JP5494137B2 - Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体封止用樹脂組成物および半導体装置に関する。   The present invention relates to a 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)など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。また、半導体装置の小型化、軽量化、リードフレーム多ピン化という要求から、表面実装型QFP(Quad Flat Package)などに代表される半導体装置が実用化されている。これらの半導体装置は、生産性、コスト、信頼性など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た金型成形(封止)が主流となっている。
従来、封止用エポキシ樹脂組成物には、半導体装置に難燃性を付与する目的から、臭素含有エポキシ樹脂、酸化アンチモンが難燃剤として一般的に使用されてきたが、近年、環境保護の観点からダイオキシン類似化合物を発生する危惧のある含ハロゲン化合物や毒性の高いアンチモン化合物、の使用を規制する動きが高まっている。
こうした中、ブロム化エポキシ樹脂やアンチモン化合物の代替の難燃剤として、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物が提案されているが、溶融樹脂粘度の増加による流動性の低下、耐半田性の低下を引き起こしやすく、成形性や信頼性の面で十分でない場合がある。
また、従来の実装に用いられた半田に含有されている鉛が有害であるため、無鉛半田への代替も進められている。無鉛半田の融点は従来の鉛/スズ半田に比べて高く、赤外線リフロー、半田浸漬などの半田実装時の温度も従来の220℃〜240℃から、240℃〜260℃へと高くなる。このような実装温度の上昇により、実装時に樹脂部にクラックが生じる可能性が高くなる。
更にリードフレームについても、外装半田メッキを脱鉛する必要があることから、外装半田メッキに代わり、予めニッケル・パラジウムメッキを施したリードフレームの適用が進められている。このニッケル・パラジウムメッキは従来の封止材料では十分な密着性が確保できず、実装時にリードフレームとの剥離が生じやすいという問題を抱えている。
半導体装置には、上述のような環境対応と信頼性を両立させることが求められ、特にTSOP(薄型スモール・アウトライン・パッケージ)、LQFP(ロー・プロファイル・クワッド・フラット・パッケージ)などの薄型の表面実装パッケージにおいては重要な課題となっている。
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 are becoming more dense and highly integrated, their mounting method is changed from insertion mounting. It is changing to surface mounting. In addition, semiconductor devices represented by surface mount type QFP (Quad Flat Package) and the like have been put into practical use because of demands for miniaturization, weight reduction, and lead pin multi-pinning of semiconductor devices. Since these semiconductor devices have an excellent balance of productivity, cost, reliability, etc., mold molding (sealing) using an epoxy resin composition has become the mainstream.
Conventionally, bromine-containing epoxy resins and antimony oxide have been generally used as flame retardants for the purpose of imparting flame retardancy to semiconductor devices in epoxy resin compositions for sealing. There is a growing movement to regulate the use of halogen-containing compounds that are likely to generate dioxin-like compounds and highly toxic antimony compounds.
Under these circumstances, metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide have been proposed as flame retardants to replace brominated epoxy resins and antimony compounds. It is easy to cause deterioration of properties, and may not be sufficient in terms of moldability and reliability.
In addition, since lead contained in solder used for conventional mounting is harmful, replacement with lead-free solder is being promoted. The melting point of lead-free solder is higher than that of conventional lead / tin solder, and the temperature during solder mounting such as infrared reflow and solder immersion is increased from the conventional 220 ° C. to 240 ° C. to 240 ° C. to 260 ° C. Due to such an increase in mounting temperature, there is a high possibility that cracks will occur in the resin part during mounting.
Further, since it is necessary to lead the exterior solder plating for the lead frame, a lead frame preliminarily subjected to nickel / palladium plating is being used instead of the exterior solder plating. This nickel / palladium plating has a problem that a conventional sealing material cannot secure sufficient adhesion, and is easily peeled off from the lead frame during mounting.
Semiconductor devices are required to achieve both the above-mentioned environmental friendliness and reliability, especially thin surfaces such as TSOP (thin small outline package) and LQFP (low profile quad flat package). This is an important issue for mounting packages.

上記のような状況から、難燃性付与剤を添加しなくても良好な難燃性が得られる半導体封止用エポキシ樹脂組成物として、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型硬化剤を用いたエポキシ樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献1、2参照。)。
これらのエポキシ樹脂組成物は、低吸水性、熱時低弾性率、高接着性で、難燃性に優れ、信頼性の高い半導体装置を得ることができるという利点を有するものの、硬化後の成形物は軟らかく、かつ親油性が高いために、半導体装置の封止工程で連続成形性に不具合が生じ、生産性が低下する場合がある。
このような問題に対して、硬化剤の分子量分布を調整する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。しかしながら、上述の分子量分布の調整には、例えばフェノール樹脂を合成した後に、蒸留や分別カラムなどを用いた分子量分級、または合成に先立ち、予めモノマー原料を精製する工程が必要となり、工業化にあたっては大規模な精製設備および溶剤処理設備を必要とする上、回収ロスなどによっても、生産コストが上昇するという課題がある。
From the above situation, biphenylene skeleton-containing phenol aralkyl type epoxy resin, biphenylene skeleton-containing phenol aralkyl are used as epoxy resin compositions for semiconductor encapsulation that can obtain good flame retardancy without adding a flame retardant imparting agent. An epoxy resin composition using a mold curing agent has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
These epoxy resin compositions have the advantage of being able to obtain a highly reliable semiconductor device with low water absorption, low elastic modulus during heat, high adhesion, excellent flame retardancy, and molding after curing. Since the product is soft and has high lipophilicity, there may be a problem in continuous formability in the sealing process of the semiconductor device, and productivity may be reduced.
For such a problem, a method of adjusting the molecular weight distribution of the curing agent has been proposed (see, for example, Patent Document 3). However, adjustment of the molecular weight distribution described above requires, for example, a step of purifying monomer raw materials in advance of molecular weight classification using a distillation or fractionation column after synthesis or synthesis, after synthesizing a phenol resin. In addition to requiring a large-scale refining facility and a solvent treatment facility, there is a problem that the production cost increases due to a recovery loss.

特開平11−140277号公報JP-A-11-140277 特許第3627736号公報Japanese Patent No. 362736 国際公開番号WO2005/087833号公報International Publication Number WO2005 / 087873

そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、良好な耐燃性および耐半田性を有するとともに、連続成形性に優れ、低コストで製造できる、半導体封止用樹脂組成物を提供するものである。   Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a resin composition for semiconductor encapsulation that has good flame resistance and solder resistance, is excellent in continuous moldability, and can be manufactured at low cost. Is.

本発明の半導体封止用樹脂組成物は、下記一般式(1):

Figure 0005494137
(一般式(1)において、R1およびR3は、互いに独立して、水素原子、または炭素数1〜10の炭化水素基であり、R2は、互いに独立して、水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、水酸基であり、aは0〜3の整数、bおよびcは0〜4の整数、mは0〜10
の整数でありm≦1の成分を含み、nは0〜10の整数である。)
で表される構造を含むフェノール樹脂と、
エポキシ樹脂と、
無機充填剤と、
を含むことを特徴とする。 The resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention has the following general formula (1):
Figure 0005494137
(In General Formula (1), R 1 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 is independently a hydrogen atom or carbon number 1 to 10. A is an integer of 0 to 3, b and c are integers of 0 to 4, and m is an integer of 0 to 10.
And an integer of m ≦ 1, and n is an integer of 0 to 10. )
A phenolic resin having a structure represented by:
Epoxy resin,
An inorganic filler;
It is characterized by including.

本発明の半導体封止用樹脂組成物は、上記一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂が、1≦m≦10のフェノール樹脂とm=0のフェノール樹脂とを含むものとすることができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、ゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で得られる上記一般式(1)の「1≦m≦10」成分(A)とゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で得られる上記一般式(1)の「m=0」の成分(B)との成分比A/Bが0.05以上1.5以下であるものとすることができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、上記一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で得られる「n=0」成分を含むものとすることができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、ゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で得られる上記一般式(1)の「1≦m≦10かつn=1〜3」成分(a)とゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で得られる上記一般式(1)の「m=0かつn=1〜3」の成分(b)との比a/bが0.05以上0.55以下であるものとすることができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、硬化促進剤をさらに含むものとすることができる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、上記硬化促進剤は、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、およびホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物から選択される少なくとも1種を含むものとすることができる。
本発明の半導体装置は、半導体素子を、上述の半導体封止用樹脂組成物で封止して得られることを特徴とする。
In the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, the phenol resin including the structure represented by the general formula (1) includes a phenol resin of 1 ≦ m ≦ 10 and a phenol resin of m = 0. it can.
The resin composition for encapsulating a semiconductor of the present invention comprises a component (A) of the above general formula (1) obtained by measurement by a gel permeation chromatographic area method and a gel permeation chromatograph. The component ratio A / B with the component (B) of “m = 0” in the general formula (1) obtained by measurement by the area method can be 0.05 or more and 1.5 or less.
The resin composition for encapsulating a semiconductor of the present invention includes an “n = 0” component obtained by measurement by an area method of a gel permeation chromatograph of a phenol resin including the structure represented by the general formula (1). be able to.
The resin composition for encapsulating a semiconductor of the present invention comprises a component (a) of “1 ≦ m ≦ 10 and n = 1-3” of the above general formula (1) obtained by measurement by an area method of gel permeation chromatography. The ratio a / b with the component (b) of “m = 0 and n = 1-3” of the above general formula (1) obtained by measurement by the area method of gel permeation chromatograph is 0.05 or more and 0.55. It can be:
The resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention may further contain a curing accelerator.
In the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, the curing accelerator is selected from a tetra-substituted phosphonium compound, a phosphobetaine compound, an adduct of a phosphine compound and a quinone compound, and an adduct of a phosphonium compound and a silane compound. It is possible to include at least one kind.
The semiconductor device of the present invention is obtained by encapsulating a semiconductor element with the above-described resin composition for encapsulating a semiconductor.

本発明によれば、良好な耐燃性および耐半田性を有するとともに、流動性と硬化性に優れ、さらに連続成形性に優れ、低コストで製造できる、半導体封止用樹脂組成物が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while having favorable flame resistance and solder resistance, it is excellent in fluidity | liquidity and curability, Furthermore, it is excellent in continuous moldability, and can be manufactured at low cost, and the resin composition for semiconductor sealing is provided. .

本発明に係る半導体封止用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-sectional structure about an example of the semiconductor device using the resin composition for semiconductor sealing which concerns on this invention. フェノール樹脂1のGPCチャートである。2 is a GPC chart of phenol resin 1. フェノール樹脂1のFD−MSチャートである。2 is an FD-MS chart of phenol resin 1. フェノール樹脂2のGPCチャートである。2 is a GPC chart of phenol resin 2. フェノール樹脂3のGPCチャートである。3 is a GPC chart of phenol resin 3. フェノール樹脂4のGPCチャートである。3 is a GPC chart of phenol resin 4.

図面を用いて、本発明による半導体封止用樹脂組成物および半導体装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Preferred embodiments of a semiconductor sealing resin composition and a semiconductor device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are assigned to the same elements, and duplicate descriptions are omitted.

本発明の半導体封止用樹脂組成物は、上記一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂と、エポキシ樹脂と、無機充填剤と、を含むものである。
本発明は、上記一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂を用いる。上記フェノール樹脂の、繰り返し数nで表される構造単位は、ビフェニレンアラルキル骨格を有す
ることにより、樹脂組成物の耐燃性向上、吸水率低減、耐半田性向上などの効果がある。さらに、繰り返し数mで表される構造単位を有することにより、フェノール性水酸基の密
度を局所的に高め、エポキシ基と良好な反応性を示すことが出来、結果として、上記フェノール樹脂は、低コストで耐燃性、耐半田性、反応性、連続成形性を兼ね備えるという特徴を有する。
The resin composition for semiconductor encapsulation of this invention contains the phenol resin containing the structure represented by the said General formula (1), an epoxy resin, and an inorganic filler.
In the present invention, a phenol resin including a structure represented by the general formula (1) is used. The structural unit represented by the repeating number n of the phenol resin has an effect of improving the flame resistance, reducing the water absorption rate, and improving the solder resistance of the resin composition by having a biphenylene aralkyl skeleton. Furthermore, by having a structural unit represented by the number of repetitions m, it is possible to locally increase the density of the phenolic hydroxyl group and exhibit good reactivity with the epoxy group. As a result, the phenol resin is low in cost. It has the characteristics of having both flame resistance, solder resistance, reactivity and continuous formability.

一般式(1)中のR1およびR3は、水素原子、または炭素数1〜10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良く、芳香族基を含む炭化水素基であることが好ましい。これによりビフェニレン骨格に加え、さらに芳香族環が多くなり、これを用いた樹脂組成物の硬化物の耐燃性をより優れたものとすることができる。R1およびR3は、ベンゼン環のいずれの位置に結合していてもよい。aは0〜3の整数であり、cは0〜4の整数である。
一般式(1)中のR2は、水素原子、炭素数1〜6の炭化水素基、または水酸基であり、互いに同じであっても異なっていても良い。R2は、ベンゼン環のいずれの位置に結合していてもよい。bは0〜4の整数である。
R1 and R3 in the general formula (1) are a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, which may be the same as or different from each other, and are a hydrocarbon group containing an aromatic group. It is preferable. As a result, in addition to the biphenylene skeleton, there are more aromatic rings, and the flame resistance of the cured product of the resin composition using this can be made more excellent. R1 and R3 may be bonded to any position of the benzene ring. a is an integer of 0 to 3, and c is an integer of 0 to 4.
R2 in the general formula (1) is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or a hydroxyl group, and may be the same or different. R2 may be bonded to any position of the benzene ring. b is an integer of 0-4.

また、一般式(1)中のnは、0〜10の整数であり、流動性の観点から、n=1およ
び2である化合物が主成分であることが望ましい。n=1および2である成分の含有割合
の下限値としては、特に限定されないが、上記一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂全量に対して30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましい。n=1および2である成分の含有割合の下限値が上記範囲内であると、樹脂組成物は良好な流動性を発現することができる。n=1および2である成分の含有割合を前述の好ましい範囲とするためには、後述する方法[1]により調整することができる。
Moreover, n in General formula (1) is an integer of 0-10, and it is desirable that the compound whose n = 1 and 2 are a main component from a fluid viewpoint. Although it does not specifically limit as a lower limit of the content rate of the component which is n = 1 and 2, It is preferable that it is 30 mass% or more with respect to the phenol resin whole quantity containing the structure represented by the said General formula (1). 40% by mass or more is more preferable. When the lower limit value of the content ratio of the components with n = 1 and 2 is within the above range, the resin composition can exhibit good fluidity. In order to make the content ratio of the components of n = 1 and 2 within the above-mentioned preferable range, it can be adjusted by the method [1] described later.

また、一般式(1)中のmは、0〜10の整数でありm≦1の成分を含み、平均値が0よりも大きければ特に制限はない。一般式(1)においてm=0の成分は、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂であり、耐燃性、低吸水性、耐半田クラック性に優れるものの、反応性は十分ではなく、高い親油性を示すために連続成形性が十分でない場合がある。一方、m≧1、かつn≧1の成分はビフェニレン骨格と高密度のフェノール性水酸基部位と兼ね備えることで、m=0成分と良好な相溶性を保ちながら、エポキシ樹脂と良好な反応性と硬化性を示し、結果として樹脂組成物は良好な連続成形性を発現するものと考えられる。
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、上記一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂が、1≦m≦10のフェノール樹脂とm=0のフェノール樹脂とを含むことが好ましい。
Further, m in the general formula (1) is an integer of 0 to 10, includes components of m ≦ 1, and is not particularly limited as long as the average value is larger than 0. In general formula (1), m = 0 is a phenol aralkyl resin containing a biphenylene skeleton, which is excellent in flame resistance, low water absorption, and solder crack resistance, but has insufficient reactivity and high lipophilicity. In some cases, the continuous formability is not sufficient. On the other hand, m ≧ 1 and n ≧ 1 have both a biphenylene skeleton and a high-density phenolic hydroxyl group, thereby maintaining good compatibility with the m = 0 component and good reactivity and curing with an epoxy resin. As a result, the resin composition is considered to exhibit good continuous moldability.
In the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, the phenol resin including the structure represented by the general formula (1) preferably includes a phenol resin of 1 ≦ m ≦ 10 and a phenol resin of m = 0. .

また、上記一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂は、mの値が大きいほど、すなわち高密度フェノール性水酸基部位が増えるほど、フェノール樹脂自体の粘度は高く、樹脂組成物の流動性が損なわれる。上記一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂は、連続成形性と流動性の両立させる観点から、m=0および1の成分が主成分であることが好ましい。
一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂の全質量中に含まれる「1≦m≦10」成分の含有割合を(A)質量%、「m=0」成分の含有割合を(B)質量%とした場合、成分比A/Bが0.05以上1.5以下であることが好ましく、0.1以上1以下であることがより好ましい。成分比A/Bの下限値が上記範囲内であると、樹脂組成物は良好な硬化性と連続成形性を発現することができる。成分比A/Bの上限値が上記範囲内であると、樹脂組成物は良好な流動性を発現することができる。成分比A/Bを前述の好ましい範囲とするためには、後述する方法[2]により調整することができる。
さらに、一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂の全質量中に含まれる「n=0」成分を含むものが好ましい。
特に、一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂の全質量中に含まれる「1≦m≦10かつn=1〜3」成分の含有割合を(a)質量%、「m=0かつn=1〜3」成分の含有割合を(b)質量%とした場合、成分比a/bが0.05以上0.55以下であることが好ましく、0.1以上0.4以下であることがより好ましい。成分比a/bの下限値が上記範囲内であると、樹脂組成物は良好な硬化性と連続成形性を発現することができる。成分比a/bの上限値が上記範囲内であると、樹脂組成物は良好な流動性を発現することができる。成分比a/bを前述の好ましい範囲とするためには、後述する方法[2]により調整することができる。
Moreover, the phenol resin containing the structure represented by the general formula (1) has a higher viscosity of the phenol resin itself as the value of m is larger, that is, as the number of high-density phenolic hydroxyl groups is increased. Sexuality is impaired. The phenol resin including the structure represented by the general formula (1) preferably has components of m = 0 and 1 as main components from the viewpoint of achieving both continuous moldability and fluidity.
The content ratio of the “1 ≦ m ≦ 10” component contained in the total mass of the phenol resin including the structure represented by the general formula (1) is (A) mass%, and the content ratio of the “m = 0” component is ( When B)% by mass, the component ratio A / B is preferably 0.05 or more and 1.5 or less, and more preferably 0.1 or more and 1 or less. When the lower limit value of the component ratio A / B is within the above range, the resin composition can exhibit good curability and continuous moldability. When the upper limit value of the component ratio A / B is within the above range, the resin composition can exhibit good fluidity. In order to make the component ratio A / B within the above-mentioned preferable range, it can be adjusted by the method [2] described later.
Furthermore, what contains the "n = 0" component contained in the total mass of the phenol resin containing the structure represented by General formula (1) is preferable.
In particular, the content ratio of the components “1 ≦ m ≦ 10 and n = 1 to 3” contained in the total mass of the phenol resin including the structure represented by the general formula (1) is (a) mass%, “m = When the content ratio of the component “0 and n = 1 to 3” is (b) mass%, the component ratio a / b is preferably 0.05 or more and 0.55 or less, and 0.1 or more and 0.4 or less. It is more preferable that When the lower limit value of the component ratio a / b is within the above range, the resin composition can exhibit good curability and continuous moldability. When the upper limit value of the component ratio a / b is within the above range, the resin composition can exhibit good fluidity. In order to make the component ratio a / b within the above-mentioned preferable range, it can be adjusted by the method [2] described later.

上記フェノール樹脂の合成反応の際に、得られるフェノール樹脂中には、一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂のほかに、一般式(1)においてn=0成分が含まれる場合があり、その含有量は特に制限はないが、全硬化剤に対して30質量%、より好ましくは25%質量以下であることが好ましい。上限値が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物は良好な耐半田性と耐燃性を有する。n=0成分の含有割合を前述の好ましい範囲とするためには、後述する方法[3]により調整することができる。   In the case of the above phenol resin synthesis reaction, the obtained phenol resin contains n = 0 component in the general formula (1) in addition to the phenol resin including the structure represented by the general formula (1). Although the content is not particularly limited, it is preferably 30% by mass, more preferably 25% by mass or less, based on the entire curing agent. When the upper limit is within the above range, the resulting resin composition has good solder resistance and flame resistance. In order to make the content rate of n = 0 component into the above-mentioned preferable range, it can adjust by the method [3] mentioned later.

一般式(1)中のm=0成分、1≦m≦10成分の含有割合は、次のようにして算出す
ることができる。上記フェノール樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定を行って、検出されたピークに対応する各成分のポリスチレン換算分子量を求め、検出されたピーク面積の比から検出されたピークに対応する各成分の含有割合(質量%)を算出する。
本発明におけるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定は、次のように行われる。GPC装置は、ポンプ、インジェクター、ガードカラム、カラムおよび検出器から構成され、溶媒にはテトラヒドロフラン(THF)を用いる。ポンプの流速は0.5ml/分にて測定を行う。これよりも高い流速では目的の分子量の検出精度が低くなるため好ましくない。上記の流速で精度よく測定を行うためには流量精度の良いポンプを使用することが必要であり、流量精度は0.10%以下が好ましい。ガードカラムには市販のガードカラム(例えば、東ソー(株)製TSK GUARDCOLUMN HHR−L:径6.0mm、管長40mm)、カラムには市販のポリスチレンジェルカラム(東ソー(株)製TSK−GEL GMHHR−L:径7.8mm、管長30mm)を複数本直列接続させる。検出器には示差屈折率計(RI検出器。例えば、WATERS社製示差屈折率(RI)検出器W2414)を用いる。測定に先立ち、ガードカラム、カラムおよび検出器内部は40℃に安定させておく。試料には、濃度3〜4mg/mlに調整した上記フェノール樹脂のTHF溶液を用意し、これを約50〜150μlインジェクターより注入して測定を行う。試料の解析にあたっては、単分散ポリスチレン(以下PS)標準試料により作成した検量線を用いる。検量線はPSの分子量の対数値とPSのピーク検出時間(保持時間)をプロットし、3次式に回帰したものを用いる。検量線作成用の標準PS試料としては、昭和電工(株)製ShodexスタンダードSL−105シリーズの品番S−1.0(ピーク分子量1060)、S−1.3(ピーク分子量1310)、S−2.0(ピーク分子量1990)、S−3.0(ピーク分子量2970)、S−4.5(ピーク分子量4490)、S−5.0(ピーク分子量5030)、S−6.9(ピーク分子量6930)、S−11(ピーク分子量10700)、S−20(ピーク分子量19900)を使用する。なお、m=0成分のピーク位置の同定には市販のビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂(例えば、明和化成(株)製、MEH−7851など)を、n=0成分のピーク位置同定には市販のトリフェニルプロパン型フェノール樹脂(例えば、明和化成(株)製、MEH−7500など)の測定を行う。
The content ratio of m = 0 component and 1 ≦ m ≦ 10 component in the general formula (1) can be calculated as follows. Each component corresponding to the peak detected from the ratio of the detected peak area is obtained by performing gel permeation chromatography (GPC) measurement of the phenol resin to determine the polystyrene equivalent molecular weight of each component corresponding to the detected peak. The content ratio (mass%) of is calculated.
The gel permeation chromatography (GPC) measurement in the present invention is performed as follows. The GPC apparatus is composed of a pump, an injector, a guard column, a column, and a detector, and tetrahydrofuran (THF) is used as a solvent. The flow rate of the pump is measured at 0.5 ml / min. A flow rate higher than this is not preferable because the detection accuracy of the target molecular weight is lowered. In order to accurately measure at the above flow rate, it is necessary to use a pump with good flow rate accuracy, and the flow rate accuracy is preferably 0.10% or less. A commercially available guard column (for example, TSK GUARDCOLUMN HHR-L: diameter 6.0 mm, tube length 40 mm) manufactured by Tosoh Corporation, and a commercially available polystyrene gel column (TSK-GEL GMHHR- manufactured by Tosoh Corporation) are used for the guard column. L: diameter 7.8 mm, tube length 30 mm) are connected in series. A differential refractometer (RI detector, for example, a differential refractive index (RI) detector W2414 manufactured by WATERS) is used as the detector. Prior to measurement, the guard column, the column, and the inside of the detector are kept stable at 40 ° C. As a sample, a THF solution of the above phenol resin adjusted to a concentration of 3 to 4 mg / ml is prepared, and this is injected from about 50 to 150 μl of an injector for measurement. In analyzing the sample, a calibration curve prepared from a monodisperse polystyrene (hereinafter referred to as PS) standard sample is used. For the calibration curve, a logarithmic value of the molecular weight of PS and the peak detection time (retention time) of PS are plotted, and a regression of the cubic equation is used. As standard PS samples for preparing calibration curves, Shodex Standard SL-105 series product numbers S-1.0 (peak molecular weight 1060), S-1.3 (peak molecular weight 1310), S-2 manufactured by Showa Denko K.K. 0.0 (peak molecular weight 1990), S-3.0 (peak molecular weight 2970), S-4.5 (peak molecular weight 4490), S-5.0 (peak molecular weight 5030), S-6.9 (peak molecular weight 6930) ), S-11 (peak molecular weight 10700), S-20 (peak molecular weight 19900). For identifying the peak position of m = 0 component, a commercially available biphenylene skeleton-containing phenol aralkyl resin (for example, MEH-7851 manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.) is used. For identifying the peak position of n = 0 component, commercially available A triphenylpropane type phenol resin (for example, MEH-7500, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.) is measured.

上記フェノール樹脂は、一般式(1)で表される構造以外の構造を含んでいてもよく、水酸基を有する芳香族炭化水素に、二価の炭化水素基が結合した構造であれば、特に限定されるものではない。例えば、水酸基を有する芳香族炭化水素として、フェノール、ジヒドロキシベンゼン、トリヒドロキシベンゼン、ヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシナフタレン、トリヒドロキシナフタレン、ヒドロキシアントラセン、ジヒドロキシアントラセンなどの構造を挙げることができ、二価の炭化水素基として、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基、ベンジリデン基、フェニルエチリデン基、フェニレンビスメチレン(キシリレン)基、フェニレンビスエチリデン基、ビフェニレンビスメチレン基、ビフェニレンビスエチリデン基、ナフチレンビスメチレン基、ナフチレンビスエチリデン基などを挙げることができる。   The phenol resin may contain a structure other than the structure represented by the general formula (1), and is particularly limited as long as it is a structure in which a divalent hydrocarbon group is bonded to an aromatic hydrocarbon having a hydroxyl group. Is not to be done. For example, examples of the aromatic hydrocarbon having a hydroxyl group include structures such as phenol, dihydroxybenzene, trihydroxybenzene, hydroxynaphthalene, dihydroxynaphthalene, trihydroxynaphthalene, hydroxyanthracene, and dihydroxyanthracene. As methylene group, ethylidene group, isopropylidene group, benzylidene group, phenylethylidene group, phenylenebismethylene (xylylene) group, phenylenebisethylidene group, biphenylenebismethylene group, biphenylenebisethylidene group, naphthylenebismethylene group, naphthylene Examples thereof include a bisethylidene group.

本発明の半導体封止用樹脂組成物で用いられる一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂は、例えば、下記一般式(2)で表されるビフェニレン化合物、下記一般式(3)で表されるヒドロキシベンズアルデヒド化合物、フェノール化合物、とを酸性触媒下で反応することにより得ることができる。   The phenol resin containing the structure represented by the general formula (1) used in the resin composition for encapsulating a semiconductor of the present invention includes, for example, a biphenylene compound represented by the following general formula (2), and the following general formula (3). It can obtain by reacting with the hydroxybenzaldehyde compound represented by these, a phenol compound, and an acidic catalyst.

Figure 0005494137
(一般式(2)において、Xは、水酸基、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルコキシ基を示す。R3は、互いに独立して、水素原子、または炭素数1〜10の炭化水素基であり、cは0〜4の整数である。)
Figure 0005494137
(In General Formula (2), X represents a hydroxyl group, a halogen atom, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. R3 is independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. And c is an integer of 0 to 4.)

Figure 0005494137
(一般式(3)において、R2は、互いに独立して、水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、水酸基であり、bは0〜4の整数である。)
Figure 0005494137
(In general formula (3), R2 is a hydrogen atom, a C1-C10 hydrocarbon group, and a hydroxyl group independently of each other, and b is an integer of 0-4.)

一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂の原料に用いられるビフェニレン化合物としては、上記一般式(2)で表される化学構造であれば特に限定されない。
例えば4,4’−ビスクロロメチルビフェニル、4,4’−ビスブロモメチルビフェニル、4,4’−ビスヨードメチルビフェニル、4,4’−ビスヒドロキシメチルビフェニル、4,4’−ビスメトキシメチルビフェニル、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビスクロロメチルビフェニル、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビスブロモメチルビフェニル、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビスヨードメチルビフェニル、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビスヒドロキシメチルビフェニル、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビスメトキシメチルビフェニルなどが挙げられる。
なお、Xがハロゲン原子である場合には、反応時に副生するハロゲン化水素が酸性触媒として作用することから、反応系中に酸性触媒を添加する必要は無く、少量の水を添加することで速やかに反応を開始することが出来る。これらの中でも、入手容易性という観点からは4,4’−ビスメトキシメチルビフェニル、4,4’−ビスクロロメチルビフェニルが比較的安価に入手することが出来る。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。
The biphenylene compound used for the raw material of the phenol resin containing the structure represented by the general formula (1) is not particularly limited as long as it is a chemical structure represented by the general formula (2).
For example, 4,4′-bischloromethylbiphenyl, 4,4′-bisbromomethylbiphenyl, 4,4′-bisiodomethylbiphenyl, 4,4′-bishydroxymethylbiphenyl, 4,4′-bismethoxymethylbiphenyl 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-bischloromethylbiphenyl, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-bisbromomethylbiphenyl, 3,3 ', 5,5'-tetramethyl-4,4'-bisiodomethylbiphenyl, 3,3', 5,5'-tetramethyl-4,4'-bishydroxymethylbiphenyl, 3,3 ', 5 5′-tetramethyl-4,4′-bismethoxymethylbiphenyl and the like can be mentioned.
When X is a halogen atom, hydrogen halide produced as a by-product during the reaction acts as an acidic catalyst, so there is no need to add an acidic catalyst in the reaction system, and a small amount of water can be added. The reaction can be started immediately. Among these, 4,4′-bismethoxymethylbiphenyl and 4,4′-bischloromethylbiphenyl can be obtained relatively inexpensively from the viewpoint of availability. These may be used alone or in combination of two or more.

一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂の原料に用いられるヒドロキシベンズアルデヒド類としては、一般式(3)で表される化学構造であれば特に限定されない。具体的には、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、2,4−ジヒドロキシベンズアルデヒド、2,5−ジヒドロキシベンズアルデヒド、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンズアルデヒド、2−ヒドロキシ−5−メチルベンズアルデヒドなどが挙げられる。これらの中でも工業的に入手が容易であるという点でo−ヒドロキシベンズアルデヒドが好ましい。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。   The hydroxybenzaldehyde used for the raw material of the phenol resin containing the structure represented by the general formula (1) is not particularly limited as long as it is a chemical structure represented by the general formula (3). Specifically, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, 2,4-dihydroxybenzaldehyde, 2,5-dihydroxybenzaldehyde, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzaldehyde, 2 -Hydroxy-5-methylbenzaldehyde and the like. Among these, o-hydroxybenzaldehyde is preferable because it is easily available industrially. These may be used alone or in combination of two or more.

一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂の製造に用いられるフェノール化合物としては、例えば、フェノール、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などが挙げられるが、これらに限定されない。
これらの中でも、コスト面からはフェノール、o−クレゾールが好ましく、更にフェノールが、エポキシ樹脂との反応性という観点からより好ましい。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。
As a phenol compound used for manufacture of the phenol resin containing the structure represented by the general formula (1), for example, phenol, 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, 2,3,6-trimethylphenol, etc. However, it is not limited to these.
Among these, from the viewpoint of cost, phenol and o-cresol are preferable, and phenol is more preferable from the viewpoint of reactivity with the epoxy resin. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明で用いられるフェノール樹脂の合成方法については特に限定しないが、例えば、上記のフェノール化合物1モルに対して、ビフェニレン化合物類、ヒドロキシベンズアルデヒド類とを合計0.1〜0.8モル、ビフェニレン化合物類/ヒドロキシベンズアルデヒド類比(重量比)を1〜10、蟻酸、シュウ酸、p−トルエンスルホン酸、塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、ルイス酸などの酸性触媒0.01〜0.05モルを50〜180℃の温度で、窒素フローにより発生ガスおよび水分を系外へ排出しながら、2〜20時間反応させ、反応終了後に残留する未反応フェノール、反応副生物(例えばハロゲン化水素やメタノール)、触媒(例えば塩酸)を減圧蒸留、水蒸気蒸留などの方法で留去することによって得ることができる。   The method for synthesizing the phenol resin used in the present invention is not particularly limited. For example, the total amount of biphenylene compounds and hydroxybenzaldehydes is 0.1 to 0.8 mol per 1 mol of the phenol compound, and the biphenylene compound. / Hydroxybenzaldehyde ratio (weight ratio) 1 to 10, acidic catalyst such as formic acid, oxalic acid, p-toluenesulfonic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, acetic acid, Lewis acid, etc. The reaction is carried out for 2 to 20 hours at a temperature of 180 ° C. while discharging the generated gas and moisture out of the system by nitrogen flow, and unreacted phenol, reaction byproducts (for example, hydrogen halide and methanol) remaining after the reaction, catalyst (For example, hydrochloric acid) can be obtained by distilling off by a method such as vacuum distillation or steam distillation.

ここで、上記フェノール樹脂を前述の好ましい範囲とする方法として、例えば下記の方法などが挙げられる。
[1]n=1〜2の成分の含有割合を前述の好ましい範囲とするために、酸触媒の配合量を減らす、フェノール化合物/ビフェニレン化合物の仕込み比率を高くする、反応温度を下げる、などの方法により、n=1〜2の成分の含有割合を高くすることができる。
[2]上述の成分比A/Bを前述の好ましい範囲とするために、ビフェニレン化合物/ヒドロキシベンズアルデヒド比を高くする、または、別途合成したn=0成分を上述の合成前後に添加するなどの方法により、成分比A/Bを低減することができる。
[3]n=0成分の含有割合を前述の好ましい範囲とするために、フェノール化合物とビフェニレン化合物とを酸性触媒を用いて縮合反応させながら、反応の中盤から終盤にかけてヒドロキシベンズアルデヒドを反応系に徐々に添加する方法をとってもよい。この場合、反応の進行はビフェニレン化合物とフェノールとの反応で副生成する水、ハロゲン化水素、アルコールのガスの発生状況や、または反応途中の生成物をサンプリングしてゲルパーミエーションクロマトグラフ法により分子量で確認することができる。
Here, examples of a method for bringing the phenol resin into the above-described preferable range include the following methods.
[1] In order to make the content ratio of the components of n = 1 to 2 within the above-mentioned preferable range, the blending amount of the acid catalyst is decreased, the charging ratio of the phenol compound / biphenylene compound is increased, the reaction temperature is decreased, etc. By the method, the content ratio of the component of n = 1 to 2 can be increased.
[2] A method of increasing the biphenylene compound / hydroxybenzaldehyde ratio or adding a separately synthesized n = 0 component before and after the above synthesis in order to make the above component ratio A / B within the above preferred range. Thus, the component ratio A / B can be reduced.
[3] In order to make the content ratio of the n = 0 component within the above-mentioned preferable range, hydroxybenzaldehyde is gradually added to the reaction system from the middle to the end of the reaction while the phenol compound and the biphenylene compound are subjected to a condensation reaction using an acidic catalyst. You may take the method of adding to. In this case, the progress of the reaction is performed by sampling the water, hydrogen halide, and alcohol gas generated by the reaction of the biphenylene compound and phenol, or by sampling the product in the middle of the reaction and measuring the molecular weight by gel permeation chromatography. Can be confirmed.

本発明の半導体封止用樹脂組成物では、上記フェノール樹脂を用いることによる効果が損なわれない範囲で、他の硬化剤を併用することができる。
併用できる硬化剤としては、例えば重付加型の硬化剤、触媒型の硬化剤、縮合型の硬化剤などを挙げることができる。
重付加型の硬化剤としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシレリレンジアミンなどの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、m−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドララジドなどを含むポリアミン化合物;ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸などの脂環族酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族酸無水物などを含む酸無水物;ノボラック型フェノール樹脂、フェノールポリマーなどのポリフェノール化合物;ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテルなどのポリメルカプタン化合物;イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネートなどのイソシアネート化合物;カルボン酸含有ポリエステル樹脂などの有機酸類などが挙げられる。
In the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, other curing agents can be used in combination as long as the effects of using the phenol resin are not impaired.
Examples of the curing agent that can be used in combination include a polyaddition type curing agent, a catalyst type curing agent, and a condensation type curing agent.
Examples of the polyaddition type curing agent include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, and metaxylylenediamine, aromatic polyamines such as diaminodiphenylmethane, m-phenylenediamine, and diaminodiphenylsulfone, dicyandiamide, organic Polyamine compounds including acid dihydralazide; alicyclic acid anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride and methyltetrahydrophthalic anhydride; aromatic acid anhydrides such as trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride and benzophenonetetracarboxylic acid Acid anhydride containing; polyphenol compound such as novolac type phenol resin and phenol polymer; polymercaptan compound such as polysulfide, thioester and thioether; isocyanate prepolymer, Isocyanate compounds such as click isocyanate; and organic acids such as carboxylic acid-containing polyester resins.

触媒型の硬化剤としては、例えば、ベンジルジメチルアミン、2,4,6−トリスジメチルアミノメチルフェノールなどの3級アミン化合物;2−メチルイミダゾール、2−エ
チル−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物;BF錯体などのルイス酸などが挙げられる。
縮合型の硬化剤としては、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂などのフェノール樹脂系硬化剤;メチロール基含有尿素樹脂のような尿素樹脂;メチロール基含有メラミン樹脂のようなメラミン樹脂などが挙げられる。
Examples of the catalyst-type curing agent include tertiary amine compounds such as benzyldimethylamine and 2,4,6-trisdimethylaminomethylphenol; imidazole compounds such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole; Examples include Lewis acids such as BF 3 complex.
Examples of the condensation type curing agent include phenolic resin-based curing agents such as novolak type phenolic resin and resol type phenolic resin; urea resin such as methylol group-containing urea resin; melamine resin such as methylol group-containing melamine resin, and the like. Can be mentioned.

これらの中でも、耐燃性、耐湿性、電気特性、硬化性、保存安定性などのバランスの点からフェノール樹脂系硬化剤が好ましい。フェノール樹脂系硬化剤は、一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、ナフトールノボラック樹脂などのノボラック型樹脂;トリフェノールメタン型フェノール樹脂などの多官能型フェノール樹脂;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などの変性フェノール樹脂;フェニレン骨格および/また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、フェニレンおよび/また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などのアラルキル型樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールFなどのビスフェノール化合物などが挙げられ、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。   Among these, a phenol resin-based curing agent is preferable from the viewpoint of balance between flame resistance, moisture resistance, electrical characteristics, curability, storage stability, and the like. The phenol resin-based curing agent 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, novolak resin such as naphthol novolak resin; polyfunctional phenol resin such as triphenolmethane phenol resin; modified phenol resin such as terpene modified phenol resin and dicyclopentadiene modified phenol resin; phenylene skeleton and / or biphenylene skeleton Aralkyl-type resins such as phenol aralkyl resins having phenylene and / or naphthol aralkyl resins having a biphenylene skeleton; bisphenol compounds such as bisphenol A and bisphenol F The recited, they may be used in combination of two or more be used one kind alone. Among these, the hydroxyl equivalent is preferably 90 g / eq or more and 250 g / eq or less from the viewpoint of curability.

このような他の硬化剤を併用する場合において、一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂の配合割合としては、全硬化剤に対して、15質量%以上であることが好ましく、25質量%以上であることがより好ましく、35質量%以上であることが特に好ましい。配合割合が上記範囲内であると、良好な流動性と硬化性を保持しつつ、耐燃性、耐半田性を向上させる効果を得ることができる。
硬化剤全体の配合割合の下限値については、特に限定されないが、全樹脂組成物中に、0.8質量%以上であることが好ましく1.5質量%以上であることがより好ましい。配合割合の下限値が上記範囲内であると、充分な流動性を得ることができる。また、硬化剤全体の配合割合の上限値についても、特に限定されないが、全樹脂組成物中に、10質量%以下であることが好ましく、8質量%以下であることがより好ましい。配合割合の上限値が上記範囲内であると、良好な耐半田性を得ることができる。
In the case of using such other curing agents in combination, the blending ratio of the phenol resin containing the structure represented by the general formula (1) is preferably 15% by mass or more based on the total curing agent, It is more preferably 25% by mass or more, and particularly preferably 35% by mass or more. When the blending ratio is within the above range, it is possible to obtain the effect of improving the flame resistance and solder resistance while maintaining good fluidity and curability.
Although it does not specifically limit about the lower limit of the compounding ratio of the whole hardening | curing agent, It is preferable that it is 0.8 mass% or more in all the resin compositions, and it is more preferable that it is 1.5 mass% or more. When the lower limit value of the blending ratio is within the above range, sufficient fluidity can be obtained. Further, the upper limit of the blending ratio of the entire curing agent is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or less, and more preferably 8% by mass or less in the entire resin composition. When the upper limit of the blending ratio is within the above range, good solder resistance can be obtained.

本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いられ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などの結晶性エポキシ樹脂;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などの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、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂などの多官能エポキシ樹脂;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などのアラルキル型エポキシ樹脂;ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレンの2量体をグリシジルエーテル化して得られるエポキシ樹脂などのナフトール型エポキシ樹脂;トリグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレートなどの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などの有橋環状炭化水素化合物変性フェノール型エポキシ樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。
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などのアラルキル型エポキシ樹脂およびこれらのエポキシ樹脂は、耐半田性、耐燃性および連続成形性のバランスに優れる点で好ましく、結晶性エポキシ樹脂は、さらに流動性に優れる点で好ましい。また、得られる半導体封止用樹脂組成物の耐湿信頼性の観点から、イオン性不純物であるNaイオンやClイオンを極力含まないことが好ましく、半導体樹脂組成物の硬化性の観点から、エポキシ樹脂のエポキシ当量は、100g/eq以上、500g/eq以下であることが好ましい。
Examples of the epoxy resin used in the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention include crystalline epoxy resins such as biphenyl type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin, and stilbene type epoxy resin; phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type Novolak type epoxy resins such as epoxy resins; polyfunctional epoxy resins such as triphenolmethane type epoxy resins and alkyl-modified triphenolmethane type epoxy resins; phenol aralkyl type epoxy resins having a phenylene skeleton, phenol aralkyl type epoxy resins having a biphenylene skeleton Aralkyl-type epoxy resins such as: dihydroxynaphthalene-type epoxy resins, naphthols such as epoxy resins obtained by glycidyl etherification of dihydroxynaphthalene dimers Epoxy resins; triazine nucleus-containing epoxy resins such as triglycidyl isocyanurate and monoallyl diglycidyl isocyanurate; and bridged cyclic hydrocarbon compound-modified phenol type epoxy resins such as dicyclopentadiene-modified phenol type epoxy resins. It is not limited.
Aralkyl type epoxy resins such as phenol aralkyl type epoxy resins having a phenylene skeleton, phenol aralkyl type epoxy resins having a biphenylene skeleton, and these epoxy resins are preferable in terms of excellent balance of solder resistance, flame resistance and continuous moldability, A crystalline epoxy resin is preferable in that it has excellent fluidity. In addition, from the viewpoint of moisture resistance reliability of the obtained resin composition for semiconductor encapsulation, it is preferable to contain as few ionic impurities as Na ions and Cl ions, and from the viewpoint of curability of the semiconductor resin composition, an epoxy resin The epoxy equivalent of is preferably 100 g / eq or more and 500 g / eq or less.

半導体封止用樹脂組成物中のエポキシ樹脂の配合量は、半導体封止用樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは2質量%以上であり、より好ましくは4質量%以上である。下限値が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物は良好な流動性を有する。また、半導体封止用樹脂組成物中のエポキシ樹脂の配合量は、半導体封止用樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは15質量%以下であり、より好ましくは13質量%以下である。下限値が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物は良好な耐半田性を有する。
なお、フェノール樹脂とエポキシ樹脂とは、全エポキシ樹脂のエポキシ基数(EP)と、全フェノール樹脂のフェノール性水酸基数(OH)との当量比(EP)/(OH)が、0.8以上、1.3以下となるように配合することが好ましい。当量比が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物を成形する際、十分な硬化特性を得ることができる。
The compounding amount of the epoxy resin in the resin composition for semiconductor encapsulation is preferably 2% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, based on the total mass of the resin composition for semiconductor encapsulation. When the lower limit is within the above range, the resulting resin composition has good fluidity. Moreover, the compounding quantity of the epoxy resin in the resin composition for semiconductor encapsulation is preferably 15% by mass or less, more preferably 13% by mass or less, with respect to the total mass of the resin composition for semiconductor encapsulation. . When the lower limit is in the above range, the resulting resin composition has good solder resistance.
The phenol resin and the epoxy resin have an equivalent ratio (EP) / (OH) between the number of epoxy groups (EP) of all epoxy resins and the number of phenolic hydroxyl groups (OH) of all phenol resins, of 0.8 or more, It is preferable to mix | blend so that it may become 1.3 or less. When the equivalent ratio is within the above range, sufficient curing characteristics can be obtained when the resulting resin composition is molded.

本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いられる無機充填剤としては、当該分野で一般的に用いられる無機充填剤を使用することができる。
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、窒化アルミなどが挙げられる。無機充填剤の粒径は、金型キャビティへの充填性の観点から、0.01μm以上、150μm以下であることが望ましい。
半導体封止用樹脂組成物中の無機充填剤の量は、半導体封止用樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは83質量%以上であり、さらに好ましくは86質量%以上である。下限値が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物の硬化に伴う吸湿量の増加や、強度の低下が低減でき、したがって良好な耐半田クラック性を有する硬化物を得ることができる。
また、半導体封止用樹脂組成物中の無機充填剤の量は、半導体封止用樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは93質量%以下であり、寄り好ましくは91質量%以下であり、さらに好ましくは90質量%以下である。上限値が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物は良好な流動性を有するとともに、良好な成形性を備える。
なお、後述する、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物や、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、三酸化アンチモンなどの無機系難燃剤を用いる場合には、これらの無機系難燃剤と上記無機充填剤の合計量を上記範囲内とすることが望ましい。
As the inorganic filler used in the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, inorganic fillers generally used in the field can be used.
Examples thereof include fused silica, spherical silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride, and aluminum nitride. The particle size of the inorganic filler is desirably 0.01 μm or more and 150 μm or less from the viewpoint of filling properties in the mold cavity.
The amount of the inorganic filler in the resin composition for semiconductor encapsulation is preferably 80% by mass or more, more preferably 83% by mass or more, based on the total mass of the resin composition for semiconductor encapsulation. Preferably it is 86 mass% or more. When the lower limit value is within the above range, an increase in moisture absorption and a decrease in strength due to curing of the resulting resin composition can be reduced, and therefore a cured product having good solder crack resistance can be obtained.
The amount of the inorganic filler in the resin composition for semiconductor encapsulation is preferably 93% by mass or less, more preferably 91% by mass or less, with respect to the total mass of the resin composition for semiconductor encapsulation. More preferably, it is 90 mass% or less. When the upper limit is within the above range, the resulting resin composition has good fluidity and good moldability.
In addition, when using inorganic flame retardants such as metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, zinc borate, zinc molybdate and antimony trioxide described later, these inorganic flame retardants and the above It is desirable that the total amount of the inorganic filler is within the above range.

本発明の半導体封止用樹脂組成物では、さらに硬化促進剤を用いることができる。硬化促進剤は、エポキシ樹脂と硬化剤との架橋反応を促進する作用を有するものであればよく、一般の半導体封止用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、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物などのリン原子含有硬化促進剤;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などの窒素原子含有硬化促進剤が挙げられ、これらのうち、リン原子含有硬化促進剤が好ましい硬化性を得ることができる。流動性と硬化性のバランスの観点から、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物などの潜伏性を有するリン原子含有硬化促進剤がより好ましい。流動性という点を重視する場合には、テトラ置換ホスホニウム化合物が特に好ましく、また半導体封止用樹脂組成物の硬化物熱時低弾性率という点を重視する場合には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特に好ましく、また潜伏的硬化性という点を重視する場合にはホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が特に好ましい。
本発明の半導体封止用樹脂組成物で用い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などの第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などの第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などの第3ホスフィンが挙げられ
る。
In the resin composition for encapsulating a semiconductor of the present invention, a curing accelerator can be further used. Any curing accelerator may be used as long as it has a function of accelerating the crosslinking reaction between the epoxy resin and the curing agent, and those used in general resin compositions for encapsulating semiconductors can be used.
Specific examples include phosphorus atom-containing curing accelerators such as organic phosphines, tetra-substituted phosphonium compounds, phosphobetaine compounds, adducts of phosphine compounds and quinone compounds, adducts of phosphonium compounds and silane compounds; 1,8-diazabicyclo Nitrogen atom-containing curing accelerators such as (5,4,0) undecene-7, benzyldimethylamine, 2-methylimidazole and the like can be mentioned. Among these, phosphorus atom-containing curing accelerators can obtain preferable curability. . From the viewpoint of the balance between fluidity and curability, tetra-substituted phosphonium compound, phosphobetaine compound, adduct of phosphine compound and quinone compound, adduct of phosphonium compound and silane compound, etc., with phosphorus atom-containing curing acceleration An agent is more preferable. Tetra-substituted phosphonium compounds are particularly preferred when emphasizing the point of fluidity, and phosphobetaine compounds and phosphine compounds when emphasizing the low thermal modulus of the cured resin thermal composition of the semiconductor sealing resin composition. An adduct with a quinone compound is particularly preferred, and an adduct of a phosphonium compound and a silane compound is particularly preferred when importance is attached to latent curing properties.
Examples of the organic phosphine that can be used in the semiconductor sealing resin composition of the present invention include a first phosphine such as ethylphosphine and phenylphosphine; a second phosphine such as dimethylphosphine and diphenylphosphine; trimethylphosphine, triethylphosphine, and tributyl. Third phosphine such as phosphine and triphenylphosphine can be mentioned.

本発明の半導体封止用樹脂組成物で用い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、例えば下記一般式(4)で表される化合物などが挙げられる。

Figure 0005494137
(ただし、上記一般式(4)において、Pはリン原子を表す。R4、R5、R6およびR7は芳香族基また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。)
一般式(4)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(4)で表される化合物を沈殿させることができる。一般式(4)で表される化合物において、リン原子に結合するR4、R5、R6および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は上記フェノール類のアニオンであるのが好ましい。 Examples of the tetra-substituted phosphonium compound that can be used in the semiconductor sealing resin composition of the present invention include compounds represented by the following general formula (4).
Figure 0005494137
(In the general formula (4), P represents a phosphorus atom. R4, R5, R6 and R7 each represents an aromatic group or an alkyl group. A represents a functional group selected 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.
Although the compound represented by General formula (4) 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 (4) can be precipitated. In the compound represented by the general formula (4), 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 above phenols.

本発明の半導体封止用樹脂組成物で用いることができるホスホベタイン化合物としては、例えば下記一般式(5)で表される化合物などが挙げられる。

Figure 0005494137
(ただし、上記一般式(5)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0〜4の整数である。)
一般式(5)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。 Examples of the phosphobetaine compound that can be used in the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention include compounds represented by the following general formula (5).
Figure 0005494137
(However, in the said General formula (5), X1 represents a C1-C3 alkyl group, Y1 represents a hydroxyl group. F is an integer of 0-5, and g is an integer of 0-4.)
The compound represented by the general formula (5) 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.

本発明の半導体封止用樹脂組成物で用い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、例えば下記一般式(6)で表される化合物などが挙げられる。

Figure 0005494137
(ただし、上記一般式(6)において、Pはリン原子を表す。R8、R9およびR10は炭素数1〜12のアルキル基または炭素数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およびR13は水素原子または炭素数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 the semiconductor sealing resin composition of the present invention include compounds represented by the following general formula (6).
Figure 0005494137
(However, in the said General formula (6), P represents a phosphorus atom. R8, R9, and R10 represent a C1-C12 alkyl group or a C6-C12 aryl group, and even if it is 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、例えば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)ホスフィンなどの芳香環に無置換またはアルキル基、アルコキシル基などの置換基が存在するものが好ましく、アルキル基、アルコキシル基などの置換基としては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。
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。
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など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(6)で表される化合物において、リン原子に結合するR8、R9およびR10がフェニル基であり、かつR11、R12および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半導体封止用樹脂組成物の硬化物の熱時弾性率を低下させる点で好ましい。
Examples of the phosphine compound used for the adduct of the phosphine compound and the quinone compound include aromatic compounds such as triphenylphosphine, tris (alkylphenyl) phosphine, tris (alkoxyphenyl) phosphine, trinaphthylphosphine, and tris (benzyl) phosphine. Those having a substituent or a substituent such as an alkyl group or an alkoxyl group are preferred, and examples of the substituent such as an alkyl group and an alkoxyl group include those having 1 to 6 carbon atoms. From the viewpoint of availability, triphenylphosphine is preferable.
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.
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. As the solvent, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone which have low solubility in the adduct are preferable. However, the present invention is not limited to this.
In the compound represented by the general formula (6), 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 thermal elastic modulus of the cured product of the resin composition for semiconductor encapsulation.

本発明の半導体封止用樹脂組成物で用い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、例えば下記一般式(7)で表される化合物などが挙げられる。

Figure 0005494137
(ただし、上記一般式(7)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およびR17は、それぞれ、芳香環また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およびY3と結合する有機基である。式中X3は、基Y4およびY5と結合する有機基である。Y2および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および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。Y
4および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および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、およびX3は互いに同一であっても異なっていてもよく、Y2、Y3、Y4、およびY5は互いに同一であっても異なっていてもよい。Z1は芳香環または複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基である。)
一般式(7)において、R14、R15、R16および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−オクチル基およびシクロヘキシル基などが挙げられ、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など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。 Examples of the adduct of a phosphonium compound and a silane compound that can be used in the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention include compounds represented by the following general formula (7).
Figure 0005494137
(In the general formula (7), 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. Y3 represents 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.
4 and Y5 each represent a group formed by releasing a proton from a proton donating group, 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, and Y2, Y3, Y4, and Y5 may be the same or different from each other. Z1 is an organic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, or an aliphatic group. )
In the general formula (7), 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, Examples thereof include n-butyl group, n-octyl group and cyclohexyl group. Among these, 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(7)において、X2は、Y2およびY3と結合する有機基である。同様に、X3は、基Y4およびY5と結合する有機基である。Y2および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および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および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および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X2およびX3は互いに同一であっても異なっていてもよく、基Y2、Y3、Y4、および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(7)中の−Y2−X2−Y3−、および−Y4−X3−Y5−で表される基は、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、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−プロパンジオールおよびグリセリンなどが挙げられるが、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。
また、一般式(7)中のZ1は、芳香環または複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表し、これらの具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基およびオクチル基などの脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基およびビフェニル基など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、アミノプロピル基およびビニル基など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、ナフチル基およびビフェニル基が熱安定性の面から、より好ましい。
Moreover, in General formula (7), X2 is an organic group couple | bonded with Y2 and Y3. Similarly, X3 is an organic group that binds to 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 X2 and X3 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 (7) are composed of groups in which a proton donor releases two protons. Examples of proton donors include catechol, pyrogallol, 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,2′-biphenol, 1,1′-bi-2-naphthol, and 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 and glycerin. Of these, catechol, 1,2-dihydroxynaphthalene, and 2,3-dihydroxynaphthalene are more preferable.
Z1 in the general formula (7) represents an organic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring or an aliphatic group, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a hexyl group. And aliphatic hydrocarbon groups such as octyl group, 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などのシラン化合物、2,3−ジヒドロキシナフタレンなど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など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 proton donor such as 2,3-dihydroxynaphthalene are added to a flask containing methanol, and then dissolved. Sodium methoxide-methanol solution is added dropwise with stirring. Furthermore, when a solution prepared by dissolving a tetra-substituted phosphonium halide such as tetraphenylphosphonium bromide prepared 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.

本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いることができる硬化促進剤の配合割合は、全樹脂組成物中0.1重量%以上、1重量%以下であることがより好ましい。硬化促進剤の配合量が上記範囲内であると、充分な硬化性を得ることができる。また、硬化促進剤の配合量が上記範囲内であると、充分な流動性を得ることができる。   The blending ratio of the curing accelerator that can be used in the semiconductor sealing resin composition of the present invention is more preferably 0.1 wt% or more and 1 wt% or less in the total resin composition. When the blending amount of the curing accelerator is within the above range, sufficient curability can be obtained. Moreover, sufficient fluidity | liquidity can be acquired as the compounding quantity of a hardening accelerator is in the said range.

本発明では、さらに芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物を用いることができる。芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物(以下、「化合物(E)」とも称する。)は、これを用いることにより、一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂とエポキシ樹脂との架橋反応を促進させる硬化促進剤として、潜伏性を有しないリン原子含有硬化促進剤を用いた場合であっても、樹脂配合物の溶融混練中での反応を抑えることができ、安定して半導体封止用樹脂組成物を得ることができる。
また、化合物(E)は、半導体封止用樹脂組成物の溶融粘度を下げ、流動性を向上させる効果も有するものである。化合物(E)としては、下記一般式(8)で表される単環式化合物または下記一般式(9)で表される多環式化合物などを用いることができ、これらの化合物は水酸基以外の置換基を有していてもよい。
In the present invention, a compound in which a hydroxyl group is bonded to each of two or more adjacent carbon atoms constituting an aromatic ring can be used. A compound in which a hydroxyl group is bonded to each of two or more adjacent carbon atoms constituting an aromatic ring (hereinafter also referred to as “compound (E)”) is represented by the general formula (1). Even when a phosphorus atom-containing curing accelerator having no latent property is used as a curing accelerator that promotes the crosslinking reaction between the phenol resin containing the structure and the epoxy resin, the reaction during the melt-kneading of the resin compound The resin composition for semiconductor encapsulation can be obtained stably.
The compound (E) also has an effect of lowering the melt viscosity of the resin composition for semiconductor encapsulation and improving the fluidity. As the compound (E), a monocyclic compound represented by the following general formula (8) or a polycyclic compound represented by the following general formula (9) can be used. It may have a substituent.

Figure 0005494137
(ただし、上記一般式(8)において、R18、R22はどちらか一方が水酸基であり、片方が水酸基のとき他方は水素原子、水酸基または水酸基以外の置換基である。R19、R20、およびR21は水素原子、水酸基または水酸基以外の置換基である。)
Figure 0005494137
(In the general formula (8), one of R18 and R22 is a hydroxyl group, and when one is a hydroxyl group, the other is a hydrogen atom, a hydroxyl group or a substituent other than a hydroxyl group. R19, R20, and R21 are It is a hydrogen atom, a hydroxyl group or a substituent other than a hydroxyl group.)

Figure 0005494137
(ただし、上記一般式(9)において、R23、R29はどちらか一方が水酸基であり、片方が水酸基のとき他方は水素原子、水酸基または水酸基以外の置換基である。R24、R25、R26、R27およびR28は水素原子、水酸基または水酸基以外の置換基である。)
Figure 0005494137
(In the general formula (9), one of R23 and R29 is a hydroxyl group, and when one is a hydroxyl group, the other is a hydrogen atom, a hydroxyl group or a substituent other than a hydroxyl group. R24, R25, R26, R27) And R28 is a hydrogen atom, a hydroxyl group or a substituent other than a hydroxyl group.)

一般式(8)で表される単環式化合物の具体例としては、例えば、カテコール、ピロガロール、没食子酸、没食子酸エステルまたはこれらの誘導体が挙げられる。また、一般式(9)で表される多環式化合物の具体例としては、例えば、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およびこれらの誘導体が挙げられる。これらのうち、流動性と硬化性の制御のしやすさから、芳香環を構成する2個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物が好ましい。また、混練工程での揮発を考慮した場合、母核は低揮発性で秤量安定性の高いナフタレン環である化合物とすることがより好ましい。この場合、化合物(E)を、具体的には、例えば、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およびその誘導体などのナフタレン環を有する化合物とすることができる。これらの化合物(E)は1種類を単独で用いても2種以上を併用してもよい。   Specific examples of the monocyclic compound represented by the general formula (8) include, for example, catechol, pyrogallol, gallic acid, gallic acid ester, and derivatives thereof. Specific examples of the polycyclic compound represented by the general formula (9) include 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, and derivatives thereof. Among these, a compound in which a hydroxyl group is bonded to each of two adjacent carbon atoms constituting an aromatic ring is preferable because of easy control of fluidity and curability. In consideration of volatilization in the kneading step, it is more preferable that the mother nucleus is a compound having a low volatility and a highly stable weighing naphthalene ring. In this case, specifically, the compound (E) can be a compound having a naphthalene ring such as 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene and derivatives thereof. These compounds (E) may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

化合物(E)の配合量は、全半導体封止用樹脂組成物中に0.01重量%以上、1重量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.03重量%以上、0.8重量%以下、特に好ましくは0.05重量%以上、0.5重量%以下である。化合物(E)の配合量の下限値が上記範囲内であると、半導体封止用樹脂組成物の充分な低粘度化と流動性向上効果を得ることができる。また、化合物(E)の配合量の上限値が上記範囲内であると、半導体封止用樹脂組成物の硬化性の低下や硬化物物性の低下を引き起こす恐れが少ない。   The compounding amount of the compound (E) is preferably 0.01% by weight or more and 1% by weight or less, more preferably 0.03% by weight or more and 0.8% by weight in the total semiconductor sealing resin composition. % Or less, particularly preferably 0.05% by weight or more and 0.5% by weight or less. When the lower limit value of the compounding amount of the compound (E) is within the above range, a sufficient viscosity reduction and fluidity improvement effect of the resin composition for semiconductor encapsulation can be obtained. Moreover, there exists little possibility of causing the fall of sclerosis | hardenability of a resin composition for semiconductor sealing, and the fall of physical property of hardened | cured material as the upper limit of the compounding quantity of a compound (E) is in the said range.

本発明の半導体封止用樹脂組成物においては、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など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、メルカプトシランなどが挙げられ、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い。また、シランカップリング剤は、前述の化合物(E)と併用することで、樹脂組成物の溶融粘度を下げ、流動性を向上させるという化合物(E)の効果を高めることもできるものである。
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などなどが挙げられる。
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などが挙げられる。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などが挙げられる。
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などが挙げられる。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 resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, 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. If it is. Moreover, a silane coupling agent can also raise the effect of the compound (E) of reducing the melt viscosity of a resin composition and improving fluidity | liquidity by using together with the above-mentioned compound (E).
Examples of the epoxy silane include γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, β- (3,4 epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. Etc.
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 And methyldisilazane.
Examples of mercaptosilane include γ-mercaptopropyltrimethoxysilane. These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.

本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いることができるカップリング剤の配合割合の下限値としては、全樹脂組成物中0.01質量%以上が好ましく、より好ましくは0.05質量%以上、特に好ましくは0.1質量%以上である。カップリング剤の配合割合の下限値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がなく、半導体装置における良好な耐半田クラック性を得ることができる。また、カップリング剤の上限値としては、全樹脂組成物中1質量%以下が好ましく、より好ましくは0.8質量%以下、特に好ましくは0.6質量%以下である。カップリング剤の配合割合の上限値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がなく、半導体装置における良好な耐半田クラック性を得ることができる。また、カップリング剤の配合割合が上記範囲内であれば、樹脂組成物の硬化物の吸水性が増大することがなく、半導体装置における良好な耐半田クラック性を得ることができる。   The lower limit of the blending ratio of the coupling agent that can be used in the resin composition for encapsulating a semiconductor of the present invention is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more in the total resin composition. Especially preferably, it is 0.1 mass% or more. When the lower limit of the blending ratio of the coupling agent is within the above range, the interface strength between the epoxy resin and the inorganic filler is not lowered, and good solder crack resistance in the semiconductor device can be obtained. Moreover, as an upper limit of a coupling agent, 1 mass% or less is preferable in all the resin compositions, More preferably, it is 0.8 mass% or less, Most preferably, it is 0.6 mass% or less. When the upper limit value of the mixing ratio of the coupling agent is within the above range, the interface strength between the epoxy resin and the inorganic filler does not decrease, and good solder crack resistance in the semiconductor device can be obtained. Moreover, if the blending ratio of the coupling agent is within the above range, the water absorption of the cured product of the resin composition does not increase, and good solder crack resistance in the semiconductor device can be obtained.

本発明の半導体封止用樹脂組成物では、前述した成分以外に、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタンなどの着色剤;カルナバワックスなどの天然ワックス、ポリエチレンワックスなどの合成ワックス、ステアリン酸やステアリン酸亜鉛などの高級脂肪酸およびその金属塩類若しくはパラフィンなどの離型剤;シリコーンオイル、シリコーンゴムなどの低応力添加剤;酸化ビスマス水和物など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などの金属水酸化物や、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、フォスファゼン、
三酸化アンチモンなどの難燃剤などの添加剤を適宜配合してもよい。
In the semiconductor sealing resin composition of the present invention, in addition to the components described above, colorants such as carbon black, bengara and titanium oxide; natural waxes such as carnauba wax; synthetic waxes such as polyethylene wax; stearic acid and zinc stearate Release agents such as higher fatty acids and their metal salts or paraffins; low stress additives such as silicone oil and silicone rubber; inorganic ion exchangers such as bismuth oxide hydrate; metals such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide Hydroxide, zinc borate, zinc molybdate, phosphazene,
You may mix | blend additives, such as flame retardants, such as antimony trioxide, suitably.

本発明の半導体封止用樹脂組成物は、一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂、エポキシ樹脂および無機充填剤、ならびに上記のその他の成分などを、例えば、ミキサーなどを用いて常温で均一に混合し、その後、必要に応じて、加熱ロール、ニーダーまたは押出機などの混練機を用いて溶融混練し、続いて必要に応じて冷却、粉砕することにより、所望の分散度や流動性などに調整することができる。   The resin composition for encapsulating a semiconductor of the present invention is obtained by using, for example, a mixer, a phenol resin, an epoxy resin and an inorganic filler including the structure represented by the general formula (1), and other components described above. Mix uniformly at room temperature, and then melt-knead using a kneader such as a heating roll, kneader or extruder, if necessary, and then cool and pulverize as necessary. It can be adjusted to fluidity.

次に、本発明の半導体装置について説明する。
本発明の半導体封止用樹脂組成物を用いて半導体装置を製造する方法としては、例えば、半導体素子を搭載したリードフレームまたは回路基板などを金型キャビティ内に設置した後、半導体封止用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などの成形方法で成形、硬化させることにより、この半導体素子を封止する方法が挙げられる。
封止される半導体素子としては、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、固体撮像素子などが挙げられるが、これらに限定されない。
得られる半導体装置の形態としては、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)などが挙げられるが、これらに限定されない。
半導体封止用樹脂組成物のトランスファーモールドなどの成形方法により半導体素子が封止された半導体装置は、そのまま、あるいは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この樹脂組成物を完全硬化させた後、電子機器などに搭載される。
図1は、本発明に係る半導体封止用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、半導体封止用樹脂組成物の硬化体6によって封止されている。
Next, the semiconductor device of the present invention will be described.
As a method of manufacturing a semiconductor device using the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, for example, after a lead frame or a circuit board on which a semiconductor element is mounted is placed in a mold cavity, the resin for semiconductor encapsulation is used. The method of sealing this semiconductor element by shape | molding and hardening | curing a composition with shaping | molding methods, such as a transfer mold, a compression mold, and an injection mold, is mentioned.
Examples of the semiconductor element to be sealed include, but are not limited to, an integrated circuit, a large-scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode, and a solid-state imaging element.
As a form of the obtained semiconductor device, for example, dual in-line package (DIP), chip carrier with plastic lead (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), etc., but are not limited to these.
A semiconductor device in which a semiconductor element is encapsulated by a molding method such as transfer molding of a resin composition for encapsulating a semiconductor is used as it is or at a temperature of about 80 ° C. to 200 ° C. for about 10 minutes to 10 hours. After completely curing the resin composition, it is mounted on an electronic device or the like.
FIG. 1 is a view showing a cross-sectional structure of an example of a semiconductor device using the resin composition for encapsulating a semiconductor according to the present invention. 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 semiconductor sealing resin composition.

以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。以下に記載の各成分の配合量は、特に記載しない限り、質量部とする。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, this invention is not limited to description of these Examples at all. Unless otherwise specified, the amount of each component described below is part by mass.

一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂は、以下のフェノール樹脂1、2を使用した。
フェノール樹脂1:フェノール(関東化学(株)製特級試薬、フェノール、融点40.9℃、分子量94、純度99.3%)100質量部、4,4’−ビスクロロメチルビフェニル(和光純薬工業(株)製、ビスクロロメチルビフェニル、純度96%、分子量251)44.69質量部、純水0.5質量部、をセパラブルフラスコに秤量し、窒素置換しながら加熱し、溶融の開始に併せて攪拌を開始した。系内の温度を75℃から85℃の範囲に維持しながら1時間反応させた後、サリチルアルデヒド(東京化成工業(株)製サリチルアルデヒド、沸点196℃、分子量122、純度98%)8.56質量部を2時間かけて徐々に系内に添加し、さらに150℃まで昇温し、系内温度を145℃から155℃の範囲に維持しながら1時間反応させた。上記の反応の間、反応によって系内に発生する塩
酸および水分は、窒素気流によって系外へ排出した。反応終了後、150℃2mmHgの減圧条件で未反応成分を留去し、下記式(10)で表される構造を含むフェノール樹脂1(水酸基当量161、軟化点85℃、150℃におけるICI粘度2.1dPa・s)を得た。GPCチャートを図2に、FD−MSチャートを図3に示す。
フェノール樹脂2:フェノール樹脂1の合成において、サリチルアルデヒド(東京化成工業(株)製サリチルアルデヒド、沸点196℃、分子量122、純度98%)を14.37質量部、4,4’−ビスクロロメチルビフェニル(和光純薬工業(株)製ビスクロロメチルビフェニル、純度96%、分子量251)を32.17質量部、としてフェノール樹脂―1と同様の操作を行い、下記式(10)で表される構造を含むフェノール樹脂2(水酸基当量139、軟化点92℃、150℃におけるICI粘度2.7dPa・s)を得た。GPCチャートを図4に示す。
The following phenol resins 1 and 2 were used for the phenol resin containing the structure represented by the general formula (1).
Phenol resin 1: phenol (special grade reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., phenol, melting point 40.9 ° C., molecular weight 94, purity 99.3%) 100 parts by mass, 4,4′-bischloromethylbiphenyl (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Co., Ltd., bischloromethylbiphenyl, purity 96%, molecular weight 251) 44.69 parts by mass and pure water 0.5 parts by mass were weighed into a separable flask and heated while replacing with nitrogen to start melting. At the same time, stirring was started. After reacting for 1 hour while maintaining the temperature in the system in the range of 75 ° C. to 85 ° C., salicylaldehyde (salicylaldehyde, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., boiling point 196 ° C., molecular weight 122, purity 98%) 8.56 Mass parts were gradually added to the system over 2 hours, the temperature was further raised to 150 ° C., and the system was reacted for 1 hour while maintaining the system temperature in the range of 145 ° C. to 155 ° C. During the above reaction, hydrochloric acid and water generated in the system by the reaction were discharged out of the system by a nitrogen stream. After completion of the reaction, unreacted components were distilled off under reduced pressure conditions of 150 ° C. and 2 mmHg, and phenol resin 1 having a structure represented by the following formula (10) (hydroxyl equivalent: 161, softening point: 85 ° C., ICI viscosity: 2 at 150 ° C. .1 dPa · s). A GPC chart is shown in FIG. 2, and an FD-MS chart is shown in FIG.
Phenol resin 2: In the synthesis of phenol resin 1, 14.37 parts by mass of 4,4′-bischloromethyl salicylaldehyde (salicylaldehyde manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., boiling point 196 ° C., molecular weight 122, purity 98%) Biphenyl (bischloromethylbiphenyl manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity 96%, molecular weight 251) was treated as 32.17 parts by mass, and the same operation as in phenol resin-1 was performed, and represented by the following formula (10) A phenol resin 2 containing a structure (hydroxyl equivalent 139, softening point 92 ° C., ICI viscosity 2.7 dPa · s at 150 ° C.) was obtained. A GPC chart is shown in FIG.

Figure 0005494137
Figure 0005494137

一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂以外のフェノール樹脂として、フェノール樹脂3、4使用した。
フェノール樹脂3:ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂(明和化成(株)製、MEH−7851SS。水酸基当量203、軟化点67℃、150℃におけるICI粘度0.7dPa・s)GPCチャートを図5に示す。
フェノール樹脂4:トリフェニルプロパン型フェノール樹脂(明和化成(株)製、MEH−7500。水酸基当量97、軟化点110℃、150℃におけるICI粘度5.8dPa・s)GPCチャートを図6に示す。
Phenol resins 3 and 4 were used as phenol resins other than the phenol resin including the structure represented by the general formula (1).
Phenol resin 3: phenol aralkyl resin having a biphenylene skeleton (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7851SS. Hydroxyl equivalent 203, softening point 67 ° C., ICI viscosity 0.7 dPa · s at 150 ° C.) GPC chart is shown in FIG. .
Phenol resin 4: Triphenylpropane type phenol resin (Maywa Kasei Co., Ltd., MEH-7500. Hydroxyl equivalent 97, softening point 110 ° C., ICI viscosity 5.8 dPa · s at 150 ° C.) GPC chart is shown in FIG.

フェノール樹脂1〜4のGPC測定は、次の条件で行った。フェノール樹脂1の試料20mgに溶剤テトラヒドロフラン(THF)を6ml加えて十分溶解しGPC測定に供した。GPCシステムは、WATERS社製モジュールW2695、東ソー(株)製のTSK GUARDCOLUMN HHR−L(径6.0mm、管長40mm、ガードカラム)、東ソー(株)製のTSK−GEL GMHHR−L(径7.8mm、管長30mm、ポリスチレンジェルカラム)2本、WATERS社製示差屈折率(RI)検出器W2414を直列に接続したものを用いた。ポンプの流速は0.5ml/分、カラムおよび示差屈折率計内温度を40℃とし、測定溶液を100μlインジェクターより注入して測定を行った。
フェノール樹脂1のFD−MS測定は次の条件で行った。フェノール樹脂1の試料10mgに溶剤ジメチルスルホキシド1gを加えて十分溶解したのち、FDエミッターに塗布の後、測定に供した。FD−MSシステムは、イオン化部に日本電子(株)製のMS−FD15Aを、検出器に日本電子(株)製のMS−700機種名二重収束型質量分析装置とを接続して用い、検出質量範囲(m/z)50〜2000にて測定した。
The GPC measurement of the phenol resins 1 to 4 was performed under the following conditions. 6 ml of the solvent tetrahydrofuran (THF) was added to 20 mg of the phenol resin 1 sample and sufficiently dissolved, and subjected to GPC measurement. The GPC system includes WATERS module W2695, Tosoh Corporation TSK GUARDCOLUMN HHR-L (diameter 6.0 mm, tube length 40 mm, guard column), Tosoh TSK-GEL GMHHR-L (diameter 7. 8 mm, tube length 30 mm, two polystyrene gel columns), and a differential refractive index (RI) detector W2414 manufactured by WATERS, in series, were used. The flow rate of the pump was 0.5 ml / min, the temperature in the column and the differential refractometer was 40 ° C., and measurement was performed by injecting the measurement solution from a 100 μl injector.
The FD-MS measurement of the phenol resin 1 was performed under the following conditions. After adding 1 g of the solvent dimethyl sulfoxide to 10 mg of the phenol resin 1 sample and dissolving it sufficiently, it was applied to the FD emitter and subjected to measurement. The FD-MS system uses an MS-FD15A manufactured by JEOL Ltd. as the ionization unit and an MS-700 model name double-focusing mass spectrometer manufactured by JEOL Ltd. as the detector. Measurement was performed at a detection mass range (m / z) of 50 to 2,000.

GPCの面積法による測定で得られる上記一般式(1)の「1≦m≦10」成分(A)と上記一般式(1)の「m=0」の成分(B)との成分比A/Bについては、下記の手順により算出した。
(1)フェノール樹脂1〜4のGPC測定を行う。
(2)フェノール樹脂3のチャート(図4)からm=0成分のピーク位置を確認する。
(3)フェノール樹脂4のチャート(図5)からn=0成分のピーク位置を確認する。
(4)フェノール樹脂1および2のGPCチャート上で、フェノール樹脂3または4に帰属されるピークと帰属されえないピークまたはショルダーを確認する。
(5)図2のFD/MSの分析結果から得られた分子量(M/Z)と(4)の各ピークまたはショルダーのポリスチレン換算分子量とを比較することにより、各ピーク・ショルダーの(n,m)を同定し、チャートの面積比から質量%を求める。
フェノール樹脂1〜3の成分比A/Bの結果を表1に示した。なお、実施例3,4の成分比A/Bについては、配合比と表のフェノール樹脂1および3の質量%から比例計算により算出して求めた。実施例と比較例の成分比A/Bは、表2および表3に配合比と併せて表記した。
なお、フェノール樹脂1および2のGPC測定において、分子量(m/z)が1108よりも大きい成分についてはピークの分離、詳細の解析が困難であった。そこで、ピーク面積の分離・同定が可能な「1≦m≦10かつn=1〜3」成分(a)と「m=0かつn=1〜3」の成分(b)の値から成分比a/bを計算し、これを表1〜3のa/b比の値として記載した。
Component ratio A between “1 ≦ m ≦ 10” component (A) of the above general formula (1) and component (B) of “m = 0” of the above general formula (1) obtained by measurement by the GPC area method / B was calculated by the following procedure.
(1) GPC measurement of phenol resins 1 to 4 is performed.
(2) The peak position of m = 0 component is confirmed from the chart of the phenol resin 3 (FIG. 4).
(3) The peak position of the n = 0 component is confirmed from the chart of the phenol resin 4 (FIG. 5).
(4) On the GPC chart of the phenol resins 1 and 2, the peak or shoulder that cannot be attributed to the peak attributed to the phenol resin 3 or 4 is confirmed.
(5) By comparing the molecular weight (M / Z) obtained from the FD / MS analysis result of FIG. 2 with the polystyrene equivalent molecular weight of each peak or shoulder of (4), (n, m) is identified, and mass% is obtained from the area ratio of the chart.
The results of the component ratio A / B of the phenol resins 1 to 3 are shown in Table 1. In addition, about component ratio A / B of Example 3, 4, it calculated by proportional calculation from the compounding ratio and the mass% of the phenol resins 1 and 3 of a table | surface, and calculated | required. The component ratio A / B in Examples and Comparative Examples is shown in Table 2 and Table 3 together with the compounding ratio.
In addition, in the GPC measurement of the phenol resins 1 and 2, it was difficult to separate the peaks and analyze the details of components having a molecular weight (m / z) larger than 1108. Therefore, the component ratio is determined from the values of the component (a) “1 ≦ m ≦ 10 and n = 1 to 3” (a) and the component (b) of “m = 0 and n = 1 to 3” that can separate and identify peak areas. a / b was calculated and described as a / b ratio value in Tables 1-3.

Figure 0005494137
Figure 0005494137

エポキシ樹脂は、以下のエポキシ樹脂1〜6を使用した。
エポキシ樹脂1: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(日本化薬(株)製、NC3000。エポキシ当量276、軟化点58℃、150℃におけるICI粘度1.11dPa・s)
エポキシ樹脂2:ビフェニル型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製、YX4000K、エポキシ当量185、軟化点107℃、150℃におけるICI粘度0.1dPa・s)
エポキシ樹脂3:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製
、YL6810、エポキシ当量172、軟化点45℃、軟化点107℃、150℃におけるICI粘度0.03dPa・s)
エポキシ樹脂4:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成(株)製、YSLV−80XY、エポキシ当量190、軟化点80℃、150℃におけるICI粘度0.03dPa・s。)
エポキシ樹脂5:フェノールアラルキル型エポキシ樹脂(三井化学(株)製、E−XLC−3L、エポキシ当量238、軟化点52℃、150℃におけるICI粘度1.20dPa・s。)
エポキシ樹脂6:オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC(株)製、N660。エポキシ当量210、軟化点62℃、150℃におけるICI粘度2.34dPa・s。)
無機充填剤としては、電気化学工業(株)製溶融球状シリカFB560(平均粒径30μm)100質量部、(株)アドマテックス製合成球状シリカSO−C2(平均粒径0.5μm)6.5質量部、(株)アドマテックス製合成球状シリカSO−C5(平均粒径30μm)7.5質量部のブレンドを使用した。
The following epoxy resins 1-6 were used for the epoxy resin.
Epoxy resin 1: phenol aralkyl type epoxy resin having a biphenylene skeleton (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., NC3000, epoxy equivalent 276, softening point 58 ° C., ICI viscosity 1.11 dPa · s at 150 ° C.)
Epoxy resin 2: biphenyl type epoxy resin (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., YX4000K, epoxy equivalent 185, softening point 107 ° C., ICI viscosity at 150 ° C. 0.1 dPa · s)
Epoxy resin 3: bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., YL6810, epoxy equivalent 172, softening point 45 ° C., softening point 107 ° C., ICI viscosity 0.03 dPa · s at 150 ° C.)
Epoxy resin 4: bisphenol F type epoxy resin (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., YSLV-80XY, epoxy equivalent 190, softening point 80 ° C., ICI viscosity 0.03 dPa · s at 150 ° C.)
Epoxy resin 5: Phenol aralkyl type epoxy resin (Mitsui Chemicals, E-XLC-3L, epoxy equivalent 238, softening point 52 ° C., ICI viscosity 1.20 dPa · s at 150 ° C.)
Epoxy resin 6: Orthocresol novolac type epoxy resin (manufactured by DIC Corporation, N660. Epoxy equivalent 210, softening point 62 ° C., ICI viscosity 2.150 dPa · s at 150 ° C.)
As the inorganic filler, 100 parts by mass of fused spherical silica FB560 (average particle size 30 μm) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., synthetic spherical silica SO-C2 (average particle size 0.5 μm) manufactured by Admatechs Co., Ltd. 6.5. A blend of 7.5 parts by mass of part by mass, synthetic spherical silica SO-C5 (average particle size 30 μm) manufactured by Admatechs Co., Ltd. was used.

硬化促進剤は、以下の硬化促進剤1〜4を使用した。
硬化促進剤1:下記式(11)で表される硬化促進剤

Figure 0005494137
The following hardening accelerators 1-4 were used for the hardening accelerator.
Curing accelerator 1: Curing accelerator represented by the following formula (11)
Figure 0005494137

硬化促進剤2:下記式(12)で表される硬化促進剤

Figure 0005494137
Curing accelerator 2: Curing accelerator represented by the following formula (12)
Figure 0005494137

硬化促進剤3:下記式(13)で表される硬化促進剤

Figure 0005494137
Curing accelerator 3: Curing accelerator represented by the following formula (13)
Figure 0005494137

硬化促進剤4:下記式(14)で表される硬化促進剤

Figure 0005494137
Curing accelerator 4: Curing accelerator represented by the following formula (14)
Figure 0005494137

化合物(E)は、下記式(15)で表される化合物(東京化成工業(株)製、2,3−ナフタレンジオール、純度98%)を使用した。

Figure 0005494137
As the compound (E), a compound represented by the following formula (15) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 2,3-naphthalenediol, purity 98%) was used.
Figure 0005494137

シランカップリング剤は、以下のシランカップリング剤1〜3を使用した。
シランカップリング剤1:γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、KBM−803)
シランカップリング剤2:γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、KBM−403)
シランカップリング剤3:N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、KBM−573)
着色剤は、三菱化学(株)製のカーボンブラック(MA600)を使用した。
離型剤は、日興ファイン(株)製のカルナバワックス(ニッコウカルナバ、融点83℃)を使用した。
As the silane coupling agent, the following silane coupling agents 1 to 3 were used.
Silane coupling agent 1: γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-803)
Silane coupling agent 2: γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-403)
Silane coupling agent 3: N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-573)
Carbon black (MA600) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation was used as the colorant.
As the release agent, carnauba wax (Nikko carnauba, melting point 83 ° C.) manufactured by Nikko Fine Co., Ltd. was used.

(実施例1)
以下の成分をミキサーにて常温で混合し、80℃〜100℃の加熱ロールで溶融混練し、その後冷却し、次いで粉砕して、半導体封止用樹脂組成物を得た。
フェノール樹脂2 4.21質量部
エポキシ樹脂1 8.79質量部
無機充填剤 86.00質量部
硬化促進剤1 0.40質量部
シランカップリング剤1 0.10質量部
シランカップリング剤2 0.05質量部
シランカップリング剤3 0.05質量部
着色剤 0.30質量部
離型剤 0.10質量部
得られた半導体封止用樹脂組成物を、以下の項目について評価した。評価結果を表2および表3に示す。
Example 1
The following components were mixed at room temperature with a mixer, melted and kneaded with a heating roll at 80 ° C. to 100 ° C., then cooled, and then pulverized to obtain a resin composition for semiconductor encapsulation.
Phenolic resin 2 4.21 parts by weight Epoxy resin 1 8.79 parts by weight Inorganic filler 86.00 parts by weight Curing accelerator 1 0.40 parts by weight Silane coupling agent 1 0.10 parts by weight Silane coupling agent 2 05 parts by mass Silane coupling agent 3 0.05 parts by mass Colorant 0.30 parts by mass Release agent 0.10 parts by mass The obtained resin composition for semiconductor encapsulation was evaluated for the following items. The evaluation results are shown in Table 2 and Table 3.

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秒の条件にて上記で得られた半導体封止用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である。
耐燃性:低圧トランスファー成形機(コータキ精機(株)製、KTS−30)を用いて、金型温度175℃、注入時間15秒、硬化時間120秒、注入圧力9.8MPaの条件で、半導体封止用樹脂組成物を注入成形して、3.2mm厚の耐燃試験片を作製した。得られた試験片について、UL94垂直法の規格に則り耐燃試験を行った。表には、Fmax、ΣFおよび判定後の耐燃ランクを示した。上記で得られた半導体封止用樹脂組成物は、Fmax:7秒、ΣF:24秒、耐燃ランク:V−0と良好な耐燃性を示した。
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 resin composition for semiconductor encapsulation obtained above 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.
Flame resistance: using a low-pressure transfer molding machine (KTS-30, manufactured by Kotaki Seiki Co., Ltd.) under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection time of 15 seconds, a curing time of 120 seconds, and an injection pressure of 9.8 MPa. A stop resin composition was injection molded to produce a 3.2 mm thick flame resistant test piece. About the obtained test piece, the flame resistance test was done according to the specification of UL94 vertical method. The table shows Fmax, ΣF and the fire resistance rank after the determination. The resin composition for semiconductor encapsulation obtained above showed good flame resistance such as Fmax: 7 seconds, ΣF: 24 seconds, and fire resistance rank: V-0.

連続成形性:上記で得られた半導体封止用樹脂組成物をロータリー式打錠機にて、重量7.5g、サイズφ16mm打錠型に装填し、打錠圧力600Paにて打錠してタブレットを得た。タブレットはタブレット供給マガジンに装填し、成形装置内部にセットした。低圧トランスファー自動成形機(サイネックス(株)製、SY−COMP)を用いて、金型温度175℃、注入圧力9.8MPa、硬化時間60秒の条件で、半導体封止用樹脂組成物のタブレットによりシリコンチップなどを封止して208ピンQFP(Cu製リードフレーム、パッケージ外寸:28mm×28mm×3.2mm厚、パッドサイズ:15.5mm×15.5mm、チップサイズ15.0mm×15.0mm×0.35mm厚)の半導体装置を得る成形を、連続で300ショットまで行った。この際、25ショット毎に半導体装置の成形状態(未充填の有無)を確認し、最初に未充填が確認できたショット数を表に記載した。成形は、上記で得られた半導体封止用樹脂組成物は、300ショット以上と良好な連続成形性を示した。   Continuous moldability: The resin composition for semiconductor encapsulation obtained above was loaded into a tableting mold having a weight of 7.5 g and a size of φ16 mm using a rotary tableting machine, and tableted at a tableting pressure of 600 Pa. Got. The tablet was loaded into a tablet supply magazine and set inside the molding apparatus. Using a low-pressure transfer automatic molding machine (SY-COMP, manufactured by Cynex Co., Ltd.), under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 9.8 MPa and a curing time of 60 seconds, 208 pin QFP (Cu lead frame, package outside dimensions: 28mm x 28mm x 3.2mm thickness, pad size: 15.5mm x 15.5mm, chip size 15.0mm x 15.0mm) Molding to obtain a semiconductor device with a thickness of × 0.35 mm was continuously performed up to 300 shots. At this time, the molding state (whether or not unfilled) of the semiconductor device was confirmed every 25 shots, and the number of shots in which unfilling could be confirmed first was listed in the table. As for molding, the resin composition for semiconductor encapsulation obtained above showed a good continuous moldability of 300 shots or more.

耐半田性試験1:低圧トランスファー成形機(第一精工(株)製、GP−ELF)を用いて、金型温度180℃、注入圧力7.4MPa、硬化時間120秒間の条件で、半導体封止用樹脂組成物を注入して半導体素子(シリコンチップ)が搭載されたリードフレームなどを封止成形し、80pQFP(Cu製リードフレーム、サイズは14×20mm×厚さ2.00mm、半導体素子は7×7mm×厚さ0.35mm、半導体素子とリードフレームのインナーリード部とは25μm径の金線でボンディングされている。)なる半導体装置を作製した。ポストキュアとして175℃で4時間加熱処理した半導体装置6個を、85℃、相対湿度60%で168時間処理した後、IRリフロー処理(260℃、JEDEC・Level2条件に従う)を行った。これらの半導体装置内部の剥離およびクラックの有無を超音波探傷装置(日立建機ファインテック製、mi−scope10)で観察し、剥離またはクラックのいずれか一方でも発生したものを不良とした。不良半導体装置の個数がn個であるとき、n/6と表示した。上記で得られた半導体封止用樹脂組成物は0/6と良好な信頼性を示した。
耐半田性試験2:上述の耐半田性試験1におけるポストキュア後の処理条件を85℃、相対湿度85%で168時間処理とした以外は、耐半田性試験1と同様に試験を実施した。上記で得られた半導体封止用樹脂組成物を用いて作製した半導体装置は0/6と良好な信頼性を示した。
Solder resistance test 1: Using a low-pressure transfer molding machine (GP-ELF, manufactured by Daiichi Seiko Co., Ltd.) under conditions of a mold temperature of 180 ° C., an injection pressure of 7.4 MPa, and a curing time of 120 seconds. A lead frame on which a semiconductor element (silicon chip) is mounted is molded by injecting a resin composition for use, and 80 pQFP (Cu lead frame, size: 14 × 20 mm × thickness: 2.00 mm, semiconductor element: 7 A semiconductor device having a size of 7 mm × thickness 0.35 mm, and a semiconductor element and an inner lead portion of a lead frame are bonded with a gold wire having a diameter of 25 μm) was manufactured. Six semiconductor devices heat treated at 175 ° C. for 4 hours as post-cure were treated for 168 hours at 85 ° C. and 60% relative humidity, and then IR reflow treatment (260 ° C., in accordance with JEDEC Level 2 conditions) was performed. The presence or absence of peeling and cracks inside these semiconductor devices was observed with an ultrasonic flaw detector (manufactured by Hitachi Construction Machinery Finetech Co., Ltd., mi-scope 10), and the occurrence of either peeling or cracking was regarded as defective. When the number of defective semiconductor devices is n, n / 6 is displayed. The semiconductor sealing resin composition obtained above showed a good reliability of 0/6.
Solder resistance test 2: A test was performed in the same manner as the solder resistance test 1 except that the post-cure processing conditions in the above-described solder resistance test 1 were set at 85 ° C. and a relative humidity of 85% for 168 hours. The semiconductor device produced using the resin composition for semiconductor encapsulation obtained above showed a good reliability of 0/6.

実施例2〜14、比較例1〜4
表2、表3の配合に従い、実施例1と同様にして半導体封止用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2、表3に示す。
Examples 2-14, Comparative Examples 1-4
According to the formulations in Tables 2 and 3, a semiconductor sealing 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 Tables 2 and 3.

Figure 0005494137
Figure 0005494137

Figure 0005494137
Figure 0005494137

実施例1〜14は、一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂と、エポキシ樹脂と、無機充填剤とを含む半導体封止用樹脂組成物であり、一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂の種類や配合割合を変更したもの、エポキシ樹脂の種類を変更したもの、硬化促進剤の種類を変更したもの、または化合物(E)を配合したものを含むものである。
いずれにおいても、流動性(スパイラルフロー)、耐燃性、耐半田性、および連続成形性のバランスに優れた結果が得られた。一方、一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂を含まない比較例1〜4においては、耐燃性、耐半田性、および連続成形性も劣る結果となった。
Examples 1-14 are the resin composition for semiconductor sealing containing the phenol resin containing the structure represented by General formula (1), an epoxy resin, and an inorganic filler, and are represented by General formula (1). It includes those in which the type and blending ratio of the phenol resin containing the structure to be changed, those in which the type of epoxy resin is changed, those in which the type of curing accelerator is changed, and those in which compound (E) is blended are included.
In any case, excellent results were obtained in the balance of fluidity (spiral flow), flame resistance, solder resistance, and continuous formability. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4 that did not contain the phenol resin containing the structure represented by the general formula (1), the flame resistance, the solder resistance, and the continuous moldability were inferior.

本発明に従うと、良好な耐燃性および耐半田性を有するとともに、流動性と連続成形性に優れ、低コストで製造できる、半導体封止用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, a resin composition for semiconductor encapsulation can be obtained which has good flame resistance and solder resistance, is excellent in fluidity and continuous moldability, and can be produced at low cost. Suitable for use.

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 半導体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 semiconductor sealing

Claims (9)

下記一般式(1):
Figure 0005494137

(一般式(1)において、R1およびR3は、互いに独立して、水素原子、または炭素数1〜10の炭化水素基であり、R2は、互いに独立して、水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、水酸基であり、aは0〜3の整数、bおよびcは0〜4の整数、mは0〜10の整数でありm≦1の成分を含み、nは0〜10の整数である。)
で表される構造を含むフェノール樹脂と、
エポキシ樹脂と、
無機充填剤と、
を含
ゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で得られる前記一般式(1)の「1≦m≦10かつn=1〜3」成分(a)とゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で得られる前記一般式(1)の「m=0かつn=1〜3」の成分(b)との比a/bが0.05以上0.55以下である、
ことを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
The following general formula (1):
Figure 0005494137

(In General Formula (1), R 1 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 is independently a hydrogen atom or carbon number 1 to 10. A is an integer of 0 to 3, b and c are integers of 0 to 4, m is an integer of 0 to 10 and includes a component of m ≦ 1, and n is 0 to 10. (It is an integer.)
A phenolic resin having a structure represented by:
Epoxy resin,
An inorganic filler;
Only including,
Obtained by the area method of the gel permeation chromatograph “1 ≦ m ≦ 10 and n = 1 to 3” of the general formula (1) obtained by the area method of the gel permeation chromatograph and the gel permeation chromatograph. The ratio a / b with the component (b) of “m = 0 and n = 1-3” of the general formula (1) is 0.05 or more and 0.55 or less.
A resin composition for encapsulating a semiconductor.
前記一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂が、1≦m≦10のフェノール樹脂とm=0のフェノール樹脂とを含むことを特徴とする請求項1記載の半導体封止用樹脂組成物。   2. The resin for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the phenol resin including the structure represented by the general formula (1) includes a phenol resin of 1 ≦ m ≦ 10 and a phenol resin of m = 0. Composition. ゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で得られる前記一般式(1)の「1≦m≦10」成分(A)とゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で得られる前記一般式(1)の「m=0」の成分(B)との成分比A/Bが0.05以上1.5以下である、請求項1または2に記載の半導体封止用樹脂組成物。   “1 ≦ m ≦ 10” component (A) of the general formula (1) obtained by measurement by the gel permeation chromatographic area method and the general formula (1) obtained by measurement by the gel permeation chromatographic area method 3) The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the component ratio A / B with the component (B) of “m = 0” is from 0.05 to 1.5. 前記一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂が、ゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で得られる「n=0」成分を含むものである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物。   The phenol resin including the structure represented by the general formula (1) includes an “n = 0” component obtained by measurement by an area method of a gel permeation chromatograph. The resin composition for semiconductor encapsulation as described in 2. 前記一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂の、ゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で得られる「n=0」成分の含有量が、全硬化剤に対して30質量%以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物。  The content of the “n = 0” component obtained by measurement by the gel permeation chromatographic area method of the phenol resin containing the structure represented by the general formula (1) is 30% by mass with respect to the total curing agent. The resin composition for semiconductor sealing of any one of Claims 1-4 which is the following. 前記一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂の、ゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で得られる「n=1」成分と「n=2」成分の合計量が、上記一般式(1)で表される構造を含むフェノール樹脂全量に対して30質量%以上である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物。  The total amount of the “n = 1” component and the “n = 2” component obtained by measurement by the gel permeation chromatograph area method of the phenol resin containing the structure represented by the general formula (1) is The resin composition for semiconductor sealing of any one of Claims 1-5 which is 30 mass% or more with respect to the phenol resin whole quantity containing the structure represented by Formula (1). 硬化促進剤をさらに含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物。 The semiconductor sealing resin composition according to any one of claims 1 to 6 , further comprising a curing accelerator. 前記硬化促進剤は、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、およびホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物から選択される少なくとも1種を含む、請求項に記載の半導体封止用樹脂組成物。 The curing accelerator tetrasubstituted phosphonium compounds, phosphobetaine compound, an adduct of a phosphine compound and a quinone compound, and at least one selected from the adduct of a phosphonium compound and a silane compound, according to claim 7 A semiconductor sealing resin composition. 半導体素子を、請求項1〜のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物で封止して得られる、ことを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device obtained by sealing a semiconductor element with the resin composition for sealing a semiconductor according to any one of claims 1 to 8 .
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JP5565081B2 (en) * 2009-09-16 2014-08-06 住友ベークライト株式会社 Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
JP5573343B2 (en) * 2009-09-16 2014-08-20 住友ベークライト株式会社 Semiconductor sealing resin composition and semiconductor device
EP3012274B1 (en) * 2013-06-18 2019-10-23 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Aromatic hydrocarbon formaldehyde resin, modified aromatic hydrocarbon formaldehyde resin, and epoxy resin, and method for producing said resins
WO2014203868A1 (en) * 2013-06-18 2014-12-24 三菱瓦斯化学株式会社 Aromatic hydrocarbon formaldehyde resin, modified aromatic hydrocarbon formaldehyde resin, and epoxy resin, and method for producing said resins
JP6423316B2 (en) * 2014-07-04 2018-11-14 群栄化学工業株式会社 New aldehyde-containing resin
JP6555975B2 (en) * 2015-08-07 2019-08-07 群栄化学工業株式会社 New imine group-containing resin

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0211618A (en) * 1988-06-29 1990-01-16 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Epoxy resin composition for semiconductor sealing
JPH0211617A (en) * 1988-06-29 1990-01-16 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Epoxy resin composition
JP2001164091A (en) * 1999-12-13 2001-06-19 Japan Epoxy Resin Kk Epoxy resin composition
JP2002053643A (en) * 2000-08-10 2002-02-19 Sumikin Chemical Co Ltd Curing agent for epoxy resin and semiconductor sealing composition containing the agent

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