JP2021019031A - Packaging structure - Google Patents

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Abstract

To provide a semiconductor package which is excellent in the reliability after the long-term storage.SOLUTION: A semiconductor package comprises: a substrate 101; a pad electrode 111 which is provided on an element mounting surface of the substrate 101 and includes Cu; a semiconductor element 103 which is flip-chip mounted on the element mounting surface; a pillar 113 which is provided on the surface on the substrate side of the semiconductor element, connected to the pad electrode 111 and includes Cu; an alloy layer 115 which is provided in contact with the pillar and includes one or both of Cu6Sn5 and Cu3Sn; and a sealing material 105 which seals the semiconductor element and is provided in contact with the alloy layer. 50 g of the deionized water is added to 5 g of the pulverization material obtained by pulverization after hardening the sealing material at 175°C for 8 hours, and the hot water extraction is performed at 125°C for 20 hours. The sealing material satisfies one or both of a condition that the content of S in the sealing material is equal to or less than 80 ppm and a condition that the content of Cl in the sealing material is equal to or less than 80 ppm.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、パッケージ構造体に関する。 The present invention relates to a package structure.

半導体パッケージの製造に関する技術として、特許文献１（特開２０１４−４１９８０号公報）に記載のものがある。同文献には、エレクトロマイグレーション（ＥＭ）が制御可能である、２つの構造体間の接合部の構造であって、第一の銅（Ｃｕ）の構造体と、第二の銅（Ｃｕ）の構造体とが、錫（Ｓｎ）をベースとしているはんだ構造体を介して接しており、第一の銅（Ｃｕ）の構造体と錫（Ｓｎ）をベースとしているはんだ構造体の界面と、第二の銅（Ｃｕ）の構造体と錫（Ｓｎ）をベースとしているはんだ構造体の界面の両方に、金属間化合物であるＣｕ3Ｓｎが１．５μｍを超える厚さに存在する、構造について記載されており、かかる構造とすることにより、はんだ接合部においてＥＭ耐性を向上させることができるとされている。 As a technique for manufacturing a semiconductor package, there is one described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-41980). The document describes the structure of the junction between two structures with controllable electromigration (EM), of the first copper (Cu) structure and the second copper (Cu). The structures are in contact with each other via a tin (Sn) -based solder structure, and the interface between the first copper (Cu) structure and the tin (Sn) -based solder structure and the first Describes the structure in which Cu 3 Sn, an intermetallic compound, is present at a thickness of more than 1.5 μm at both the interface between the second copper (Cu) structure and the tin (Sn) -based solder structure. It is said that the EM resistance can be improved at the solder joint by adopting such a structure.

特開２０１４−４１９８０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-41980

しかしながら、本願発明者が上述の文献に記載の技術について検討したところ、長期保存後の信頼性に優れる半導体パッケージを提供する点で改善の余地があることが明らかになった。 However, when the inventor of the present application examined the techniques described in the above-mentioned documents, it became clear that there is room for improvement in providing a semiconductor package having excellent reliability after long-term storage.

本発明によれば、
基板と、
前記基板の素子搭載面に設けられ、構成元素としてＣｕを含むパッド電極と、
前記素子搭載面にフリップチップ実装される半導体素子と、
前記半導体素子の前記基板側の表面に設けられて前記パッド電極に接続し、構成元素としてＣｕを含むピラーと、
前記ピラーに接して設けられ、Ｃｕ6Ｓｎ5およびＣｕ3Ｓｎのいずれか一方または両方を含む合金層と、
前記半導体素子を封止するとともに前記合金層に接して設けられた封止材と、
を含み、
前記封止材を１７５℃、８時間の条件で硬化後、粉砕して得られる粉砕素材５ｇに対し脱イオン水５０ｇを加え、１２５℃、２０時間の条件下で熱水抽出したとき、前記封止材が以下の条件１または条件２のいずれか一方または両方を満たす、パッケージ構造体が提供される。
（条件１）前記封止材中のＳの含有量が、８０ｐｐｍ以下である
（条件２）前記封止材中のＣｌの含有量が、８０ｐｐｍ以下である According to the present invention
With the board
A pad electrode provided on the element mounting surface of the substrate and containing Cu as a constituent element, and
A semiconductor device that is flip-chip mounted on the device mounting surface,
A pillar provided on the surface of the semiconductor element on the substrate side and connected to the pad electrode and containing Cu as a constituent element.
An alloy layer provided in contact with the pillar and containing one or both of Cu 6 Sn 5 and Cu 3 Sn, and
A sealing material that seals the semiconductor element and is provided in contact with the alloy layer,
Including
When the encapsulant was cured at 175 ° C. for 8 hours, 50 g of deionized water was added to 5 g of the pulverized material obtained by pulverization, and hot water was extracted under the conditions of 125 ° C. for 20 hours, the seal was sealed. A package structure is provided in which the stopping material satisfies either or both of the following conditions 1 and 2.
(Condition 1) The content of S in the encapsulant is 80 ppm or less (Condition 2) The content of Cl in the encapsulant is 80 ppm or less.

本発明によれば、長期保存後の信頼性に優れる半導体パッケージを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor package having excellent reliability after long-term storage.

実施形態における半導体パッケージの構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the semiconductor package in embodiment. 実施形態における半導体パッケージの基板と半導体素子との接続領域の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the connection area of the substrate of the semiconductor package and the semiconductor element in embodiment.

以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは必ずしも一致していない。また、本実施形態において、組成物は、各成分を単独でまたは２種以上を組み合わせて含むことができる。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In all drawings, similar components are designated by a common reference numeral, and description thereof will be omitted as appropriate. In addition, the figure is a schematic view and does not necessarily match the actual dimensional ratio. Further, in the present embodiment, the composition may contain each component alone or in combination of two or more kinds.

図１は、本実施形態における半導体パッケージの構成を模式的に示す断面図である。図１において、パッケージ構造体（半導体パッケージ１００）は、基板１０１と、基板１０１の素子搭載面にフリップチップ実装される半導体素子１０３と、半導体素子１０３を封止する封止材１０５と、を有する。また、図１においては、基板１０１の素子搭載面の裏面にバンプ電極１０７が設けられている。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a semiconductor package according to the present embodiment. In FIG. 1, the package structure (semiconductor package 100) has a substrate 101, a semiconductor element 103 flip-chip mounted on the element mounting surface of the substrate 101, and a sealing material 105 for sealing the semiconductor element 103. .. Further, in FIG. 1, a bump electrode 107 is provided on the back surface of the element mounting surface of the substrate 101.

図２は、半導体パッケージ１００において、半導体素子１０３と基板１０１との接続領域１１０の構成を模式的に示す断面図である。図２に示すように、半導体パッケージ１００においては、基板１０１の素子搭載面にパッド電極１１１が設けられている。パッド電極１１１は、構成元素としてＣｕを含む。また、半導体素子１０３の基板１０１の側の表面に、ピラー１１３が設けられており、ピラー１１３に接して合金層１１５が設けられている。ピラー１１３は、パッド電極１１１に接続し、また、構成元素としてＣｕを含む。合金層１１５は、Ｃｕ6Ｓｎ5およびＣｕ3Ｓｎのいずれか一方または両方を含む。 FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the connection region 110 between the semiconductor element 103 and the substrate 101 in the semiconductor package 100. As shown in FIG. 2, in the semiconductor package 100, the pad electrode 111 is provided on the element mounting surface of the substrate 101. The pad electrode 111 contains Cu as a constituent element. Further, a pillar 113 is provided on the surface of the semiconductor element 103 on the substrate 101 side, and an alloy layer 115 is provided in contact with the pillar 113. The pillar 113 is connected to the pad electrode 111 and also contains Cu as a constituent element. The alloy layer 115 contains one or both of Cu 6 Sn 5 and Cu 3 Sn.

封止材１０５は、半導体素子１０３を封止するとともに合金層１１５に接して設けられている。封止材１０５を１７５℃、８時間の条件で硬化後、粉砕して得られる粉砕素材５ｇに対し脱イオン水５０ｇを加え、１２５℃、２０時間の条件下で熱水抽出したとき、封止材１０５が以下の条件１または条件２のいずれか一方または両方を満たす。
（条件１）封止材１０５中のＳの含有量が、８０ｐｐｍ以下である
（条件２）封止材１０５中のＣｌの含有量が、８０ｐｐｍ以下である The sealing material 105 seals the semiconductor element 103 and is provided in contact with the alloy layer 115. After curing the encapsulant 105 at 175 ° C. for 8 hours, 50 g of deionized water was added to 5 g of the pulverized material obtained by pulverization, and hot water extraction was performed under the conditions of 125 ° C. for 20 hours. The material 105 satisfies either or both of the following conditions 1 and 2.
(Condition 1) The content of S in the encapsulant 105 is 80 ppm or less (Condition 2) The content of Cl in the encapsulant 105 is 80 ppm or less.

以下、半導体パッケージ１００およびその構成部材についてさらに具体的に説明する。
半導体パッケージ１００として、たとえば、ＳｉＰ（System in Package）、ＭＡＰ（Mold Array Package）、ＣＳＰ（Chip Size Package）、ＢＧＡ（Ball Grid Array）、ＬＦ−ＢＧＡ（Lead Flame BGA）、ＦＣＢＧＡ（Flip Chip BGA）、ＭＡＰＢＧＡ（Molded Array Process BGA）、ｅＷＬＢ（Embedded Wafer-Level BGA）、Ｆａｎ−Ｉｎ型ｅＷＬＢ、Ｆａｎ−Ｏｕｔ型ｅＷＬＢなどの種類が挙げられる。
また、半導体素子１０３は、たとえば、半導体パッケージ１００の具体例として上述したパッケージに搭載される素子である。 Hereinafter, the semiconductor package 100 and its constituent members will be described in more detail.
The semiconductor package 100 includes, for example, SiP (System in Package), MAP (Mold Array Package), CSP (Chip Size Package), BGA (Ball Grid Array), LF-BGA (Lead Flame BGA), FCBGA (Flip Chip BGA). , MAPBGA (Molded Array Process BGA), eWLB (Embedded Wafer-Level BGA), Fan-In type eWLB, Fan-Out type eWLB and the like.
Further, the semiconductor element 103 is, for example, an element mounted on the above-mentioned package as a specific example of the semiconductor package 100.

基板１０１は、たとえばインターポーザ等の配線基板であり、好ましくは多層基板である。
バンプ電極１０７の具体例として、たとえば半田バンプが挙げられる。
パッド電極１１１は、構成元素としてＣｕを含むものであればよく、たとえばＣｕまたはＣｕを含む合金により構成されるパッド状の電極であってもよい。また、パッド電極１１１は、１つの層から構成されてもよいし、２以上の層を有してもよい。たとえば、パッド電極１１１がＣｕまたはＣｕを含む合金により構成される電極基材と、電極基材の表面を覆い、導電材料により構成される被覆層を有してもよい。このとき、被覆層の材料の具体例として、たとえばＮｉ等の金属が挙げられる。 The substrate 101 is, for example, a wiring substrate such as an interposer, and is preferably a multilayer substrate.
Specific examples of the bump electrode 107 include solder bumps.
The pad electrode 111 may be any one containing Cu as a constituent element, and may be, for example, a pad-shaped electrode composed of Cu or an alloy containing Cu. Further, the pad electrode 111 may be composed of one layer or may have two or more layers. For example, the pad electrode 111 may have an electrode base material made of Cu or an alloy containing Cu, and a coating layer that covers the surface of the electrode base material and is made of a conductive material. At this time, a metal such as Ni can be mentioned as a specific example of the material of the coating layer.

また、図２においては、基板１０１に、素子搭載面を覆うソルダーレジスト膜１１７が設けられている。ソルダーレジスト膜１１７には、パッド電極１１１の上部に開口部が設けられており、開口部においてパッド電極１１１と半導体素子１０３に設けられたピラー１１３とが電気的に接続する。 Further, in FIG. 2, the substrate 101 is provided with a solder resist film 117 that covers the element mounting surface. The solder resist film 117 is provided with an opening at the top of the pad electrode 111, and the pad electrode 111 and the pillar 113 provided on the semiconductor element 103 are electrically connected to each other at the opening.

ピラー１１３は、全体または一部がパッド電極１１１に直接接していてもよいし、パッド電極１１１に直接接する領域を有さなくてもよい。半導体パッケージ１００の信頼性を向上する観点から、ピラー１１３は、好ましくは合金層１１５を介してパッド電極１１１に接続する。
ピラー１１３の形状として、たとえば、円柱状、楕円柱状、角柱状等の柱状体；楕円錐台、円錐台、角錐台等の錐台状が挙げられる。
ピラー１１３は、構成元素としてＣｕを含むものであればよく、たとえばＣｕまたはＣｕを含む合金により構成されてもよい。また、ピラー１１３は、多層構造を有してもよく、たとえば素子搭載面に垂直な方向に複数の層を有してもよい。 The pillar 113 may be in direct contact with the pad electrode 111 in whole or in part, or may not have a region in direct contact with the pad electrode 111. From the viewpoint of improving the reliability of the semiconductor package 100, the pillar 113 is preferably connected to the pad electrode 111 via the alloy layer 115.
Examples of the shape of the pillar 113 include a columnar body such as a columnar shape, an elliptical columnar shape, and a prismatic shape;
The pillar 113 may be any as long as it contains Cu as a constituent element, and may be composed of, for example, Cu or an alloy containing Cu. Further, the pillar 113 may have a multi-layer structure, for example, may have a plurality of layers in a direction perpendicular to the element mounting surface.

半導体パッケージ１００の信頼性を向上する観点から、パッド電極１１１およびピラー１１３の構成元素は、好ましくはいずれもＣｕである。 From the viewpoint of improving the reliability of the semiconductor package 100, the constituent elements of the pad electrode 111 and the pillar 113 are preferably Cu.

合金層１１５は、ピラー１１３に接して設けられた層であり、好ましくはピラー１１３の一部または全部を覆うように設けられている。半導体パッケージ１００の信頼性を向上する観点から、合金層１１５は、好ましくはピラー１１３の側面またはパッド電極１１１との対向面に設けられており、より好ましくはピラー１１３の側面からパッド電極１１１の対向面にわたって設けられている。
また、合金層１１５は、好ましくはパッド電極１１１に接して設けられており、より好ましくはパッド電極１１１の一部または全部を覆うように設けられている。 The alloy layer 115 is a layer provided in contact with the pillar 113, and is preferably provided so as to cover a part or all of the pillar 113. From the viewpoint of improving the reliability of the semiconductor package 100, the alloy layer 115 is preferably provided on the side surface of the pillar 113 or the surface facing the pad electrode 111, and more preferably facing the pad electrode 111 from the side surface of the pillar 113. It is provided over the surface.
Further, the alloy layer 115 is preferably provided in contact with the pad electrode 111, and more preferably is provided so as to cover a part or all of the pad electrode 111.

合金層１１５は、Ｃｕ6Ｓｎ5およびＣｕ3Ｓｎのいずれか一方または両方を含む。また、合金層１１５は、少なくとも一部の領域がＣｕ6Ｓｎ5およびＣｕ3Ｓｎから選択される１以上の合金により構成されていればよい。たとえば、合金層１１５が、Ｃｕ6Ｓｎ5およびＣｕ3Ｓｎから選択される１以上の合金により構成された領域を有するとともに、上記合金以外の元素を含む他の領域を含んでもよい。たとえば、合金層１１５は、ＣｕおよびＳｎ以外の元素として、Ａｇ、ＮｉおよびＡｕからなる群から選択される１または２以上の金属元素を含んでもよい。
また、合金層１１５中に、ピラー１１３からパッド電極１１１に向かって、Ｃｕ6Ｓｎ5層およびＣｕ3Ｓｎ層がこの順に設けられていてもよい。 The alloy layer 115 contains one or both of Cu 6 Sn 5 and Cu 3 Sn. Further, the alloy layer 115 may be composed of at least a part of the alloy from one or more alloys selected from Cu 6 Sn 5 and Cu 3 Sn. For example, the alloy layer 115 may have a region composed of one or more alloys selected from Cu 6 Sn 5 and Cu 3 Sn, and may include other regions containing elements other than the above alloys. For example, the alloy layer 115 may contain one or more metal elements selected from the group consisting of Ag, Ni and Au as elements other than Cu and Sn.
Further, in the alloy layer 115, the Cu 6 Sn 5 layer and the Cu 3 Sn layer may be provided in this order from the pillar 113 toward the pad electrode 111.

次に、封止材１０５について説明する。
封止材１０５においては、熱水抽出により測定されるイオン性不純物の含有量について以下の条件を満たす。すなわち、封止材１０５を１７５℃、８時間の条件で硬化後、粉砕して得られる粉砕素材５ｇに対し脱イオン水５０ｇを加え、１２５℃、２０時間の条件下で熱水抽出したとき、封止材１０５が以下の条件１または条件２のいずれか一方または両方を満たす。
（条件１）封止材１０５中のＳの含有量が、８０ｐｐｍ以下である
（条件２）封止材１０５中のＣｌの含有量が、８０ｐｐｍ以下である
ここで、熱水抽出した成分に含まれる各イオン性不純物は、イオンクロマトグラフィーで分離し、測定される。 Next, the sealing material 105 will be described.
The encapsulant 105 satisfies the following conditions for the content of ionic impurities measured by hot water extraction. That is, when the sealing material 105 was cured under the conditions of 175 ° C. for 8 hours, 50 g of deionized water was added to 5 g of the pulverized material obtained by pulverization, and hot water was extracted under the conditions of 125 ° C. for 20 hours. The encapsulant 105 satisfies either or both of the following conditions 1 and 2.
(Condition 1) The content of S in the encapsulant 105 is 80 ppm or less. (Condition 2) The content of Cl in the encapsulant 105 is 80 ppm or less. Here, it is contained in the components extracted with hot water. Each ionic impurity is separated by ion chromatography and measured.

条件１について、封止材１０５中のＳの含有量は、半導体パッケージ１００の長期保存後の信頼性を向上する観点から、封止材１０５を構成する樹脂組成物の全組成に対して８０ｐｐｍ以下であり、好ましくは６０ｐｐｍ以下、より好ましくは４０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは３０ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは２０ｐｐｍ以下である。
また、封止材１０５中のＳの含有量の下限値に制限はなく、０ｐｐｍ以上であり、たとえば半導体パッケージの信頼性に影響を与えない濃度でＳが含まれてよく、具体的には封止材１０５を構成する樹脂組成物の全組成に対して１ｐｐｍ以上、またはたとえば５ｐｐｍ以上であってもよい。 Regarding condition 1, the content of S in the encapsulant 105 is 80 ppm or less with respect to the total composition of the resin composition constituting the encapsulant 105 from the viewpoint of improving the reliability of the semiconductor package 100 after long-term storage. It is preferably 60 ppm or less, more preferably 40 ppm or less, still more preferably 30 ppm or less, and even more preferably 20 ppm or less.
Further, there is no limit to the lower limit of the content of S in the sealing material 105, which is 0 ppm or more, and S may be contained at a concentration that does not affect the reliability of the semiconductor package, for example, the sealing material 105. It may be 1 ppm or more, or for example, 5 ppm or more with respect to the total composition of the resin composition constituting the stop material 105.

条件２について、封止材１０５中のＣｌの含有量は、半導体パッケージ１００の長期保存後の信頼性を向上する観点から、封止材１０５を構成する樹脂組成物の全組成に対して８０ｐｐｍ以下であり、好ましくは７０ｐｐｍ以下、より好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４０ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは３０ｐｐｍ以下である。
また、封止材１０５中のＣｌの含有量の下限値に制限はなく、０ｐｐｍ以上であり、たとえば半導体パッケージの信頼性に影響を与えない濃度でＳが含まれてよく、具体的には封止材１０５を構成する樹脂組成物の全組成に対して５ｐｐｍ以上、またはたとえば１０ｐｐｍ以上であってもよい。 Regarding condition 2, the content of Cl in the encapsulant 105 is 80 ppm or less with respect to the total composition of the resin composition constituting the encapsulant 105 from the viewpoint of improving the reliability of the semiconductor package 100 after long-term storage. It is preferably 70 ppm or less, more preferably 50 ppm or less, still more preferably 40 ppm or less, and even more preferably 30 ppm or less.
Further, there is no limit to the lower limit of the Cl content in the sealing material 105, which is 0 ppm or more, and S may be contained at a concentration that does not affect the reliability of the semiconductor package, for example, the sealing material 105. It may be 5 ppm or more, or for example, 10 ppm or more with respect to the total composition of the resin composition constituting the stop material 105.

封止材１０５のガラス転移温度（Ｔｇ）については、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）において、測定温度：２５℃以上３００℃以下、昇温速度：５℃／ｍｉｎ、周波数：１０ｒａｄ／ｓｅｃの条件下で測定される、封止材１０５のＴｇは、封止材１０５の耐熱性を向上する観点から、好ましくは１２０℃以上であり、より好ましくは１６０℃以上、さらに好ましくは１８０℃以上である。
また、封止材１０５の靭性を向上する観点から、封止材１０５のＴｇは、好ましくは２２０℃以下であり、より好ましくは２００℃以下である。
ここで、ＤＭＡにおいて貯蔵弾性率（Ｅ'）と損失弾性率（Ｅ''）の比、Ｅ''／Ｅ'をｔａｎδとしたときに、ｔａｎδがピーク値を取るときの温度をガラス転移温度（Ｔｇ）とする。 Regarding the glass transition temperature (Tg) of the sealing material 105, in the dynamic viscoelasticity measurement (DMA), the conditions are that the measurement temperature is 25 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, the temperature rise rate is 5 ° C./min, and the frequency is 10 rad / sec. The Tg of the encapsulant 105 measured below is preferably 120 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher, still more preferably 180 ° C. or higher, from the viewpoint of improving the heat resistance of the encapsulant 105. ..
Further, from the viewpoint of improving the toughness of the sealing material 105, the Tg of the sealing material 105 is preferably 220 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower.
Here, when the ratio of the storage elastic modulus (E') and the loss elastic modulus (E'') in DMA and E'' / E'are tan δ, the temperature at which tan δ takes a peak value is the glass transition temperature. Let it be (Tg).

封止材１０５は、封止用樹脂組成物（以下、単に「樹脂組成物」とも呼ぶ。）の硬化物により構成されており、好ましくはエポキシ樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により構成されており、より好ましくはエポキシ樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により構成されているとともに、樹脂組成物中に含まれるエポキシ樹脂由来の加水分解性塩素含有量が３ｐｐｍ以上５０ｐｐｍ以下である。以下、樹脂組成物の構成成分について説明する。 The sealing material 105 is composed of a cured product of a sealing resin composition (hereinafter, also simply referred to as “resin composition”), and is preferably composed of a cured product of a resin composition containing an epoxy resin. It is more preferably composed of a cured product of a resin composition containing an epoxy resin, and the content of hydrolyzable chlorine derived from the epoxy resin contained in the resin composition is 3 ppm or more and 50 ppm or less. Hereinafter, the constituent components of the resin composition will be described.

（エポキシ樹脂）
エポキシ樹脂は、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造は限定されない。
エポキシ樹脂としては、たとえば、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂等の２官能性または結晶性エポキシ樹脂；クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、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等のノボラック型エポキシ樹脂；フェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレン骨格含有ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のフェノ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およびアルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の３官能型エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、テルペン変性フェノール型エポキシ樹脂等の変性フェノール型エポキシ樹脂；トリアジン核含有エポキシ樹脂等の複素環含有エポキシ樹脂等が挙げられる。
半導体パッケージ１００の信頼性向上の観点から、エポキシ樹脂は、好ましくは、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂およびビフェニル型エポキシ樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含む。 (Epoxy resin)
Epoxy resins are all monomers, oligomers, and polymers having two or more epoxy groups in one molecule, and their molecular weight and molecular structure are not limited.
Examples of the epoxy resin include bifunctional or crystalline epoxy resins such as biphenyl type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, stillben type epoxy resin, and hydroquinone type epoxy resin; cresol novolac type epoxy resin, Novolak type epoxy resin such as phenol novolac type epoxy resin, naphthol novolac type epoxy resin; phenol aralkyl type epoxy resin containing phenylene skeleton, phenol aralkyl type epoxy resin containing biphenylene skeleton, phenol aralkyl type epoxy resin such as phenylene skeleton containing naphthol aralkyl type epoxy resin Resins: Trifunctional epoxy resins such as triphenol methane type epoxy resin and alkyl modified triphenol methane type epoxy resin; Modified phenol type epoxy resin such as dicyclopentadiene modified phenol type epoxy resin and terpen modified phenol type epoxy resin; Triazine nuclei Examples thereof include a heterocycle-containing epoxy resin such as a containing epoxy resin.
From the viewpoint of improving the reliability of the semiconductor package 100, the epoxy resin preferably contains one or more selected from the group consisting of a biphenyl aralkyl type epoxy resin, a triphenylmethane type epoxy resin and a biphenyl type epoxy resin. ..

樹脂組成物中に含まれるエポキシ樹脂由来の加水分解性塩素含有量は、たとえば０ｐｐｍ以上であり、また、パッケージの信頼性に影響を与えない程度に含まれていてもよく、好ましくは３ｐｐｍ以上であり、より好ましくは４ｐｐｍ以上、さらに好ましくは５ｐｐｍ以上である。
また、パッケージの信頼性を良好にするために、樹脂組成物中に含まれるエポキシ樹脂由来の加水分解性塩素含有量は、たとえば６０ｐｐｍ以下であってもよく、好ましくは５０ｐｐｍ以下であり、より好ましくは４５ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４０ｐｐｍ以下である。 The content of hydrolyzable chlorine derived from the epoxy resin contained in the resin composition is, for example, 0 ppm or more, and may be contained to such an extent that it does not affect the reliability of the package, preferably 3 ppm or more. Yes, more preferably 4 ppm or more, still more preferably 5 ppm or more.
Further, in order to improve the reliability of the package, the content of hydrolyzable chlorine derived from the epoxy resin contained in the resin composition may be, for example, 60 ppm or less, preferably 50 ppm or less, more preferably. Is 45 ppm or less, more preferably 40 ppm or less.

ここで、樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂由来の加水分解性塩素含有量は、（エポキシ樹脂中に含まれる加水分解性塩素含有量）×（樹脂組成物中のエポキシ樹脂質量比）／１００により求められる。また、樹脂組成物が２種以上のエポキシ樹脂を含むときは、樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂中の加水分解性塩素の含有量をそれぞれ計算し、合算したものとする。 Here, the hydrolyzable chlorine content derived from the epoxy resin contained in the resin composition is determined by (hydrolyzable chlorine content contained in the epoxy resin) × (mass ratio of epoxy resin in the resin composition) / 100. Desired. When the resin composition contains two or more kinds of epoxy resins, the content of hydrolyzable chlorine in the epoxy resin contained in the resin composition is calculated and added up.

樹脂組成物中のエポキシ樹脂の含有量は、樹脂組成物の流動性を向上して成形性を向上する観点から、樹脂組成物全体に対して、好ましくは５質量％以上であり、より好ましくは７質量％以上、さらに好ましくは８質量％以上である。
また、硬化物の耐湿信頼性や耐リフロー性、耐温度サイクル性を向上する観点から、エポキシ樹脂の含有量は、樹脂組成物全体に対して、好ましくは３０質量％以下であり、より好ましくは２０質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以下である。 The content of the epoxy resin in the resin composition is preferably 5% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, based on the entire resin composition, from the viewpoint of improving the fluidity of the resin composition and improving the moldability. It is 7% by mass or more, more preferably 8% by mass or more.
Further, from the viewpoint of improving the moisture resistance reliability, reflow resistance, and temperature cycle resistance of the cured product, the content of the epoxy resin is preferably 30% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, based on the entire resin composition. It is 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less.

（硬化剤）
樹脂組成物は、硬化剤を含んでもよい。
硬化剤として、フェノール樹脂硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、メルカプタン系硬化剤等が挙げられる。これらの中でも、耐燃性、耐湿性、電気特性、硬化性、保存安定性等のバランスの点からフェノール樹脂硬化剤が好ましい。また、複数の系統の硬化剤を組み合わせてもよい。 (Hardener)
The resin composition may contain a curing agent.
Examples of the curing agent include a phenol resin curing agent, an amine-based curing agent, an acid anhydride-based curing agent, and a mercaptan-based curing agent. Among these, a phenolic resin curing agent is preferable from the viewpoint of balance of flame resistance, moisture resistance, electrical characteristics, curability, storage stability and the like. Further, a plurality of systems of curing agents may be combined.

フェノール樹脂硬化剤としては、たとえば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂をはじめとするフェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェニルフェノール、アミノフェノール、α−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のフェノール類とホルムアルデヒドやケトン類とを酸性触媒下で縮合または共縮合させて得られるノボラック樹脂；上述のフェノール類とジメトキシパラキシレンまたはビス（メトキシメチル）ビフェニルから合成されるフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂；ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂などのフェノールアラルキル樹脂；トリスフェニルメタン骨格を有するフェノール樹脂からなる群から選択される１種または２種以上が挙げられる。フェノール樹脂硬化剤は、好ましくはビフェニルアラルキル型フェノール樹脂およびトリフェニルメタン型フェノール樹脂からなる群から選択される１または２以上の樹脂を含む。 Examples of the phenol resin curing agent include phenols such as phenol novolac resin and cresol novolac resin, cresol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, phenylphenol, aminophenol, α-naphthol, β-naphthol, and dihydroxynaphthalene. Novolac resin obtained by condensing or co-condensing phenols such as and other phenols with formaldehyde or ketones under an acidic catalyst; phenols having a phenylene skeleton synthesized from the above-mentioned phenols and dimethoxyparaxylene or bis (methoxymethyl) biphenyl. One or more selected from the group consisting of an aralkyl resin; a phenol aralkyl resin having a biphenylene skeleton and a phenol aralkyl resin; a phenol resin having a trisphenylmethane skeleton. The phenolic resin curing agent preferably contains one or more resins selected from the group consisting of biphenyl aralkyl type phenolic resins and triphenylmethane type phenolic resins.

アミン系硬化剤としては、たとえば、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、メタキシリレンジアミン（ＭＸＤＡ）などの脂肪族ポリアミン；ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ｍ−フェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）などの芳香族ポリアミン；ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）や有機酸ジヒドララジドなどのポリアミン化合物からなる群から選択される１種または２種以上が挙げられる。 Examples of amine-based curing agents include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), and metaxylylene diamine (MXDA); diaminodiphenylmethane (DDM), m-phenylenediamine (MPDA), and diaminodiphenyl. Aromatic polyamines such as sulfone (DDS); one or more selected from the group consisting of polyamine compounds such as dicyandiamide (DICY) and organic acid dihydralide.

酸無水物系硬化剤としては、たとえば、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）や無水マレイン酸などの脂環族酸無水物；無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）、無水フタル酸などの芳香族酸無水物からなる群から選択される１種または２種以上が挙げられる。 Examples of the acid anhydride-based curing agent include alicyclic acid anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride (HHPA), methyltetrahydrophthalic anhydride (MTHPA) and maleic anhydride; trimellitic anhydride (TMA) and pillow anhydride. One or more selected from the group consisting of aromatic acid anhydrides such as trimellitic acid (PMDA), benzophenone tetracarboxylic acid (BTDA) and phthalic anhydride can be mentioned.

メルカプタン系硬化剤としては、たとえば、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、トリメチロールエタントリス（３−メルカプトブチレート）からなる群から選択される１以上の化合物が挙げられる。 Examples of the mercaptan-based curing agent include one or more compounds selected from the group consisting of trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate) and trimethylolethanetris (3-mercaptobutyrate).

また、その他の硬化剤としては、イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネートなどのイソシアネート化合物；カルボン酸含有ポリエステル樹脂などの有機酸類などが挙げられる。
樹脂組成物中の硬化剤の含有量は、成形時において、優れた流動性を実現し、充填性や成形性の向上を図る観点から、樹脂組成物全体に対して好ましくは１質量％以上であり、より好ましくは１．５質量％以上、さらに好ましくは２質量％以上である。
また、樹脂組成物を用いて得られる半導体パッケージ１００について、耐湿信頼性や耐リフロー性を向上させる観点から、樹脂組成物中の硬化剤の含有量は、樹脂組成物全体に対して好ましくは１５質量％以下であり、より好ましくは１０質量％以下、さらに好ましくは５質量％以下である。 In addition, examples of other curing agents include isocyanate compounds such as isocyanate prepolymers and blocked isocyanates; and organic acids such as carboxylic acid-containing polyester resins.
The content of the curing agent in the resin composition is preferably 1% by mass or more with respect to the entire resin composition from the viewpoint of realizing excellent fluidity at the time of molding and improving the filling property and moldability. Yes, more preferably 1.5% by mass or more, still more preferably 2% by mass or more.
Further, with respect to the semiconductor package 100 obtained by using the resin composition, the content of the curing agent in the resin composition is preferably 15 with respect to the entire resin composition from the viewpoint of improving the moisture resistance reliability and the reflow resistance. It is 0% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less.

（無機充填材）
樹脂組成物は、無機充填材を含んでもよい。無機充填材として、具体的には、半導体封止用の樹脂組成物に使用されているものを用いることができる。無機充填材として、たとえば溶融シリカ、結晶シリカ等のシリカ；アルミナ；タルク；酸化チタン；窒化珪素；窒化アルミニウムが挙げられる。
無機充填材は、汎用性に優れている観点から、好ましくはシリカを含み、より好ましくはシリカである。シリカの形状としては、溶融球状シリカ等の球状シリカ、破砕シリカが挙げられる。 (Inorganic filler)
The resin composition may include an inorganic filler. Specifically, as the inorganic filler, those used in the resin composition for encapsulating a semiconductor can be used. Examples of the inorganic filler include silica such as fused silica and crystalline silica; alumina; talc; titanium oxide; silicon nitride; and aluminum nitride.
The inorganic filler preferably contains silica, and more preferably silica, from the viewpoint of excellent versatility. Examples of the shape of silica include spherical silica such as molten spherical silica and crushed silica.

無機充填材の平均粒径（ｄ50）は、樹脂組成物の成形性および密着性を向上する観点から、好ましくは０．５μｍ以上であり、より好ましくは１μｍ以上、より好ましくは１．５μｍ以上であり、また、好ましくは１０μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以下、さらに好ましくは４μｍ以下である。
ここで、無機充填材の粒径分布は、市販のレーザー回折式粒度分布測定装置（たとえば、島津製作所社製、ＳＡＬＤ−７０００）を用いて粒子の粒度分布を体積基準で測定することにより取得することができる。 The average particle size (d 50 ) of the inorganic filler is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, and more preferably 1.5 μm or more from the viewpoint of improving the moldability and adhesion of the resin composition. It is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less, and further preferably 4 μm or less.
Here, the particle size distribution of the inorganic filler is obtained by measuring the particle size distribution of the particles on a volume basis using a commercially available laser diffraction type particle size distribution measuring device (for example, SALD-7000 manufactured by Shimadzu Corporation). be able to.

樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、封止材１０５の低吸湿性および低熱膨張性を向上させ、半導体パッケージ１００の耐湿信頼性や耐リフロー性をより効果的に向上する観点から、樹脂組成物全体に対して好ましくは５０質量％以上であり、より好ましくは６０質量％以上、さらに好ましくは７０質量％以上である。
また、樹脂組成物の成形時における流動性や充填性をより効果的に向上する観点から、樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、樹脂組成物全体に対して好ましくは９５質量％以下であり、より好ましくは９０質量％以下である。 The content of the inorganic filler in the resin composition is from the viewpoint of improving the low hygroscopicity and low thermal expansion of the sealing material 105, and more effectively improving the moisture resistance reliability and reflow resistance of the semiconductor package 100. It is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and further preferably 70% by mass or more with respect to the entire resin composition.
Further, from the viewpoint of more effectively improving the fluidity and filling property of the resin composition during molding, the content of the inorganic filler in the resin composition is preferably 95% by mass or less with respect to the entire resin composition. It is more preferably 90% by mass or less.

（イオン捕捉剤）
樹脂組成物は、半導体パッケージ１００の信頼性を向上する観点から、好ましくはイオン捕捉剤をさらに含む。イオン捕捉剤は、たとえば、ハイドロタルサイトを含む。
樹脂組成物中のイオン捕捉剤の含有量は、半導体パッケージ１００の信頼性を向上させる観点から、樹脂組成物全体に対して、好ましくは０．０３質量％以上であり、より好ましくは０．０５質量％以上であり、また、好ましくは２．０質量％以下であり、より好ましくは１．０質量％以下、さらに好ましくは０．５質量％以下である。 (Ion scavenger)
The resin composition preferably further contains an ion scavenger from the viewpoint of improving the reliability of the semiconductor package 100. Ion scavengers include, for example, hydrotalcite.
The content of the ion scavenger in the resin composition is preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.05, based on the entire resin composition, from the viewpoint of improving the reliability of the semiconductor package 100. It is mass% or more, preferably 2.0 mass% or less, more preferably 1.0 mass% or less, still more preferably 0.5 mass% or less.

（カップリング剤）
樹脂組成物は、カップリング剤を含んでもよい。
樹脂組成物は、半導体パッケージ１００の信頼性を向上する観点から、好ましくは分子構造中にチオール基を有するカップリング剤を含まないか、または、樹脂組成物が、分子構造中にチオール基を有するカップリング剤をさらに含むとき、チオール基を有するカップリング剤の含有量は、樹脂組成物全体に対して好ましくは０．３質量部以下であり、より好ましくは０．２質量％以下、さらに好ましくは０．１質量部以下である。
同様の観点から、樹脂組成物の調製時には、チオール基を有するカップリング剤が配合されないことが好ましい。 (Coupling agent)
The resin composition may contain a coupling agent.
From the viewpoint of improving the reliability of the semiconductor package 100, the resin composition preferably does not contain a coupling agent having a thiol group in the molecular structure, or the resin composition has a thiol group in the molecular structure. When the coupling agent is further contained, the content of the coupling agent having a thiol group is preferably 0.3 parts by mass or less, more preferably 0.2% by mass or less, still more preferably, with respect to the entire resin composition. Is 0.1 parts by mass or less.
From the same viewpoint, it is preferable that a coupling agent having a thiol group is not blended when preparing the resin composition.

一方、樹脂組成物は、分子構造中にチオール基を有するカップリング剤以外のカップリング剤を含んでもよい。
分子構造中にチオール基を有するカップリング剤以外のカップリング剤として、たとえば、エポキシシラン、フェニルアミノシラン等のアミノシラン、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、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム／ジルコニウム系化合物等の公知のカップリング剤から選択される１種類または２種類以上が挙げられる。樹脂組成物の物性をより好ましいものとする観点から、カップリング剤は好ましくはエポキシシランまたはアミノシランを含み、流動性等の観点からより好ましくは２級アミノシランを含む。好ましいカップリング剤として、たとえばフェニルアミノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
分子構造中にチオール基を有するカップリング剤以外のカップリング剤の樹脂組成物中の含有量は、樹脂組成物の成形時に好ましい流動性を得る観点から、樹脂組成物全体に対して、好ましくは０．０１質量％以上であり、より好ましくは０．１質量％以上であり、また、好ましくは２．０質量％以下であり、より好ましくは１．０質量％以下である。 On the other hand, the resin composition may contain a coupling agent other than the coupling agent having a thiol group in the molecular structure.
Coupling agents other than coupling agents having a thiol group in the molecular structure include, for example, aminosilanes such as epoxysilane and phenylaminosilane, various silane compounds such as alkylsilane, ureidosilane, vinylsilane and methacrylsilane, and titanium compounds. One type or two or more types selected from known coupling agents such as aluminum chelates and aluminum / zirconium compounds can be mentioned. From the viewpoint of making the physical properties of the resin composition more preferable, the coupling agent preferably contains epoxysilane or aminosilane, and more preferably contains secondary aminosilane from the viewpoint of fluidity and the like. Preferred coupling agents include, for example, phenylaminopropyltrimethoxysilane.
The content of the coupling agent other than the coupling agent having a thiol group in the molecular structure in the resin composition is preferable with respect to the entire resin composition from the viewpoint of obtaining preferable fluidity during molding of the resin composition. It is 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, preferably 2.0% by mass or less, and more preferably 1.0% by mass or less.

また、樹脂組成物は、上述した成分以外の成分を含んでもよく、たとえば着色剤、硬化促進剤、離型剤、難燃剤、低応力成分および酸化防止剤等の各種添加剤のうち１種以上を適宜配合することができる。 In addition, the resin composition may contain components other than the above-mentioned components, for example, one or more of various additives such as colorants, curing accelerators, mold release agents, flame retardants, low stress components and antioxidants. Can be appropriately blended.

このうち、硬化促進剤は、たとえば、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；１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７、ベンジルジメチルアミン、２−メチルイミダゾール等が例示されるアミジンや３級アミン、上記アミジンやアミンの４級塩等の窒素原子含有化合物；２，３−ジヒドロキシナフタレン等のポリヒドロキシナフタレン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。これらの中でも、硬化性を向上させる観点からはリン原子含有化合物を含むことがより好ましい。
樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は、樹脂組成物の硬化特性を向上する観点から、樹脂組成物全体に対して、好ましくは０．０１質量％以上であり、より好ましくは０．０５質量％以上、さらに好ましくは０．１質量％以上である。
また、樹脂組成物の成形時に好ましい流動性を得る観点から、樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は、樹脂組成物全体に対して、好ましくは２．０質量％以下であり、より好ましくは１．０質量％以下、さらに好ましくは０．５質量％以下である。 Among these, the curing accelerator is 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, and an adduct of a phosphonium compound and a silane compound; 8-diazabicyclo [5.4.0] Undecene-7, benzyldimethylamine, 2-methylimidazole and the like are exemplified by amidine and tertiary amines, and nitrogen atom-containing compounds such as the quaternary salt of amidine and amine; It can contain one or more selected from polyhydroxynaphthalene compounds such as 3-dihydroxynaphthalene. Among these, it is more preferable to contain a phosphorus atom-containing compound from the viewpoint of improving curability.
The content of the curing accelerator in the resin composition is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05, based on the entire resin composition, from the viewpoint of improving the curing characteristics of the resin composition. It is mass% or more, more preferably 0.1 mass% or more.
Further, from the viewpoint of obtaining preferable fluidity during molding of the resin composition, the content of the curing accelerator in the resin composition is preferably 2.0% by mass or less with respect to the entire resin composition, which is more preferable. Is 1.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less.

離型剤は、たとえばカルナバワックス等の天然ワックス；酸化ポリエチレンワックス、モンタン酸エステルワックス等の合成ワックス；ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸およびその金属塩類；ならびにパラフィンから選択される１種類または２種類以上を含むことができる。
樹脂組成物中の離型剤の含有量は、硬化物の好ましい離型特性を得る観点から、樹脂組成物全体に対して、好ましくは０．０１質量％以上であり、より好ましくは０．０５質量％以上であり、また、好ましくは２．０質量％以下であり、より好ましくは１．０質量％以下である。 The release agent is, for example, a natural wax such as carnauba wax; a synthetic wax such as polyethylene oxide wax or montanic acid ester wax; a higher fatty acid such as zinc stearate and its metal salts; and one or more selected from paraffin. Can be included.
The content of the release agent in the resin composition is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05, based on the entire resin composition, from the viewpoint of obtaining preferable mold release characteristics of the cured product. It is 0% by mass or more, preferably 2.0% by mass or less, and more preferably 1.0% by mass or less.

難燃剤は、たとえば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、ホスファゼンから選択される１種または２種以上を含むことができる。
樹脂組成物中の難燃剤の含有量は、封止材１０５の難燃特性を向上する観点から、樹脂組成物全体に対して、好ましくは０．１質量％以上であり、より好ましくは１質量％以上であり、また、好ましくは１０質量％以下であり、より好ましくは５質量％以下である。 The flame retardant can include, for example, one or more selected from aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate, zinc molybdate, and phosphazene.
The content of the flame retardant in the resin composition is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass, based on the entire resin composition, from the viewpoint of improving the flame retardant properties of the sealing material 105. % Or more, preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less.

樹脂組成物の形状については、たとえば粒子状またはシート状である。
粒子状の樹脂組成物として、具体的には、タブレット状または粉粒体のものが挙げられる。このうち、樹脂組成物がタブレット状である場合、たとえば、トランスファー成形法を用いて樹脂組成物を成形することができる。また、樹脂組成物が粉粒体である場合には、たとえば、圧縮成形法を用いて樹脂組成物を成形することができる。ここで、樹脂組成物が粉粒体であるとは、粉末状または顆粒状のいずれかである場合を指す。 The shape of the resin composition is, for example, particulate or sheet-like.
Specific examples of the particulate resin composition include those in the form of tablets or powders. Of these, when the resin composition is in the form of a tablet, for example, the resin composition can be molded by using a transfer molding method. When the resin composition is a powder or granular material, the resin composition can be molded by, for example, a compression molding method. Here, the resin composition in the form of powder or granules refers to the case where the resin composition is in the form of powder or granules.

また、樹脂組成物の製造方法については、たとえば、上述した各成分を、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、冷却した後に粉砕する方法により得ることができる。また、必要に応じて、上記方法における粉砕後にタブレット状に打錠成型して粒子状の樹脂組成物を得てもよい。また、上記方法における粉砕後にたとえば真空ラミネート成形または圧縮成形によりシート状の樹脂組成物を得てもよい。また得られた樹脂組成物について、適宜分散度や流動性等を調整してもよい。
得られた樹脂組成物は、半導体パッケージ１００の製造工程において封止材１０５の形成に好適に用いることができる。 Further, as a method for producing a resin composition, for example, each of the above-mentioned components is mixed by a known means, melt-kneaded by a kneader such as a roll, a kneader or an extruder, cooled, and then pulverized. be able to. Further, if necessary, a particulate resin composition may be obtained by tableting and molding into a tablet shape after pulverization in the above method. Further, a sheet-shaped resin composition may be obtained by, for example, vacuum laminating or compression molding after pulverization in the above method. Further, the dispersity, fluidity and the like of the obtained resin composition may be adjusted as appropriate.
The obtained resin composition can be suitably used for forming the sealing material 105 in the manufacturing process of the semiconductor package 100.

次に、半導体パッケージ１００の製造方法を説明する。半導体パッケージ１００の製造方法は、たとえば、基板１０１および半導体素子１０３をそれぞれ準備する工程、基板１０１の素子搭載面に半導体素子１０３をフリップチップ接続により搭載する工程；ならびに、基板１０１上に搭載された半導体素子１０３を封止材１０５で封止する工程を含む。 Next, a method of manufacturing the semiconductor package 100 will be described. The method for manufacturing the semiconductor package 100 includes, for example, a step of preparing the substrate 101 and the semiconductor element 103, respectively, a step of mounting the semiconductor element 103 on the element mounting surface of the substrate 101 by flip chip connection; and mounting on the substrate 101. The step of sealing the semiconductor element 103 with the sealing material 105 is included.

基板１０１を準備する工程は、たとえば、基板１０１の素子搭載面の所定の位置に、パッド電極１１１を形成する工程；パッド電極１１１が設けられた基板１０１の素子搭載面を覆うソルダーレジスト膜１１７を形成する工程；ソルダーレジスト膜１１７の所定の位置を選択的に除去してソルダーレジスト膜１１７をパターニングし、パッド電極１１１の上面の少なくとも一部を露出する工程を含む。 The step of preparing the substrate 101 is, for example, a step of forming a pad electrode 111 at a predetermined position on the element mounting surface of the substrate 101; a solder resist film 117 covering the element mounting surface of the substrate 101 provided with the pad electrode 111. The step of forming; includes a step of selectively removing a predetermined position of the solder resist film 117 to pattern the solder resist film 117 and exposing at least a part of the upper surface of the pad electrode 111.

一方、半導体素子１０３を準備する工程は、たとえば、半導体素子１０３の基板１０１との対向面の所定の位置に、フォトリソグラフィー等によりピラー１１３を形成する工程、および、ピラー１１３の上に、Ｓｎを含むバンプ電極を形成する工程を含む。バンプ電極は、好ましくは半田バンプである。 On the other hand, the steps of preparing the semiconductor element 103 include, for example, a step of forming the pillar 113 at a predetermined position on the surface of the semiconductor element 103 facing the substrate 101 by photolithography or the like, and a step of forming Sn on the pillar 113. Including the step of forming a bump electrode including. The bump electrode is preferably a solder bump.

基板１０１および半導体素子１０３をそれぞれ準備した後、半導体素子１０３に設けられたバンプ電極と基板１０１上のパッド電極１１１とを対向させて、これらを加熱接合する。
その後、基板１０１の素子搭載面全体を封止材１０５で封止する。
上述の加熱接合および封止の少なくとも１つの工程において、合金層１１５が形成される。
以上の観点により、半導体パッケージ１００が得られる。 After preparing the substrate 101 and the semiconductor element 103, respectively, the bump electrode provided on the semiconductor element 103 and the pad electrode 111 on the substrate 101 are opposed to each other and are heat-bonded.
After that, the entire element mounting surface of the substrate 101 is sealed with the sealing material 105.
The alloy layer 115 is formed in at least one step of heat bonding and sealing described above.
From the above viewpoint, the semiconductor package 100 can be obtained.

本実施形態において得られる半導体パッケージ１００においては、Ｃｕ6Ｓｎ5およびＣｕ3Ｓｎのいずれか一方または両方を含む合金層１１５がピラー１１３および封止材１０５に接して設けられるとともに、封止材１０５中のＳｎおよびＣｌの含有量について、条件１および条件２のいずれか一方または両方を満たすため、半導体パッケージ１００は信頼性に優れる。このため、半導体パッケージ１００は、たとえば、車載用のパッケージ構造体として好適に用いられる。 In the semiconductor package 100 obtained in the present embodiment, an alloy layer 115 containing one or both of Cu 6 Sn 5 and Cu 3 Sn is provided in contact with the pillar 113 and the sealing material 105, and the sealing material 105 is provided. Since either or both of the conditions 1 and 2 are satisfied with respect to the contents of Sn and Cl in the semiconductor package 100, the semiconductor package 100 is excellent in reliability. Therefore, the semiconductor package 100 is suitably used as, for example, an in-vehicle package structure.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are examples of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted.

以下、本実施形態を、実施例および比較例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples. The present embodiment is not limited to the description of these examples.

（実施例１〜５、比較例１〜５）
各例について、表１に示す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樹脂組成物を得た。
そして、得られた樹脂組成物の硬化物を封止材とする半導体パッケージを製造し、得られた半導体パッケージの封止材のＴｇ、封止材中のイオン性不純物含量を測定した。さらに、各例で得られた半導体パッケージの信頼性を評価した。測定結果および評価結果を表１にあわせて示す。 (Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 5)
For each example, each component shown in Table 1 was mixed by a mixer. Then, the obtained mixture was roll-kneaded, cooled and pulverized to obtain a resin composition as a powder or granular material.
Then, a semiconductor package using the cured product of the obtained resin composition as a sealing material was produced, and the Tg of the sealing material of the obtained semiconductor package and the content of ionic impurities in the sealing material were measured. Furthermore, the reliability of the semiconductor package obtained in each example was evaluated. The measurement results and evaluation results are also shown in Table 1.

表１中の各成分の詳細は下記のとおりである。
（原料）
（無機充填材）
無機充填材１：アドマテックス社製、シリカ（平均粒子径４．５μｍ）
無機充填材２：アドマテックス社製、シリカ（平均粒子径０．５μｍ）
無機充填材３：アドマテックス社製、シリカ（平均粒子径１．５μｍ） Details of each component in Table 1 are as follows.
(material)
(Inorganic filler)
Inorganic filler 1: Silica (average particle size 4.5 μm) manufactured by Admatex
Inorganic filler 2: Silica (average particle size 0.5 μm) manufactured by Admatex
Inorganic filler 3: Silica (average particle size 1.5 μm) manufactured by Admatex

（着色剤）
着色剤１：東海カーボン社製、カーボンブラック
（カップリング剤）
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・ダウコーニング社製、ＣＦ−４０８３
カップリング剤２：γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、チッソ社製、オルガノシラン（サイラエース） (Colorant)
Colorant 1: Carbon black (coupling agent) manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
Coupling agent 1: Phenylaminopropyltrimethoxysilane, manufactured by Toray Dow Corning, CF-4083
Coupling agent 2: γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, manufactured by Chisso, organosilane (Sila Ace)

（エポキシ樹脂）
エポキシ樹脂１：ビフェニルアラルキル型、低塩素グレード、日本化薬社製、ＮＣ３０００−ＬＬＣ（加水分解性塩素量：１１０ｐｐｍ）
エポキシ樹脂２：トリフェニルメタン型エポキシ樹脂とビフェニル型エポキシ樹脂の混合物、ジャパンエポキシ社製、ＹＬ６６７７（加水分解性塩素量：６９０ｐｐｍ） (Epoxy resin)
Epoxy resin 1: Biphenyl aralkyl type, low chlorine grade, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., NC3000-LLC (hydrolyzable chlorine amount: 110 ppm)
Epoxy resin 2: A mixture of triphenylmethane type epoxy resin and biphenyl type epoxy resin, manufactured by Japan Epoxy Co., Ltd., YL6677 (hydrolyzable chlorine amount: 690 ppm)

（硬化剤）
硬化剤１：明和化成社製、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ
硬化剤２：ホルムアルデヒド変性トリフェニルメタン型フェノール樹脂、エア・ウォーター社製、ＨＥ９１０−２０ (Hardener)
Hardener 1: MEH-7851SS manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.
Hardener 2: Formaldehyde-modified triphenylmethane type phenolic resin, manufactured by Air Water Inc., HE910-20

（難燃剤）
難燃剤１：日本軽金属社製、ＢＥ０４３ＬＡ
（離型剤）
離型剤１：グリセリントリモンタン酸エステル、クラリアントジャパン社製、ＷＥ−４
（イオン捕捉剤）
イオン捕捉剤１：協和化学社製、ＤＨＴ−４Ｈ (Flame retardants)
Flame Retardant 1: Made by Nippon Light Metal Co., Ltd., BE043LA
(Release agent)
Release agent 1: Glycerin trimontanic acid ester, manufactured by Clariant Japan, WE-4
(Ion scavenger)
Ion scavenger 1: Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., DHT-4H

（添加剤）
添加剤１：下記式で表される硬化促進剤（テトラフェニルホスホニウムビス（ナフタレン−２，３−ジオキシ）フェニルシリケート） (Additive)
Additive 1: Curing accelerator represented by the following formula (tetraphenylphosphonium bis (naphthalene-2,3-dioxy) phenyl silicate)

Figure 2021019031
Figure 2021019031

添加剤２：Ｍ６９Ｂ（住友ベークライト社製、ジメチルシロキサン−ジグリシジルエーテル共重合体）
添加剤３：ＣＴＢＮ１００８ＳＰ（宇部興産社製、カルボキシル基末端ブタジエンアクリルゴム）
添加剤４：和光純薬工業社製、塩化マグネシウム六水和物（ＭｇＣｌ2・６Ｈ2Ｏ） Additive 2: M69B (manufactured by Sumitomo Bakelite, dimethylsiloxane-diglycidyl ether copolymer)
Additive 3: CTBN10008SP (manufactured by Ube Industries, Ltd., carboxyl group-terminated butadiene acrylic rubber)
Additives 4: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., magnesium chloride hexahydrate (MgCl 2 · 6H 2 O)

（半導体パッケージの製造方法）
以下に半導体パッケージの製造方法について述べる。半導体チップとして、ウォルツ社製、ＷＡＬＴＳ−ＴＥＧ ＦＣ１５０ＪＹ（１０×１０ｍｍ）を用いた。また、半導体チップの厚みは、２００μｍとした。半導体チップには、銅ピラーが形成されており、銅ピラー上に半田バンプが形成されていた。上記チップに合わせて、チップ内部を経由する導通回路を形成した基板を用意した。基板の総厚みは２６０μｍであり、回路厚みは１２μｍとした。また、基板の素子搭載面に、被覆層としてＮｉ層が形成された銅パッドを設けた。その後、フリップチップボンダ（澁谷工業社製、ＤＢ１５０）を用いて、上記半導体チップを基板に実装した。さらにＮ2雰囲気下、２６０℃リフローを実施し、基板の配線とチップの銅ピラー箇所を接続した。次に、封止材の厚みが４５０μｍの厚みになるように１７５℃、１８０秒の条件でトランスファー成形した。最後に、１７５℃、４時間の条件で熱処理し、封止材を充分に硬化処理した。 (Manufacturing method of semiconductor package)
The manufacturing method of the semiconductor package will be described below. As the semiconductor chip, WALTS-TEG FC150JY (10 × 10 mm) manufactured by Waltz was used. The thickness of the semiconductor chip was set to 200 μm. Copper pillars were formed on the semiconductor chip, and solder bumps were formed on the copper pillars. A substrate having a conduction circuit formed inside the chip was prepared in accordance with the above chip. The total thickness of the substrate was 260 μm, and the circuit thickness was 12 μm. Further, a copper pad having a Ni layer formed as a coating layer was provided on the element mounting surface of the substrate. Then, the semiconductor chip was mounted on a substrate using a flip chip bonder (manufactured by Shibuya Kogyo Co., Ltd., DB150). Further, a 260 ° C. reflow was carried out in an N 2 atmosphere, and the wiring of the substrate and the copper pillar portion of the chip were connected. Next, transfer molding was performed at 175 ° C. for 180 seconds so that the thickness of the sealing material was 450 μm. Finally, heat treatment was performed at 175 ° C. for 4 hours to sufficiently harden the sealing material.

硬化処理後の半導体パッケージを以下の方法で確認したところ、実施例１〜５および比較例１〜５において、銅ピラーと半田層の界面周辺に、銅ピラーに接する合金層が形成されており、この合金層は、Ｃｕ6Ｓｎ5およびＣｕ3Ｓｎを含んでいた。
合金層の確認方法を以下に示す。研磨装置としては、Ｓｔｒｕｅｒｓ社製、ＴｅｇｒａＰｏｌ−２１を使用した。まず、接続領域の断面を、粗さ＃５００〜＃３０００の研磨紙を用いて露出させた。その後、日立ハイテクノロジーズ社製、卓上顕微鏡 ＴＭ３０３０を用いて接続領域の断面を観察した。次に、銅ピラー周辺の断面に対し、エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）を用いて元素分析を行うことで、合金層の同定を行った。ＥＤＳは、卓上顕微鏡ＴＭ３０３０に付属する、ＢＲＵＫＥＲ社製、ＱＵＡＮＴＡＸ７０を用いた。 When the cured semiconductor package was confirmed by the following method, in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5, an alloy layer in contact with the copper pillar was formed around the interface between the copper pillar and the solder layer. This alloy layer contained Cu 6 Sn 5 and Cu 3 Sn.
The method for confirming the alloy layer is shown below. As the polishing apparatus, TegraPol-21 manufactured by Struers was used. First, the cross section of the connection region was exposed using abrasive paper having a roughness of # 500 to # 3000. After that, the cross section of the connection region was observed using a tabletop microscope TM3030 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation. Next, the alloy layer was identified by performing elemental analysis on the cross section around the copper pillar using an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS). As EDS, QUANTAX 70 manufactured by BRUKER Co., Ltd. attached to the tabletop microscope TM3030 was used.

（封止材のＴｇの測定）
各例で得られた半導体パッケージの封止材について、ＤＭＡによりＴｇを測定した。測定は、エーアンドデイ社製、ＤＤＶ−２５ＧＰを用い、測定温度：２５℃以上３００℃以下、昇温速度：５℃／ｍｉｎ、周波数：１０ｒａｄ／ｓｅｃの条件でおこない、貯蔵弾性率（Ｅ'）と損失弾性率（Ｅ''）の比、Ｅ''／Ｅ'をｔａｎδとしたときに、ｔａｎδがピーク値を取るときの温度をＴｇとした。 (Measurement of Tg of encapsulant)
The Tg of the encapsulant of the semiconductor package obtained in each example was measured by DMA. The measurement was performed using a DDV-25GP manufactured by A & D Co., Ltd. under the conditions of measurement temperature: 25 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, heating rate: 5 ° C./min, frequency: 10 rad / sec, and the storage elastic modulus (E'). When the ratio of loss elastic modulus (E'') and E'' / E'are tan δ, the temperature at which tan δ takes a peak value was defined as Tg.

（封止材中のイオン性不純物の測定）
各例で得られた半導体パッケージについて、封止材中のイオン性不純物の含有量を以下の方法で測定した。
すなわち、封止材８．２ｇをテフロン（登録商標）皿上で１７５℃、８時間の条件で硬化後粉砕した。粉砕素材５ｇに対し脱イオン水５０ｇを加え、１２５℃、２０時間の条件下でイオン性不純物を抽出した。その後抽出した成分をイオンクロマトグラフィーで分離し、イオン性不純物量を測定した。イオンクロマトグラフィーの測定条件を以下に示す。
測定装置としてサーモフィッシャーサイエンティフィック社製、ＤＩＯＮＥＸ ＩＮＴＥＧＲＩＯＮ ＨＰＬＣを用いた。陰イオン溶離液としては、４．５ｍＭ Ｎａ2ＣＯ3、１．４ｍＭ ＮａＨＣＯ3を使用した。
溶出カラムにはＩｏｎＰａｃＴＭ ＡＳ２２を用いた。検出されたピーク位置を標準サンプルでの溶出位置と比較し同定することで、イオン性不純物Ｃｌ-およびＳＯ４ 2-の量を定量した。 (Measurement of ionic impurities in encapsulant)
For the semiconductor packages obtained in each example, the content of ionic impurities in the encapsulant was measured by the following method.
That is, 8.2 g of the sealing material was cured on a Teflon (registered trademark) dish at 175 ° C. for 8 hours and then pulverized. 50 g of deionized water was added to 5 g of the pulverized material, and ionic impurities were extracted under the conditions of 125 ° C. and 20 hours. Then, the extracted components were separated by ion chromatography, and the amount of ionic impurities was measured. The measurement conditions for ion chromatography are shown below.
As a measuring device, DIONEX INTERGRON HPLC manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd. was used. As the anion eluate, 4.5 mM Na 2 CO 3 and 1.4 mM Na HCO 3 were used.
IonPac TM AS22 was used as the elution column. The detected peak position by comparison with the elution position of the standard sample identification, ionic impurities Cl - were quantified and SO 4 amount of 2-.

（エポキシ樹脂中の加水分解性塩素の含有量）
まず、エポキシ樹脂を０．１ｍｇまで秤量し、ジオキサン６０ｍＬを加えて溶解した。次に、１Ｎアルコール性水酸化カリウム１０ｍＬをホールピペットにて加えた。次に冷却管をつけ、オイルバス中で３０分間煮沸還流後、冷却した。メタノール１０ｍＬ、８０％アセトン水２００ｍＬにて冷却管を洗浄し、取り外した。その後、自動電位差測定装置（ＡＴ−７１０、京都電子工業社製）に質量を入力し、加水分解性塩素の含有量を測定した。
（樹脂組成物中の加水分解性塩素）
上述の方法にて得られたエポキシ樹脂中の加水分解性塩素の含有量より、下記式にて算出した。
樹脂組成物中の加水分解性塩素＝（エポキシ樹脂中に含まれる加水分解性塩素含有量）×（樹脂組成物中のエポキシ樹脂質量比）／１００
樹脂組成物が２種以上のエポキシ樹脂を含む例では、樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂中の加水分解性塩素の含有量をそれぞれ計算し、合算した。 (Content of hydrolyzable chlorine in epoxy resin)
First, the epoxy resin was weighed to 0.1 mg, and 60 mL of dioxane was added to dissolve it. Next, 10 mL of 1N alcoholic potassium hydroxide was added with a whole pipette. Next, a cooling tube was attached, and the mixture was boiled and refluxed in an oil bath for 30 minutes and then cooled. The cooling tube was washed with 10 mL of methanol and 200 mL of 80% acetone water and removed. Then, the mass was input to an automatic potentiometric titration measuring device (AT-710, manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.), and the content of hydrolyzable chlorine was measured.
(Hydrolytic chlorine in resin composition)
It was calculated by the following formula from the content of hydrolyzable chlorine in the epoxy resin obtained by the above method.
Hydrolyzable chlorine in the resin composition = (hydrolyzable chlorine content in the epoxy resin) x (mass ratio of epoxy resin in the resin composition) / 100
In the case where the resin composition contains two or more kinds of epoxy resins, the content of hydrolyzable chlorine in the epoxy resin contained in the resin composition was calculated and added up.

（半導体パッケージの信頼性）
信頼性評価として、ＡＥＣ−Ｑ１００規格におけるＪＥＳＤ２２ Ａ１０３を参考に、ＨＴＳＬ（High Temperature storage life）試験をおこなった。試験においては、水準間の差を明確にするために規定の条件（Ｇｒａｄｅ−０、１７５℃、１０００時間）及び、さらに厳しい条件（２００℃、２０００時間）で評価した。具体的には、各例で得られた半導体パッケージを１７５℃および２００℃の環境下に保管し、１７５℃保管品は１０００時間後、２００℃保管品は２０００時間後に電気抵抗値を測定し、その値が初期値に対して２０％増加した半導体パッケージを不良とした。２００℃、２０００時間後に不良率が７０％未満のものを合格とした。 (Reliability of semiconductor package)
As a reliability evaluation, an HTSL (High Temperature storage life) test was conducted with reference to JESD22 A103 in the AEC-Q100 standard. In the test, evaluation was performed under specified conditions (Grade-0, 175 ° C., 1000 hours) and more severe conditions (200 ° C., 2000 hours) in order to clarify the difference between the levels. Specifically, the semiconductor packages obtained in each example were stored in an environment of 175 ° C. and 200 ° C., and the electric resistance value was measured after 1000 hours for the product stored at 175 ° C. and 2000 hours for the product stored at 200 ° C. A semiconductor package whose value increased by 20% from the initial value was regarded as defective. Those with a defect rate of less than 70% after 2000 hours at 200 ° C. were accepted.

Figure 2021019031
Figure 2021019031

表１より、各実施例においては、比較例のものに比べて、２００℃、２０００時間処理後の不良率が低く、信頼性に優れていた。 From Table 1, in each of the examples, the defective rate after the treatment at 200 ° C. for 2000 hours was low and the reliability was excellent as compared with that of the comparative example.

１００ 半導体パッケージ
１０１ 基板
１０３ 半導体素子
１０５ 封止材
１０７ バンプ電極
１１０ 接続領域
１１１ パッド電極
１１３ ピラー
１１５ 合金層
１１７ ソルダーレジスト膜 100 Semiconductor package 101 Substrate 103 Semiconductor element 105 Encapsulant 107 Bump electrode 110 Connection area 111 Pad electrode 113 Pillar 115 Alloy layer 117 Solder resist film

Claims (10)

基板と、
前記基板の素子搭載面に設けられ、構成元素としてＣｕを含むパッド電極と、
前記素子搭載面にフリップチップ実装される半導体素子と、
前記半導体素子の前記基板側の表面に設けられて前記パッド電極に接続し、構成元素としてＣｕを含むピラーと、
前記ピラーに接して設けられ、Ｃｕ6Ｓｎ5およびＣｕ3Ｓｎのいずれか一方または両方を含む合金層と、
前記半導体素子を封止するとともに前記合金層に接して設けられた封止材と、
を含み、
前記封止材を１７５℃、８時間の条件で硬化後、粉砕して得られる粉砕素材５ｇに対し脱イオン水５０ｇを加え、１２５℃、２０時間の条件下で熱水抽出したとき、前記封止材が以下の条件１または条件２のいずれか一方または両方を満たす、パッケージ構造体。
（条件１）前記封止材中のＳの含有量が、８０ｐｐｍ以下である
（条件２）前記封止材中のＣｌの含有量が、８０ｐｐｍ以下である With the board
A pad electrode provided on the element mounting surface of the substrate and containing Cu as a constituent element, and
A semiconductor device that is flip-chip mounted on the device mounting surface,
A pillar provided on the surface of the semiconductor element on the substrate side and connected to the pad electrode and containing Cu as a constituent element.
An alloy layer provided in contact with the pillar and containing one or both of Cu 6 Sn 5 and Cu 3 Sn, and
A sealing material that seals the semiconductor element and is provided in contact with the alloy layer,
Including
When the encapsulant was cured at 175 ° C. for 8 hours, 50 g of deionized water was added to 5 g of the pulverized material obtained by pulverization, and hot water was extracted under the conditions of 125 ° C. for 20 hours, the seal was sealed. A package structure in which the stop material satisfies either or both of the following conditions 1 and 2.
(Condition 1) The content of S in the encapsulant is 80 ppm or less (Condition 2) The content of Cl in the encapsulant is 80 ppm or less. 前記ピラーが前記合金層を介して前記パッド電極に接続する、請求項１に記載のパッケージ構造体。 The package structure according to claim 1, wherein the pillars are connected to the pad electrodes via the alloy layer. 前記合金層が、前記ピラーの側面または前記パッド電極との対向面に設けられている、請求項１または２に記載のパッケージ構造体。 The package structure according to claim 1 or 2, wherein the alloy layer is provided on a side surface of the pillar or a surface facing the pad electrode. 前記合金層が、前記ピラーの側面から前記パッド電極との対向面にわたって設けられている、請求項１乃至３いずれか１項に記載のパッケージ構造体。 The package structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the alloy layer is provided from a side surface of the pillar to a surface facing the pad electrode. 前記パッド電極および前記ピラーの構成元素がいずれもＣｕである、請求項１乃至４いずれか１項に記載のパッケージ構造体。 The package structure according to any one of claims 1 to 4, wherein both the pad electrode and the constituent element of the pillar are Cu. 動的粘弾性測定（ＤＭＡ）において、測定温度：２５℃以上３００℃以下、昇温速度：５℃／ｍｉｎ、周波数：１０ｒａｄ／ｓｅｃの条件下で測定される、前記封止材のガラス転移温度が、１６０℃以上２２０℃以下である、請求項１乃至５いずれか１項に記載のパッケージ構造体。 In the dynamic viscoelasticity measurement (DMA), the glass transition temperature of the encapsulant is measured under the conditions of measurement temperature: 25 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, heating rate: 5 ° C./min, frequency: 10 rad / sec. The package structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the temperature is 160 ° C. or higher and 220 ° C. or lower. 前記封止材が、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により構成されており、
前記樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂由来の加水分解性塩素含有量が３ｐｐｍ以上５０ｐｐｍ以下である、請求項１乃至６いずれか１項に記載のパッケージ構造体。 The sealing material is composed of a cured product of a resin composition containing an epoxy resin.
The package structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the epoxy resin-derived hydrolyzable chlorine content contained in the resin composition is 3 ppm or more and 50 ppm or less. 前記樹脂組成物がイオン捕捉剤をさらに含む、請求項７に記載のパッケージ構造体。 The package structure according to claim 7, wherein the resin composition further contains an ion scavenger. 前記樹脂組成物が、分子構造中にチオール基を有するカップリング剤を含まないか、または、
前記樹脂組成物が、分子構造中にチオール基を有する前記カップリング剤をさらに含むとき、チオール基を有する前記カップリング剤の含有量が、前記樹脂組成物全体に対して０．３質量部以下である、請求項７または８に記載のパッケージ構造体。 The resin composition does not contain a coupling agent having a thiol group in its molecular structure, or
When the resin composition further contains the coupling agent having a thiol group in the molecular structure, the content of the coupling agent having a thiol group is 0.3 parts by mass or less with respect to the entire resin composition. The package structure according to claim 7 or 8. 当該パッケージ構造体が車載用である、請求項１乃至９いずれか１項に記載のパッケージ構造体。 The package structure according to any one of claims 1 to 9, wherein the package structure is for in-vehicle use.
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