JP3476385B2 - Resin composition for semiconductor encapsulation, semiconductor device using the same, and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
Resin composition for semiconductor encapsulation, semiconductor device using the same, and method of manufacturing semiconductor deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、難燃性、耐半田
性、耐湿信頼性および流動性に優れた半導体封止用樹脂
組成物およびそれを用いた半導体装置ならびに半導体装
置の製法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin composition for semiconductor encapsulation excellent in flame resistance, solder resistance, moisture resistance reliability and fluidity, a semiconductor device using the same, and a method for manufacturing a semiconductor device. is there.
【0002】[0002]
【従来の技術】トランジスタ,IC,LSI等の半導体
素子は、従来セラミック等によって封止され半導体装置
化されていたが、最近では、コスト,量産性の観点か
ら、プラスチックを用いた樹脂封止型の半導体装置が主
流になっている。この種の樹脂封止には、従来からエポ
キシ樹脂組成物が用いられており良好な成績を収めてい
る。しかし、半導体分野の技術革新によって集積度の向
上とともに素子サイズの大形化,配線の微細化が進み、
パッケージも小形化,薄形化する傾向にあり、これに伴
って封止材料に対してより以上の信頼性の向上が要望さ
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, semiconductor elements such as transistors, ICs, and LSIs have been encapsulated with ceramics or the like to be semiconductor devices, but recently, from the viewpoint of cost and mass productivity, resin-encapsulated type using plastics. Semiconductor devices have become mainstream. An epoxy resin composition has been conventionally used for this type of resin encapsulation, and has achieved good results. However, technological innovations in the semiconductor field have led to an increase in the degree of integration and an increase in the size of elements and miniaturization of wiring.
There is a tendency for packages to become smaller and thinner, and there is a demand for further improvement in the reliability of sealing materials.
【0003】一方、半導体装置等の電子部品は、難燃性
の規格であるUL94 V−0に適合することが必要不
可欠であり、従来から、半導体封止用樹脂組成物に難燃
作用を付与する方法として、臭素化エポキシ樹脂や酸化
アンチモン等のアンチモン化合物を添加する方法が一般
的に行われている。On the other hand, it is essential for electronic parts such as semiconductor devices to comply with UL94 V-0, which is a standard of flame retardancy, and conventionally, a resin composition for encapsulating a semiconductor has a flame retarding effect. As a method of doing so, a method of adding a brominated epoxy resin or an antimony compound such as antimony oxide is generally used.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記難
燃化付与技術に関して2つの大きな問題があった。However, there are two major problems with the above-mentioned flame retardancy imparting technology.
【0005】第1の問題点として、上記アンチモン化合
物自身の有害性,燃焼時に臭化水素,ブロム系ガス,臭
素化アンチモン等の発生による人体への有害性や環境汚
染が問題となったり、機器への腐食性が問題となってい
る。The first problem is that the harmfulness of the antimony compound itself, the harmfulness to the human body due to the generation of hydrogen bromide, brominated gas, antimony bromide, etc. during combustion, and environmental pollution, and the equipment Corrosion is a problem.
【0006】第2の問題点としては、上記難燃化付与技
術を採用した半導体装置を高温で長時間放置すると、遊
離した臭素の影響で半導体素子上のアルミニウム配線が
腐食し、半導体装置の故障の原因となり高温信頼性の低
下が問題となっている。A second problem is that when a semiconductor device employing the above flame retarding technology is left at high temperature for a long time, aluminum wiring on a semiconductor element corrodes due to the effect of liberated bromine, causing a failure of the semiconductor device. As a result, the high temperature reliability is deteriorated.
【0007】このように、従来の難燃化技術では、上記
のような問題が生じるため、燃焼時に有害ガスの発生の
ない、安全な材料であって、半導体装置の半田付け時に
おいて金属水酸化物の脱水による半導体装置の膨れやク
ラックを起こさず、長期間の高温高湿雰囲気下での放置
によっても半導体素子上のアルミニウム配線の腐食や耐
湿信頼性の低下の生起しない難燃化技術の開発が強く望
まれている。そこで、本出願人は、熱硬化性樹脂および
硬化剤とともに、金属水酸化物と金属酸化物、あるいは
これらの複合化金属水酸化物とを併用した半導体封止用
熱硬化性樹脂組成物を提案し上記課題の解決を図った
(特願平7−507466号公報)。この半導体封止用
熱硬化性樹脂組成物を用いることにより確かに難燃性お
よび耐湿信頼性の向上効果は得られたが、新たな問題が
発生した。すなわち、近年の半導体パッケージは、より
薄型化傾向にあるが、トランスファー成形等のパッケー
ジ成形時において封止材料となる樹脂組成物の流動性が
低下して金ワイヤーの変形が発生する等、成形性の著し
い低下が問題となっている。As described above, the conventional flame-retardant technique has the above-mentioned problems. Therefore, it is a safe material that does not generate a harmful gas at the time of combustion, and is a metal hydroxide when soldering a semiconductor device. Development of flame-retardant technology that does not cause swelling or cracking of semiconductor devices due to dehydration of objects and does not cause corrosion of aluminum wiring on semiconductor elements or deterioration of moisture resistance reliability even if left in a high temperature and high humidity atmosphere for a long period of time Is strongly desired. Therefore, the present applicant proposes a thermosetting resin composition for semiconductor encapsulation in which a metal hydroxide and a metal oxide or a composite metal hydroxide thereof is used together with a thermosetting resin and a curing agent. The above problem was solved (Japanese Patent Application No. 7-507466). By using this thermosetting resin composition for semiconductor encapsulation, the effect of improving flame retardancy and moisture resistance reliability was certainly obtained, but a new problem occurred. That is, although semiconductor packages in recent years tend to be made thinner, moldability such as deformation of gold wires due to deterioration of fluidity of a resin composition as a sealing material during package molding such as transfer molding occurs. The problem is a significant decrease in
【0008】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、耐湿信頼性および難燃性に優れるとともに、流
動性にも優れた半導体封止用樹脂組成物およびそれを用
いた半導体装置ならびに半導体装置の製法の提供を目的
とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and has a resin composition for semiconductor encapsulation excellent in moisture resistance reliability and flame retardancy as well as excellent fluidity, a semiconductor device using the same, and a semiconductor device using the same. It is intended to provide a manufacturing method of a semiconductor device.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、下記の(イ)〜(ニ)成分を含有する半
導体封止用樹脂組成物を第1の要旨とする。
(イ)熱硬化性樹脂。
(ロ)硬化剤。
(ハ)下記の一般式(1)で表される多面体形状の複合
化金属水酸化物。In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is a semiconductor encapsulating resin composition containing the following components (a) to (d). (A) Thermosetting resin. (B) Curing agent. (C) A polyhedral complex metal hydroxide represented by the following general formula (1).
【化2】
m(Ma Ob )・n(Qd Oe )・cH2 O …(1)
〔上記式(1)において、MとQは互いに異なる金属元
素であり、Qは、周期律表のIVa,Va,VIa, VII
a,VIII,Ib,IIbから選ばれた族に属する金属元素
である。また、m,n,a,b,c,d,eは正数であ
って、互いに同一の値であってもよいし、異なる値であ
ってもよい。〕
(ニ)球状シリカ粉末。Embedded image m (M a O b ) · n (Q d O e ) · cH 2 O (1) [In the above formula (1), M and Q are different metal elements, and Q is a period. Table IVa, Va, VIa, VII
It is a metal element belonging to a group selected from a, VIII, Ib, and IIb. In addition, m, n, a, b, c, d, and e are positive numbers, and may have the same value or different values. ] (D) Spherical silica powder.
【0010】また、本発明は、上記半導体封止用樹脂組
成物を用いて半導体素子を封止してなる半導体装置を第
2の要旨とする。A second aspect of the present invention is a semiconductor device obtained by encapsulating a semiconductor element using the resin composition for encapsulating a semiconductor.
【0011】そして、本発明は、上記半導体封止用樹脂
組成物を用いトランスファー成形法により半導体素子を
樹脂封止して半導体装置を製造する半導体装置の製法、
また上記半導体封止用樹脂組成物からなるシート状封止
材料を用いて半導体装置を製造する半導体装置の製法を
第3の要旨とする。The present invention also provides a method of manufacturing a semiconductor device, in which a semiconductor element is resin-sealed by a transfer molding method using the above-mentioned resin composition for semiconductor sealing.
A third aspect of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device, in which a semiconductor device is manufactured by using a sheet-shaped sealing material made of the above resin composition for semiconductor sealing.
【0012】なお、本発明の半導体封止用樹脂組成物に
おける(ハ)成分の、多面体形状の複合化金属水酸化物
とは、図2に示すような、六角板形状を有するもの、あ
るいは、鱗片状等のように、いわゆる厚みの薄い平板形
状の結晶形状を有するものではなく、縦,横とともに厚
み方向(c軸方向)への結晶成長が大きい、例えば、板
状結晶のものが厚み方向(c軸方向)に結晶成長してよ
り立体的かつ球状に近似させた粒状の結晶形状、例え
ば、略12面体,略8面体,略4面体等の形状を有する
複合化金属水酸化物をいい、通常、これらの混合物であ
る。もちろん、上記多面体形状は、結晶の成長のしかた
以外にも、粉砕や摩砕等によっても多面体の形は変化
し、より立体的かつ球状に近似させることが可能とな
る。この多面体形状の複合化金属水酸化物の結晶形状を
表す走査型電子顕微鏡写真(倍率50000倍)の一例
を図1に示す。このように、本発明では、上記多面体形
状の複合化金属水酸化物を用いることにより、従来のよ
うな六角板形状を有するもの、あるいは、鱗片状等のよ
うに、平板形状の結晶形状を有するものに比べ、樹脂組
成物の流動性の低下を抑制することができる。The complex metal hydroxide having a polyhedral shape, which is the component (c) in the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, has a hexagonal plate shape as shown in FIG. It does not have a so-called thin plate-like crystal shape such as a scaly shape, but has large crystal growth in the thickness direction (c-axis direction) in both the vertical and horizontal directions. For example, a plate crystal has a thickness direction. A complex metal hydroxide having a granular crystal shape that has grown in the (c-axis direction) and is approximated to a more three-dimensional and spherical shape, for example, a dodecahedron, an octahedron, or a tetrahedron. , Usually a mixture of these. Of course, the above-mentioned polyhedron shape can be approximated to a more three-dimensional and spherical shape by changing the shape of the polyhedron by crushing or grinding in addition to the method of growing crystals. FIG. 1 shows an example of a scanning electron micrograph (magnification: 50,000 times) showing the crystal shape of the polyhedral composite metal hydroxide. As described above, in the present invention, by using the polyhedral composite metal hydroxide, a hexagonal plate having a conventional shape or a plate-like crystal shape such as a scale-like shape is used. It is possible to suppress a decrease in the fluidity of the resin composition as compared with the resin.
【0013】本発明の複合化金属水酸化物の形状につい
て、略8面体形状のものを例にしてさらに詳細に説明す
る。すなわち、本発明の複合化金属水酸化物の一例であ
る8面体形状のものは、平行な上下2面の基底面と外周
6面の角錐面とからなり、上記角錐面が上向き傾斜面と
下向き傾斜面とが交互に配設された8面体形状を呈して
いる。The shape of the composite metal hydroxide of the present invention will be described in more detail by taking a substantially octahedral shape as an example. That is, an octahedral shape which is an example of the composite metal hydroxide of the present invention is composed of two parallel base surfaces on the upper and lower sides and six pyramidal surfaces on the outer periphery, and the pyramidal surfaces face upward and inclined. It has an octahedral shape in which inclined surfaces are alternately arranged.
【0014】より詳しく説明すると、従来の厚みの薄い
平板形状の結晶形状を有するものは、例えば、結晶構造
としては六方晶系であり、図3に示すように、ミラー・
ブラベー指数において(00・1)面で表される上下2
面の基底面10と、{10・0}の型面に属する6面の
角筒面11で外周が囲まれた六角柱状である。そして、
〔001〕方向(c軸方向)への結晶成長が少ないた
め、薄い六角柱状を呈している。More specifically, a conventional thin plate-shaped crystal having a crystal shape has, for example, a hexagonal crystal structure, and as shown in FIG.
Upper and lower 2 represented by the (00.1) plane in the Bravais index
It is a hexagonal columnar shape whose outer periphery is surrounded by a base surface 10 of the surface and six square cylindrical surfaces 11 belonging to the {10.0} mold surface. And
Since there is little crystal growth in the [001] direction (c-axis direction), it has a thin hexagonal columnar shape.
【0015】これに対し、本発明の複合化金属水酸化物
は、図4に示すように、結晶成長時の晶癖制御により、
(00・1)面で表される上下2面の基底面12と、
{10・1}の型面に属する6面の角錘面13で外周が
囲まれている。そして、上記角錘面13は、(10・
1)面等の上向き傾斜面13aと、(10・−1)面等
の下向き傾斜面13bとが交互に配設された特殊な晶癖
を有する8面体形状を呈している。また、c軸方向への
結晶成長も従来のものに比べて大きい。図4に示すもの
は、板状に近い形状であるが、さらにc軸方向への結晶
成長が進み、晶癖が顕著に現れて等方的になったものを
図5に示す。このように、本発明の複合化金属水酸化物
は、正8面体に近い形状のものも含むものである。すな
わち、基底面の長軸径と基底面間の厚みとの比率(長軸
径/厚み)は、1〜9が好適である。この長軸径と厚み
との比率の上限値としてより好適なのは、7である。な
お、上記ミラー・ブラベー指数において、「1バー」
は、「−1」と表示した。On the other hand, the composite metal hydroxide of the present invention, as shown in FIG. 4, is obtained by controlling the crystal habit during crystal growth.
Two upper and lower base surfaces 12 represented by the (00 · 1) plane,
The outer periphery is surrounded by six pyramidal surfaces 13 belonging to the {10 · 1} mold surface. The pyramid surface 13 is (10.
It has an octahedral shape having a special crystal habit in which upwardly inclined surfaces 13a such as 1) surfaces and downwardly inclined surfaces 13b such as (10-1) surfaces are alternately arranged. Also, the crystal growth in the c-axis direction is larger than that of the conventional one. Although the shape shown in FIG. 4 is close to a plate shape, FIG. 5 shows that the crystal growth in the c-axis direction further progresses, and the crystal habit becomes prominent and isotropic. As described above, the composite metal hydroxide of the present invention includes one having a shape close to a regular octahedron. That is, the ratio of the major axis diameter of the basal plane to the thickness between the basal planes (major axis diameter / thickness) is preferably 1 to 9. 7 is more preferable as the upper limit value of the ratio of the major axis diameter to the thickness. In addition, in the above-mentioned Miller-Brave index, "1 bar"
Is displayed as "-1".
【0016】このように、本発明の複合化金属水酸化物
が、外周を囲む6つの面が、{10・1}に属する角錘
面であることは、つぎのことからわかる。すなわち、本
発明の複合化金属水酸化物の結晶を、c軸方向から走査
型電子顕微鏡で観察すると、この結晶は、c軸を回転軸
とする3回回転対称を呈している。また、粉末X線回折
による格子定数の測定値を用いた(10・1)面と{1
0・1}の型面との面間角度の計算値が、走査型電子顕
微鏡観察における面間角度の測定値とほぼ一致する。It can be seen from the following that the six surfaces surrounding the outer periphery of the complex metal hydroxide of the present invention are pyramidal surfaces belonging to {10 · 1}. That is, when the crystal of the composite metal hydroxide of the present invention is observed from the c-axis direction with a scanning electron microscope, the crystal exhibits three-fold rotational symmetry with the c-axis as the rotation axis. In addition, the (10 · 1) plane and the {1
The calculated value of the face-to-face angle with the mold surface of 0 · 1} substantially agrees with the measured value of the face-to-face angle in the scanning electron microscope observation.
【0017】さらに、本発明の複合化金属水酸化物は、
粉末X線回折における(110)面のピークの半価幅B
110 と、(001)面のピークの半価幅B001 との比
(B11 0 /B001 )が、1.4以上である。このことか
らも、c軸方向への結晶性が良いことと、厚みが成長し
ていることが確認できる。すなわち、従来の水酸化マグ
ネシウム等の結晶では、c軸方向への結晶が成長してお
らず、(001)面のピークがブロードで半価幅B001
も大きくなる。したがって(B110 /B001 )の価は、
小さくなる。これに対し、本発明の複合化金属水酸化物
では、c軸方向の結晶性が良いために、(001)面の
ピークが鋭く、細くなり、半価幅B001 も小さくなる。
したがって(B110 /B001 )の価が大きくなるのであ
る。Further, the composite metal hydroxide of the present invention is
Half-width B of peak of (110) plane in powder X-ray diffraction
110And the half width B of the peak of the (001) plane001Ratio with
(B11 0/ B001) Is 1.4 or more. This thing
In addition, the crystallinity in the c-axis direction is good and the thickness grows.
Can be confirmed. That is, conventional hydroxide mug
In crystals such as nesium, crystals grow in the c-axis direction.
The peak of the (001) plane is broad and the half width B001
Also grows. Therefore (B110/ B001) Is
Get smaller. On the other hand, the composite metal hydroxide of the present invention
Then, since the crystallinity in the c-axis direction is good, the (001) plane
The peak is sharp and narrow, and the half width B001Also becomes smaller.
Therefore (B110/ B001) Will increase in value
It
【0018】すなわち、本発明者らは、耐湿信頼性およ
び難燃性に優れるとともに、流動性に優れ、良好な成形
性を示す半導体封止用樹脂組成物を得るために一連の研
究を重ねた。その結果、上記流動性の低下の抑制を目的
として縦,横とともに厚み方向への結晶成長の大きい多
面体の複合化金属水酸化物を用いるとともに、充填剤と
して球状シリカ粉末を用いると、両者の併用による樹脂
組成物の流動性の低下が抑制され、優れた成形性が得ら
れること見出し本発明に到達した。That is, the present inventors have conducted a series of studies to obtain a resin composition for semiconductor encapsulation which has excellent moisture resistance reliability and flame retardancy, excellent fluidity and good moldability. . As a result, for the purpose of suppressing the decrease in the above-mentioned fluidity, a polyhedral composite metal hydroxide having a large crystal growth in the thickness direction along with the vertical and horizontal directions is used, and when spherical silica powder is used as a filler, both are used in combination. The inventors have found that the decrease in fluidity of the resin composition due to the above is suppressed and excellent moldability is obtained, and the present invention has been achieved.
【0019】そして、上記多面体形状を有する複合化金
属水酸化物として、前記特定の粒度分布を有する、細か
な粒径の複合化金属水酸化物を用いることにより、さら
に、前記特定の粒度分布を有する球状シリカ粉末を用い
ることにより、非常に優れた流動性の低下抑制がなさ
れ、トランスファー成形時等において問題が生じず、一
層優れた成形性の向上が実現することを突き止めた。By using a complex metal hydroxide having a specific particle size distribution and a fine grain size as the complex metal hydroxide having the polyhedral shape, the specific particle size distribution can be further improved. It has been found that the use of the spherical silica powder has the excellent suppression of deterioration of fluidity, does not cause a problem at the time of transfer molding, etc. and further improves the moldability.
【0020】また、上記複合化金属水酸化物のアスペク
ト比が1〜8である場合には、樹脂組成物の粘度の低下
効果が発揮されて、さらなる成形性の向上が実現する。
そして、上記アスペクト比は1〜8の範囲のなかでも、
好適には1〜7である。When the aspect ratio of the composite metal hydroxide is 1 to 8, the effect of lowering the viscosity of the resin composition is exerted, and the moldability is further improved.
And, within the range of the aspect ratio from 1 to 8,
It is preferably 1 to 7.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described in detail.
【0022】本発明の半導体封止用樹脂組成物は、熱硬
化性樹脂(イ成分)と、硬化剤(ロ成分)と、多面体形
状の複合化金属水酸化物(ハ成分)と、球状シリカ粉末
(ニ成分)を用いて得られるものであり、通常、粉末状
あるいはこれを打錠したタブレット状になっている。ま
たは、樹脂組成物を溶融混練した後、略円柱状等の顆粒
体に成形した顆粒状、さらにシート状に成形したシート
状の封止材料となっている。The resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention comprises a thermosetting resin (component a), a curing agent (component b), a polyhedral complex metal hydroxide (component c), and spherical silica. It is obtained by using a powder (dual component), and is usually in the form of powder or a tablet obtained by tableting this. Alternatively, the resin composition is melt-kneaded and then molded into a granular shape such as a substantially columnar shape, or a sheet-like sealing material formed into a sheet shape.
【0023】上記熱硬化性樹脂(イ成分)としては、エ
ポキシ樹脂,ポリマレイミド樹脂,不飽和ポリエステル
樹脂,フェノール樹脂等があげられる。特に、本発明に
おいてはエポキシ樹脂,ポリマレイミド樹脂を用いるこ
とが好ましい。Examples of the thermosetting resin (component (a)) include epoxy resin, polymaleimide resin, unsaturated polyester resin and phenol resin. Particularly, in the present invention, it is preferable to use an epoxy resin or a polymaleimide resin.
【0024】上記エポキシ樹脂としては、特に限定する
ものではなく従来公知のものが用いられる。例えば、ビ
スフェノールA型,フェノールノボラック型,クレゾー
ルノボラック型,ビフェニル型等があげられる。The above-mentioned epoxy resin is not particularly limited and conventionally known ones can be used. For example, bisphenol A type, phenol novolac type, cresol novolac type, biphenyl type and the like can be mentioned.
【0025】そして、上記エポキシ樹脂のうちビフェニ
ル型エポキシ樹脂は、下記の一般式(2)で表される。Of the above epoxy resins, the biphenyl type epoxy resin is represented by the following general formula (2).
【0026】[0026]
【化3】 [Chemical 3]
【0027】上記一般式(2)中のR1 〜R4 で表され
る、−H(水素)または炭素数1〜5のアルキル基のう
ち、上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、
sec−ブチル基、tert−ブチル基等の直鎖状また
は分岐状の低級アルキル基があげられ、特にメチル基が
好ましく、上記R1 〜R4 は互いに同一であっても異な
っていてもよい。なかでも、低吸湿性および反応性とい
う観点から、上記R1 〜R4 が全てメチル基である下記
の式(3)で表される構造のビフェニル型エポキシ樹脂
を用いることが特に好適である。Of —H (hydrogen) or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms represented by R 1 to R 4 in the general formula (2), the alkyl group is a methyl group, an ethyl group, Propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group,
Examples thereof include linear or branched lower alkyl groups such as sec-butyl group and tert-butyl group, particularly preferably methyl group, and R 1 to R 4 may be the same or different. Among them, from the viewpoint of low hygroscopicity and reactivity, it is particularly preferable to use a biphenyl type epoxy resin having a structure represented by the following formula (3) in which all of R 1 to R 4 are methyl groups.
【0028】[0028]
【化4】 [Chemical 4]
【0029】また、上記ポリマレイミド樹脂としては、
特に限定するものではなく従来公知のものが用いられ、
1分子中に2個以上のマレイミド基を有するものであ
る。例えば、N,N′−4,4′−ジフェニルメタンビ
スマレイミド、2,2−ビス−〔4−(4−マレイミド
フェノキシ)フェニル〕プロパン等があげられる。Further, as the polymaleimide resin,
A conventionally known one is used without particular limitation,
It has two or more maleimide groups in one molecule. For example, N, N'-4,4'-diphenylmethane bismaleimide, 2,2-bis- [4- (4-maleimidophenoxy) phenyl] propane and the like can be mentioned.
【0030】上記熱硬化性樹脂(イ成分)とともに用い
られる硬化剤(ロ成分)としては、例えば、フェノール
樹脂,酸無水物,アミン化合物等従来公知のものが用い
られる。そして、上記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂
を用いる場合、フェノール樹脂が好適に用いられる。上
記フェノール樹脂としては、フェノールノボラック、ク
レゾールノボラック、ビスフェノールA型ノボラック、
ナフトールノボラックおよびフェノールアラルキル樹脂
等があげられる。そして、上記エポキシ樹脂としてビフ
ェニル型エポキシ樹脂を用いる場合には、その硬化剤と
してフェノールアラルキル樹脂を用いることが好まし
い。As the curing agent (b) used together with the thermosetting resin (b), conventionally known compounds such as phenol resin, acid anhydride and amine compound are used. When an epoxy resin is used as the thermosetting resin, a phenol resin is preferably used. Examples of the phenol resin include phenol novolac, cresol novolac, bisphenol A type novolac,
Examples include naphthol novolac and phenol aralkyl resin. When a biphenyl type epoxy resin is used as the epoxy resin, it is preferable to use a phenol aralkyl resin as the curing agent.
【0031】また、熱硬化性樹脂としてポリマレイミド
樹脂を用いる際の硬化剤としては、特に限定するもので
はなく従来公知のものが用いられる。例えば、上記エポ
キシ樹脂用硬化剤をハロゲン化アリルとアルカリの存在
下で反応させて得られるアルケニルフェノール類やアミ
ン類があげられる。The curing agent used when the polymaleimide resin is used as the thermosetting resin is not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Examples thereof include alkenylphenols and amines obtained by reacting the above epoxy resin curing agent with an allyl halide in the presence of an alkali.
【0032】そして、上記熱硬化性樹脂(イ成分)がエ
ポキシ樹脂であり、上記硬化剤(ロ成分)がフェノール
樹脂である場合の両者の含有割合は、上記エポキシ樹脂
中のエポキシ基1当量当たり、フェノール樹脂中の水酸
基が0.7〜1.3当量となるように設定することが好
ましく、なかでも0.9〜1.1当量となるよう設定す
ることが特に好ましい。When the thermosetting resin (a component) is an epoxy resin and the curing agent (b component) is a phenol resin, the content ratio of both is 1 equivalent of epoxy group in the epoxy resin. The hydroxyl group in the phenol resin is preferably set to 0.7 to 1.3 equivalents, and particularly preferably set to 0.9 to 1.1 equivalents.
【0033】上記熱硬化性樹脂(イ成分)および硬化剤
(ロ成分)とともに用いられる複合化金属水酸化物(ハ
成分)は、下記の一般式(1)で表され、かつ結晶形状
が多面体形状を有するものである。The composite metal hydroxide (component (c)) used together with the thermosetting resin (component (a)) and the curing agent (component (b)) is represented by the following general formula (1) and has a polyhedral crystal shape. It has a shape.
【0034】[0034]
【化5】
m(Ma Ob )・n(Qd Oe )・cH2 O …(1)
〔上記式(1)において、MとQは互いに異なる金属元
素であり、Qは、周期律表のIVa,Va,VIa, VII
a,VIII,Ib,IIbから選ばれた族に属する金属元素
である。また、m,n,a,b,c,d,eは正数であ
って、互いに同一の値であってもよいし、異なる値であ
ってもよい。〕Embedded image m (M a O b ) · n (Q d O e ) · cH 2 O (1) [In the above formula (1), M and Q are different metal elements, and Q is a period. Table IVa, Va, VIa, VII
It is a metal element belonging to a group selected from a, VIII, Ib, and IIb. In addition, m, n, a, b, c, d, and e are positive numbers, and may have the same value or different values. ]
【0035】上記一般式(1)で表される複合化金属水
酸化物に関して、式(1)中の金属元素を示すMとして
は、Al,Mg,Ca,Ni,Co,Sn,Zn,C
u,Fe,Ti,B等があげられる。Regarding the complex metal hydroxide represented by the general formula (1), M representing the metal element in the formula (1) is Al, Mg, Ca, Ni, Co, Sn, Zn, C.
Examples include u, Fe, Ti, B and the like.
【0036】また、上記一般式(1)で表される複合化
金属水酸化物中のもう一つの金属元素を示すQは、周期
律表のIVa,Va,VIa, VIIa,VIII,Ib,IIbか
ら選ばれた族に属する金属である。例えば、鉄,コバル
ト,ニッケル,パラジウム,銅,亜鉛等があげられ、単
独でもしくは2種以上併せて選択される。Q representing another metal element in the complex metal hydroxide represented by the general formula (1) is IVa, Va, VIa, VIIa, VIII, Ib, IIb in the periodic table. It is a metal belonging to the group selected from. For example, iron, cobalt, nickel, palladium, copper, zinc and the like can be mentioned, and they are selected alone or in combination of two or more.
【0037】このような結晶形状が多面体形状を有する
複合化金属水酸化物は、例えば、複合化金属水酸化物の
製造工程における各種条件等を制御することにより、
縦,横とともに厚み方向(c軸方向)への結晶成長が大
きい、所望の多面体形状、例えば、略12面体、略8面
体、略4面体等の形状を有する複合化金属水酸化物を得
ることができる。The composite metal hydroxide having such a polyhedral crystal shape can be prepared, for example, by controlling various conditions in the production process of the composite metal hydroxide.
To obtain a complex metal hydroxide having a desired polyhedron shape in which crystal growth is large in the thickness direction (c-axis direction) in the vertical and horizontal directions, for example, a substantially dodecahedron, a substantially octahedron, a substantially tetrahedron, etc. You can
【0038】本発明に用いられる多面体形状の複合化金
属水酸化物は、その一例として結晶外形が略8面体の多
面体構造を示し、アスペクト比が1〜8程度、好ましく
は1〜7、特に好ましくは1〜4に調整されたもので、
例えば、式(1)中の、M=Mg,Q=Znの場合につ
いて述べると、つぎのようにして作製することができ
る。すなわち、まず、水酸化マグネシウム水溶液に硝酸
亜鉛化合物を添加し、原料となる部分複合化金属水酸化
物を作製する。ついで、この原料を、800〜1500
℃の範囲で、より好ましくは1000〜1300℃の範
囲で焼成することにより、複合化金属酸化物を作製す
る。この複合化金属酸化物は、m(MgO)・n(Zn
O)の組成で示されるが、さらにカルボン酸、カルボン
酸の金属塩、無機酸および無機酸の金属塩からなる群か
ら選ばれた少なくとも一種を上記複合化金属酸化物に対
して約0.1〜6mol%共存する水媒体中の系で強攪
拌しながら40℃以上の温度で水和反応させることによ
り、m(MgO)・n(ZnO)・cH2 Oで示され
る、本発明の多面体形状を有する複合化金属水酸化物を
作製することができる。The polyhedral composite metal hydroxide used in the present invention has, for example, a polyhedral structure having a crystal outline of an octahedron and an aspect ratio of about 1 to 8, preferably 1 to 7, and particularly preferably. Is adjusted to 1 to 4,
For example, when the case of M = Mg and Q = Zn in the formula (1) is described, it can be manufactured as follows. That is, first, a zinc nitrate compound is added to an aqueous magnesium hydroxide solution to prepare a partially composite metal hydroxide as a raw material. Then, this raw material, 800 ~ 1500
A composite metal oxide is produced by firing in the range of 1000C, more preferably in the range of 1000 to 1300C. This composite metal oxide is m (MgO) .n (Zn
O), but at least one selected from the group consisting of a carboxylic acid, a metal salt of a carboxylic acid, an inorganic acid and a metal salt of an inorganic acid is added in an amount of about 0.1 by hydration reaction in the strong stirring 40 ° C. above the temperature in the system of aqueous medium coexisting ~6mol%, m (MgO) · n (ZnO) · cH represented by 2 O, polyhedral shape of the present invention It is possible to produce a composite metal hydroxide having
【0039】上記製法において、原料としては、上述し
た方法で得られる部分複合化金属水酸化物だけでなく、
例えば、共沈法によって得られる複合化金属水酸化物,
水酸化マグネシウムとZnの混合物,酸化マグネシウム
とZn酸化物の混合物,炭酸マグネシウムとZn炭酸塩
との混合物等も用いることができる。また、水和反応時
の攪拌は、均一性や分散性の向上、カルボン酸、カルボ
ン酸の金属塩、無機酸および無機酸の金属塩からなる群
から選ばれた少なくとも一種との接触効率向上等のた
め、強攪拌が好ましく、さらに強力な高剪断攪拌であれ
ばなお好ましい。このような攪拌は、例えば、回転羽根
式の攪拌機において、回転羽根の周速を5m/s以上と
して行うのが好ましい。In the above-mentioned production method, not only the partially composite metal hydroxide obtained by the above-mentioned method as a raw material but also the
For example, a complex metal hydroxide obtained by a coprecipitation method,
A mixture of magnesium hydroxide and Zn, a mixture of magnesium oxide and Zn oxide, a mixture of magnesium carbonate and Zn carbonate, and the like can also be used. Further, stirring during the hydration reaction improves homogeneity and dispersibility, improves contact efficiency with at least one selected from the group consisting of carboxylic acids, metal salts of carboxylic acids, inorganic acids and metal salts of inorganic acids, etc. Therefore, strong stirring is preferable, and more powerful high shear stirring is more preferable. Such stirring is preferably carried out, for example, in a rotary blade type stirrer at a peripheral speed of the rotary blade of 5 m / s or more.
【0040】上記カルボン酸としては、特に限定される
ものではないが、好ましくはモノカルボン酸、オキシカ
ルボン酸(オキシ酸)等があげられる。上記モノカルボ
ン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪
酸、吉草酸、カプロン酸、アクリル酸、クロトン酸等が
あげられ、上記オキシカルボン酸(オキシ酸)として
は、例えば、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、
α−オキシ酪酸、グリセリン酸、サリチル酸、安息香
酸、没食子酸等があげられる。また、上記カルボン酸の
金属塩としては、特に限定されるものではないが、好ま
しくは酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛等があげられる。そ
して、上記無機酸としては、特に限定されるものではな
いが、好ましくは硝酸、塩酸等があげられる。また、上
記無機酸の金属塩としては、特に限定されるものではな
いが、好ましくは硝酸マグネシウム、硝酸亜鉛等があげ
られる。The carboxylic acid is not particularly limited, but monocarboxylic acid, oxycarboxylic acid (oxy acid) and the like are preferable. Examples of the monocarboxylic acid include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, acrylic acid, crotonic acid, and the like, and examples of the oxycarboxylic acid (oxyacid) include glycolic acid, Lactic acid, hydroacrylic acid,
Examples include α-oxybutyric acid, glyceric acid, salicylic acid, benzoic acid and gallic acid. The metal salt of the carboxylic acid is not particularly limited, but magnesium acetate, zinc acetate and the like are preferable. The inorganic acid is not particularly limited, but nitric acid, hydrochloric acid and the like are preferable. The metal salt of the inorganic acid is not particularly limited, but magnesium nitrate, zinc nitrate and the like are preferable.
【0041】上記多面体形状を有する複合化金属水酸化
物の具体的な代表例としては、sMgO・(1−s)N
iO・cH2 O〔0<s<1、0<c≦1〕、sMgO
・(1−s)ZnO・cH2 O〔0<s<1、0<c≦
1〕、sAl2 O3 ・(1−s)Fe2 O3 ・cH2 O
〔0<s<1、0<c≦3〕等があげられる。なかで
も、酸化マグネシウム・酸化ニッケルの水和物、酸化マ
グネシウム・酸化亜鉛の水和物が特に好ましく用いられ
る。A typical representative example of the complexed metal hydroxide having the above polyhedral shape is sMgO. (1-s) N.
iO · cH 2 O [0 <s <1, 0 <c ≦ 1], sMgO
・ (1-s) ZnO · cH 2 O [0 <s <1, 0 <c ≦
1], sAl 2 O 3 · (1-s) Fe 2 O 3 · cH 2 O
[0 <s <1, 0 <c ≦ 3] and the like. Among them, magnesium oxide / nickel oxide hydrate and magnesium oxide / zinc oxide hydrate are particularly preferably used.
【0042】そして、上記多面体形状を有する複合化金
属水酸化物(ハ成分)としては、下記に示す粒度分布
(A)〜(C)を有することが好ましい。なお、下記に
示す粒度分布の測定には、レーザー式粒度測定機を使用
する。
(A)粒径1.3μm未満のものが10〜35重量%。
(B)粒径1.3〜2.0μm未満のものが50〜65
重量%。
(C)粒径2.0μm以上のものが10〜30重量%。The complex metal hydroxide having the polyhedral shape (component (c)) preferably has the following particle size distributions (A) to (C). A laser-type particle size analyzer is used for measuring the particle size distribution shown below. (A) 10 to 35% by weight of particles having a particle size of less than 1.3 μm. (B) Particles having a particle size of 1.3 to less than 2.0 μm are 50 to 65
weight%. (C) 10 to 30% by weight of particles having a particle size of 2.0 μm or more.
【0043】上記粒度分布において、粒度分布(A)の
粒径1.3μm未満のものが10重量%未満の場合は、
難燃性の効果が乏しくなり、逆に35重量%を超え多く
なると、流動性が損なわれる傾向がみられるようにな
る。また、粒度分布(C)の2.0μm以上のものが1
0重量%未満では、流動性が低下し、逆に30重量%を
超え多くなると、難燃性の効果が乏しくなる傾向がみら
れる。なお、上記粒度分布(A)における粒径の通常の
下限値は0.1μmであり、上記粒度分布(C)におけ
る粒径の通常の上限値は15μmである。In the above particle size distribution, when the particle size distribution (A) having a particle size of less than 1.3 μm is less than 10% by weight,
If the effect of flame retardancy becomes poor and conversely the amount exceeds 35% by weight, fluidity tends to be impaired. In addition, the particle size distribution (C) of 2.0 μm or more is 1
If it is less than 0% by weight, the fluidity tends to decrease, and conversely if it exceeds 30% by weight, the flame retardant effect tends to be poor. The usual lower limit of the particle size in the particle size distribution (A) is 0.1 μm, and the usual lower limit of the particle size in the particle size distribution (C) is 15 μm.
【0044】そして、上記(ハ)成分である多面体形状
の複合化金属水酸化物では、上記粒度分布(A)〜
(C)に加えて、その最大粒径が10μm以下であるこ
とが好ましい。特に好ましくは最大粒径が6μm以下で
ある。すなわち、最大粒径が10μmを超えると、難燃
性を有するために多くの量を必要とするようになる傾向
がみられるからである。In the polyhedral composite metal hydroxide which is the component (C), the particle size distribution (A) to
In addition to (C), the maximum particle size is preferably 10 μm or less. Particularly preferably, the maximum particle size is 6 μm or less. That is, when the maximum particle size exceeds 10 μm, there is a tendency that a large amount is required to have flame retardancy.
【0045】さらに、上記(ハ)成分である多面体形状
の複合化金属水酸化物の比表面積が2.0〜4.0m2
/gの範囲であることが好ましい。なお、上記(ハ)成
分の比表面積の測定は、BET吸着法により測定され
る。Further, the specific surface area of the polyhedral composite metal hydroxide which is the above-mentioned component (C) has a specific surface area of 2.0 to 4.0 m 2.
It is preferably in the range of / g. The specific surface area of the component (c) is measured by the BET adsorption method.
【0046】また、上記多面体形状を有する複合化金属
水酸化物(ハ成分)のアスペクト比は、通常、1〜8、
好ましくは1〜7、特に好ましくは1〜4である。ここ
でいうアスペクト比とは、複合化金属水酸化物の長径と
短径との比で表したものである。すなわち、アスペクト
比が8を超えると、この複合化金属水酸化物を含有する
樹脂組成物が溶融したときの粘度低下に対する効果が乏
しくなる。そして、本発明の半導体封止用樹脂組成物の
構成成分として用いられる場合には、一般的に、アスペ
クト比が1〜4のものが用いられる。The aspect ratio of the composite metal hydroxide (ha component) having the above polyhedral shape is usually 1 to 8,
It is preferably 1 to 7, and particularly preferably 1 to 4. The aspect ratio here is expressed by the ratio of the major axis and the minor axis of the composite metal hydroxide. That is, when the aspect ratio exceeds 8, the effect of decreasing the viscosity when the resin composition containing the complexed metal hydroxide is melted becomes poor. When used as a constituent component of the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, those having an aspect ratio of 1 to 4 are generally used.
【0047】なお、本発明においては、上記(ハ)成分
である多面体形状の複合化金属水酸化物とともに従来の
薄平板形状の複合化金属水酸化物を併用することができ
る。そして、本発明の半導体封止用樹脂組成物が溶融し
たときの粘度低下および流動性の効果の発現という点か
ら、用いられる複合化金属水酸化物全体(従来の薄平板
形状を含む)中の、多面体形状の複合化金属水酸化物の
占める割合を30〜100重量%の範囲に設定すること
が好ましい。すなわち、多面体形状の複合化金属水酸化
物の占める割合が30重量%未満では樹脂組成物の粘度
低下の効果および流動性の向上効果が乏しくなる。In the present invention, a conventional thin plate-shaped composite metal hydroxide can be used together with the polyhedral composite metal hydroxide which is the component (C). Then, from the viewpoint of decreasing the viscosity and exhibiting the effect of fluidity when the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is melted, the total amount of the composite metal hydroxide used (including the conventional thin flat plate shape) is It is preferable to set the proportion of the polyhedral complex metal hydroxide in the range of 30 to 100% by weight. That is, when the proportion of the polyhedral complex metal hydroxide is less than 30% by weight, the effect of decreasing the viscosity of the resin composition and the effect of improving the fluidity become poor.
【0048】上記多面体形状を有する複合化金属水酸化
物(ハ成分)を含む複合化金属水酸化物の含有量は、樹
脂組成物全体の1〜30重量%、特には2〜28重量%
の範囲に設定することが好ましく、この含有量の範囲内
でその優れた難燃化効果を発揮することができる。すな
わち、上記複合化金属水酸化物が1重量%未満では難燃
化効果が不充分となり、30重量%を超えると、樹脂組
成物硬化体中の塩素イオン濃度が高くなるということか
ら耐湿信頼性が低下する傾向がみられるからである。The content of the complex metal hydroxide containing the complex metal hydroxide (ha component) having the above polyhedron shape is 1 to 30% by weight, particularly 2 to 28% by weight of the whole resin composition.
It is preferable to set in the range of, and the excellent flame retarding effect can be exhibited within the range of this content. That is, when the content of the complexed metal hydroxide is less than 1% by weight, the flame retarding effect becomes insufficient, and when it exceeds 30% by weight, the chlorine ion concentration in the cured resin composition becomes high, so that the moisture resistance reliability is high. This is because there is a tendency of decreasing.
【0049】そして、上記イ〜ハ成分とともに用いられ
る球状シリカ粉末(ニ成分)としては、球状溶融シリカ
粉末、あるいは摩砕処理したシリカ粉末があげられる。
なかでも、より一層良好な流動性が得られるという点か
ら上記球状溶融シリカ粉末を用いることが好ましい。The spherical silica powder (component (d)) used together with the above-mentioned components (a) to (c) may be spherical fused silica powder or milled silica powder.
Above all, it is preferable to use the above spherical fused silica powder from the viewpoint that even better fluidity can be obtained.
【0050】また、上記球状シリカ粉末(ニ成分)にお
ける球状の度合いとして、真円度が0.7〜1.0であ
ることが好ましい。特に好ましくは真円度が0.9〜
1.0である。上記真円度が0.7〜1.0であると
は、つぎに説明する真円度の定義において、0.7〜
1.0となる、より真円に近いものが用いられるという
ことである。上記真円度は、つぎのようにして算出され
る。すなわち、真円度の測定対象となる対象物の投影像
1〔図6(a)参照〕において、その実面積をαとし、
上記投影像1の周囲の長さをPMとした場合、上記投影
像1と周囲の長さが同じPMとなる真円の投影像2〔図
6(b)参照〕を想定する。そして、上記投影像2の面
積α′を算出する。その結果、上記投影像1の実面積α
と投影像2の面積α′の比(α/α′)が真円度を示
し、この値(α/α′)は下記の数式(1)により算出
される。したがって、真円度が1.0とは、この定義か
らも明らかなように、真円であるといえる。そして、対
象物の外周に凹凸が多ければ多いほどその真円度は1.
0よりも順次小さくなる。The roundness of the spherical silica powder (dual component) is preferably 0.7 to 1.0. Particularly preferably, the roundness is 0.9 to
It is 1.0. The circularity of 0.7 to 1.0 means 0.7 to 1.0 in the definition of circularity described below.
It means that the one that is closer to a perfect circle, which is 1.0, is used. The roundness is calculated as follows. That is, in the projected image 1 of the object whose circularity is to be measured (see FIG. 6A), its real area is α,
When the perimeter of the projection image 1 is PM, a projection image 2 of a perfect circle having the same perimeter as the projection image 1 (see FIG. 6B) is assumed. Then, the area α ′ of the projected image 2 is calculated. As a result, the actual area α of the projected image 1 is
And the ratio (α / α ′) of the area α ′ of the projected image 2 indicates the roundness, and this value (α / α ′) is calculated by the following mathematical expression (1). Therefore, a circularity of 1.0 can be said to be a perfect circle, as is clear from this definition. And, the more the outer circumference of the object is, the more roundness is 1.
It gradually becomes smaller than zero.
【0051】[0051]
【数1】 [Equation 1]
【0052】つぎに、上記球状シリカ粉末(ニ成分)で
は、下記に示す粒度分布(a)〜(c)を有しているこ
とが好ましい。なお、下記に示す粒度分布の測定には、
前記複合化金属水酸化物と同様、レーザー式粒度測定機
を使用する。
(a)粒径3μm未満のものが10〜25重量%。
(b)粒径3μm以上15μm未満のものが5〜35重
量%。
(c)粒径15μm以上200μm以下のものが40〜
85重量%。Next, the spherical silica powder (dual component) preferably has the particle size distributions (a) to (c) shown below. In addition, in the measurement of the particle size distribution shown below,
As with the complexed metal hydroxide, a laser particle sizer is used. (A) 10 to 25% by weight of particles having a particle size of less than 3 μm. (B) 5 to 35% by weight of particles having a particle size of 3 μm or more and less than 15 μm. (C) 40 to 50 μm or more and 200 μm or less
85% by weight.
【0053】すなわち、球状シリカ粉末(ニ成分)が上
記粒度分布(a)〜(c)を有することにより、得られ
るエポキシ樹脂組成物の流動性がより一層優れたものと
なる。なお、平均粒径は12〜55μmの範囲を有する
ものを用いることが好ましい。That is, when the spherical silica powder (dual component) has the particle size distributions (a) to (c), the fluidity of the obtained epoxy resin composition is further improved. In addition, it is preferable to use those having an average particle diameter in the range of 12 to 55 μm.
【0054】さらに、上記球状シリカ粉末以外に、無機
質充填剤として、従来公知の各種充填剤を用いることも
できる。例えば、石英ガラス粉末、タルク、アルミナ粉
末、炭酸カルシウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素およびカ
ーボンブラック粉末等があげられる。これらは単独でも
しくは2種以上併せて用いられる。In addition to the above spherical silica powder, various conventionally known fillers can be used as the inorganic filler. Examples thereof include quartz glass powder, talc, alumina powder, calcium carbonate, boron nitride, silicon nitride and carbon black powder. These may be used alone or in combination of two or more.
【0055】上記球状シリカ粉末(ニ成分)の含有量に
関しては、この球状シリカ粉末に上記他の無機質充填剤
および複合化金属水酸化物(多面体形状を有する複合化
金属水酸化物および場合により使用される従来の薄平板
形状の複合化金属水酸化物)を加算した無機物全体の合
計量が、半導体封止用樹脂組成物全体の60〜92重量
%となるよう設定することが好ましい。特に好ましくは
70〜90重量%である。すなわち、無機物全体量が6
0重量%を下回ると難燃性が低下する傾向がみられるか
らである。Regarding the content of the spherical silica powder (dual component), the spherical silica powder is added to the other inorganic filler and the complex metal hydroxide (compound metal hydroxide having a polyhedral shape and optionally used). It is preferable to set the total amount of all the inorganic substances including the conventional thin plate-shaped composite metal hydroxide) to be 60 to 92% by weight of the whole semiconductor encapsulating resin composition. Particularly preferably, it is 70 to 90% by weight. That is, the total amount of inorganic substances is 6
This is because if it is less than 0% by weight, the flame retardancy tends to decrease.
【0056】なお、本発明に係る半導体封止用樹脂組成
物には、上記イ〜ニ成分以外に、硬化促進剤、顔料、離
型剤、表面処理剤、可撓性付与剤等を必要に応じて適宜
に添加することができる。The semiconductor encapsulating resin composition according to the present invention requires a curing accelerator, a pigment, a release agent, a surface treatment agent, a flexibility-imparting agent, etc., in addition to the above-mentioned components (i)-(d). It can be added as appropriate.
【0057】上記硬化促進剤としては、従来公知のも
の、例えば、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)
ウンデセン−7、トリエチレンジアミン等の三級アミノ
類、2−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリ
フェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテト
ラフェニルボレート等のリン系硬化促進剤等があげられ
る。The above-mentioned curing accelerator is a conventionally known one, for example, 1,8-diaza-bicyclo (5,4,0).
Examples include tertiary aminos such as undecene-7 and triethylenediamine, imidazoles such as 2-methylimidazole, and phosphorus-based curing accelerators such as triphenylphosphine and tetraphenylphosphonium tetraphenylborate.
【0058】上記顔料としては、カーボンブラック、酸
化チタン等があげられる。また、上記離型剤としては、
ポリエチレンワックス、パラフィンや脂肪酸エステル、
脂肪酸塩等があげられる。Examples of the pigment include carbon black and titanium oxide. Further, as the release agent,
Polyethylene wax, paraffin and fatty acid ester,
Examples include fatty acid salts.
【0059】さらに、上記表面処理剤としては、シラン
カップリング剤等のカップリング剤があげられる。ま
た、上記可撓性付与剤としては、シリコーン樹脂やブタ
ジエン−アクリロニトリルゴム等があげられる。Furthermore, examples of the surface treatment agent include coupling agents such as silane coupling agents. Examples of the flexibility-imparting agent include silicone resin and butadiene-acrylonitrile rubber.
【0060】また、本発明に係る半導体封止用樹脂組成
物では、上記各成分に加えてさらに有機系難燃剤あるい
は赤リン系難燃剤を併用すると、上記多面体形状を有す
る複合化金属水酸化物(ハ成分)を含有する複合化金属
水酸化物の使用量を低減させることができ好ましい。上
記有機系難燃剤としては、含窒素有機化合物、含リン有
機化合物、ホスファゼン系化合物等があげられるが、特
に含窒素有機化合物が好ましく用いられる。In addition, in the resin composition for semiconductor encapsulation according to the present invention, when an organic flame retardant or a red phosphorus flame retardant is used in combination with the above components, the composite metal hydroxide having the above polyhedral shape is obtained. It is preferable because the amount of the complexed metal hydroxide containing (C) can be reduced. Examples of the organic flame retardant include nitrogen-containing organic compounds, phosphorus-containing organic compounds, phosphazene-based compounds, and the like, and nitrogen-containing organic compounds are particularly preferably used.
【0061】上記含窒素有機化合物としては、例えば、
メラミン誘導体、シアヌレート誘導体、イソシアヌレー
ト誘導体等の複素環骨格を有する化合物があげられる。
これら有機系難燃剤は単独でもしくは2種以上併せて用
いられる。Examples of the nitrogen-containing organic compound include:
Examples thereof include compounds having a heterocyclic skeleton such as a melamine derivative, a cyanurate derivative, and an isocyanurate derivative.
These organic flame retardants may be used alone or in combination of two or more.
【0062】上記有機系難燃剤は、前記複合化金属水酸
化物と予め機械的に混合した後配合してもよいし、有機
系難燃剤を溶剤に溶解してこれに前記複合化金属水酸化
物を添加して脱溶剤し表面処理したものを用いてもよ
い。The above-mentioned organic flame retardant may be blended after being mechanically mixed with the above-mentioned composite metal hydroxide in advance, or the organic flame-retardant may be dissolved in a solvent and added thereto. You may use the thing which added the thing and desolvated and surface-treated.
【0063】そして、上記有機系難燃剤の含有量は、前
記複合化金属水酸化物の使用量(多面体形状の複合化金
属水酸化物と場合により使用される従来の薄平板形状の
複合化金属水酸化物の合計量)の1〜10重量%の範囲
に設定することが好ましい。特に好ましくは1〜5重量
%である。The content of the organic flame retardant is determined by the amount of the composite metal hydroxide used (the polyhedral composite metal hydroxide and the conventional thin flat plate composite metal used as the case may be). It is preferable to set it in the range of 1 to 10% by weight of the total amount of hydroxide). It is particularly preferably 1 to 5% by weight.
【0064】一方、上記赤リン系難燃剤としては、赤リ
ン粉末、あるいはこの赤リン粉末表面を各種有機物,無
機物で保護コートした赤リン粉末をあげることができ
る。そして、上記赤リン系難燃剤の含有量は、上記有機
系難燃剤の場合と同様、前記複合化金属水酸化物の使用
量(多面体形状の複合化金属水酸化物と場合により使用
される従来の薄平板形状の複合化金属水酸化物の合計
量)の1〜10重量%の範囲に設定することが好まし
く、特に好ましくは1〜5重量%である。On the other hand, examples of the above-mentioned red phosphorus flame retardant include red phosphorus powder, or red phosphorus powder whose surface is coated with various organic or inorganic substances. The content of the red phosphorus flame retardant is the same as in the case of the organic flame retardant, the amount of the complex metal hydroxide used (conventionally used in the case of polyhedral complex metal hydroxide). It is preferable to set it in the range of 1 to 10% by weight, and particularly preferably 1 to 5% by weight of the total amount of the thin plate-shaped composite metal hydroxide.
【0065】そして、本発明に係る半導体封止用樹脂組
成物において、前記イ〜ニ成分を含む各成分の好適な組
み合わせは、つぎのとおりである。すなわち、熱硬化性
樹脂(イ成分)としては、エポキシ樹脂、なかでも、流
動性が良好であるという点からビフェニル系エポキシ樹
脂が好ましく、また硬化剤(ロ成分)としては、その流
動性という観点からフェノールアラルキル樹脂が好まし
い。そして、前記多面体形状の複合化金属水酸化物(ハ
成分)として、前記特定の粒度分布(A)〜(C)を有
する複合化金属水酸化物とともに、球状シリカ粉末(ニ
成分)として、前記特定の粒度分布(a)〜(c)を有
する高い真円度の球状シリカ粉末(ニ成分)を用いるこ
とが好ましい。さらに、これら各成分に加えて、上記の
ような複合化金属水酸化物を用いた場合、離型性が低下
する傾向がみられることから、ワックス類、特に酸価3
0以上(通常の上限値は200)という高酸価のポリエ
チレン系ワックスまたはエステル系ワックスを用いるこ
とが好ましい。Then, in the resin composition for semiconductor encapsulation according to the present invention, suitable combinations of the respective components including the above-mentioned components (i)-(d) are as follows. That is, as the thermosetting resin (a component), an epoxy resin is preferable, and among them, a biphenyl epoxy resin is preferable from the viewpoint of good fluidity, and as the curing agent (b component), a viewpoint of its fluidity. Therefore, phenol aralkyl resin is preferable. Then, as the polyhedral composite metal hydroxide (C component), as a spherical silica powder (D component), together with the composite metal hydroxide having the specific particle size distributions (A) to (C), It is preferable to use spherical silica powder (dual component) having high roundness and having a specific particle size distribution (a) to (c). Further, when the above-mentioned complexed metal hydroxide is used in addition to each of these components, the releasability tends to decrease, so that waxes, particularly acid value 3 are used.
It is preferable to use a polyethylene wax or ester wax having a high acid value of 0 or more (usually the upper limit is 200).
【0066】本発明に係る半導体封止用樹脂組成物は、
例えばつぎのようにして製造することができる。すなわ
ち、熱硬化性樹脂(イ成分),硬化剤(ロ成分),多面
体形状の複合化金属水酸化物(ハ成分),球状シリカ粉
末(ニ成分)および必要に応じて他の添加剤を所定の割
合で配合する。つぎに、この混合物をミキシングロール
機等の混練機を用いて加熱状態で溶融混練し、これを室
温に冷却する。そして、公知の手段によって粉砕し、必
要に応じて打錠するという一連の工程によって目的とす
る半導体封止用樹脂組成物を製造することができる。The resin composition for semiconductor encapsulation according to the present invention is
For example, it can be manufactured as follows. That is, a thermosetting resin (a component), a curing agent (a component), a polyhedral complex metal hydroxide (a component), a spherical silica powder (a component), and other additives as required are prescribed. Blend in the ratio of. Next, this mixture is melt-kneaded in a heated state using a kneading machine such as a mixing roll machine, and this is cooled to room temperature. Then, the desired resin composition for encapsulating a semiconductor can be manufactured by a series of steps of pulverization by known means and tableting as necessary.
【0067】あるいは、上記半導体封止用樹脂組成物の
混合物を混練機に導入して溶融状態で混練した後、これ
を略円柱状の顆粒体に連続的に成形するという一連の工
程によって顆粒状の半導体封止用樹脂組成物を製造する
ことができる。Alternatively, the mixture of the above-mentioned resin composition for semiconductor encapsulation is introduced into a kneading machine, kneaded in a molten state, and then continuously molded into a substantially columnar granular body by a series of steps. The semiconductor encapsulating resin composition can be produced.
【0068】さらに、上記半導体封止用樹脂組成物の混
合物をパレット上に受け入れし、これを冷却後、プレス
圧延,ロール圧延,あるいは溶媒を混合したものを塗工
してシート化する等の方法によりシート状の半導体封止
用樹脂組成物を製造することができる。Further, a method of receiving a mixture of the above-mentioned resin composition for semiconductor encapsulation on a pallet and cooling it, followed by press rolling, roll rolling, or coating with a mixture of solvents to form a sheet, etc. Thus, a sheet-shaped resin composition for encapsulating a semiconductor can be manufactured.
【0069】このようにして得られる半導体封止用樹脂
組成物(粉末状,タブレット状,顆粒状等)を用いての
半導体素子の封止方法は、特に限定するものではなく、
通常のトランスファー成形等の公知の成形方法によって
行うことができる。The method for sealing a semiconductor element using the thus obtained resin composition for semiconductor encapsulation (powder, tablet, granule, etc.) is not particularly limited.
It can be performed by a known molding method such as ordinary transfer molding.
【0070】また、上記シート状の半導体封止用樹脂組
成物を用いて、例えば、つぎのようにしてフリップチッ
プ実装による半導体装置を製造することができる。すな
わち、上記シート状半導体封止用樹脂組成物を、接合用
バンプを備えた半導体素子の電極面側に、あるいは、回
路基板のバンプ接合部側に配置し、上記半導体素子と回
路基板とをバンプ接合するとともに両者を樹脂封止によ
る接着封止を行うことによりフリップチップ実装して半
導体装置を製造することができる。Using the sheet-shaped resin composition for semiconductor encapsulation, for example, a semiconductor device by flip-chip mounting can be manufactured as follows. That is, the sheet-shaped semiconductor encapsulating resin composition is arranged on the electrode surface side of a semiconductor element having a bonding bump or on the bump bonding side of a circuit board, and the semiconductor element and the circuit board are bumped. The semiconductor device can be manufactured by flip-chip mounting by bonding and sealing the both by resin sealing.
【0071】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。Next, examples will be described together with comparative examples.
【0072】まず、下記に示す各材料を準備した。First, the following materials were prepared.
【0073】〔エポキシ樹脂〕前記式(3)で表される
ビフェニル系エポキシ樹脂〔式(2)中のR1 〜R4が
全てメチル基:エポキシ当量195〕[Epoxy resin] Biphenyl epoxy resin represented by the above formula (3) [all R 1 to R 4 in the formula (2) are methyl groups: epoxy equivalent 195]
【0074】〔フェノール樹脂〕フェノールアラルキル
樹脂(水酸基当量174)[Phenol resin] Phenol aralkyl resin (hydroxyl equivalent 174)
【0075】〔シリカ粉末〜〕下記の表1に示すシ
リカ粉末[Silica powder-] Silica powder shown in Table 1 below.
【0076】[0076]
【表1】 [Table 1]
【0077】〔リン系硬化促進剤〕トリフェニルホスフ
ィン[Phosphorus-Based Curing Accelerator] Triphenylphosphine
【0078】〔エステル系ワックス〕カルナバワックス
(酸価2〜10)[Ester wax] Carnauba wax (acid value 2 to 10)
【0079】〔オレフィン系ワックス〕ポリエチレン系
ワックス(酸価160)[Olefin wax] Polyethylene wax (acid value 160)
【0080】つぎに、実施例に先立って下記の表2およ
び表3に示す各種複合化金属水酸化物を準備した。な
お、下記の表2および表3中の複合化金属水酸化物は、
先に述べた多面体形状の複合化金属水酸化物の製造方法
に準じて作製した。Next, prior to the examples, various composite metal hydroxides shown in Tables 2 and 3 below were prepared. The composite metal hydroxides in Tables 2 and 3 below are
It was produced according to the method for producing the polyhedral complexed metal hydroxide described above.
【0081】[0081]
【表2】 [Table 2]
【0082】[0082]
【表3】 [Table 3]
【0083】[0083]
【実施例1〜9、比較例1〜2】ついで、下記の表4〜
表6に示す各成分を同表に示す割合で配合し、ミキシン
グロール機(温度100℃)で3分間溶融混練を行い、
冷却固化した後粉砕して目的とする粉末状エポキシ樹脂
組成物を得た。[Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2]
The components shown in Table 6 were blended in the proportions shown in the same table, melt-kneaded for 3 minutes with a mixing roll machine (temperature 100 ° C.),
After cooling and solidifying, the powder was pulverized to obtain the desired powdery epoxy resin composition.
【0084】[0084]
【表4】 [Table 4]
【0085】[0085]
【表5】 [Table 5]
【0086】[0086]
【表6】 [Table 6]
【0087】このようにして得られた実施例および比較
例のエポキシ樹脂組成物を用いて厚み1/16インチの
試験片を成形し、UL94 V−0規格の方法に従って
難燃性を評価した。上記試験片の成形条件は175℃×
2分間、後硬化175℃×5時間に設定した。なお、合
格とは94−V0合格を意味する。これらの測定・評価
結果を後記の表7〜表9に示す。Using the thus obtained epoxy resin compositions of Examples and Comparative Examples, test pieces having a thickness of 1/16 inch were molded, and the flame retardancy was evaluated according to the method of UL94 V-0 standard. The molding conditions of the above test piece are 175 ° C ×
The post-curing was set to 175 ° C. × 5 hours for 2 minutes. In addition, passing means 94-V0 passing. The results of these measurements and evaluations are shown in Tables 7 to 9 below.
【0088】つぎに、各エポキシ樹脂組成物を用い、下
記の方法に従ってスパイラルフロー値およびフローテス
ター粘度を測定した。Then, using each epoxy resin composition, the spiral flow value and the flow tester viscosity were measured according to the following methods.
【0089】〔スパイラルフロー値〕スパイラルフロー
測定用金型を用い、175±5℃にてEMMI 1−6
6に準じてスパイラルフロー値を測定した。[Spiral Flow Value] Using a mold for spiral flow measurement, EMMI 1-6 at 175 ± 5 ° C.
The spiral flow value was measured according to 6.
【0090】〔フローテスター粘度〕上記各エポキシ樹
脂組成物を2g精秤し、タブレット状に成形した。そし
て、これを高化式フローテスターのポット内に入れ、1
0kgの荷重をかけて測定した。溶融したエポキシ樹脂
組成物がダイスの穴(直径1.0mm×10mm)を通
過して押し出されるときのピストンの移動速度からサン
プルの溶融粘度を求めた。[Flow Tester Viscosity] 2 g of each of the above epoxy resin compositions was precisely weighed and molded into tablets. Then, put this in the pot of the Koka type flow tester, 1
The measurement was performed by applying a load of 0 kg. The melt viscosity of the sample was determined from the moving speed of the piston when the melted epoxy resin composition was extruded through a hole (diameter 1.0 mm × 10 mm) of a die.
【0091】また、上記実施例および比較例で得られた
エポキシ樹脂組成物を用い、半導体素子をトランスファ
ー成形(条件:175℃×2分)し、175℃×5時間
で後硬化することにより半導体装置を得た。この半導体
装置は、80ピンQFP(クワッドフラットパッケー
ジ、サイズ:20×14×2mm)であり、ダイパッド
サイズは8×8mmである。Further, using the epoxy resin compositions obtained in the above Examples and Comparative Examples, semiconductor elements were transfer-molded (conditions: 175 ° C. × 2 minutes) and post-cured at 175 ° C. × 5 hours to give semiconductors. I got the device. This semiconductor device is an 80-pin QFP (quad flat package, size: 20 × 14 × 2 mm), and the die pad size is 8 × 8 mm.
【0092】〔金ワイヤーの変形評価〕上記半導体装置
について、まず、軟X線装置により、パッケージ内部の
透過画像を観察することにより、金ワイヤーの変形等の
不良の発生を測定した。測定した結果、金ワイヤーの変
形が確認されたものを×、金ワイヤーの変形が確認され
ず良好なパッケージが得られたものを○として、下記の
表7〜表9に示す。[Evaluation of Gold Wire Deformation] Regarding the above semiconductor device, first, the occurrence of defects such as deformation of the gold wire was measured by observing a transmission image inside the package with a soft X-ray device. As a result of the measurement, the one in which the deformation of the gold wire was confirmed was x, and the one in which the deformation of the gold wire was not confirmed and a good package was evaluated as o, and shown in Tables 7 to 9 below.
【0093】[0093]
【表7】 [Table 7]
【0094】[0094]
【表8】 [Table 8]
【0095】[0095]
【表9】 [Table 9]
【0096】上記表7〜表9から、全ての実施例は高い
難燃性レベルを有するとともに、スパイラルフロー値が
高く、かつフローテスター粘度が低いことから流動性に
優れたものであることが明らかである。また、得られた
半導体装置の耐湿信頼性および耐半田性に関しても良好
な結果が得られた。そして、金ワイヤーの変形も全く見
られなかった。From Tables 7 to 9 above, it is clear that all of the examples have a high flame retardancy level, a high spiral flow value, and a low flow tester viscosity, and therefore are excellent in fluidity. Is. Also, good results were obtained regarding the moisture resistance reliability and solder resistance of the obtained semiconductor device. And the deformation of the gold wire was not seen at all.
【0097】一方、比較例については、金ワイヤーの変
形が著しく流動性が低下していることがわかる。On the other hand, in the comparative example, it is understood that the gold wire is remarkably deformed and the fluidity is lowered.
【0098】さらに、前記実施例1における、エポキシ
樹脂成分を、前記式(2)中のR1〜R4 が全て水素と
なるビフェニル型エポキシ樹脂と、前記式(2)中のR
1 〜R4 が全てメチル基となるビフェニル型エポキシ樹
脂を重量比率で1:1となるように配合した混合系のエ
ポキシ樹脂に代えた。それ以外は実施例1と同様の配合
割合に設定してエポキシ樹脂組成物を作製した。このエ
ポキシ樹脂組成物を用いて、前記と同様の測定・評価を
行った結果、上記実施例と略同様の良好な結果が得られ
た。Further, as the epoxy resin component in the above Example 1, a biphenyl type epoxy resin in which R 1 to R 4 in the formula (2) are all hydrogen and an R in the formula (2) are used.
The biphenyl type epoxy resin in which 1 to R 4 are all methyl groups was replaced with a mixed epoxy resin in which the weight ratio was 1: 1. Except for this, the epoxy resin composition was prepared by setting the same compounding ratio as in Example 1. Using this epoxy resin composition, the same measurement and evaluation as above were carried out, and as a result, good results substantially the same as those in the above-mentioned examples were obtained.
【0099】[0099]
【発明の効果】以上のように、本発明は、前記一般式
(1)で表される多面体形状の複合化金属水酸化物(ハ
成分)とともに球状シリカ粉末(ニ成分)を含有する半
導体封止用樹脂組成物である。このように、上記特殊な
複合化金属水酸化物の使用により、優れた難燃性が付与
されるとともに従来の難燃剤である臭素化エポキシ樹脂
やアンチモン化合物の使用と比較すると臭素の影響がな
く半導体素子やアルミニウム配線の腐食等が生じず耐湿
信頼性が向上して長寿命になり、また、環境汚染等の問
題が生じない。さらに、従来のような平板状の結晶形状
ではなく前記特殊な多面体の結晶形状を有するため、流
動性に優れており成形性が向上する。しかも、上記球状
シリカ粉末(ニ成分)を用いることから、上記流動性の
さらなる向上効果が得られる。そして、上記難燃性,成
形性および環境汚染の発生防止効果に加えて、上記多面
体形状の複合化金属水酸化物(ハ成分)を用いると、上
記多面体形状の複合化金属水酸化物が半導体封止用樹脂
組成物中に均一に分散されることから、従来公知の金属
水酸化物等の難燃剤と比べて同等以上の難燃性が得られ
るため、その使用量が少量ですむ。その結果、吸水量が
少なくなるため、半田特性が向上する。また、本発明で
は、上記多面体形状の複合化金属水酸化物を用いるた
め、従来の薄板状または鱗片状の複合化金属水酸化物を
用いる場合に比べて、その使用量を少なくでき、したが
って、本発明において球状シリカ粉末を併用する際に、
その球状シリカ粉末量を相対的に多く設定できることか
ら、このような場合には、得られる半導体装置の線膨張
係数を低くできるとともに機械的強度の向上が実現す
る。INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention provides a semiconductor encapsulation containing spherical silica powder (dual component) in addition to the polyhedral composite metal hydroxide (c component) represented by the general formula (1). It is a stopping resin composition. As described above, the use of the above-mentioned special composite metal hydroxide gives excellent flame retardancy and there is no influence of bromine as compared with the use of brominated epoxy resin or antimony compound which is a conventional flame retardant. The corrosion resistance of the semiconductor element and the aluminum wiring does not occur, the moisture resistance reliability is improved, the life is extended, and problems such as environmental pollution do not occur. Further, since it has the above-mentioned special polyhedron crystal shape instead of the conventional flat crystal shape, it is excellent in fluidity and the moldability is improved. Moreover, since the spherical silica powder (dual component) is used, the effect of further improving the fluidity can be obtained. In addition to the flame retardancy, moldability, and effect of preventing environmental pollution, when the polyhedral complex metal hydroxide (component (c)) is used, the polyhedral complex metal hydroxide becomes a semiconductor. Since it is uniformly dispersed in the encapsulating resin composition, flame retardance equal to or higher than that of conventionally known flame retardants such as metal hydroxides can be obtained, and therefore the amount used can be small. As a result, the amount of water absorption is reduced, and the solder characteristics are improved. Further, in the present invention, since the polyhedral complex metal hydroxide is used, compared to the case of using a conventional thin plate-shaped or scale-shaped complex metal hydroxide, it is possible to reduce the amount used, therefore, When the spherical silica powder is used in combination in the present invention,
Since the spherical silica powder amount can be set relatively large, in such a case, the linear expansion coefficient of the obtained semiconductor device can be lowered and the mechanical strength can be improved.
【0100】そして、上記結晶形状を有する特殊な複合
化金属水酸化物が前記特定の粒度分布を有する場合、さ
らには、球状シリカ粉末が前記特定の粒度分布を有する
場合には、優れた難燃効果とともに非常に優れた流動性
の低下抑制がなされ、トランスファー成形時等において
問題が生じず、一層優れた成形性の向上が実現する。When the special complex metal hydroxide having the above-mentioned crystal shape has the above-mentioned specific particle size distribution, and further when the spherical silica powder has the above-mentioned specific particle size distribution, excellent flame retardancy is obtained. In addition to the effect, very excellent reduction of fluidity is suppressed, problems do not occur at the time of transfer molding, and further excellent moldability is realized.
【0101】また、上記複合化金属水酸化物のアスペク
ト比が1〜8である場合には、樹脂組成物の粘度の低下
効果が発揮されて、さらなる成形性の向上が実現する。Further, when the aspect ratio of the composite metal hydroxide is 1 to 8, the effect of lowering the viscosity of the resin composition is exerted and the moldability is further improved.
【0102】したがって、本発明の半導体封止用樹脂組
成物を用いて封止された半導体装置は、安全性に優れた
難燃化技術、および半導体装置の信頼性が格段に向上し
たものであり、しかも、上記半導体封止用樹脂組成物を
用いたトランスファー成形による半導体装置の製法、あ
るいは、シート状の半導体封止用樹脂組成物を用いてな
る半導体装置の製法ではその成形性においても優れてお
り、半導体装置の中でも、特に薄型で大型化した半導体
装置に対して特に有効であり産業上の利用価値は極めて
高いものである。Therefore, the semiconductor device encapsulated with the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention has a flame-retardant technique excellent in safety and the reliability of the semiconductor device is remarkably improved. In addition, the method of manufacturing a semiconductor device by transfer molding using the resin composition for semiconductor encapsulation, or the method of manufacturing a semiconductor device using the resin composition for semiconductor encapsulation is excellent in moldability. Therefore, among semiconductor devices, it is particularly effective for thin and large-sized semiconductor devices and has an extremely high industrial utility value.
【図1】本発明で用いられる多面体形状の複合化金属水
酸化物の結晶形状の一例を示す走査型電子顕微鏡写真
(倍率50000倍)である。FIG. 1 is a scanning electron micrograph (magnification: 50,000 times) showing an example of a crystal shape of a polyhedral composite metal hydroxide used in the present invention.
【図2】従来の複合化金属水酸化物の結晶形状の一つで
ある六角板状形状を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a hexagonal plate shape which is one of crystal shapes of a conventional composite metal hydroxide.
【図3】従来の複合化金属水酸化物の外形を示す説明図
であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。3A and 3B are explanatory views showing the outer shape of a conventional complexed metal hydroxide, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a side view.
【図4】本発明の複合化金属水酸化物の外形の一例を示
す説明図であり、(a)は平面図、(b)は側面図であ
る。FIG. 4 is an explanatory view showing an example of the outer shape of the composite metal hydroxide of the present invention, (a) is a plan view and (b) is a side view.
【図5】本発明の複合化金属水酸化物の外形の他の例を
示す説明図であり、(a)は平面図、(b)は側面図で
ある。FIG. 5 is an explanatory view showing another example of the outer shape of the complex metal hydroxide of the present invention, (a) is a plan view and (b) is a side view.
【図6】(a)および(b)は球状シリカ粉末の真円度
の測定方法を示す説明図である。6 (a) and 6 (b) are explanatory views showing a method for measuring the roundness of spherical silica powder.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 23/31 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H01L 23/31 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C08L 1/00-101/16
Claims (22)
とを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。 (イ)熱硬化性樹脂。 (ロ)硬化剤。 (ハ)下記の一般式(1)で表される多面体形状の複合
化金属水酸化物。 【化1】 m(Ma Ob )・n(Qd Oe )・cH2 O …(1) 〔上記式(1)において、MとQは互いに異なる金属元
素であり、Qは、周期律表のIVa,Va,VIa, VII
a,VIII,Ib,IIbから選ばれた族に属する金属元素
である。また、m,n,a,b,c,d,eは正数であ
って、互いに同一の値であってもよいし、異なる値であ
ってもよい。〕 (ニ)球状シリカ粉末。1. A resin composition for semiconductor encapsulation, which comprises the following components (a) to (d). (A) Thermosetting resin. (B) Curing agent. (C) A polyhedral complex metal hydroxide represented by the following general formula (1). Embedded image m (M a O b ) · n (Q d O e ) · cH 2 O (1) [In the above formula (1), M and Q are metal elements different from each other, and Q is a period. Table IVa, Va, VIa, VII
It is a metal element belonging to a group selected from a, VIII, Ib, and IIb. In addition, m, n, a, b, c, d, and e are positive numbers, and may have the same value or different values. ] (D) Spherical silica powder.
真円度が、0.7〜1.0である請求項1記載の半導体
封止用樹脂組成物。2. The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the spherical silica powder as the component (d) has a roundness of 0.7 to 1.0.
(A)〜(C)を有している請求項1または2記載の半
導体封止用樹脂組成物。 (A)粒径1.3μm未満のものが10〜35重量%。 (B)粒径1.3〜2.0μm未満のものが50〜65
重量%。 (C)粒径2.0μm以上のものが10〜30重量%。3. The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the component (c) has a particle size distribution (A) to (C) shown below. (A) 10 to 35% by weight of particles having a particle size of less than 1.3 μm. (B) Particles having a particle size of 1.3 to less than 2.0 μm are 50 to 65
weight%. (C) 10 to 30% by weight of particles having a particle size of 2.0 μm or more.
が、下記に示す粒度分布(a)〜(c)を有している請
求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組
成物。 (a)粒径3μm未満のものが10〜25重量%。 (b)粒径3μm以上15μm未満のものが5〜35重
量%。 (c)粒径15μm以上200μm以下のものが40〜
85重量%。4. The semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the spherical silica powder as the component (d) has a particle size distribution (a) to (c) shown below. Resin composition. (A) 10 to 25% by weight of particles having a particle size of less than 3 μm. (B) 5 to 35% by weight of particles having a particle size of 3 μm or more and less than 15 μm. (C) 40 to 50 μm or more and 200 μm or less
85% by weight.
水酸化物中の金属元素を示すMが、アルミニウム,マグ
ネシウム,カルシウム,ニッケル,コバルト,スズ,亜
鉛,銅,鉄,チタンおよびホウ素からなる群から選ばれ
た少なくとも一つの金属である請求項1〜4のいずれか
一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。5. M representing the metal element in the complex metal hydroxide represented by the general formula (1) is aluminum, magnesium, calcium, nickel, cobalt, tin, zinc, copper, iron, titanium and The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the resin composition is at least one metal selected from the group consisting of boron.
水酸化物中の金属元素を示すQが、鉄,コバルト,ニッ
ケル,パラジウム,銅および亜鉛からなる群から選ばれ
た少なくとも一つの金属である請求項1〜5のいずれか
一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。6. The Q representing the metal element in the complex metal hydroxide represented by the general formula (1) is at least one selected from the group consisting of iron, cobalt, nickel, palladium, copper and zinc. The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the resin composition is one metal.
水酸化物の平均粒径が0.5〜10μmである請求項1
記載の半導体封止用樹脂組成物。7. The composite metal hydroxide represented by the general formula (1) has an average particle size of 0.5 to 10 μm.
The resin composition for semiconductor encapsulation according to the description.
水酸化物のアスペクト比が1〜8である請求項1〜7の
いずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。8. The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the composite metal hydroxide represented by the general formula (1) has an aspect ratio of 1 to 8. .
式(1)で表される多面体形状を有する複合化金属水酸
化物の占める割合が30〜100重量%の範囲である請
求項1〜8のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組
成物。9. The proportion of the complex metal hydroxide having the polyhedral shape represented by the general formula (1) in the whole complex metal hydroxide is in the range of 30 to 100% by weight. The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of 1 to 8.
属水酸化物が、sMgO・(1−s)NiO・cH2 O
〔0<s<1、0<c≦1〕である請求項1〜9のいず
れか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。10. The composite metal hydroxide represented by the general formula (1) is sMgO. (1-s) NiO.cH 2 O.
The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein [0 <s <1, 0 <c ≦ 1].
属水酸化物が、sMgO・(1−s)ZnO・cH2 O
〔0<s<1、0<c≦1〕である請求項1〜9のいず
れか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。11. The complex metal hydroxide represented by the general formula (1) is sMgO. (1-s) ZnO.cH 2 O.
The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein [0 <s <1, 0 <c ≦ 1].
属水酸化物の含有量が、樹脂組成物全体の1〜30重量
%の範囲に設定されている請求項1〜11のいずれか一
項に記載の半導体封止用樹脂組成物。12. The content of the complexed metal hydroxide represented by the general formula (1) is set in the range of 1 to 30% by weight based on the entire resin composition. The resin composition for semiconductor encapsulation according to 1 above.
液のpHが6.0〜8.0の範囲であって、かつ、その
塩素イオン濃度が、樹脂組成物硬化体1gあたり200
μg以下である請求項1〜12のいずれか一項に記載の
半導体封止用樹脂組成物。13. The pH of the extract of the cured resin composition for semiconductor encapsulation is in the range of 6.0 to 8.0, and the chloride ion concentration is 200 per 1 g of the cured resin composition.
The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 12, which has an amount of not more than μg.
厚み1/16インチでのUL94燃焼試験において、V
−0相当の難燃性を示すものである請求項1〜13のい
ずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。14. A cured product of a resin composition for semiconductor encapsulation,
In the UL94 combustion test with a thickness of 1/16 inch, V
The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, which exhibits a flame retardancy equivalent to −0.
エポキシ樹脂である請求項1〜14のいずれか一項に記
載の半導体封止用樹脂組成物。15. The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the thermosetting resin as the component (a) is an epoxy resin.
ール樹脂である請求項1〜15のいずれか一項に記載の
半導体封止用樹脂組成物。16. The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the curing agent which is the component (b) is a phenol resin.
合化金属水酸化物を含有する複合化金属水酸化物と、上
記(ニ)成分である球状シリカ粉末を含む無機質充填剤
の合計量が、半導体封止用樹脂組成物全体の60〜92
重量%である請求項1〜16のいずれか一項に記載の半
導体封止用樹脂組成物。17. A total amount of a composite metal hydroxide containing a polyhedral composite metal hydroxide as the component (C) and an inorganic filler containing a spherical silica powder as the component (D). However, 60 to 92 of the entire resin composition for semiconductor encapsulation
The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 16, wherein the resin composition is wt%.
合化金属水酸化物を含有する複合化金属水酸化物と、上
記(ニ)成分である球状シリカ粉末を含む無機質充填剤
の合計量が、半導体封止用樹脂組成物全体の70〜90
重量%である請求項1〜16のいずれか一項に記載の半
導体封止用樹脂組成物。18. The total amount of a composite metal hydroxide containing a polyhedral composite metal hydroxide as the component (c) and an inorganic filler containing a spherical silica powder as the component (d). Is 70 to 90 of the entire resin composition for semiconductor encapsulation.
The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 16, wherein the resin composition is wt%.
の半導体封止用樹脂組成物であって、含窒素有機化合物
を含有してなる請求項1〜18のいずれか一項に記載の
半導体封止用樹脂組成物。19. The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 18, which comprises a nitrogen-containing organic compound. The resin composition for semiconductor encapsulation of.
の半導体封止用樹脂組成物を用いて半導体素子を封止し
てなる半導体装置。20. A semiconductor device obtained by encapsulating a semiconductor element using the resin composition for encapsulating a semiconductor according to claim 1.
の半導体封止用樹脂組成物を用いトランスファー成形法
により半導体素子を樹脂封止して半導体装置を製造する
ことを特徴とする半導体装置の製法。21. A semiconductor device is manufactured by resin-sealing a semiconductor element by a transfer molding method using the resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 19. How to make the device.
の半導体封止用樹脂組成物からなるシート状封止材料を
用いて半導体装置を製造することを特徴とする半導体装
置の製法。22. A method of manufacturing a semiconductor device, which comprises manufacturing a semiconductor device using a sheet-shaped encapsulating material comprising the resin composition for encapsulating a semiconductor according to any one of claims 1 to 19.
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