JP5226387B2 - Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device - Google Patents
Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5226387B2 JP5226387B2 JP2008138378A JP2008138378A JP5226387B2 JP 5226387 B2 JP5226387 B2 JP 5226387B2 JP 2008138378 A JP2008138378 A JP 2008138378A JP 2008138378 A JP2008138378 A JP 2008138378A JP 5226387 B2 JP5226387 B2 JP 5226387B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- resin composition
- sealing
- curing accelerator
- methylimidazolyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Description
本発明は、封止用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。 The present invention relates to a sealing epoxy resin composition and a semiconductor device.
従来、ＩＣ（集積回路）、ＬＳＩ（大規模集積回路）などの半導体チップの封止材としてセラミックや熱硬化性樹脂組成物が一般に用いられている。中でも、エポキシ樹脂組成物は経済性と性能のバランスの点で優れた封止材であり、近年の電子機器の小型化、薄型化にともない主流になりつつある表面実装型パッケージの封止材としてエポキシ樹脂組成物が広く用いられている（特許文献１参照）。 Conventionally, a ceramic or a thermosetting resin composition is generally used as a sealing material for a semiconductor chip such as an IC (integrated circuit) or an LSI (large scale integrated circuit). Among them, the epoxy resin composition is an excellent encapsulant in terms of the balance between economy and performance, and as an encapsulant for surface mount packages that are becoming mainstream as electronic devices become smaller and thinner in recent years. Epoxy resin compositions are widely used (see Patent Document 1).
そして近年の表面実装型パッケージはさらに薄型化が進み、先端パッケージでは従来のリード端子パッケージではなく有機基板などをインターポーザとして用いたエリアアレイ型パッケージ、例えばＢＧＡ（Ball Grid Array）などが採用されている。このエリアアレイ型パッケージでは、半導体チップの薄型化にともない封止樹脂の厚みもさらに薄くなってきている。 In recent years, surface mount packages have been further reduced in thickness, and advanced packages employ area array packages that use an organic substrate or the like as an interposer instead of conventional lead terminal packages, such as BGA (Ball Grid Array). . In this area array type package, the thickness of the sealing resin is further reduced as the semiconductor chip is made thinner.
しかしながら、このように表面実装型パッケージの薄型化が進行すると共に、封止樹脂とインターポーザとの熱膨張係数の差によってパッケージの反りが発生し易くなり、特にＢＧＡなどのエリアアレイ型パッケージでは反りの抑制が要求されている。すなわち、パッケージの反りが大きい場合、半導体装置の回路基板への実装時において半導体装置下面の半田と回路基板との導通が確保できなくなるといった不良モードが発生する。 However, as the surface-mount package becomes thinner in this way, the package is likely to warp due to the difference in thermal expansion coefficient between the sealing resin and the interposer. Suppression is required. That is, when the warpage of the package is large, a failure mode occurs in which the conduction between the solder on the lower surface of the semiconductor device and the circuit board cannot be secured when the semiconductor device is mounted on the circuit board.
このようなパッケージの反りを抑制するための手段の一つとして、封止用エポキシ樹脂組成物の硬化促進剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールなどのイミダゾール類を用いることが、硬化物のガラス転移温度の調整などの点から有効であることが知られている。
しかしながら、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールなどのイミダゾール類は、硬化促進剤としての活性が高いため、従来より知られている通常の方法に従って封止用エポキシ樹脂組成物を調製した場合、経時で硬化反応が徐々に進行してしまい、封止用エポキシ樹脂組成物の保存安定性が低下する。そのため、保存安定性の低下を抑制するために２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールなどのイミダゾール類を多量には配合できず、パッケージの反り抑制効果を十分には得られないという問題点があった。 However, since imidazoles such as 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole have high activity as a curing accelerator, an epoxy resin composition for sealing is prepared according to a conventionally known ordinary method. In such a case, the curing reaction gradually proceeds with time, and the storage stability of the epoxy resin composition for sealing is lowered. Therefore, a large amount of imidazoles such as 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole cannot be blended in order to suppress a decrease in storage stability, and the effect of suppressing the warpage of the package cannot be sufficiently obtained. There was a problem.
本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、エリアアレイ型パッケージなどの薄型の半導体装置であってもパッケージの反りを有効に抑制することができ、保存安定性にも優れた封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and even a thin semiconductor device such as an area array type package can effectively suppress warping of the package and has excellent storage stability. Another object is to provide an epoxy resin composition for sealing and a semiconductor device using the same.
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。 The present invention is characterized by the following in order to solve the above problems.
第1に、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノール性水酸基を有する硬化剤、硬化促進剤、および無機充填材を必須成分として含有する封止用エポキシ樹脂組成物であって、硬化剤として、フェノールノボラック樹脂と、ビフェニルアラルキル樹脂の両者を併用し、かつ、硬化促進剤として２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物を含有することを特徴とする。 1stly, the epoxy resin composition for semiconductor sealing of this invention is the epoxy resin composition for sealing which contains a biphenyl type epoxy resin , the hardening | curing agent which has a phenolic hydroxyl group, a hardening accelerator, and an inorganic filler as an essential component. And both a phenol novolak resin and a biphenyl aralkyl resin are used as a curing agent, and 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- (1 ′)) — is used as a curing accelerator. It contains ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct.
第２に、上記第１の半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、硬化促進剤として、２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物に加えて、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート含有混合物を併用することを特徴とする。 Second, in the first epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor , 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- (1 ′))-ethyl-s-triazine isocyanuric is used as a curing accelerator. In addition to the acid adduct, a tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate-containing mixture is used in combination .
第３に、上記第１または第２の半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、予めフェノール性水酸基を有する硬化剤に硬化促進剤の２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物を分散させてマスターバッチを調製し、当該マスターバッチを少なくともビフェニル型エポキシ樹脂および無機充填材を含む他の配合成分と共に混練して得られたものであることを特徴とする。
第４に、本発明の半導体装置は、上記第１、第２または第３の封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体チップが封止されていることを特徴とする。
Thirdly, in the first or second epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor, a curing accelerator having a phenolic hydroxyl group is added to a curing accelerator 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- ( 1 ')) -Ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct was dispersed to prepare a masterbatch, and the masterbatch was obtained by kneading together with other compounding components including at least a biphenyl type epoxy resin and an inorganic filler. It is characterized by being.
4thly, the semiconductor device of this invention is characterized by the semiconductor chip being sealed using the said 1st, 2nd or 3rd epoxy resin composition for sealing.
上記第１の発明によれば、硬化促進剤として２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物を用いることで、エリアアレイ型パッケージなどの薄型の半導体装置であってもパッケージの反りを有効に抑制することができ、さらに保存安定性にも優れた封止用エポキシ樹脂組成物とすることができる。 According to the first invention, an area array is obtained by using 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- (1 ′))-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct as a curing accelerator. Even in a thin semiconductor device such as a mold package, warping of the package can be effectively suppressed, and an epoxy resin composition for sealing excellent in storage stability can be obtained.
上記第２の発明によれば、予めフェノール性水酸基を有する硬化剤に硬化促進剤の２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物を分散させてマスターバッチを調製し、当該マスターバッチを少なくともエポキシ樹脂および無機充填材を含む他の配合成分と共に混練して封止用エポキシ樹脂組成物を調製するようにしたので、上記第１の発明の効果に加え、パッケージの反りを有効に抑制することができると共に、封止用エポキシ樹脂組成物の保存安定性をさらに高めることができる。 According to the second invention, the curing agent having a phenolic hydroxyl group in advance and the curing accelerator 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- (1 ′))-ethyl-s-triazine isocyanuric acid The adduct was dispersed to prepare a master batch, and the master batch was kneaded with at least another compounding component including an epoxy resin and an inorganic filler to prepare an epoxy resin composition for sealing. In addition to the effect of the invention of 1, the package warpage can be effectively suppressed, and the storage stability of the epoxy resin composition for sealing can be further enhanced.
上記第３の発明によれば、上記第１および第２の発明の封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体チップが封止されているので、パッケージの反りが小さく、回路基板への実装時において半導体装置下面の半田と回路基板との導通が確保できなくなるといった不良モードの発生を抑制することができる。 According to the third aspect of the invention, since the semiconductor chip is sealed using the sealing epoxy resin composition of the first and second aspects of the invention, the warpage of the package is small and when mounted on the circuit board In this case, it is possible to suppress the occurrence of a failure mode such that the conduction between the solder on the lower surface of the semiconductor device and the circuit board cannot be ensured.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明において、エポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであれば特に制限なく使用することができる。このようなエポキシ樹脂の具体例としては、ビフェニル型エポキシ樹脂、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、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 In the present invention, any epoxy resin can be used without particular limitation as long as it has two or more epoxy groups in one molecule. Specific examples of such epoxy resins include biphenyl type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, bisphenol type epoxy resins, stilbene type epoxy resins, triphenolmethane type epoxy resins, phenol aralkyl type epoxy resins. Naphthol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明に用いられるフェノール性水酸基を有する硬化剤の具体例としては、多価フェノール化合物、多価ナフトール化合物などが挙げられる。多価フェノール化合物の具体例としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂などが挙げられる。多価ナフトール化合物の具体例としては、ナフトールアラルキル樹脂などが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 Specific examples of the curing agent having a phenolic hydroxyl group used in the present invention include polyhydric phenol compounds and polyhydric naphthol compounds. Specific examples of the polyhydric phenol compound include phenol novolac resin, cresol novolac resin, phenol aralkyl resin, biphenyl aralkyl resin and the like. Specific examples of the polyvalent naphthol compound include naphthol aralkyl resins. These may be used alone or in combination of two or more.
フェノール性水酸基を有する硬化剤の配合量は、好ましくは、フェノール性水酸基とエポキシ基との当量比（水酸基当量／エポキシ基当量）が０．５〜１．５となる量であり、より好ましくは当量比が０．８〜１．２となる量である。当該当量比が小さ過ぎると、封止用エポキシ樹脂組成物の硬化特性が低下する場合があり、当該当量比が大き過ぎると、耐湿信頼性などが不十分になる場合がある。 The compounding amount of the curing agent having a phenolic hydroxyl group is preferably an amount such that the equivalent ratio of the phenolic hydroxyl group to the epoxy group (hydroxyl group equivalent / epoxy group equivalent) is 0.5 to 1.5, more preferably. It is an amount that provides an equivalent ratio of 0.8 to 1.2. If the equivalent ratio is too small, the curing characteristics of the epoxy resin composition for sealing may be deteriorated, and if the equivalent ratio is too large, the moisture resistance reliability may be insufficient.
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、硬化促進剤として下記構造式を有する２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物が配合される。 The epoxy resin composition for sealing of the present invention has 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- (1 ′))-ethyl-s-triazine isocyanuric acid having the following structural formula as a curing accelerator. Additives are blended.
硬化促進剤として２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物を用いることで、エリアアレイ型パッケージなどの薄型の半導体装置であってもパッケージの反りを有効に抑制することができ、封止用エポキシ樹脂組成物の保存安定性も高めることができる。 By using 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- (1 ′))-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct as a curing accelerator, a thin semiconductor device such as an area array package can be used. Even if it exists, the curvature of a package can be suppressed effectively and the storage stability of the epoxy resin composition for sealing can also be improved.
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲内において、２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物と共に他の硬化促進剤を配合することができる。このような硬化促進剤の具体例としては、２−メチルイミダゾール、２−フェニ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、トリブチルホスフィン、トリメチルホスフィン、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有機ホスフィン類、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン、トリエタノールアミン、ベンジルジメチルアミン等の第三級アミン類などが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 The sealing epoxy resin composition of the present invention includes 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- (1 ′))-ethyl-s-triazine within the range not impairing the effects of the present invention. Other curing accelerators can be blended with the isocyanuric acid adduct. Specific examples of such curing accelerators include imidazoles such as 2-methylimidazole and 2-phenylimidazole, organic phosphines such as triphenylphosphine, tributylphosphine, trimethylphosphine, tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, 1 , 8-diazabicyclo (5,4,0) undecene, triethanolamine, tertiary amines such as benzyldimethylamine, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
硬化促進剤の配合量は、エポキシ樹脂と硬化剤の合計量に対して好ましくは０．１〜１５質量％、より好ましくは１〜１５質量％である。当該配合量が少な過ぎると、硬化促進作用が十分に発揮されない場合があり、当該配合量が多過ぎると、耐湿信頼性などが不十分になる場合がある。なお、パッケージの反りを抑制する点から硬化物のガラス転移温度などを考慮し、また封止用エポキシ樹脂組成物の保存安定性も考慮して、硬化促進剤における２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物の配合割合を適宜に調整することが望ましい。 The blending amount of the curing accelerator is preferably 0.1 to 15% by mass, more preferably 1 to 15% by mass with respect to the total amount of the epoxy resin and the curing agent. If the blending amount is too small, the curing accelerating action may not be sufficiently exhibited, and if the blending amount is too large, moisture resistance reliability and the like may be insufficient. In view of suppressing the warpage of the package, the glass transition temperature of the cured product is taken into consideration, and the storage stability of the sealing epoxy resin composition is also taken into consideration, and 2,4-diamino-6- It is desirable to appropriately adjust the blending ratio of (2′-methylimidazolyl- (1 ′))-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct.
本発明に用いられる無機充填材の具体例としては、溶融シリカ、結晶シリカ、破砕シリカ、アルミナ、窒化珪素などが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。 Specific examples of the inorganic filler used in the present invention include fused silica, crystalline silica, crushed silica, alumina, silicon nitride and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
無機充填材の配合量は、封止用エポキシ樹脂組成物の全量に対して好ましくは６０〜９３質量％である。無機充填材の配合量が少な過ぎると、熱伝導性、熱膨張率などの特性が低下する場合があり、無機充填材の配合量が多過ぎると、成形時の流動性と金型充填性が低下する場合がある。 The blending amount of the inorganic filler is preferably 60 to 93% by mass with respect to the total amount of the epoxy resin composition for sealing. If the blending amount of the inorganic filler is too small, characteristics such as thermal conductivity and coefficient of thermal expansion may be deteriorated. May decrease.
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲内において、上記以外の添加成分を配合することができる。このような添加成分の具体例としては、シランカップリング剤、離型剤、着色剤、難燃剤、シリコーン可とう剤、無機イオントラップ剤などが挙げられる。 In the sealing epoxy resin composition of the present invention, additives other than those described above can be blended within the range not impairing the effects of the present invention. Specific examples of such additive components include silane coupling agents, mold release agents, colorants, flame retardants, silicone flexible agents, inorganic ion trapping agents, and the like.
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、例えば、上記のエポキシ樹脂、フェノール性水酸基を有する硬化剤、硬化促進剤、無機充填材、および必要に応じて他の成分を配合し、ミキサー、ブレンダーなどを用いて十分均一になるまで混合した後、熱ロールやニーダーなどの混練機により加熱状態で混練し、これを室温に冷却した後、公知の手段によって粉砕することにより調製することができる。なお、封止用エポキシ樹脂組成物は、取り扱いを容易にするために、成形条件に合うような寸法と質量を有するタブレットとしてもよい。 The epoxy resin composition for sealing of the present invention includes, for example, the above-mentioned epoxy resin, a curing agent having a phenolic hydroxyl group, a curing accelerator, an inorganic filler, and other components as necessary, and a mixer, a blender Can be prepared by kneading in a heated state with a kneader such as a hot roll or kneader, cooling to room temperature, and then pulverizing by a known means. Note that the epoxy resin composition for sealing may be a tablet having a size and a mass suitable for molding conditions in order to facilitate handling.
また、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、次の方法で調製することもできる。まず、予めフェノール性水酸基を有する硬化剤に、２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物を含む硬化促進剤を分散させてマスターバッチを調製する。 Moreover, the epoxy resin composition for sealing of this invention can also be prepared with the following method. First, a curing accelerator containing 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- (1 ′))-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct is dispersed in a curing agent having a phenolic hydroxyl group in advance. Prepare a masterbatch.
マスターバッチは、例えば、フェノール性水酸基を有する硬化剤を軟化点以上に加熱して液状とし、これに硬化促進剤を混合する方法、あるいは、フェノール性水酸基を有する硬化剤と硬化促進剤とを粉末状態のまま混合した後、加熱してさらに混合または混練する方法などにより調製することができる。 The masterbatch is, for example, a method in which a curing agent having a phenolic hydroxyl group is heated to a temperature above the softening point to form a liquid and a curing accelerator is mixed therewith, or a curing agent having a phenolic hydroxyl group and a curing accelerator are powdered. After mixing in the state, it can be prepared by a method of heating and further mixing or kneading.
次いで、マスターバッチと共に、上記のエポキシ樹脂、無機充填材、および必要に応じて他の添加成分を配合し、ミキサー、ブレンダーなどを用いて十分均一になるまで混合した後、熱ロールやニーダーなどの混練機により加熱状態で混練し、これを室温に冷却した後、公知の手段によって粉砕することにより封止用エポキシ樹脂組成物を調製することができる。 Next, with the masterbatch, the above epoxy resin, inorganic filler, and other additive components are blended as necessary, and mixed until sufficiently uniform using a mixer, blender, etc., and then heated rolls, kneaders, etc. An epoxy resin composition for sealing can be prepared by kneading in a heated state with a kneader, cooling it to room temperature, and then pulverizing it by a known means.
このように、予めフェノール性水酸基を有する硬化剤に硬化促進剤の２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物を分散させてマスターバッチを調製することで、封止用エポキシ樹脂組成物の保存安定性をさらに高めることができる。 Thus, the curing accelerator 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- (1 ′))-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct is dispersed in advance in a curing agent having a phenolic hydroxyl group. By preparing the master batch, the storage stability of the epoxy resin composition for sealing can be further enhanced.
本発明の半導体装置は、上記のようにして得られた封止用エポキシ樹脂組成物を用いてＩＣ、ＬＳＩなどの半導体チップを封止することにより製造することができる。この封止には、トランスファー成形などの従来より用いられている成形方法を適用することができる。 The semiconductor device of the present invention can be manufactured by sealing a semiconductor chip such as an IC or LSI using the sealing epoxy resin composition obtained as described above. For this sealing, a conventionally used molding method such as transfer molding can be applied.
トランスファー成形を適用する場合、例えば金型温度１７０〜１８０℃、成形時間３０〜１２０秒に設定して行うことができ、必要に応じて所定時間のアフターキュアを行う。しかし、金型温度、成形時間およびその他の成形条件は、封止用エポキシ樹脂組成物の配合組成などに応じて適宜に変更すればよい。 When transfer molding is applied, for example, the mold temperature can be set to 170 to 180 ° C. and the molding time can be set to 30 to 120 seconds, and after-curing for a predetermined time is performed as necessary. However, the mold temperature, molding time, and other molding conditions may be appropriately changed according to the composition of the epoxy resin composition for sealing.
本発明の半導体装置の具体例としては、有機基板のインターポーザに半導体チップをワイヤボンディングやフリップチップによって搭載したエリアアレイ型パッケージを挙げることができ、パッケージ形態としては、ＦＢＧＡ（Fine-pitch Ball Grid Array）、ＦＣ−ＢＧＡ（Flip-Chip Ball Grid Array）、ＣＳＰ（Chip Size Package）、ＭＣＰ（Multi Chip Package）、ＳｉＰ（System in Package）、ＰｏＰ（Package on Package）などが挙げられる。 A specific example of the semiconductor device of the present invention is an area array type package in which a semiconductor chip is mounted on an organic substrate interposer by wire bonding or flip chip, and the package form is FBGA (Fine-pitch Ball Grid Array). ), FC-BGA (Flip-Chip Ball Grid Array), CSP (Chip Size Package), MCP (Multi Chip Package), SiP (System in Package), PoP (Package on Package), and the like.
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、表１中の配合量は質量部を示す。
＜実施例１＞
表１に示す各配合成分を、表１に示す割合で配合し、ブレンダーで３０分間混合して均一化した後、８０℃に加熱したニーダーで混練溶融させて押し出し、冷却後、粉砕機で所定粒度に粉砕して粒状の封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples at all. In addition, the compounding quantity in Table 1 shows a mass part.
<Example 1>
Each blending component shown in Table 1 is blended in the proportions shown in Table 1, mixed for 30 minutes with a blender, homogenized, kneaded and melted with a kneader heated to 80 ° C., extruded, cooled, and then predetermined with a pulverizer. By crushing to a particle size, a granular epoxy resin composition for sealing was obtained.
表１に示す配合成分として、以下のものを使用した。
エポキシ樹脂：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、ＹＸ４０００Ｈ
硬化剤：フェノールノボラック樹脂、明和化成（株）製、ＤＬ９２
硬化剤：ビフェニルアラルキル樹脂、明和化成（株）製、ＭＥＨ７８５１ＳＳ
硬化促進剤：２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、四国化成工業（株）製、キュアゾール ２ＭＡＯＫ−ＰＷ
硬化促進剤：テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート含有混合物、明和化成（株）製、ＫＸＭ
無機充填材：溶融シリカ、電気化学工業（株）製、ＦＢ９４０Ｘ
シランカップリング剤：γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、信越化学工業（株）製、ＫＢＭ８０２
シランカップリング剤：Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業（株）製、ＫＢＭ５７３
離型剤：天然カルナバワックス、大日化学工業（株）製、Ｆ１−１００
着色剤：カーボンブラック、三菱化学（株）製、ＭＡ６００ＭＪ
得られた封止用エポキシ樹脂組成物について次の評価を行った。
[パッケージの反り]
封止用エポキシ樹脂組成物を用いて、２８ｍｍ×２８ｍｍの封止面積を有するＢＧＡパッケージを金型温度１７５℃、注入圧力７０ｋｇｆ／ｃｍ２、成形時間９０秒、後硬化１７５℃／６ｈの条件にてトランスファー成形した。
As the blending components shown in Table 1, the following were used.
Epoxy resin: biphenyl type epoxy resin, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., YX4000H
Curing agent: phenol novolac resin, Meiwa Kasei Co., Ltd., DL92
Curing agent: biphenyl aralkyl resin, Meiwa Kasei Co., Ltd., MEH7851SS
Curing accelerator: 2,4-diamino-6- (2'-methylimidazolyl- (1 '))-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., Curazole 2MAOK-PW
Curing accelerator: Tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate-containing mixture, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., KXM
Inorganic filler: fused silica, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., FB940X
Silane coupling agent: γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM802
Silane coupling agent: N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM573
Mold release agent: natural carnauba wax, manufactured by Dainichi Chemical Industry Co., Ltd., F1-100
Colorant: Carbon black, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, MA600MJ
The following evaluation was performed about the obtained epoxy resin composition for sealing.
[Package warpage]
Using a sealing epoxy resin composition, a BGA package having a sealing area of 28 mm × 28 mm was subjected to conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 70 kgf / cm 2 , a molding time of 90 seconds, and a post-curing of 175 ° C./6 h. Transfer molding.
このＢＧＡパッケージの封止面を、対角線上に沿いながら触針付きの表面粗さ測定器によりプロファイルし、表面粗さ（μｍ）を測定した。
[保存安定性]
封止用エポキシ樹脂組成物を調製後、２５℃でシリカゲル入りの容器内に９６ｈ放置し、その粘度劣化をスパイラルフロー、ゲルタイム、スリット粘度で評価した。
（スパイラルフロー）
ＡＳＴＭ Ｄ３１２３に準じたスパイラルフロー測定金型を用いて、金型温度１７５℃、注入圧力７０ｋｇｆ／ｃｍ２、成形時間９０秒の条件にて封止用エポキシ樹脂組成物の成形を行い、流動距離（ｃｍ）を測定した。封止用エポキシ樹脂組成物の調製直後における測定値Ａ１と、９６ｈ放置後の測定値Ｂ１より、変化率＝[Ｂ１／Ａ１］×１００（％）を求めて粘度劣化の指標とした。
（ゲルタイム）
キュラストメータ（（株）オリエンテック製）を用い、封止用エポキシ樹脂組成物の１７５℃でのゲルタイム（トルクが０．１ｋｇｆになるまでの時間）を測定した。封止用エポキシ樹脂組成物の調製直後における測定値Ａ２と、９６ｈ放置後の測定値Ｂ２より、変化率＝[Ｂ２／Ａ２]×１００（％）を求めて粘度劣化の指標とした。
（スリット粘度）
矩形粘度測定機（松下電工（株）製）を用いてスリット粘度を測定した。幅Ｗ、厚さＤの長尺スリットの上流側と下流側にそれぞれ圧力センサＳ1、Ｓ2を設け（センサ間距離Ｌ）、金型温度を１７５℃として注入圧：１０ＭＰａ、注入速度Ｑ：１．３ｍｍ／ｓ、ポット保持時間：１０ｓの条件にて圧力センサＳ1上流からスリット内へ封止用エポキシ樹脂組成物を注入してスリット内を通過させ、圧力センサＳ1、Ｓ2により圧力損失ΔＰを測定し、下記式からスリット粘度ηを求めた。
ΔＰ＝（１２η／ＷＤ3）ＱＬ
封止用エポキシ樹脂組成物の調製直後におけるスリット粘度ηの測定値Ａ３と、９６ｈ放置後のスリット粘度ηの測定値Ｂ３より、変化率＝[Ｂ３／Ａ３]×１００（％）を求めて粘度劣化の指標とした。
＜実施例２＞
実施例１と同じ配合成分を用いて、以下の手順に従って封止用エポキシ樹脂組成物を調製した。最初に硬化剤のフェノールノボラック樹脂およびビフェニルアラルキル樹脂を１３０℃で３０分間加熱攪拌し十分に溶解させた。次いで硬化促進剤の２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物および明和化成（株）製 ＫＸＭを少しずつ加え、全て投入した後に液温を１７０℃まで上昇させた。樹脂が透明感を帯びた時点でこれを外部に取り出し、硬化剤に硬化促進剤が分散されたマスターバッチを得た。
The sealing surface of this BGA package was profiled with a surface roughness measuring instrument with a stylus along the diagonal line, and the surface roughness (μm) was measured.
[Storage stability]
After preparing the sealing epoxy resin composition, it was allowed to stand in a container containing silica gel for 96 h at 25 ° C., and its viscosity deterioration was evaluated by spiral flow, gel time, and slit viscosity.
(Spiral flow)
Using a spiral flow measurement mold in accordance with ASTM D3123, the epoxy resin composition for sealing was molded under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 70 kgf / cm 2 , and a molding time of 90 seconds. cm). From the measured value A 1 immediately after the preparation of the epoxy resin composition for sealing and the measured value B 1 after being left for 96 hours, the change rate = [B 1 / A 1 ] × 100 (%) is obtained and did.
(Geltime)
Using a curast meter (manufactured by Orientec Co., Ltd.), the gel time at 175 ° C. of the sealing epoxy resin composition (time until the torque reaches 0.1 kgf) was measured. From the measured value A 2 immediately after the preparation of the epoxy resin composition for sealing and the measured value B 2 after being allowed to stand for 96 hours, the rate of change = [B 2 / A 2 ] × 100 (%) was determined and did.
(Slit viscosity)
The slit viscosity was measured using a rectangular viscometer (manufactured by Matsushita Electric Works Co., Ltd.). Pressure sensors S 1 and S 2 are provided on the upstream side and the downstream side of the long slit of width W and thickness D (inter-sensor distance L), the mold temperature is 175 ° C., injection pressure: 10 MPa, injection speed Q: The sealing epoxy resin composition is injected from the upstream side of the pressure sensor S 1 into the slit under the conditions of 1.3 mm / s, pot holding time: 10 s, and the pressure sensor S 1 , S 2 applies pressure. The loss ΔP was measured, and the slit viscosity η was determined from the following formula.
ΔP = (12η / WD 3 ) QL
From the measured value A 3 of the slit viscosity η immediately after the preparation of the epoxy resin composition for sealing and the measured value B 3 of the slit viscosity η after being left for 96 hours, the rate of change = [B 3 / A 3 ] × 100 (%) Was used as an index of viscosity deterioration.
<Example 2>
Using the same formulation components as in Example 1, an epoxy resin composition for sealing was prepared according to the following procedure. First, a phenol novolac resin and a biphenyl aralkyl resin as curing agents were heated and stirred at 130 ° C. for 30 minutes to be sufficiently dissolved. Next, 2,4-diamino-6- (2'-methylimidazolyl- (1 '))-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct and KXM manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd. were added little by little, and all were added. After that, the liquid temperature was raised to 170 ° C. When the resin became transparent, it was taken out to obtain a master batch in which a curing accelerator was dispersed in a curing agent.
次いで、このマスターバッチと、他の配合成分とを表１に示す割合で配合しブレンダーで３０分間混合して均一にした後、８０℃に加熱した２本ロールで混練溶融させて押し出し、冷却後、粉砕機で所定粒度に粉砕して粒状の封止用エポキシ樹脂組成物を得た。 Next, after blending this master batch and other blending ingredients in the proportions shown in Table 1, mixing them with a blender for 30 minutes to make them uniform, they are kneaded and melted with two rolls heated to 80 ° C., extruded, and cooled. Then, it was pulverized to a predetermined particle size with a pulverizer to obtain a granular epoxy resin composition for sealing.
得られた封止用エポキシ樹脂組成物について実施例１と同様にパッケージの反りと保存安定性の評価を行った。
＜比較例１＞
硬化促進剤として２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物に代えて２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（四国化成工業（株）製、キュアゾール ２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ）を使用し、それ以外は実施例１と同様にして封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
The obtained epoxy resin composition for sealing was evaluated for the warpage of the package and storage stability in the same manner as in Example 1.
<Comparative Example 1>
Instead of 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- (1 ′))-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct as a curing accelerator, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole (Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd. product, Curazole 2P4MHZ-PW) was used, and an epoxy resin composition for sealing was obtained in the same manner as in Example 1.
得られた封止用エポキシ樹脂組成物について実施例１と同様にパッケージの反りと保存安定性の評価を行った。
＜比較例２＞
硬化促進剤として明和化成（株）製 ＫＸＭのみを使用し、それ以外は実施例１と同様にして封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
The obtained epoxy resin composition for sealing was evaluated for the warpage of the package and storage stability in the same manner as in Example 1.
<Comparative example 2>
A sealing epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that only KXM manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd. was used as a curing accelerator.
得られた封止用エポキシ樹脂組成物について実施例１と同様にパッケージの反りと保存安定性の評価を行った。 The obtained epoxy resin composition for sealing was evaluated for the warpage of the package and storage stability in the same manner as in Example 1.
実施例１、２および比較例１、２の評価結果を表１に示す。 The evaluation results of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1.
表１より、硬化促進剤として２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物を配合した実施例１では、パッケージの反りは十分に小さく、さらに保存安定性も良好であった。 From Table 1, in Example 1 in which 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- (1 ′))-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct was blended as a curing accelerator, the warpage of the package was The storage stability was also sufficiently small.
また、予めフェノール性水酸基を有する硬化剤に硬化促進剤の２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物を分散させてマスターバッチを調製し、当該マスターバッチを他の配合成分と共に混練して封止用エポキシ樹脂組成物を調製した実施例２では、２，４−ジアミノ−６−（２’−メチルイミダゾリル−（１’））−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物の配合量が実施例１の６倍であるにも関わらず保存安定性は実施例１よりも良好であり、さらにパッケージの反りも実施例１に比べて小さかった。 In addition, a curing accelerator 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- (1 ′))-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct is dispersed in advance in a curing agent having a phenolic hydroxyl group to obtain a master. In Example 2 where a batch was prepared and the master batch was kneaded with other ingredients to prepare an epoxy resin composition for sealing, 2,4-diamino-6- (2′-methylimidazolyl- (1 ′ ))-Ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct is 6 times as much as Example 1, but the storage stability is better than Example 1, and the warpage of the package is the same as Example 1. It was small compared.
一方、硬化促進剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールを用いた比較例１では、保存安定性が実施例１よりも大きく低下し、パッケージの反りも実施例１に比べて大きかった。 On the other hand, in Comparative Example 1 using 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole as a curing accelerator, the storage stability was greatly reduced as compared with Example 1, and the warpage of the package was also compared with Example 1. It was big.
また、硬化促進剤としてイミダゾール類以外のものを用いた比較例２では、保存安定性は実施例１と同程度であったものの、パッケージに大きな反りが発生した。 Further, in Comparative Example 2 in which a material other than imidazoles was used as the curing accelerator, the storage stability was similar to that in Example 1, but a large warp occurred in the package.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008138378A JP5226387B2 (en) | 2008-05-27 | 2008-05-27 | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008138378A JP5226387B2 (en) | 2008-05-27 | 2008-05-27 | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009286844A JP2009286844A (en) | 2009-12-10 |
| JP5226387B2 true JP5226387B2 (en) | 2013-07-03 |
Family
ID=41456391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008138378A Active JP5226387B2 (en) | 2008-05-27 | 2008-05-27 | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5226387B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101927631B1 (en) * | 2017-07-27 | 2018-12-10 | 주식회사 케이씨씨 | Epoxy resin composition and semiconductor device comprising the same |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58225121A (en) * | 1982-06-23 | 1983-12-27 | Sanyurejin Kk | Epoxy resin composition and sealing of electronic parts using the same |
| JP4521887B2 (en) * | 1997-03-28 | 2010-08-11 | 日本化薬株式会社 | Liquid crystal sealant and liquid crystal cell |
| JP3863253B2 (en) * | 1997-06-27 | 2006-12-27 | 株式会社日立製作所 | Liquid crystal display element and manufacturing method thereof |
| JP4773151B2 (en) * | 2005-07-13 | 2011-09-14 | 京セラケミカル株式会社 | SEALING RESIN COMPOSITION AND ELECTRONIC COMPONENT SEALING DEVICE |
| GB2444010B (en) * | 2005-09-15 | 2010-12-08 | Sekisui Chemical Co Ltd | Resin composition, sheet-like formed body, prepreg, cured body, laminate, and multilayer laminate |
| JP2007182493A (en) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Sekisui Chem Co Ltd | Curable composition for insulating material, insulating material, method for producing electronic part device, and electronic part device |
| JP2007079588A (en) * | 2006-10-11 | 2007-03-29 | Nippon Kayaku Co Ltd | Liquid crystal sealant and liquid crystal cell |
| JP5309886B2 (en) * | 2007-10-22 | 2013-10-09 | 日立化成株式会社 | Film-like adhesive for semiconductor sealing, method for manufacturing semiconductor device, and semiconductor device |
| JP5332799B2 (en) * | 2008-03-26 | 2013-11-06 | 日立化成株式会社 | Film-like adhesive for semiconductor sealing, semiconductor device and method for manufacturing the same |
| JP5439863B2 (en) * | 2008-03-26 | 2014-03-12 | 日立化成株式会社 | Semiconductor sealing adhesive, semiconductor sealing film adhesive, semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP5363841B2 (en) * | 2008-03-28 | 2013-12-11 | 積水化学工業株式会社 | Epoxy resin composition, prepreg, cured body, sheet-like molded body, laminate and multilayer laminate |
-
2008
- 2008-05-27 JP JP2008138378A patent/JP5226387B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2009286844A (en) | 2009-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2011132268A (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
| JPH07278415A (en) | Resin composition for semiconductor sealing and semiconductor device sealed therewith | |
| JP2012224758A (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
| JP5576700B2 (en) | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device | |
| JP2016040383A (en) | Epoxy resin composition for encapsulating electronic component and electronic component device using the same | |
| JP2008081562A (en) | Semiconductor-sealing epoxy resin composition and semiconductor device | |
| JP5053930B2 (en) | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device using the same | |
| JP5290659B2 (en) | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of power module and power module | |
| JP5226387B2 (en) | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device | |
| JP4950010B2 (en) | Manufacturing method of epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and manufacturing method of semiconductor device | |
| JP2009286841A (en) | Epoxy resin composition for encapsulation and semiconductor device | |
| JP2014031460A (en) | Epoxy resin composition for encapsulation and semiconductor device using the same | |
| JP5938741B2 (en) | Epoxy resin composition for sealing, method for producing the same, and semiconductor device | |
| JP2012251048A (en) | Epoxy resin composition for sealing semiconductor, and semiconductor device | |
| JP2012072209A (en) | Epoxy resin composition for sealing semiconductor, and semiconductor device using the same | |
| JP5102095B2 (en) | Semiconductor-encapsulated epoxy resin composition for compression molding and semiconductor device using the same | |
| JP2002309067A (en) | Epoxy resin composition for sealing and semiconductor device | |
| JP5201451B2 (en) | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation | |
| JP5055778B2 (en) | Epoxy resin composition, epoxy resin molding material and semiconductor device | |
| JP2010031119A (en) | Semiconductor-sealing epoxy resin composition and semiconductor device using it | |
| JP2009235164A (en) | Semiconductor sealing epoxy resin composition, and single side sealing type semiconductor device manufactured by sealing semiconductor device using the composition | |
| JP2009298961A (en) | Epoxy resin composition for sealing and method for manufacturing the same | |
| JP2008156403A (en) | Epoxy resin composition for sealing semiconductor, and semiconductor device | |
| JP6032595B2 (en) | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device | |
| JP5592174B2 (en) | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090925 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110921 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110927 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111128 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20120111 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120605 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120723 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130219 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130314 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5226387 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160322 Year of fee payment: 3 |