1), wherein n in formula (1) is an average of 2.0 to 3.5, and m is an average of 1.0 to 3.0, Nippon Kayaku Product number NC-3500, epoxy equivalent 209.
Epoxy resin C: biphenyl type epoxy resin, manufactured by Mitsubishi Chemical, product number YX4000, epoxy equivalent 186.
Phenol compound A: a phenol compound having a structure represented by formula (2), wherein n in formula (2) is an average of 1.0 to 2.0, and m is an average of 1.0 to 3.0, manufactured by Meiwa Kasei , Part number MEH-7851SS.
Phenol compound B: a phenol compound having a structure represented by formula (2), wherein n in formula (2) is an average of 1.5 to 2.5, and m is an average of 1.0 to 3.0, manufactured by Meiwa Kasei , Part number MEH-7403H.
Phenol compound C: phenol aralkyl type phenol resin, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., product number MEH7800-3L.
Phenol compound D: Phenol novolac resin, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., product number H-1M.
3-nitrobenzoic acid: manufactured by Tokyo Chemical Industry, melting point 141-144 ° C.
4-cyanobenzoic acid: manufactured by Tokyo Chemical Industry, melting point 218-225 ° C.
Ion trapping agent A: Mg-Al-CO 3 based hydrotalcite-based compound, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., product number DHT-4H.
Ion trap agent B: Mg—Al—CO 3 hydrotalcite compound Toa Gosei Co., Ltd. IXE770D.
Ion trap agent C: Antimony / bismuth ion trap material Toa Gosei Co., Ltd. IXE600
・ Curing accelerator: Triphenylphosphine, manufactured by Hokuko Chemical.
Filler: spherical fused silica, manufactured by Denki Kagaku Kogyo, product number FB940.
Silane coupling agent A: 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Silicone, product number KBM803.
Silane coupling agent B: N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Silicone, product number KBM573.
-Mold release agent: Carnauba wax.
Pigment: Mitsubishi Chemical, product number MA600.

[評価試験]
組成物に対し、次の評価試験を実施した、これらの結果は後掲の表1,2に示す。
[Evaluation test]
The following evaluation tests were carried out on the composition, and these results are shown in Tables 1 and 2 below.

(1)SO3換算硫黄量評価
組成物に対して蛍光X線分析を実施し、その結果に基づいて、組成物の硫黄含有量を、SO3換算量として算出した。
(1) Evaluation of SO 3 equivalent sulfur amount Fluorescent X-ray analysis was performed on the composition, and based on the result, the sulfur content of the composition was calculated as an SO 3 equivalent amount.

(2)ゲルタイム評価
JSRトレーディング株式会社製のキュラストメータVPS型を用いて、組成物を175℃で加熱しながらトルクを測定した。加熱開始時からトルクの測定値が0.05(N/m)に達するまでに要した時間を調査し、この時間をゲルタイムとした。
(2) Gel Time Evaluation Torque was measured while heating the composition at 175 ° C. using a curast meter VPS type manufactured by JSR Trading Co., Ltd. The time required from the start of heating until the measured torque value reached 0.05 (N / m) was investigated, and this time was defined as the gel time.

(3)Cu密着性評価
金型を用い、組成物をトランスファ成形法で金型温度175℃、注入圧力7.0MPa、硬化時間120秒の条件で成形することで、銅合金(株式会社神戸製鋼所製、品名KFC−H)製の基板の上に硬化物を作製した。硬化物と基板との間の密着力を、Dage社製のボンドテスターで測定した。なお、リードフレームが銀を含むメッキ層を備える場合に、半導体装置のリフロー時に封止材がリードフレームから剥離しにくくなるためには、本評価における密着力が25MPa以上であることが好ましい。
(3) Cu adhesion evaluation Using a mold, the composition was molded by a transfer molding method under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 7.0 MPa, and a curing time of 120 seconds. A cured product was produced on a substrate made by Tokoro, product name KFC-H). The adhesion between the cured product and the substrate was measured with a bond tester manufactured by Dage. In the case where the lead frame includes a plated layer containing silver, the adhesion in this evaluation is preferably 25 MPa or more so that the sealing material is difficult to peel off from the lead frame during reflow of the semiconductor device.

(4)Ag密着性評価
基板に銀メッキを施した以外は、上記「Cu密着性評価」の場合と同じ方法で評価を行った。
(4) Ag adhesion evaluation Except having silver-plated the board | substrate, it evaluated by the same method as the case of said "Cu adhesion evaluation".

(5)耐リフロー性評価
銅製であって部分的に銀メッキ層を備えるリードフレームに半導体素子を搭載し、リードフレーム上で組成物をマルチトランスファプレス(アピックヤマダ製)を用いてトランスファ成形法で金型温度175℃、注入圧力7.0MPa、硬化時間120秒の条件で成形することで封止材を作製した。続いて封止材を175℃で6時間加熱することでポストキュアを行った。これにより、半導体装置として28mm×28mmの寸法の矩形状のLQFP(ロー・プロファイル・クアッド・フラット・パッケージ)を得た。この半導体装置を恒温恒湿機で制御された60℃、60%RHの雰囲気中に120時間放置することで、吸湿処理を行った。続いて、遠赤外線式リフロー炉を用いて、半導体装置にピーク温度265℃の条件でリフロー処理を施した。続いて、超音波探査装置を用いて半導体装置における封止材とリードフレームとの間の剥離の有無を確認した。剥離が確認されない場合を「良」、剥離が確認された場合を「不良」と評価した。
(5) Evaluation of reflow resistance A semiconductor element is mounted on a lead frame made of copper and partially provided with a silver plating layer, and the composition is gold by a transfer molding method using a multi-transfer press (manufactured by Apic Yamada) on the lead frame. A sealing material was produced by molding under conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 7.0 MPa, and a curing time of 120 seconds. Then, the post-cure was performed by heating a sealing material at 175 degreeC for 6 hours. As a result, a rectangular LQFP (low profile quad flat package) having a size of 28 mm × 28 mm was obtained as a semiconductor device. The semiconductor device was subjected to moisture absorption treatment by being left in an atmosphere of 60 ° C. and 60% RH controlled by a constant temperature and humidity machine for 120 hours. Subsequently, using a far-infrared reflow furnace, the semiconductor device was subjected to a reflow process at a peak temperature of 265 ° C. Then, the presence or absence of peeling between the sealing material and the lead frame in the semiconductor device was confirmed using an ultrasonic survey apparatus. The case where peeling was not confirmed was evaluated as “good”, and the case where peeling was confirmed was evaluated as “bad”.

(6)信頼性評価A
銅合金(株式会社神戸製鋼所製、品名KFC−H)製で部分的に銀メッキ層を備えるリードフレームに半導体素子を搭載し、リードフレームと半導体素子とを銅製のワイヤで接続した。続いて、組成物をトランスファ成形法で金型温度175℃、注入圧力7.0MPa、硬化時間120秒の条件で成形することで封止材を作製した。これにより半導体装置としてDIP 16pinを作製した。この半導体装置を乾燥機に配置して250℃に2000時間保ちながら、半導体装置の端子間の電気抵抗を測定した。電気抵抗の測定値が初期値の1.5倍になるまでに要した時間を調査した。なお、2000時間経過しても電気抵抗値が初期値の1.5倍に達しなかった場合は、「良」と評価した。
(6) Reliability evaluation A
A semiconductor element was mounted on a lead frame made of a copper alloy (manufactured by Kobe Steel, product name KFC-H) and partially provided with a silver plating layer, and the lead frame and the semiconductor element were connected by a copper wire. Subsequently, the composition was molded by a transfer molding method under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 7.0 MPa, and a curing time of 120 seconds to produce a sealing material. As a result, a DIP 16 pin was manufactured as a semiconductor device. The electrical resistance between the terminals of the semiconductor device was measured while the semiconductor device was placed in a dryer and kept at 250 ° C. for 2000 hours. The time required for the measured value of electrical resistance to reach 1.5 times the initial value was investigated. In addition, when the electrical resistance value did not reach 1.5 times the initial value even after 2000 hours, it was evaluated as “good”.

(7)信頼性評価B
銅合金(株式会社神戸製鋼所製、品名KFC−H)製で部分的にAgメッキ層を備えるリードフレームに半導体素子を搭載し、リードフレームと半導体素子とを銅製のワイヤで接続した。続いて、組成物をトランスファ成形法で金型温度175℃、注入圧力7.0MPa、硬化時間120秒の条件で成形することで封止材を作製した。これにより半導体装置としてDIP 16pinを作製した。この半導体装置に、130℃、85%RHの条件でバイアスなし高度加速ストレス試験(UHAST)を2000時間実施しながら、半導体装置の端子間の電気抵抗を測定し、電気抵抗の測定値が初期値の1.5倍になるまでに要した時間を調査した。なお、2000時間経過しても電気抵抗値が初期値の1.5倍に達しなかった場合は、「良」と評価した。
(7) Reliability evaluation B
A semiconductor element was mounted on a lead frame made of a copper alloy (manufactured by Kobe Steel, product name KFC-H) and partially provided with an Ag plating layer, and the lead frame and the semiconductor element were connected by a copper wire. Subsequently, the composition was molded by a transfer molding method under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 7.0 MPa, and a curing time of 120 seconds to produce a sealing material. As a result, a DIP 16 pin was manufactured as a semiconductor device. While this semiconductor device was subjected to a biasless high acceleration stress test (UHAST) under conditions of 130 ° C. and 85% RH for 2000 hours, the electrical resistance between the terminals of the semiconductor device was measured, and the measured value of the electrical resistance was the initial value. The time required to reach 1.5 times the time was investigated. In addition, when the electrical resistance value did not reach 1.5 times the initial value even after 2000 hours, it was evaluated as “good”.

1 半導体装置
50 半導体素子
52 リードフレーム
54 メッキ層
56 ワイヤ
62 封止材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device 50 Semiconductor element 52 Lead frame 54 Plating layer 56 Wire 62 Sealing material

Claims (19)

下記式(1)で示されるエポキシ樹脂(A1)を含有するエポキシ樹脂(A)、
下記式(2)で示されるフェノール化合物(B1)を含有するフェノール化合物(B)、及び
ニトロ基、シアノ基及びヒドロキシル基からなる群から選択される少なくとも一種の電子吸引性官能基を有する芳香族モノカルボン酸(C)
を含有する、
封止用樹脂組成物、
式(1)中のnは各々独立に1又は2であり、mは1〜9の範囲内の数であり、
式(2)中のnは各々独立に1又は2であり、mは1〜9の範囲内の数である。
An epoxy resin (A) containing an epoxy resin (A1) represented by the following formula (1),
An aromatic compound having a phenol compound (B) containing the phenol compound (B1) represented by the following formula (2) and at least one electron-withdrawing functional group selected from the group consisting of a nitro group, a cyano group and a hydroxyl group Monocarboxylic acid (C)
Containing
Sealing resin composition,
N in Formula (1) is each independently 1 or 2, m is a number within the range of 1-9,
N in Formula (2) is 1 or 2 each independently, and m is a number within the range of 1-9.
蛍光X線分析で測定される硫黄含有量がSO3換算で0.1質量%以下である、
請求項1に記載の封止用樹脂組成物。
The sulfur content measured by fluorescent X-ray analysis is 0.1% by mass or less in terms of SO 3 ,
The resin composition for sealing according to claim 1.
イオントラップ剤(D)を含有する、
請求項1又は2に記載の封止用樹脂組成物。
Containing an ion trap agent (D),
The sealing resin composition according to claim 1 or 2.
前記イオントラップ剤(D)は、炭酸イオンと水酸物イオンとのうち少なくとも一方を有する成分を含有する請求項3に記載の封止用樹脂組成物。 The encapsulating resin composition according to claim 3, wherein the ion trapping agent (D) contains a component having at least one of carbonate ion and hydroxide ion. 前記イオントラップ剤(D)は、アルミニウム・マグネシウム系化合物を含有する請求項3に記載の封止用樹脂組成物。 The sealing resin composition according to claim 3, wherein the ion trapping agent (D) contains an aluminum / magnesium compound. 前記イオントラップ剤(D)は、ハイドロタルサイト系化合物を含有する請求項3に記載の封止用樹脂組成物。 The sealing resin composition according to claim 3, wherein the ion trapping agent (D) contains a hydrotalcite compound. 硬化促進剤(E)を含有する、
請求項1から6のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物。
Containing a curing accelerator (E),
The sealing resin composition according to any one of claims 1 to 6.
無機充填材(F)を含有する、
請求項1から7のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物。
Containing an inorganic filler (F),
The sealing resin composition according to any one of claims 1 to 7.
25℃で固体である、
請求項1から8のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物。
Solid at 25 ° C.,
The resin composition for sealing according to any one of claims 1 to 8.
前記エポキシ樹脂(A)全体に対する、前記エポキシ樹脂(A1)の量は、80〜100質量%の範囲内であり、
前記フェノール化合物(B)全体に対する、前記フェノール化合物(B1)の量は、49質量%以下である、
請求項1から9のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物。
The amount of the epoxy resin (A1) relative to the whole epoxy resin (A) is in the range of 80 to 100% by mass,
The amount of the phenol compound (B1) with respect to the whole phenol compound (B) is 49% by mass or less.
The resin composition for sealing according to any one of claims 1 to 9.
前記エポキシ樹脂(A)全体に対する、前記エポキシ樹脂(A1)の量は、79質量%以下であり、
前記フェノール化合物(B)全体に対する、前記フェノール化合物(B1)の量は、50〜100質量%の範囲内である、
請求項1から9のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物。
The amount of the epoxy resin (A1) based on the whole epoxy resin (A) is 79% by mass or less,
The amount of the phenol compound (B1) relative to the whole phenol compound (B) is in the range of 50 to 100% by mass.
The resin composition for sealing according to any one of claims 1 to 9.
前記エポキシ樹脂(A)及び前記フェノール樹脂(B)は、いずれもニトロ基を有さない、
請求項1から11のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物。
The epoxy resin (A) and the phenol resin (B) both have no nitro group,
The sealing resin composition according to any one of claims 1 to 11.
半導体装置における封止材を加圧成形法で作製するために用いられる、
請求項1から12のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物。
Used to produce a sealing material in a semiconductor device by pressure molding,
The resin composition for sealing according to any one of claims 1 to 12.
前記半導体装置は、ワイヤボンディング用のワイヤを備え、
前記ワイヤは、銅と銀とのうち少なくとも一方を含む、
請求項13に記載の封止用樹脂組成物。
The semiconductor device includes a wire for wire bonding,
The wire includes at least one of copper and silver;
The sealing resin composition according to claim 13.
前記封止用樹脂組成物を加圧成形法で成形する際の成形圧力が3.0MPa以上、成形温度が120℃以上である、
請求項13又は14に記載の封止用樹脂組成物。
The molding pressure when molding the sealing resin composition by a pressure molding method is 3.0 MPa or more, the molding temperature is 120 ° C. or more,
The resin composition for sealing according to claim 13 or 14.
リードフレームと、
前記リードフレームに搭載されている半導体素子と、
前記半導体素子と前記リードフレームとを電気的に接続するワイヤと、
前記半導体素子を封止する封止材とを備え、
前記封止材が請求項1乃至15のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物の硬化物である半導体装置。
A lead frame;
A semiconductor element mounted on the lead frame;
A wire for electrically connecting the semiconductor element and the lead frame;
A sealing material for sealing the semiconductor element,
The semiconductor device which is the hardened | cured material of the resin composition for sealing as described in any one of Claims 1 thru | or 15 with the said sealing material.
前記リードフレームが銀、ニッケル及びパラジウムのうち少なくとも一種の成分を含むメッキ層を備える請求項16に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 16, wherein the lead frame includes a plating layer containing at least one component of silver, nickel, and palladium. 前記ワイヤが銅と銀のうち少なくとも一方を含む請求項16又は17に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 16 or 17, wherein the wire includes at least one of copper and silver. 請求項16から18のいずれか一項に記載の半導体装置を製造する方法であって、
請求項1から15のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物を加圧成形法で成形することで封止材を作製することを含む半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 16 to 18, comprising:
The manufacturing method of a semiconductor device including producing the sealing material by shape | molding the resin composition for sealing as described in any one of Claim 1 to 15 with a pressure molding method.
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