JP2018115233A - Resin composition for encapsulation and semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve an encapsulation material excellent in temperature cycle credibility under high temperature environment and durability to long term use in a semiconductor device having a power semiconductor element.SOLUTION: A resin composition for encapsulation contains a specific maleimide resin, a thermosetting resin and an inorganic filler. Content of the specific maleimide resin is 30 mass% to 65 mass% based on whole resin composition for encapsulation.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、封止用樹脂組成物および半導体装置に関する。   The present invention relates to a sealing resin composition and a semiconductor device.

半導体素子を封止するために用いられる樹脂組成物について、様々な検討がなされている。このような技術としては、例えば特許文献1、特許文献2に記載のものが挙げられる。   Various investigations have been made on resin compositions used to seal semiconductor elements. Examples of such techniques include those described in Patent Document 1 and Patent Document 2.

特許文献1には、エポキシ樹脂を含有する封止材用樹脂組成物に関する技術が開示されている。具体的には、エポキシ樹脂、酸無水物、アミン化合物及びフェノール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種、有機基含有シルセスキオキサン、シリカ及び複合金属水酸化物を含有してなり、かつ、該エポキシ樹脂、酸無水物、アミン化合物及びフェノール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種は融点が100℃以上である封止材用樹脂組成物が記載されている。   Patent Document 1 discloses a technique related to a resin composition for a sealing material containing an epoxy resin. Specifically, it comprises at least one selected from the group consisting of epoxy resins, acid anhydrides, amine compounds and phenolic compounds, organic group-containing silsesquioxane, silica and composite metal hydroxide, and A resin composition for a sealing material is described in which at least one selected from the group consisting of the epoxy resin, acid anhydride, amine compound and phenol compound has a melting point of 100 ° C. or higher.

一方、特許文献2には、ウェハの反りを十分に抑制することができ、成形性に優れた半導体封止用樹脂組成物として、特定構造を有するビスマレイミド化合物、アリル化合物、及び重合開始剤を含有する半導体封止用樹脂組成物が開示されている。   On the other hand, Patent Document 2 includes a bismaleimide compound, an allyl compound, and a polymerization initiator having a specific structure as a resin composition for encapsulating a semiconductor that can sufficiently suppress wafer warpage and has excellent moldability. A resin composition for encapsulating a semiconductor is disclosed.

特開2014−028928号公報JP 2014-028928 A 特開2014−001289号公報JP 2014-001289 A

封止用樹脂組成物は、上述のように、半導体素子を封止する封止材を形成するために用いられる。このような封止材について、通常のシリコンデバイスにおいては、例えば175℃程度の温度環境下での使用に耐え得ることが重要である。しかしながら、SiC、GaN、Ga、またはダイヤモンドのようなワイドバンドギャップ材料を使用したパワー半導体素子を備える半導体装置においては、さらに高温の環境下における温度サイクル信頼性および長時間使用に対する耐久性に優れた封止材を実現することが求められていた。 The sealing resin composition is used to form a sealing material for sealing a semiconductor element as described above. With respect to such a sealing material, it is important that a normal silicon device can withstand use under a temperature environment of about 175 ° C., for example. However, in a semiconductor device including a power semiconductor element using a wide band gap material such as SiC, GaN, Ga 2 O 3 , or diamond, temperature cycle reliability in a higher temperature environment and durability against long-term use It has been required to realize a sealing material excellent in the above.

本発明者は、こうした事情を踏まえて鋭意検討した結果、耐熱性が高く、架橋点間距離の長い特定のマレイミド樹脂、熱硬化性樹脂および無機充填材を含む、封止用樹脂組成物において、特定のマレイミド樹脂の配合量を最適化することで、封止用樹脂組成物の硬化物の温度サイクル信頼性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明によれば、
(A)一般式(1)で表されるマレイミド樹脂と、
(B)熱硬化性樹脂と、
(C)無機充填材と、
を含む、封止用樹脂組成物であって、
前記(A)一般式(1)で表されるマレイミド樹脂の含有量は、当該封止用樹脂組成物全体(ただし成分(C)無機充填材を除く)に対して30質量%以上65質量%以下である封止用樹脂組成物が提供される。
As a result of intensive studies based on these circumstances, the present inventors have a high heat resistance and a specific maleimide resin having a long distance between cross-linking points, a thermosetting resin, and an inorganic filler, and a sealing resin composition. By optimizing the compounding quantity of specific maleimide resin, it discovered that the temperature cycle reliability of the hardened | cured material of the resin composition for sealing could be improved, and came to complete this invention.
According to the present invention,
(A) a maleimide resin represented by the general formula (1);
(B) a thermosetting resin;
(C) an inorganic filler;
A sealing resin composition comprising:
The content of the maleimide resin represented by the general formula (1) (A) is 30% by mass or more and 65% by mass with respect to the whole sealing resin composition (excluding the component (C) inorganic filler). The following sealing resin composition is provided.

(式(1)において、Xは炭素数1〜18の2価の有機基、式「−SO−」で表される基、「−CO−」で表される基、酸素原子または単結合である。また、Rは、それぞれ独立して水素原子または炭素数1〜6の置換基もしくは無置換の炭化水素基である。)また本発明によれば、半導体素子と、上記の封止用樹脂組成物の硬化物と、を備える半導体装置が提供される。 (In the formula (1), X 1 is a divalent organic group having 1 to 18 carbon atoms, a group represented by the formula “—SO 2 —”, a group represented by “—CO—”, an oxygen atom or a single atom. In addition, each R 1 is independently a hydrogen atom, a substituent having 1 to 6 carbon atoms or an unsubstituted hydrocarbon group. And a cured product of the resin composition for stopping.

本発明によれば、温度サイクル信頼性に優れた封止用樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resin composition for sealing excellent in temperature cycle reliability and a semiconductor device using the same can be provided.

本実施形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing 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一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the semiconductor device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る車載用電子制御ユニットの一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of the vehicle-mounted electronic control unit which concerns on this embodiment.

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.

まず、本実施形態に係る封止用樹脂組成物について説明する。   First, the sealing resin composition according to this embodiment will be described.

本実施形態の封止用樹脂組成物は、
(A)一般式(1)で表されるマレイミド樹脂と、
(B)熱硬化性樹脂と、
(C)無機充填材と、
を含むものであって、(A)一般式(1)で表されるマレイミド樹脂の含有量は、当該封止用樹脂組成物全体(成分(C)無機充填材を除く)に対して30質量%以上65質量%以下とすることができる。
The sealing resin composition of the present embodiment is
(A) a maleimide resin represented by the general formula (1);
(B) a thermosetting resin;
(C) an inorganic filler;
(A) The content of the maleimide resin represented by the general formula (1) is 30 mass with respect to the entire sealing resin composition (excluding the component (C) inorganic filler). % To 65% by mass.

(式(1)において、Xは炭素数1〜18の2価の有機基、式「−SO−」で表される基、「−CO−」で表される基、酸素原子または単結合である。また、Rは、それぞれ独立して水素原子または炭素数1〜6の置換基もしくは無置換の炭化水素基である。)本発明者は、耐熱性が高く、架橋点間距離の長い、一般式(1)で表されるマレイミド樹脂、熱硬化性樹脂および無機充填材を含む、封止用樹脂組成物において、特定のマレイミド樹脂と、熱硬化性樹脂の架橋と無機充填材の複合化により、封止樹脂組成物の最適な架橋構造を得られることに着眼した。
このような着眼点に基づいて検討した結果、一般式(1)で表されるマレイミド樹脂の配
合量を最適化することで、封止樹脂組成物の最適な架橋構造に制御できるため、封止樹脂組成物の硬化物の温度サイクル信頼性と高温長期保管特性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
詳細なメカニズムは定かでないが、一般式(1)で表されるマレイミド樹脂の配合量を最適化することで、熱硬化性樹脂との架橋構造が最適化し、上記のように温度サイクル信頼性と高温長期保管特性を向上できると考えられる。
(In the formula (1), X 1 is a divalent organic group having 1 to 18 carbon atoms, a group represented by the formula “—SO 2 —”, a group represented by “—CO—”, an oxygen atom or a single atom. In addition, each R 1 is independently a hydrogen atom, a substituent having 1 to 6 carbon atoms or an unsubstituted hydrocarbon group.) The present inventor has high heat resistance and a distance between cross-linking points. In a sealing resin composition containing a long maleimide resin represented by the general formula (1), a thermosetting resin, and an inorganic filler, a specific maleimide resin, crosslinking of the thermosetting resin, and an inorganic filler It was noticed that an optimal cross-linked structure of the encapsulating resin composition can be obtained by combining the above.
As a result of studying based on such viewpoints, it is possible to control the optimal crosslinking structure of the sealing resin composition by optimizing the blending amount of the maleimide resin represented by the general formula (1). The present inventors have found that the temperature cycle reliability and high-temperature long-term storage characteristics of the cured product of the resin composition can be improved, and the present invention has been completed.
Although the detailed mechanism is not clear, by optimizing the blending amount of the maleimide resin represented by the general formula (1), the cross-linking structure with the thermosetting resin is optimized, and the temperature cycle reliability is as described above. It is thought that high-temperature long-term storage characteristics can be improved.

本実施形態によれば、上記封止用樹脂組成物を用いることにより、温度サイクル信頼性や高温長期保管特性に優れた封止材やこれを用いた半導体装置を実現することができる。
According to this embodiment, by using the sealing resin composition, it is possible to realize a sealing material excellent in temperature cycle reliability and high-temperature long-term storage characteristics and a semiconductor device using the same.


また、封止用樹脂組成物を用いることにより、温度サイクル信頼性や高温長期保管特性に優れた構造体を実現することができる。このような構造体としては、封止用樹脂組成物の硬化物を備えるものであり、例えば、パワー半導体などの半導体素子が封止用樹脂組成物の硬化物で封止された電子装置、ウェハの回路面を封止用樹脂組成物の硬化物で封止されたウェハレベルパッケージ、疑似ウェハに用いられる封止用樹脂組成物の硬化物などが挙げられる。また、上記構造体としては、一般的な電子装置に限らず、車載用電子制御ユニット(ECU)やこれに用いられる配線基板が挙げられる。上記配線基板は、金属配線を封止用樹脂組成物の硬化物により封止された構造を有する。また、上記車載用電子制御ユニットは、上記配線基板と、配線基板上に搭載された複数の電子素子と、が封止用樹脂組成物の硬化物で封止された構造を有する。

Moreover, the structure excellent in temperature cycle reliability and high temperature long-term storage characteristics is realizable by using the resin composition for sealing. Such a structure is provided with a cured product of a sealing resin composition. For example, an electronic device or wafer in which a semiconductor element such as a power semiconductor is sealed with a cured product of a sealing resin composition These include a wafer level package in which the circuit surface is sealed with a cured product of a sealing resin composition, a cured product of a sealing resin composition used for a pseudo wafer, and the like. Moreover, as said structure, not only a general electronic device but a vehicle-mounted electronic control unit (ECU) and the wiring board used for this are mentioned. The wiring board has a structure in which metal wiring is sealed with a cured product of a sealing resin composition. The on-vehicle electronic control unit has a structure in which the wiring board and a plurality of electronic elements mounted on the wiring board are sealed with a cured product of the sealing resin composition.

また、本実施形態の封止用樹脂組成物の硬化物は、高いガラス転移温度を有することができるため、車両などの高温環境での使用に好適に用いることもできる。このため、封止用樹脂組成物は、ローターの固定部材として用いることもできる。   Moreover, since the hardened | cured material of the resin composition for sealing of this embodiment can have a high glass transition temperature, it can also be used suitably for use in high temperature environments, such as a vehicle. For this reason, the resin composition for sealing can also be used as a fixing member for the rotor.

また、本実施形態の封止用樹脂組成物は、例えば、顆粒状、タブレット状またはシート状等の所定の形状を有していてもよい。これにより、トランスファー成形、射出成形、および圧縮成形等の公知の成形方法を用いて半導体素子を封止成形することが容易となる。本実施形態において、顆粒状とは、封止用樹脂組成物の粉末同士を固めた凝集体であり、タブレット状とは、封止用樹脂組成物を高圧で打錠成形することによって所定形状を有するように造形された造形体であり、シート状とは、例えば、枚葉状または巻き取り可能なロール状を有する封止用樹脂組成物からなる樹脂膜であることを意味する。顆粒状、タブレット状またはシートの封止用樹脂組成物は、半硬化状態(Bステージ状態)であってもよい。室温(例えば25℃)で固形状態とすることができる。これにより、顆粒状やタブレット状などの形状を付与しやすい特性である賦形性に優れた封止用樹脂組成物を実現することができる。   Moreover, the resin composition for sealing of this embodiment may have predetermined shapes, such as a granular form, a tablet form, or a sheet form, for example. Thereby, it becomes easy to encapsulate the semiconductor element using a known molding method such as transfer molding, injection molding, and compression molding. In the present embodiment, the granular form is an aggregate obtained by solidifying powders of the sealing resin composition, and the tablet form has a predetermined shape by tableting the sealing resin composition at high pressure. It is a modeling object modeled so that it may have, and a sheet form means that it is a resin film which consists of a resin composition for closure which has a sheet form or a roll form which can be rolled up, for example. The resin composition for sealing in the form of granules, tablets or sheets may be in a semi-cured state (B stage state). A solid state can be obtained at room temperature (for example, 25 ° C.). Thereby, the resin composition for sealing excellent in the formability which is the characteristic which is easy to provide shapes, such as a granular form and a tablet form, is realizable.

以下、本実施形態における封止用樹脂組成物を構成する各成分について説明する。
((A)一般式(1)で表されるマレイミド樹脂)
本実施形態の封止用樹脂組成物は、一般式(1)で表されるマレイミド樹脂を含む。
これにより、ガラス転移温度を高め、架橋構造を最適化でき、封止材としての温度サイクル信頼性と高温長期保管特性をより効果的に向上させることができる。
Hereinafter, each component which comprises the resin composition for sealing in this embodiment is demonstrated.
((A) Maleimide resin represented by general formula (1))
The sealing resin composition of this embodiment contains a maleimide resin represented by the general formula (1).
Thereby, glass transition temperature can be raised, a crosslinked structure can be optimized, and the temperature cycle reliability and high temperature long-term storage characteristic as a sealing material can be improved more effectively.

(式(1)において、Xは炭素数1〜18の2価の有機基、式「−SO−」で表される基、「−CO−」で表される基、酸素原子または単結合である。また、Rは、それぞれ独立して水素原子または炭素数1〜6の置換基もしくは無置換の炭化水素基である。)本実施形態において、封止用樹脂組成物中における(A)マレイミド樹脂の含有量は、例えば封止用樹脂組成物全体(ただし成分(C)無機充填材を除く)に対して30質量%以上であることが好ましく、35質量%以上であることがより好ましく、40質量%以上であることがさらに好ましい。(A)マレイミド樹脂の含有量を上記下限値以上とすることにより、封止材としての耐熱性を効果的に向上させ、さらに、その柔軟な骨格により内部応力を低減することができる。 (In the formula (1), X 1 is a divalent organic group having 1 to 18 carbon atoms, a group represented by the formula “—SO 2 —”, a group represented by “—CO—”, an oxygen atom or a single atom. In the present embodiment, R 1 is a hydrogen atom, a substituent having 1 to 6 carbon atoms or an unsubstituted hydrocarbon group. The content of A) maleimide resin is, for example, preferably 30% by mass or more and 35% by mass or more with respect to the entire sealing resin composition (excluding the component (C) inorganic filler). More preferably, it is more preferably 40% by mass or more. (A) By making content of maleimide resin more than the said lower limit, the heat resistance as a sealing material can be improved effectively, and also internal stress can be reduced with the flexible frame | skeleton.

また、(A)マレイミド樹脂の含有量は、例えば封止用樹脂組成物全体(ただし(C)無機充填材を除く)に対して65質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましく、55質量%以下であることがさらに好ましい。(A)マレイミド樹脂の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止用樹脂組成物作製時のハンドリング性、および封止用樹脂組成物としての靭性を向上させることができる。   The content of (A) maleimide resin is, for example, preferably 65% by mass or less, and 60% by mass or less with respect to the entire sealing resin composition (excluding (C) the inorganic filler). Is more preferable, and it is further more preferable that it is 55 mass% or less. (A) By making content of maleimide resin below the said upper limit, the handleability at the time of resin composition preparation for sealing and the toughness as a resin composition for sealing can be improved.

また、本実施形態において、封止用樹脂組成物全体(ただし(C)無機充填材を除く)とは、封止用樹脂組成物全体の含有量から(C)無機充填材の含有量を除いた含有量を指す。
((B)熱硬化性樹脂)
本実施形態の封止用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含む。
このような熱硬化性樹脂としては、例えば、マレイミド樹脂(ただし、(A)マレイミド樹脂に該当するものを除く)、ベンゾオキサジン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂(エポキシ化合物)、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂等、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、およびベンゾシクロブテン樹脂等が挙げられる。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
この中でも、(A)マレイミド樹脂と反応可能な、マレイミド樹脂(ただし、(A)マレイミド樹脂に該当するものを除く)、ベンゾオキサジン樹脂、フェノール樹脂等が好ましい。
Moreover, in this embodiment, the whole sealing resin composition (excluding (C) inorganic filler) means that the content of (C) inorganic filler is excluded from the whole sealing resin composition content. Refers to the content.
((B) thermosetting resin)
The sealing resin composition of this embodiment contains a thermosetting resin.
Examples of such thermosetting resins include maleimide resins (except for those corresponding to (A) maleimide resins), benzoxazine resins, phenol resins, epoxy resins (epoxy compounds), urea (urea) resins, Examples include melamine resins, unsaturated polyester resins, polyurethane resins, diallyl phthalate resins, silicone resins, cyanate resins, polyimide resins, polyamideimide resins, and benzocyclobutene resins. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, (A) maleimide resin capable of reacting with maleimide resin (except for those corresponding to (A) maleimide resin), benzoxazine resin, phenol resin and the like are preferable.

熱硬化性樹脂の軟化点は、(A)マレイミド樹脂の軟化点より低い温度であることが好ましい。軟化点は、140℃以下であることが好ましく、120℃以下であることがより好ましく、100℃以下であることがさらに好ましい。(B)熱硬化性樹脂の軟化点を上記上限値以下とすることにより、封止用樹脂組成物作製時のハンドリング性が向上する。   The softening point of the thermosetting resin is preferably a temperature lower than the softening point of the (A) maleimide resin. The softening point is preferably 140 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, and further preferably 100 ° C. or lower. (B) By making the softening point of a thermosetting resin below the said upper limit, the handleability at the time of resin composition preparation for sealing improves.

上記の中でも、本実施形態において、封止用樹脂組成物として、(B−1)マレイミド樹脂(ただし(A)マレイミド樹脂に該当するものを除く)、(B−2)ベンゾオキサジン化合物、(B−3)フェノール樹脂を含有させることが好ましい。これにより、樹脂組成物としての流動性と硬化性をバランスよく向上させることができる。
(B−1)マレイミド樹脂(ただし(A)マレイミド樹脂に該当するものを除く)
(B−1)マレイミド樹脂は、例えば下記式(2)に示す化合物を用いることができる。これにより、ガラス転移温度を高めることができる。
Among these, in the present embodiment, as the resin composition for sealing, (B-1) maleimide resin (excluding those corresponding to (A) maleimide resin), (B-2) benzoxazine compound, (B -3) It is preferable to contain a phenol resin. Thereby, the fluidity | liquidity and sclerosis | hardenability as a resin composition can be improved with sufficient balance.
(B-1) Maleimide resin (excluding those corresponding to (A) maleimide resin)
(B-1) As the maleimide resin, for example, a compound represented by the following formula (2) can be used. Thereby, a glass transition temperature can be raised.

(式(2)において、Rは炭素数1〜30の2価の有機基であり、酸素原子および窒素原子のうちの一種以上を含んでいてもよい。)
上記式(2)において、封止材の高温保管特性を向上させる観点からは、Rが芳香環を含む有機基であることが好ましい。
(In the formula (2), R 2 is a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, may contain one or more of the oxygen atoms and nitrogen atoms.)
In the above formula (2), from the viewpoint of improving the high temperature storage characteristics of the sealing material, it is preferred that R 2 is an organic group containing an aromatic ring.

本実施形態において適用することができる上記式(2)に示す化合物としては、たとえば、下記に示す化合物が挙げられる。   As a compound shown to the said Formula (2) which can be applied in this embodiment, the compound shown below is mentioned, for example.

また、(B−1)マレイミド樹脂は、例えば下記式(4)に示す化合物を用いることができる。このようなマレイミド樹脂は結晶性が低く非常に低融点であるため、高いガラス転移温度を維持しつつ封止用樹脂組成物作製時のハンドリング性をより高めることができる。 Moreover, the compound shown to following formula (4) can be used for (B-1) maleimide resin, for example. Since such maleimide resin has low crystallinity and a very low melting point, it is possible to further improve the handling property at the time of producing the sealing resin composition while maintaining a high glass transition temperature.

(式(4)において、nは10以下の整数であり、好ましくは5以下の整数である。Rは、それぞれ独立して水素原子または炭素数1〜4の置換もしくは無置換の炭化水素基である。)
(B−2)ベンゾオキサジン樹脂
ベンゾオキサジン樹脂としては、ベンゾオキサジン環を2つ以上有する化合物が挙げられる。
(In Formula (4), n is an integer of 10 or less, preferably an integer of 5 or less. R 3 is each independently a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. .)
(B-2) Benzoxazine resin Examples of the benzoxazine resin include compounds having two or more benzoxazine rings.

例えば下記式(5)に示す化合物、および下記式(7)に示す化合物のうちの少なくとも一方を含むことができ、下記式(5)に示す化合物を少なくとも含むことがより好ましい。これにより、封止材の耐熱性を低下させずに、機械特性をより効果的に向上させることができる。   For example, at least one of a compound represented by the following formula (5) and a compound represented by the following formula (7) can be included, and at least a compound represented by the following formula (5) is more preferably included. Thereby, mechanical characteristics can be improved more effectively without reducing the heat resistance of the sealing material.

(式(5)において、Rは炭素数1〜30の2価の有機基であり、酸素原子および窒素原子のうちの一種以上を含んでいてもよい。)
封止材の高温保管特性を向上させる観点からは、Rが芳香環を含む有機基であることがより好ましい。本実施形態においては、上記式(5)に示す化合物として、例えば以下のようなものを用いることができる。
(In the formula (5), R 4 is a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, may contain one or more of the oxygen atoms and nitrogen atoms.)
From the viewpoint of improving the high-temperature storage characteristics of the encapsulant, R 4 is more preferably an organic group containing an aromatic ring. In the present embodiment, for example, the following compounds can be used as the compound represented by the above formula (5).

(式(7)において、Rは炭素数1〜30の2価の有機基であり、酸素原子、窒素原子、および硫黄原子のうちの一種以上を含んでいてもよい。Rは、それぞれ独立して炭素数1〜12の芳香族炭化水素基である。)
(B−3)フェノール樹脂
フェノール樹脂は、特に限定されないが、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック等のノボラック型樹脂;ポリビニルフェノール;トリスメタンフェノール型樹脂等の多官能型フェノール樹脂;テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂;フェニレン骨格及び/又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールF等のビスフェノール化合物;レゾール型フェノール樹脂等から選択される一種または二種以上を含むことができる。ガラス転移温度や吸水性の観点から、トリスメタンフェノール型樹脂やビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂を使用することが好ましい。
(In the formula (7), R 5 is a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, an oxygen atom, a nitrogen atom, and may .R 6 also include one or more of the sulfur atom, respectively Independently an aromatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.)
(B-3) Phenol resin Although a phenol resin is not specifically limited, For example, Novolak-type resin, such as a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, a bisphenol novolak; Polyvinylphenol; Multifunctional phenol resin, such as a trismethane phenol-type resin; Modified phenol resins such as modified phenol resins and dicyclopentadiene modified phenol resins; Aralkyl resins such as phenol aralkyl resins having a phenylene skeleton and / or biphenylene skeleton, and naphthol aralkyl resins having a phenylene and / or biphenylene skeleton; bisphenol A, bisphenol Bisphenol compounds such as F; one or two or more selected from resol type phenol resins can be included. From the viewpoint of glass transition temperature and water absorption, it is preferable to use a trismethanephenol type resin or a phenol aralkyl resin having a biphenylene skeleton.

本実施形態において、封止用樹脂組成物の有機成分中における(B)熱硬化性樹脂の含有量(ただし(A)マレイミド樹脂に該当するものを除く)の下限値は、例えば封止用樹脂組成物全体(ただし成分(C)無機充填材を除く)に対して30質量%以上であることが好ましく、35質量%以上であることがより好ましく、40質量%以上であることがさらに好ましい。(B)熱硬化性樹脂の含有量を上記下限値以上とすることにより、封止用樹脂組成物作製時のハンドリング性を向上させることができる。   In the present embodiment, the lower limit of the content of the (B) thermosetting resin in the organic component of the sealing resin composition (excluding those corresponding to (A) maleimide resin) is, for example, a sealing resin It is preferably 30% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, and further preferably 40% by mass or more based on the entire composition (excluding the component (C) inorganic filler). (B) By making content of a thermosetting resin more than the said lower limit, the handleability at the time of resin composition preparation for sealing can be improved.

また、上記(B)熱硬化性樹脂の含有量(ただし(A)マレイミド樹脂に該当するものを除く)の上限値は、例えば封止用樹脂組成物全体(ただし成分(C)無機充填材を除く)に対して70質量%以下であることが好ましく、65質量%以下であることがより好ましく、60質量%以下であることがさらに好ましい。(B)熱硬化性樹脂の含有量を上記上限値以下とすることにより、内部応力の低減と高い耐熱性を両立した樹脂組成物が得られる。
(C)無機充填材
本実施形態の封止用樹脂組成物は、(C)無機充填材を含む。これにより、封止用樹脂組成物から得られる封止材の剛性を一段と向上させることができる。
The upper limit of the content of the (B) thermosetting resin (excluding those corresponding to the (A) maleimide resin) is, for example, the entire sealing resin composition (however, the component (C) inorganic filler). Is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, and still more preferably 60% by mass or less. (B) By making content of a thermosetting resin below the said upper limit, the resin composition which made compatible reduction of internal stress and high heat resistance is obtained.
(C) Inorganic filler The sealing resin composition of the present embodiment includes (C) an inorganic filler. Thereby, the rigidity of the sealing material obtained from the resin composition for sealing can be further improved.

上記(C)無機充填材としては、例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、シリカ、炭酸カルシウム、炭化ホウ素、クレー、マイカ、タルク、ワラストナイト、ガラスビーズ、ミルドカーボン、グラファイト等から選択される1種以上が用いられる。   Examples of the inorganic filler (C) include one selected from titanium oxide, zirconium oxide, silica, calcium carbonate, boron carbide, clay, mica, talc, wollastonite, glass beads, milled carbon, graphite, and the like. The above is used.

この中でも、シリカを用いることが好ましく、溶融球状シリカ、溶融破砕シリカ、および結晶シリカから選択される一種または二種以上を含むことができる。これらの中でも、封止用樹脂組成物の充填性や、封止材の高温長期保管特性等を向上させる観点からは、溶融球状シリカを含むことがより好ましい。   Among these, it is preferable to use silica, and one or more selected from fused spherical silica, fused crushed silica, and crystalline silica can be included. Among these, it is more preferable to contain fused spherical silica from the viewpoint of improving the filling property of the encapsulating resin composition, the high-temperature long-term storage characteristics of the encapsulant, and the like.

上記シリカは、例えばSiOの含有量が99.8質量%以上であることが好ましい。このような純度の高いシリカを使用することによって、金属不純物等のイオン性不純物量を低減させつつ、良好な耐熱性や機械特性を有する封止材を実現することが容易となる。封止材の高温長期保管特性をより効果的に向上させる観点からは、シリカにおけるSiOの含有量が99.9質量%以上であることが好ましい。 For example, the silica preferably has a SiO 2 content of 99.8% by mass or more. By using such high-purity silica, it becomes easy to realize a sealing material having good heat resistance and mechanical properties while reducing the amount of ionic impurities such as metal impurities. From the viewpoint of more effectively improving the high-temperature long-term storage characteristics of the sealing material, the content of SiO 2 in silica is preferably 99.9% by mass or more.

本実施形態において、封止用樹脂組成物中における(C)無機充填材の含有量は、例えば封止用樹脂組成物全体に対して、60質量%以上であることが好ましく、65質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることがさらに好ましい。(C)無機充填材の含有量を上記下限値以上とすることにより、封止材としての剛性を効果的に向上させることができる。   In the present embodiment, the content of the (C) inorganic filler in the encapsulating resin composition is preferably 60% by mass or more, for example, 65% by mass or more with respect to the entire encapsulating resin composition. It is more preferable that it is 70 mass% or more. (C) By making content of an inorganic filler more than the said lower limit, the rigidity as a sealing material can be improved effectively.

また、(C)無機充填材の含有量は、例えば封止用樹脂組成物全体に対して、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。(C)無機充填材の含有量を上記上限値以下とすることにより、装置等の信頼性について一段と向上を図ることができる。
(D)複素環化合物
本実施形態の封止用樹脂組成物は、例えば(D)複素環化合物を含むことができる。複素環化合物は、封止用樹脂組成物と装置における封止材以外の他の部材との密着性を向上させる機能を有するものである。
The content of (C) inorganic filler is, for example, preferably 95% by mass or less, more preferably 93% by mass or less, and 90% by mass or less, with respect to the entire sealing resin composition. More preferably. (C) By making content of an inorganic filler below the said upper limit, the reliability of an apparatus etc. can be improved further.
(D) Heterocyclic Compound The sealing resin composition of the present embodiment can contain, for example, (D) a heterocyclic compound. The heterocyclic compound has a function of improving the adhesion between the sealing resin composition and other members other than the sealing material in the apparatus.

本実施形態において、複素環化合物としては、例えば、単環である、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環及びトリアゾール環等の5員環、ピリジン環、ピリミジン環及びトリアジン環等の6員環が挙げられる。また、複環としては、例えば、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、キノリン環、ビピリジル環及びフェナントロリン環が挙げられる。また、これらの複素環には、ベンゼン環、ナフタレン環等の芳香族性を有する炭素のみから構成される同素環が縮合されていてもよい。これらの複素環化合物は官能基の有無によらないが、塩基性の官能基が複素環に直接結合した化合物が好ましい。これらは一種または二種以上を組み合せて用いることができる。
また、複素環化合物の含有量は、例えば封止用樹脂組成物全体に対して、0.01質量%以上であることが好ましく、0.03質量%以上であることがより好ましく、0.05質量%以上であることが特に好ましい。複素環化合物の含有量を上記下限値以上とすることにより、樹脂組成物と他の部材との密着性を効果的に向上させることができる。
また、複素環化合物の含有量は、例えば封止用樹脂組成物全体に対して1質量%以下であることが好ましく、0.9質量%以下であることがより好ましく、0.8質量%以下であることが特に好ましい。複素環化合物の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止用樹脂組成物作製時のハンドリング性を向上させることができる。
In the present embodiment, examples of the heterocyclic compound include monocyclic 5-membered rings such as pyrrole ring, imidazole ring, pyrazole ring and triazole ring, and 6-membered rings such as pyridine ring, pyrimidine ring and triazine ring. It is done. Examples of the bicyclic ring include an indole ring, a benzimidazole ring, a benzotriazole ring, a quinoline ring, a bipyridyl ring, and a phenanthroline ring. These heterocycles may be condensed with an allocyclic ring composed only of aromatic carbon such as a benzene ring and a naphthalene ring. Although these heterocyclic compounds do not depend on the presence or absence of a functional group, compounds in which a basic functional group is directly bonded to the heterocyclic ring are preferable. These can be used alone or in combination of two or more.
In addition, the content of the heterocyclic compound is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.03% by mass or more, for example, with respect to the entire sealing resin composition. It is particularly preferable that the content is at least mass%. By making content of a heterocyclic compound more than the said lower limit, the adhesiveness of a resin composition and another member can be improved effectively.
Further, the content of the heterocyclic compound is preferably, for example, 1% by mass or less, more preferably 0.9% by mass or less, and 0.8% by mass or less, with respect to the entire sealing resin composition. It is particularly preferred that By making the content of the heterocyclic compound not more than the above upper limit value, the handling property at the time of producing the sealing resin composition can be improved.

なお、複素環化合物としてイミダゾールおよびトリアゾール系化合物を用いた場合、(A)マレイミド樹脂との重合反応を促進する機能をも併せ持つため、密着助剤に硬化触媒としての機能を発揮させることができる。
(硬化促進剤)
本実施形態の封止用樹脂組成物は、さらに、硬化促進剤を含むことができる。硬化促進剤は、(A)マレイミド樹脂または(B)熱硬化性樹脂の硬化を促進させるものであればよい。
In addition, when an imidazole and a triazole type compound are used as a heterocyclic compound, since it has a function which accelerates | stimulates (A) polymerization reaction with a maleimide resin, the adhesion aid can exhibit the function as a curing catalyst.
(Curing accelerator)
The sealing resin composition of the present embodiment can further contain a curing accelerator. Any curing accelerator may be used as long as it accelerates the curing of (A) maleimide resin or (B) thermosetting resin.

本実施形態において、硬化促進剤は、例えば有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物;2−フェニルイミダゾール、2−メチルイミダゾール等のイミダゾール類;1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、ベンジルジメチルアミン等が例示されるアミジンや3級アミン、前記アミジンやアミンの4級塩等の窒素原子含有化合物から選択される1種類または2種類以上を含むことができる。   In the present embodiment, the curing accelerator is, for example, a phosphorus atom-containing compound such as an organic phosphine, a tetra-substituted phosphonium compound, a phosphobetaine compound, an adduct of a phosphine compound and a quinone compound, an adduct of a phosphonium compound and a silane compound; -Amidines and tertiary amines exemplified by imidazoles such as phenylimidazole and 2-methylimidazole; 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7, benzyldimethylamine and the like; One type or two or more types selected from nitrogen atom-containing compounds such as salts can be included.

本実施形態において、封止用樹脂組成物中における硬化促進剤の含有量は、例えば封止用樹脂組成物全体に対して、0.01質量%以上であることが好ましく、0.03質量%以上であることがより好ましく、0.05質量%以上であることが特に好ましい。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、樹脂組成物の硬化性を効果的に向上させることができる。   In this embodiment, it is preferable that content of the hardening accelerator in the resin composition for sealing is 0.01 mass% or more with respect to the whole resin composition for sealing, for example, and 0.03 mass%. More preferably, it is more preferably 0.05% by mass or more. By making content of a hardening accelerator more than the said lower limit, the sclerosis | hardenability of a resin composition can be improved effectively.

また、硬化促進剤の含有量は、例えば封止用樹脂組成物全体に対して5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることが特に好ましい。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、封止用樹脂組成物の流動性を向上させることができる。
(シランカップリング剤)
本実施形態の封止用樹脂組成物は、さらに、シランカップリング剤を含むことができる。
これにより、封止用樹脂組成物の密着性のさらなる向上を図ることができる。
Moreover, it is preferable that it is 5 mass% or less with respect to the whole resin composition for sealing, for example, as for content of a hardening accelerator, it is more preferable that it is 3 mass% or less, and it is 1 mass% or less. Particularly preferred. By making content of a hardening accelerator into the said upper limit or less, the fluidity | liquidity of the resin composition for sealing can be improved.
(Silane coupling agent)
The sealing resin composition of this embodiment can further contain a silane coupling agent.
Thereby, the further improvement of the adhesiveness of the resin composition for sealing can be aimed at.

シランカップリング剤は、例えばシランカップリング剤により表面処理が施された(C)無機充填材を多成分と混合することにより封止用樹脂組成物中に含ませることができる。一方で、(C)無機充填材に対して上記表面処理を行わず、各成分とともにシランカップリング剤をミキサー等へ投入し、これを混合することによってシランカップリング剤を封止用樹脂組成物中に含ませてもよい。   The silane coupling agent can be included in the sealing resin composition by mixing, for example, an inorganic filler (C) surface-treated with a silane coupling agent with multiple components. On the other hand, (C) the inorganic filler is not subjected to the above surface treatment, and the silane coupling agent is put into a mixer or the like together with each component, and mixed to thereby remove the silane coupling agent from the sealing resin composition. It may be included.

シランカップリング剤としては、例えばエポキシシラン、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、メタクリルシラン等の各種シラン系化合物を用いることができる。   As the silane coupling agent, for example, various silane compounds such as epoxy silane, mercapto silane, amino silane, alkyl silane, ureido silane, vinyl silane, and methacryl silane can be used.

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、フェニル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、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、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−ジメチルーブチリデン)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が挙げられる。
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, phenylaminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldimethoxysilane, γ- [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, methyl Triethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilane, vinyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, Examples thereof include silane coupling agents such as 3-acryloxypropyltrimethoxysilane and 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethylbutylidene) propylamine hydrolyzate.

これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらのカップリング剤の中では、フェニルアミノプロピルトリメトキシシランのようなアミノシランを含有することが好ましい。   These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types. Among these coupling agents, it is preferable to contain an aminosilane such as phenylaminopropyltrimethoxysilane.

本実施形態において、封止用樹脂組成物中におけるシランカップリング剤の含有量は、例えば封止用樹脂組成物全体に対して、0.01質量%以上であることが好ましく、0.03質量%以上であることがより好ましく、0.05質量%以上であることが特に好ましい。シランカップリング剤の含有量を上記下限値以上とすることにより、樹脂組成物の流動性と密着性を効果的に向上させることができる。   In this embodiment, it is preferable that content of the silane coupling agent in the resin composition for sealing is 0.01 mass% or more with respect to the whole resin composition for sealing, for example, and 0.03 mass % Or more is more preferable, and 0.05 mass% or more is particularly preferable. By making content of a silane coupling agent more than the said lower limit, the fluidity | liquidity and adhesiveness of a resin composition can be improved effectively.

また、シランカップリング剤の含有量は、例えば封止用樹脂組成物全体に対して5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることが特に好ましい。シランカップリング剤の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止用樹脂組成物の硬化性を向上させることができる。
(他の成分)
本実施形態の封止用樹脂組成物には、さらに必要に応じて、ハイドロタルサイト類および多価金属酸性塩等の無機イオン交換体に例示されるイオン捕捉剤;シリコーンゴム等の低応力材;カルナバワックス等の天然ワックス、合成ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸及びその金属塩類もしくはパラフィン等の離型剤;カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、ホスファゼン等の難燃剤;酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合してもよい。これらの配合量は任意である。
本実施形態において、封止用樹脂組成物中における(C)無機充填材を除いた配合量の割合は、例えば封止用樹脂組成物全体に対して、5質量%以上であることが好ましく、7質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることがさらに好ましい。封止用樹脂組成物中における(C)無機充填材を除いた配合量の割合を上記下限値以上とすることにより、装置等の信頼性について一段と向上を図ることができる。
また、封止用樹脂組成物中における(C)無機充填材を除いた配合量の割合は、例えば封止用樹脂組成物全体に対して、40質量%以下であることが好ましく、35質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることがさらに好ましい。封止用樹脂組成物中における(C)無機充填材を除いた配合量の割合を上記上限値以下とすることにより、封止材としての剛性を効果的に向上させることができる。
Further, the content of the silane coupling agent is, for example, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and more preferably 1% by mass or less with respect to the entire sealing resin composition. Is particularly preferred. By making content of a silane coupling agent below the said upper limit, sclerosis | hardenability of the resin composition for sealing can be improved.
(Other ingredients)
In the sealing resin composition of the present embodiment, if necessary, ion scavengers exemplified by inorganic ion exchangers such as hydrotalcites and polyvalent metal acid salts; low stress materials such as silicone rubber Natural oils such as carnauba wax, synthetic waxes, higher fatty acids such as zinc stearate and release agents such as metal salts thereof or paraffin; colorants such as carbon black and bengara; aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate Flame retardants such as zinc molybdate and phosphazene; various additives such as antioxidants may be appropriately blended. These compounding amounts are arbitrary.
In the present embodiment, the ratio of the blending amount excluding the inorganic filler (C) in the sealing resin composition is preferably 5% by mass or more with respect to the entire sealing resin composition, for example. It is more preferably 7% by mass or more, and further preferably 10% by mass or more. By making the ratio of the blending amount excluding the inorganic filler (C) in the encapsulating resin composition equal to or higher than the above lower limit value, the reliability of the apparatus and the like can be further improved.
Further, the proportion of the blending amount excluding the inorganic filler (C) in the sealing resin composition is preferably 40% by mass or less, for example, 35% by mass with respect to the entire sealing resin composition. More preferably, it is more preferably 30% by mass or less. By setting the ratio of the blending amount excluding the inorganic filler (C) in the sealing resin composition to be equal to or lower than the above upper limit value, the rigidity as the sealing material can be effectively improved.

本実施形態の封止用樹脂組成物の製造方法は、特に限定されないが、例えば上述の各成分を、公知の手段で混合し、さらにロール、ニーダーまたは押出機等の混練機で溶融混練し、冷却した後に粉砕した顆粒状のものや、粉砕後にタブレット状に打錠成型したもの、また必要に応じて、上記粉砕したものを篩分したり、遠心製粉法、ホットカット法などで適宜分散度や流動性等を調整した造顆方法により製造した顆粒状のもの等を封止用樹脂組成物として用いることができる。   The method for producing the sealing resin composition of the present embodiment is not particularly limited. For example, the above-described components are mixed by known means, and further melt-kneaded by a kneader such as a roll, a kneader or an extruder, Granules pulverized after cooling, tablets formed into tablets after pulverization, and if necessary, the above pulverized ones are sieved, centrifugal milling method, hot cut method etc. Granules produced by a condylar method with adjusted fluidity and the like can be used as the sealing resin composition.

また、シート状の封止用樹脂組成物は、ワニス状である封止用樹脂組成物をフィルム化することにより得ることができる。例えば、封止用樹脂組成物を塗布して得られた塗布膜に対して、溶剤を除去することにより得ることができる。このようなシート状の封止用樹脂組成物においては、溶剤含有率が全体に対して5質量%以下とすることができる。   Moreover, the sheet-like sealing resin composition can be obtained by forming a film of the sealing resin composition having a varnish shape. For example, it can be obtained by removing the solvent from the coating film obtained by applying the sealing resin composition. In such a sheet-like sealing resin composition, the solvent content can be 5% by mass or less based on the whole.

以下、本実施形態の封止用樹脂組成物の硬化物の特性について説明する。
本実施形態の封止用樹脂組成物は、(A)一般式(1)で表されるマレイミド樹脂と、(B)熱硬化性樹脂と、(C)無機充填材と、を含む、封止用樹脂組成物であって、 前記封止用樹脂組成物を200℃120秒の条件で硬化させ、さらに250℃4時間後硬化させた硬化物における50℃から70℃の範囲において算出した平均線膨張係数α1に対する、310℃から340℃の範囲において算出した平均線膨張係数α2の比(α2/α1)が、1.0以上7.0以下である封止用樹脂組成物である。
Hereinafter, the characteristic of the hardened | cured material of the resin composition for sealing of this embodiment is demonstrated.
The sealing resin composition of the present embodiment includes (A) a maleimide resin represented by the general formula (1), (B) a thermosetting resin, and (C) an inorganic filler. Average line calculated in the range of 50 ° C. to 70 ° C. in a cured product obtained by curing the sealing resin composition at 200 ° C. for 120 seconds and further post-curing at 250 ° C. for 4 hours. The sealing resin composition has a ratio (α2 / α1) of an average linear expansion coefficient α2 calculated in the range of 310 ° C. to 340 ° C. with respect to the expansion coefficient α1 of 1.0 or more and 7.0 or less.

(式(1)において、Xは炭素数1〜18の2価の有機基、式「−SO−」で表される基、「−CO−」で表される基、酸素原子または単結合である。また、Rは、それぞれ独立して水素原子または炭素数1〜6の置換基もしくは無置換の炭化水素基である。)
本実施形態の封止用樹脂組成物を200℃、120秒の条件で硬化させた後、250℃、4時間の条件で後硬化させた硬化物のガラス転移温度の下限値は、例えば、180℃以上であり、好ましくは200℃以上であり、より好ましくは250℃以上である。これにより、耐熱性を向上させ、温度サイクル信頼性を一段と向上させることができる。また、上記封止用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度の上限値は、特に限定されないが、例えば350℃以下である。上記ガラス転移温度の測定方法としては、例えば、熱機械分析装置(セイコーインスツル社製、TMA100)を用いることができる。
(In the formula (1), X 1 is a divalent organic group having 1 to 18 carbon atoms, a group represented by the formula “—SO 2 —”, a group represented by “—CO—”, an oxygen atom or a single atom. In addition, each R 1 is independently a hydrogen atom, a substituent having 1 to 6 carbon atoms or an unsubstituted hydrocarbon group.)
The lower limit value of the glass transition temperature of the cured product obtained by curing the resin composition for sealing of this embodiment at 200 ° C. for 120 seconds and then post-curing at 250 ° C. for 4 hours is, for example, 180. It is 200 degreeC or more, Preferably it is 200 degreeC or more, More preferably, it is 250 degreeC or more. Thereby, heat resistance can be improved and temperature cycle reliability can be improved further. Moreover, although the upper limit of the glass transition temperature of the hardened | cured material of the said sealing resin composition is not specifically limited, For example, it is 350 degrees C or less. As a method for measuring the glass transition temperature, for example, a thermomechanical analyzer (manufactured by Seiko Instruments Inc., TMA100) can be used.

本実施形態の封止用樹脂組成物を200℃、120秒の条件で硬化させた後、250℃、4時間の条件で後硬化させた硬化物の、310℃から330℃の温度範囲における平均線膨張係数(α2)の上限値は、例えば、100[10−6/℃]以下であり、好ましくは95[10−6/℃]以下であり、より好ましくは90[10−6/℃]以下である。これにより、熱履歴時における線膨張係数を低くすることができ、例えば、半導体パッケージの反りを抑制することができる。また、上記平均線膨張係数(α2)の下限値は、特に限定されないが、例えば、30[10−6/℃]以上としてもよい。 The average of the cured product obtained by curing the resin composition for sealing of this embodiment at 200 ° C. for 120 seconds and then post-curing at 250 ° C. for 4 hours in a temperature range of 310 ° C. to 330 ° C. The upper limit of the linear expansion coefficient (α2) is, for example, 100 [10 −6 / ° C.] or less, preferably 95 [10 −6 / ° C.] or less, and more preferably 90 [10 −6 / ° C.]. It is as follows. Thereby, the linear expansion coefficient at the time of a heat history can be made low, for example, the curvature of a semiconductor package can be suppressed. Moreover, the lower limit of the average linear expansion coefficient (α2) is not particularly limited, but may be, for example, 30 [10 −6 / ° C.] or more.

本実施形態の封止用樹脂組成物を200℃、120秒の条件で硬化させた後、250℃、4時間の条件で後硬化させた硬化物の、50℃から70℃の温度範囲における平均線膨張係数(α1)に対する、310℃から330℃の温度範囲における平均線膨張係数(α2)の線膨張係数比の上限値が、例えば、7以下であり、好ましくは6.8以下であり、より好ましくは6.6以下である。これにより、常温時と熱履歴時における線膨張係数の変動を小さくすることができるので、ヒートサイクル特性を向上させることができる。また、上記線膨張係数比の下限値は、特に限定されないが、例えば、1.1以上としてもよい。上記平均線膨張係数(α1)、上記平均線膨張係数(α2)の測定は、例えば、熱機械分析装置(セイコーインスツル社製、TMA100)を用いることができる。
本実施形態の封止用樹脂組成物を200℃、120秒の条件で硬化させた後、250℃、4時間の条件で後硬化させた硬化物の、室温における曲げ弾性率の下限値は、例えば、5GPa以上であり、好ましくは7GPa以上であり、より好ましくは9GPa以上である
。これにより、上記硬化物の強度を高めることができる。また、上記曲げ弾性率の上限値は、特に限定されないが、例えば、20GPa以下であり、好ましくは15GPa以下であり、より好ましくは10GPa以下である。これにより、応力緩和に優れた硬化物を実現できる。上記室温における曲げ弾性率は、例えばJIS K 6911に準拠して測定できる。
The average of the cured product obtained by curing the resin composition for sealing of the present embodiment at 200 ° C. for 120 seconds and then post-curing at 250 ° C. for 4 hours in a temperature range of 50 ° C. to 70 ° C. The upper limit value of the linear expansion coefficient ratio of the average linear expansion coefficient (α2) in the temperature range of 310 ° C. to 330 ° C. with respect to the linear expansion coefficient (α1) is, for example, 7 or less, preferably 6.8 or less, More preferably, it is 6.6 or less. Thereby, since the fluctuation | variation of the linear expansion coefficient at the time of normal temperature and a heat history can be made small, a heat cycle characteristic can be improved. Moreover, the lower limit value of the linear expansion coefficient ratio is not particularly limited, but may be, for example, 1.1 or more. For example, a thermomechanical analyzer (manufactured by Seiko Instruments Inc., TMA100) can be used to measure the average linear expansion coefficient (α1) and the average linear expansion coefficient (α2).
After the resin composition for sealing of the present embodiment is cured at 200 ° C. for 120 seconds, the lower limit value of the flexural modulus at room temperature of the cured product that is post-cured at 250 ° C. for 4 hours is: For example, it is 5 GPa or more, preferably 7 GPa or more, more preferably 9 GPa or more. Thereby, the intensity | strength of the said hardened | cured material can be raised. Moreover, although the upper limit of the said bending elastic modulus is not specifically limited, For example, it is 20 GPa or less, Preferably it is 15 GPa or less, More preferably, it is 10 GPa or less. Thereby, the hardened | cured material excellent in stress relaxation is realizable. The flexural modulus at room temperature can be measured according to, for example, JIS K 6911.

本実施形態の封止用樹脂組成物は、一般的な半導体素子やパワー半導体などの半導体素子封止用樹脂組成物、ウェハ封止用樹脂組成物、疑似ウェハ形成用樹脂組成物、車載用電子制御ユニット形成用封止用樹脂組成物、配線基板形成用封止用樹脂組成物、ローター固定部材用封止用樹脂組成物などの各種の用途に用いることができる。   The encapsulating resin composition of the present embodiment includes a resin composition for encapsulating semiconductor elements such as general semiconductor elements and power semiconductors, a resin composition for encapsulating a wafer, a resin composition for forming a pseudo wafer, and an in-vehicle electronic device. It can be used for various applications such as a sealing resin composition for forming a control unit, a sealing resin composition for forming a wiring board, and a sealing resin composition for a rotor fixing member.

次に、半導体装置について説明する。   Next, a semiconductor device will be described.

図1は、本実施形態に係る半導体装置100の一例を示す断面図である。本実施形態に係る半導体装置100は、基板30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、を備えている。半導体素子20は、例えば、SiC、GaN、Ga、またはダイヤモンドにより形成されたパワー半導体素子である。また、封止材50は、本実施形態に係る封止用樹脂組成物を硬化して得られる硬化物により構成されている。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor device 100 according to the present embodiment. The semiconductor device 100 according to this embodiment includes a semiconductor element 20 mounted on a substrate 30 and a sealing material 50 that seals the semiconductor element 20. The semiconductor element 20 is a power semiconductor element formed of, for example, SiC, GaN, Ga 2 O 3 , or diamond. Moreover, the sealing material 50 is comprised by the hardened | cured material obtained by hardening | curing the resin composition for sealing which concerns on this embodiment.

本実施形態に係る半導体装置100において、半導体素子20は、上述したようにSiC、GaN、Ga、またはダイヤモンドにより形成されたパワー半導体素子であり、200℃以上という高温で動作することができる。このような高温環境での長時間使用においても、本実施形態に係る封止用樹脂組成物を用いて形成した封止材50は、十分な密着性を示すことができる。このため、半導体装置100の信頼性を向上させることが可能となる。なお、半導体素子20は、例えば入力電力が1.7W以上であるパワー半導体素子とすることができる。 In the semiconductor device 100 according to the present embodiment, the semiconductor element 20 is a power semiconductor element formed of SiC, GaN, Ga 2 O 3 , or diamond as described above, and can operate at a high temperature of 200 ° C. or higher. it can. Even in such a long-time use in a high-temperature environment, the sealing material 50 formed using the sealing resin composition according to the present embodiment can exhibit sufficient adhesion. For this reason, the reliability of the semiconductor device 100 can be improved. The semiconductor element 20 can be a power semiconductor element having an input power of 1.7 W or more, for example.

図1においては、基板30が回路基板である場合が例示されている。この場合、図1に示すように、基板30のうちの半導体素子20を搭載する一面とは反対側の他面には、例えば複数の半田ボール60が形成される。半導体素子20は、例えば基板30上に搭載され、かつワイヤ40を介して基板30と電気的に接続される。一方で、半導体素子20は、基板30に対してフリップチップ実装されていてもよい。   In FIG. 1, the case where the board | substrate 30 is a circuit board is illustrated. In this case, as shown in FIG. 1, for example, a plurality of solder balls 60 are formed on the other surface of the substrate 30 opposite to the surface on which the semiconductor element 20 is mounted. The semiconductor element 20 is mounted on, for example, the substrate 30 and is electrically connected to the substrate 30 via the wire 40. On the other hand, the semiconductor element 20 may be flip-chip mounted on the substrate 30.

ここで、ワイヤ40は、例えば銅で構成される。   Here, the wire 40 is made of, for example, copper.

封止材50は、例えば半導体素子20のうちの基板30と対向する一面とは反対側の他面を覆うように半導体素子20を封止する。図1に示す例においては、半導体素子20の上記他面と側面を覆うように封止材50が形成されている。封止材50は、例えば封止用樹脂組成物をトランスファー成形法または圧縮成形法等の公知の方法を用いて封止成形することにより形成することができる。   The sealing material 50 seals the semiconductor element 20 so as to cover, for example, the other surface of the semiconductor element 20 opposite to the one surface facing the substrate 30. In the example shown in FIG. 1, a sealing material 50 is formed so as to cover the other surface and the side surface of the semiconductor element 20. The sealing material 50 can be formed, for example, by sealing and molding a sealing resin composition using a known method such as a transfer molding method or a compression molding method.

図2は、本実施形態に係る半導体装置100の一例を示す断面図であって、図1とは異なる例を示すものである。図2に示す半導体装置100は、基板30としてリードフレームを使用している。この場合、半導体素子20は、例えば基板30のうちのダイパッド32上に搭載され、かつワイヤ40を介してアウターリード34へ電気的に接続される。半導体素子20は、図1に示す例と同様に、SiC、GaN、Ga、またはダイヤモンドにより形成されたパワー半導体素子である。また、封止材50は、図1に示す例と同様にして、本実施形態に係る封止用樹脂組成物を用いて形成される。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the semiconductor device 100 according to the present embodiment, and shows an example different from FIG. A semiconductor device 100 shown in FIG. 2 uses a lead frame as the substrate 30. In this case, the semiconductor element 20 is mounted on, for example, the die pad 32 of the substrate 30 and is electrically connected to the outer lead 34 via the wire 40. The semiconductor element 20 is a power semiconductor element formed of SiC, GaN, Ga 2 O 3 , or diamond, as in the example shown in FIG. Moreover, the sealing material 50 is formed using the resin composition for sealing which concerns on this embodiment similarly to the example shown in FIG.

次に、車載用電子制御ユニット10の製造方法について図3に基づいて説明する。   Next, the manufacturing method of the vehicle-mounted electronic control unit 10 is demonstrated based on FIG.

本実施形態に係る車載用電子制御ユニット10は、例えば以下のように作製される。まず、配線基板12の少なくとも一面上に複数の電子部品16を搭載する。次いで、複数の電子部品16を、封止用樹脂組成物を用いて封止成形する。封止用樹脂組成物としては、上記に例示したものを用いることができる。   The in-vehicle electronic control unit 10 according to the present embodiment is manufactured as follows, for example. First, a plurality of electronic components 16 are mounted on at least one surface of the wiring board 12. Next, the plurality of electronic components 16 are encapsulated using an encapsulating resin composition. As the resin composition for sealing, those exemplified above can be used.

以下、車載用電子制御ユニット10の製造方法について詳述する。   Hereinafter, the manufacturing method of the vehicle-mounted electronic control unit 10 will be described in detail.

まず、配線基板12の少なくとも一面上に複数の電子部品16を搭載する。本実施形態においては、例えば複数の電子部品16を、配線基板12の一面と、当該一面とは反対の他面と、のそれぞれに搭載することができる。これにより、図3に示すような、配線基板12の両面に電子部品16が搭載された車載用電子制御ユニット10を形成することが可能となる。一方で、配線基板12の一面のみに電子部品16を搭載し、他面には電子部品16が搭載されなくともよい。なお、配線基板12および電子部品16としては、本技術分野において通常用いられるものを適用することができる。   First, a plurality of electronic components 16 are mounted on at least one surface of the wiring board 12. In the present embodiment, for example, a plurality of electronic components 16 can be mounted on one surface of the wiring board 12 and the other surface opposite to the one surface. Thereby, the vehicle-mounted electronic control unit 10 in which the electronic components 16 are mounted on both surfaces of the wiring board 12 as shown in FIG. 3 can be formed. On the other hand, the electronic component 16 may be mounted on only one surface of the wiring board 12 and the electronic component 16 may not be mounted on the other surface. In addition, as the wiring board 12 and the electronic component 16, what is normally used in this technical field is applicable.

なお、図3に示すように、配線基板12は、例えば平板状の形状を有している。本実施形態においては、例えばポリイミド等の有機材料により形成された有機基板を配線基板12として採用することができる。配線基板12は、例えば配線基板12を貫通して一面と他面を接続するスルーホール120を有していてもよい。この場合、配線基板12のうちの一面に設けられた配線と、他面に設けられた配線と、がスルーホール120内に設けられた導体パターンを介して電気的に接続される。   As shown in FIG. 3, the wiring board 12 has a flat plate shape, for example. In the present embodiment, for example, an organic substrate formed of an organic material such as polyimide can be used as the wiring substrate 12. The wiring board 12 may have, for example, a through hole 120 that penetrates the wiring board 12 and connects one surface to the other surface. In this case, the wiring provided on one surface of the wiring board 12 and the wiring provided on the other surface are electrically connected via the conductor pattern provided in the through hole 120.

次に、複数の電子部品16を、封止用樹脂組成物を用いて封止成形する。これにより、電子部品16を封止する封止樹脂14が形成されることとなる。本実施形態においては、例えば電子部品16とともに配線基板12を封止するように封止用樹脂組成物の成形が行われる。図3に例示される車載用電子制御ユニット10は、例えば配線基板12の一面および他面、ならびに配線基板12に搭載された電子部品16を封止用樹脂組成物によって封止成形することにより得ることができる。また、本実施形態においては、複数の電子部品16とともに配線基板12の一部または全部が封止用樹脂組成物を用いて封止される。図3に例示される車載用電子制御ユニット10は、例えば接続端子18が露出するように、配線基板12のうちの接続端子18を封止せずに他の部分全体を封止するように封止用樹脂組成物の成形を行うことにより得られる。   Next, the plurality of electronic components 16 are encapsulated using an encapsulating resin composition. Thereby, the sealing resin 14 for sealing the electronic component 16 is formed. In the present embodiment, for example, the sealing resin composition is molded so as to seal the wiring substrate 12 together with the electronic component 16. The vehicle-mounted electronic control unit 10 illustrated in FIG. 3 is obtained, for example, by sealing and molding one surface and the other surface of the wiring board 12 and the electronic component 16 mounted on the wiring board 12 with a sealing resin composition. be able to. In the present embodiment, a part or all of the wiring board 12 is sealed together with the plurality of electronic components 16 using the sealing resin composition. The in-vehicle electronic control unit 10 illustrated in FIG. 3 is sealed so as to seal the entire other part without sealing the connection terminal 18 of the wiring board 12 so that the connection terminal 18 is exposed, for example. It is obtained by molding the resin composition for use.

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.

次に、本発明の実施例について説明する。
(封止用樹脂組成物の調製)
各実施例、および各比較例のそれぞれについて、以下のように封止用樹脂組成物を調製した。
表1に示す配合に従い、各成分をミキサーにより混合した。次いで、得られた混合物をロール混練した後、冷却、粉砕して粉粒体である封止用樹脂組成物を得た。表1中における各成分の詳細は下記のとおりである。また、表1中に示す各成分の配合割合は、樹脂組成物全体に対する配合割合(質量%)を示している。さらに、表1中の「(A)マレイミド樹脂の割合」は、封止用樹脂組成物全体から(C)無機充填材を除いた成分中の(A)マレイミド樹脂の割合である。表1中の「(B)熱硬化性樹脂の割合」についても同様である。
(A)マレイミド樹脂
マレイミド樹脂1:下記式に示すマレイミド基を二つ有する化合物(大和化成工業株式会社製、「BMI−4000」、軟化点:167℃)
Next, examples of the present invention will be described.
(Preparation of resin composition for sealing)
For each example and each comparative example, a sealing resin composition was prepared as follows.
According to the formulation shown in Table 1, each component was mixed with a mixer. Subsequently, after roll-kneading the obtained mixture, it cooled and grind | pulverized and the resin composition for sealing which is a granular material was obtained. Details of each component in Table 1 are as follows. Moreover, the mixture ratio of each component shown in Table 1 has shown the mixture ratio (mass%) with respect to the whole resin composition. Furthermore, “(A) Maleimide resin ratio” in Table 1 is the ratio of (A) maleimide resin in the component excluding (C) inorganic filler from the entire sealing resin composition. The same applies to “(B) ratio of thermosetting resin” in Table 1.
(A) Maleimide resin Maleimide resin 1: Compound having two maleimide groups represented by the following formula (manufactured by Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., “BMI-4000”, softening point: 167 ° C.)

(B)熱硬化性樹脂
熱硬化性樹脂1:下記式に示すマレイミド基を二つ以上有する化合物(大和化成工業株式会社製、「BMI−2300」、軟化点:64℃)
(B) Thermosetting resin Thermosetting resin 1: Compound having two or more maleimide groups represented by the following formula (manufactured by Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., “BMI-2300”, softening point: 64 ° C.)

熱硬化性樹脂2:下記式に示すベンゾオキサジン化合物(四国化成株式会社製、「Pd型ベンゾオキサジン」、軟化点:75℃) Thermosetting resin 2: benzoxazine compound represented by the following formula (Shikoku Kasei Co., Ltd., “Pd-type benzoxazine”, softening point: 75 ° C.)

熱硬化性樹脂3:トリスメタンフェノール型樹脂(明和化成株式会社製、「MEH−7500」、軟化点:61℃)
(C)無機充填材
無機充填材1:溶融球状シリカ(平均粒径:30μm)
(D)複素環化合物
複素環化合物1:2−ヒドロキシ−N−1H−1,2,4−トリアゾール−3−イルベンズアミド(株式会社ADEKA製、「CDA−1M」)
(硬化促進剤)
硬化促進剤1:2−メチルイミダゾール(四国化成株式会社製、「2MZ−H」)
(シランカップリング剤)
シランカップリング剤1:フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング株式会社製、「CF−4083」)
(離型剤)
離型剤:モンタン酸エステル(クラリアントジャパン社製、「リコルブWE−4」)
(着色剤)
着色剤:カーボンブラック(三菱化学社製、「#5」)
上記軟化点は
1484526591235_15.html
(日立ハイテクサイエンス社製、DSC7020)を用いて測定した。
Thermosetting resin 3: Trismethanephenol type resin (Maywa Kasei Co., Ltd., “MEH-7500”, softening point: 61 ° C.)
(C) Inorganic filler Inorganic filler 1: fused spherical silica (average particle size: 30 μm)
(D) Heterocyclic compound Heterocyclic compound 1: 2-hydroxy-N-1H-1,2,4-triazol-3-ylbenzamide (manufactured by ADEKA Corporation, “CDA-1M”)
(Curing accelerator)
Curing accelerator 1: 2-methylimidazole (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., “2MZ-H”)
(Silane coupling agent)
Silane coupling agent 1: Phenylaminopropyltrimethoxysilane (Toray Dow Corning Co., Ltd., “CF-4083”)
(Release agent)
Mold release agent: Montanic acid ester (manufactured by Clariant Japan, “Recove WE-4”)
(Coloring agent)
Colorant: Carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation, “# 5”)
The softening point is
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(Measured using Hitachi High-Tech Science Co., Ltd., DSC7020).

得られた封止用樹脂組成物は以下の項目に基づき、評価を行った。
(温度サイクル試験)
得られた封止用樹脂組成物を使用し、低圧トランスファー成形機(アピックヤマダ社製「MSL−06M」)を用いて、金型温度200℃、注入圧力10MPa、硬化時間120秒でTO−220(パッケージサイズは114mm×30mm、厚み1.3mm、チップは未搭載、リードフレームはCu製)を成形し、250℃で4時間硬化させることでテスト用の半導体装置を作製した。封止したテスト用半導体装置を、−40℃〜225℃でサイクル繰り返し、パッケージクラックや部材間剥離が発生しないサイクル数を計測した。
(高温長期保管特性)
トランスファー成形装置を用いて、金型温度200℃、注入圧力9.8MPa、硬化時間120秒間で、得られた封止用樹脂組成物を注入成形し、直径10mmΦ×厚さ4mmの成形品を得た。次いで、得られた成形品を250℃、4時間で後硬化した後、150℃で16時間乾燥して試験片を得て、この初期質量を測定した。次いで、250℃のオーブンに投入し、50、100、250、500、1000時間後に取り出して質量を測定した。表1における質量減少率は、初期質量に対する1000時間後の質量減少量を算出したものであり、単位は質量%である。
(平均線膨張係数、ガラス転移温度)
トランスファー成形装置を用いて、金型温度200℃、注入圧力9.8MPa、硬化時間120秒間で、得られた封止用樹脂組成物を注入成形し、15mm×4mm×4mmの成形品を得た。
The obtained sealing resin composition was evaluated based on the following items.
(Temperature cycle test)
Using the obtained sealing resin composition, a low-pressure transfer molding machine (“MSL-06M” manufactured by Apic Yamada Co., Ltd.) was used, and the mold temperature was 200 ° C., the injection pressure was 10 MPa, and the curing time was 120 seconds. The package size was 114 mm × 30 mm, the thickness was 1.3 mm, the chip was not mounted, and the lead frame was made of Cu), and the semiconductor device for testing was manufactured by curing at 250 ° C. for 4 hours. The sealed test semiconductor device was cycled at −40 ° C. to 225 ° C., and the number of cycles in which package cracks and separation between members did not occur was measured.
(High temperature long-term storage characteristics)
Using a transfer molding apparatus, the obtained sealing resin composition was injection molded at a mold temperature of 200 ° C., an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds to obtain a molded product having a diameter of 10 mmΦ × thickness of 4 mm. It was. Next, the obtained molded product was post-cured at 250 ° C. for 4 hours, and then dried at 150 ° C. for 16 hours to obtain a test piece, and the initial mass was measured. Then, it was put into an oven at 250 ° C., taken out after 50, 100, 250, 500, and 1000 hours and measured for mass. The mass reduction rate in Table 1 is the mass reduction amount after 1000 hours with respect to the initial mass, and the unit is mass%.
(Average coefficient of linear expansion, glass transition temperature)
Using the transfer molding apparatus, the obtained sealing resin composition was injection molded at a mold temperature of 200 ° C., an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds to obtain a molded product of 15 mm × 4 mm × 4 mm. .

次いで、得られた成形品を250℃、4時間で後硬化して試験片を作製した。その後、得られた試験片に関し、熱機械分析装置(セイコーインスツル社製、TMA100)を用いて、測定温度範囲0℃〜400℃、昇温速度5℃/分の条件下で実施し、ガラス転移温度、50℃から70℃の範囲における平面方向(XY方向)の平均線膨張係数α1、310℃から330℃の範囲における平面方向(XY方向)の平均線膨張係数α2を算出した。ガラス転移温度の単位は℃である。平均線膨張係数α1,α2の単位は10−6/℃である。
(曲げ弾性率)
トランスファー成形装置を用いて金型温度200℃、注入圧力9.8MPa、硬化時間120秒間で、得られた封止用樹脂組成物を注入成形し、幅10mm×厚さ4mm×長さ80mmの成形品を得た。次いで、得られた成形品を250℃、4時間で後硬化して、試験片を作製した。次いで、試験片の室温における曲げ弾性率をJIS K 6911に準拠して測定した。単位はGPaである。
Subsequently, the obtained molded product was post-cured at 250 ° C. for 4 hours to prepare a test piece. Thereafter, the obtained test piece was subjected to measurement using a thermomechanical analyzer (manufactured by Seiko Instruments Inc., TMA100) under conditions of a measurement temperature range of 0 ° C. to 400 ° C. and a temperature increase rate of 5 ° C./min. The average linear expansion coefficient α1 in the plane direction (XY direction) in the range of the transition temperature, 50 ° C. to 70 ° C., and the average linear expansion coefficient α2 in the plane direction (XY direction) in the range of 310 ° C. to 330 ° C. were calculated. The unit of glass transition temperature is ° C. The unit of average linear expansion coefficients α1 and α2 is 10 −6 / ° C.
(Flexural modulus)
Using a transfer molding apparatus, the sealing resin composition thus obtained was injection-molded at a mold temperature of 200 ° C., an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds, and molded into a width of 10 mm × a thickness of 4 mm × a length of 80 mm. I got a product. Next, the obtained molded product was post-cured at 250 ° C. for 4 hours to prepare a test piece. Next, the flexural modulus at room temperature of the test piece was measured according to JIS K 6911. The unit is GPa.

結果を以下の表1にまとめる。   The results are summarized in Table 1 below.

表1に示されるように、(A)マレイミド樹脂の含有量を制御した実施例1〜3の封止用樹脂組成物は、半導体装置に適用した際に、温度サイクル試験において良好な結果だった。また、高温長期保管特性においても優れており、温度サイクル試験信頼性と高温長期保管特性を両立できた。 As shown in Table 1, the sealing resin compositions of Examples 1 to 3 in which the content of the maleimide resin (A) was controlled were satisfactory in the temperature cycle test when applied to a semiconductor device. . In addition, it was excellent in high-temperature long-term storage characteristics, and both temperature cycle test reliability and high-temperature long-term storage characteristics were compatible.

一方、(A)マレイミド樹脂の割合が少ない比較例1、および(A)マレイミド樹脂を含まない比較例2は、各実施例と比較して温度サイクル試験および高温長期保管特性の結果に劣った。   On the other hand, (A) Comparative Example 1 with a small proportion of maleimide resin and (A) Comparative Example 2 not containing maleimide resin were inferior in the results of the temperature cycle test and the high-temperature long-term storage characteristics as compared with each Example.

また、(A)マレイミド樹脂の割合が多い比較例3においては、ロール混練時に溶融しなかったため、封止用樹脂組成物を作製することができなかった。   Further, in Comparative Example 3 in which the ratio of (A) maleimide resin was large, the resin composition for sealing could not be produced because it did not melt during roll kneading.

以上のことから、有機成分中の(A)マレイミド樹脂の含有量を制御した封止用樹脂組成物を得ることにより、これを適用した装置の信頼性を向上させることができた。   From the above, by obtaining the sealing resin composition in which the content of the (A) maleimide resin in the organic component was controlled, the reliability of the apparatus to which this was applied could be improved.

10 車載用電子制御ユニット
12 配線基板
14 封止樹脂
16 電子部品
18 接続端子
20 半導体素子
30 基板
32 ダイパッド
34 アウターリード
40 ワイヤ
50 封止材
60 半田ボール
100 半導体装置
120 スルーホール

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 In-vehicle electronic control unit 12 Wiring board 14 Sealing resin 16 Electronic component 18 Connection terminal 20 Semiconductor element 30 Substrate 32 Die pad 34 Outer lead 40 Wire 50 Sealing material 60 Solder ball 100 Semiconductor device 120 Through hole

Claims (8)

(A)一般式(1)で表されるマレイミド樹脂と、
(B)熱硬化性樹脂と、
(C)無機充填材と、
を含む、封止用樹脂組成物であって、
前記(A)一般式(1)で表されるマレイミド樹脂の含有量は、当該封止用樹脂組成物全体(ただし(C)無機充填材を除く)に対して30質量%以上65質量%以下である封止用樹脂組成物。

(式(1)において、Xは炭素数1〜18の2価の有機基、式「−SO−」で表される基、「−CO−」で表される基、酸素原子または単結合である。また、Rは、それぞれ独立して水素原子または炭素数1〜6の置換基もしくは無置換の炭化水素基である。)
(A) a maleimide resin represented by the general formula (1);
(B) a thermosetting resin;
(C) an inorganic filler;
A sealing resin composition comprising:
The content of the maleimide resin represented by (A) the general formula (1) is 30% by mass or more and 65% by mass or less with respect to the whole sealing resin composition (excluding (C) the inorganic filler). A sealing resin composition.

(In the formula (1), X 1 is a divalent organic group having 1 to 18 carbon atoms, a group represented by the formula “—SO 2 —”, a group represented by “—CO—”, an oxygen atom or a single atom. In addition, each R 1 is independently a hydrogen atom, a substituent having 1 to 6 carbon atoms or an unsubstituted hydrocarbon group.)
請求項1に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記(B)熱硬化性樹脂の軟化点が、前記(A)マレイミド樹脂の軟化点より低い温度である封止用樹脂組成物。
The sealing resin composition according to claim 1,
(B) The resin composition for sealing whose softening point of a thermosetting resin is a temperature lower than the softening point of said (A) maleimide resin.
請求項1または2に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記(B)熱硬化性樹脂が、
(B−1)マレイミド樹脂(ただし、(A)マレイミド樹脂に該当するものを除く。)、(B−2)ベンゾオキサジン樹脂および
(B−3)フェノール樹脂からなる群から選ばれる一種である封止用樹脂組成物。
The sealing resin composition according to claim 1 or 2,
The (B) thermosetting resin is
(B-1) Maleimide resin (excluding those corresponding to (A) maleimide resin), (B-2) a seal selected from the group consisting of benzoxazine resin and (B-3) phenol resin Resin composition for stopping.
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
さらに、(D)複素環化合物を含む、封止用樹脂組成物。
A sealing resin composition according to any one of claims 1 to 3,
Furthermore, (D) the resin composition for sealing containing a heterocyclic compound.
(A)一般式(1)で表されるマレイミド樹脂と、
(B)熱硬化性樹脂と、
(C)無機充填材と、
を含む、封止用樹脂組成物であって、
前記封止用樹脂組成物を200℃120秒の条件で硬化させ、さらに250℃4時間後硬化させた硬化物における50℃から70℃の範囲において算出した平均線膨張係数α1に対する、310℃から340℃の範囲において算出した平均線膨張係数α2の比(α2/α1)が、1.0以上7.0以下である封止用樹脂組成物。

(式(1)において、Xは炭素数1〜18の2価の有機基、式「−SO−」で表される基、「−CO−」で表される基、酸素原子または単結合である。また、Rは、それぞれ独立して水素原子または炭素数1〜6の置換基もしくは無置換の炭化水素基である。)
(A) a maleimide resin represented by the general formula (1);
(B) a thermosetting resin;
(C) an inorganic filler;
A sealing resin composition comprising:
From 310 ° C. to the average linear expansion coefficient α1 calculated in the range of 50 ° C. to 70 ° C. in the cured product obtained by curing the resin composition for sealing at 200 ° C. for 120 seconds and further cured after 250 hours at 250 ° C. A sealing resin composition having a ratio (α2 / α1) of an average linear expansion coefficient α2 calculated in a range of 340 ° C. of 1.0 or more and 7.0 or less.

(In the formula (1), X 1 is a divalent organic group having 1 to 18 carbon atoms, a group represented by the formula “—SO 2 —”, a group represented by “—CO—”, an oxygen atom or a single atom. In addition, each R 1 is independently a hydrogen atom, a substituent having 1 to 6 carbon atoms or an unsubstituted hydrocarbon group.)
請求項1ないし5のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物であって、
前記封止用樹脂組成物を200℃120秒の条件で硬化させ、さらに、250℃4時間硬化させた硬化物のガラス転移温度が250℃以上350℃以下である封止用樹脂組成物。
A sealing resin composition according to any one of claims 1 to 5,
A sealing resin composition in which the glass transition temperature of a cured product obtained by curing the sealing resin composition at 200 ° C. for 120 seconds and further curing at 250 ° C. for 4 hours is from 250 ° C. to 350 ° C.
半導体素子と、
請求項1ないし6のいずれか一項に記載の封止用樹脂組成物の硬化物と、
を備える半導体装置。
A semiconductor element;
A cured product of the sealing resin composition according to any one of claims 1 to 6,
A semiconductor device comprising:
請求項7記載の半導体装置であって、
前記半導体素子がSiC、GaN、Ga、またはダイヤモンドを用いたものである半導体装置。
The semiconductor device according to claim 7,
A semiconductor device in which the semiconductor element uses SiC, GaN, Ga 2 O 3 , or diamond.
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