JP5320714B2 - Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin composition for sealing a semiconductor, which is excellent in productivity of continuous production in the sealing process of the semiconductor and also having good reliability. <P>SOLUTION: This epoxy resin composition for sealing the semiconductor comprises (A) an epoxy resin, (B) a compound containing &ge;2 phenolic hydroxy groups, (C) an inorganic filler and (D) a curing accelerator, wherein, the epoxy resin (A) contains (A1) an epoxy resin having a structure expressed by formula (1) by the ratio of &ge;20 wt.% based on the total epoxy resin, and the inorganic filler (C) is contained in the ratio of &ge;86 and &le;92 wt.% based on the whole composition. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置に関するものである。   The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and a semiconductor device.

近年、集積回路(IC)、大規模集積回路(LSI)、超大規模集積回路(VLSI)等の電子部品や半導体装置の高密度化、高集積化に伴い、それらの実装方式は、挿入実装から表面実装に移り変わりつつある。それに伴い、リードフレームの多ピン化及びリードの狭ピッチ化が要求されており、小型・軽量でかつ多ピン化に対応できる表面実装型のQFP(Quad Flat Package)等が各種の半導体装置に用いられている。そしてその半導体装置は、生産性、コスト、信頼性等のバランスに優れることから、エポキシ樹脂組成物を用いて封止されるのが主流となっている。   In recent years, as electronic components such as integrated circuits (ICs), large scale integrated circuits (LSIs), and very large scale integrated circuits (VLSIs) and semiconductor devices have been increased in density and integration, their mounting methods have been changed from insertion mounting. It is changing to surface mounting. Along with this, there is a demand for a multi-pin lead frame and a narrow lead pitch. Surface mount type QFP (Quad Flat Package), which is small, light, and compatible with multi-pin use, is used in various semiconductor devices. It has been. And since the semiconductor device is excellent in balance of productivity, cost, reliability, etc., it is mainstream to seal using an epoxy resin composition.

また、更なる多ピン化、高速化に対応し半導体装置の表面実装化が促進されるなかで、半田実装の温度が鉛フリー化に伴い高くなることにより、信頼性のレベルが厳しくなっている。一方で、生産性向上、コスト削減の観点からは半導体装置の封止成形に関し、成形金型のクリーニングの短縮や成形不良による歩留低下を防ぐために連続成形性が重要な課題となっている。連続成形性を改善するためには、以下の特性改善が必要であることが既に知られている。
すなわち、
1)硬化性の向上
2)効果的離型剤の添加
3)成形時の収縮率を大きくする
等である。
In addition, as the surface mounting of semiconductor devices is promoted in response to further increase in pin count and speed, the level of reliability has become stricter as the temperature of solder mounting becomes higher with lead-free. . On the other hand, from the viewpoint of productivity improvement and cost reduction, continuous moldability is an important issue for sealing molding of semiconductor devices in order to prevent shortening of the molding die cleaning and yield reduction due to molding defects. In order to improve the continuous formability, it is already known that the following characteristics improvement is necessary.
That is,
1) Improvement of curability 2) Addition of effective release agent 3) Increasing shrinkage during molding.

1)に関しては、硬化性の高いエポキシ樹脂と硬化剤とを組み合わせる方法や効果的な硬化促進剤を添加する方法がある(例えば、特許文献1参照。)が、硬化性を高くすると硬化する前の樹脂組成物の貯蔵時における保存安定性が低下する問題や、封止成形時において硬化が制御し難くなり、充填不良、ボイド、界面での応力等が発生する問題が起こり、半導体装置の信頼性低下の原因になるといった問題があった。   Regarding 1), there are a method of combining a highly curable epoxy resin and a curing agent and a method of adding an effective curing accelerator (see, for example, Patent Document 1). The reliability of semiconductor devices has been increased due to problems such as poor storage stability during storage of the resin composition, and difficulty in controlling curing during sealing molding, resulting in poor filling, voids, stress at the interface, etc. There was a problem of causing a decline in sex.

また、2)に関しては、適切なワックスの選択、添加量の調整により連続性形成性を向上させることは可能である(例えば、特許文献2参照。)が、相反してワックス起因により信頼性が低下する等の問題があった。   As for 2), it is possible to improve the continuity formation by selecting an appropriate wax and adjusting the amount added (see, for example, Patent Document 2). There was a problem such as lowering.

3)に関しては、成形時の収縮率を大きくすればするほど金型からの離型性が向上し、連続成形性が向上する効果が得られるものである。成形時の収縮率は、金型温度から室温に冷却される間における樹脂成分の反応収縮と、樹脂硬化物の線膨張に係る熱収縮とを合せたものであり、成形時の収縮率を大きくするための1手段として、樹脂成分の反応収縮を大きくする方法が考えられるが、半導体封止材料用途として既知であるエポキシ樹脂、フェノール樹脂系硬化剤の組み合わせでは、大幅に反応収縮を大きくする組み合わせは見出されていない。また、無機充填剤の含有量を低下させることにより反応収縮及び熱収縮を大きくする方法が考えられ、そうした点を開示している文献もある(例えば、特許文献3参照。)ものの、この方法では線膨張係数の上昇、内部応力の増加等を伴い、半導体装置としての信頼性が低下する恐れがあった。更に、エポキシ樹脂のエポキシ基とフェノール樹脂系硬化剤のフェノール性水酸基との当量比をずらす方法により反応収縮を大きくする方法も考えられるが、従来の樹脂系において所望する反応収縮が得られる程度まで当量比をずらした場合には、相反事象として架橋密度の低下に伴いスティッキング性が増長されることにより、離型が悪くなり好ましくない。以上のような点から、信頼性と連続成形性を両立させることは困難であった。   With regard to 3), as the shrinkage rate at the time of molding is increased, the releasability from the mold is improved, and the effect of improving the continuous moldability is obtained. The shrinkage rate at the time of molding is a combination of the reaction shrinkage of the resin component during cooling from the mold temperature to room temperature and the thermal shrinkage related to the linear expansion of the cured resin, and increases the shrinkage rate at the time of molding. One way to achieve this is to increase the reaction shrinkage of the resin component, but the combination of epoxy resin and phenolic resin curing agent, which are known as semiconductor encapsulating materials, is a combination that greatly increases the reaction shrinkage. Has not been found. In addition, there is a method of increasing the reaction shrinkage and the heat shrinkage by reducing the content of the inorganic filler, and there is a document disclosing such a point (for example, see Patent Document 3). With the increase of the coefficient of linear expansion and the increase of internal stress, there is a fear that the reliability as a semiconductor device is lowered. Furthermore, a method of increasing the reaction shrinkage by shifting the equivalent ratio between the epoxy group of the epoxy resin and the phenolic hydroxyl group of the phenol resin-based curing agent is also conceivable, but to the extent that the desired reaction shrinkage can be obtained in the conventional resin system. When the equivalence ratio is shifted, the sticking property is increased as the cross-linking density is lowered as a reciprocal event, which is not preferable because the mold release becomes worse. From the above points, it has been difficult to achieve both reliability and continuous formability.

特開2003−128757号公報JP 2003-128757 A 特開2002−220434号公報JP 2002-220434 A 特開2003−002954号公報JP 2003-002954 A

本発明は、半導体封止工程における連続生産性に優れ、且つ信頼性が良好な半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いて半導体素子を封止してなる半導体装置を提供するものである。   The present invention provides an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation excellent in continuous productivity and good reliability in a semiconductor encapsulation process, and a semiconductor device obtained by encapsulating a semiconductor element using the same. .

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)フェノール性水酸基を2個以上含む化合物と、(C)無機充填剤と、(D)硬化促進剤とを含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、前記(A)エポキシ樹脂が下記一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)を全エポキシ樹脂中の20重量%以上の割合で含み、前記(C)無機充填剤が全組成物中に86重量%以上、92重量%以下の割合で含まれ、さらに該樹脂組成物を金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で成形した直径100mm、厚さ3mmの円盤状硬化物における下記(イ)式で算出される収縮率が0.40%以上、0.65%未満であることを特徴とする。   The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention comprises (A) an epoxy resin, (B) a compound containing two or more phenolic hydroxyl groups, (C) an inorganic filler, and (D) a curing accelerator. It is the epoxy resin composition for semiconductor sealing containing, Comprising: The ratio of 20 weight% or more in the epoxy resin (A1) in which the said (A) epoxy resin has a structure represented by following General formula (1) in all epoxy resins (C) Inorganic filler is contained in the entire composition in a proportion of 86% by weight or more and 92% by weight or less, and the resin composition is molded at a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and cured. A shrinkage rate calculated by the following formula (a) in a disk-shaped cured product having a diameter of 100 mm and a thickness of 3 mm molded under a time of 120 seconds is 0.40% or more and less than 0.65%. To do.

(ただし、上記一般式(1)において、Arは炭素数6〜20の芳香族基、R1は炭素数1〜6の炭化水素基、R3は水素、炭素数1〜4の炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。R2は炭素数1〜4の炭化水素基で、W1は酸素原子又は硫黄原子である。aは0〜10の整数であり、bは1〜3の整数である。m、nはモル比を表し、0<m<1、0<n<1で、m+n=1、かつ、m/nは1/10〜1/1である。)
収縮率(%)={(175℃での金型キャビティの内径寸法)−(25℃での円盤状硬化物の外径寸法)}/(175℃での金型キャビティの内径寸法)×100(%)
(イ)
(In the above general formula (1), Ar is an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, R1 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, R3 is hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, or carbon. R2 is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, W1 is an oxygen atom or a sulfur atom, and a is 0 to 0. 10 is an integer of 10 and b is an integer of 1 to 3. m and n are molar ratios, 0 <m <1, 0 <n <1, m + n = 1, and m / n is 1 /. 10 to 1/1.)
Shrinkage (%) = {(inner diameter dimension of mold cavity at 175 ° C.) − (Outer diameter dimension of disk-shaped cured product at 25 ° C.)} / (Inner diameter dimension of mold cavity at 175 ° C.) × 100 (%)
(I)

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で成形した後、175℃で4時間後硬化させた、幅4mm、厚さ3mm、長さ15mmの試験片の長さ方向について、熱機械分析法(TMA)により測定した、成形、後硬化後の硬化物のガラス転移温度より低い領域における線膨張係数が0.6×10−5/℃以上、1.2×10−5/℃以下であるものとすることができる。 The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is obtained by molding the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation at 175 ° C. after molding under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds. From the glass transition temperature of the cured product after molding and post-curing, measured by thermo-mechanical analysis (TMA) for the length direction of a test piece having a width of 4 mm, a thickness of 3 mm, and a length of 15 mm that was post-cured for 4 hours. The linear expansion coefficient in the low region may be 0.6 × 10 −5 / ° C. or more and 1.2 × 10 −5 / ° C. or less.

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で成形した、幅4mm、厚さ3mm、長さ15mmの試験片の長さ方向について、熱機械分析法(TMA)により測定した、成形後の硬化物のガラス転移温度が100℃以上、125℃以下であるものとすることができる。   The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is obtained by molding the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds. The glass transition temperature of the cured product after molding, measured by thermomechanical analysis (TMA) in the length direction of the test piece having a length of 3 mm and a length of 15 mm, shall be 100 ° C. or higher and 125 ° C. or lower. it can.

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で成形した、幅4mm、厚さ3mm、長さ15mmの試験片の長さ方向について、熱機械分析法(TMA)により測定した、成形後の硬化物のガラス転移温度を超える領域における線膨張係数が2.2×10−5/℃以上、4.0×10−5/℃以下であるものとすることができる。 The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is obtained by molding the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds. The linear expansion coefficient in the region exceeding the glass transition temperature of the cured product after molding, measured by thermomechanical analysis (TMA), in the length direction of the test piece having a length of 3 mm and a length of 15 mm is 2.2 × 10 −5. / ° C. or higher and 4.0 × 10 −5 / ° C. or lower.

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で成形した後、175℃で4時間後硬化させた、幅4mm、厚さ3mm、長さ15mmの試験片の長さ方向について、熱機械分析法(TMA)により測定した、成形、後硬化後の硬化物のガラス転移温度が110℃以上、140℃以下であるものとすることができる。   The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is obtained by molding the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation at 175 ° C. after molding under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds. The glass transition temperature of the cured product after molding and post-curing was measured by thermomechanical analysis (TMA) for the length direction of a test piece having a width of 4 mm, a thickness of 3 mm, and a length of 15 mm, which was cured after 4 hours. It can be set to 110 ° C. or higher and 140 ° C. or lower.

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、前記一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)が、フェノール性水酸基含有芳香族類、アルデヒド類、下記一般式(2)で表される化合物(J)とを共縮合して得られたフェノール樹脂類をエピクロルヒドリンでグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂であるものとすることができる。   In the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, the epoxy resin (A1) having the structure represented by the general formula (1) is a phenolic hydroxyl group-containing aromatic, aldehyde, the following general formula (2) The epoxy resin obtained by co-condensing the compound (J) represented by glycidyl ether with epichlorohydrin can be used.

(ただし、上記一般式(2)において、Arは炭素数6〜20の芳香族基、R1は炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。R2は炭素数1〜4の炭化水素基で、W1は酸素原子又は硫黄原子である。aは0〜10の整数であり、bは1〜3の整数である。) (However, in the said General formula (2), Ar is a C6-C20 aromatic group, R1 is a C1-C6 hydrocarbon group, and may mutually be same or different. R2 Is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, W1 is an oxygen atom or a sulfur atom, a is an integer of 0 to 10, and b is an integer of 1 to 3).

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、前記一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)が、下記一般式(3)で表される構造を有するエポキシ樹脂であるものとすることができる。   In the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, the epoxy resin (A1) having a structure represented by the general formula (1) is an epoxy resin having a structure represented by the following general formula (3). Can be.

(ただし、上記一般式(3)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。R2は炭素数1〜4の炭化水素基で、W1は酸素原子又は硫黄原子である。cは0〜5の整数であり、dは0〜3の整数である。m、nはモル比を表し、0<m<1、0<n<1で、m+n=1、かつ、m/nは1/10〜1/1である。) (However, in the said General formula (3), R1 is a C1-C6 hydrocarbon group and may mutually be same or different. R2 is a C1-C4 hydrocarbon group, W1 is an oxygen atom or a sulfur atom, c is an integer of 0 to 5, d is an integer of 0 to 3, m and n represent a molar ratio, and 0 <m <1, 0 <n <1 M + n = 1 and m / n is 1/10 to 1/1.)

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、前記一般式(3)で表される構造を有するエポキシ樹脂が、下記一般式(4)で表される構造を有するエポキシ樹脂であるものとすることができる。   In the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, the epoxy resin having a structure represented by the general formula (3) is an epoxy resin having a structure represented by the following general formula (4). be able to.

(ただし、上記一般式(4)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。cは0〜5の整数であり、dは0〜3の整数である。m、nはモル比を表し、0<m<1、0<n<1で、m+n=1、かつ、m/nは1/10〜1/1である。) (However, in the said General formula (4), R1 is a C1-C6 hydrocarbon group, and may mutually be same or different. C is an integer of 0-5, d is 0. M and n represent molar ratios, 0 <m <1, 0 <n <1, m + n = 1, and m / n is 1/10 to 1/1.)

本発明の半導体装置は、上述の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物により半導体素子を封止してなることを特徴とする。   The semiconductor device of the present invention is characterized in that a semiconductor element is sealed with a cured product of the above-described epoxy resin composition for semiconductor sealing.

本発明に従うと、連続成形性に優れ、信頼性が良好な半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and a semiconductor device that have excellent continuous moldability and good reliability.

本発明は、(A)エポキシ樹脂と、(B)フェノール性水酸基を2個以上含む化合物と、(C)無機充填剤と、(D)硬化促進剤とを含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、(A)エポキシ樹脂が一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)を全エポキシ樹脂中の20重量%以上の割合で含み、(C)無機充填剤が全組成物中に86重量%以上、92重量%以下の割合で含まれ、さらに該樹脂組成物を金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で成形した直径100mm、厚さ3mmの円盤状硬化物における収縮率(%)={(175℃での金型キャビティの内径寸法)−(25℃での円盤状硬化物の外径寸法)}/(175℃での金型キャビティの内径寸法)×100(%)が0.40%以上、0.65%未満であることにより、連続成形性に優れ、信頼性が良好なエポキシ樹脂組成物が得られるものである。以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。   The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, comprising (A) an epoxy resin, (B) a compound containing two or more phenolic hydroxyl groups, (C) an inorganic filler, and (D) a curing accelerator. And (A) the epoxy resin contains an epoxy resin (A1) having a structure represented by the general formula (1) in a proportion of 20% by weight or more in the total epoxy resin, and (C) the inorganic filler is all It is contained in the composition at a ratio of 86% by weight or more and 92% by weight or less, and the resin composition is molded at a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, a curing time of 120 seconds, and a diameter of 100 mm, Shrinkage ratio (%) in disk-shaped cured product having a thickness of 3 mm = {(inner diameter dimension of mold cavity at 175 ° C.) − (Outer diameter dimension of disk-shaped cured product at 25 ° C.)} / (At 175 ° C. The inner diameter dimension of the mold cavity) x 100 (%) is 0.40. Above, by less than 0.65%, excellent continuous moldability, but a good epoxy resin composition reliability. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.

本実施形態では、エポキシ樹脂(A)として下記一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)を用いる。該エポキシ樹脂を用いると、同じ無機充填剤含有量とした樹脂組成物での従来のエポキシ樹脂との比較において、成形時の収縮率が大きい硬化物を得ることができる。このため、エポキシ樹脂(A)として下記一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)を用い、かつ無機充填剤の配合割合を後述する特定範囲とすることにより、封止成形時における優れた連続成形性と半導体装置における良好な信頼性とを得ることができる。また、下記一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)は、分子内に芳香族環炭素が多く、これを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は耐燃性に優れ、吸水率が低くなるという特徴も有している。   In this embodiment, an epoxy resin (A1) having a structure represented by the following general formula (1) is used as the epoxy resin (A). When the epoxy resin is used, a cured product having a large shrinkage ratio at the time of molding can be obtained in comparison with a conventional epoxy resin in a resin composition having the same inorganic filler content. For this reason, by using the epoxy resin (A1) having a structure represented by the following general formula (1) as the epoxy resin (A) and setting the blending ratio of the inorganic filler to a specific range described later, sealing molding is performed. Excellent continuous formability at the time and good reliability in the semiconductor device can be obtained. In addition, the epoxy resin (A1) having the structure represented by the following general formula (1) has a large amount of aromatic ring carbon in the molecule, and the cured product of the epoxy resin composition using this has excellent flame resistance and water absorption. Another characteristic is that the rate is low.

(ただし、上記一般式(1)において、Arは炭素数6〜20の芳香族基、R1は炭素数1〜6の炭化水素基、R3は水素、炭素数1〜4の炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。R2は炭素数1〜4の炭化水素基で、W1は酸素原子又は硫黄原子である。aは0〜10の整数であり、bは1〜3の整数である。m、nはモル比を表し、0<m<1、0<n<1で、m+n=1、かつ、m/nは1/10〜1/1である。) (In the above general formula (1), Ar is an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, R1 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, R3 is hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, or carbon. R2 is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, W1 is an oxygen atom or a sulfur atom, and a is 0 to 0. 10 is an integer of 10 and b is an integer of 1 to 3. m and n are molar ratios, 0 <m <1, 0 <n <1, m + n = 1, and m / n is 1 /. 10 to 1/1.)

一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)におけるmとnとの比率m/nとしては、1/10〜1/1であることが好ましく、1/9〜1/2であることがより好ましい。m/nの値が小さいほど、エポキシ樹脂の架橋密度が増大することにより反応収縮は大きくなるものの、逆にガラス転移温度が高くなり、また線膨張率も低くなることで熱収縮は小さくなるため、結果として成形時の収縮率全体としては小さくなることとなる。このため、m/nの値が小さいほど、連続成形性を向上させる効果が得られ難くなり好ましくない。逆に、m/nの値が大きいほど、先の効果と逆になり、成形時の収縮率は大きくなるものの、分子中における可塑的構造が増大するため、成形時に金型へのスティッキングが起き易すくなり好ましくない。m/nが上記範囲内であると、スティッキング等の問題を起こすことなく、成形時の収縮率が大きな硬化物を得ることができるため、優れた連続成形性を得ることができる。また、m/nが上記範囲内であると、耐燃性向上効果を得ることができる。また、上記範囲内であれば、樹脂粘度が高くなることによる樹脂組成物の流動性の低下を引き起こす恐れが少ない。   The ratio m / n between m and n in the epoxy resin (A1) having the structure represented by the general formula (1) is preferably 1/10 to 1/1, and 1/9 to 1/2. It is more preferable that The smaller the m / n value, the greater the reaction shrinkage due to the increase in the crosslink density of the epoxy resin, but conversely, the glass transition temperature becomes higher and the thermal expansion shrinks due to the lower coefficient of linear expansion. As a result, the overall shrinkage during molding is reduced. For this reason, it is difficult to obtain the effect of improving the continuous formability as the value of m / n is smaller. Conversely, as the value of m / n is larger, the effect is reversed and the shrinkage rate during molding increases, but the plastic structure in the molecule increases, so that sticking to the mold occurs during molding. It is easy and easy. When m / n is within the above range, a cured product having a large shrinkage rate during molding can be obtained without causing problems such as sticking, and thus excellent continuous moldability can be obtained. Further, when m / n is within the above range, an effect of improving flame resistance can be obtained. Moreover, if it is in the said range, there is little possibility of causing the fall of the fluidity | liquidity of the resin composition by resin viscosity becoming high.

本実施形態で用いられる一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)としては、特に限定するものではないが、例えば、下記一般式(4)で表される構造を有するエポキシ樹脂、下記一般式(5)で表される構造を有するエポキシ樹脂、下記一般式(6)で表される構造を有するエポキシ樹脂、下記一般式(7)で表される構造を有するエポキシ樹脂等が挙げられる。耐燃性の観点からは、下記一般式(4)で表される構造を有するエポキシ樹脂、下記一般式(6)で表される構造を有するエポキシ樹脂がより好ましい。   Although it does not specifically limit as an epoxy resin (A1) which has a structure represented by General formula (1) used by this embodiment, For example, the epoxy which has a structure represented by following General formula (4) Resin, epoxy resin having a structure represented by the following general formula (5), epoxy resin having a structure represented by the following general formula (6), epoxy resin having a structure represented by the following general formula (7), etc. Is mentioned. From the viewpoint of flame resistance, an epoxy resin having a structure represented by the following general formula (4) and an epoxy resin having a structure represented by the following general formula (6) are more preferable.

(ただし、上記一般式(4)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。R2は炭素数1〜4の炭化水素基である。cは0〜5の整数であり、dは0〜3の整数である。m、nはモル比を表し、0<m<1、0<n<1で、m+n=1、かつ、m/nは1/10〜1/1である。) (However, in the said General formula (4), R1 is a C1-C6 hydrocarbon group, and may mutually be same or different. R2 is a C1-C4 hydrocarbon group. C is an integer of 0 to 5 and d is an integer of 0 to 3. m and n represent molar ratios, 0 <m <1, 0 <n <1, m + n = 1, and m / N is 1/10 to 1/1.)

(ただし、上記一般式(5)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。R2は炭素数1〜4の炭化水素基である。dは0〜3の整数である。m、nはモル比を表し、0<m<1、0<n<1で、m+n=1、かつ、m/nは1/10〜1/1である。) (However, in the said General formula (5), R1 is a C1-C6 hydrocarbon group, and may mutually be same or different. R2 is a C1-C4 hydrocarbon group. D is an integer of 0 to 3. m and n represent molar ratios, 0 <m <1, 0 <n <1, m + n = 1, and m / n is 1/10 to 1/1. .)

(ただし、上記一般式(6)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。R2は炭素数1〜4の炭化水素基である。cは0〜5の整数であり、dは0〜3の整数である。m、nはモル比を表し、0<m<1、0<n<1で、m+n=1、かつ、m/nは1/10〜1/1である。) (However, in the said General formula (6), R1 is a C1-C6 hydrocarbon group, and may mutually be same or different. R2 is a C1-C4 hydrocarbon group. C is an integer of 0 to 5 and d is an integer of 0 to 3. m and n represent molar ratios, 0 <m <1, 0 <n <1, m + n = 1, and m / N is 1/10 to 1/1.)

(ただし、上記一般式(7)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。R2は炭素数1〜4の炭化水素基である。dは0〜3の整数である。m、nはモル比を表し、0<m<1、0<n<1で、m+n=1、かつ、m/nは1/10〜1/1である。) (However, in the said General formula (7), R1 is a C1-C6 hydrocarbon group and may mutually be same or different. R2 is a C1-C4 hydrocarbon group. D is an integer of 0 to 3. m and n represent molar ratios, 0 <m <1, 0 <n <1, m + n = 1, and m / n is 1/10 to 1/1. .)

本実施形態で用いられる一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)は、フェノール性水酸基含有芳香族類、アルデヒド類、下記一般式(2)で表される化合物(J)を共縮合して得られたフェノール樹脂類をエピクロルヒドリンでグリシジルエーテル化することにより得ることができる。下記一般式(2)で表される化合物(J)は、グルシジルエーテル基が結合していない芳香族環にW1R2(W1は酸素原子又は硫黄原子、R2は炭素数1〜4の炭化水素基)が結合している点を特徴とするものである。W1R2が結合していることで下記一般式(2)で表される化合物(J)は極性を有し、これにより反応性が向上するため、フェノール性水酸基含有芳香族類、アルデヒド類からなるノボラック樹脂の構造中に該化合物(J)の構造を導入することができるものである。該エポキシ樹脂(A1)は、同様に耐燃性に優れ、低吸水性であるビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂よりも原料コストが安く、原料も入手し易いといった利点があるため、低コストで製造又は入手することができるものである。   The epoxy resin (A1) having a structure represented by the general formula (1) used in the present embodiment includes a phenolic hydroxyl group-containing aromatic, an aldehyde, and a compound (J) represented by the following general formula (2). Can be obtained by glycidyl etherification with epichlorohydrin. Compound (J) represented by the following general formula (2) has an aromatic ring to which a glycidyl ether group is not bonded, W1R2 (W1 is an oxygen atom or a sulfur atom, and R2 is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. ) Are connected to each other. Since W1R2 is bonded, the compound (J) represented by the following general formula (2) has polarity, and this improves the reactivity. Therefore, a novolak comprising a phenolic hydroxyl group-containing aromatic or aldehyde The structure of the compound (J) can be introduced into the resin structure. The epoxy resin (A1) has the advantage that the raw material cost is lower than that of the phenol aralkyl type epoxy resin having a biphenylene skeleton having excellent flame resistance and low water absorption, and the raw material is easily available. It can be manufactured or obtained.

(ただし、上記一般式(2)において、Arは炭素数6〜20の芳香族基、R1は炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。R2は炭素数1〜4の炭化水素基で、W1は酸素原子又は硫黄原子である。aは0〜10の整数であり、bは1〜3の整数である。) (However, in the said General formula (2), Ar is a C6-C20 aromatic group, R1 is a C1-C6 hydrocarbon group, and may mutually be same or different. R2 Is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, W1 is an oxygen atom or a sulfur atom, a is an integer of 0 to 10, and b is an integer of 1 to 3).

エポキシ樹脂(A1)の製造に用いられるフェノール性水酸基含有芳香族類としては、特に限定されるものではないが、例えば、フェノール、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、o−クレゾール、p−クレゾール、m−クレゾール、フェニルフェノール、エチルフェノール、n−プロピルフェノール、iso−プロピルフェノール、t−ブチルフェノール、キシレノール、メチルプロピルフェノール、メチルブチルフェノール、ジプロピルフェノール、ジブチルフェノール、ノニルフェノール、メシトール、2,3,5−トリメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール等のフェノール類、1−ナフトール、2−ナフトール、メチルナフトール等のナフトール類が挙げられる。これらの中でも、フェノール、o−クレゾール、1−ナフトール、2−ナフトールが好ましく、更にo−クレゾールがより好ましい。これらは、1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。   Although it does not specifically limit as phenolic hydroxyl group containing aromatics used for manufacture of an epoxy resin (A1), For example, phenol, catechol, resorcinol, hydroquinone, o-cresol, p-cresol, m-cresol , Phenylphenol, ethylphenol, n-propylphenol, iso-propylphenol, t-butylphenol, xylenol, methylpropylphenol, methylbutylphenol, dipropylphenol, dibutylphenol, nonylphenol, mesitol, 2,3,5-trimethylphenol, Examples include phenols such as 2,3,6-trimethylphenol, and naphthols such as 1-naphthol, 2-naphthol, and methylnaphthol. Among these, phenol, o-cresol, 1-naphthol and 2-naphthol are preferable, and o-cresol is more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

エポキシ樹脂(A1)の製造に用いられるアルデヒド類としては、特に限定されるものではないが、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド等の脂肪族系アルデヒド、ベンズアルデヒド、4−メチルベンズアルデヒド、3,4−ジメチルベンズアルデヒド、4−ビフェニルアルデヒド、ナフチルアルデヒド、サリチルアルデヒド等の芳香族アルデヒドが挙げられる。これらの中でも、ホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、ナフチルアルデヒドが好ましく、更にホルムアルデヒドがより好ましい。これらは、1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。   Although it does not specifically limit as aldehydes used for manufacture of an epoxy resin (A1), For example, aliphatic aldehydes, such as formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde, 4-methylbenzaldehyde, 3,4- Aromatic aldehydes such as dimethylbenzaldehyde, 4-biphenylaldehyde, naphthylaldehyde, salicylaldehyde and the like can be mentioned. Among these, formaldehyde, benzaldehyde, and naphthylaldehyde are preferable, and formaldehyde is more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

エポキシ樹脂(A1)の製造に用いられる一般式(2)で表される化合物(J)としては、一般式(2)の構造であれば特に限定されるものではないが、例えば、メトキシベンゼン、エトキシベンゼン、メチルフェニルスルフィド、エチルフェニルスルフィド、1−メトキシナフタレン、2−メトキシナフタレン、1−メチル−2−メトキシナフタレン、1−メトキシ−2−メチルナフタレン、1,3,5−トリメチル−2−メトキシナフタレン、1−エトキシナフタレン、2−エトキシナフタレン、1−t−ブトキシナフタレン、メチルナフチルスルフィド、エチルナフチルスルフィド、1,4−ジメトキシナフタレン、2,6−ジメトキシナフタレン、2,7−ジメトキシナフタレン、1−メトキシアントラセン等が挙げられる。これらの中でも、他の必要特性として耐燃性、低吸水性等を考慮すると、下記式(8)で表される化合物が好ましく、下記式(9)で表されるメトキシナフタレン化合物がより好ましい。   The compound (J) represented by the general formula (2) used for the production of the epoxy resin (A1) is not particularly limited as long as it is a structure of the general formula (2). For example, methoxybenzene, Ethoxybenzene, methylphenyl sulfide, ethylphenyl sulfide, 1-methoxynaphthalene, 2-methoxynaphthalene, 1-methyl-2-methoxynaphthalene, 1-methoxy-2-methylnaphthalene, 1,3,5-trimethyl-2-methoxy Naphthalene, 1-ethoxynaphthalene, 2-ethoxynaphthalene, 1-t-butoxynaphthalene, methyl naphthyl sulfide, ethyl naphthyl sulfide, 1,4-dimethoxynaphthalene, 2,6-dimethoxynaphthalene, 2,7-dimethoxynaphthalene, 1- And methoxyanthracene. Among these, considering flame resistance and low water absorption as other necessary characteristics, a compound represented by the following formula (8) is preferable, and a methoxynaphthalene compound represented by the following formula (9) is more preferable.

(ただし、上記一般式(8)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。R2は炭素数1〜4の炭化水素基で、W1は酸素原子又は硫黄原子である。cは0〜5の整数である。) (However, in the said General formula (8), R1 is a C1-C6 hydrocarbon group, and may mutually be same or different. R2 is a C1-C4 hydrocarbon group, W1 is an oxygen atom or a sulfur atom, and c is an integer of 0 to 5.)

(ただし、上記一般式(9)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。cは0〜5の整数である。) (However, in the said General formula (9), R1 is a C1-C6 hydrocarbon group, and may mutually be same or different. C is an integer of 0-5.)

本実施形態で用いられるエポキシ樹脂(A1)の前駆体であるフェノール樹脂類の合成方法については特に限定しないが、例えば、フェノール性水酸基含有芳香族類とアルデヒド類と一般式(2)で表される化合物(J)とを共存下で酸性触媒を用いて共縮合させる方法が挙げられる。   The method for synthesizing the phenol resin that is a precursor of the epoxy resin (A1) used in the present embodiment is not particularly limited. For example, the phenolic hydroxyl group-containing aromatics and aldehydes are represented by the general formula (2). And a method of co-condensing the compound (J) with an acidic catalyst in the coexistence.

本実施形態で用いられる一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)の合成方法については特に限定しないが、例えば、エポキシ樹脂(A1)の前駆体であるフェノール樹脂類を過剰のエピクロルヒドリンに溶解した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の存在下で50〜150℃、好ましくは60〜120℃で1〜10時間反応させる方法等が挙げられる。反応終了後、過剰のエピクロルヒドリンを留去し、残留物をトルエン、メチルイソブチルケトン等の溶剤に溶解し、濾過し、水洗して無機塩を除去し、次いで溶剤を留去することにより目的のエポキシ樹脂(A1)を得ることができる。   The method for synthesizing the epoxy resin (A1) having the structure represented by the general formula (1) used in the present embodiment is not particularly limited. For example, an excess of phenol resins that are precursors of the epoxy resin (A1) is used. And a method of reacting at 50 to 150 ° C., preferably 60 to 120 ° C. for 1 to 10 hours in the presence of an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide. After completion of the reaction, excess epichlorohydrin is distilled off, the residue is dissolved in a solvent such as toluene, methyl isobutyl ketone, filtered, washed with water to remove inorganic salts, and then the target epoxy is removed by distilling off the solvent. Resin (A1) can be obtained.

本実施形態では、一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)を用いることによる効果が損なわれない範囲で、他のエポキシ樹脂を併用することができる。併用できるエポキシ樹脂としては、例えばビフェニル型エポキシ樹脂、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、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、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有する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、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、アントラセン又はその水添化物の骨格を有するエポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂等が挙げられる。半導体封止用エポキシ樹脂組成物としての耐湿信頼性を考慮すると、イオン性不純物であるNaイオンやClイオンが極力少ない方が好ましく、硬化性の点からエポキシ当量としては100g/eq以上500g/eq以下が好ましい。   In the present embodiment, other epoxy resins can be used in combination as long as the effect of using the epoxy resin (A1) having the structure represented by the general formula (1) is not impaired. Examples of epoxy resins that can be used in combination include biphenyl type epoxy resins, bisphenol type epoxy resins, stilbene type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, triphenolmethane type epoxy resins, and phenol aralkyl type epoxy resins having a phenylene skeleton. Resin, phenol aralkyl type epoxy resin having biphenylene skeleton, naphthol type epoxy resin, alkyl modified triphenol methane type epoxy resin, triazine nucleus-containing epoxy resin, dicyclopentadiene modified phenol type epoxy resin, anthracene or hydrogenated product skeleton And epoxy resins having a hydroquinone type. In consideration of moisture resistance reliability as an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, it is preferable that Na ions and Cl ions, which are ionic impurities, be as small as possible. From the viewpoint of curability, the epoxy equivalent is 100 g / eq or more and 500 g / eq. The following is preferred.

他のエポキシ樹脂を併用する場合における一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)の配合割合としては、全エポキシ樹脂中、20重量%以上であることが好ましく、40重量%以上であることがより好ましい。上記範囲内であると、成形時の収縮性が大きい硬化物となる効果が得られ、(C)無機充填剤の配合割合を特定範囲とすることと相俟って優れた連続成形性を発現することができる。   The blending ratio of the epoxy resin (A1) having the structure represented by the general formula (1) when other epoxy resins are used in combination is preferably 20% by weight or more and 40% by weight in all epoxy resins. More preferably. Within the above range, an effect of becoming a cured product having a large shrinkage at the time of molding is obtained, and (C) combined with the blending ratio of the inorganic filler being in a specific range, exhibits excellent continuous moldability. can do.

本実施形態では、硬化剤として、耐燃性、耐湿性、電気特性、硬化性、保存安定性等の点からフェノール性水酸基を2個以上含む化合物(B)を用いる。このフェノール性水酸基を2個以上含む化合物(B)は、1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造を特に限定するものではないが、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、トリフェノールメタン型フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、フェニレン骨格及び/又はビフェニレン骨格等を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格等を有するナフトールアラルキル樹脂、ビスフェノール化合物等が挙げられ、これらは1種類を単独で用いても2種類以上を併用してもよい。これらのうち、硬化性の点から水酸基当量は90g/eq以上250g/eq以下のものが好ましい。その中でも、フェニレン骨格及び/又はビフェニレン骨格等を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び/又はビフェニレン骨格等を有するナフトールアラルキル樹脂が、架橋点が適度に離れており、スティッキング性とのバランスにおいて、成形時の収縮率を安定して増大させることができるため好適である。   In the present embodiment, as the curing agent, a compound (B) containing two or more phenolic hydroxyl groups is used from the viewpoints of flame resistance, moisture resistance, electrical properties, curability, storage stability, and the like. The compound (B) containing two or more phenolic hydroxyl groups is a monomer, oligomer or polymer in general having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and its molecular weight and molecular structure are not particularly limited. For example, phenol novolak resin, cresol novolak resin, triphenolmethane type phenol resin, terpene modified phenol resin, dicyclopentadiene modified phenol resin, phenol aralkyl resin having phenylene skeleton and / or biphenylene skeleton, phenylene and / or biphenylene skeleton, etc. A naphthol aralkyl resin, a bisphenol compound, and the like, which may be used, may be used alone or in combination of two or more. Of these, the hydroxyl equivalent is preferably 90 g / eq or more and 250 g / eq or less from the viewpoint of curability. Among them, the phenol aralkyl resin having a phenylene skeleton and / or a biphenylene skeleton, and the naphthol aralkyl resin having a phenylene and / or a biphenylene skeleton, etc. are appropriately separated from each other at a crosslinking point, and in the balance with the sticking property, This is preferable because the shrinkage rate can be increased stably.

エポキシ樹脂(A)とフェノール性水酸基を2個以上含む化合物(B)の構成比は、エポキシ樹脂(A)全体のエポキシ基数(Ep)と化合物(B)全体のフェノール性水酸基数(Ph)との当量比(Ep/Ph)が0.9以上、1.3以下であることが好ましく、0.9以上、1.2以下であることがより好ましい。この範囲内であれば、樹脂組成物の封止成形時のおける硬化性の低下、スティッキングの悪化、樹脂硬化物におけるガラス転移温度の低下、並びに、半導体装置における耐湿信頼性の低下等を引き起こす可能性が低い。   The composition ratio of the epoxy resin (A) and the compound (B) containing two or more phenolic hydroxyl groups is the number of epoxy groups (Ep) in the entire epoxy resin (A) and the number of phenolic hydroxyl groups (Ph) in the entire compound (B). The equivalent ratio (Ep / Ph) is preferably 0.9 or more and 1.3 or less, and more preferably 0.9 or more and 1.2 or less. Within this range, there may be a decrease in curability during sealing molding of the resin composition, deterioration of sticking, a decrease in glass transition temperature in the resin cured product, and a decrease in moisture resistance reliability in the semiconductor device. The nature is low.

本実施形態に用いる無機充填剤(C)としては、一般に半導体封止用樹脂組成物に用いられているものを使用することができ、例えば、溶融シリカ、球状シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミ等が挙げられる。無機充填剤(C)の粒径としては、金型への充填性を考慮すると0.01μm以上、150μm以下であることが望ましい。また、無機充填剤(C)の含有量としては、エポキシ樹脂組成物全体の86重量%以上、92重量%以下であることが好ましく、86重量%以上、90重量%以下であることがより好ましい。無機充填剤(C)の含有量が上記下限値以上であると、前述した成形時の収縮性が大きい硬化物を与える効果を有する一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)用いることと相俟って、信頼性に影響を及ぼすような離型効果の強い離型剤を用いずとも、スティッキング等の不具合が発生し難く、優れた連続成形性を得ることができる。また、無機充填剤(C)の含有量が上記上限値以下であると、流動性が損なわれることによる充填不良やボイドの発生等の成形面での不具合を引き起こす恐れが少ない。更に、無機充填剤(C)の含有量が上記範囲内であると、半導体装置における信頼性も満足させることができる。無機充填剤(C)は信頼性を向上させるために予め表面にカップリング剤等による表面処理をすることも可能である。   As the inorganic filler (C) used in the present embodiment, those generally used for semiconductor sealing resin compositions can be used, for example, fused silica, spherical silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride. And aluminum nitride. The particle size of the inorganic filler (C) is preferably 0.01 μm or more and 150 μm or less in consideration of the filling property to the mold. In addition, the content of the inorganic filler (C) is preferably 86% by weight or more and 92% by weight or less, more preferably 86% by weight or more and 90% by weight or less of the entire epoxy resin composition. . When the content of the inorganic filler (C) is not less than the above lower limit value, the epoxy resin (A1) having a structure represented by the general formula (1) having an effect of giving a cured product having a large shrinkage at the time of molding described above. ) In combination with the use, troubles such as sticking hardly occur and excellent continuous formability can be obtained without using a release agent having a strong release effect that affects reliability. Further, when the content of the inorganic filler (C) is less than or equal to the above upper limit value, there is little possibility of causing problems on the molding surface such as poor filling and void formation due to impaired fluidity. Furthermore, when the content of the inorganic filler (C) is within the above range, the reliability of the semiconductor device can be satisfied. In order to improve the reliability of the inorganic filler (C), the surface can be previously surface-treated with a coupling agent or the like.

本実施形態に用いる硬化促進剤(D)は、エポキシ樹脂(A)のエポキシ基とフェノール性水酸基を2個以上含む化合物(B)のフェノール性水酸基との反応を促進するものであればよく、一般の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に使用されているものを利用することができる。具体例としては、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物等のリン原子含有化合物、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、ベンジルジメチルアミン、2−メチルイミダゾール等の窒素原子含有化合物が挙げられる。これらのうち、リン原子含有化合物が好ましく、特に流動性という点を考慮するとテトラ置換ホスホニウム化合物が好ましく、またエポキシ樹脂組成物の硬化物熱時低弾性率という点を考慮するとホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物が好ましく、また潜伏的硬化性という点を考慮すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が好ましい。   The curing accelerator (D) used in the present embodiment may be anything that promotes the reaction between the epoxy group of the epoxy resin (A) and the phenolic hydroxyl group of the compound (B) containing two or more phenolic hydroxyl groups, What is used for the general epoxy resin composition for semiconductor sealing can be utilized. Specific examples include organic phosphines, tetra-substituted phosphonium compounds, phosphobetaine compounds, phosphorus atom-containing compounds such as adducts of phosphine compounds and quinone compounds, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, benzyl Nitrogen atom-containing compounds such as dimethylamine and 2-methylimidazole can be mentioned. Among these, a phosphorus atom-containing compound is preferable, and a tetra-substituted phosphonium compound is particularly preferable in consideration of fluidity, and a phosphobetaine compound and a phosphine compound in consideration of a low elastic modulus when cured of an epoxy resin composition. An adduct of phosphonium compound and silane compound is preferable in view of latent curing property.

本実施形態で利用することができる有機ホスフィンとしては、例えばエチルホスフィン、フェニルホスフィン等の第1ホスフィン、ジメチルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第2ホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の第3ホスフィンが挙げられる。   Examples of the organic phosphine that can be used in the present embodiment include a first phosphine such as ethylphosphine and phenylphosphine, a second phosphine such as dimethylphosphine and diphenylphosphine, trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, and triphenylphosphine. Of the third phosphine.

本実施形態で利用することができるテトラ置換ホスホニウム化合物としては、下記一般式(10)で表される化合物等が挙げられる。   Examples of the tetra-substituted phosphonium compound that can be used in the present embodiment include compounds represented by the following general formula (10).

(ただし、上記一般式(10)において、Pはリン原子を表す。R4、R5、R6及びR7は芳香族基又はアルキル基を表す。Aはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸のアニオンを表す。AHはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸を表す。x、yは1〜3の整数、zは0〜3の整数であり、かつx=yである。) (However, in the said General formula (10), P represents a phosphorus atom. R4, R5, R6, and R7 represent an aromatic group or an alkyl group. A is a functional group chosen from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a thiol group. Represents an anion of an aromatic organic acid having at least one of the following: AH is an aromatic organic acid having at least one functional group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a thiol group in the aromatic ring X and y are integers of 1 to 3, z is an integer of 0 to 3, and x = y.

一般式(10)で表される化合物は、例えば以下のようにして得られるがこれに限定されるものではない。まず、テトラ置換ホスホニウムハライドと芳香族有機酸と塩基を有機溶剤に混ぜ均一に混合し、その溶液系内に芳香族有機酸アニオンを発生させる。次いで水を加えると、一般式(10)で表される化合物を沈殿させることができる。一般式(10)で表される化合物において、リン原子に結合するR4、R5、R6及びR7がフェニル基であり、かつAHはヒドロキシル基を芳香環に有する化合物、すなわちフェノール類であり、かつAは該フェノール類のアニオンであるのが好ましい。   Although the compound represented by General formula (10) is obtained as follows, for example, it is not limited to this. First, a tetra-substituted phosphonium halide, an aromatic organic acid and a base are mixed in an organic solvent and mixed uniformly to generate an aromatic organic acid anion in the solution system. Then, when water is added, the compound represented by the general formula (10) can be precipitated. In the compound represented by the general formula (10), R4, R5, R6 and R7 bonded to the phosphorus atom are phenyl groups, and AH is a compound having a hydroxyl group in an aromatic ring, that is, phenols, and A Is preferably an anion of the phenol.

本実施形態で利用することができるホスホベタイン化合物としては、下記一般式(11)で表される化合物等が挙げられる。   Examples of the phosphobetaine compound that can be used in the present embodiment include compounds represented by the following general formula (11).

(ただし、上記一般式(11)において、X1は炭素数1〜3のアルキル基、Y1はヒドロキシル基を表す。fは0〜5の整数であり、gは0〜3の整数である。) (However, in the said General formula (11), X1 represents a C1-C3 alkyl group, Y1 represents a hydroxyl group. F is an integer of 0-5, g is an integer of 0-3.)

一般式(11)で表される化合物は、例えば以下のようにして得られる。まず、第三ホスフィンであるトリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩とを接触させ、トリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩が有するジアゾニウム基とを置換させる工程を経て得られる。しかしこれに限定されるものではない。   The compound represented by the general formula (11) is obtained, for example, as follows. First, it is obtained through a step of bringing a triaromatic substituted phosphine, which is a third phosphine, into contact with a diazonium salt and replacing the triaromatic substituted phosphine with a diazonium group of the diazonium salt. However, the present invention is not limited to this.

本実施形態で利用することができるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物としては、下記一般式(12)で表される化合物等が挙げられる。
(ただし、上記一般式(12)において、Pはリン原子を表す。R8、R9及びR10は炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。R11、R12及びR13は水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよく、R11とR12が結合して環状構造となっていてもよい。)
Examples of the adduct of a phosphine compound and a quinone compound that can be used in this embodiment include compounds represented by the following general formula (12).
(However, in the said General formula (12), P represents a phosphorus atom. R8, R9, and R10 represent a C1-C12 alkyl group or a C6-C12 aryl group, and they are mutually the same. R11, R12 and R13 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms and may be the same or different from each other, and R11 and R12 are bonded to form a cyclic structure. May be.)

ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるホスフィン化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリス(アルキルフェニル)ホスフィン、トリス(アルコキシフェニル)ホスフィン、トリナフチルホスフィン、トリス(ベンジル)ホスフィン等の芳香環に無置換あるいはアルキル基、アルコキシル基等の置換基が存在するものが好ましく、アルキル基、アルコキシル基の有機基としては1〜6の炭素数を有するものが挙げられる。入手しやすさの観点からはトリフェニルホスフィンが好ましい。   The phosphine compound used as an adduct of a phosphine compound and a quinone compound has no substitution on aromatic rings such as triphenylphosphine, tris (alkylphenyl) phosphine, tris (alkoxyphenyl) phosphine, trinaphthylphosphine, tris (benzyl) phosphine, etc. Or what has substituents, such as an alkyl group and an alkoxyl group, is preferable, and what has 1-6 carbon atoms is mentioned as an organic group of an alkyl group and an alkoxyl group. From the viewpoint of availability, triphenylphosphine is preferable.

またホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるキノン化合物としては、o−ベンゾキノン、p−ベンゾキノン、アントラキノン類が挙げられ、中でもp−ベンゾキノンが保存安定性の点から好ましい。   In addition, examples of the quinone compound used for the adduct of the phosphine compound and the quinone compound include o-benzoquinone, p-benzoquinone, and anthraquinones. Among them, p-benzoquinone is preferable from the viewpoint of storage stability.

ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法としては、有機第三ホスフィンとベンゾキノン類の両者が溶解することができる溶媒中で接触、混合させることにより付加物を得ることができる。溶媒としてはアセトンやメチルエチルケトン等のケトン類で付加物への溶解性が低いものがよい。しかしこれに限定されるものではない。
一般式(12)で表される化合物において、リン原子に結合するR8、R9及びR10がフェニル基であり、かつR11、R12及びR13が水素原子である化合物、すなわち1,4−ベンゾキノンとトリフェニルホスフィンを付加させた化合物がエポキシ樹脂組成物の硬化物熱時弾性率を低下させる点で好ましい。
As a method for producing an adduct of a phosphine compound and a quinone compound, the adduct can be obtained by contacting and mixing in a solvent capable of dissolving both organic tertiary phosphine and benzoquinone. The solvent is preferably a ketone such as acetone or methyl ethyl ketone, which has low solubility in the adduct. However, the present invention is not limited to this.
In the compound represented by the general formula (12), R8, R9 and R10 bonded to the phosphorus atom are phenyl groups, and R11, R12 and R13 are hydrogen atoms, that is, 1,4-benzoquinone and triphenyl A compound to which phosphine has been added is preferable in that it reduces the elastic modulus of the cured epoxy resin composition when heated.

本実施形態で利用することができるホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物としては、下記一般式(13)で表される化合物等が挙げられる。
(ただし、上記一般式(13)において、Pはリン原子を表し、Siは珪素原子を表す。R14、R15、R16及びR17は、それぞれ、芳香環又は複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。式中X2は、基Y2及びY3と結合する有機基である。式中X3は、基Y4及びY5と結合する有機基である。Y2及びY3は、プロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基Y2及びY3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。Y4及びY5はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基Y4及びY5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。X2、及びX3は互いに同一でも異なっていてもよく、Y2、Y3、Y4、及びY5は互いに同一であっても異なっていてもよい。Z1は芳香環又は複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基である。)
Examples of the adduct of a phosphonium compound and a silane compound that can be used in the present embodiment include compounds represented by the following general formula (13).
(In the general formula (13), P represents a phosphorus atom and Si represents a silicon atom. R14, R15, R16 and R17 are each an organic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, or an aliphatic group. X2 is an organic group bonded to the groups Y2 and Y3, where X3 is an organic group bonded to the groups Y4 and Y5. And Y3 represent a group formed by releasing a proton from a proton donating group, and groups Y2 and Y3 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure, and Y4 and Y5 are proton donating groups. The group represents a group formed by releasing a proton, and groups Y4 and Y5 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure.X2 and X3 may be the same or different from each other, Y2 Y3, Y4, and Y5 is .Z1 which may be the same or different from each other is an organic group or an aliphatic group, an aromatic ring or a heterocyclic ring.)

一般式(13)において、R14、R15、R16及びR17としては、例えば、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ナフチル基、ヒドロキシナフチル基、ベンジル基、メチル基、エチル基、n−ブチル基、n−オクチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられ、これらの中でも、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基等の置換基を有する芳香族基もしくは無置換の芳香族基がより好ましい。   In the general formula (13), as R14, R15, R16 and R17, for example, phenyl group, methylphenyl group, methoxyphenyl group, hydroxyphenyl group, naphthyl group, hydroxynaphthyl group, benzyl group, methyl group, ethyl group, n-butyl group, n-octyl group, cyclohexyl group, and the like. Among these, an aromatic group having a substituent such as phenyl group, methylphenyl group, methoxyphenyl group, hydroxyphenyl group, hydroxynaphthyl group, or the like. A substituted aromatic group is more preferred.

また、一般式(13)において、X2は、Y2及びY3と結合する有機基である。同様に、X3は、基Y4及びY5と結合する有機基である。Y2及びY3はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y2及びY3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。同様にY4及びY5はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y4及びY5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。基Y2及びY3は互いに同一でも異なっていてもよく、基Y2、Y3、Y4、及びY5は互いに同一であっても異なっていてもよい。このような一般式(13)中の−Y2−X2−Y3−、及び−Y4−X3−Y5−で表される基は、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構成されるものであり、2価以上のプロトン供与体としては、例えば、カテコール、ピロガロール、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、2,2’−ビフェノール、1,1’−ビ−2−ナフトール、サリチル酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、クロラニル酸、タンニン酸、2−ヒドロキシベンジルアルコール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,2−プロパンジオール及びグリセリン等が挙げられるが、これらの中でも、カテコール、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレンがより好ましい。   Moreover, in General formula (13), X2 is an organic group couple | bonded with Y2 and Y3. Similarly, X3 is an organic group bonded to the groups Y4 and Y5. Y2 and Y3 are groups formed by proton-donating groups releasing protons, and groups Y2 and Y3 in the same molecule are combined with a silicon atom to form a chelate structure. Similarly, Y4 and Y5 are groups formed by proton-donating groups releasing protons, and groups Y4 and Y5 in the same molecule are combined with a silicon atom to form a chelate structure. The groups Y2 and Y3 may be the same or different from each other, and the groups Y2, Y3, Y4, and Y5 may be the same or different from each other. The groups represented by -Y2-X2-Y3- and -Y4-X3-Y5- in general formula (13) are formed by releasing two protons from a bivalent or higher proton donor. Examples of divalent or higher proton donors include catechol, pyrogallol, 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,2′-biphenol, 1,1 ′. -Bi-2-naphthol, salicylic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 3-hydroxy-2-naphthoic acid, chloranilic acid, tannic acid, 2-hydroxybenzyl alcohol, 1,2-cyclohexanediol, 1,2- Propanediol, glycerin, etc. are mentioned, among these, catechol, 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphtha Emissions is more preferable.

また、一般式(13)中のZ1は、芳香環又は複素環を有する有機基又は脂肪族基を表し、これらの具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基及びオクチル基等の脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基及びビフェニル基等の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシプロピル基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基及びビニル基等の反応性置換基などが挙げられるが、これらの中でも、メチル基、エチル基、フェニル基、ナフチル基及びビフェニル基が熱安定性の面から、より好ましい。   Z1 in the general formula (13) represents an organic group or an aliphatic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring. Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a hexyl group. Reactions such as aliphatic hydrocarbon groups such as octyl group and aromatic hydrocarbon groups such as phenyl group, benzyl group, naphthyl group and biphenyl group, glycidyloxypropyl group, mercaptopropyl group, aminopropyl group and vinyl group Among them, a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a naphthyl group, and a biphenyl group are more preferable from the viewpoint of thermal stability.

ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物の製造方法としては、メタノールを入れたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン等のシラン化合物、2,3−ジヒドロキシナフタレン等の2価以上のプロトン供与体を加えて溶かし、次に室温攪拌下ナトリウムメトキシド−メタノール溶液を滴下する。さらにそこへ予め用意したテトラフェニルホスホニウムブロマイド等のテトラ置換ホスホニウムハライドをメタノールに溶かした溶液を室温攪拌下滴下すると結晶が析出する。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が得られる。しかし、これに限定されるものではない。   As a method for producing an adduct of a phosphonium compound and a silane compound, a silane compound such as phenyltrimethoxysilane and a bivalent or higher proton donor such as 2,3-dihydroxynaphthalene are added to a flask containing methanol and dissolved. Then, a sodium methoxide-methanol solution is added dropwise with stirring at room temperature. Furthermore, when a solution prepared by dissolving a tetra-substituted phosphonium halide such as tetraphenylphosphonium bromide in methanol in methanol is added dropwise with stirring at room temperature, crystals are precipitated. The precipitated crystals are filtered, washed with water, and vacuum dried to obtain an adduct of a phosphonium compound and a silane compound. However, it is not limited to this.

本実施形態に用いる硬化促進剤(D)の配合量は、全エポキシ樹脂組成物中0.1重量%以上、1重量%以下が好ましい。硬化促進剤(D)の配合量が上記範囲内であると、硬化性の低下を引き起こす恐れが少ない。また、硬化促進剤(D)の配合量が上記範囲内であると、流動性の低下を引き起こす恐れが少ない。   As for the compounding quantity of the hardening accelerator (D) used for this embodiment, 0.1 to 1 weight% is preferable in all the epoxy resin compositions. There is little possibility of causing curability fall that the compounding quantity of a hardening accelerator (D) exists in the said range. Moreover, there is little possibility of causing a fluid fall as the compounding quantity of a hardening accelerator (D) exists in the said range.

本実施形態では、封止成形時において、スティッキングの問題や、充填不良、ボイド等の不具合を起こさずに、優れた連続成形性を発現させ、かつ半導体装置における良好な信頼性を得るために、無機充填剤(C)が全組成物中に86重量%以上、92重量%以下の割合で高充填されていながら、樹脂組成物の成形時の収縮率が0.40%以上、0.65%未満の範囲と、高い値になるようにすることが好ましい。成形時の収縮率の下限値については、0.42%以上であることがより好ましい。成形時の収縮率がこの範囲内であれば、優れた連続成形性、信頼性を維持することができる。図1に、従来技術、並びに本実施形態の実施例及び比較例における無機充填剤配合割合と成形時の収縮率の関係を示した。図1に示すとおり、無機充填剤(C)が全組成物中に86重量%以上、92重量%以下の割合で高充填されていながら、樹脂組成物の成形時の収縮率が0.40%以上、0.65%未満という高い範囲となるような技術は今までにはなかったものであり、エポキシ樹脂(A)中における一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)の配合割合や、エポキシ樹脂(A)とフェノール性水酸基を2個以上含む化合物(B)との構成比等を、本実施形態の範囲内で適宜調整することで実現させることができる。尚、本実施形態において、樹脂組成物の成形時の収縮率は、以下のようにして測定する。すなわち、トランスファー成形機を用いて、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で、直径100mm、厚さ3mmの円盤状の硬化物を成形し、175℃での金型キャビティの内径寸法と、室温(25℃)での円盤状の硬化物の外径寸法とを測定し、下記(イ)式で算出する。
収縮率(%)={(175℃での金型キャビティの内径寸法)−(25℃での円盤の硬化物の外径寸法)}/(175℃での金型キャビティの内径寸法)×100(%)
(イ)
In this embodiment, at the time of sealing molding, in order to express excellent continuous formability without causing problems such as sticking, filling defects, voids, etc., and to obtain good reliability in a semiconductor device, While the inorganic filler (C) is highly filled in the entire composition at a ratio of 86% by weight or more and 92% by weight or less, the shrinkage ratio during molding of the resin composition is 0.40% or more and 0.65%. It is preferable to make the range less than and a high value. The lower limit value of the shrinkage rate at the time of molding is more preferably 0.42% or more. If the shrinkage rate during molding is within this range, excellent continuous moldability and reliability can be maintained. FIG. 1 shows the relationship between the blending ratio of the inorganic filler and the shrinkage rate at the time of molding in the prior art and in the examples and comparative examples of this embodiment. As shown in FIG. 1, while the inorganic filler (C) is highly filled in the whole composition at a ratio of 86% by weight or more and 92% by weight or less, the shrinkage ratio during molding of the resin composition is 0.40%. As described above, there has never been a technique for achieving a high range of less than 0.65%, and the epoxy resin (A1) having a structure represented by the general formula (1) in the epoxy resin (A) The composition ratio of the epoxy resin (A) and the composition ratio of the compound (B) containing two or more phenolic hydroxyl groups can be appropriately adjusted within the scope of the present embodiment. In addition, in this embodiment, the shrinkage rate at the time of shaping | molding of a resin composition is measured as follows. That is, using a transfer molding machine, a disk-shaped cured product having a diameter of 100 mm and a thickness of 3 mm was molded under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds. The inner diameter dimension of the mold cavity and the outer diameter dimension of the disk-shaped cured product at room temperature (25 ° C.) are measured and calculated by the following equation (A).
Shrinkage rate (%) = {(inner diameter dimension of mold cavity at 175 ° C.) − (Outer diameter dimension of cured product of disk at 25 ° C.)} / (Inner diameter dimension of mold cavity at 175 ° C.) × 100 (%)
(I)

本実施形態において硬化物性として好ましい態様は、成形後の硬化物のガラス転移温度が100℃以上、125℃以下であり、より好ましくはガラス転移温度を超える領域における線膨張係数が2.2×10−5/℃以上、4.0×10−5/℃以下である。成形後の硬化物の物性は、成形性を示す指標として重要である。成形後の硬化物のガラス転移温度に関しては、上記下限以上では、硬化物のスティッキングが起き難く、上記上限以下では成形時の収縮率を好ましい範囲に調整することが容易となる。また、成形後の硬化物のガラス転移温度を超える領域における線膨張係数に関しては、この範囲に制御することにより、本実施形態の成形時の収縮率を好ましい範囲に調整することが容易となる。尚、本実施形態において、成形後の硬化物のガラス転移温度及びガラス転移温度を超える領域における線膨張係数は、以下のようにして測定する。すなわち、トランスファー成形機を用いて、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で成形した、幅4mm、厚さ3mm、長さ15mmの試験片の長さ方向について、圧縮荷重5g、昇温速度10℃/分、測定範囲−65℃〜300℃の条件下で、熱機械分析法(TMA)により測定する。熱機械分析装置としては、例えば、セイコーインスツル(株)製、TMA−120/SSC6200等を用いることができる。尚、ガラス転移温度を超える領域における線膨張係数とは、測定によって得られる温度と試料寸法とのグラフにおいて、ガラス転移温度を越える領域でその傾きがほぼ一定となった部分における平均値を持ってその値とするものである。 In a preferred embodiment of the present invention, the cured product has a glass transition temperature of 100 ° C. or higher and 125 ° C. or lower, more preferably a linear expansion coefficient of 2.2 × 10 in a region exceeding the glass transition temperature. It is -5 / ° C or higher and 4.0 × 10-5 / ° C or lower. The physical properties of the cured product after molding are important as an index indicating moldability. With respect to the glass transition temperature of the cured product after molding, sticking of the cured product hardly occurs at the above lower limit or less, and below the above upper limit, it becomes easy to adjust the shrinkage ratio at the time of molding to a preferable range. Moreover, regarding the linear expansion coefficient in the region exceeding the glass transition temperature of the cured product after molding, it is easy to adjust the shrinkage rate during molding of the present embodiment to a preferable range by controlling the coefficient within this range. In addition, in this embodiment, the linear expansion coefficient in the area | region exceeding the glass transition temperature and glass transition temperature of the hardened | cured material after shaping | molding is measured as follows. That is, with respect to the length direction of a test piece having a width of 4 mm, a thickness of 3 mm, and a length of 15 mm, which was molded using a transfer molding machine under conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds. Measured by thermomechanical analysis (TMA) under the conditions of a compression load of 5 g, a heating rate of 10 ° C./min, and a measurement range of −65 ° C. to 300 ° C. As the thermomechanical analyzer, for example, TMA-120 / SSC6200 manufactured by Seiko Instruments Inc. can be used. The coefficient of linear expansion in the region exceeding the glass transition temperature has an average value in the portion where the slope is almost constant in the region exceeding the glass transition temperature in the graph of the temperature obtained by measurement and the sample size. That value is used.

本実施形態において硬化物性として更に好ましい態様としては、成形、後硬化後の硬化物のガラス転移温度が110℃以上、140℃以下であり、ガラス転移温度より低い領域における線膨張係数が0.6×10−5/℃以上、1.2×10−5/℃以下である。成形後、更に後硬化することで完全硬化に近い状態となった後における硬化物の物性は、半導体装置としての信頼性を示す指標として重要である。成形、後硬化後の硬化物のガラス転移温度、及びガラス転移温度より低い領域における線膨張係数が上記範囲内であれば、半導体装置として優れた信頼性を得ることができる。尚、本実施形態において、成形、後硬化後の硬化物のガラス転移温度及びガラス転移温度より低い領域における線膨張係数は、以下のようにして測定する。すなわち、トランスファー成形機を用いて、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で成形した後、175℃で4時間後硬化させた、幅4mm、厚さ3mm、長さ15mmの試験片の長さ方向について、圧縮荷重5g、昇温速度10℃/分、測定範囲−65℃〜300℃の条件下で、熱機械分析法(TMA)により測定する。熱機械分析装置としては、例えば、セイコーインスツル(株)製、TMA−120/SSC6200等を用いることができる。尚、ガラス転移温度より低い領域における線膨張係数とは、測定によって得られる温度と試料寸法とのグラフにおいて、ガラス転移温度より低い領域でその傾きがほぼ一定となった部分における平均値を持ってその値とするものである。 In the present embodiment, as a more preferable aspect as the cured material property, the glass transition temperature of the cured product after molding and post-curing is 110 ° C. or higher and 140 ° C. or lower, and the linear expansion coefficient in the region lower than the glass transition temperature is 0.6 It is not less than × 10 −5 / ° C. and not more than 1.2 × 10 −5 / ° C. The physical properties of the cured product after being molded and further post-cured to obtain a state close to complete curing is important as an index indicating the reliability of the semiconductor device. As long as the glass transition temperature of the cured product after molding and post-curing and the linear expansion coefficient in the region lower than the glass transition temperature are within the above ranges, excellent reliability as a semiconductor device can be obtained. In the present embodiment, the glass transition temperature of the cured product after molding and post-curing and the linear expansion coefficient in the region lower than the glass transition temperature are measured as follows. That is, using a transfer molding machine, after molding under conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, a curing time of 120 seconds, and post-cured at 175 ° C. for 4 hours, a width of 4 mm, a thickness of 3 mm, About the length direction of the test piece of length 15mm, it measures by the thermomechanical analysis method (TMA) on condition of compression load 5g, temperature increase rate 10 degree-C / min, and measurement range -65 degreeC-300 degreeC. As the thermomechanical analyzer, for example, TMA-120 / SSC6200 manufactured by Seiko Instruments Inc. can be used. Note that the linear expansion coefficient in the region lower than the glass transition temperature has an average value in a portion where the slope is almost constant in the region lower than the glass transition temperature in the graph of the temperature obtained by measurement and the sample size. That value is used.

本実施形態のエポキシ樹脂組成物が、無機充填剤(C)が全組成物中に86重量%以上、92重量%以下の割合で高充填されていながら、成形時の収縮率が0.40%以上、0.65%未満の範囲と高い値となり、好ましくは成形後の硬化物のガラス転移温度が100℃以上、125℃以下となり、好ましくは成形後の硬化物のガラス転移温度を超える領域における線膨張係数が2.2×10−5/℃以上、4.0×10−5/℃以下となり、好ましくは成形、後硬化後の硬化物のガラス転移温度が110℃以上、140℃以下となり、好ましくはガラス転移温度より低い領域における線膨張係数が0.6×10−5/℃以上、1.2×10−5/℃以下となるようなものとするには、エポキシ樹脂(A)と、フェノール性水酸基を2個以上含む化合物(B)と、無機充填剤(C)と、硬化促進剤(D)との種類と配合割合を調整することで達成することができる。特に、エポキシ樹脂(A)における一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)の配合割合、及び全組成物中における無機充填剤(C)の配合割合の選択が重要である。また、後述する離型剤や各種添加剤を適宜選択して用いることにより、上記特性を更に向上させることもできる。 In the epoxy resin composition of the present embodiment, the inorganic filler (C) is highly filled at a ratio of 86% by weight or more and 92% by weight or less in the entire composition, but the shrinkage ratio at the time of molding is 0.40%. As mentioned above, it becomes a high value with the range of less than 0.65%, preferably the glass transition temperature of the cured product after molding is 100 ° C. or more and 125 ° C. or less, preferably in the region exceeding the glass transition temperature of the cured product after molding. The linear expansion coefficient is 2.2 × 10 −5 / ° C. or higher and 4.0 × 10 −5 / ° C. or lower. Preferably, the glass transition temperature of the cured product after molding and post-curing is 110 ° C. or higher and 140 ° C. or lower. In order to achieve a linear expansion coefficient of 0.6 × 10 −5 / ° C. or higher and 1.2 × 10 −5 / ° C. or lower, preferably in a region lower than the glass transition temperature, the epoxy resin (A) And two or more phenolic hydroxyl groups This can be achieved by adjusting the types and mixing ratios of the compound (B), the inorganic filler (C), and the curing accelerator (D) included above. In particular, selection of the blending ratio of the epoxy resin (A1) having the structure represented by the general formula (1) in the epoxy resin (A) and the blending ratio of the inorganic filler (C) in the entire composition is important. . Moreover, the said characteristic can be further improved by selecting and using the mold release agent and various additives which are mentioned later suitably.

本実施形態では連続成形性を発現させるために適宜離型剤を添加することもできる。その例としてはカルナバワックス等の天然ワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレン等の合成ワックス、ステアリン酸やステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸及びその金属塩類若しくはパラフィン、高級脂肪酸エステル等の離型剤が挙げられ、単独又は複数添加することができる。   In this embodiment, a mold release agent can be added as appropriate in order to exhibit continuous formability. Examples thereof include natural waxes such as carnauba wax, synthetic waxes such as polyethylene wax and polyethylene oxide, higher fatty acids such as stearic acid and zinc stearate and metal salts thereof or paraffin, higher fatty acid esters and the like, One or a plurality of them can be added.

本実施形態で用いることができる離型剤の配合割合としては、全樹脂組成物中に、0.01重量%以上、1重量%以下が好ましく、より好ましくは0.03重量%以上0.5重量%以下である。上記範囲内であると、金型からの樹脂硬化物の離型性に優れる。また、上記範囲内であると、樹脂硬化物と界面の密着性が損なわれることがなく、半田処理時における樹脂硬化物とリードフレーム部材との剥離を抑制することができる。また、上記範囲内であると、金型汚れや樹脂硬化物外観の悪化を抑制することもできる。   The blending ratio of the release agent that can be used in this embodiment is preferably 0.01% by weight or more and 1% by weight or less, more preferably 0.03% by weight or more and 0.5% in the total resin composition. % By weight or less. It is excellent in the mold release property of the resin cured material from a metal mold | die within the said range. Moreover, when it is within the above range, adhesion between the cured resin and the interface is not impaired, and peeling between the cured resin and the lead frame member during the soldering process can be suppressed. Moreover, when it is in the above-mentioned range, it is also possible to suppress deterioration of mold stains and resin cured product appearance.

また、本実施形態では、連続成形性に関し、成形時の金型表面の汚れや樹脂硬化物表面の汚れの進行を抑え、且つ連続成形性を高める添加剤を含むことができる。そのような添加剤の例としては、カルボキシル基を有するブタジエン・アクリロニトリル共重合体及び/又は、カルボキシル基を有するブタジエン・アクリロニトリル共重合体とエポキシ樹脂との反応生成物、カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサン、カルボキシル基を有するオルガノポリシロキサンとエポキシ樹脂との反応生成物等が挙げられる。これらカルボキシル基を有する化合物を添加することにより、封止用エポキシ樹脂組成物の原料として含まれるエポキシ樹脂組成物各成分と離型剤との相溶性、具体的にはエポキシ樹脂と離型剤との相溶性が適正な状態となり、成形時の金型表面の汚れや樹脂硬化物表面の汚れの進行を抑えることができ、また連続成形性を向上させる効果も有し好ましい。 Moreover, in this embodiment, regarding continuous moldability, the additive which suppresses progress of the stain | pollution | contamination of the metal mold | die surface at the time of shaping | molding, and the stain | pollution | contamination of the resin cured material surface, and can improve continuous moldability can be included. Examples of such additives include butadiene-acrylonitrile copolymer having a carboxyl group and / or reaction product of butadiene-acrylonitrile copolymer having a carboxyl group and an epoxy resin, organopolysiloxane having a carboxyl group. And a reaction product of an organopolysiloxane having a carboxyl group and an epoxy resin. By adding these compounds having a carboxyl group, the compatibility of each component of the epoxy resin composition contained as a raw material of the epoxy resin composition for sealing and the release agent, specifically, the epoxy resin and the release agent It is preferable that the compatibility of the resin is in an appropriate state, and the progress of the mold surface stain and the resin cured product surface during molding can be suppressed, and the continuous moldability is improved.

本実施形態で用いることができるこれらの添加剤の総配合量としては、全エポキシ樹脂組成物中0.01重量%以上、1重量%以下が好ましく、0.05重量%以上、0.5重量%以下がより好ましく、0.1重量%以上、0.3重量%以下が特に好ましい。上記範囲にすることで、流動性の低下による成形時における充填不良の発生や高粘度化によるワイヤー流れ等の不具合の発生を抑えることができる。   The total amount of these additives that can be used in the present embodiment is preferably 0.01% by weight or more and 1% by weight or less, and 0.05% by weight or more and 0.5% by weight in the total epoxy resin composition. % Or less is more preferable, and 0.1% by weight or more and 0.3% by weight or less are particularly preferable. By setting it as the said range, generation | occurrence | production of malfunctions, such as generation | occurrence | production of the filling failure at the time of shaping | molding by fall of fluidity | liquidity, and the wire flow by high viscosity can be suppressed.

本実施形態においては、エポキシ樹脂と無機充填剤との密着性を向上させるため、シランカップリング剤等の密着助剤を添加することができる。その例としては特に限定されないが、エポキシシラン、アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン等が挙げられ、エポキシ樹脂と無機充填剤との間で反応し、エポキシ樹脂と無機充填剤の界面強度を向上させるものであればよく、より具体的には、エポキシシランとしては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。また、アミノシランとしては、例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニルγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニルγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−6−(アミノヘキシル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(3−(トリメトキシシリルプロピル)−1,3−ベンゼンジメタナン等が挙げられる。また、ウレイドシランとしては、例えば、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられる。また、メルカプトシランとしては、例えば、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は1種類を単独で用いても2種類以上を併用してもよい。   In the present embodiment, an adhesion assistant such as a silane coupling agent can be added in order to improve the adhesion between the epoxy resin and the inorganic filler. Examples thereof include, but are not limited to, epoxy silane, amino silane, ureido silane, mercapto silane, etc., which react between the epoxy resin and the inorganic filler to improve the interfacial strength between the epoxy resin and the inorganic filler. More specifically, as the epoxy silane, for example, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, β- (3,4 epoxy cyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like. Examples of the aminosilane include γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, and N-β (aminoethyl) γ-aminopropyl. Methyldimethoxysilane, N-phenylγ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenylγ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, N-6- (aminohexyl) 3 -Aminopropyltrimethoxysilane, N- (3- (trimethoxysilylpropyl) -1,3-benzenedimethanane, etc. In addition, examples of ureidosilane include γ-ureidopropyltriethoxysilane, hexa Methyl disilazane, etc. In addition, mercap Examples of tosilane include γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, etc. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態に用いることができるシランカップリング剤の配合量としては、全エポキシ樹脂組成物中0.01重量%以上、1重量%以下が好ましく、より好ましくは0.05重量%以上、0.8重量%以下、特に好ましくは0.1重量%以上、0.6重量%以下である。シランカップリング剤の配合量が上記範囲内であれば、エポキシ樹脂と無機充填剤との界面強度が低下することによる半導体装置における耐半田クラック性の低下を引き起こす恐れが少ない。また、シランカップリング剤の配合量が上記範囲内であれば、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸水性が増大することによる耐半田クラック性の低下も引き起こす恐れが少ない。   As a compounding quantity of the silane coupling agent which can be used for this embodiment, 0.01 weight% or more and 1 weight% or less are preferable in all the epoxy resin compositions, More preferably, 0.05 weight% or more, 0.0. It is 8% by weight or less, particularly preferably 0.1% by weight or more and 0.6% by weight or less. If the blending amount of the silane coupling agent is within the above range, there is little possibility of causing a decrease in solder crack resistance in the semiconductor device due to a decrease in the interface strength between the epoxy resin and the inorganic filler. Moreover, if the compounding quantity of a silane coupling agent exists in the said range, there is little possibility of causing the fall of solder crack resistance by the water absorption of the hardened | cured material of an epoxy resin composition increasing.

本実施形態では、前述した成分以外に、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン等の着色剤;シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力添加剤;ハイドロタルサイト等の無機イオン交換体;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物や、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、フォスファゼン等の難燃剤;等の添加剤を適宜配合してもよい。   In this embodiment, in addition to the components described above, colorants such as carbon black, bengara and titanium oxide; low-stress additives such as silicone oil and silicone rubber; inorganic ion exchangers such as hydrotalcite; aluminum hydroxide, water Additives such as metal hydroxides such as magnesium oxide, flame retardants such as zinc borate, zinc molybdate, and phosphazene may be appropriately blended.

本実施形態の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、本実施形態の構成成分及びその他の添加剤等を、例えば、ミキサー等を用いて常温で均一に混合したもの、更にその後、加熱ロール、ニーダー又は押出機等の混練機を用いて溶融混練し、続いて冷却、粉砕したものなど、必要に応じて適宜分散度や流動性等を調整したものを用いることができる。   The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of this embodiment is obtained by uniformly mixing the constituent components of this embodiment and other additives at room temperature using, for example, a mixer, and then heating roll, kneader Or what knead | mixed and kneaded using kneading machines, such as an extruder, and cooled and grind | pulverized subsequently, etc., what adjusted dispersion degree, fluidity | liquidity, etc. suitably can be used as needed.

本実施形態の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物により半導体素子を封止し半導体装置を製造するには、例えば、半導体素子を搭載したリードフレーム、回路基板等を金型キャビティ内に設置した後、半導体封止用エポキシ樹脂組成物を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成形硬化すればよい。   To manufacture a semiconductor device by sealing a semiconductor element with a cured product of the epoxy resin composition for semiconductor sealing according to the present embodiment, for example, a lead frame, a circuit board, etc. mounted with the semiconductor element are placed in a mold cavity. Then, the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation may be molded and cured by a molding method such as a transfer mold, a compression mold, or an injection mold.

本実施形態で封止を行う半導体素子としては、特に限定されるものではなく、例えば、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード、固体撮像素子等が挙げられる。   The semiconductor element that performs sealing in the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include an integrated circuit, a large-scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode, and a solid-state imaging element.

本実施形態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、デュアル・インライン・パッケージ(DIP)、プラスチック・リード付きチップ・キャリヤ(PLCC)、クワッド・フラット・パッケージ(QFP)、ロー・プロファイル・クワッド・フラット・パッケージ(LQFP)、スモール・アウトライン・パッケージ(SOP)、スモール・アウトライン・Jリード・パッケージ(SOJ)、薄型スモール・アウトライン・パッケージ(TSOP)、薄型クワッド・フラット・パッケージ(TQFP)、テープ・キャリア・パッケージ(TCP)、ボール・グリッド・アレイ(BGA)、チップ・サイズ・パッケージ(CSP)等が挙げられる。   The form of the semiconductor device of the present embodiment is not particularly limited. For example, dual in-line package (DIP), plastic leaded chip carrier (PLCC), quad flat package (QFP), low profile・ Quad Flat Package (LQFP), Small Outline Package (SOP), Small Outline J Lead Package (SOJ), Thin Small Outline Package (TSOP), Thin Quad Flat Package (TQFP) Tape carrier package (TCP), ball grid array (BGA), chip size package (CSP), and the like.

上記トランスファーモールドなどの成形方法で封止された本実施形態の半導体装置は、そのまま、或いは80℃から200℃程度の温度で、10分から10時間程度の時間をかけて完全硬化させた後、電子機器等に搭載される。   The semiconductor device of this embodiment sealed by a molding method such as the transfer mold is completely cured as it is or at a temperature of about 80 ° C. to 200 ° C. for about 10 minutes to 10 hours. Installed in equipment.

図2は、本実施形態に係るエポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。ダイパッド3上に、ダイボンド材硬化体2を介して半導体素子1が固定されている。半導体素子1の電極パッドとリードフレーム5との間は金線4によって接続されている。半導体素子1は、封止用樹脂組成物の硬化体6によって封止されている。   FIG. 2 is a view showing a cross-sectional structure of an example of a semiconductor device using the epoxy resin composition according to the present embodiment. The semiconductor element 1 is fixed on the die pad 3 via the die bond material cured body 2. The electrode pad of the semiconductor element 1 and the lead frame 5 are connected by a gold wire 4. The semiconductor element 1 is sealed with a cured body 6 of a sealing resin composition.

以下、本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。以下配合割合は重量部とする。
実施例、比較例で用いた成分について、以下に示す。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited at all by these Examples. Hereinafter, the blending ratio is parts by weight.
The components used in Examples and Comparative Examples are shown below.

(エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂1:下記式(14)で表される構造を有するエポキシ樹脂(o−クレゾールとホルムアルデヒドと2−メトキシナフタレンを共縮合して得られたフェノール樹脂をエピクロルヒドリンでグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂。エポキシ当量251、軟化点58℃。下記一般式(14)において、m/n=1/4。)
エポキシ樹脂2:下記式(14)で表される構造を有するエポキシ樹脂(o−クレゾールとホルムアルデヒドと2−メトキシナフタレンを共縮合して得られたフェノール樹脂をエピクロルヒドリンでグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂。エポキシ当量220、軟化点52℃。下記一般式(14)において、m/n=1/9。)
エポキシ樹脂3:下記式(14)で表される構造を有するエポキシ樹脂(o−クレゾールとホルムアルデヒドと2−メトキシナフタレンを共縮合して得られたフェノール樹脂をエピクロルヒドリンでグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂。エポキシ当量270、軟化点63℃。下記一般式(14)において、m/n=3/7。)
(Epoxy resin)
Epoxy resin 1: an epoxy resin having a structure represented by the following formula (14) (an epoxy resin obtained by glycidyl etherification of a phenol resin obtained by co-condensing o-cresol, formaldehyde, and 2-methoxynaphthalene with epichlorohydrin) Equivalent 251 and softening point 58 ° C. In the following general formula (14), m / n = 1/4.)
Epoxy resin 2: an epoxy resin having a structure represented by the following formula (14) (an epoxy resin obtained by glycidyl etherification of a phenol resin obtained by co-condensing o-cresol, formaldehyde, and 2-methoxynaphthalene with epichlorohydrin) Equivalent 220, softening point 52 ° C. In the following general formula (14), m / n = 1/9.)
Epoxy resin 3: epoxy resin having a structure represented by the following formula (14) (an epoxy resin obtained by glycidyl etherification of a phenol resin obtained by co-condensing o-cresol, formaldehyde, and 2-methoxynaphthalene with epichlorohydrin) Equivalent 270, softening point 63 ° C. In the following general formula (14), m / n = 3/7.)

エポキシ樹脂4:下記式(15)で表される構造を有するエポキシ樹脂(フェノールとホルムアルデヒドとメチルフェニルスルフィドを共縮合して得られたフェノール樹脂をエピクロルヒドリンでグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂。エポキシ当量196、軟化点54℃。下記一般式(15)において、m/n=1/4。)   Epoxy resin 4: an epoxy resin having a structure represented by the following formula (15) (an epoxy resin obtained by glycidyl etherification of a phenol resin obtained by cocondensation of phenol, formaldehyde and methylphenyl sulfide with epichlorohydrin; epoxy equivalent 196; (Softening point 54 ° C. In the following general formula (15), m / n = 1/4.)

エポキシ樹脂5:下記式(16)で表される構造を有するエポキシ樹脂(フェノールとベンズアルデヒドとメチルフェニルスルフィドを共縮合して得られたフェノール樹脂をエピクロルヒドリンでグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂。エポキシ当量285、軟化点74℃。下記一般式(16)において、m/n=1/4。)   Epoxy resin 5: epoxy resin having a structure represented by the following formula (16) (an epoxy resin obtained by glycidyl etherification of a phenol resin obtained by cocondensation of phenol, benzaldehyde and methylphenyl sulfide with epichlorohydrin; epoxy equivalent 285; (Softening point 74 ° C. In the following general formula (16), m / n = 1/4.)

エポキシ樹脂6:下記式(17)で表される構造を有するエポキシ樹脂(o−クレゾールとホルムアルデヒドとメチルナフチルスルフィドを共縮合して得られたフェノール樹脂をエピクロルヒドリンでグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂。エポキシ当量255、軟化点60℃。下記一般式(17)において、m/n=1/4。)   Epoxy resin 6: An epoxy resin having a structure represented by the following formula (17) (an epoxy resin obtained by glycidyl etherification of a phenol resin obtained by co-condensing o-cresol, formaldehyde, and methylnaphthyl sulfide with epichlorohydrin. Epoxy equivalent) 255, softening point 60 ° C. In the following general formula (17), m / n = 1/4.)

エポキシ樹脂7:フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂(フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂をエピクロルヒドリンでグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂。エポキシ当量238、軟化点60℃。)
エポキシ樹脂8:オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業(株)製、N660。エポキシ当量196、軟化点62℃。)
エポキシ樹脂9:トリフェノールメタン型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製、E−1032H60。エポキシ当量169、軟化点58℃。)
エポキシ樹脂10:4,4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−テトラメチルビフェニルのグリシジルエーテル(ジャパンエポキシレジン(株)製、YX−4000HK。エポキシ当量192、融点107℃。)
Epoxy resin 7: A phenol aralkyl type epoxy resin having a phenylene skeleton (an epoxy resin obtained by glycidyl etherification of a phenol aralkyl resin having a phenylene skeleton with epichlorohydrin. Epoxy equivalent 238, softening point 60 ° C.)
Epoxy resin 8: Orthocresol novolac type epoxy resin (Dainippon Ink & Chemicals, N660, epoxy equivalent 196, softening point 62 ° C.)
Epoxy resin 9: Triphenolmethane type epoxy resin (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., E-1032H60. Epoxy equivalent 169, softening point 58 ° C.)
Epoxy resin 10: 4,4′-dihydroxy-3,3 ′, 5,5′-tetramethylbiphenyl glycidyl ether (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., YX-4000HK. Epoxy equivalent 192, melting point 107 ° C.)

(フェノール性水酸基を2個以上含む化合物)
フェノール樹脂1:フェノールノボラック樹脂(住友ベークライト(株)製、PR−HF−3。水酸基当量104。軟化点80℃。)
フェノール樹脂2:フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂(三井化学(株)製、XLC−4L。水酸基当量165、軟化点65℃)
フェノール樹脂3:ビフェニレン骨格を有するビフェニルアラルキル樹脂(日本化薬(株)製、GPH−65、水酸基当量196、軟化点65℃)
(Compounds containing two or more phenolic hydroxyl groups)
Phenol resin 1: Phenol novolak resin (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., PR-HF-3. Hydroxyl equivalent weight 104, softening point 80 ° C.)
Phenol resin 2: Phenol aralkyl resin having a phenylene skeleton (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., XLC-4L, hydroxyl equivalent 165, softening point 65 ° C.)
Phenol resin 3: biphenyl aralkyl resin having a biphenylene skeleton (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., GPH-65, hydroxyl group equivalent 196, softening point 65 ° C.)

(無機充填剤)
溶融球状シリカ(平均粒径30μm)
(Inorganic filler)
Fused spherical silica (average particle size 30μm)

(硬化促進剤)
硬化促進剤1:下記式(18)で表される硬化促進剤
(Curing accelerator)
Curing accelerator 1: Curing accelerator represented by the following formula (18)

硬化促進剤2:トリフェニルホスフィン   Curing accelerator 2: Triphenylphosphine

硬化促進剤3:下記式(19)で表される硬化促進剤
Curing accelerator 3: Curing accelerator represented by the following formula (19)

硬化促進剤4:下記式(20)で表される硬化促進剤
硬化促進剤5:下記式(21)で表される硬化促進剤
Curing accelerator 4: Curing accelerator represented by the following formula (20)
Curing accelerator 5: Curing accelerator represented by the following formula (21)

(離型剤)
離型剤1:カルナバワックス(日興リカ(株)製、ニッコウカルナバ)
離型剤2:酸化ポリエチレン(滴点120℃、酸価20mgKOH/g、数平均分子量2000、密度0.98g/cm、平均粒径45μm、106μm以上の粒子の含有量0.0重量%。高密度ポリエチレンの酸化物。)
(Release agent)
Mold release agent 1: Carnauba wax (Nikko Rica Co., Ltd., Nikko Carnauba)
Release agent 2: Polyethylene oxide (drop point 120 ° C., acid value 20 mg KOH / g, number average molecular weight 2000, density 0.98 g / cm 3 , average particle size 45 μm, content of particles of 106 μm or more 0.0% by weight. High density polyethylene oxide.)

(シランカップリング剤)
シランカップリング剤1:γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
シランカップリング剤2:γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
(Silane coupling agent)
Silane coupling agent 1: γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane Silane coupling agent 2: γ-mercaptopropyltrimethoxysilane

(着色剤)
カーボンブラック
(Coloring agent)
Carbon black

実施例1
エポキシ樹脂1 8.36重量部
フェノール樹脂1 2.27重量部
フェノール樹脂2 2.27重量部
溶融球状シリカ 86.00重量部
硬化促進剤1 0.30重量部
離型剤1 0.20重量部
シランカップリング剤1 0.15重量部
シランカップリング剤2 0.15重量部
カーボンブラック 0.30重量部
をミキサーにて常温混合し、80〜100℃の加熱ロールで溶融混練し、冷却後粉砕し、エポキシ樹脂組成物を得た。得られたエポキシ樹脂組成物を用いて以下の方法で評価した。評価結果を表1に示す。
Example 1
Epoxy resin 1 8.36 parts by weight Phenol resin 1 2.27 parts by weight Phenol resin 2 2.27 parts by weight Fused spherical silica 86.00 parts by weight Curing accelerator 1 0.30 parts by weight Mold release agent 1 0.20 parts by weight Silane coupling agent 1 0.15 parts by weight Silane coupling agent 2 0.15 parts by weight Carbon black 0.30 parts by weight is mixed at room temperature with a mixer, melt-kneaded with a heating roll at 80 to 100 ° C., cooled and pulverized. An epoxy resin composition was obtained. It evaluated by the following method using the obtained epoxy resin composition. The evaluation results are shown in Table 1.

スパイラルフロー:低圧トランスファー成形機(コータキ精機(株)製、KTS−15)を用いて、EMMI−1−66に準じたスパイラルフロー測定用金型に、175℃、注入圧力6.9MPa、保圧時間120秒の条件でエポキシ樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。スパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい方が、流動性が良好である。単位はcm。   Spiral flow: Using a low-pressure transfer molding machine (KTS-15, manufactured by Kotaki Seiki Co., Ltd.), a spiral flow measurement mold according to EMMI-1-66 was applied at 175 ° C., injection pressure 6.9 MPa, holding pressure The epoxy resin composition was injected under the condition of time 120 seconds, and the flow length was measured. The spiral flow is a fluidity parameter, and the larger the value, the better the fluidity. The unit is cm.

成形時の収縮率:トランスファー成形機(藤和精機(株)製、TEP−50−30)を用いて、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で、エポキシ樹脂組成物を注入成形して、直径100mm、厚さ3mmの試験片を作製した。175℃での金型キャビティの内径寸法と、室温(25℃)での試験片の外径寸法とを測定し、下記(イ)式により収縮率を算出した。
収縮率(%)={(175℃での金型キャビティの内径寸法)−(25℃での円盤の硬化物の外径寸法)}/(175℃での金型キャビティの内径寸法)×100(%)
(イ)
Shrinkage during molding: epoxy resin using a transfer molding machine (Tep-50-30, manufactured by Fujiwa Seiki Co., Ltd.) under conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds. The composition was injection-molded to produce a test piece having a diameter of 100 mm and a thickness of 3 mm. The inner diameter dimension of the mold cavity at 175 ° C. and the outer diameter dimension of the test piece at room temperature (25 ° C.) were measured, and the shrinkage rate was calculated by the following equation (A).
Shrinkage rate (%) = {(inner diameter dimension of mold cavity at 175 ° C.) − (Outer diameter dimension of cured product of disk at 25 ° C.)} / (Inner diameter dimension of mold cavity at 175 ° C.) × 100 (%)
(I)

成形後の硬化物のガラス転移温度及びガラス転移温度を超える領域における線膨張係数:トランスファー成形機(藤和精機(株)製、TEP−50−30)を用いて、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で、樹脂組成物を注入成形して、幅4mm、厚さ3mm、長さ15mmの試験片を作製した。得られた試験片の長さ方向について、圧縮荷重5g、昇温速度5℃/分、測定範囲−65℃〜300℃の条件下で、熱機械分析法(TMA、熱機械分析装置としてセイコーインスツル(株)製、TMA−120/SSC6200を使用)により測定した。尚、ガラス転移温度を超える領域における線膨張係数とは、測定によって得られる温度と試料寸法とのグラフにおいて、ガラス転移温度を越える領域でその傾きがほぼ一定となった部分における平均値を持ってその値とするものである。   The glass transition temperature of the cured product after molding and the linear expansion coefficient in the region exceeding the glass transition temperature: using a transfer molding machine (manufactured by Towa Seiki Co., Ltd., TEP-50-30), a mold temperature of 175 ° C., molding pressure Under conditions of 9.8 MPa and curing time of 120 seconds, the resin composition was injection molded to prepare a test piece having a width of 4 mm, a thickness of 3 mm, and a length of 15 mm. With respect to the length direction of the obtained test piece, a thermomechanical analysis method (TMA, Seiko Inn as a thermomechanical analysis device) under the conditions of a compression load of 5 g, a heating rate of 5 ° C / min, and a measurement range of -65 ° C to 300 ° C. Measured by using TMA-120 / SSC6200 manufactured by Stur Co., Ltd.). The coefficient of linear expansion in the region exceeding the glass transition temperature has an average value in the portion where the slope is almost constant in the region exceeding the glass transition temperature in the graph of the temperature obtained by measurement and the sample size. That value is used.

成形、後硬化後の硬化物のガラス転移温度及びガラス転移温度より低い領域における線膨張係数:トランスファー成形機(藤和精機(株)製、TEP−50−30)を用いて、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で、樹脂組成物を注入成形して、幅4mm、厚さ3mm、長さ15mmの試験片を作製し、更に後硬化として175℃、4時間加熱処理を行った。成形、後硬化後の試験片の長さ方向について、圧縮荷重5g、昇温速度5℃/分、測定範囲−65℃〜300℃の条件下で、熱機械分析法(TMA、熱機械分析装置としてセイコーインスツル(株)製、TMA−120/SSC6200を使用)により測定した。尚、ガラス転移温度より低い領域における線膨張係数とは、測定によって得られる温度と試料寸法とのグラフにおいて、ガラス転移温度より低い領域でその傾きがほぼ一定となった部分における平均値を持ってその値とするものである。   Molding, linear expansion coefficient in a region lower than the glass transition temperature and glass transition temperature of the cured product after post-curing: mold temperature 175 ° C. using a transfer molding machine (TEP-50-30, manufactured by Towa Seiki Co., Ltd.) The resin composition was injection molded under conditions of a molding pressure of 9.8 MPa and a curing time of 120 seconds to produce a test piece having a width of 4 mm, a thickness of 3 mm, and a length of 15 mm. Heat treatment was performed for a time. Thermomechanical analysis method (TMA, thermomechanical analyzer) under conditions of compression load 5g, heating rate 5 ° C / min, measurement range -65 ° C to 300 ° C in the length direction of the test piece after molding and post-curing As TMA-120 / SSC6200 manufactured by Seiko Instruments Inc.). Note that the linear expansion coefficient in the region lower than the glass transition temperature has an average value in a portion where the slope is almost constant in the region lower than the glass transition temperature in the graph of the temperature obtained by measurement and the sample size. That value is used.

連続成形性:低圧トランスファー自動成形機(第一精工(株)製、GP−ELF)を用いて、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件で、エポキシ樹脂組成物によりシリコンチップ等を封止して80ピンQFP(Cu製リードフレーム、パッケージ外寸:14mm×20mm×2.0mm厚、パッドサイズ:8.0mm×8.0mm、チップサイズ7.0mm×7.0mm×0.35mm厚)を得る成形を、連続で700ショットまで行なった。判定基準は未充填等全く問題なく600ショットまで連続成形できたものを◎、未充填等全く問題なく450ショットまで連続成形できたものを○、それ以外を×とした。   Continuous moldability: epoxy resin composition using a low-pressure transfer automatic molding machine (Daiichi Seiko Co., Ltd., GP-ELF) under conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds. 80 chip QFP (Cu lead frame, package outer dimension: 14 mm × 20 mm × 2.0 mm thickness, pad size: 8.0 mm × 8.0 mm, chip size 7.0 mm × 7. Molding to obtain a thickness of 0 mm × 0.35 mm was continuously performed up to 700 shots. Judgment criteria were ◎ for those that could be continuously molded up to 600 shots without any problems such as unfilled, ◯ for those that could be continuously molded up to 450 shots without any problems such as unfilled, and x otherwise.

パッケージ外観及び金型汚れ性:上記連続成形性の評価において、450及び600ショット成形後のパッケージ表面及び金型表面について、目視で汚れを評価した。パッケージ外観判断及び金型汚れ基準は、600ショットまで汚れていないものを◎で、450ショットまで汚れていないものを○、汚れているものを×で表す。また、上記連続成形性において、450ショットまで問題なく成形できなかったものについては、連続成形を断念した時点でのパッケージ外観及び金型汚れ状況で判断した。   Package appearance and mold stain resistance: In the evaluation of the continuous moldability, the package surface and mold surface after 450 and 600 shot molding were visually evaluated for stain. The package appearance judgment and the mold contamination standard are indicated by ◎ for those that are not dirty up to 600 shots, ◯ for those that are not dirty up to 450 shots, and × that are dirty. Moreover, in the above-mentioned continuous formability, those that could not be formed without any problem up to 450 shots were judged based on the package appearance and the mold contamination status when the continuous forming was abandoned.

耐半田性:上記連続成形性の評価において成形したパッケージを175℃、8時間で後硬化し、得られたパッケージを85℃、相対湿度60%で168時間加湿処理後、260℃のIRリフロー処理をした。パッケージ20個について、半導体素子とエポキシ樹脂組成物の硬化物との界面の密着状態を超音波探傷装置により観察し、剥離発生率[(剥離発生パッケージ数)/(全パッケージ数)×100]を算出した。単位は%。耐半田性の判断基準は、剥離が発生しなかったものは○、剥離発生率が20%未満のものは△、剥離発生率が20%以上のものは×とした。   Solder resistance: The package formed in the above-described evaluation of continuous formability is post-cured at 175 ° C. for 8 hours, and the resulting package is humidified at 85 ° C. and 60% relative humidity for 168 hours, followed by IR reflow treatment at 260 ° C. Did. For 20 packages, the adhesion state of the interface between the semiconductor element and the cured product of the epoxy resin composition was observed with an ultrasonic flaw detector, and the peeling occurrence rate [(number of peeling occurrence packages) / (total number of packages) × 100] Calculated. Units%. The criteria for determining solder resistance were ◯ when no peeling occurred, Δ when the peeling rate was less than 20%, and x when the peeling rate was 20% or more.

実施例2〜17、19、比較例1〜6
表1、表2、表3の配合に従い、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を製造し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1、表2、表3に示す。
Examples 2 to 17, 19 and Comparative Examples 1 to 6
According to the composition of Table 1, Table 2, and Table 3, an epoxy resin composition was produced in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1, Table 2, and Table 3.

実施例1〜19は、一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)を20重量%以上含むエポキシ樹脂(A)、フェノール性水酸基を2個以上含む化合物(B)、樹脂組成物全体に対して86重量%以上、92重量%以下の無機充填剤(C)及び硬化促進剤(D)を含むものであり、エポキシ樹脂(A1)の種類と配合割合、フェノール性水酸基を2個以上含む化合物(B)の種類、無機充填剤(C)の配合割合、硬化促進剤(D)の種類、等を変えたものを含むものであるが、いずれも樹脂組成物の収縮率が0.40%以上、0.65%未満の範囲にあるものであり、流動性(スパイラルフロー)、連続成形性、パッケージ外観及び金型汚れ性、耐半田性のバランスに優れる結果が得られた。   Examples 1 to 19 are an epoxy resin (A) containing 20% by weight or more of an epoxy resin (A1) having a structure represented by the general formula (1), a compound (B) containing two or more phenolic hydroxyl groups, and a resin. It contains 86 wt% or more and 92 wt% or less of the inorganic filler (C) and the curing accelerator (D) with respect to the whole composition, the type and blending ratio of the epoxy resin (A1), and the phenolic hydroxyl group. Although it contains what changed the kind of compound (B) which contains 2 or more, the mixture ratio of an inorganic filler (C), the kind of hardening accelerator (D), etc., all have the shrinkage | contraction rate of a resin composition 0 The result is excellent in the balance between fluidity (spiral flow), continuous formability, package appearance, mold stain resistance, and solder resistance.

一方、一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)を用いていない比較例1〜3では、樹脂組成物の収縮率が充分に大きな値となっていないため、離型性が低下し、連続成形性、パッケージ外観及び金型汚れ性が劣る結果となった。また、樹脂組成物全体に対する無機充填剤(C)の配合割合が86重量%を下回る比較例4、5では、樹脂成分が多いことでスティッキングし易くなって離型性が低下し、連続成形性、パッケージ外観及び金型汚れ性が劣る結果となった。逆に、樹脂組成物全体に対する無機充填剤(C)の配合割合が92重量%を越える比較例6では、樹脂成分が少ないことで流動性が低下し、充填不良、ボイド等の成形不具合が発生し易くなって、連続成形性、パッケージ外観及び金型汚れ性が劣る結果となった。   On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3 in which the epoxy resin (A1) having the structure represented by the general formula (1) is not used, the shrinkage rate of the resin composition is not a sufficiently large value. As a result, the continuous formability, the package appearance, and the mold contamination were inferior. Moreover, in Comparative Examples 4 and 5 in which the blending ratio of the inorganic filler (C) with respect to the entire resin composition is less than 86% by weight, the resin component is large, so that sticking is facilitated and the releasability is lowered, and the continuous moldability is reduced. As a result, the package appearance and mold soiling were inferior. On the contrary, in Comparative Example 6 in which the blending ratio of the inorganic filler (C) with respect to the entire resin composition exceeds 92% by weight, the fluidity decreases due to the small amount of the resin component, and molding defects such as poor filling and voids occur. As a result, the continuous formability, the package appearance, and the mold contamination were inferior.

本発明に従うと、連続成形性に優れ、信頼性が良好な半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得ることができるため、半導体装置封止用として好適である。   According to the present invention, since an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation having excellent continuous moldability and good reliability can be obtained, it is suitable for semiconductor device encapsulation.

従来技術、並びに本発明の実施例及び比較例における無機充填剤配合割合と成形時の収縮率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the shrinkage rate at the time of shaping | molding and the inorganic filler compounding ratio in the prior art, and the Example and comparative example of this invention. 本発明に係るエポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。It is the figure which showed the cross-section about an example of the semiconductor device using the epoxy resin composition which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体素子
2 ダイボンド材硬化体
3 ダイパッド
4 金線
5 リードフレーム
6 封止用樹脂組成物の硬化体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor element 2 Die-bonding material hardening body 3 Die pad 4 Gold wire 5 Lead frame 6 Hardening body of resin composition for sealing

Claims (9)

(A)エポキシ樹脂と、
(B)フェノール性水酸基を2個以上含む化合物と、
(C)無機充填剤と、
(D)硬化促進剤と
離型剤と、
を含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
前記(A)エポキシ樹脂が下記一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)を全エポキシ樹脂中の20重量%以上の割合で含み、前記(C)無機充填剤が全組成物中に86重量%以上、92重量%以下の割合で含まれ、
前記(B)フェノール性水酸基を2個以上含む化合物がフェニレン骨格及び/又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、もしくはフェニレン及び/又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂を含み、
前記離型剤が全樹脂組成物中に0.03重量%以上1.0重量%以下の割合で含まれ、
前記硬化促進剤が、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物、の群から選ばれる1種以上であり、さらに該樹脂組成物を金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で成形した直径100mm、厚さ3mmの円盤状硬化物における下記(イ)式で算出される収縮率が0.40%以上、0.65%未満であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。

(ただし、上記一般式(1)において、Arは炭素数6〜20の芳香族基、R1は炭素数1〜6の炭化水素基、R3は水素、炭素数1〜4の炭化水素基又は炭素数6〜20の芳香族基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。R2は炭素数1〜4の炭化水素
基で、W1は酸素原子又は硫黄原子である。aは0〜10の整数であり、bは1〜3の整数である。m、nはモル比を表し、0<m<1、0<n<1で、m+n=1、かつ、m/nは1/10〜1/1である。)

収縮率(%)={(175℃での金型キャビティの内径寸法)−(25℃での円盤状硬化物の外径寸法)}/(175℃での金型キャビティの内径寸法)×100(%)
(イ)
(A) an epoxy resin;
(B) a compound containing two or more phenolic hydroxyl groups;
(C) an inorganic filler;
(D) a curing accelerator and a release agent;
An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation containing
The (A) epoxy resin contains an epoxy resin (A1) having a structure represented by the following general formula (1) in a proportion of 20% by weight or more in the total epoxy resin, and the (C) inorganic filler has a total composition. Contained in the product at a ratio of 86% by weight or more and 92% by weight or less,
(B) the compound containing two or more phenolic hydroxyl groups includes a phenol aralkyl resin having a phenylene skeleton and / or a biphenylene skeleton, or a naphthol aralkyl resin having a phenylene and / or a biphenylene skeleton,
The release agent is contained in the total resin composition in a proportion of 0.03% by weight or more and 1.0% by weight or less,
The curing accelerator is a tetra-substituted phosphonium compound, a phosphobetaine compound, an adduct of a phosphine compound and a quinone compound, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, an adduct of a phosphonium compound and a silane compound In addition, the resin composition is molded at a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds. An epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor, wherein the shrinkage rate calculated by the following formula (a) in the product is 0.40% or more and less than 0.65%.

(In the above general formula (1), Ar is an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, R1 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, R3 is hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, or carbon. R2 is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, W1 is an oxygen atom or a sulfur atom, and a is 0 to 0. 10 is an integer of 10 and b is an integer of 1 to 3. m and n are molar ratios, 0 <m <1, 0 <n <1, m + n = 1, and m / n is 1 /. 10 to 1/1.)

Shrinkage (%) = {(inner diameter dimension of mold cavity at 175 ° C.) − (Outer diameter dimension of disk-shaped cured product at 25 ° C.)} / (Inner diameter dimension of mold cavity at 175 ° C.) × 100 (%)
(I)
前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物を、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で成形した後、175℃で4時間後硬化させた、幅4mm、厚さ3mm、長さ15mmの試験片の長さ方向について、熱機械分析法(TMA)により測定した、成形、後硬化後の硬化物のガラス転移温度より低い領域における線膨張係数が0.6×10−5/℃以上、1.2×10−5/℃以下であることを特徴とする請求項1に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation was molded under conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds, and then post-cured at 175 ° C. for 4 hours. The linear expansion coefficient in the region lower than the glass transition temperature of the cured product after molding and post-curing measured by thermomechanical analysis (TMA) in the length direction of the test piece of 3 mm and 15 mm in length is 0.6 × 10. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the epoxy resin composition is −5 / ° C. or higher and 1.2 × 10 −5 / ° C. or lower. 前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物を、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で成形した、幅4mm、厚さ3mm、長さ15mmの試験片の長さ方向について、熱機械分析法(TMA)により測定した、成形後の硬化物のガラス転移温度が100℃以上、125℃以下であることを特徴とする請求項2に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   The length of a test piece having a width of 4 mm, a thickness of 3 mm and a length of 15 mm, which was molded from the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds. 3. The epoxy resin for semiconductor encapsulation according to claim 2, wherein the glass transition temperature of the cured product after molding is 100 ° C. or more and 125 ° C. or less as measured by thermomechanical analysis (TMA). Composition. 前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物を、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で成形した、幅4mm、厚さ3mm、長さ15mmの試験片の長さ方向について、熱機械分析法(TMA)により測定した、成形後の硬化物のガラス転移温度を超える領域における線膨張係数が2.2×10−5/℃以上、4.0×10−5/℃以下であることを特徴とする請求項3に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 The length of a test piece having a width of 4 mm, a thickness of 3 mm and a length of 15 mm, which was molded from the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa and a curing time of 120 seconds. Regarding the direction, the linear expansion coefficient in the region exceeding the glass transition temperature of the cured product after molding, measured by thermomechanical analysis (TMA), is 2.2 × 10 −5 / ° C. or more, 4.0 × 10 −5 / The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 3, wherein the epoxy resin composition is for semiconductor encapsulation. 前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物を、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件下で成形した後、175℃で4時間後硬化させた、幅4mm、厚さ3mm、長さ15mmの試験片の長さ方向について、熱機械分析法(TMA)により測定した、成形、後硬化後の硬化物のガラス転移温度が110℃以上、140℃以下であることを特徴とする請求項4に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation was molded under conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds, and then post-cured at 175 ° C. for 4 hours. The glass transition temperature of the cured product after molding and post-curing is 110 ° C. or higher and 140 ° C. or lower as measured by a thermomechanical analysis method (TMA) in the length direction of a 3 mm long and 15 mm long test piece. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 4. 前記一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)が、フェノール性水酸基含有芳香族類、アルデヒド類、下記一般式(2)で表される化合物(J)とを共縮合して得られたフェノール樹脂類をエピクロルヒドリンでグリシジルエーテル化したエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項5に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。

(ただし、上記一般式(2)において、Arは炭素数6〜20の芳香族基、R1は炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。R2は炭素数1〜4の炭化水素基で、W1は酸素原子又は硫黄原子である。aは0〜10の整数であり、bは1〜3の整数である。)
The epoxy resin (A1) having the structure represented by the general formula (1) co-condenses the phenolic hydroxyl group-containing aromatics, aldehydes, and the compound (J) represented by the following general formula (2). 6. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 5, which is an epoxy resin obtained by glycidyl etherification of the phenol resin obtained in this way with epichlorohydrin.

(However, in the said General formula (2), Ar is a C6-C20 aromatic group, R1 is a C1-C6 hydrocarbon group, and may mutually be same or different. R2 Is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, W1 is an oxygen atom or a sulfur atom, a is an integer of 0 to 10, and b is an integer of 1 to 3).
前記一般式(1)で表される構造を有するエポキシ樹脂(A1)が、下記一般式(3)で表される構造を有するエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項5又は請求項6に記
載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。

(ただし、上記一般式(3)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。R2は炭素数1〜4の炭化水素基で、W1は酸素原子又は硫黄原子である。cは0〜5の整数であり、dは0〜3の整数である。m、nはモル比を表し、0<m<1、0<n<1で、m+n=1、かつ、m/nは1/10〜1/1である。)
The epoxy resin (A1) having a structure represented by the general formula (1) is an epoxy resin having a structure represented by the following general formula (3). The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation as described.

(However, in the said General formula (3), R1 is a C1-C6 hydrocarbon group and may mutually be same or different. R2 is a C1-C4 hydrocarbon group, W1 is an oxygen atom or a sulfur atom, c is an integer of 0 to 5, d is an integer of 0 to 3, m and n represent a molar ratio, and 0 <m <1, 0 <n <1 M + n = 1 and m / n is 1/10 to 1/1.)
前記一般式(3)で表される構造を有するエポキシ樹脂が、下記一般式(4)で表される構造を有するエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項7に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。

(ただし、上記一般式(4)において、R1は炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに同じであっても異なっていてもよい。cは0〜5の整数であり、dは0〜3の整数である。m、nはモル比を表し、0<m<1、0<n<1で、m+n=1、かつ、m/nは1/10〜1/1である。)
The epoxy resin for semiconductor encapsulation according to claim 7, wherein the epoxy resin having a structure represented by the general formula (3) is an epoxy resin having a structure represented by the following general formula (4): Resin composition.

(However, in the said General formula (4), R1 is a C1-C6 hydrocarbon group, and may mutually be same or different. C is an integer of 0-5, d is 0. M and n represent molar ratios, 0 <m <1, 0 <n <1, m + n = 1, and m / n is 1/10 to 1/1.)
請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物により半導体素子を封止してなることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device comprising a semiconductor element sealed with a cured product of the epoxy resin composition for semiconductor sealing according to claim 1.
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