JP6389382B2 - Semiconductor encapsulating resin sheet and resin encapsulating semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体封止用樹脂シート、及びこれを用いた樹脂封止型半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor sealing resin sheet and a resin sealing semiconductor device using the same.

電子機器に用いられる電子部品として、半導体素子を樹脂封止して得られた半導体パッケージがある。従来、この半導体パッケージは、固形のエポキシ樹脂封止材のトランスファー成形により一般に製造されている。一方、近年、電子機器の小型化、軽量化に伴い、電子部品の配線基板への高密度実装が要求されるようになり、半導体パッケージにおいても小型化、薄型化、軽量化が進められている。
具体的には、LOC(Lead on Chip)やQFP(Quad Flat Package)、より小型化、軽量化したCSP(Chip Size Package)、BGA(Ball Grid Array)等の半導体パッケージが開発されている。さらに最近では、半導体素子の回路面を配線基板側に向けて搭載する、いわゆるフェイスダウン型パッケージのフリップチップやウエハレベルCSP等も開発されてきている。
As an electronic component used for an electronic device, there is a semiconductor package obtained by resin-sealing a semiconductor element. Conventionally, this semiconductor package is generally manufactured by transfer molding of a solid epoxy resin sealing material. On the other hand, with recent downsizing and weight reduction of electronic devices, high-density mounting of electronic components on a wiring board has been required, and semiconductor packages are also being reduced in size, thickness, and weight. .
Specifically, semiconductor packages such as LOC (Lead on Chip), QFP (Quad Flat Package), smaller and lighter CSP (Chip Size Package), and BGA (Ball Grid Array) have been developed. More recently, flip-chips of a so-called face-down type package, a wafer level CSP, and the like have been developed in which the circuit surface of a semiconductor element is mounted facing the wiring board side.

このように半導体パッケージの薄型化等の進展に伴い、従来のトランスファー成形では対応できない場合が生じてきた。すなわち、例えば、半導体パッケージが薄くなると、硬化後の特性等を考慮して配合している無機充填剤の封止材中の割合が多くなるため、トランスファー成形時の封止材の溶融粘度が高くなり充填性が低下する。その結果、充填不良、成形物中のボイドの残存、ワイヤ流れ(ボンンディングワイヤの変形・破損)及びステージシフトの増大等が生じ、成形品の品質が低下する。   As described above, with the progress of thinning of the semiconductor package and the like, there are cases where conventional transfer molding cannot cope. That is, for example, when the semiconductor package is thinned, the proportion of the inorganic filler compounded in consideration of the characteristics after curing, etc. in the sealing material increases, so the melt viscosity of the sealing material during transfer molding is high. As a result, the filling property is lowered. As a result, defective filling, residual voids in the molded product, wire flow (bonding wire deformation / damage), increased stage shift, and the like occur, and the quality of the molded product decreases.

そこで、トランスファ成形に代わる封止方法として、コンプレッション(圧縮)成形法の適用が検討され、これに用いるシート状の封止材料が種々提案されている。例えば、特許文献1には、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化触媒(または硬化促進剤)及び無機フィラーを含有するエポキシ樹脂組成物からなる樹脂シートを複数枚積層し加熱圧着した封止用樹脂シートが開示されている。また、特許文献2には、70〜150℃で軟化または溶融する熱硬化性樹脂組成物からなる厚さ3.0mm以下のシート状の封止材料が開示されている。   Therefore, application of a compression (compression) molding method has been studied as a sealing method instead of transfer molding, and various sheet-like sealing materials used for this have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a sealing resin sheet obtained by laminating a plurality of resin sheets made of an epoxy resin composition containing an epoxy resin, a curing agent, a curing catalyst (or a curing accelerator), and an inorganic filler, and thermocompression bonding. It is disclosed. Patent Document 2 discloses a sheet-like sealing material having a thickness of 3.0 mm or less made of a thermosetting resin composition that is softened or melted at 70 to 150 ° C.

しかしながら、前者の封止用樹脂シートは、パッケージやウエハサイズが大きくなると、成形品に反りが発生するという問題があった(この問題は、例えば、シリカ等の無機充填剤を多量に配合することで改善し得るが、その場合、溶融粘度の増大により、前述したような充填不良等の問題が生ずる)。一方、後者は大サイズのパッケージ等にも十分対応できるものの、より薄型化を図るために、シート厚さを0.5mm程度まで薄くすると、割れやすくなり、また金型への搬入が困難になるなど、取り扱い性の点で課題を生じた。   However, the former resin sheet for sealing has a problem that warpage occurs in the molded product when the package or wafer size is increased (this problem is caused by adding a large amount of an inorganic filler such as silica, for example). However, in this case, the increase in melt viscosity causes problems such as poor filling as described above). On the other hand, although the latter can sufficiently cope with a large-sized package or the like, if the sheet thickness is reduced to about 0.5 mm in order to reduce the thickness, it becomes easy to break and it is difficult to carry it into the mold. There was a problem in terms of handling.

特開平8−73621号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-73621 特開2006−216899号公報JP 2006-216899 A

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、厚さが薄くなっても取り扱い性や成形性が良好で、かつ長期に亘って柔軟性が保持され、これを用いてコンプレッション成形法により半導体素子を効率よく、かつ良好に封止できる半導体封止用樹脂シート、及びそのような半導体封止用樹脂シートを用いて封止された高品質で高い信頼性を備えた樹脂封止型半導体装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and even when the thickness is reduced, the handleability and formability are good, and the flexibility is maintained over a long period of time. Resin sheet for semiconductor encapsulation capable of efficiently and satisfactorily sealing semiconductor elements by a compression molding method, and high quality and highly reliable resin sealed using such a resin sheet for semiconductor encapsulation An object of the present invention is to provide a sealed semiconductor device.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、結晶性エポキシ樹脂に特定の分散剤を併用することにより、厚さが薄くなっても取り扱い性及び成形性が良好であるとともに、長期に亘って柔軟性が保持される半導体封止用樹脂シートが得られることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have used a specific dispersant in combination with a crystalline epoxy resin, and thus handleability and moldability are good even when the thickness is reduced. In addition, the inventors have found that a resin sheet for semiconductor encapsulation that retains flexibility over a long period of time can be obtained, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の一態様に係る半導体封止用樹脂シートは、(A)結晶性エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂硬化剤、(C)硬化促進剤、(D)無機充填剤、及び(E)高分子カチオン系分散剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であって、前記高分子カチオン系分散剤が、ポリアミンを主鎖とする炭化水素系グラフト共重合体からなる高分子カチオン系分散剤であるエポキシ樹脂組成物をシート状に成形してなることを特徴としている。 That is, the resin sheet for encapsulating a semiconductor according to one embodiment of the present invention includes (A) an epoxy resin containing a crystalline epoxy resin, (B) a phenol resin curing agent, (C) a curing accelerator, and (D) an inorganic filler. And (E) an epoxy resin composition comprising a polymeric cationic dispersant as an essential component, wherein the polymeric cationic dispersant is a polymer comprising a hydrocarbon-based graft copolymer having a polyamine as a main chain. It is characterized by being formed into a sheet of an epoxy resin composition which is a cationic dispersant .

また、本発明の他の態様に係る樹脂封止型半導体装置は、上記半導体封止用樹脂シートを用いてコンプレッション成形により半導体素子を封止してなることを特徴としている。   A resin-encapsulated semiconductor device according to another aspect of the present invention is characterized in that a semiconductor element is encapsulated by compression molding using the above-described resin sheet for encapsulating a semiconductor.

本発明によれば、取り扱い性及び成形性が良好で、かつ長期に亘って柔軟性が保持され、これを用いてコンプレッション成形法により半導体素子を効率よく、かつ良好に封止できる半導体封止用樹脂シート、並びにそのような半導体封止用樹脂シートを封止された高品質で高い信頼性を備えた樹脂封止型半導体装置を得ることができる。   According to the present invention, the handling and moldability are good and the flexibility is maintained over a long period of time. By using this, the semiconductor element can be efficiently and satisfactorily sealed by the compression molding method. A resin sheet and a resin-encapsulated semiconductor device having such a high-quality and high reliability that is sealed with such a semiconductor-encapsulating resin sheet can be obtained.

以下、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

まず、本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物の各成分について説明する。
本発明に用いる(A)成分のエポキシ樹脂は、結晶性エポキシ樹脂を含むものである。結晶性エポキシ樹脂は、結晶性を有するエポキシ樹脂であれば、分子構造、分子量等に制限されることなく用いることができるが、なかでも、常温で結晶性を有するビフェニル型エポキシ樹脂が好ましい。なお、ビフェニル型エポキシ樹脂は、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂であるが、本発明におけるビフェニル骨格には、ビフェニル環のうち少なくとも一方の芳香族環を水素添加してなるものも含まれる。
ビフェニル型エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、4,4’−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3’,5,5’−テトラメチルビフェニル、エピクロルヒドリンと4,4’−ビフェノール、または4,4’−(3,3’,5,5’−テトラメチル)ビフェノールのようなビフェノール化合物とを反応させて得られるエポキシ樹脂等が挙げられる。これらのなかでも、4,4’−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3’,5,5’−テトラメチルビフェニル、4,4’−(3,3’,5,5’−テトラメチル)ビフェニルのグリシジルエーテルが好ましい。ビフェニル型エポキシ樹脂は1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
First, each component of the epoxy resin composition used in the present invention will be described.
The epoxy resin of component (A) used in the present invention includes a crystalline epoxy resin. The crystalline epoxy resin can be used as long as it is an epoxy resin having crystallinity without being limited by the molecular structure, molecular weight, etc. Among them, a biphenyl type epoxy resin having crystallinity at normal temperature is preferable. The biphenyl type epoxy resin is an epoxy resin having a biphenyl skeleton, but the biphenyl skeleton in the present invention includes those obtained by hydrogenating at least one aromatic ring among the biphenyl rings.
Specific examples of the biphenyl type epoxy resin include, for example, 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxy) biphenyl, 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3 ′, 5, Epoxy obtained by reacting 5′-tetramethylbiphenyl, epichlorohydrin and a biphenol compound such as 4,4′-biphenol or 4,4 ′-(3,3 ′, 5,5′-tetramethyl) biphenol Examples thereof include resins. Among these, 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3 ′, 5,5′-tetramethylbiphenyl, 4,4 ′-(3,3 ′, 5,5′- Tetramethyl) biphenyl glycidyl ether is preferred. A biphenyl type epoxy resin may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.

ビフェニル型エポキシ樹脂として使用される市販品を例示すると、例えば、三菱化学(株)製のYX−4000(エポキシ当量185、融点105℃)、同YX−4000K(エポキシ当量185、融点105℃)、同YX−4000H(エポキシ当量193、融点105℃)、同YL−6121H(エポキシ当量172、融点105℃)(以上、いずれも商品名)等が挙げられる。   Examples of commercially available products used as the biphenyl type epoxy resin include, for example, YX-4000 (epoxy equivalent 185, melting point 105 ° C.), YX-4000K (epoxy equivalent 185, melting point 105 ° C.) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, YX-4000H (epoxy equivalent 193, melting point 105 ° C.), YL-6121H (epoxy equivalent 172, melting point 105 ° C.) (all are trade names), and the like.

結晶性エポキシ樹脂、特にビフェニル型エポキシ樹脂の使用により、後述する(D)成分の無機充填剤を高充填しても組成物の溶融粘度を好適な範囲に維持しやすくすることができ、さらに耐熱性に優れた半導体封止用樹脂シートを得ることができる。   By using a crystalline epoxy resin, particularly a biphenyl type epoxy resin, it is possible to easily maintain the melt viscosity of the composition within a suitable range even if the inorganic filler of the component (D) described later is highly filled, and further heat resistance. The resin sheet for semiconductor sealing excellent in property can be obtained.

本発明においては、ビフェニルエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂の1種以上を、結晶性、非結晶性に拘わらず、本発明の効果を阻害しない範囲で配合することができる。ビフェニル型エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂等の複素環型エポキシ樹脂、スチルベン型二官能エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ樹脂、縮合環芳香族炭化水素変性エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂等が挙げられる。   In the present invention, one or more epoxy resins other than the biphenyl epoxy resin can be blended within a range that does not impair the effects of the present invention regardless of crystallinity and non-crystallinity. Examples of epoxy resins other than biphenyl type epoxy resins include cresol novolac type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol S type epoxy resins, dicyclopentadiene type epoxy resins, Heterocyclic epoxy resins such as triphenolmethane type epoxy resins and triazine nucleus-containing epoxy resins, stilbene type bifunctional epoxy compounds, naphthalene type epoxy resins, condensed ring aromatic hydrocarbon modified epoxy resins, alicyclic type epoxy resins, etc. It is done.

本発明に用いられる(B)成分のフェノール樹脂硬化剤としては、上記(A)成分のエポキシ樹脂中のエポキシ基と反応し得るフェノール性水酸基を分子中に2個以上有するものであれば、特に制限されることなく使用される。具体的には、フェノール、アルキルフェノール等のフェノール類とホルムアルデヒドまたはパラホルムアルデヒドを反応させて得られる、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、これらのノボラック型フェノール樹脂をエポキシ化またはブチル化した変性ノボラック型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、パラキシレン変性フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリフェノールアルカン型フェノール樹脂、多官能型フェノール樹脂等が使用される。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。   As the phenol resin curing agent of component (B) used in the present invention, as long as it has two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule that can react with the epoxy group in the epoxy resin of component (A), Used without limitation. Specifically, phenol novolac resins, cresol novolac resins and other novolac phenol resins obtained by reacting phenols such as phenol and alkylphenol with formaldehyde or paraformaldehyde, and epoxidizing or butylated these novolac phenol resins. Modified novolac type phenol resins, dicyclopentadiene modified phenol resins, paraxylene modified phenol resins, phenol aralkyl resins, naphthol aralkyl resins, triphenol alkane type phenol resins, polyfunctional type phenol resins and the like are used. These may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.

この(B)成分のフェノール樹脂硬化剤の配合量は、上記(A)成分のエポキシ樹脂が有するエポキシ基数(a)に対する(B)成分のフェノール樹脂硬化剤が有するフェノール性水酸基数(b)の比(b)/(a)が0.3以上1.5以下となる範囲が好ましく、0.5以上1.2以下となる範囲がより好ましい。比(b)/(a)が0.3未満では、硬化物の耐湿信頼性が低下し、逆に1.5を超えると、硬化物の強度が低下する。   The blending amount of the (B) component phenolic resin curing agent is the number of phenolic hydroxyl groups (b) of the (B) component phenolic resin curing agent with respect to the epoxy group number (a) of the (A) component epoxy resin. A range in which the ratio (b) / (a) is 0.3 to 1.5 is preferable, and a range in which the ratio (b) / (a) is 0.5 to 1.2 is more preferable. When the ratio (b) / (a) is less than 0.3, the moisture resistance reliability of the cured product is lowered. Conversely, when the ratio (b) / (a) is more than 1.5, the strength of the cured product is lowered.

本発明に用いられる(C)成分の硬化促進剤は、(A)成分の結晶性エポキシ樹脂と(B)成分のフェノール樹脂硬化剤の硬化反応を促進するものであれば、特に制限されることなく使用される。具体例としては、イミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−エチルイミダゾール、2−フェニル−4−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニル−4,5−ジ(シアノエトキシ)メチルイミダゾール、1−ドデシル−2−メチル−3−ベンジルイミダゾリウムクロライド、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール塩酸塩、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2′−メチルイミダゾリル−(1′)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2′−ウンデシルイミダゾリル−(1′)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2′−エチル−4′−メチルイミダゾリル−(1′)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2′−メチルイミダゾリル−(1′)]−エチル−s−トリアジン、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾリン等のイミダゾール類;1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7(DBU)、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノネン、5,6−ジブチルアミノ−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7等のジアザビシクロ化合物及びこれらの塩;トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の三級アミン類;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、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ(p‐メチルフェニル)ホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、ジブチルフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ビス(ジフェニルホスフィノ)メタン、1,2‐ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン等の有機ホスフィン化合物;テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィントリフェニルボラン等のテトラ‐またはトリフェニルボロン塩等が挙げられる。これらのなかでも、流動性及び成形性が良好であるという観点から、イミダゾール類が好ましい。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。   The (C) component curing accelerator used in the present invention is particularly limited as long as it accelerates the curing reaction of the (A) component crystalline epoxy resin and the (B) component phenol resin curing agent. Used without. Specific examples include imidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-isopropylimidazole, 2-undecylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2- Phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 4-methylimidazole, 4-ethylimidazole, 2-phenyl-4-hydroxymethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-undecylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phen Ruimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2- Undecylimidazolium trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenyl-4,5-di (cyanoethoxy) methylimidazole, 1-dodecyl-2-methyl-3-benzylimidazolium chloride, 1-benzyl-2-phenyl Imidazole hydrochloride, 1-benzyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino- 6- [2'-Undecylimidazolyl- (1 ')]-d Ru-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'- Imidazoles such as methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-methylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazoline; 1,8-diazabicyclo [5, Diazabicyclo such as 4,0] undecene-7 (DBU), 1,5-diazabicyclo [4,3,0] nonene, 5,6-dibutylamino-1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7 Compounds and salts thereof; triethylamine, triethylenediamine, benzyldimethylamine, α-methylbenzyldimethylamine, trieta Tertiary amines such as allamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethylaminomethyl) phenol; trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, diphenylphosphine, triphenylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, tri (nonylphenyl) Organic phosphine compounds such as phosphine, methyldiphenylphosphine, dibutylphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, bis (diphenylphosphino) methane, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane; tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, triphenylphosphinetetra Examples thereof include tetra- or triphenylboron salts such as phenyl borate and triphenylphosphine triphenylborane. Among these, imidazoles are preferable from the viewpoint of good fluidity and moldability. These may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.

この(C)成分の硬化促進剤の配合量は、組成物全体に対し、0.1〜5質量%の範囲が好ましい。配合量が0.1質量%未満では、硬化性の促進にあまり効果がなく、逆に5質量%を超えると、成形品の耐湿信頼性が低下するおそれがある。   The blending amount of this component (C) curing accelerator is preferably in the range of 0.1 to 5 mass% with respect to the entire composition. If the blending amount is less than 0.1% by mass, the curability is not very effective. On the contrary, if it exceeds 5% by mass, the moisture resistance reliability of the molded product may be lowered.

本発明に用いられる(D)成分の無機充填剤は、この種の樹脂組成物に一般に使用されているものであれば、特に制限されることなく使用することができる。その具体例としては、例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、破砕シリカ、合成シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウムなどの酸化物粉末、水酸アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの水酸化物粉末、窒化ホウ素、窒化アルミ、窒化ケイ素などの窒化物粉末などが挙げられる。これらの無機充填剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   The inorganic filler of component (D) used in the present invention can be used without particular limitation as long as it is generally used in this type of resin composition. Specific examples thereof include, for example, fused silica, crystalline silica, crushed silica, synthetic silica, alumina, titanium oxide, oxide powder such as magnesium oxide, hydroxide powder such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, boron nitride, Examples thereof include nitride powders such as aluminum nitride and silicon nitride. These inorganic fillers may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.

(D)成分の無機充填剤としては、半導体封止用樹脂シートの取り扱い性や成形性を高める観点からは、なかでもシリカ粉末が好ましく、溶融シリカが特に好ましい。溶融シリカ以外のシリカを使用する場合、その割合はシリカ粉末全体の30質量%未満とすることが好ましい。これらのシリカ粉末は、平均粒径が0.5〜40μmであることが好ましく、5〜30μmであることがより好ましく、また、最大粒径が105μm以下であることが好ましい。平均粒径が0.5μm未満では、樹脂組成物の流動性が低下し、成形性が損なわれるおそれがある。一方、平均粒径が40μmを超えると、成形品に反りが発生したり、寸法精度が低下したりするおそれがある。また、最大粒径が105μmを超えると、成形性が低下するおそれがある。なお、シリカ粉末の平均粒径は、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置により求めることができ、平均粒径は、同装置で測定された粒度分布において積算体積が50%になる粒径(d50)である。   (D) As an inorganic filler of a component, a silica powder is especially preferable from a viewpoint which improves the handleability and moldability of the resin sheet for semiconductor sealing, and fused silica is especially preferable. When silica other than fused silica is used, the proportion is preferably less than 30% by mass of the entire silica powder. These silica powders preferably have an average particle size of 0.5 to 40 μm, more preferably 5 to 30 μm, and a maximum particle size of 105 μm or less. When the average particle size is less than 0.5 μm, the fluidity of the resin composition is lowered and the moldability may be impaired. On the other hand, if the average particle diameter exceeds 40 μm, the molded product may be warped or the dimensional accuracy may be reduced. On the other hand, if the maximum particle size exceeds 105 μm, the moldability may be reduced. The average particle size of the silica powder can be determined by, for example, a laser diffraction particle size distribution measuring device, and the average particle size is a particle size (d50) in which the integrated volume is 50% in the particle size distribution measured by the same device. ).

(D)成分の無機充填剤の配合量は、組成物全体に対し、70〜92質量%の範囲が好ましく、75〜90質量%の範囲がより好ましい。70質量%未満では、線膨張係数が増大して、成形品の寸法精度、耐湿性、機械的強度等が低下し、また、95質量%を超えると、半導体封止用樹脂シートが割れやすくなる。また、溶融粘度が増大して流動性が低下するととともに、成形性が低下するおそれがある。   (D) The compounding quantity of the inorganic filler of a component has the preferable range of 70-92 mass% with respect to the whole composition, and the range of 75-90 mass% is more preferable. If it is less than 70% by mass, the coefficient of linear expansion increases and the dimensional accuracy, moisture resistance, mechanical strength, etc. of the molded product is reduced. If it exceeds 95% by mass, the resin sheet for semiconductor encapsulation tends to break. . In addition, the melt viscosity increases and the fluidity decreases, and the moldability may decrease.

本発明に用いられる(E)成分の高分子カチオン系分散剤としては、ポリカルボン酸またはポリアミンを主骨格とするものが挙げられる。ポリアミンを主骨格とするものが特に好ましい。ポリアミンを主骨格とする高分子カチオン系分散剤の市販品を例示すると、例えば、クローダジャパン(株)製のKD−1(商品名)が挙げられる。また、ポリカルボン酸を主骨格とする高分子カチオン系分散剤の市販品を例示すると、例えば、クローダジャパン(株)製のKD−9(商品名)が挙げられる。高分子カチオン系分散剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   Examples of the polymer cationic dispersant (E) used in the present invention include those having a main skeleton of polycarboxylic acid or polyamine. Those having polyamine as the main skeleton are particularly preferred. Examples of commercially available polymer cationic dispersants having polyamine as the main skeleton include KD-1 (trade name) manufactured by Croda Japan Co., Ltd. Moreover, when the commercial item of the polymeric cation type | system | group dispersing agent which uses polycarboxylic acid as a main skeleton is illustrated, KD-9 (brand name) by a Croda Japan Co., Ltd. will be mentioned, for example. One type of polymeric cationic dispersant may be used alone, or two or more types may be mixed and used.

高分子カチオン系分散剤を(A)成分の結晶性エポキシ樹脂とともに使用することにより、(D)成分の無機充填剤を高充填した際の組成物の溶融粘度を好適な範囲に維持することがより容易になり、また半導体封止用樹脂シートの耐熱性もより高めることができる。   By using the polymeric cationic dispersant together with the crystalline epoxy resin of the component (A), the melt viscosity of the composition when the inorganic filler of the component (D) is highly filled can be maintained in a suitable range. It becomes easier and the heat resistance of the resin sheet for semiconductor encapsulation can be further enhanced.

上記効果を得るために、(E)成分の高分子カチオン系分散剤の配合量は、組成物全体に対し、0.05〜5質量%の範囲が好ましく、0.1〜2質量%の範囲がより好ましい。0.05質量%未満では、上記効果が十分得られず、また、半導体封止用樹脂シートがべたつくようになり、金型からの離型が困難になることがある。   In order to acquire the said effect, the range of 0.05-5 mass% is preferable with respect to the whole composition, and the compounding quantity of the polymeric cationic dispersing agent of (E) component is the range of 0.1-2 mass% Is more preferable. If it is less than 0.05% by mass, the above-mentioned effects cannot be obtained sufficiently, and the resin sheet for semiconductor encapsulation becomes sticky, making it difficult to release from the mold.

本発明の封止用樹脂組成物には、以上の各成分の他、本発明の効果を阻害しない範囲で、この種の組成物に一般に配合される、カップリング剤;合成ワックス、天然ワックス、高級脂肪酸、高級脂肪酸等の金属塩等の離型剤;カーボンブラック、コバルトブルー等の着色剤;シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力付与剤、ハイドロタルサイト類、イオン捕捉剤等を配合することができる。   In the sealing resin composition of the present invention, in addition to the components described above, a coupling agent that is generally blended with this type of composition within a range not inhibiting the effects of the present invention; synthetic wax, natural wax, Mold release agents such as metal salts such as higher fatty acids and higher fatty acids; Colorants such as carbon black and cobalt blue; Low stress imparting agents such as silicone oil and silicone rubber, hydrotalcites, ion scavengers, etc. Can do.

カップリング剤としては、エポキシシラン系、アミノシラン系、ウレイドシラン系、ビニルシラン系、アルキルシラン系、有機チタネート系、アルミニウムアルコレート系等のカップリング剤が使用される。これらは1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して用いてもよい。成形性、難燃性、硬化性等の観点からは、なかでもアミノシラン系カップリング剤が好ましく、特に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン等が好ましい。   As the coupling agent, an epoxy silane, amino silane, ureido silane, vinyl silane, alkyl silane, organic titanate, aluminum alcoholate, or the like is used. These may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them. From the viewpoints of moldability, flame retardancy, curability, etc., aminosilane coupling agents are preferred, and in particular, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane. Γ-aminopropylmethyldiethoxysilane and the like are preferable.

カップリング剤の配合量は、組成物全体の0.01質量%以上3質量%以下となる範囲が好ましく、0.1質量%以上1質量%以下となる範囲がより好ましい。組成物全体の0.01質量%未満では、成形性の向上にあまり効果がなく、逆に3質量%を超えると、成形時に発泡して成形品にボイドや表面膨れ等が発生するおそれがある。   The amount of the coupling agent to be blended is preferably in the range of 0.01% by mass to 3% by mass and more preferably in the range of 0.1% by mass to 1% by mass of the entire composition. If it is less than 0.01% by mass of the whole composition, it is not very effective for improving moldability. Conversely, if it exceeds 3% by mass, foaming may occur during molding and voids or surface swelling may occur in the molded product. .

エポキシ樹脂組成物を調製するにあたっては、(A)結晶性エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂硬化剤、(C)硬化促進剤、(D)無機充填剤、(E)高分子カチオン系分散剤、及び前述した必要に応じて配合される各種成分をミキサー等によって十分に混合(ドライブレンド)した後、熱ロールやニーダ等の混練装置により溶融混練し、冷却後、適当な大きさに粉砕する。粉砕方法は、特に制限されず、一般的な粉砕機、例えば、スピードミル、カッティングミル、ボールミル、サイクロンミル、ハンマーミル、振動ミル、カッターミル、グラインダーミル等を用いることができる。好ましくは、スピードミルである。粉砕物は、その後、篩い分級やエアー分級等によって所定の粒度分布を持つ粒子集合体に調整することができる。   In preparing the epoxy resin composition, (A) an epoxy resin containing a crystalline epoxy resin, (B) a phenol resin curing agent, (C) a curing accelerator, (D) an inorganic filler, (E) a polymer cation After sufficiently mixing (dry blending) the system dispersant and the various components blended as necessary with a mixer or the like, the mixture is melt-kneaded with a kneading apparatus such as a hot roll or a kneader, cooled, and then appropriately sized. Grind into. The pulverization method is not particularly limited, and general pulverizers such as a speed mill, a cutting mill, a ball mill, a cyclone mill, a hammer mill, a vibration mill, a cutter mill, and a grinder mill can be used. A speed mill is preferable. The pulverized product can then be adjusted to a particle aggregate having a predetermined particle size distribution by sieving classification, air classification or the like.

本発明の半導体封止用樹脂シートは、上記のように調製されたエポキシ樹脂組成物を加圧部材間で加熱溶融し圧縮してシート状に成形することにより得られる。
より具体的には、ポリエステルフィルム等の耐熱性の離型フィルム上に上記エポキシ樹脂組成物を略均一な厚さになるように供給して樹脂層を形成した後、樹脂層を加熱軟化させながらロール及び熱プレスにより圧延する。その際、樹脂層上にもポリエステルフィルム等の耐熱性フィルムを配置する。このようにして樹脂層を所望の厚さに圧延した後、冷却固化し、耐熱性フィルムを剥離し、さらに必要に応じて所望の大きさ、形状に切断する。これにより、半導体封止用樹脂シートが得られる。なお、樹脂層を軟化させる際の加熱温度は、通常、80〜150℃程度である。加熱温度が80℃未満では、溶融混合が不十分となり、150℃を超えると、硬化反応が進み過ぎて樹脂封止成形性が低下するおそれがある。
The resin sheet for encapsulating a semiconductor according to the present invention is obtained by heating and melting and compressing the epoxy resin composition prepared as described above between pressure members to form a sheet.
More specifically, after the resin layer is formed by supplying the epoxy resin composition so as to have a substantially uniform thickness on a heat-resistant release film such as a polyester film, the resin layer is heated and softened. Roll with a roll and hot press. At that time, a heat-resistant film such as a polyester film is also disposed on the resin layer. Thus, after rolling a resin layer to desired thickness, it cools and solidifies, a heat resistant film is peeled, and also it cut | disconnects to a desired magnitude | size and shape as needed. Thereby, the resin sheet for semiconductor sealing is obtained. In addition, the heating temperature at the time of softening a resin layer is about 80-150 degreeC normally. If the heating temperature is less than 80 ° C., the melt mixing becomes insufficient, and if it exceeds 150 ° C., the curing reaction proceeds excessively, and the resin sealing moldability may be lowered.

半導体封止用樹脂シートは、高化式フローテスターによって温度175℃、荷重10kg(剪断応力1.23×10Pa)の条件で測定される溶融粘度が、2〜50Pa・sであることが好ましく、3〜20Pa・sであることがより好ましい。溶融粘度が2Pa・s未満ではバリが生じやすくなり、50Pa・sを超えると充填性が低下し、ボイドや未充填部分が発生するおそれがある。 The semiconductor sealing resin sheet has a melt viscosity of 2 to 50 Pa · s measured by a Koka flow tester under the conditions of a temperature of 175 ° C. and a load of 10 kg (shear stress 1.23 × 10 5 Pa). It is preferably 3 to 20 Pa · s. If the melt viscosity is less than 2 Pa · s, burrs are likely to occur, and if it exceeds 50 Pa · s, the filling property is lowered, and voids or unfilled portions may be generated.

また、半導体封止用樹脂シートは、厚さが0.1〜2mmであることが好ましい。厚さが0.1mm以上であれば割れるおそれはなく、取り扱い性に優れ、コンプレッション成形用金型への搬入も支障なく容易に行うことができる。また、厚さが2mm以下であれば、半導体封止時に金型内での樹脂シートの溶融が遅延して成形が不良になることもない。   The semiconductor sealing resin sheet preferably has a thickness of 0.1 to 2 mm. If the thickness is 0.1 mm or more, there is no risk of cracking, excellent handleability, and easy loading into a compression molding die. Further, if the thickness is 2 mm or less, the melting of the resin sheet in the mold is delayed at the time of semiconductor sealing, and molding does not become defective.

本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記半導体封止用樹脂シートを用いてコンプレッション成形により半導体素子を封止することにより製造することができる。以下、その方法の一例を記載する。
まず、コンプレッション成形用金型のキャビティー内に、半導体素子を実装した基板を、2枚の上記半導体封止用樹脂シートで挟み込んで配置し、所定の温度、所定の圧力でコンプレッション成形する。成形条件は、温度100〜190℃、圧力4〜12MPaとすることが好ましい。成形後、130〜190℃の温度で、2〜8時間程度の後硬化を行う。これにより樹脂封止型半導体装置が完成する。
The resin-encapsulated semiconductor device of the present invention can be manufactured by encapsulating a semiconductor element by compression molding using the resin sheet for semiconductor encapsulation. Hereinafter, an example of the method will be described.
First, a substrate on which a semiconductor element is mounted is placed between the two resin sheets for semiconductor sealing in a cavity of a compression molding die, and compression molding is performed at a predetermined temperature and a predetermined pressure. The molding conditions are preferably a temperature of 100 to 190 ° C. and a pressure of 4 to 12 MPa. After molding, post-curing is performed at a temperature of 130 to 190 ° C. for about 2 to 8 hours. Thereby, the resin-encapsulated semiconductor device is completed.

このようにして得られる樹脂封止型半導体装置は、薄くても取扱いやすく、かつ成形性に優れる半導体封止用樹脂シートを用いたコンプレッション成形により封止されているので、薄型であっても高い品質、高い信頼性を具備することができる。   The resin-encapsulated semiconductor device thus obtained is easy to handle even if it is thin, and is sealed by compression molding using a resin sheet for semiconductor encapsulation that is excellent in moldability. Quality and high reliability can be achieved.

なお、本発明の半導体装置において封止される半導体素子は、特に限定されるものではなく、例えば、IC、LS、ダイオード、サイリスタ、トランジスタ等が例示されるが、従来の封止材料では困難であった、封止後の厚さが0.1〜1.5mmとなるような半導体素子の場合に、本発明は特に有用である。   The semiconductor element to be sealed in the semiconductor device of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include IC, LS, diode, thyristor, transistor, etc., but are difficult with conventional sealing materials. The present invention is particularly useful in the case of a semiconductor element having a thickness after sealing of 0.1 to 1.5 mm.

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例において使用した材料は表1に示した通りである。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples at all. The materials used in the following examples and comparative examples are as shown in Table 1.

Figure 0006389382
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(実施例1)
表1に示す結晶性エポキシ樹脂I、フェノール樹脂I、溶融シリカI、II、高分子カチオン系分散剤I、硬化促進剤、着色剤、および離型剤を用い、表2に示す組成となるように各原料を常温で混合し、次いで、熱ロールを用いて80〜130℃で加熱混練した。冷却後、スピードミルを用いて粉砕してエポキシ樹脂組成物を調製した。
Example 1
Using the crystalline epoxy resin I, the phenol resin I, the fused silica I, II, the polymeric cationic dispersant I, the curing accelerator, the colorant, and the release agent shown in Table 1, the composition shown in Table 2 is obtained. Each raw material was mixed at room temperature, and then kneaded at 80 to 130 ° C. using a hot roll. After cooling, an epoxy resin composition was prepared by pulverization using a speed mill.

得られたエポキシ樹脂組成物をポリエステルからなる離型フィルムで挟んで、80℃の熱板間に置き、10MPaの圧力で1分間加熱加圧して、厚さ0.5mmの半導体封止用樹脂シートを作製した、
さらに、得られた半導体封止用樹脂シートを用いて半導体チップの封止を行った。すなわち、まず、半導体封止用樹脂シートから150mm×30mmのシートを切り出した。このシートをコンプレッション成形用金型内に置き、その上に半導体チップを実装した基板を重ね、さらにその上に上記シートを重ね、8.0MPaの加圧下、175℃で30分間の条件でコンプレッション成形した。その後、175℃、4時間の後硬化を行い、半導体装置を製造した。
The obtained epoxy resin composition is sandwiched between release films made of polyester, placed between 80 ° C. hot plates, heated and pressed at a pressure of 10 MPa for 1 minute, and a resin sheet for semiconductor encapsulation having a thickness of 0.5 mm Made,
Furthermore, the semiconductor chip was sealed using the obtained resin sheet for semiconductor sealing. That is, first, a 150 mm × 30 mm sheet was cut out from the semiconductor sealing resin sheet. This sheet is placed in a compression mold, a substrate on which a semiconductor chip is mounted is overlaid thereon, and the above sheet is overlaid thereon, and compression molding is performed under a pressure of 8.0 MPa and at 175 ° C. for 30 minutes. did. Thereafter, post-curing was performed at 175 ° C. for 4 hours to manufacture a semiconductor device.

(実施例2〜5、比較例1〜4)
組成を表2に示すように変えた以外は、実施例1と同様にして、エポキシ樹脂組成物を調製し、次いで、得られた組成物を用いて厚さ0.5mmの半導体封止用樹脂シートを作製し、さらに、そのシートを用いて半導体装置を製造した。
(Examples 2-5, Comparative Examples 1-4)
An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed as shown in Table 2, and then the semiconductor sealing resin having a thickness of 0.5 mm was obtained using the obtained composition. A sheet was manufactured, and a semiconductor device was manufactured using the sheet.

上記各実施例及び各比較例で得られたエポキシ樹脂組成物、半導体封止用樹脂シート、および半導体装置(製品)について、下記に示す方法で各種特性を評価した。その結果を表2に併せ示す。   Various characteristics of the epoxy resin composition, the semiconductor sealing resin sheet, and the semiconductor device (product) obtained in each of the above Examples and Comparative Examples were evaluated by the following methods. The results are also shown in Table 2.

<樹脂組成物>
(1)スパイラルフロー
EMMI規格に準じた金型を用いて、温度175℃、圧力9.8MPaでトランスファー成形し、測定した。
(2)ゲルタイム
JIS C 2161の7.5.1に規定されるゲル化時間A法に準じて、約1gのエポキシ樹脂組成物を175℃の熱盤上に塗布し、かき混ぜ棒にてかき混ぜ、ゲル状になりかき混ぜられなくなるまでの時間を測定した。
(3)高化式フロー粘度
流動特性評価装置((株)島津製作所製 製品名 フローテスターCFT−500型)により、温度175℃、荷重10kg(剪断応力1.23×10Paの環境下)における溶融粘度を測定した。
(4)ガラス転移点Tg
175℃で3分間加熱し硬化させて得た硬化物からスティック状のサンプルを作製し、熱分析装置(TMA)(セイコーインスツル(株)製 製品名 TMA SS−150)により、昇温速度10℃/分の条件で昇温してTMAチャートを測定し、2接線の交点から求めた。
(5)曲げ強さ・曲げ弾性率
(4)と同様にして作製したサンプルについて、JIS K 6911に準拠して、温度25℃にて測定した。
(6)吸水率
12MPaの加圧下、175℃で2分間の条件でコンプレッション成形し、次いで、175℃、8時間の後硬化を行って直径50mm、厚さ3mmの円板状の硬化物を得、これを127℃、0.25MPaの飽和水蒸気中に24時間放置し、増加した重量を求め、次式より算出した。
吸水率=増加した重量/硬化物の初期重量
<Resin composition>
(1) Spiral flow Using a mold conforming to the EMMI standard, transfer molding was performed at a temperature of 175 ° C. and a pressure of 9.8 MPa, and measurement was performed.
(2) Gel time In accordance with the gelation time A method defined in 7.5.1 of JIS C 2161, about 1 g of the epoxy resin composition is applied on a hot plate at 175 ° C., and stirred with a stirring rod. The time until it became a gel and could not be stirred was measured.
(3) Koka type flow viscosity Flow characteristics evaluation device (product name, flow tester CFT-500, manufactured by Shimadzu Corporation), temperature 175 ° C., load 10 kg (under an environment of shear stress 1.23 × 10 5 Pa) The melt viscosity was measured.
(4) Glass transition point Tg
A stick-shaped sample was prepared from the cured product obtained by heating at 175 ° C. for 3 minutes and the temperature was increased by a thermal analysis apparatus (TMA) (product name: TMA SS-150, manufactured by Seiko Instruments Inc.). The TMA chart was measured by raising the temperature under the conditions of ° C./min, and obtained from the intersection of two tangents.
(5) Bending strength / flexural modulus A sample prepared in the same manner as in (4) was measured at a temperature of 25 ° C. in accordance with JIS K 6911.
(6) Water absorption rate Compression molding under a pressure of 12 MPa at 175 ° C. for 2 minutes, followed by post-curing at 175 ° C. for 8 hours to obtain a disk-shaped cured product having a diameter of 50 mm and a thickness of 3 mm. This was allowed to stand in saturated steam at 127 ° C. and 0.25 MPa for 24 hours, and the increased weight was determined and calculated from the following formula.
Water absorption = increased weight / initial weight of cured product

<シート(半導体封止用樹脂シート)>
(1)フレキシブル性
幅10mm、長さ50mm、厚さ0.5mmの半導体封止用樹脂シートを切り出し、一端から15mmの部分をクランプして、架台上、高さ18mmにセットし、自重でシートの一端が架台上面に接触するまでの時間を測定した(初期)。
また、これとは別に幅10mm、長さ50mm、厚さ0.5mmの半導体封止用樹脂シートを切り出し、25℃で168時間放置した後、同様に、一端から15mmの部分をクランプして、架台上、高さ18mmにセットし、自重でシートの一端が架台上面に接触するまでの時間を測定した。
<Sheet (Resin Sheet for Semiconductor Encapsulation)>
(1) Flexibility A semiconductor sealing resin sheet having a width of 10 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 0.5 mm is cut out, a part of 15 mm is clamped from one end, and is set to a height of 18 mm on a gantry, and the sheet with its own weight The time until one end of the plate contacts the top surface of the gantry was measured (initial).
Separately, after cutting out a semiconductor sealing resin sheet having a width of 10 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 0.5 mm and leaving it to stand at 25 ° C. for 168 hours, similarly, a 15 mm portion from one end was clamped, The height was set to 18 mm on the gantry, and the time until one end of the sheet contacted the upper surface of the gantry under its own weight was measured.

<製品(半導体装置)>
(1)耐リフロー性(MSL試験)
半導体装置に対し、85℃、85%RHにて72時間吸湿処理した後、240℃の赤外線リフロー炉中で90秒間加熱する試験(MSL試験)を行い、不良(剥離およびクラック)の発生率を調べた(試料数=20)。
(2)耐湿信頼性(プレッシャクッカー試験:PCT)
プレッシャクッカー内で、127℃、0.25MPaの条件下、72時間吸水させた後、240℃、90秒間のベーパーリフローを行い、不良(オープン不良)の発生率を調べた(試料数=20)。
(3)高温放置信頼性(高度加速寿命試験:HAST)
180℃の恒温槽中に1000時間放置し、不良(オープン不良)の発生率を調べた(試料数=20)。
<Product (semiconductor device)>
(1) Reflow resistance (MSL test)
The semiconductor device was subjected to a moisture absorption treatment at 85 ° C. and 85% RH for 72 hours, and then a test (MSL test) in which heating was performed for 90 seconds in an infrared reflow oven at 240 ° C. to determine the incidence of defects (peeling and cracking). The number of samples was examined (20).
(2) Moisture resistance reliability (pressure cooker test: PCT)
In a pressure cooker, water was absorbed for 72 hours under the conditions of 127 ° C. and 0.25 MPa, and then vapor reflow was performed at 240 ° C. for 90 seconds to examine the incidence of defects (open defects) (number of samples = 20). .
(3) High temperature storage reliability (Advanced accelerated life test: HAST)
The sample was left in a constant temperature bath at 180 ° C. for 1000 hours, and the occurrence rate of defects (open defects) was examined (number of samples = 20).

Figure 0006389382
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表2から明らかなように、本発明の実施例にかかる半導体封止用樹脂シートは、常温で長時間放置しても柔軟性を有しており、良好な取り扱い性を有していた。
またそのような半導体封止用樹脂シートを用いて製造された半導体装置は、MSL試験、プレッシャクッカー試験、高度加速寿命試験のいずれの試験においても良好な結果が得られており、樹脂封止型半導体装置として高い信頼性を有するものであることが確認された。
As is clear from Table 2, the resin sheet for encapsulating a semiconductor according to the example of the present invention had flexibility even when left at room temperature for a long time, and had good handleability.
Moreover, the semiconductor device manufactured using such a resin sheet for encapsulating semiconductors has obtained good results in any of the MSL test, the pressure cooker test, and the advanced accelerated life test. It was confirmed that the semiconductor device has high reliability.

本発明の半導体封止用樹脂シート、厚さが薄くなっても取り扱い性や成形性に優れている。したがって、薄型化された半導体素子のコンプレッション成形用封止材料として有用であり、高品質で信頼性の高い樹脂封止型半導体装置を製造することができる。   The resin sheet for encapsulating a semiconductor of the present invention is excellent in handleability and moldability even when the thickness is reduced. Therefore, it is useful as a sealing material for compression molding of a thinned semiconductor element, and a high-quality and highly reliable resin-encapsulated semiconductor device can be manufactured.

Claims (6)

(A)結晶性エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂硬化剤、(C)硬化促進剤、(D)無機充填剤、及び(E)高分子カチオン系分散剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であって、前記高分子カチオン系分散剤が、ポリアミンを主鎖とする炭化水素系グラフト共重合体からなる高分子カチオン系分散剤であるエポキシ樹脂組成物をシート状に成形してなることを特徴とする半導体封止用樹脂シート。 (A) Epoxy resin containing crystalline epoxy resin, (B) Phenolic resin curing agent, (C) Curing accelerator, (D) Inorganic filler, and (E) Epoxy whose essential component is a polymeric cationic dispersant An epoxy resin composition, which is a resin composition, wherein the polymer cationic dispersant is a polymer cationic dispersant composed of a hydrocarbon graft copolymer having a polyamine as a main chain, is formed into a sheet shape. The resin sheet for semiconductor sealing characterized by becoming. (A)結晶性エポキシ樹脂が、ビフェニル型エポキシ樹脂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シート。   (A) The crystalline epoxy resin contains a biphenyl type epoxy resin, The resin sheet for semiconductor sealing of Claim 1 characterized by the above-mentioned. (D)無機充填剤が、シリカ粉末を含むことを特徴とする請求項1または2記載の半導体封止用樹脂シート。   (D) The inorganic sealing material contains silica powder, The resin sheet for semiconductor sealing of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. (D)無機充填剤の含有量が、組成物全体の70〜92質量%であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の半導体封止用樹脂シート。   (D) Content of an inorganic filler is 70-92 mass% of the whole composition, The resin sheet for semiconductor sealing of any one of the Claims 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. (E)高分子カチオン系分散剤の含有量が、組成物全体の0.05〜5質量%であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の半導体封止用樹脂シート。 (E) Content of a high molecular cationic dispersing agent is 0.05-5 mass% of the whole composition, The resin sheet for semiconductor sealing of any one of the Claims 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. . 請求項1乃至5のいずれか1項記載の半導体封止用樹脂シートを用いてコンプレッション成形により半導体素子を封止してなることを特徴とする樹脂封止型半導体装置。   A resin-encapsulated semiconductor device, wherein a semiconductor element is encapsulated by compression molding using the resin sheet for encapsulating a semiconductor according to any one of claims 1 to 5.
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