JP4367046B2 - Curing accelerator, epoxy resin composition, and semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、硬化促進剤、エポキシ樹脂組成物および半導体装置に関するものである。更に詳しくは、熱硬化性樹脂組成物に有用な硬化促進剤、かかる硬化促進剤を含み、硬化性、保存性、流動性が良好で、電気・電子材料分野に好適に使用されるエポキシ樹脂組成物、および、耐半田クラック性、耐湿信頼性に優れた半導体装置に関するものである。   The present invention relates to a curing accelerator, an epoxy resin composition, and a semiconductor device. More specifically, a curing accelerator useful for a thermosetting resin composition, an epoxy resin composition containing such a curing accelerator, having good curability, storage stability and fluidity, and suitably used in the field of electrical and electronic materials. And a semiconductor device having excellent solder crack resistance and moisture resistance reliability.

IC、LSI等の半導体素子を封止して半導体装置を得る方法としては、エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形により封止する方法が、低コストで、大量生産に適しているという点で広く用いられている。また、エポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂や、硬化剤であるフェノール樹脂を改良することにより、半導体装置の特性や信頼性の向上が図られている。   As a method for obtaining a semiconductor device by sealing a semiconductor element such as IC or LSI, a method of sealing by transfer molding using an epoxy resin composition is widely used in that it is suitable for mass production at low cost. It is used. Moreover, in the epoxy resin composition, improvement of the characteristics and reliability of the semiconductor device is achieved by improving the epoxy resin and the phenol resin which is a curing agent.

しかしながら、昨今の電子機器の市場動向において、機器の小型化、軽量化および高性能化に伴い、半導体の高集積化も年々進んでおり、また、製造工程において、半導体装置の表面実装化も促進されている。これに伴い、半導体素子の封止に用いられるエポキシ樹脂組成物への要求は、益々厳しいものとなってきている。このため、従来からのエポキシ樹脂組成物では、解決できない(対応できない)問題も生じている。   However, in recent electronic equipment market trends, as devices become smaller, lighter, and have higher performance, higher integration of semiconductors has been progressing year by year, and in the manufacturing process, surface mounting of semiconductor devices has also been promoted. Has been. Along with this, the demand for epoxy resin compositions used for sealing semiconductor elements has become increasingly severe. For this reason, the conventional epoxy resin composition also has a problem that cannot be solved (cannot be handled).

近年、半導体素子の封止に用いられる材料には、生産効率の向上を目的とした速硬化性の向上と、物流・保管時の取扱い性の向上を目的とした保存性の向上が求められるようになってきている。   In recent years, materials used for sealing semiconductor devices are required to improve fast curing for the purpose of improving production efficiency and to improve storability for the purpose of improving handling during distribution and storage. It is becoming.

電気・電子材料分野向けのエポキシ樹脂組成物には、硬化時における樹脂の硬化反応を促進する目的で、第三ホスフィン類や第三ホスフィンとキノン類の付加反応物等が硬化促進剤として添加される(例えば、特許文献1参照。)。   Epoxy resin compositions for the electrical and electronic materials field contain tertiary phosphines and addition reaction products of tertiary phosphines and quinones as curing accelerators for the purpose of accelerating the curing reaction of the resin during curing. (For example, refer to Patent Document 1).

しかし、上記の硬化促進剤は、比較的低温領域から硬化促進効果を示すため、例えば、硬化前のエポキシ樹脂組成物と他の成分とを混合する際にも、系内に発生する熱や外部から加えられる熱により、エポキシ樹脂組成物の硬化反応は一部進行する。また、混合終了後、このエポキシ樹脂組成物を常温で保管するにあたって、反応はさらに進行する。   However, since the above-mentioned curing accelerator exhibits a curing acceleration effect from a relatively low temperature region, for example, when mixing the epoxy resin composition before curing and other components, heat generated in the system and external The curing reaction of the epoxy resin composition partially proceeds by the heat applied from. In addition, the reaction further proceeds when the epoxy resin composition is stored at room temperature after mixing.

この部分的な硬化反応の進行は、エポキシ樹脂組成物が液体の場合には、粘度の上昇や流動性の低下をもたらし、また、エポキシ樹脂組成物が固体の場合には、粘性を発現させる。このような状態の変化は、エポキシ樹脂組成物内に厳密な意味で均一に生じるわけではない。このため、エポキシ樹脂組成物の各部分の硬化性には、ばらつきが生じる。   The progress of the partial curing reaction causes an increase in viscosity or a decrease in fluidity when the epoxy resin composition is a liquid, and develops a viscosity when the epoxy resin composition is a solid. Such a change in state does not occur uniformly in the strict sense within the epoxy resin composition. For this reason, dispersion | variation arises in the sclerosis | hardenability of each part of an epoxy resin composition.

これが原因となり、更に、高温で硬化反応を進行させ、エポキシ樹脂組成物を成形(その他賦形という概念も含んで、以下「成形」と記す)する際に、流動性低下による成形上の障害や、成形品の機械的、電気的あるいは化学的特性の低下をもたらす。   Due to this, further, the curing reaction proceeds at a high temperature, and when molding the epoxy resin composition (including the concept of other shaping, hereinafter referred to as “molding”), the molding troubles due to lower fluidity and , Resulting in deterioration of the mechanical, electrical or chemical properties of the molded product.

したがって、このようにエポキシ樹脂組成物の保存性を低下させる原因となる硬化促進剤を用いる際には、諸成分混合時の厳密な品質管理、低温での保管や運搬、更に成形条件の厳密な管理が必須であり、取扱いが非常に煩雑である。   Therefore, when using a curing accelerator that causes a decrease in the storage stability of the epoxy resin composition in this way, strict quality control during mixing of various components, storage and transportation at low temperatures, and strict molding conditions are required. Management is essential and handling is very complicated.

この問題を解決すべく、低温での粘度や流動性の経時変化を抑え、賦形や成形時の加熱によってのみ、硬化反応を生じるような、いわゆる潜伏性硬化促進剤の研究が盛んになされている。その手段として、硬化促進剤の活性点をイオン対により保護することで、潜伏性を発現する研究がなされており、種々の有機酸とホスホニウムイオンとの塩構造を有する潜伏性硬化促進剤が提示されている(例えば、特許文献2参照)。   In order to solve this problem, research on so-called latent curing accelerators has been actively conducted that suppresses the change in viscosity and fluidity at low temperatures with time and causes a curing reaction only by heating during shaping or molding. Yes. As a means for this, studies have been made to develop the latent property by protecting the active sites of the curing accelerator with ion pairs, and latent curing accelerators having salt structures of various organic acids and phosphonium ions have been presented. (For example, refer to Patent Document 2).

しかし、このホスホニウム塩を硬化促進剤として用いた系では、半導体装置の表面実装の採用により、次のような理由から、耐半田クラック性、耐湿信頼性の低下という問題が生じる恐れがある。すなわち、これらホスホニウム塩を用いた材料系では、半導体装置における樹脂組成物の硬化物と半導体素子やリードフレーム等の基材との界面の密着性が十分でなく、半田浸漬あるいは半田リフロー工程で、急激に200℃以上の高温に曝された場合に、基材との界面で剥離が生じ易い。この界面の剥離は、半導体装置にクラックを誘起するとともに、耐湿信頼性の低下も招き易い。   However, in a system using this phosphonium salt as a curing accelerator, there is a possibility that problems such as deterioration of solder crack resistance and moisture resistance reliability may occur due to the use of surface mounting of a semiconductor device for the following reasons. That is, in the material system using these phosphonium salts, the adhesiveness of the interface between the cured product of the resin composition in the semiconductor device and the substrate such as the semiconductor element or the lead frame is not sufficient, and in the solder dipping or solder reflow process, When exposed to a high temperature of 200 ° C. or higher, peeling easily occurs at the interface with the substrate. This peeling of the interface induces cracks in the semiconductor device and tends to cause a decrease in moisture resistance reliability.

一方、種々のホスホニウムベタインの塩構造を有する潜伏性硬化促進剤も提示されている(例えば、特許文献3参照。)。しかし、このホスホニウムベタインの塩を硬化促進剤として用いた系では、近年の低分子量エポキシ樹脂やフェノールアラルキル樹脂のような硬化剤を用いる半導体封止材料では、保存安定性が不十分であるという問題が生じている。
特開平10−25335号公報(第2項) 特開2001−98053号公報(第3頁〜4頁) 米国特許第4171420号公報(第2頁〜3頁)
On the other hand, latent curing accelerators having various phosphonium betaine salt structures have also been proposed (see, for example, Patent Document 3). However, in the system using the salt of phosphonium betaine as a curing accelerator, the problem of storage stability is insufficient in a semiconductor sealing material using a curing agent such as a low molecular weight epoxy resin or a phenol aralkyl resin in recent years. Has occurred.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-25335 (second term) JP 2001-98053 A (pages 3 to 4) U.S. Pat. No. 4,171,420 (pages 2 to 3)

本発明の目的は、各種硬化性樹脂組成物に有用な硬化促進剤、保存性、硬化性および流動性が良好なエポキシ樹脂組成物ならびに耐半田クラック性や耐湿信頼性に優れる半導体装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a curing accelerator useful for various curable resin compositions, an epoxy resin composition having good storage stability, curability and fluidity, and a semiconductor device having excellent solder crack resistance and moisture resistance reliability. There is.

本発明者は、前述したような問題点を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、次のような(a)〜(c)の事項を見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-described problems, the present inventors have found the following items (a) to (c) and have completed the present invention.

(a):特定構造のホスホニウムシリケートが、各種硬化性樹脂組成物の硬化反応を促進する硬化促進剤として極めて有用であることを見出した。   (A): It has been found that a phosphonium silicate having a specific structure is extremely useful as a curing accelerator for accelerating the curing reaction of various curable resin compositions.

(b):かかるホスホニウムシリケートを硬化性樹脂組成物、特にエポキシ樹脂組成物に硬化促進剤として混合することにより、エポキシ樹脂組成物が、硬化性、保存性および流動性に優れたものとなることを見出した。   (B): By mixing such a phosphonium silicate as a curing accelerator in a curable resin composition, particularly an epoxy resin composition, the epoxy resin composition has excellent curability, storage stability and fluidity. I found.

(c):かかるエポキシ樹脂組成物の硬化物により半導体素子などの電子部品を封止してなる半導体装置が、高温に曝された場合であっても、クラックや剥離等の欠陥が発生し難いことを見出した。   (C): Even when a semiconductor device in which an electronic component such as a semiconductor element is sealed with a cured product of such an epoxy resin composition is exposed to high temperatures, defects such as cracks and peeling are unlikely to occur. I found out.

即ち、下記(1)〜()の本発明により達成される。 That is, the present invention is achieved by the following (1) to ( 7 ).

) 硬化性樹脂組成物に混合され、該硬化性樹脂組成物の硬化反応を促進し得る硬化促進剤であって、
下記一般式(2)で表されることを特徴とする硬化促進剤。

Figure 0004367046
[式中、R4、R5およびR6は、それぞれ、水素原子、メチル基、メトキシ基および水酸基から選択される1種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。式中X4は、置換基Y7およびY8と結合する有機基である。Y7およびY8は1価のプロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内の置換基Y7およびY8が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。式中の−Y −X −Y −で表される基は、カテコール、ピロガロール、2,3−ジヒドロキシナフタレン、サリチル酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸および3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸から選ばれるプロトン供与体が有する水酸基、カルボキシル基のプロトンを2個放出してなる基を表す。] ( 1 ) A curing accelerator that is mixed in the curable resin composition and can accelerate the curing reaction of the curable resin composition,
A curing accelerator represented by the following general formula (2):
Figure 0004367046
[Wherein R 4 , R 5 and R 6 each represent one selected from a hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group and a hydroxyl group, and may be the same or different from each other. In the formula, X 4 is an organic group bonded to the substituents Y 7 and Y 8 . Y 7 and Y 8 are groups formed by releasing a proton from a monovalent proton-donating substituent, which may be the same or different from each other, and the substituents Y 7 and Y 8 in the same molecule Is bonded to a silicon atom to form a chelate structure. In the formula, a group represented by —Y 7 —X 4 —Y 8 — represents catechol, pyrogallol, 2,3-dihydroxynaphthalene, salicylic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid and 3-hydroxy-2-naphthoic acid. Represents a group formed by releasing two protons of a hydroxyl group and a carboxyl group of a proton donor selected from: ]

) 1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物と、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物と、上記(1)に記載の硬化促進剤とを含むことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 ( 2 ) It contains a compound having two or more epoxy groups in one molecule, a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and the curing accelerator described in (1 ) above. Epoxy resin composition.

) 前記1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物は、下記一般式(3)で表されるエポキシ樹脂および下記一般式(4)で表されるエポキシ樹脂の少なくとも一方を主成分とする上記()に記載のエポキシ樹脂組成物。

Figure 0004367046
[式中、R7、R8、R9およびR10は、それぞれ、水素原子、炭素数1〜6の鎖状もしくは環状アルキル基、フェニル基およびハロゲン原子から選択される1種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。]
Figure 0004367046
[式中、R11〜R18は、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基およびハロゲン原子から選択される1種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、aは、1〜10の整数である。] ( 3 ) The compound having two or more epoxy groups in one molecule has at least one of an epoxy resin represented by the following general formula (3) and an epoxy resin represented by the following general formula (4) as a main component. The epoxy resin composition according to ( 2 ) above.
Figure 0004367046
[Wherein R 7 , R 8 , R 9 and R 10 each represent one selected from a hydrogen atom, a linear or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, They may be the same or different. ]
Figure 0004367046
[Wherein, R 11 to R 18 each represent one selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a halogen atom, and may be the same or different from each other. However, a is an integer of 1-10. ]

) 前記1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物は、下記一般式(5)で表されるフェノール樹脂および下記一般式(6)で表されるフェノール樹脂の少なくとも一方を主成分とする上記()または()に記載のエポキシ樹脂組成物。

Figure 0004367046
[式中、R19〜R22は、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基およびハロゲン原子から選択される1種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、bは、1〜10の整数である。]
Figure 0004367046
[式中、R23〜R30は、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基およびハロゲン原子から選択される1種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、cは、1〜10の整数である。] ( 4 ) The compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule is mainly composed of at least one of a phenol resin represented by the following general formula (5) and a phenol resin represented by the following general formula (6). The epoxy resin composition according to ( 2 ) or ( 3 ) above.
Figure 0004367046
[Wherein, R 19 to R 22 each represent one selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a halogen atom, and may be the same or different from each other. However, b is an integer of 1-10. ]
Figure 0004367046
[Wherein, R 23 to R 30 each represent one selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a halogen atom, and may be the same or different from each other. However, c is an integer of 1-10. ]

) 無機充填材を含む上記()〜()のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。 ( 5 ) The epoxy resin composition according to any one of ( 2 ) to ( 4 ), including an inorganic filler.

) 前記無機充填材の含有量は、前記1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物と、前記1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物との合計量100重量部あたり、200〜2400重量部である上記()に記載のエポキシ樹脂組成物。 ( 6 ) The content of the inorganic filler is about 100 parts by weight in total of the compound having two or more epoxy groups in one molecule and the compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule. The epoxy resin composition according to the above ( 5 ), which is 200 to 2400 parts by weight.

) 上記()に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物により電子部品を封止してなることを特徴とする半導体装置。 ( 7 ) A semiconductor device comprising an electronic component sealed with a cured product of the epoxy resin composition according to ( 6 ) above.

本発明の硬化促進剤によれば、硬化性樹脂組成物を速やかに硬化させることができ、硬化性樹脂組成物の硬化物が、高温に曝された場合であっても、この硬化物に欠陥が生じるのを好適に防止することができる。   According to the curing accelerator of the present invention, the curable resin composition can be rapidly cured, and even when the cured product of the curable resin composition is exposed to high temperature, the cured product is defective. Can be suitably prevented.

また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化性、保存性および流動性に優れる。
また、本発明の半導体装置は、高温に曝された場合であっても、クラックや剥離等の欠陥が生じ難く、また、吸湿に伴う経時劣化も発生し難い。
Moreover, the epoxy resin composition of this invention is excellent in sclerosis | hardenability, preservability, and fluidity | liquidity.
In addition, even when the semiconductor device of the present invention is exposed to a high temperature, defects such as cracks and peeling hardly occur, and deterioration with time due to moisture absorption hardly occurs.

以下、本発明の硬化促進剤、エポキシ樹脂組成物および半導体装置の好適実施形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the curing accelerator, the epoxy resin composition, and the semiconductor device of the present invention will be described.

本発明の硬化促進剤は、各種硬化性樹脂組成物の硬化促進剤として適用可能であるが、以下では、熱硬化性樹脂組成物の1種であるエポキシ樹脂組成物に適用した場合を代表して説明する。   The curing accelerator of the present invention can be applied as a curing accelerator for various curable resin compositions, but in the following, it represents a case where it is applied to an epoxy resin composition which is a kind of thermosetting resin composition. I will explain.

本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)と、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)と、本発明の硬化促進剤であるホスホニウムシリケート(C)と、無機充填材(D)とを含むものである。かかるエポキシ樹脂組成物は、硬化性、保存性および流動性に優れたものである。   The epoxy resin composition of the present embodiment includes a compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule, a compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and the curing acceleration of the present invention. It contains a phosphonium silicate (C) as an agent and an inorganic filler (D). Such an epoxy resin composition is excellent in curability, storage stability and fluidity.

以下、各成分について、順次説明する。
[化合物(A)]
本発明に用いる1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)は、1分子内にエポキシ基を2個以上有するものであれば、何ら制限はない。
Hereinafter, each component will be sequentially described.
[Compound (A)]
The compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule used in the present invention is not limited as long as it has two or more epoxy groups in one molecule.

この化合物(A)としては、例えば、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、臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂など、フェノール類やフェノール樹脂やナフトール類などの水酸基にエピクロロヒドリンを反応させて製造するエポキシ化合物、オレフィンを過酸により酸化させエポキシ化したエポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂およびグリシジルアミン型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the compound (A) include bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, brominated bisphenol type epoxy resins and the like, biphenyl type epoxy resins, biphenyl aralkyl type epoxy resins, and stilbene type epoxy resins. , Phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, dihydroxybenzene type epoxy resin, etc., reacting epichlorohydrin with hydroxyl groups such as phenols, phenol resins and naphthols Epoxy compounds produced by oxidization, epoxy resins obtained by oxidizing olefins with peracid, glycidyl ester type epoxy resins, glycidyl amine type epoxy resins, etc. The recited may be used singly or in combination of two or more of them.

これらの中でも、前記化合物(A)は、特に、前記一般式(4)で表されるビフェニル型エポキシ樹脂および前記一般式(5)で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂のいずれか一方または双方を主成分とするものを用いるのが好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の成形時(例えば半導体装置の製造時等)の流動性が向上するとともに、得られた半導体装置の耐半田クラック性が、より向上する。   Among these, the compound (A) particularly includes one or both of the biphenyl type epoxy resin represented by the general formula (4) and the biphenyl aralkyl type epoxy resin represented by the general formula (5). It is preferable to use the main component. Thereby, the fluidity at the time of molding of the epoxy resin composition (for example, at the time of manufacturing a semiconductor device) is improved, and the solder crack resistance of the obtained semiconductor device is further improved.

ここで、「耐半田クラック性の向上」とは、得られた半導体装置が、例えば、半田浸漬や半田リフロー工程等において、高温に曝された場合であっても、硬化物のクラックや剥離等の欠陥の発生が生じ難くなることを言う。   Here, “improvement of solder crack resistance” means that the obtained semiconductor device is exposed to high temperatures in, for example, a solder dipping or solder reflow process, even if the cured product is cracked or peeled off. This means that the occurrence of defects is less likely to occur.

ここで、前記一般式(3)で表されるビフェニル型エポキシ樹脂における置換基R7〜R10は、それぞれ、水素原子、炭素数1〜6の鎖状もしくは環状アルキル基、フェニル基およびハロゲン原子から選択される1種を表し、これらは、互いに同一であっても異なっていてもよい。 Here, the substituents R 7 to R 10 in the biphenyl type epoxy resin represented by the general formula (3) are each a hydrogen atom, a chain or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, and a halogen atom. Represents one selected from the above, and these may be the same or different.

これらの置換基R7〜R10の具体例としては、水素原子、フェニル基の他に、例えば、炭素数1〜6の鎖状もしくは環状アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子等が挙げられるが、これらの中でも、特に、メチル基であるのが好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度が低下し、例えば、半導体装置の製造時等に、その取り扱いが容易となる。また、その硬化物は、吸水性が低減するので、得られた半導体装置は、その内部の部材の経時劣化(例えば断線の発生等)が好適に防止され、その耐湿信頼性が、より向上する。 As specific examples of these substituents R 7 to R 10 , in addition to a hydrogen atom and a phenyl group, for example, as a chain or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, Examples thereof include a butyl group and a cyclohexyl group, and examples of the halogen atom include a chlorine atom and a bromine atom. Among these, a methyl group is particularly preferable. Thereby, the melt viscosity of the epoxy resin composition is lowered, and the handling thereof becomes easy, for example, at the time of manufacturing a semiconductor device. In addition, since the water absorption of the cured product is reduced, the obtained semiconductor device is preferably prevented from deterioration over time (for example, occurrence of disconnection) of the internal members, and the moisture resistance reliability is further improved. .

また、前記一般式(4)で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂における置換基R11〜R18は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基およびハロゲン原子から選択される1種を表し、これらは、互いに同一であっても異なっていてもよい。 Moreover, the substituents R 11 to R 18 in the biphenyl aralkyl type epoxy resin represented by the general formula (4) represent one selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a halogen atom, These may be the same as or different from each other.

これらの置換基R11〜R18の具体例としては、それぞれ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、塩素原子および臭素原子等が挙げられるが、これらの中でも、特に、水素原子またはメチル基であるのが好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度が低下し、例えば半導体装置の製造時等に、その取り扱いが容易となるとともに、半導体装置の耐湿信頼性が、より向上する。 Specific examples of these substituents R 11 to R 18 include, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a chlorine atom and a bromine atom. Among these, in particular, a hydrogen atom Or it is preferably a methyl group. As a result, the melt viscosity of the epoxy resin composition is lowered, and for example, when the semiconductor device is manufactured, the handling becomes easy, and the moisture resistance reliability of the semiconductor device is further improved.

また、前記一般式(4)におけるaは、エポキシ樹脂単位の平均の繰り返し数を表している。すなわち、aは1〜10の範囲が好ましく、1〜5程度であるのがより好ましい。aを前記範囲とすることにより、エポキシ樹脂組成物の流動性が、より向上する。   In the general formula (4), a represents the average number of repeating epoxy resin units. That is, a is preferably in the range of 1 to 10, more preferably about 1 to 5. By setting a in the above range, the fluidity of the epoxy resin composition is further improved.

[化合物(B)]
本発明に用いる1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)は、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有するものであり、前記化合物(A)の硬化剤として作用(機能)するものである。
[Compound (B)]
The compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule used in the present invention has two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule and acts as a curing agent for the compound (A) (function). )

この化合物(B)としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、トリスフェノール樹脂、キシリレン変性ノボラック樹脂、テルペン変性ノボラック樹脂およびジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the compound (B) include phenol novolak resin, cresol novolak resin, bisphenol resin, phenol aralkyl resin, biphenyl aralkyl resin, trisphenol resin, xylylene modified novolak resin, terpene modified novolak resin and dicyclopentadiene modified phenol resin. 1 type or 2 types or more of these can be used in combination.

これらの中でも、前記化合物(B)は、特に、前記一般式(5)で表されるフェノールアラルキル樹脂および前記一般式(6)で表されるビフェニルアラルキル樹脂のいずれか一方または双方を主成分とするものを用いるのが好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の成形時(例えば半導体装置の製造時等)の流動性が向上するとともに、得られた半導体装置の耐半田クラック性や耐湿信頼性が、より向上する。   Among these, the compound (B) is mainly composed of one or both of the phenol aralkyl resin represented by the general formula (5) and the biphenyl aralkyl resin represented by the general formula (6). It is preferable to use those that do. Thereby, the fluidity at the time of molding of the epoxy resin composition (for example, during the production of a semiconductor device) is improved, and the solder crack resistance and moisture resistance reliability of the obtained semiconductor device are further improved.

ここで、前記一般式(5)で表されるフェノールアラルキル樹脂における置換基R19〜R22、および、前記一般式(6)で表されるビフェニルアラルキル樹脂における置換基R23〜R30は、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基およびハロゲン原子から選択される1種を表し、これらは、互いに同一であっても異なっていてもよい。 Here, the substituents R 19 to R 22 in the phenol aralkyl resin represented by the general formula (5) and the substituents R 23 to R 30 in the biphenyl aralkyl resin represented by the general formula (6) are: Each represents one selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and a halogen atom, and these may be the same or different from each other.

これらの置換基R19〜R22およびR23〜R30の具体例としては、それぞれ、例えば、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、塩素原子および臭素原子等が挙げられるが、これらの中でも、特に、水素原子またはメチル基であるのが好ましい。かかるフェノール樹脂は、それ自体の溶融粘度が低いため、エポキシ樹脂組成物中に含有しても、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度を低く保持することができ、その結果、例えば半導体装置の製造時等に、その取り扱いが容易となる。また、エポキシ樹脂組成物の硬化物(得られる半導体装置)の吸水性(吸湿性)が低減して耐湿信頼性がより向上するとともに、耐半田クラック性もより向上する。 Specific examples of these substituents R 19 to R 22 and R 23 to R 30 include a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a chlorine atom and a bromine atom, respectively. Among these, a hydrogen atom or a methyl group is particularly preferable. Since such a phenol resin has a low melt viscosity per se, even when contained in the epoxy resin composition, the melt viscosity of the epoxy resin composition can be kept low. Moreover, the handling becomes easy. Moreover, the water absorption (hygroscopicity) of the cured product of the epoxy resin composition (obtained semiconductor device) is reduced, and the moisture resistance reliability is further improved, and the solder crack resistance is also improved.

また、前記一般式(5)におけるb、および、前記一般式(6)におけるcは、それぞれ、フェノール樹脂単位の平均の繰り返し数を表している。すなわち、bおよびcは、それぞれ1〜10の範囲が好ましく、1〜5程度であるのがより好ましい。bおよびcを、それぞれ、前記範囲とすることにより、エポキシ樹脂組成物の流動性の低下が好適に防止または抑制される。   Moreover, b in the said General formula (5) and c in the said General formula (6) represent the average repeating number of a phenol resin unit, respectively. That is, b and c each preferably have a range of 1 to 10, more preferably about 1 to 5. By setting each of b and c within the above ranges, a decrease in fluidity of the epoxy resin composition is preferably prevented or suppressed.

[ホスホニウムシリケート(C):本発明の硬化促進剤]
本発明に用いる硬化促進剤であるホスホニウムシリケート(C)は、エポキシ樹脂組成物の硬化反応を促進し得る作用(機能)を有し、前記一般式(2)で表されるものである。
[Phosphonium silicate (C): curing accelerator of the present invention]
Phosphonium silicate as a curing accelerator for use in the present invention (C) has an action capable of promoting the curing reaction of the epoxy resin composition (function), Ru der those represented in the previous following general formula (2) .

般式(2)におけるR 4 、R 5 およびR 6 は、それぞれ、水素原子、メチル基、メトキシ基および水酸基から選択される1種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい R 4, R 5 and R 6 in one general formula (2) are each a hydrogen atom, it represents one species selected from a methyl group, a methoxy group and a hydroxyl group, may be the same or different from each other.

また、前記一般式()において、式中 4 は、置換基 7 および 8 と結合する有機基である。 7 および 8 は1価のプロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内の置換基 7 、および 8 が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである Further, in the general formula (2), wherein X 4 is an organic group bonding to the substituent Y 7 and Y 8. Y 7 and Y 8 are groups formed by releasing a proton from a monovalent proton-donating substituent, which may be the same as or different from each other. The substituents Y 7 and Y in the same molecule 8 binds to a silicon atom to form a chelate structure .

このような一般式()中の 7 4 8 は、2価以上のプロトン供与体が、プロトンを2個放出してなる基であり、2価以上のプロトン供与体の具体例としては、カテコール、ピロガロール、2,3−ジヒドロキシナフタレン、サリチル酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸および3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸挙げられるが、これらの中でも、カテコール、2,3−ジヒドロキシナフタレンおよび3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸が、保存安定性や耐湿信頼性の面から、より好ましい。 Y 7 X 4 Y 8 in the general formula ( 2 ) is a group in which a divalent or higher proton donor releases two protons. As a specific example of a divalent or higher proton donor, is Ca Tekoru, pyrogallol, 2,3-dihydroxynaphthalene, salicylic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid and 3-hydroxy-2-but-naphthoic acid. of these, catechol, 2,3 dihydroxy naphthalate emissions Contact and 3-hydroxy-2-naphthoic acid, from the viewpoint of storage stability and moisture resistance reliability, and more preferred.

このようなホスホニウムシリケート(C)、すなわち、本発明の硬化促進剤は、従来の硬化促進剤と比較し、硬化促進剤としての特性、特に硬化性、流動性および保存性が極めて優れるものである。   Such a phosphonium silicate (C), that is, the curing accelerator of the present invention, is extremely excellent in properties as a curing accelerator, in particular, curability, fluidity and storage stability, compared to conventional curing accelerators. .

本発明の硬化促進剤は、ホスホニウムカチオン部にプロトン供与性の水酸基を有するため、エポキシ樹脂のエポキシ基開環反応によるヒドロキシエーテル化反応がより促進され、ホスホニウムカチオン部にプロトン供与性水酸基を有さない従来のホスホニウムシリケートと比較して高い硬化促進能を有し、優れた硬化性を付与する。   Since the curing accelerator of the present invention has a proton-donating hydroxyl group in the phosphonium cation part, the hydroxy etherification reaction by the epoxy group ring-opening reaction of the epoxy resin is further promoted, and the phosphonium cation part has a proton-donating hydroxyl group. Compared to conventional phosphonium silicate, it has high curing acceleration ability and imparts excellent curability.

また、硬化反応の開始種としてはたらくアニオンが極めて求核性の低いシリケートアニオン構造であり、低温域では容易に硬化反応を開始、促進しないため、流動性や保存安定性に優れた特性を同時に付与する。従来技術である第三ホスフィンとp−ベンゾキノンとの付加物や通常のホスホニウムフェノキシド塩のように、ホスホニウムカチオンとフェノキシドアニオンの分子内塩または分子外塩では、フェノキシドアニオンのより高い求核性により、保存時(常温)における硬化促進反応が、より起きやすく、保存性は、より低いものとなる。   In addition, the anion that acts as the starting species for the curing reaction has a silicate anion structure with extremely low nucleophilicity, and does not easily initiate or accelerate the curing reaction at low temperatures, thus simultaneously providing excellent fluidity and storage stability. To do. Like the conventional adduct of tertiary phosphine and p-benzoquinone and the usual phosphonium phenoxide salt, the inner or outer salt of phosphonium cation and phenoxide anion has higher nucleophilicity of phenoxide anion. The curing acceleration reaction during storage (at room temperature) is more likely to occur, and the storage stability is lower.

ここで、ホスホニウムシリケート(C)の合成方法、すなわち、前記一般式(2)で表される硬化促進剤の合成方法について説明する。 Here, the method of synthesizing phosphonium silicate (C), i.e., a process for the synthesis of a curing accelerator before Symbol represented in one general formula (2) he will be described.

本発明の硬化促進剤の合成方法としては、例えば、第三ホスフィン(例えば、トリフェニルホスフィン、トリス(4−トリル)ホスフィン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)ホスフィン、トリス(4−メチルフェニル)ホスフィン、トリス(4−メトキシフェニル)ホスフィン)とハロゲン化芳香族モノヒドロキシ化合物(例えば、2−ヨードフェノール、3−ヨードフェノール、2−ブロモフェノール、3−ブロモフェノール、6−ブロモ−2−ナフトール)とを、遷移金属触媒の存在下で、反応させることにより得られる、ホスホニウムハライド化合物と、テトラアルコキシシランおよび珪素原子とキレート結合を形成可能な2価以上のプロトン供与体を、水酸化ナトリウム等のアルカリ水酸化物で中和して得られるシリケート錯体のアルカリ金属塩とを接触させる合成ルートによる方法を挙げることができ、その合成工程は、下記反応式のように表される。かかる合成法により、容易かつ高収率で合成することが可能である。   As a method for synthesizing the curing accelerator of the present invention, for example, a tertiary phosphine (for example, triphenylphosphine, tris (4-tolyl) phosphine, tris (4-hydroxyphenyl) phosphine, tris (4-methylphenyl) phosphine, Tris (4-methoxyphenyl) phosphine) and a halogenated aromatic monohydroxy compound (for example, 2-iodophenol, 3-iodophenol, 2-bromophenol, 3-bromophenol, 6-bromo-2-naphthol). A phosphonium halide compound obtained by reacting in the presence of a transition metal catalyst, a bivalent or higher proton donor capable of forming a chelate bond with a tetraalkoxysilane and a silicon atom, and an alkaline water such as sodium hydroxide. Of silicate complex obtained by neutralization with oxide Synthetic route of contacting the alkali metal salt method can be mentioned by, its synthesis process is represented by the following reaction formula. By such a synthesis method, it is possible to synthesize easily and with high yield.

Figure 0004367046
[式中、Rは、置換もしくは無置換の芳香環または複素環を有する1価の有機基または1価の脂肪族基を表し、Arは置換もしくは無置換の2価の芳香族基を表す。Xは1価の陰イオンを表す。R'は1価の脂肪族基を表し、YおよびZはプロトン供与性置換基がプロトンを1個放出してなる基を表す。R"は一価のプロトン供与性置換基であるYHおよびZHと結合する2価の有機基を表す。]
Figure 0004367046
[Wherein, R represents a monovalent organic group or monovalent aliphatic group having a substituted or unsubstituted aromatic ring or heterocyclic ring, and Ar represents a substituted or unsubstituted divalent aromatic group. X represents a monovalent anion. R ′ represents a monovalent aliphatic group, and Y and Z represent a group formed by releasing a proton from a proton-donating substituent. R ″ represents a divalent organic group bonded to YH and ZH which are monovalent proton-donating substituents.

上記合成工程において、第一段目の反応では、好ましくはニッケル、銅、コバルト、亜鉛およびマンガン等の遷移金属ハロゲン塩を反応触媒として用いて、高沸点のアルコール系溶媒中で、150〜180℃で加熱反応することによってホスホニウムハライドを得る。これにより、置換反応を、より効率よく進行させることができる。前記遷移金属触媒としては、例えば、塩化ニッケル、臭化ニッケル、塩化コバルト、臭化コバルトおよび塩化第二銅等が挙げられ、高沸点のアルコール系溶媒としては、例えば、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルおよびジエチレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   In the above synthesis step, in the first stage reaction, preferably, a transition metal halogen salt such as nickel, copper, cobalt, zinc and manganese is used as a reaction catalyst in an alcohol solvent having a high boiling point of 150 to 180 ° C. A phosphonium halide is obtained by heating and reaction. Thereby, substitution reaction can be advanced more efficiently. Examples of the transition metal catalyst include nickel chloride, nickel bromide, cobalt chloride, cobalt bromide and cupric chloride. Examples of the high boiling alcohol solvent include ethylene glycol and ethylene glycol monobutyl ether. , Diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether and the like, and one or more of them can be used in combination.

第二段目の反応では、上記第一段目の反応で得られたホスホニウムハライドの溶液を、テトラアルコキシシランと、前記2価以上のプロトン供与体の溶液とを、水酸化ナトリウム等のアルカリで中和して生成するシリケート錯体の溶液中に、室温で滴下することにより、ホスホニウムシリケートを、容易に得ることができる。ここで用いる溶媒としては、例えば、メタノール、エタノールおよびプロパノール等のアルコール系溶媒が好ましく、収率を向上させる目的で、適宜、水等の再沈殿溶媒と混合させることもできる。   In the second-stage reaction, the phosphonium halide solution obtained in the first-stage reaction is mixed with tetraalkoxysilane and the divalent or higher proton donor solution with an alkali such as sodium hydroxide. A phosphonium silicate can be easily obtained by adding dropwise at room temperature to a solution of a silicate complex formed by neutralization. As the solvent used here, for example, alcohol solvents such as methanol, ethanol and propanol are preferable, and for the purpose of improving the yield, it can be appropriately mixed with a reprecipitation solvent such as water.

なお、前記一般式(2)で表される硬化促進剤の合成方法は、上記の合成反応ルートが一般的であるが、これらに何ら限定されるものではない。 Incidentally, a process for the synthesis of a curing accelerator before Symbol represented in one general formula (2) is synthetic reaction route described above is generally not intended to be limited thereto.

[無機充填材(D)]
無機充填材(D)は、得られる半導体装置の補強を目的として、エポキシ樹脂組成物中に配合(混合)されるものであり、その種類については、特に制限はなく、一般に封止材料に用いられているものを使用することができる。
[Inorganic filler (D)]
The inorganic filler (D) is blended (mixed) in the epoxy resin composition for the purpose of reinforcing the obtained semiconductor device, and there is no particular limitation on the type thereof, which is generally used as a sealing material. Can be used.

この無機充填材(D)の具体例としては、例えば、溶融破砕シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、2次凝集シリカ、アルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、クレーおよびガラス繊維等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特に、溶融シリカであるのが好ましい。溶融シリカは、本発明の硬化促進剤との反応性に乏しいので、エポキシ樹脂組成物中に多量に配合(混合)した場合でも、エポキシ樹脂組成物の硬化反応が阻害されるのを防止することができる。また、無機充填材(D)として、溶融シリカを用いることにより、得られる半導体装置の補強効果が向上する。   Specific examples of the inorganic filler (D) include, for example, fused crushed silica, fused silica, crystalline silica, secondary agglomerated silica, alumina, titanium white, aluminum hydroxide, talc, clay and glass fiber. One or more of these can be used in combination. Among these, fused silica is particularly preferable. Since fused silica is poor in reactivity with the curing accelerator of the present invention, it is possible to prevent the curing reaction of the epoxy resin composition from being inhibited even when a large amount is blended (mixed) in the epoxy resin composition. Can do. Moreover, the reinforcement effect of the semiconductor device obtained improves by using a fused silica as an inorganic filler (D).

また、無機充填材(D)の形状としては、例えば、粒状、塊状、鱗片状等のいかなるものであってもよいが、粒状(特に、球状)であるのが好ましい。   Moreover, as a shape of an inorganic filler (D), what kind of thing, such as a granular form, a lump shape, and a scale shape, for example may be sufficient, but it is preferable that it is granular (especially spherical shape).

この場合、無機充填材(D)の平均粒径は、1〜100μm程度であるのが好ましく、5〜35μm程度であるのがより好ましい。また、この場合、粒度分布は、広いものであるのが好ましい。これにより、無機充填材(D)の充填量(使用量)を多くすることができ、得られる半導体装置の補強効果が、より向上する。   In this case, the average particle diameter of the inorganic filler (D) is preferably about 1 to 100 μm, and more preferably about 5 to 35 μm. In this case, the particle size distribution is preferably wide. Thereby, the filling amount (use amount) of the inorganic filler (D) can be increased, and the reinforcing effect of the obtained semiconductor device is further improved.

本発明のエポキシ樹脂組成物において、ホスホニウムシリケート(C)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、0.01〜10重量%程度であるのが好ましく、0.1〜1重量%程度であるのが、より好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の硬化性、保存性、流動性および硬化物特性がバランスよく発現する。   In the epoxy resin composition of the present invention, the content (blending amount) of phosphonium silicate (C) is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 10% by weight, preferably about 0.1 to 1% by weight. Is more preferable. Thereby, the sclerosis | hardenability, preservability, fluidity | liquidity, and hardened | cured material characteristic of an epoxy resin composition are expressed with sufficient balance.

また、前記1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物(A)と、前記1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物(B)との配合比率も、特に限定されないが、前記化合物(A)のエポキシ基1モルに対し、前記化合物(B)のフェノール性水酸基が0.5〜2モル程度となるように用いるのが好ましく、0.7〜1.5モル程度となるように用いるのが、より好ましい。これにより、エポキシ樹脂組成物の諸特性のバランスを好適なものに維持しつつ、諸特性が、より向上する。   Further, the compounding ratio of the compound (A) having two or more epoxy groups in one molecule and the compound (B) having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule is not particularly limited. It is preferable that the phenolic hydroxyl group of the compound (B) is used in an amount of about 0.5 to 2 mol, and about 0.7 to 1.5 mol with respect to 1 mol of the epoxy group of (A). More preferably it is used. Thereby, various characteristics improve more, maintaining the balance of the various characteristics of an epoxy resin composition to a suitable thing.

また、無機充填材(D)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、前記化合物(A)と前記化合物(B)との合計量100重量部あたり、200〜2400重量部程度であるのが好ましく、400〜1400重量部程度であるのが、より好ましい。無機充填材(D)の含有量が前記下限値未満の場合、無機充填材(D)による補強効果が充分に発現しないおそれがあり、一方、無機充填材(D)の含有量が前記上限値を超えた場合、エポキシ樹脂組成物の流動性が低下し、エポキシ樹脂組成物の成形時(例えば半導体装置の製造時等)に、充填不良等が生じるおそれがある。   The content (blending amount) of the inorganic filler (D) is not particularly limited, but is about 200 to 2400 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the compound (A) and the compound (B). It is preferable that the amount is about 400 to 1400 parts by weight. When content of an inorganic filler (D) is less than the said lower limit, there exists a possibility that the reinforcement effect by an inorganic filler (D) may not fully express, On the other hand, content of an inorganic filler (D) is the said upper limit. In the case of exceeding the above, the fluidity of the epoxy resin composition is lowered, and there is a possibility that poor filling or the like may occur when the epoxy resin composition is molded (for example, during manufacturing of a semiconductor device).

なお、無機充填材(D)の含有量(配合量)が、前記化合物(A)と前記化合物(B)との合計量100重量部あたり、400〜1400重量部であれば、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸湿率が低くなり、半田クラックの発生を防止することができる。かかるエポキシ樹脂組成物は、加熱溶融時の流動性も良好であるため、半導体装置内部の金線変形を引き起こすことが好適に防止される。   In addition, if content (blending amount) of an inorganic filler (D) is 400-1400 weight part per 100 weight part of total amounts of the said compound (A) and the said compound (B), an epoxy resin composition The moisture absorption rate of the cured product becomes low, and the occurrence of solder cracks can be prevented. Since such an epoxy resin composition also has good fluidity when heated and melted, it is suitably prevented from causing deformation of the gold wire inside the semiconductor device.

また、無機充填材(D)の含有量(配合量)は、前記化合物(A)、前記化合物(B)や無機充填材(D)自体の比重を、それぞれ考慮し、重量部を体積%に換算して取り扱うようにしてもよい。   In addition, the content (blending amount) of the inorganic filler (D) is based on the specific gravity of the compound (A), the compound (B) and the inorganic filler (D) itself, and the parts by weight are volume%. You may make it handle by converting.

また、本発明のエポキシ樹脂組成物中には、前記(A)〜(D)の化合物(成分)の他に、必要に応じて、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤、カーボンブラック等の着色剤、臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、リン化合物等の難燃剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力成分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸またはその金属塩類、パラフィン等の離型剤、酸化防止剤等の各種添加剤を配合(混合)するようにしてもよい。   Further, in the epoxy resin composition of the present invention, in addition to the compounds (components) of (A) to (D), if necessary, for example, coupling of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane or the like Agents, colorants such as carbon black, flame retardants such as brominated epoxy resins, antimony oxide and phosphorus compounds, low stress components such as silicone oil and silicone rubber, natural wax, synthetic wax, higher fatty acids or their metal salts, paraffin, etc. Various additives such as mold release agents and antioxidants may be blended (mixed).

また、本発明において硬化促進剤として機能するホスホニウムシリケート(C)の特性を損なわない範囲で、エポキシ樹脂組成物中には、例えば、トリフェニルホスフィン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセン、2−メチルイミダゾール等の他の公知の触媒を配合(混合)するようにしても、何ら問題はない。   Further, in the epoxy resin composition, for example, triphenylphosphine, 1,8-diazabicyclo (5,4,0), as long as the properties of the phosphonium silicate (C) functioning as a curing accelerator in the present invention are not impaired. There is no problem even if other known catalysts such as -7-undecene and 2-methylimidazole are blended (mixed).

本発明のエポキシ樹脂組成物は、前記(A)〜(D)の化合物(成分)、および、必要に応じて、その他の添加剤等を、ミキサーを用いて常温混合し、熱ロール、加熱ニーダー等を用いて加熱混練し、冷却、粉砕することにより得られる。   The epoxy resin composition of the present invention is prepared by mixing the above-mentioned compounds (components) (A) to (D) and, if necessary, other additives and the like at room temperature using a mixer, a heat roll, a heating kneader. It can be obtained by heating and kneading using a method such as cooling, pulverizing.

得られたエポキシ樹脂組成物をモールド樹脂として用いて、トランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成形方法で硬化成形することにより、半導体素子等の電子部品を封止する。これにより、本発明の半導体装置が得られる。   The obtained epoxy resin composition is used as a mold resin, and is cured and molded by a molding method such as transfer molding, compression molding, injection molding, and the like, thereby sealing electronic components such as semiconductor elements. Thereby, the semiconductor device of the present invention is obtained.

本発明の半導体装置の形態としては、特に限定されないが、例えば、SIP(Single Inline Package)、HSIP(SIP with Heatsink)、ZIP(Zig-zag Inline Package)、DIP(Dual Inline Package)、SDIP(Shrink Dual Inline Package)、SOP(Small Outline Package)、SSOP(Shrink Small Outline Package)、TSOP(Thin Small Outline Package)、SOJ(Small Outline J-leaded Package)、QFP(Quad Flat Package)、QFP(FP)(QFP Fine Pitch)、TQFP(Thin Quad Flat Package)、QFJ(PLCC)(Quad Flat J-leaded Package)、BGA(Ball Grid Array)等が挙げられる。   The form of the semiconductor device of the present invention is not particularly limited. For example, SIP (Single Inline Package), HSIP (SIP with Heatsink), ZIP (Zig-zag Inline Package), DIP (Dual Inline Package), SDIP (Shrink) Dual Inline Package), SOP (Small Outline Package), SSOP (Shrink Small Outline Package), TSOP (Thin Small Outline Package), SOJ (Small Outline J-leaded Package), QFP (Quad Flat Package), QFP (FP) ( QFP Fine Pitch), TQFP (Thin Quad Flat Package), QFJ (PLCC) (Quad Flat J-leaded Package), BGA (Ball Grid Array), and the like.

このようにして得られた本発明の半導体装置は、耐半田クラック性および耐湿信頼性に優れる。その理由は、本発明の硬化促進剤であるホスホニウムシリケート(C)の半田条件(例えば半田リフロー工程等)における安定性に関係すると考えられる。   The semiconductor device of the present invention thus obtained is excellent in solder crack resistance and moisture resistance reliability. The reason is considered to be related to the stability of the phosphonium silicate (C), which is the curing accelerator of the present invention, in the soldering conditions (for example, solder reflow process).

本発明の硬化促進剤であるホスホニウムシリケート(C)は、熱的に安定であり、また、ホスホニウムカチオン部がエポキシ樹脂と反応性を有する水酸基をもち、シリケートアニオン部が嵩高いため、硬化反応時に解離した硬化促進剤由来の遊離イオンのイオン移動度が低くなることより、耐半田クラック性および耐湿信頼性に優れたものとなる。   The phosphonium silicate (C) that is the curing accelerator of the present invention is thermally stable, and the phosphonium cation part has a hydroxyl group that is reactive with the epoxy resin, and the silicate anion part is bulky. Since the ion mobility of free ions derived from the dissociated curing accelerator is lowered, the solder crack resistance and the moisture resistance reliability are excellent.

なお、本実施形態では、本発明の硬化促進剤(前記一般式(2)で表されるホスホニウムシリケート(C))を、エポキシ樹脂組成物に用いる場合を代表して説明したが、本発明の硬化促進剤は、ホスフィンまたはホスホニウム塩を硬化促進剤として好適に使用し得る熱硬化性樹脂組成物に対して使用可能である。かかる熱硬化性樹脂組成物としては、例えば、エポキシ化合物、マレイミド化合物、シアネート化合物、イソシアネート化合物、アクリレート化合物、アルケニル化合物およびアルキニル化合物等の熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物が挙げられる。 In the present embodiment, the curing accelerator of the present invention (prior SL phosphonium silicate represented in one general formula (2) (C)), has been described as a representative case of using the epoxy resin composition, the The curing accelerator of the invention can be used for a thermosetting resin composition that can suitably use a phosphine or phosphonium salt as a curing accelerator. Examples of such thermosetting resin compositions include resin compositions containing thermosetting resins such as epoxy compounds, maleimide compounds, cyanate compounds, isocyanate compounds, acrylate compounds, alkenyl compounds, and alkynyl compounds.

また、本発明の硬化促進剤は、熱硬化性樹脂組成物の他、例えば反応硬化性樹脂組成物、光硬化性樹脂組成物、嫌気硬化性樹脂組成物等の各種硬化性樹脂組成物に対しても使用可能である。   In addition to the thermosetting resin composition, the curing accelerator of the present invention is used for various curable resin compositions such as a reactive curable resin composition, a photocurable resin composition, and an anaerobic curable resin composition. Can be used.

また、本実施形態では、本発明のエポキシ樹脂組成物を、半導体装置の封止材料として用いる場合について説明したが、本発明のエポキシ樹脂組成物の用途としては、これに限定されるものではない。また、エポキシ樹脂組成物の用途等に応じて、本発明のエポキシ樹脂組成物では、無機充填材の混合(配合)を省略することもできる。   In the present embodiment, the case where the epoxy resin composition of the present invention is used as a sealing material for a semiconductor device has been described. However, the use of the epoxy resin composition of the present invention is not limited thereto. . Further, in the epoxy resin composition of the present invention, mixing (compounding) of the inorganic filler can be omitted depending on the use of the epoxy resin composition.

以上、本発明の硬化促進剤、エポキシ樹脂組成物および半導体装置の好適実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。   As mentioned above, although preferred embodiment of the hardening accelerator of this invention, an epoxy resin composition, and a semiconductor device was described, this invention is not limited to this.

次に、本発明の具体的実施例について説明する。   Next, specific examples of the present invention will be described.

まず、硬化促進剤として使用する化合物C1〜C6およびトリフェニルホスフィンを用意した。   First, compounds C1 to C6 and triphenylphosphine used as a curing accelerator were prepared.

(化合物C1の合成)
冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、2−ブロモフェノール10.38g(0.060mol)、トリフェニルホスフィン17.29g(0.066mol)、塩化ニッケル0.65g(5mmol)およびエチレングリコール40mLを仕込み、攪拌下、160℃で加熱反応した。反応液を冷却後、純水40mLを滴下し、析出した結晶をトルエンで洗浄後、濾過・乾燥し、トリフェニル(2−ヒドロキシフェニル)ホスホニウムブロミドを得た。次に、冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、テトラエトキシシラン4.17g(0.020mol)、カテコール6.60g(0.060mol)、予め水酸化ナトリウム1.60g(0.040mol)を10mLのメタノールに溶解した水酸化ナトリウム溶液およびメタノール50mLを仕込み攪拌し均一に溶解させた。上記で得たトリフェニル(2−ヒドロキシフェニル)ホスホニウムブロミド17.40g(0.040mol)を予め25mLのメタノールで溶解した溶液をフラスコ内に徐々に滴下すると結晶が析出した。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥し淡赤白色結晶16.6gを得た。
(Synthesis of Compound C1)
In a separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer, 10.38 g (0.060 mol) of 2-bromophenol, 17.29 g (0.066 mol) of triphenylphosphine, 0.65 g (5 mmol) of nickel chloride Then, 40 mL of ethylene glycol was charged, and the mixture was heated and reacted at 160 ° C. with stirring. After cooling the reaction solution, 40 mL of pure water was added dropwise, and the precipitated crystals were washed with toluene, filtered and dried to obtain triphenyl (2-hydroxyphenyl) phosphonium bromide. Next, to a separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer, 4.17 g (0.020 mol) of tetraethoxysilane, 6.60 g (0.060 mol) of catechol, and 1.60 g of sodium hydroxide (in advance) 0.040 mol) in 50 mL of methanol and sodium hydroxide solution dissolved in 10 mL of methanol were charged and stirred to dissolve uniformly. When a solution prepared by previously dissolving 17.40 g (0.040 mol) of triphenyl (2-hydroxyphenyl) phosphonium bromide in 25 mL of methanol was gradually dropped into the flask, crystals were deposited. The precipitated crystals were filtered, washed with water, and dried under vacuum to obtain 16.6 g of pale red white crystals.

この化合物をC1とした。化合物C1を、1H−NMR、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式(8)で表される目的のホスホニウムシリケートであることが確認された。得られた化合物C1の収率は、78%であった。 This compound was designated C1. As a result of analyzing the compound C1 by 1 H-NMR, mass spectrum, and elemental analysis, it was confirmed that it was the target phosphonium silicate represented by the following formula (8). The yield of the obtained compound C1 was 78%.

Figure 0004367046
Figure 0004367046

(化合物C2の合成)
冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、3−ブロモフェノール10.38g(0.060mol)、トリフェニルホスフィン17.29g(0.066mol)および塩化ニッケル0.65g(5mmol)およびエチレングリコール40mLを仕込み、攪拌下、160℃で加熱反応した。反応液を冷却後、純水40mLを滴下し、析出した結晶をトルエンで洗浄後、濾過・乾燥し、トリフェニル(3−ヒドロキシフェニル)ホスホニウムブロミドを得た。次に、冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、テトラエトキシシラン4.17g(0.020mol)、カテコール6.60g(0.060mol)、予め水酸化ナトリウム1.60g(0.04mol)を10mLのメタノールに溶解した水酸化ナトリウム溶液およびメタノール50mLを仕込み攪拌し均一に溶解させた。上記で得たトリフェニル(3−ヒドロキシフェニル)ホスホニウムブロミド17.40g(0.040mol)を予め25mLのメタノールで溶解した溶液を、フラスコ内に徐々に滴下すると結晶が析出した。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥し淡赤白色結晶14.9gを得た。
(Synthesis of Compound C2)
In a separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer, 10.38 g (0.060 mol) of 3-bromophenol, 17.29 g (0.066 mol) of triphenylphosphine and 0.65 g (5 mmol) of nickel chloride Then, 40 mL of ethylene glycol was charged, and the mixture was heated and reacted at 160 ° C. with stirring. After cooling the reaction solution, 40 mL of pure water was added dropwise, and the precipitated crystals were washed with toluene, filtered and dried to obtain triphenyl (3-hydroxyphenyl) phosphonium bromide. Next, to a separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer, 4.17 g (0.020 mol) of tetraethoxysilane, 6.60 g (0.060 mol) of catechol, and 1.60 g of sodium hydroxide (in advance) 0.04 mol) was dissolved in 10 mL of methanol and sodium hydroxide solution and 50 mL of methanol were charged and stirred to dissolve uniformly. When a solution obtained by dissolving 17.40 g (0.040 mol) of triphenyl (3-hydroxyphenyl) phosphonium bromide obtained above in advance with 25 mL of methanol was gradually dropped into the flask, crystals were deposited. The precipitated crystals were filtered, washed with water, and dried under vacuum to obtain 14.9 g of pale red white crystals.

この化合物をC2とした。化合物C2を、1H−NMR、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式(9)で表される目的のホスホニウムシリケートであることが確認された。得られた化合物C2の収率は、72%であった。 This compound was designated C2. As a result of analyzing Compound C2 by 1 H-NMR, mass spectrum, and elemental analysis, it was confirmed that it was the target phosphonium silicate represented by the following formula (9). The yield of the obtained compound C2 was 72%.

Figure 0004367046
Figure 0004367046

(化合物C3の合成)
冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、3−ブロモフェノール10.38g(0.060mol)、トリフェニルホスフィン17.29g(0.066mol)、塩化ニッケル0.65g(5mmol)およびエチレングリコール40mLを仕込み、攪拌下、160℃で加熱反応した。反応液を冷却後、純水40mLを滴下し、析出した結晶をトルエンで洗浄後、濾過・乾燥し、トリフェニル(3−ヒドロキシフェニル)ホスホニウムブロミドを得た。次に、冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、テトラエトキシシラン4.17g(0.020mol)、2,3−ジヒドロキシナフタレン9.60g(0.060mol)、予め水酸化ナトリウム1.60g(0.040mol)を10mLのメタノールに溶解した水酸化ナトリウム溶液およびメタノール50mLを仕込み、攪拌して均一に溶解させた。上記で得たトリフェニル(3−ヒドロキシフェニル)ホスホニウムブロミド17.40g(0.040mol)を予め25mLのメタノールで溶解した溶液を、フラスコ内に徐々に滴下すると結晶が析出した。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥し淡赤白色結晶19.6gを得た。
(Synthesis of Compound C3)
In a separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer, 10.38 g (0.060 mol) of 3-bromophenol, 17.29 g (0.066 mol) of triphenylphosphine, 0.65 g (5 mmol) of nickel chloride Then, 40 mL of ethylene glycol was charged, and the mixture was heated and reacted at 160 ° C. with stirring. After cooling the reaction solution, 40 mL of pure water was added dropwise, and the precipitated crystals were washed with toluene, filtered and dried to obtain triphenyl (3-hydroxyphenyl) phosphonium bromide. Next, 4.17 g (0.020 mol) of tetraethoxysilane, 9.60 g (0.060 mol) of 2,3-dihydroxynaphthalene, hydroxylated in advance into a separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer. A sodium hydroxide solution in which 1.60 g (0.040 mol) of sodium was dissolved in 10 mL of methanol and 50 mL of methanol were charged and stirred to dissolve uniformly. When a solution prepared by previously dissolving 17.40 g (0.040 mol) of triphenyl (3-hydroxyphenyl) phosphonium bromide in 25 mL of methanol was dripped slowly into the flask, crystals were deposited. The precipitated crystals were filtered, washed with water, and dried under vacuum to obtain 19.6 g of pale red white crystals.

この化合物をC3とした。化合物C3を、1H−NMR、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式(10)で表される目的のホスホニウムボレートであることが確認された。得られた化合物C3の収率は、81%であった。 This compound was designated as C3. Compound C3 was analyzed by 1 H-NMR, mass spectrum, and elemental analysis, and as a result, it was confirmed to be the target phosphonium borate represented by the following formula (10). The yield of the obtained compound C3 was 81%.

Figure 0004367046
Figure 0004367046

(化合物C4の合成)
冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、6−ブロモ−2−ナフトール13.38g(0.060mol)、トリフェニルホスフィン17.2
9g(0.066mol)、塩化ニッケル0.65g(5mmol)およびエチレングリコール40mLを仕込み、攪拌下、160℃で加熱反応した。反応液を冷却後、純水40mLを滴下し、析出した結晶をトルエンで洗浄後、濾過・乾燥し、トリフェニル(6−ヒドロキシ−2−ナフタレン)ホスホニウムブロミドを得た。次に、冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、テトラエトキシシラン4.17g(0.020mol)、2,3−ジヒドロキシナフタレン9.60g(0.060mol)、予め水酸化ナトリウム1.60g(0.040mol)を10mLのメタノールに溶解した水酸化ナトリウム溶液およびメタノール50mLを仕込み攪拌し均一に溶解させた。上記で得たトリフェニル(6−ヒドロキシ−2−ナフタレン)ホスホニウムブロミド19.40g(0.040mol)を予め25mLのメタノールで溶解した溶液を、フラスコ内に徐々に滴下すると結晶が析出した。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥し淡赤白色結晶18.4gを得た。
(Synthesis of Compound C4)
In a separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer, 13.38 g (0.060 mol) of 6-bromo-2-naphthol, 17.2 of triphenylphosphine
9 g (0.066 mol), 0.65 g (5 mmol) of nickel chloride and 40 mL of ethylene glycol were charged, and the mixture was heated and reacted at 160 ° C. with stirring. After cooling the reaction solution, 40 mL of pure water was added dropwise, and the precipitated crystals were washed with toluene, filtered and dried to obtain triphenyl (6-hydroxy-2-naphthalene) phosphonium bromide. Next, 4.17 g (0.020 mol) of tetraethoxysilane, 9.60 g (0.060 mol) of 2,3-dihydroxynaphthalene, hydroxylated in advance into a separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer. A sodium hydroxide solution in which 1.60 g (0.040 mol) of sodium was dissolved in 10 mL of methanol and 50 mL of methanol were charged and stirred to dissolve uniformly. When a solution obtained by previously dissolving 19.40 g (0.040 mol) of triphenyl (6-hydroxy-2-naphthalene) phosphonium bromide in 25 mL of methanol was gradually dropped into the flask, crystals were deposited. The precipitated crystals were filtered, washed with water, and dried under vacuum to obtain 18.4 g of pale red white crystals.

この化合物をC4とした。化合物C4を、1H−NMR、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式(11)で表される目的のホスホニウムシリケートであることが確認された。得られた化合物C4の収率は、70%であった。 This compound was designated as C4. Compound C4 was analyzed by 1 H-NMR, mass spectrum, and elemental analysis, and as a result, it was confirmed that it was the target phosphonium silicate represented by the following formula (11). The yield of the obtained compound C4 was 70%.

Figure 0004367046
Figure 0004367046

(化合物C5の合成)
冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、2−ブロモフェノール10.38g(0.060mol)、トリス(4−メチルフェニル)ホスフィン20.06g(0.066mol)、塩化ニッケル0.65g(5mmol)およびエチレングリコール40mLを仕込み、攪拌下、160℃で加熱反応した。反応液を冷却後、純水40mLを滴下し、析出した結晶をトルエンで洗浄後、濾過・乾燥し、トリス(4−メチルフェニル)(3−ヒドロキシフェニル)ホスホニウムブロミドを得た。次に、冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、テトラエトキシシラン4.17g(0.020mol)、カテコール6.60g(0.060mol)、予め水酸化ナトリウム1.60g(0.04mol)を10mLのメタノールに溶解した水酸化ナトリウム溶液およびメタノール50mLを仕込み、攪拌して均一に溶解させた。上記で得たトリス(4−メチルフェニル)(3−ヒドロキシフェニル)ホスホニウムブロミド19.08g(0.040mol)を予め25mLのメタノールで溶解した溶液を、フラスコ内に徐々に滴下すると結晶が析出した。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥し淡赤白色結晶16.9gを得た。
(Synthesis of Compound C5)
In a separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer, 10.38 g (0.060 mol) of 2-bromophenol, 20.06 g (0.066 mol) of tris (4-methylphenyl) phosphine, nickel chloride 0 .65 g (5 mmol) and ethylene glycol 40 mL were charged, and the mixture was heated and reacted at 160 ° C. with stirring. After cooling the reaction solution, 40 mL of pure water was added dropwise, and the precipitated crystals were washed with toluene, filtered and dried to obtain tris (4-methylphenyl) (3-hydroxyphenyl) phosphonium bromide. Next, to a separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer, 4.17 g (0.020 mol) of tetraethoxysilane, 6.60 g (0.060 mol) of catechol, and 1.60 g of sodium hydroxide (in advance) 0.04 mol) in 10 mL of methanol was charged with a sodium hydroxide solution and 50 mL of methanol, and the mixture was stirred and dissolved uniformly. When a solution obtained by previously dissolving 19.08 g (0.040 mol) of tris (4-methylphenyl) (3-hydroxyphenyl) phosphonium bromide in 25 mL of methanol was gradually dropped into the flask, crystals were deposited. The precipitated crystals were filtered, washed with water, and dried under vacuum to obtain 16.9 g of pale red white crystals.

この化合物をC5とした。化合物C5を、1H−NMR、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式(12)で表される目的のホスホニウムシリケートであることが確認された。得られた化合物C5の収率は、73%であった。 This compound was designated as C5. Compound C5 was analyzed by 1 H-NMR, mass spectrum, and elemental analysis, and as a result, it was confirmed to be the target phosphonium silicate represented by the following formula (12). The yield of the obtained compound C5 was 73%.

Figure 0004367046
Figure 0004367046

(化合物C6の合成)
冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、2−ブロモフェノール10.38g(0.060mol)、トリス(4−メトキシフェニル)ホスフィン23.20g(0.066mol)、塩化ニッケル0.65g(5mmol)およびエチレングリコール40mLを仕込み、攪拌下、160℃で加熱反応した。反応液を冷却後、純水40mLを滴下し、析出した結晶をトルエンで洗浄後、濾過・乾燥し、トリス(4−メトキシフェニル)(2−ヒドロキシフェニル)ホスホニウムブロミドを得た。次に、冷却管および撹拌装置付きのセパラブルフラスコ(容量:200mL)に、テトラエトキシシラン4.17g(0.020mol)、3−ヒドロキシー2−ナフトエ酸11.29g(0.060mol)、予め水酸化ナトリウム1.60g(0.04mol)を10mLのメタノールに溶解した水酸化ナトリウム溶液およびメタノール50mLを仕込み、攪拌して均一に溶解させた。上記で得たトリス(4−メトキシフェニル)(2−ヒドロキシフェニル)ホスホニウムブロミド19.08g(0.040mol)を予め25mLのメタノールで溶解した溶液を、フラスコ内に徐々に滴下すると結晶が析出した。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥し淡黄白色結晶19.0gを得た。
(Synthesis of Compound C6)
In a separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer, 10.38 g (0.060 mol) of 2-bromophenol, 23.20 g (0.066 mol) of tris (4-methoxyphenyl) phosphine, nickel chloride 0 .65 g (5 mmol) and ethylene glycol 40 mL were charged, and the mixture was heated and reacted at 160 ° C. with stirring. After cooling the reaction solution, 40 mL of pure water was added dropwise, and the precipitated crystals were washed with toluene, filtered and dried to obtain tris (4-methoxyphenyl) (2-hydroxyphenyl) phosphonium bromide. Next, in a separable flask (volume: 200 mL) equipped with a condenser and a stirrer, 4.17 g (0.020 mol) of tetraethoxysilane, 11.29 g (0.060 mol) of 3-hydroxy-2-naphthoic acid, water in advance A sodium hydroxide solution in which 1.60 g (0.04 mol) of sodium oxide was dissolved in 10 mL of methanol and 50 mL of methanol were charged and stirred to dissolve uniformly. When a solution obtained by previously dissolving 19.08 g (0.040 mol) of tris (4-methoxyphenyl) (2-hydroxyphenyl) phosphonium bromide in 25 mL of methanol was gradually dropped into the flask, crystals were deposited. The precipitated crystals were filtered, washed with water, and dried under vacuum to obtain 19.0 g of pale yellowish white crystals.

この化合物をC6とした。化合物C6を、1H−NMR、マススペクトル、元素分析で分析した結果、下記式(13)で表される目的のホスホニウムシリケートであることが確認された。得られた化合物C6の収率は、67%であった。 This compound was designated as C6. Compound C6 was analyzed by 1 H-NMR, mass spectrum, and elemental analysis, and as a result, it was confirmed that it was the target phosphonium silicate represented by the following formula (13). The yield of the obtained compound C6 was 67%.

Figure 0004367046
Figure 0004367046

[エポキシ樹脂組成物の調製および半導体装置の製造]
以下のようにして、前記化合物C1〜C6およびトリフェニルホスフィンを含むエポキシ樹脂組成物を調製し、半導体装置を製造した。
[Preparation of epoxy resin composition and manufacture of semiconductor device]
As described below, an epoxy resin composition containing the compounds C1 to C6 and triphenylphosphine was prepared to manufacture a semiconductor device.

(実施例1)
まず、化合物(A)として下記式(14)で表されるビフェニル型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製YX−4000HK)、化合物(B)として下記式(15)で表されるフェノールアラルキル樹脂(ただし、繰り返し単位数:3は、平均値を示す。三井化学(株)製XLC−LL)、硬化促進剤(ホスホニウムシリケート(C))として化合物C1、無機充填材(D)として溶融球状シリカ(平均粒径15μm)、その他の添加剤としてカーボンブラック、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂およびカルナバワックスを、それぞれ用意した。
(Example 1)
First, a biphenyl type epoxy resin (YX-4000HK manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) represented by the following formula (14) as the compound (A), and a phenol aralkyl resin represented by the following formula (15) as the compound (B). (However, the number of repeating units: 3 represents an average value. XLC-LL manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) Compound C1 as a curing accelerator (phosphonium silicate (C)), fused spherical silica as an inorganic filler (D) (Average particle diameter 15 μm) Carbon black, brominated bisphenol A type epoxy resin and carnauba wax were prepared as other additives.

Figure 0004367046
<式(14)の化合物の物性>
融点 :105℃
エポキシ当量 :193
150℃のICI溶融粘度:0.15poise
Figure 0004367046
<Physical Properties of Compound of Formula (14)>
Melting point: 105 ° C
Epoxy equivalent: 193
ICI melt viscosity at 150 ° C .: 0.15 poise

Figure 0004367046
<式(15)の化合物の物性>
軟化点 :77℃
水酸基当量 :172
150℃のICI溶融粘度:3.6poise
Figure 0004367046
<Physical Properties of Compound of Formula (15)>
Softening point: 77 ° C
Hydroxyl equivalent: 172
ICI melt viscosity at 150 ° C .: 3.6 poise

次に、前記ビフェニル型エポキシ樹脂:52重量部、前記フェノールアラルキル樹脂:48重量部、化合物C1:5.31重量部、溶融球状シリカ:730重量部、カーボンブラック:2重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂:2重量部、カルナバワックス:2重量部を、まず室温で混合し、次いで熱ロールを用いて95℃で8分間混練した後、冷却粉砕して、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得た。   Next, the biphenyl type epoxy resin: 52 parts by weight, the phenol aralkyl resin: 48 parts by weight, compound C1: 5.31 parts by weight, fused spherical silica: 730 parts by weight, carbon black: 2 parts by weight, brominated bisphenol A Type epoxy resin: 2 parts by weight, carnauba wax: 2 parts by weight are first mixed at room temperature, then kneaded at 95 ° C. for 8 minutes using a hot roll, then cooled and crushed to obtain an epoxy resin composition (thermosetting Resin composition) was obtained.

次に、このエポキシ樹脂組成物をモールド樹脂として用い、100ピンTQFPのパッケージ(半導体装置)を8個、および、16ピンDIPのパッケージ(半導体装置)を15個、それぞれ製造した。   Next, using this epoxy resin composition as a mold resin, 8 100-pin TQFP packages (semiconductor devices) and 15 16-pin DIP packages (semiconductor devices) were produced, respectively.

100ピンTQFPは、金型温度175℃、注入圧力7.4MPa、硬化時間2分でトランスファーモールド成形し、175℃、8時間で後硬化させることにより製造した。   The 100-pin TQFP was manufactured by transfer molding at a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 7.4 MPa and a curing time of 2 minutes, and post-cured at 175 ° C. for 8 hours.

なお、この100ピンTQFPのパッケージサイズは、14×14mm、厚み1.4mm、シリコンチップ(半導体素子)サイズは、8.0×8.0mm、リードフレームは、42アロイ製とした。   The package size of the 100-pin TQFP was 14 × 14 mm, the thickness was 1.4 mm, the silicon chip (semiconductor element) size was 8.0 × 8.0 mm, and the lead frame was 42 alloy.

また、16ピンDIPは、金型温度175℃、注入圧力6.8MPa、硬化時間2分でトランスファーモールド成形し、175℃、8時間で後硬化させることにより製造した。   The 16-pin DIP was manufactured by transfer molding at a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 6.8 MPa and a curing time of 2 minutes, and post-cured at 175 ° C. for 8 hours.

なお、この16ピンDIPのパッケージサイズは、6.4×19.8mm、厚み3.5mm、シリコンチップ(半導体素子)サイズは、3.5×3.5mm、リードフレームは、42アロイ製とした。   The package size of the 16-pin DIP is 6.4 × 19.8 mm, the thickness is 3.5 mm, the silicon chip (semiconductor element) size is 3.5 × 3.5 mm, and the lead frame is made of 42 alloy. .

(実施例2)
まず、化合物(A)として下記式(16)で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(ただし、繰り返し単位数:3は、平均値を示す。日本化薬(株)製NC−3000P)、化合物(B)として下記式(17)で表されるビフェニルアラルキル型フェノール樹脂(ただし、繰り返し単位数:3は、平均値を示す。明和化成(株)製MEH−7851SS)、硬化促進剤(ホスホニウムシリケート(C))として化合物C1、無機充填材(D)として溶融球状シリカ(平均粒径15μm)、その他の添加剤としてカーボンブラック、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂およびカルナバワックスを、それぞれ用意した。
(Example 2)
First, as a compound (A), a biphenylaralkyl type epoxy resin represented by the following formula (16) (however, the number of repeating units: 3 shows an average value. NC-3000P manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), a compound ( B) a biphenylaralkyl type phenol resin represented by the following formula (17) (however, the number of repeating units: 3 represents an average value. MEH-7851SS manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.), a curing accelerator (phosphonium silicate ( Compound C1) was prepared as C)), fused spherical silica (average particle size 15 μm) was prepared as inorganic filler (D), and carbon black, brominated bisphenol A type epoxy resin and carnauba wax were prepared as other additives.

Figure 0004367046
<式(16)の化合物の物性>
軟化点 :60℃
エポキシ当量 :272
150℃のICI溶融粘度:1.3poise
Figure 0004367046
<Physical Properties of Compound of Formula (16)>
Softening point: 60 ° C
Epoxy equivalent: 272
ICI melt viscosity at 150 ° C .: 1.3 poise

Figure 0004367046
<式(17)の化合物の物性>
軟化点 :68℃
水酸基当量 :199
150℃のICI溶融粘度:0.9poise
Figure 0004367046
<Physical Properties of Compound of Formula (17)>
Softening point: 68 ° C
Hydroxyl equivalent: 199
ICI melt viscosity at 150 ° C .: 0.9 poise

次に、前記ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂:57重量部、前記ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂:43重量部、化合物C1:5.31重量部、溶融球状シリカ:650重量部、カーボンブラック:2重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂:2重量部、カルナバワックス:2重量部を、まず室温で混合し、次いで熱ロールを用いて105℃で8分間混練した後、冷却粉砕して、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得た。   Next, said biphenyl aralkyl type epoxy resin: 57 parts by weight, said biphenyl aralkyl type phenol resin: 43 parts by weight, compound C1: 5.31 parts by weight, fused spherical silica: 650 parts by weight, carbon black: 2 parts by weight, bromine Bisphenol A type epoxy resin: 2 parts by weight, carnauba wax: 2 parts by weight are first mixed at room temperature, then kneaded at 105 ° C. for 8 minutes using a hot roll, cooled and pulverized to obtain an epoxy resin composition ( A thermosetting resin composition) was obtained.

次に、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。   Next, using this epoxy resin composition, a package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1.

(実施例3)
化合物C1に代わり、化合物C2:5.31重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Example 3)
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5.31 parts by weight of compound C2 was used instead of compound C1, and this epoxy resin composition was used. In the same manner as in Example 1, a package (semiconductor device) was manufactured.

(実施例4)
化合物C1に代わり、化合物C2:5.31重量部を用いた以外は、前記実施例2と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例2と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Example 4)
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 2, except that 5.31 parts by weight of compound C2 was used instead of compound C1, and this epoxy resin composition was used. In the same manner as in Example 2, a package (semiconductor device) was manufactured.

(実施例5)
化合物C1に代わり、化合物C3:6.06重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Example 5)
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 1, except that 6.06 parts by weight of compound C3 was used instead of compound C1, and this epoxy resin composition was used. In the same manner as in Example 1, a package (semiconductor device) was manufactured.

(実施例6)
化合物C1に代わり、化合物C3:6.06重量部を用いた以外は、前記実施例2と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例2と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Example 6)
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 2 except that 6.06 parts by weight of compound C3 was used instead of compound C1, and this epoxy resin composition was used. In the same manner as in Example 2, a package (semiconductor device) was manufactured.

(実施例7)
化合物C1に代わり、化合物C4:6.56重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Example 7)
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 6.56 parts by weight of compound C4 was used instead of compound C1, and this epoxy resin composition was used. In the same manner as in Example 1, a package (semiconductor device) was manufactured.

(実施例8)
化合物C1に代わり、化合物C4:6.56重量部を用いた以外は、前記実施例2と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例2と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Example 8)
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 2 except that 6.56 parts by weight of compound C4 was used instead of compound C1, and this epoxy resin composition was used. In the same manner as in Example 2, a package (semiconductor device) was manufactured.

(実施例9)
化合物C1に代わり、化合物C5:5.79重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
Example 9
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5.79 parts by weight of compound C5 was used instead of compound C1, and this epoxy resin composition was used. In the same manner as in Example 1, a package (semiconductor device) was manufactured.

(実施例10)
化合物C1に代わり、化合物C5:5.79重量部を用いた以外は、前記実施例2と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例2と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Example 10)
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 2 except that 5.79 parts by weight of compound C5 was used instead of compound C1, and this epoxy resin composition was used. In the same manner as in Example 2, a package (semiconductor device) was manufactured.

(実施例11)
化合物C1に代わり、化合物C6:6.90重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
Example 11
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 6.90 parts by weight of compound C6 was used instead of compound C1, and this epoxy resin composition was used. In the same manner as in Example 1, a package (semiconductor device) was manufactured.

(実施例12)
化合物C1に代わり、化合物C6:6.90重量部を用いた以外は、前記実施例2と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例2と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
Example 12
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 2 except that 6.90 parts by weight of compound C6 was used instead of compound C1, and this epoxy resin composition was used. In the same manner as in Example 2, a package (semiconductor device) was manufactured.

(比較例1)
化合物C1に代わり、トリフェニルホスフィン/p−ベンゾキノン付加物:1.85重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Comparative Example 1)
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1.85 parts by weight of triphenylphosphine / p-benzoquinone adduct was used instead of compound C1. Using this epoxy resin composition, a package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例2)
化合物C1に代わり、トリフェニルホスフィン/p−ベンゾキノン付加物:1.85重量部を用いた以外は、前記実施例2と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例2と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Comparative Example 2)
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 2 except that instead of compound C1, triphenylphosphine / p-benzoquinone adduct: 1.85 parts by weight was used. Using this epoxy resin composition, a package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 2.

(比較例3)
化合物C1に代わり、トリフェニルホスフィン:1.00重量部を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例1と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Comparative Example 3)
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1.00 part by weight of triphenylphosphine was used instead of compound C1, and this epoxy resin composition was obtained. Then, a package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例4)
化合物C1に代わり、トリフェニルホスフィン:1.00重量部を用いた以外は、前記実施例2と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記実施例2と同様にしてパッケージ(半導体装置)を製造した。
(Comparative Example 4)
An epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained in the same manner as in Example 2 except that 1.00 part by weight of triphenylphosphine was used instead of compound C1, and this epoxy resin composition was obtained. Then, a package (semiconductor device) was manufactured in the same manner as in Example 2.

[特性評価]
各実施例および各比較例で得られたエポキシ樹脂組成物の特性評価(1)〜(3)、および、各実施例および各比較例で得られた半導体装置の特性評価(4)および(5)を、それぞれ、以下のようにして行った。
[Characteristic evaluation]
Characteristic evaluation (1) to (3) of the epoxy resin composition obtained in each example and each comparative example, and characteristic evaluation (4) and (5) of the semiconductor device obtained in each example and each comparative example ) Was performed as follows.

(1):スパイラルフロー
EMMI−I−66に準じたスパイラルフロー測定用の金型を用い、金型温度175℃、注入圧力6.8MPa、硬化時間2分で測定した。
(1): Spiral flow Using a mold for spiral flow measurement according to EMMI-I-66, measurement was performed at a mold temperature of 175 ° C, an injection pressure of 6.8 MPa, and a curing time of 2 minutes.

このスパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい程、流動性が良好であることを示す。   This spiral flow is a parameter of fluidity, and the larger the value, the better the fluidity.

(2):硬化トルク
キュラストメーター(オリエンテック(株)製、JSRキュラストメーターIV PS型)を用い、175℃、45秒後のトルクを測定した。
この硬化トルクは、数値が大きい程、硬化性が良好であることを示す。
(2): Curing torque Using a curast meter (Orientec Co., Ltd., JSR curast meter IV PS type), the torque after 175 ° C. and 45 seconds was measured.
This hardening torque shows that curability is so favorable that a numerical value is large.

(3):フロー残存率
得られたエポキシ樹脂組成物を、大気中30℃で1週間保存した後、前記(1)と同様にしてスパイラルフローを測定し、調製直後のスパイラルフローに対する百分率(%)を求めた。 このフロー残存率は、数値が大きい程、保存性が良好であることを示す。
(3): Flow residual ratio After the obtained epoxy resin composition was stored in the atmosphere at 30 ° C for 1 week, the spiral flow was measured in the same manner as in (1) above, and the percentage (% ) This flow residual ratio indicates that the larger the numerical value, the better the storage stability.

(4):耐半田クラック性
100ピンTQFPを85℃、相対湿度85%の環境下で168時間放置し、その後、260℃の半田槽に10秒間浸漬した。
(4): Solder crack resistance 100 pin TQFP was left in an environment of 85 ° C. and relative humidity 85% for 168 hours, and then immersed in a solder bath at 260 ° C. for 10 seconds.

その後、顕微鏡下に、外部クラックの発生の有無を観察し、クラック発生率=(クラックが発生したパッケージ数)/(全パッケージ数)×100として、百分率(%)で表示した。   Then, the presence or absence of the occurrence of external cracks was observed under a microscope, and displayed as a percentage (%) as crack generation rate = (number of packages in which cracks occurred) / (total number of packages) × 100.

また、シリコンチップとエポキシ樹脂組成物の硬化物との剥離面積の割合を、超音波探傷装置を用いて測定し、剥離率=(剥離面積)/(シリコンチップの面積)×100として、8個のパッケージの平均値を求め、百分率(%)で表示した。   Further, the ratio of the peeled area between the silicon chip and the cured epoxy resin composition was measured using an ultrasonic flaw detector, and the peel rate = (peeled area) / (silicon chip area) × 100. The average value of the package was obtained and expressed as a percentage (%).

これらのクラック発生率および剥離率は、それぞれ、数値が小さい程、耐半田クラック性が良好であることを示す。   These crack occurrence rate and peeling rate indicate that the smaller the numerical value, the better the solder crack resistance.

(5):耐湿信頼性
16ピンDIPに、125℃、相対湿度100%の水蒸気中で、20Vの電圧を印加し、断線不良を調べた。15個のパッケージのうち8個以上に不良が出るまでの時間を不良時間とした。
(5): Moisture resistance reliability A voltage of 20 V was applied to a 16-pin DIP in water vapor at 125 ° C. and a relative humidity of 100%, and the disconnection failure was examined. The time until a defect appears in 8 or more of the 15 packages was defined as a defect time.

なお、測定時間は、最長で500時間とし、その時点で不良パッケージ数が8個未満であったものは、不良時間を500時間超(>500)と示す。
この不良時間は、数値が大きい程、耐湿信頼性に優れることを示す。
各特性評価(1)〜(5)の結果を、表1に示す。
Note that the measurement time is 500 hours at the longest, and when the number of defective packages is less than 8 at that time, the defective time is indicated as over 500 hours (> 500).
This failure time indicates that the larger the numerical value, the better the moisture resistance reliability.
Table 1 shows the results of the characteristic evaluations (1) to (5).

Figure 0004367046
Figure 0004367046

表1に示すように、実施例1〜12で得られたエポキシ樹脂組成物(本発明のエポキシ樹脂組成物)は、いずれも、硬化性、保存性、流動性が良好であり、さらに、この硬化物で封止された各実施例のパッケージ(本発明の半導体装置)は、いずれも、耐半田クラック性、耐湿信頼性が良好なものであった。   As shown in Table 1, the epoxy resin compositions (epoxy resin compositions of the present invention) obtained in Examples 1 to 12 all have good curability, storage stability, and fluidity. Each package (semiconductor device of the present invention) sealed with a cured product had good solder crack resistance and moisture resistance reliability.

これに対し、比較例1および比較例2で得られたエポキシ樹脂組成物は、いずれも、保存性に劣り、これらの比較例で得られたパッケージは、いずれも、耐半田クラック性に劣るとともに、耐湿信頼性が極めて低いものであった。また、比較例3および比較例4で得られたエポキシ樹脂組成物は、いずれも、硬化性、保存性、流動性が極めて悪く、これらの比較例で得られたパッケージは、いずれも、耐半田クラック性に劣るものであった。   On the other hand, the epoxy resin compositions obtained in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are both poor in storage stability, and the packages obtained in these Comparative Examples are both poor in solder crack resistance. The moisture resistance reliability was extremely low. In addition, the epoxy resin compositions obtained in Comparative Example 3 and Comparative Example 4 are extremely poor in curability, storage stability, and fluidity, and the packages obtained in these Comparative Examples are all solder resistant. It was inferior to cracking property.

(実施例13〜18、比較例5および6)
化合物(A)として、前記式(14)で表されるビフェニル型エポキシ樹脂:26重量部、前記式(16)で表されるビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂:28.5重量部、および、化合物(B)として、前記式(15)で表されるフェノールアラルキル樹脂:45.5重量部を配合した以外は、それぞれ、前記実施例1、3、5、7、9、11、比較例1、3と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、パッケージ(半導体装置)を製造した。
(Examples 13 to 18, Comparative Examples 5 and 6)
As the compound (A), the biphenyl type epoxy resin represented by the formula (14): 26 parts by weight, the biphenyl aralkyl type epoxy resin represented by the formula (16): 28.5 parts by weight, and the compound (B ), Except for blending 45.5 parts by weight of the phenol aralkyl resin represented by the formula (15), respectively, Examples 1, 3, 5, 7, 9, 11, and Comparative Examples 1, 3 and Similarly, an epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained, and a package (semiconductor device) was manufactured using this epoxy resin composition.

各実施例13〜18、比較例5および6で得られたエポキシ樹脂組成物およびパッケージの特性評価を、前記と同様にして行ったところ、前記表1とほぼ同様の結果が得られた。   When the characteristics of the epoxy resin compositions and packages obtained in Examples 13 to 18 and Comparative Examples 5 and 6 were evaluated in the same manner as described above, the same results as in Table 1 were obtained.

(実施例19〜24、比較例7および8)
化合物(A)として、前記式(14)で表されるビフェニル型エポキシ樹脂:54.5重量部、化合物(B)として、前記式(15)で表されるフェノールアラルキル樹脂:24重量部、および、前記式(17)で表されるビフェニルアラルキル型フェノール樹脂:21.5重量部を配合した以外は、それぞれ、前記実施例1、3、5、7、9および11、比較例1および3と同様にして、エポキシ樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得、このエポキシ樹脂組成物を用いて、パッケージ(半導体装置)を製造した。
(Examples 19 to 24, Comparative Examples 7 and 8)
As compound (A), biphenyl type epoxy resin represented by the formula (14): 54.5 parts by weight, as compound (B), phenol aralkyl resin represented by the formula (15): 24 parts by weight, and Biphenyl aralkyl type phenol resin represented by the formula (17): Except for blending 21.5 parts by weight, Examples 1, 3, 5, 7, 9 and 11 and Comparative Examples 1 and 3, respectively, Similarly, an epoxy resin composition (thermosetting resin composition) was obtained, and a package (semiconductor device) was manufactured using this epoxy resin composition.

各実施例19〜24、比較例7および8で得られたエポキシ樹脂組成物およびパッケージの特性評価を、前記と同様にして行ったところ、前記表1とほぼ同様の結果が得られた。   When the characteristics of the epoxy resin compositions and packages obtained in Examples 19 to 24 and Comparative Examples 7 and 8 were evaluated in the same manner as described above, almost the same results as in Table 1 were obtained.

(実施例25〜30、比較例9)
ビスマレイミド樹脂として、4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド(ケイ・アイ化成(株)製:BMI−H)100重量部に、硬化促進剤として化合物C1〜C6およびトリフェニルホスフィンを、それぞれ、表2に示す配合比で配合し、これらを均一に混合した樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物)を得た。
(Examples 25 to 30, Comparative Example 9)
As the bismaleimide resin, 100 parts by weight of 4,4′-diphenylmethane bismaleimide (manufactured by Kay Kasei Co., Ltd .: BMI-H), compounds C1 to C6 and triphenylphosphine as curing accelerators, respectively, are shown in Table 2. The resin composition (thermosetting resin composition) which mix | blended by the compounding ratio shown to these and mixed these uniformly was obtained.

実施例25〜30および比較例9で得られた樹脂組成物に対して、190℃におけるゲル化時間を測定した。
この結果を、各硬化促進剤の配合比と合わせて、表2に示す。
The gelation time at 190 ° C. was measured for the resin compositions obtained in Examples 25 to 30 and Comparative Example 9.
The results are shown in Table 2 together with the blending ratio of each curing accelerator.

Figure 0004367046
Figure 0004367046

表2に示すように、実施例25〜30で得られた樹脂組成物は、いずれも、速やかに硬化に至るものであった。これに対し、比較例9で得られた樹脂組成物は、硬化には至らず、ミクロゲル化した。   As shown in Table 2, all of the resin compositions obtained in Examples 25 to 30 were rapidly cured. On the other hand, the resin composition obtained in Comparative Example 9 did not reach curing and was microgelled.

かかる硬化促進剤は、熱硬化性樹脂組成物に有用であり、さらにはこれをエポキシ樹脂組成物を用いることにより、硬化性、保存性および流動性が良好なエポキシ樹脂組成物を得ることができる。このエポキシ樹脂は、電気・電子材料分野に好適に使用、特に、耐半田クラック性および耐湿信頼性に優れた半導体素子等の電子部品を封止してなる電子部品装置を得ることができる。
Such a curing accelerator is useful for a thermosetting resin composition. Furthermore, by using an epoxy resin composition, an epoxy resin composition having good curability, storage stability and fluidity can be obtained. . This epoxy resin can be suitably used in the electric / electronic material field, and in particular, an electronic component device in which an electronic component such as a semiconductor element excellent in solder crack resistance and moisture resistance reliability is sealed can be obtained.

Claims (7)

硬化性樹脂組成物に混合され、該硬化性樹脂組成物の硬化反応を促進し得る硬化促進剤であって、
下記一般式(2)で表されることを特徴とする硬化促進剤。
Figure 0004367046
[式中、R4、R5およびR6は、それぞれ、水素原子、メチル基、メトキシ基および水酸基から選択される1種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。式中X4は、置換基Y7およびY8と結合する有機基である。Y7およびY8は1価のプロトン供与性置換基がプロトンを放出してなる基であり、それらは互いに同一であっても異なっていてもよく、同一分子内の置換基Y7およびY8が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。式中の−Y −X −Y −で表される基は、カテコール、ピロガロール、2,3−ジヒドロキシナフタレン、サリチル酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸および3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸から選ばれるプロトン供与体が有する水酸基、カルボキシル基のプロトンを2個放出してなる基を表す。
A curing accelerator that is mixed in the curable resin composition and can accelerate the curing reaction of the curable resin composition,
A curing accelerator represented by the following general formula (2):
Figure 0004367046
[Wherein R 4 , R 5 and R 6 each represent one selected from a hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group and a hydroxyl group, and may be the same or different from each other. In the formula, X 4 is an organic group bonded to the substituents Y 7 and Y 8 . Y 7 and Y 8 are groups formed by releasing a proton from a monovalent proton-donating substituent, which may be the same or different from each other, and the substituents Y 7 and Y 8 in the same molecule Is bonded to a silicon atom to form a chelate structure. In the formula, a group represented by —Y 7 —X 4 —Y 8 — represents catechol, pyrogallol, 2,3-dihydroxynaphthalene, salicylic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid and 3-hydroxy-2-naphthoic acid. Represents a group formed by releasing two protons of a hydroxyl group and a carboxyl group of a proton donor selected from: ]
1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物と、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物と、請求項1に記載の硬化促進剤とを含むことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 An epoxy resin composition comprising a compound having two or more epoxy groups in one molecule, a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and the curing accelerator according to claim 1 . . 前記1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物は、下記一般式(3)で表されるエポキシ樹脂および下記一般式(4)で表されるエポキシ樹脂の少なくとも一方を主成分とする請求項に記載のエポキシ樹脂組成物。
Figure 0004367046
[式中、R7、R8、R9およびR10は、それぞれ、水素原子、炭素数1〜6の鎖状もしくは環状アルキル基、フェニル基およびハロゲン原子から選択される1種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。]
Figure 0004367046
[式中、R11〜R18は、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基およびハロゲン原子から選択される1種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、aは、1〜10の整数である。]
The compound having two or more epoxy groups in one molecule is mainly composed of at least one of an epoxy resin represented by the following general formula (3) and an epoxy resin represented by the following general formula (4). 2. The epoxy resin composition according to 2.
Figure 0004367046
[Wherein R 7 , R 8 , R 9 and R 10 each represent one selected from a hydrogen atom, a linear or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group and a halogen atom, They may be the same or different. ]
Figure 0004367046
[Wherein, R 11 to R 18 each represent one selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a halogen atom, and may be the same or different from each other. However, a is an integer of 1-10. ]
前記1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物は、下記一般式(5)で表されるフェノール樹脂および下記一般式(6)で表されるフェノール樹脂の少なくとも一方を主成分とする請求項またはに記載のエポキシ樹脂組成物。
Figure 0004367046
[式中、R19〜R22は、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基およびハロゲン原子から選択される1種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、bは、1〜10の整数である。]
Figure 0004367046
[式中、R23〜R30は、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基およびハロゲン原子から選択される1種を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、cは、1〜10の整数である。]
The compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule is mainly composed of at least one of a phenol resin represented by the following general formula (5) and a phenol resin represented by the following general formula (6). Item 4. The epoxy resin composition according to Item 2 or 3 .
Figure 0004367046
[Wherein, R 19 to R 22 each represent one selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a halogen atom, and may be the same or different from each other. However, b is an integer of 1-10. ]
Figure 0004367046
[Wherein, R 23 to R 30 each represent one selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a halogen atom, and may be the same or different from each other. However, c is an integer of 1-10. ]
無機充填材を含む請求項のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition according to any one of claims 2 to 4 , comprising an inorganic filler. 前記無機充填材の含有量は、前記1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物と、前記1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有する化合物との合計量100重量部あたり、200〜2400重量部である請求項に記載のエポキシ樹脂組成物。 The content of the inorganic filler is 200 to 2400 per 100 parts by weight of the total amount of the compound having two or more epoxy groups in one molecule and the compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule. The epoxy resin composition according to claim 5 , which is part by weight. 請求項に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物により電子部品を封止してなることを特徴とする半導体装置。 An electronic component is sealed with a cured product of the epoxy resin composition according to claim 6 .
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JP4951953B2 (en) * 2005-12-13 2012-06-13 住友ベークライト株式会社 Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP4951954B2 (en) * 2005-12-13 2012-06-13 住友ベークライト株式会社 Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP5326184B2 (en) * 2005-01-26 2013-10-30 日立化成株式会社 NOVEL COMPOUND AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
WO2006087906A1 (en) * 2005-02-18 2006-08-24 Hitachi Chemical Co., Ltd. Novel curable resin, method for producing same, epoxy resin composition and electronic component device
JP4720357B2 (en) * 2005-03-28 2011-07-13 住友ベークライト株式会社 Method for producing latent catalyst and epoxy resin composition
JP2007077291A (en) * 2005-09-14 2007-03-29 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition and semiconductor device
CN101273076B (en) 2005-09-27 2011-01-19 住友电木株式会社 Process for producing latent catalyst and epoxy resin composition
JP5070692B2 (en) * 2005-10-28 2012-11-14 住友ベークライト株式会社 Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP5077630B2 (en) * 2006-08-09 2012-11-21 日立化成工業株式会社 Curing agent for epoxy resin and method for producing the same, epoxy resin composition and electronic component device
KR101768287B1 (en) 2014-11-28 2017-08-16 삼성에스디아이 주식회사 Phosphonium compound, epoxy resin composition comprising the same and semiconductor device prepared from using the same
KR101845134B1 (en) * 2015-07-15 2018-04-04 삼성에스디아이 주식회사 Phosphonium compound, epoxy resin composition comprising the same and semiconductor device prepared from using the same
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