JP6980986B2 - Resin compositions for semiconductor encapsulation and semiconductor devices - 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 encapsulating a semiconductor and a semiconductor device.

これまで半導体素子を封止する封止材に対して様々な検討が行われてきた。なかでも封止材に分散されるフィラーはとくに検討が進められている。特許文献1に記載の封止材においては、α線の遮蔽性を有する黒色酸化チタンをフィラーとして使用している。これにより、封止材のα線放出量を0.1cph/cmまで低減できると記載されている。 So far, various studies have been conducted on encapsulants for encapsulating semiconductor devices. In particular, the filler dispersed in the encapsulant is under particular study. In the encapsulant described in Patent Document 1, black titanium oxide having an α-ray shielding property is used as a filler. It is described that this can reduce the amount of α-ray emission of the encapsulant to 0.1 cph / cm 2.

特開2015−117302号公報JP-A-2015-117302

しかしながら、本願発明者が検討した結果、半導体素子の薄型化に応じて要求特性が高まってきているため、特許文献1に記載の封止材においては、半導体素子の制御安定性に改善の余地を有していることが判明した。 However, as a result of the study by the inventor of the present application, the required characteristics are increasing as the semiconductor element becomes thinner. Therefore, in the encapsulant described in Patent Document 1, there is room for improvement in the control stability of the semiconductor element. Turned out to have.

本発明者は、フィラーについて各種検討した所、封止材に剛性を付与することができるクリストバライトに着眼した。一方で、近年の薄型化した半導体素子が求める制御安定性と封止材から放出されるα線量との関係について具体的な検討を進めた。
このような知見に基づきさらに鋭意研究したところ、クリストバライト由来のα線放出量やその分散性を適切に制御することにより、封止材から放出されるα線量を所定値以下とすることができるため、薄型化した半導体素子の制御安定性に優れた封止材を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。
After various studies on fillers, the present inventor focused on cristobalite, which can impart rigidity to the encapsulant. On the other hand, we have proceeded with a concrete study on the relationship between the control stability required for thin semiconductor devices in recent years and the α-dose emitted from the encapsulant.
Further diligent research based on these findings revealed that the α-ray dose emitted from the encapsulant can be kept below a predetermined value by appropriately controlling the amount of α-rays emitted from cristobalite and its dispersibility. We have found that it is possible to provide a sealing material having excellent control stability of a thin semiconductor element, and have completed the present invention.

本発明によれば、
(A)エポキシ樹脂と、
(B)硬化剤と、
クリストバライトを含む(C)無機充填材と、を含有する半導体封止用樹脂組成物であって、
当該半導体封止用樹脂組成物の硬化物の、ガラス転移温度以上での線膨張係数αが、30ppm/K以上67ppm/K以下であり
当該半導体封止用樹脂組成物のスパイラルフローが、135cm以上230cm以下であり、
α線カウンターを用いて測定された当該半導体封止用樹脂組成物の硬化物におけるα線量が、0.000cph/cm 以上0.005cph/cm以下である、半導体封止用樹脂組成物が提供される。

According to the present invention
(A) Epoxy resin and
(B) Hardener and
A resin composition for semiconductor encapsulation containing (C) an inorganic filler containing cristobalite.
The linear expansion coefficient α 2 of the cured product of the semiconductor encapsulating resin composition at the glass transition temperature or higher is 30 ppm / K or more and 67 ppm / K or less .
The spiral flow of the semiconductor encapsulating resin composition is 135 cm or more and 230 cm or less.
A semiconductor encapsulating resin composition having an α dose in a cured product of the semiconductor encapsulating resin composition measured using an α-ray counter is 0.000 cf / cm 2 or more and 0.005 cf / cm 2 or less. Provided.

また、本発明によれば、
基板と、
前記基板の一面上に搭載された半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止材層と、を備える、半導体装置であって、
前記封止材層は、当該半導体封止用樹脂組成物の硬化物である、半導体装置が提供される。
Further, according to the present invention,
With the board
The semiconductor element mounted on one surface of the substrate and
A semiconductor device comprising a sealing material layer for encapsulating the semiconductor element.
A semiconductor device is provided in which the encapsulant layer is a cured product of the semiconductor encapsulating resin composition.

本発明によれば、半導体素子の制御安定性に優れた封止材に用いられる半導体封止用樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor encapsulation resin composition used as a encapsulant having excellent control stability of a semiconductor element, and a semiconductor device using the same.

半導体装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the semiconductor device. 構造体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a structure.

以下、実施の形態について、適宜図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings as appropriate. In all drawings, similar components are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

[半導体封止用樹脂組成物]
本実施形態の半導体封止用樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤と、クリストバライトを含む(C)無機充填材と、を含むものである。本実施形態において、α線カウンターを用いて測定された当該半導体封止用樹脂組成物の硬化物におけるα線量は、0.005cph/cm以下とすることができる。
[Resin composition for semiconductor encapsulation]
The resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment contains (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, and (C) an inorganic filler containing cristobalite. In the present embodiment, the α dose in the cured product of the semiconductor encapsulating resin composition measured using the α ray counter can be 0.005 cf / cm 2 or less.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物は、基板上に搭載された半導体素子(半導体チップ等)を封止する封止樹脂層を形成するために用いられる。当該封止樹脂層は、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物の硬化体(封止材)で構成される。 The semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment is used to form a encapsulating resin layer for encapsulating a semiconductor element (semiconductor chip or the like) mounted on a substrate. The encapsulating resin layer is composed of a cured body (encapsulating material) of the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment.

ここで、半導体素子の薄型化や微細化・高集積化に応じて、制御安定性の要求水準が高まってきている。
これに対して、本発明者が検討した結果、不純物の含有量を低減させたクリストバライトを用いることにより、封止材から放出されるα線量を所定値以下に制御することができることが判明した。また、当該クリストバライトの分散性を高めることにより、封止材中におけるα線量放出量のバラツキが低減されることが判明した。以上により、薄型化した半導体素子の制御安定性に優れた封止材を提供することができる。
Here, the required level of control stability is increasing as semiconductor devices become thinner, miniaturized, and highly integrated.
On the other hand, as a result of the study by the present inventor, it has been found that the α dose released from the encapsulant can be controlled to a predetermined value or less by using cristobalite having a reduced impurity content. It was also found that by increasing the dispersibility of the cristobalite, the variation in the amount of α-dose released in the encapsulant is reduced. As described above, it is possible to provide a sealing material having excellent control stability of a thin semiconductor element.

ここで、半導体素子の微細化・高集積化に応じて、メモリ素子に蓄積され電荷の大きさも小さくなるため、外部か放出されるα線による予期しない影響(例えばデータ変化等)が生じやすくなってきている。同様に、半導体素子に流れる電流の大きさも小さくなるため、α線により生じるノイズが相対的に大きくなり誤作動を生じやすくなってきている。これに対して、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物によれば、このような微細化・高集積化した半導体素子(とくにメモリ素子)に対して、優れた制御安定性を実現することができる。 Here, as the semiconductor element becomes finer and more integrated, the amount of electric charge accumulated in the memory element becomes smaller, so that unexpected influences (for example, data change) due to α rays emitted from the outside are likely to occur. It's coming. Similarly, since the magnitude of the current flowing through the semiconductor element is also small, the noise generated by the α-rays becomes relatively large, and malfunctions are likely to occur. On the other hand, according to the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment, excellent control stability is realized for such a finely divided and highly integrated semiconductor element (particularly a memory element). Can be done.

また、半導体素子の薄層化に応じて、半導体装置の反りによる信頼性への影響が生じやすくなっている。これに対して、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物は、後述するように、半導体装置の反りを十分抑制することができる。
なお、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物は、半導体素子以外の各種の電子部品にも適用できる。
Further, as the layer of the semiconductor element becomes thinner, the warp of the semiconductor device tends to affect the reliability. On the other hand, the resin composition for encapsulating a semiconductor of the present embodiment can sufficiently suppress the warp of the semiconductor device, as will be described later.
The semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment can also be applied to various electronic components other than semiconductor devices.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物の組成について説明する。 The composition of the resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment will be described.

[(A)エポキシ樹脂]
本実施形態における(A)エポキシ樹脂としては、1分子内にエポキシ基を2個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を用いることができ、その分子量や分子構造は特に限定されない。本実施形態においては、(A)エポキシ樹脂として、とくに非ハロゲン化エポキシ樹脂を採用することが好ましい。
[(A) Epoxy resin]
As the (A) epoxy resin in the present embodiment, a monomer, an oligomer, or a polymer having two or more epoxy groups in one molecule can be used in general, and the molecular weight and molecular structure thereof are not particularly limited. In the present embodiment, it is particularly preferable to use a non-halogenated epoxy resin as the (A) epoxy resin.

本実施形態において、(A)エポキシ樹脂は、たとえばビフェニル型エポキシ樹脂;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、テトラメチルビスフェノールF型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;スチルベン型エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等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等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等のフェノール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等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等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等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から選択される一種類または二種類以上を含むものである。
これらのうち、耐湿信頼性と成形性のバランスを向上させる観点からは、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、およびトリフェノールメタン型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一つを含むことがより好ましい。また、半導体装置の反りを抑制する観点からは、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂およびノボラック型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一つを含むことがとくに好ましい。さらに流動性を向上させるためにはビフェニル型エポキシ樹脂がとくに好ましく、高温の弾性率を制御するためには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がとくに好ましい。
In the present embodiment, the (A) epoxy resin is, for example, a biphenyl type epoxy resin; a bisphenol type epoxy resin such as a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a tetramethyl bisphenol F type epoxy resin; Novolak type epoxy resin such as novolak type epoxy resin and cresol novolak type epoxy resin; Polyfunctional epoxy resin such as triphenol methane type epoxy resin and alkyl modified triphenol methane type epoxy resin; Phenol aralkyl type epoxy resin such as phenol aralkyl type epoxy resin having a skeleton; naphthol type epoxy resin such as epoxy resin obtained by glycidyl etherification of dihydroxynaphthalene type epoxy resin and dihydroxynaphthalene dimer; triglycidyl isocyanurate, mono A triazine nucleus-containing epoxy resin such as allyldiglycidyl isocyanurate; a bridge cyclic hydrocarbon compound such as a dicyclopentadiene-modified phenol-type epoxy resin, or one or more selected from modified phenol-type epoxy resins.
Of these, from the viewpoint of improving the balance between moisture resistance reliability and moldability, among bisphenol type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, novolak type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, and triphenol methane type epoxy resin. It is more preferable to include at least one. Further, from the viewpoint of suppressing warpage of the semiconductor device, it is particularly preferable to contain at least one of a phenol aralkyl type epoxy resin and a novolak type epoxy resin. A biphenyl type epoxy resin is particularly preferable for further improving the fluidity, and a phenol aralkyl type epoxy resin having a biphenylene skeleton is particularly preferable for controlling the elastic modulus at high temperature.

(A)エポキシ樹脂としては、たとえば下記式(1)で表されるエポキシ樹脂、下記式(2)で表されるエポキシ樹脂、下記式(3)で表されるエポキシ樹脂、下記式(4)で表されるエポキシ樹脂、および下記式(5)で表されるエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種を含有するものを用いることができる。これらの中でも、下記式(1)で表されるエポキシ樹脂、および下記式(4)で表されるエポキシ樹脂から選択される一種以上を含むものがより好ましい態様の一つとして挙げられる。 Examples of the epoxy resin (A) include an epoxy resin represented by the following formula (1), an epoxy resin represented by the following formula (2), an epoxy resin represented by the following formula (3), and the following formula (4). A resin containing at least one selected from the group consisting of the epoxy resin represented by the following formula (5) and the epoxy resin represented by the following formula (5) can be used. Among these, one containing one or more selected from the epoxy resin represented by the following formula (1) and the epoxy resin represented by the following formula (4) is mentioned as one of the more preferable embodiments.

Figure 0006980986
(上記式(1)中、Arはフェニレン基またはナフチレン基を表し、Arがナフチレン基の場合、グリシジルエーテル基はα位、β位のいずれに結合していてもよい。Arはフェニレン基、ビフェニレン基またはナフチレン基のうちのいずれか1つの基を表す。RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1〜10の炭化水素基を表す。gは0〜5の整数であり、hは0〜8の整数である。nは重合度を表し、その平均値は1〜3である。)
Figure 0006980986
(In the above formula (1), Ar 1 represents a phenylene group or a naphthylene group, and when Ar 1 is a naphthylene group, the glycidyl ether group may be bonded to either the α-position or the β-position . Ar 2 may be bonded to the phenylene. A group represents any one of a group, a biphenylene group or a naphthylene group. Ra and R b each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. G is an integer of 0 to 5. h is an integer of 0 to 8. n 3 represents the degree of polymerization, and the average value thereof is 1 to 3).

Figure 0006980986
(式(2)中、複数存在するRは、それぞれ独立に水素原子または炭素数1〜4の炭化水素基を表す。nは重合度を表し、その平均値は0〜4である。)
Figure 0006980986
(In the formula (2), a plurality of R cs independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. N 5 represents a degree of polymerization, and the average value thereof is 0 to 4. )

Figure 0006980986
(式(3)中、複数存在するRおよびRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜4の炭化水素基を表す。nは重合度を表し、その平均値は0〜4である。)
Figure 0006980986
(In the formula (3), a plurality of R d and Re each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. N 6 represents the degree of polymerization, and the average value thereof is 0 to 4. Is.)

Figure 0006980986
(式(4)中、複数存在するRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜4の炭化水素基を表す。nは重合度を表し、その平均値は0〜4である。)
Figure 0006980986
(In the formula (4), a plurality of R fs independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. N 7 represents a degree of polymerization, and the average value thereof is 0 to 4. )

Figure 0006980986
(式(5)中、複数存在するRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜4の炭化水素基を表す。nは重合度を表し、その平均値は0〜4である。)
Figure 0006980986
(In the formula (5), a plurality of R g each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. N 8 represents the degree of polymerization, and the average value thereof is 0 to 4. )

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物中における(A)エポキシ樹脂の含有量の下限値は、半導体封止用樹脂組成物の全体に対して、例えば8質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、15質量%以上とすることが特に好ましい。(A)エポキシ樹脂の含有量を上記下限値以上とすることにより、半導体封止用樹脂組成物の流動性を向上させ、成形性のさらなる向上を図ることができる。
一方で、(A)エポキシ樹脂の含有量の上限値は、半導体封止用樹脂組成物の全体に対して、例えば50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましい。(A)エポキシ樹脂の含有量を上記上限値以下とすることにより、半導体封止用樹脂組成物を用いて形成される封止樹脂を備える半導体装置について、耐湿信頼性や耐リフロー性を向上させることができる。
The lower limit of the content of the (A) epoxy resin in the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment is preferably, for example, 8% by mass or more with respect to the entire semiconductor encapsulating resin composition. It is more preferably 10% by mass or more, and particularly preferably 15% by mass or more. By setting the content of the epoxy resin (A) to the above lower limit value or more, the fluidity of the semiconductor encapsulating resin composition can be improved and the moldability can be further improved.
On the other hand, the upper limit of the content of the epoxy resin (A) is preferably, for example, 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, based on the entire semiconductor encapsulating resin composition. .. (A) By setting the content of the epoxy resin to the above upper limit value or less, the moisture resistance reliability and reflow resistance of the semiconductor device provided with the sealing resin formed by using the semiconductor sealing resin composition are improved. be able to.

[(B)硬化剤]
本実施形態における(B)硬化剤は、半導体封止用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はないが、例えば、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、メルカプタン系硬化剤、が挙げられる。これらの中でも、耐燃性、耐湿性、電気特性、硬化性、保存安定性等のバランスの点からフェノール系硬化剤が好ましい。
[(B) Curing agent]
The curing agent (B) in the present embodiment is not particularly limited as long as it is generally used in the resin composition for encapsulating semiconductors, and is, for example, a phenol-based curing agent, an amine-based curing agent, or an acid anhydride-based curing agent. Examples thereof include a curing agent and a mercaptan-based curing agent. Among these, a phenolic curing agent is preferable from the viewpoint of balance of flame resistance, moisture resistance, electrical characteristics, curability, storage stability and the like.

<フェノール系硬化剤>
フェノール系硬化剤としては、半導体封止用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をはじめとするフェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェニルフェノール、アミノフェノール、α−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のフェノール類とホルムアルデヒドやケトン類とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック樹脂、上記したフェノール類とジメトキシパラキシレン又はビス(メトキシメチル)ビフェニルから合成されるビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂などのフェノールアラルキル樹脂、トリスフェニルメタン骨格を有するフェノール樹脂、などが挙げられ、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Phenolic curing agent>
The phenolic curing agent is not particularly limited as long as it is generally used in resin compositions for encapsulating semiconductors. For example, phenols such as phenol novolac resin and cresol novolak resin, cresol, resorcin, and catechol. Novolac resin obtained by condensing or co-condensing phenols such as bisphenol A, bisphenol F, phenylphenol, aminophenol, α-naphthol, β-naphthol, and dihydroxynaphthalene with formaldehyde and ketones under an acidic catalyst. Phenolic aralkyl resin having a biphenylene skeleton synthesized from dimethoxyparaxylene or bis (methoxymethyl) biphenyl, phenol aralkyl resin such as phenol aralkyl resin having a phenylene skeleton, phenol resin having a trisphenylmethane skeleton, etc. These may be used alone or in combination of two or more.

<アミン系硬化剤>
アミン系硬化剤としては、ジエチレントリアミン(DETA)やトリエチレンテトラミン(TETA)やメタキシリレンジアミン(MXDA)などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン(DDM)やm−フェニレンジアミン(MPDA)やジアミノジフェニルスルホン(DDS)などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド(DICY)や有機酸ジヒドララジドなどを含むポリアミン化合物などが挙げられ、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Amine-based curing agent>
Examples of the amine-based curing agent include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA) and metaxylylene diamine (MXDA), diaminodiphenylmethane (DDM), m-phenylenediamine (MPDA) and diaminodiphenylsulfone ( In addition to aromatic polyamines such as DDS), polyamine compounds containing dicyandiamide (DICY), organic acid dihydraradide and the like can be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more.

<酸無水物系硬化剤>
酸無水物系硬化剤としては、ヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)やメチルテトラヒドロ無水フタル酸(MTHPA)や無水マレイン酸などの脂環族酸無水物、無水トリメリット酸(TMA)や無水ピロメリット酸(PMDA)やベンゾフェノンテトラカルボン酸(BTDA)、無水フタル酸などの芳香族酸無水物などが挙げられ、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Acid anhydride-based curing agent>
Examples of the acid anhydride-based curing agent include alicyclic acid anhydrides such as hexahydroanhydride phthalic acid (HHPA), methyltetrahydroanhydride phthalic acid (MTHPA) and maleic anhydride, trimellitic anhydride (TMA) and pyromellitic anhydride. Examples thereof include aromatic acid anhydrides such as (PMDA), benzophenone tetracarboxylic acid (BTDA), and phthalic anhydride, and these may be used alone or in combination of two or more.

<メルカプタン系硬化剤>
メルカプタン系硬化剤としては、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールエタントリス(3−メルカプトブチレート)などが挙げられ、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Mercaptan-based curing agent>
Examples of the mercaptan-based curing agent include trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate) and trimethylolethane ethanetris (3-mercaptobutyrate), and these may be used alone or in combination of two or more. May be good.

<その他硬化剤>
その他の硬化剤としては、イソシアネートプレポリマーや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、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記のうち異なる系の硬化剤の2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Other curing agents>
Examples of other curing agents include isocyanate compounds such as isocyanate prepolymers and blocked isocyanates, and organic acids such as carboxylic acid-containing polyester resins, which may be used alone or in combination of two or more. ..
Further, two or more of the above-mentioned curing agents of different systems may be used in combination.

(B)硬化剤がフェノール系硬化剤の場合、(A)エポキシ樹脂と(B)硬化剤との当量比、すなわち、エポキシ樹脂中のエポキシ基モル数/フェノール系硬化剤中のフェノール性水酸基モル数の比は、特に制限はないが、成形性と耐リフロー性に優れる半導体封止用樹脂組成物を得るために、例えば0.5以上2以下の範囲が好ましく、0.6以上1.8以下の範囲がより好ましく、0.8以上1.5以下の範囲が最も好ましい。 When the (B) curing agent is a phenolic curing agent, the equivalent ratio of the (A) epoxy resin to the (B) curing agent, that is, the number of moles of epoxy groups in the epoxy resin / the molar number of phenolic hydroxyl groups in the phenolic curing agent. The ratio of the numbers is not particularly limited, but in order to obtain a resin composition for semiconductor encapsulation having excellent moldability and reflow resistance, for example, the range is preferably 0.5 or more and 2 or less, and 0.6 or more and 1.8. The following range is more preferable, and the range of 0.8 or more and 1.5 or less is most preferable.

[(C)無機充填材]
本実施形態の(C)無機充填材は、少なくともクリストバライトを含むものである。
[(C) Inorganic filler]
The (C) inorganic filler of the present embodiment contains at least cristobalite.

本実施形態に用いることのできるクリストバライトは、特に形状は制限されるものではなく、球状のもの、破砕状のもの、どちらでも使用することができる。本実施形態の半導体封止用樹脂組成物への充填性や分散性を高める観点から、球状クリストバライトを用いてもよい。 The cristobalite that can be used in the present embodiment is not particularly limited in shape, and either spherical or crushed cristobalite can be used. Spherical cristobalite may be used from the viewpoint of enhancing the filling property and dispersibility in the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment.

本実施形態のクリストバライトは、不純物の含有量が低減されたものを用いることが好ましい。当該不純物としては、ウラン、トリウム等が挙げられる。
本実施形態において、低不純物濃度であるクリストバライトとしては、ウランおよびトリウムの不純物濃度の合計量の上限値が、例えば、10ppb以下であることが好ましく、8ppb以下であることがより好ましく、5ppb以下であることが特に好ましい。これにより、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物からなる硬化物におけるα線放出量を非常に低減することができる。一方、ウランおよびトリウムの不純物濃度の合計量の下限値は、例えば、1ppbより大きくする。
As the cristobalite of the present embodiment, it is preferable to use one having a reduced content of impurities. Examples of the impurities include uranium, thorium and the like.
In the present embodiment, for cristobalite having a low impurity concentration, the upper limit of the total amount of impurity concentrations of uranium and thorium is preferably, for example, 10 ppb or less, more preferably 8 ppb or less, and 5 ppb or less. It is particularly preferable to have. As a result, the amount of α rays emitted in the cured product made of the resin composition for encapsulating the semiconductor of the present embodiment can be significantly reduced. On the other hand, the lower limit of the total amount of impurity concentrations of uranium and thorium is, for example, larger than 1 ppb.

本実施形態において、不純物濃度の定量方法としては、弗酸等の適切な処理液を用いてクリストバライトを溶解、除去した残渣水溶液をICP−MS(高周波誘導結合プラズマ質量分析)を用いて測定する手法を採用してもよい。
本明細書において、不純物濃度の含有量は、金属元素質量換算された値を指す。
なお、(C)無機充填材として、クリストバライトとシリカを併用する場合には、これらの不純物濃度の合計量を、所定値以下としてもよい。
In the present embodiment, as a method for quantifying the impurity concentration, a method of measuring a residual aqueous solution in which Cristovalite is dissolved and removed using an appropriate treatment liquid such as fluoroacid is measured by ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometry). May be adopted.
In the present specification, the content of the impurity concentration refers to a value converted by the mass of the metal element.
When (C) cristobalite and silica are used in combination as the inorganic filler, the total amount of these impurity concentrations may be set to a predetermined value or less.

本実施形態におけるクリストバライトは、例えば、シリカ粒子をクリストバライト化することにより得られる。具体的には、所定のシリカ粒子を1000〜1600℃、特に好ましくは1200〜1500℃の高温で1〜50時間、特に好ましくは5〜40時間加熱し、結晶を確実に成長させた後、ゆっくりと冷却することでクリストバライト化させることができる。また、不純物が低減されたシリカ粒子を用いることにより、上述のような低不純物濃度のクリストバライトを得ることができる。具体的には、精製工程を追加することによりシリカ粒子を得てもよいし、低不純物濃度のケイ素化合物(原料)からシリカ粒子を製造してもよい。 Cristobalite in this embodiment can be obtained, for example, by converting silica particles into cristobalite. Specifically, the predetermined silica particles are heated at a high temperature of 1000 to 1600 ° C., particularly preferably 1200 to 1500 ° C. for 1 to 50 hours, particularly preferably 5 to 40 hours to ensure that the crystals grow, and then slowly. It can be made into cristobalite by cooling with. Further, by using silica particles having reduced impurities, cristobalite having a low impurity concentration as described above can be obtained. Specifically, silica particles may be obtained by adding a purification step, or silica particles may be produced from a silicon compound (raw material) having a low impurity concentration.

また、本実施形態におけるクリストバライトは、高純度非晶質のシリカを高速混合装置に入れ、高速で混合しながら、アルミニウム、チタン又はマグネシウム化合物溶液をスプレーで塗布し、当該化合物溶液のゾルもしくはスラリーでシリカの表面処理を行った後、表面処理したシリカを乾燥させ、1次粒子に解砕し、解砕した1次粒子を、例えば、1,000〜1,600℃で加熱処理することにより製造することができる。加熱処理後ゆっくりと室温まで自然放冷してもよい。また、使用する容器は不純物の少ない高純度の容器が好ましい。 Further, for cristobalite in the present embodiment, high-purity amorphous silica is placed in a high-speed mixing device, and while mixing at high speed, an aluminum, titanium or magnesium compound solution is applied by spraying, and the sol or slurry of the compound solution is used. After surface treatment of silica, the surface-treated silica is dried, crushed into primary particles, and the crushed primary particles are heat-treated at, for example, 1,000 to 1,600 ° C. to produce the silica. can do. After the heat treatment, it may be allowed to cool naturally to room temperature. Further, the container to be used is preferably a high-purity container with few impurities.

上記クリストバライトの比表面積の上限値は、窒素吸着法(BET法)により測定した比表面積が、例えば1.0m/g以下としてもよく、0.8m/g以下であることがより好ましい。これにより熱伝導率が比較的高くなる。また、クリストバライトの上記比表面積の下限値は、例えば0.05m/g以上であることが好ましく、0.1m/g以上であることがより好ましく、0.2m/g以上であることがさらに好ましい。これにより、半導体封止用樹脂組成物の流動性が良好であり、その成形性にボイドやバリが発生しにくくなり、パッケージの成形性が優れる。 The upper limit of the specific surface area of the cristobalite, nitrogen adsorption method specific surface area measured by (BET method), for example, may be 1.0 m 2 / g or less, more preferably 0.8 m 2 / g or less. This results in a relatively high thermal conductivity. Further, the lower limit of the specific surface area of the cristobalite, for example, preferably 0.05m 2 / g or more, more preferably 0.1 m 2 / g or more and 0.2 m 2 / g or more Is even more preferable. As a result, the fluidity of the resin composition for semiconductor encapsulation is good, voids and burrs are less likely to occur in the moldability, and the moldability of the package is excellent.

本実施形態のクリストバライトの平均粒径の上限値は、例えば、20μm以下が好ましく、15μm以下がより好ましく、13μm以下がさらに好ましく、10μm以下が一層好ましい。これにより、半導体封止用樹脂組成物全体に偏りなくクリストバライトを分散させることができ、半導体封止用樹脂組成物の硬化物に対して、熱伝導性や耐吸湿性を効率的に付与することができる。また、クリストバライトの平均粒径の下限値は、特に限定されないが、例えば、3μm以上としてもよく、5μm以上としてもよい。これにより、半導体封止用樹脂組成物の流動性を向上させることができる。
なお、本明細書において、「平均粒径」とは体積50%平均粒子径(D50)を指し、たとえば、(株)島津製作所製レーザー回折散乱式粒度分布計SALD−7000を使用して測定することができる。
The upper limit of the average particle size of cristobalite of the present embodiment is, for example, preferably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less, further preferably 13 μm or less, still more preferably 10 μm or less. As a result, cristobalite can be dispersed evenly throughout the semiconductor encapsulating resin composition, and thermal conductivity and moisture absorption resistance can be efficiently imparted to the cured product of the semiconductor encapsulating resin composition. Can be done. The lower limit of the average particle size of cristobalite is not particularly limited, but may be, for example, 3 μm or more, or 5 μm or more. Thereby, the fluidity of the resin composition for semiconductor encapsulation can be improved.
In the present specification, the "average particle size" refers to a volume 50% average particle size (D 50 ), and is measured using, for example, a laser diffraction / scattering type particle size distribution meter SALD-7000 manufactured by Shimadzu Corporation. can do.

上記クリストバライトの含有量の下限値は、半導体封止用樹脂組成物の全体に対して5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、12質量%以上とすることが特に好ましい。クリストバライトの含有量を上記下限値以上とすることにより、半導体封止用樹脂組成物を用いて形成される封止樹脂層を備える半導体装置について、耐熱性や耐吸湿性をより一層向上させることができる。
一方で、上記クリストバライトの含有量の上限値は、半導体封止用樹脂組成物の全体に対して60質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましい。クリストバライトの含有量を上記上限値以下とすることにより、半導体封止用樹脂組成物の高い流動性を確保することができる。また、クリストバライトの分散性を高めることができる。
The lower limit of the cristobalite content is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and 12% by mass or more with respect to the entire semiconductor encapsulating resin composition. Is particularly preferable. By setting the cristobalite content to the above lower limit or higher, the heat resistance and hygroscopicity of the semiconductor device provided with the sealing resin layer formed by using the semiconductor sealing resin composition can be further improved. can.
On the other hand, the upper limit of the content of the cristobalite is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, based on the whole resin composition for semiconductor encapsulation. By setting the content of cristobalite to the above upper limit value or less, high fluidity of the resin composition for semiconductor encapsulation can be ensured. In addition, the dispersibility of cristobalite can be enhanced.

また、本実施形態において、(C)無機充填材の構成材料としては、クリストバライト以外の他の無機充填材を併用することができる。併用できる無機充填材の種類は、とくに限定されないが、たとえば溶融シリカ、結晶シリカ、微粉シリカ等のシリカ、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛等が挙げられ、これらのうちいずれか1種以上を使用できる。これらの中でも、汎用性に優れている観点から、シリカを併用してもよい。また、(C)無機充填材としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛等の難燃性を付与できる成分を含有してもよい。 Further, in the present embodiment, as the constituent material of the (C) inorganic filler, an inorganic filler other than cristobalite can be used in combination. The types of inorganic fillers that can be used together are not particularly limited, but are, for example, silica such as fused silica, crystalline silica, and fine powder silica, alumina, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate, and zinc molybdenate. Etc., and any one or more of these can be used. Among these, silica may be used in combination from the viewpoint of excellent versatility. Further, the (C) inorganic filler may contain a component capable of imparting flame retardancy, such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate, and zinc molybdate.

(C)無機充填材として、シリカを併用する場合、たとえば異なる平均粒径(D50)の球状シリカを二種以上併用することができる。これにより、半導体封止用樹脂組成物の硬化物の線膨張係数α、α、25℃における曲げ弾性率E(25)や、260℃における曲げ弾性率E(260)、収縮率S等の調整をさらに容易とすることができる。このため、半導体装置の反りの抑制に寄与することも可能となる。 (C) When silica is used in combination as the inorganic filler, for example, two or more kinds of spherical silica having different average particle diameters (D 50) can be used in combination. As a result, the linear expansion coefficients α 1 , α 2 , and the flexural modulus E (25) of the cured product of the resin composition for semiconductor encapsulation at 25 ° C., the flexural modulus E (260) at 260 ° C., and the shrinkage coefficient S 1 Etc. can be further easily adjusted. Therefore, it is possible to contribute to suppressing the warp of the semiconductor device.

また、本実施形態においては、上記シリカとして、平均粒径1μm以下の微粉シリカ(ナノシリカ)を含むことが、半導体封止用樹脂組成物の充填性を向上させる観点や、半導体装置の反りを抑制する観点から、好ましい態様の一つとして挙げられる。 Further, in the present embodiment, the inclusion of fine silica (nanosilica) having an average particle size of 1 μm or less as the silica improves the filling property of the resin composition for encapsulating a semiconductor and suppresses the warp of the semiconductor device. From this point of view, it is mentioned as one of the preferable embodiments.

(C)無機充填材全体の含有量の下限値は、例えば、半導体封止用樹脂組成物の全体に対して30質量%以上であることが好ましく、45質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることが特に好ましい。(C)無機充填材の含有量を上記下限値以上とすることにより、半導体封止用樹脂組成物を用いて形成される封止材層の低吸湿性および低熱膨張性を向上させ、耐湿信頼性や耐リフロー性をより効果的に向上させることができる。一方で、(C)無機充填材の含有量の上限値は、例えば、半導体封止用樹脂組成物の全体に対して88質量%以下であることが好ましく、85質量%以下とすることがより好ましく、82質量%以下とすることが特に好ましい。(C)無機充填材の含有量を上記上限値以下とすることにより、半導体封止用樹脂組成物の流動性の低下に伴う成形性の低下や、高粘度化に起因したボンディングワイヤ流れ等を抑制することが可能となる。また半導体装置の制御安定性を高めることができる。なお、(C)無機充填材の上記上限値については、上記に限られず、有機基板の線膨張係数等の物性や厚み等に合わせて適宜選択することが可能である。このような観点から、(C)無機充填材の含有量は、有機基板の種類にあわせて80質量%以下、または70質量%以下とすることが可能である。
また、(C)無機充填材全体の含有量をこのような範囲に制御することにより、硬化物の線膨張係数α、α、25℃における曲げ弾性率E(25)や、260℃における曲げ弾性率E(260)、収縮率S等の物性値を所望の範囲とすることがより容易となる。このため、半導体装置の反りの抑制に寄与することも可能となる。
(C) The lower limit of the content of the entire inorganic filler is, for example, preferably 30% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, based on the total content of the semiconductor encapsulating resin composition. It is particularly preferable that the content is 50% by mass or more. (C) By setting the content of the inorganic filler to the above lower limit or higher, the low hygroscopicity and low thermal expansion of the sealing material layer formed by using the semiconductor encapsulating resin composition are improved, and the moisture resistance is reliable. The properties and reflow resistance can be improved more effectively. On the other hand, the upper limit of the content of the (C) inorganic filler is, for example, preferably 88% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, based on the entire semiconductor encapsulating resin composition. It is preferably 82% by mass or less, and particularly preferably 82% by mass or less. (C) By setting the content of the inorganic filler to the above upper limit or less, the moldability of the semiconductor encapsulating resin composition is lowered due to the lowering of the fluidity, and the bonding wire flow due to the higher viscosity is prevented. It becomes possible to suppress it. In addition, the control stability of the semiconductor device can be improved. The upper limit of the (C) inorganic filler is not limited to the above, and can be appropriately selected according to the physical properties such as the coefficient of linear expansion of the organic substrate and the thickness. From such a viewpoint, the content of the (C) inorganic filler can be 80% by mass or less, or 70% by mass or less, depending on the type of the organic substrate.
Further, (C) by controlling the content of the entire inorganic filler in such a range, the linear expansion coefficients α 1 , α 2 of the cured product, the flexural modulus E (25) at 25 ° C., and the flexural modulus E (25) at 260 ° C. It becomes easier to set the physical property values such as the flexural modulus E (260) and the shrinkage modulus S 1 within a desired range. Therefore, it is possible to contribute to suppressing the warp of the semiconductor device.

本実施形態において、(C)無機充填材として、クリストバライトとその他の無機充填材を併用した場合、併用時のクリストバライトの含有量の下限値は、(C)無機充填材全体に対して、例えば、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましい。これにより、半導体封止用樹脂組成物の硬化物の熱時線膨張係数を高めつつも、熱時弾性率を向上させることができる。併用時のフッ化カルシウムの含有量の上限値は、(C)無機充填材全体に対して、例えば、70質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましく、50質量%以下がさらに好ましい。これにより、例えば、シリカ併用の効果を十分得ることができる。また半導体装置の制御安定性を高めることができる。 In the present embodiment, when cristobalite and other inorganic fillers are used in combination as the (C) inorganic filler, the lower limit of the cristobalite content at the time of the combined use is, for example, the lower limit of the cristobalite content with respect to the entire (C) inorganic filler, for example. 5% by mass or more is preferable, 10% by mass or more is more preferable, and 15% by mass or more is further preferable. This makes it possible to improve the thermal elastic modulus while increasing the thermal linear expansion coefficient of the cured product of the resin composition for semiconductor encapsulation. The upper limit of the calcium fluoride content at the time of combined use is, for example, preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, still more preferably 50% by mass or less, based on the entire (C) inorganic filler. Thereby, for example, the effect of the combined use of silica can be sufficiently obtained. In addition, the control stability of the semiconductor device can be improved.

[(D)硬化促進剤]
本実施形態の半導体封止用樹脂組成物は、たとえば(D)硬化促進剤をさらに含むことができる。(D)硬化促進剤は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤と、の架橋反応を促進させ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するものを用いることができる。
[(D) Curing accelerator]
The resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment may further contain, for example, (D) a curing accelerator. The curing accelerator (D) may be any as long as it promotes the cross-linking reaction between the (A) epoxy resin and the (B) curing agent, and the one used in a general semiconductor encapsulation resin composition should be used. Can be done.

本実施形態において、(D)硬化促進剤は、たとえば有機ホスフィン、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等のリン原子含有化合物;1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、ベンジルジメチルアミン、2−メチルイミダゾール等が例示されるアミジンや3級アミン、前記アミジンやアミンの4級塩等の窒素原子含有化合物から選択される1種類または2種類以上を含むことができる。これらの中でも、硬化性を向上させる観点からはリン原子含有化合物を含むことがより好ましい。また、成形性と硬化性のバランスを向上させる観点からは、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、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等の潜伏性を有するものを含むことがより好ましい。 In the present embodiment, the (D) curing accelerator contains a phosphorus atom such as an organic phosphine, 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. Compounds; 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, benzyldimethylamine, 2-methylimidazole and the like are exemplified with amidin and tertiary amines, and nitrogen atoms such as the quaternary salt of amidin and amine are contained. It can contain one or more selected from the compounds. Among these, it is more preferable to contain a phosphorus atom-containing compound from the viewpoint of improving curability. Further, from the viewpoint of improving the balance between moldability and curability, it has latent properties such as 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 more preferable to include one.

本実施形態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等の第1ホスフィン;ジメチルホスフィン、ジフェニルホスフィン等の第2ホスフィン;トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の第3ホスフィンが挙げられる。 Examples of the organic phosphine that can be used in the resin composition for encapsulating semiconductors of the present embodiment include first phosphine such as ethylphosphine and phenylphosphine; second phosphine such as dimethylphosphine and diphenylphosphine; trimethylphosphine and triethylphosphine. Examples thereof include a third phosphine such as tributylphosphine and triphenylphosphine.

本実施形態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(6)で表される化合物等が挙げられる。 Examples of the tetra-substituted phosphonium compound that can be used in the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment include compounds represented by the following general formula (6).

Figure 0006980986
(上記一般式(6)において、Pはリン原子を表す。R、R、RおよびR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の数、zは0〜3の数であり、かつx=yである。)
Figure 0006980986
(In the above general formula (6), P represents a phosphorus atom. R 4 , R 5 , R 6 and R 7 represent an aromatic group or an alkyl group. A is selected from a hydroxyl group, a carboxyl group and a thiol group. Represents an anion of an aromatic organic acid having at least one functional group in the aromatic ring. AH is an aromatic having at least one functional group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a thiol group in the aromatic ring. Represents an organic acid. X and y are numbers 1 to 3, z is a number 0 to 3, and x = y.)

一般式(6)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(6)で表される化合物を沈殿させることができる。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R、R、RおよびRがフェニル基であり、かつAHはヒドロキシル基を芳香環に有する化合物、すなわちフェノール類であり、かつAは該フェノール類のアニオンであるのが好ましい。上記フェノール類としては、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコールなどの単環式フェノール類、ナフトール、ジヒドロキシナフタレン、アントラキノールなどの縮合多環式フェノール類、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなどのビスフェノール類、フェニルフェノール、ビフェノールなどの多環式フェノール類などが例示される。 The compound represented by the general formula (6) can be obtained, for example, as follows, but is not limited thereto. First, a tetra-substituted phosphonium halide, an aromatic organic acid and a base are mixed uniformly with an organic solvent to generate an aromatic organic acid anion in the solution system. Then, water can be added to precipitate the compound represented by the general formula (6). In the compound represented by the general formula (6), R 4 , R 5 , R 6 and R 7 bonded to the phosphorus atom are phenyl groups, and AH is a compound having a hydroxyl group in the aromatic ring, that is, phenols. Yes, and A is preferably an anion of the phenols. Examples of the phenols include monocyclic phenols such as phenol, cresol, resorcin, and catechol, condensed polycyclic phenols such as naphthol, dihydroxynaphthalene, and anthraquinol, and bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S. Examples thereof include polycyclic phenols such as phenylphenol and biphenol.

本実施形態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(7)で表される化合物等が挙げられる。 Examples of the phosphobetaine compound that can be used in the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment include compounds represented by the following general formula (7).

Figure 0006980986
(上記一般式(7)において、Pはリン原子を表す。Rは炭素数1〜3のアルキル基、Rはヒドロキシル基を表す。fは0〜5の数であり、gは0〜3の数である。)
Figure 0006980986
(In the above general formula (7), P represents a phosphorus atom. R 8 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 9 represents a hydroxyl group. F is a number from 0 to 5, and g is 0 to 0. It is a number of three.)

一般式(7)で表される化合物は、例えば以下のようにして得られる。まず、第三ホスフィンであるトリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩とを接触させ、トリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩が有するジアゾニウム基とを置換させる工程を経て得られる。しかしこれに限定されるものではない。 The compound represented by the general formula (7) can be obtained, for example, as follows. First, it is obtained through a step of contacting a tri-aromatic substituted phosphine, which is a tertiary phosphine, with a diazonium salt, and substituting the tri-aromatic substituted phosphine with the diazonium group of the diazonium salt. However, it is not limited to this.

本実施形態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(8)で表される化合物等が挙げられる。 Examples of the adduct of the phosphine compound and the quinone compound that can be used in the resin composition for encapsulating a semiconductor of the present embodiment include compounds represented by the following general formula (8).

Figure 0006980986
(上記一般式(8)において、Pはリン原子を表す。R10、R11およびR12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。R13、R14およびR15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、R14とR15が結合して環状構造となっていてもよい。)
Figure 0006980986
(In the above general formula (8), P represents a phosphorus atom. R 10 , R 11 and R 12 represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and are identical to each other. R 13 , R 14 and R 15 represent hydrogen atoms or hydrocarbon groups having 1 to 12 carbon atoms, which may be the same or different from each other, and R 14 and R 15 are bonded to each other. It may have a annular structure.)

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)ホスフィン等の芳香環に無置換またはアルキル基、アルコキシル基等の置換基が存在するものが好ましく、アルキル基、アルコキシル基等の置換基としては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。 Examples of the phosphin compound used as an adduct between the phosphin compound and the quinone compound include triphenylphosphine, tris (alkylphenyl) phosphin, tris (alkoxyphenyl) phosphin, trinaphthylphosphine, tris (benzyl) phosphine and the like. Substituents or those having a substituent such as an alkyl group or an alkoxyl group are preferable, and examples of the substituent such as an alkyl group and an alkoxyl group include those having 1 to 6 carbon atoms. Triphenylphosphine is preferred from the standpoint of availability.

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、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。 Examples of the quinone compound used as an adduct of the phosphin compound and the quinone compound include benzoquinone and anthraquinone, and among them, p-benzoquinone is preferable from the viewpoint of storage stability.

ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法としては、有機第三ホスフィンとベンゾキノン類の両者が溶解することができる溶媒中で接触、混合させることにより付加物を得ることができる。溶媒としてはアセトンやメチルエチルケトン等のケトン類で付加物への溶解性が低いものがよい。しかしこれに限定されるものではない。 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 in which both organic tertiary phosphine and benzoquinones can be dissolved. As the solvent, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, which have low solubility in adducts, are preferable. However, it is not limited to this.

一般式(8)で表される化合物において、リン原子に結合するR10、R11およびR12がフェニル基であり、かつR13、R14およびR15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。 In the compound represented by the general formula (8), the compounds in which R 10 , R 11 and R 12 bonded to the phosphorus atom are phenyl groups and R 13 , R 14 and R 15 are hydrogen atoms, that is, 1, A compound to which 4-benzoquinone and triphenylphosphine are added is preferable because it lowers the thermal elasticity of the cured product of the resin composition for encapsulating a semiconductor.

本実施形態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(9)で表される化合物等が挙げられる。 Examples of the adduct of the phosphonium compound and the silane compound that can be used in the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment include compounds represented by the following general formula (9).

Figure 0006980986
(上記一般式(9)において、Pはリン原子を表し、Siは珪素原子を表す。R16、R17、R18およびR19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R20は、基YおよびYと結合する有機基である。式中R21は、基YおよびYと結合する有機基である。YおよびY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YおよびY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およびY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YおよびY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。R20、およびR21は互いに同一であっても異なっていてもよく、Y、Y、YおよびYは互いに同一であっても異なっていてもよい。Z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。)
Figure 0006980986
(In the above general formula (9), P represents a phosphorus atom and Si represents a silicon atom. R 16 , R 17 , R 18 and R 19 are organic groups or fats having an aromatic ring or a heterocyclic ring, respectively. Represents a group group and may be the same or different from each other. In the formula, R 20 is an organic group bonded to the groups Y 2 and Y 3. In the formula, R 21 is a group Y 4 and Y 5 . Y 2 and Y 3 are organic groups to be bonded. Y 2 and Y 3 represent a group formed by a proton donor group releasing a proton, and groups Y 2 and Y 3 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure. Y 4 and Y 5 represent groups formed by the proton donor group releasing a proton, and the groups Y 4 and Y 5 in the same molecule combine with a silicon atom to form a chelate structure. There, R 20 and R 21 may be the same or different from each other , and Y 2 , Y 3 , Y 4 and Y 5 may be the same or different from each other. Z 1 is an aromatic ring. Alternatively, it is an organic group having a heterocycle or an aliphatic group.)

一般式(9)において、R16、R17、R18およびR19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等が挙げられ、これらの中でも、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基等のアルキル基、アルコキシ基、水酸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。 In the general formula (9) , examples of R 16 , R 17 , R 18 and R 19 include a phenyl group, a methylphenyl group, a methoxyphenyl group, a hydroxyphenyl group, a naphthyl group, a hydroxynaphthyl group, a benzyl group and a methyl group. , Ethyl group, n-butyl group, n-octyl group, cyclohexyl group, etc. Among these, alkyl group such as phenyl group, methylphenyl group, methoxyphenyl group, hydroxyphenyl group, hydroxynaphthyl group, alkoxy group, etc. , An aromatic group having a substituent such as a hydroxyl group or an unsubstituted aromatic group is more preferable.

また、一般式(9)において、R20は、YおよびYと結合する有機基である。同様に、R21は、基YおよびYと結合する有機基である。YおよびY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YおよびY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YおよびY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YおよびY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R20およびR21は互いに同一であっても異なっていてもよく、基Y、Y、Y、およびY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(9)中の−Y−R20−Y−、およびY−R21−Y−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、分子内にカルボキシル基、または水酸基を少なくとも2個有する有機酸が好ましく、さらには芳香環を構成する隣接する炭素にカルボキシル基または水酸基を少なくとも2個有する芳香族化合物が好ましく、芳香環を構成する隣接する炭素に水酸基を少なくとも2個有する芳香族化合物がより好ましく、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等が挙げられるが、これらの中でも、カテコール、1,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレンがより好ましい。 Further, in the general formula (9), R 20 is an organic group bonded to Y 2 and Y 3. Similarly, R 21 is an organic group that binds to groups Y 4 and Y 5. Y 2 and Y 3 are groups formed by a proton donor group releasing a proton, and the groups Y 2 and Y 3 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure. Similarly, Y 4 and Y 5 are groups formed by a proton donor group releasing a proton, and the groups Y 4 and Y 5 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure. The groups R 20 and R 21 may be the same or different from each other, and the groups Y 2 , Y 3 , Y 4 and Y 5 may be the same or different from each other. In such a group represented by −Y 2 −R 20 −Y 3 − and Y 4 −R 21 −Y 5 − in the general formula (9), the proton donor releases two protons. As the proton donor, an organic acid having at least two carboxyl groups or hydroxyl groups in the molecule is preferable, and further, a carboxyl group or a hydroxyl group is added to an adjacent carbon constituting an aromatic ring. An aromatic compound having at least two is preferable, and an aromatic compound having at least two hydroxyl groups on adjacent carbons constituting the aromatic ring is more preferable, for example, catechol, pyrogallol, 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxy. Naphthalene, 2,2'-biphenol, 1,1'-bi-2-naphthol, salicylic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 3-hydroxy-2-naphthoic acid, chloranilic acid, tannic acid, 2-hydroxybenzyl Examples thereof include alcohol, 1,2-cyclohexanediol, 1,2-propanediol and glycerin, among which catechol, 1,2-dihydroxynaphthalene and 2,3-dihydroxynaphthalene are more preferable.

また、一般式(9)中のZは、芳香環または複素環を有する有機基または脂肪族基を表し、これらの具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基およびオクチル基等の脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基およびビフェニル基等の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシプロピル基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基等のグリシジルオキシ基、メルカプト基、アミノ基を有するアルキル基およびビニル基等の反応性置換基等が挙げられるが、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。 Further, Z 1 in the general formula (9) represents an organic group or an aliphatic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a butyl group. An aliphatic hydrocarbon group such as a hexyl group and an octyl group, an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a benzyl group, a naphthyl group and a biphenyl group, a glycidyloxy group such as a glycidyloxypropyl group, a mercaptopropyl group and an aminopropyl group. , A mercapto group, a reactive substituent such as an alkyl group having an amino group and a vinyl group, etc. Among these, a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a naphthyl group and a biphenyl group are selected from the viewpoint of thermal stability. , More preferred.

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

本実施形態において、(D)硬化促進剤の含有量は、半導体封止用樹脂組成物の全体に対して0.05質量%以上であることが好ましく、0.15質量%以上であることがより好ましく、0.25質量%以上であることがとくに好ましい。(D)硬化促進剤の含有量を上記下限値以上とすることにより、封止成形時における硬化性を効果的に向上させることができる。
一方で、(D)硬化促進剤の含有量は、半導体封止用樹脂組成物の全体に対して2.0質量%以下であることが好ましく、1.5質量%以下であることがより好ましい。(D)硬化促進剤の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止成形時における流動性の向上を図ることができる。
In the present embodiment, the content of the (D) curing accelerator is preferably 0.05% by mass or more, preferably 0.15% by mass or more, based on the total amount of the resin composition for encapsulating the semiconductor. It is more preferably 0.25% by mass or more, and particularly preferably 0.25% by mass or more. (D) By setting the content of the curing accelerator to the above lower limit value or more, the curability at the time of sealing molding can be effectively improved.
On the other hand, the content of the (D) curing accelerator is preferably 2.0% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or less, based on the entire semiconductor encapsulating resin composition. .. (D) By setting the content of the curing accelerator to the above upper limit value or less, the fluidity at the time of sealing molding can be improved.

[(E)カップリング剤]
本実施形態の半導体封止用樹脂組成物は、たとえば(E)カップリング剤を含むことができる。(E)カップリング剤としては、たとえばエポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン、メタクリルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム/ジルコニウム系化合物等の公知のカップリング剤を用いることができる。これらを例示すると、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、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、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トリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプト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−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−[ビス(β−ヒドロキシエチル)]アミノプロピルトリエトキシシラン、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−アミノプロピルトリエトキシシラン、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、フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(β−アミノエチル)アミノプロピルジメトキシメチルシラン、N−(トリメトキシシリルプロピル)エチレンジアミン、N−(ジメトキシメチルシリルイソプロピル)エチレンジアミン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミンの加水分解物等のシラン系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート等のチタネート系カップリング剤が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシランまたはビニルシランのシラン系化合物がより好ましい。また、充填性や成形性をより効果的に向上させる観点からは、フェニルアミノプロピルトリメトキシシランに代表される2級アミノシランを用いることが特に好ましい。
[(E) Coupling agent]
The resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment may contain, for example, (E) a coupling agent. Examples of the coupling agent include various silane compounds such as epoxysilane, mercaptosilane, aminosilane, alkylsilane, ureidosilane, vinylsilane, and methacrylicsilane, titanium compounds, aluminum chelate compounds, and aluminum / zirconium compounds. Known coupling agents can be used. Examples of these are vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy. Silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane , Vinyl Triacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldimethoxysilane, γ- [bis (β-hydroxyethyl) ] Aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl)- γ-Aminopropylmethyldimethoxysilane, phenylaminopropyltrimethoxysilane, γ- (β-aminoethyl) aminopropyldimethoxymethylsilane, N- (trimethoxysilylpropyl) ethylenediamine, N- (dimethoxymethylsilylisopropyl) ethylenediamine, methyl Trimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilane, vinyltrimethoxysilane , Γ-Mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-Ixionpropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine hydrolyzate, etc. Silane-based coupling agent, isopropyltriisostearoyl titanate, isopropyltris (dioctylpyrophosphate) titanate, isopropyltri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate, tetraoctylbis (ditridecylphosphite) titanate, tetra (2, 2-Diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosph) Eto) oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, isopropyltrioctanoyl titanate, isopropyldimethacrylisostearoyl titanate, isopropyltridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropylisostearoyldiacryl titanate, isopropyltri (dioctylphosphate) titanate, Examples thereof include titanate-based coupling agents such as isopropyltricylphenyl titanate and tetraisopropylbis (dioctylphosphite) titanate. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Among these, silane compounds such as epoxysilane, mercaptosilane, aminosilane, alkylsilane, ureidosilane and vinylsilane are more preferable. Further, from the viewpoint of more effectively improving the filling property and moldability, it is particularly preferable to use a secondary aminosilane typified by phenylaminopropyltrimethoxysilane.

(E)カップリング剤の含有量は、半導体封止用樹脂組成物の全体に対して0.1質量%以上であることが好ましく、0.15質量%以上であることがより好ましい。(E)カップリング剤の含有量を上記下限値以上とすることにより、(C)無機充填材の分散性を良好なものとすることができる。一方で、(E)カップリング剤の含有量は、半導体封止用樹脂組成物の全体に対して1質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがより好ましい。(E)カップリング剤の含有量を上記上限値以下とすることにより、封止成形時における半導体封止用樹脂組成物の流動性を向上させ、充填性や成形性の向上を図ることができる。 The content of the coupling agent (E) is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.15% by mass or more, based on the total amount of the resin composition for encapsulating the semiconductor. By setting the content of the (E) coupling agent to the above lower limit value or more, the dispersibility of the (C) inorganic filler can be improved. On the other hand, the content of the (E) coupling agent is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, based on the total amount of the resin composition for encapsulating the semiconductor. (E) By setting the content of the coupling agent to the above upper limit value or less, the fluidity of the semiconductor encapsulation resin composition at the time of encapsulation and molding can be improved, and the filling property and moldability can be improved. ..

[(F)その他の成分]
本実施形態の半導体封止用樹脂組成物には、さらに必要に応じて、ハイドロタルサイト等のイオン捕捉剤;カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤;カルナバワックス等の天然ワックス、モンタン酸エステルワックス等の合成ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸およびその金属塩類もしくはパラフィン等の離型剤;酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合してもよい。
[(F) Other ingredients]
Further, if necessary, the resin composition for encapsulating the semiconductor of the present embodiment includes an ion trapping agent such as hydrotalcite; a coloring agent such as carbon black and red iron oxide; a natural wax such as carnauba wax, a montanic acid ester wax and the like. Synthetic wax, higher fatty acids such as zinc stearate and mold release agents such as metal salts thereof or paraffin; various additives such as antioxidants may be appropriately blended.

また、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物は、たとえば低応力剤を含むことができる。低応力剤は、たとえばシリコーンオイル、シリコーンゴム、ポリイソプレン、1,2−ポリブタジエン、1,4−ポリブタジエン等のポリブタジエン、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ポリクロロプレン、ポリ(オキシプロピレン)、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、ポリオレフィングリコール、ポリ−ε−カプロラクトン等の熱可塑性エラストマー、ポリスルフィドゴム、およびフッ素ゴムから選択される一種または二種以上を含むことができる。これらの中でも、シリコーンゴム、シリコーンオイル、およびアクリロニトリル−ブタジエンゴムのうちの少なくとも一方を含むことが、曲げ弾性率や収縮率を所望の範囲に制御して、得られる半導体パッケージの反りの発生を抑える観点から、とくに好ましい態様として選択し得る。 Further, the resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment may contain, for example, a low stress agent. Low stress agents include, for example, silicone oil, silicone rubber, polyisoprene, 1,2-polybutadiene, polybutadiene such as 1,4-polybutadiene, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, polychloroprene, poly (oxypropylene), poly. It can contain one or more selected from thermoplastic elastomers such as (oxytetramethylene) glycol, polyolefin glycol, poly-ε-caprolactone, polysulfide rubber, and fluororubber. Among these, containing at least one of silicone rubber, silicone oil, and acrylonitrile-butadiene rubber controls the flexural modulus and shrinkage to a desired range, and suppresses the occurrence of warpage of the obtained semiconductor package. From the viewpoint, it can be selected as a particularly preferable embodiment.

この低応力剤を用いる場合、低応力剤全体の含有量は、半導体封止用樹脂組成物の全体に対して0.05質量%以上であることが好ましく、0.10質量%以上であることがより好ましい。一方で、低応力剤の含有量は、半導体封止用樹脂組成物の全体に対して1質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがより好ましい。低応力剤の含有量をこのような範囲に制御することにより、得られる半導体パッケージの反りをより確実に抑制することができる。 When this low stress agent is used, the total content of the low stress agent is preferably 0.05% by mass or more, preferably 0.10% by mass or more, based on the total content of the semiconductor encapsulating resin composition. Is more preferable. On the other hand, the content of the low stress agent is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, based on the whole resin composition for encapsulating the semiconductor. By controlling the content of the low stress agent within such a range, the warpage of the obtained semiconductor package can be suppressed more reliably.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物の製造方法について説明する。たとえば、まず、前述の各原料成分を、公知の手段で混合することにより混合物を得る。さらに、混合物を溶融混練することにより、混練物を得る。混練方法としては、例えば、1軸型混練押出機、2軸型混練押出機等の押出混練機や、ミキシングロール等のロール式混練機を用いることができるが、2軸型混練押出機を用いることが好ましい。冷却した後、混練物を粉粒状、顆粒状、またはタブレット状とすることができる。 A method for producing the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment will be described. For example, first, each of the above-mentioned raw material components is mixed by a known means to obtain a mixture. Further, the mixture is melt-kneaded to obtain a kneaded product. As a kneading method, for example, an extrusion kneader such as a single-screw kneading extruder or a twin-screw kneading extruder or a roll-type kneading machine such as a mixing roll can be used, but a twin-screw kneading extruder is used. Is preferable. After cooling, the kneaded product can be in the form of powder, granules, or tablets.

粉粒状の樹脂組成物を得る方法としては、例えば、粉砕装置により、混練物を粉砕する方法が挙げられる。混練物をシートに成形したものを粉砕してもよい。粉砕装置としては、例えば、ハンマーミル、石臼式磨砕機、ロールクラッシャー等を用いることができる。 Examples of the method for obtaining the powdery and granular resin composition include a method of pulverizing the kneaded product with a pulverizer. The kneaded product formed into a sheet may be crushed. As the crushing device, for example, a hammer mill, a millstone grinder, a roll crusher, or the like can be used.

顆粒状または粉末状の樹脂組成物を得る方法としては、例えば、混練装置の出口に小径を有するダイスを設置して、ダイスから吐出される溶融状態の混練物を、カッター等で所定の長さに切断するというホットカット法に代表される造粒法等を用いることもできる。この場合、ホットカット法等の造粒法により顆粒状または粉末状の樹脂組成物を得た後、樹脂組成物の温度があまり下がらないうちに脱気を行うことが好ましい。 As a method for obtaining a granular or powdery resin composition, for example, a die having a small diameter is installed at the outlet of the kneading device, and the melted kneaded material discharged from the die is cut into a predetermined length by a cutter or the like. It is also possible to use a granulation method typified by a hot-cut method of cutting into plastic. In this case, it is preferable to obtain a granular or powdery resin composition by a granulation method such as a hot-cut method, and then degas before the temperature of the resin composition drops so much.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物の特性について説明する。 The characteristics of the resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment will be described.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物の硬化物におけるα線量は、0.005cph/cm以下であり、0.003cph/cm以下がより好ましく、0.001cph/cm以下がさらに好ましい。これにより、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物の硬化物で封止された半導体素子を備える半導体装置は、長期使用においても半導体素子の誤作動を抑制することができる。このため、制御安定性に優れた半導体装置を実現することができる。上記硬化物におけるα線量は、α線カウンターを用いて測定することができる。 Dose α in the cured product of the resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment is 0.005cph / cm 2 or less, more preferably 0.003cph / cm 2 or less, more preferably 0.001 cph / cm 2 or less .. Thereby, the semiconductor device including the semiconductor element sealed with the cured product of the resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment can suppress the malfunction of the semiconductor element even in long-term use. Therefore, it is possible to realize a semiconductor device having excellent control stability. The α dose in the cured product can be measured using an α ray counter.

また、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物において、クリストバライトの含有量が、半導体封止用樹脂組成物全体に対して、5質量%以上60質量%以下であり、かつ、半導体封止用樹脂組成物の硬化物におけるα線量が、0.001cph/cm以下とすることができる。このように、本実施形態によれば、クリストバライトを高含有量することと、半導体封止用樹脂組成物の硬化物におけるα線量を低減することを両立することができる。このため、半導体装置の反りを抑制しつつも、α線による動作不良等の影響を抑制できるので、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物は、とくに薄型の半導体装置に好適に用いることができる。 Further, in the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment, the content of cristobalite is 5% by mass or more and 60% by mass or less with respect to the entire semiconductor encapsulating resin composition, and is used for semiconductor encapsulation. The α-dose in the cured product of the resin composition can be 0.001 cph / cm 2 or less. As described above, according to the present embodiment, it is possible to achieve both a high content of cristobalite and a reduction in the α dose in the cured product of the resin composition for semiconductor encapsulation. Therefore, while suppressing the warp of the semiconductor device, the influence of malfunction due to α rays can be suppressed. Therefore, the resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment is particularly preferably used for a thin semiconductor device. can.

本実施形態において、上記α線量はα線カウンターを用いて測定する。例えば、測定方法として、120mm×140mm×2mmの試験片(半導体封止用樹脂組成物の硬化物)をα線カウンターで、所定の測定時間において、カウント数を計測して、単位時間あたりのカウント数の変化量(cph/cm)を算出できる。測定時間としては、例えば、60時間から100時間を採用してもよい。 In this embodiment, the α dose is measured using an α ray counter. For example, as a measurement method, a test piece (cured product of a resin composition for encapsulating a semiconductor) of 120 mm × 140 mm × 2 mm is measured with an α-ray counter at a predetermined measurement time, and the count number is measured to count per unit time. The amount of change in the number (cph / cm 2 ) can be calculated. As the measurement time, for example, 60 hours to 100 hours may be adopted.

本実施形態では、たとえば半導体封止用樹脂組成物中に含まれる各成分の種類や配合量、半導体封止用樹脂組成物の調製方法等を適切に選択することにより、上記硬化物(封止材)のα線量やそのバラツキを制御することが可能である。これらの中でも、たとえば、クリストバライトの上記不純物濃度やその粒径、併用フィラーの不純物濃度やその粒径、およびこれらの含有量や含有割合、またフィラーの分散性を向上させること等が、上記α線量を所望の数値範囲とするための要素として挙げられる。 In the present embodiment, for example, the cured product (sealing) is obtained by appropriately selecting the type and blending amount of each component contained in the semiconductor encapsulating resin composition, the method for preparing the semiconductor encapsulating resin composition, and the like. It is possible to control the α dose of the material) and its variation. Among these, for example, improving the impurity concentration and particle size of cristobalite, the impurity concentration and particle size of the combined filler, the content and content ratio thereof, and improving the dispersibility of the filler are the above-mentioned α-dose. Is mentioned as an element for setting a desired numerical range.

本実施形態によれば、封止材のα線量を低減することができ、さらにはそのバラツキを抑制することができる。このため、制御安定性に優れた半導体装置を実現できるとともに、その製造安定性を高めることができる。 According to this embodiment, the α dose of the encapsulant can be reduced, and the variation thereof can be suppressed. Therefore, it is possible to realize a semiconductor device having excellent control stability and to improve its manufacturing stability.

また、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物を用いることにより、半導体素子の制御安定性を向上できるとともに、半導体装置の反りを十分抑制できるため、薄層化した半導体装置において高度な信頼性を実現することができる。 Further, by using the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment, the control stability of the semiconductor element can be improved and the warp of the semiconductor device can be sufficiently suppressed, so that the semiconductor device has a high degree of reliability. Can be realized.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物を175℃、3分で熱処理した後、175℃、4時間で熱処理して得られる硬化物の、ガラス転移温度以上での線膨張係数αの下限値は、例えば、30ppm/K以上が好ましく、35ppm/K以上がより好ましく、40ppm/K以上がさらに好ましく、50ppm/K以上がとくに好ましい。これにより、熱時における基板の線膨張係数に近づけることができる。一方、上記硬化物の線膨張係数αの上限値は、例えば、200ppm/K以下としてもよく、100ppm/K以下が好ましく、80ppm/K以下がよりこのましく、70ppm/K以下がさらに好ましい。これにより、熱時において、基板の線膨張係数と硬化物の線膨張係数との差が広がることを抑制できる。 The lower limit of the linear expansion coefficient α 2 of the cured product obtained by heat-treating the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment at 175 ° C. for 3 minutes and then heat-treating at 175 ° C. for 4 hours at a glass transition temperature or higher. The value is, for example, preferably 30 ppm / K or more, more preferably 35 ppm / K or more, further preferably 40 ppm / K or more, and particularly preferably 50 ppm / K or more. This makes it possible to approach the coefficient of linear expansion of the substrate during heat. On the other hand, the upper limit of the linear expansion coefficient α 2 of the cured product may be, for example, 200 ppm / K or less, preferably 100 ppm / K or less, more preferably 80 ppm / K or less, still more preferably 70 ppm / K or less. .. As a result, it is possible to prevent the difference between the linear expansion coefficient of the substrate and the linear expansion coefficient of the cured product from widening at the time of heat.

先に述べたように、昨今、特に薄型の半導体装置について、反りの発生を抑制することへの要求が高まってきている。また、半導体装置の適用範囲を拡大する観点から、熱時における反りを抑制する要求も高い。
このような要求に対し、本発明者らが鋭意検討した結果、半導体封止用樹脂組成物の硬化物について、上記線膨張係数αを上記特定の範囲に調整することにより、半導体素子を搭載する基板との熱膨張係数の差を緩和することができ、半導体装置全体としての反りを抑制するということを知見した。
As mentioned above, in recent years, there has been an increasing demand for suppressing the occurrence of warpage, especially for thin semiconductor devices. Further, from the viewpoint of expanding the applicable range of semiconductor devices, there is a high demand for suppressing warpage during heat.
As a result of diligent studies by the present inventors in response to such demands, a semiconductor element is mounted on a cured product of a semiconductor encapsulating resin composition by adjusting the linear expansion coefficient α 2 to the specific range. It was found that the difference in the coefficient of thermal expansion from the substrate can be alleviated and the warp of the semiconductor device as a whole can be suppressed.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物を175℃、3分で熱処理した後、175℃、4時間で熱処理することにより得られる硬化物の、260℃における曲げ弾性率E(260)の下限値は、例えば、100MPa以上が好ましく、200MPa以上がより好ましく、300MPa以上がさらに好ましい。260℃における曲げ弾性率E(260)を上記下限値以上とすることにより、安定的に半導体装置の反りを制御することができる。
一方、260℃における曲げ弾性率E(260)の上限値は、特に制限されないが、たとえば1Gpa以下としてもよく、950MPa以下が好ましく、900MPa以下がより好ましい。260℃における曲げ弾性率E(260)を上記上限値以下とすることにより、封止樹脂としての適度な柔軟性を付与することができ、外部からの応力や、熱応力を効果的に緩和し、リフロー時の耐半田信頼性等を向上させることができる。
The lower limit of the flexural modulus E (260) of the cured product obtained by heat-treating the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment at 175 ° C. for 3 minutes and then heat-treating at 175 ° C. for 4 hours at 260 ° C. The value is, for example, preferably 100 MPa or more, more preferably 200 MPa or more, still more preferably 300 MPa or more. By setting the flexural modulus E (260) at 260 ° C. to the above lower limit value or more, the warp of the semiconductor device can be stably controlled.
On the other hand, the upper limit of the flexural modulus E (260) at 260 ° C. is not particularly limited, but may be, for example, 1 Gpa or less, preferably 950 MPa or less, and more preferably 900 MPa or less. By setting the flexural modulus E (260) at 260 ° C. to the above upper limit or less, it is possible to impart appropriate flexibility as a sealing resin, and effectively relieve external stress and thermal stress. , It is possible to improve the solder resistance reliability at the time of reflow.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物を用いてなる硬化物においては、上記線膨張係数αと260℃における曲げ弾性率E(260)とを同時に満たすことができる。これにより、高温環境下における半導体装置全体の反りをよく低減することが可能になる。 In the cured product using the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment, the linear expansion coefficient α 2 and the flexural modulus E (260) at 260 ° C. can be satisfied at the same time. This makes it possible to reduce the warp of the entire semiconductor device in a high temperature environment.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物を、たとえば175℃、3分で熱処理した後、175℃、4時間で熱処理することにより得られる硬化物の、ガラス転移温度未満における線膨張係数αの下限値は、例えば、5ppm/K以上が好ましく、10ppm/K以上がより好ましく、15ppm/K以上がさらに好ましい。一方、ガラス転移温度未満における線膨張係数αの上限値は、例えば、40ppm/K以下が好ましく、35ppm/K以下がより好ましく、30ppm/K以下がさらに好ましい。上記線膨張係数αを上記数値範囲内とすることにより、比較的低温条件下においても基板と封止樹脂との線膨張係数の差に起因した半導体パッケージにおける反りの発生を抑制することが可能となる。 The linear expansion coefficient α 1 of the cured product obtained by heat-treating the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment at, for example, 175 ° C. for 3 minutes and then heat-treating at 175 ° C. for 4 hours at a temperature lower than the glass transition temperature. The lower limit of the above value is, for example, preferably 5 ppm / K or more, more preferably 10 ppm / K or more, and even more preferably 15 ppm / K or more. On the other hand, the upper limit of the linear expansion coefficient α 1 below the glass transition temperature is, for example, preferably 40 ppm / K or less, more preferably 35 ppm / K or less, and even more preferably 30 ppm / K or less. By setting the coefficient of linear expansion α 1 within the above numerical range, it is possible to suppress the occurrence of warpage in the semiconductor package due to the difference in the coefficient of linear expansion between the substrate and the encapsulating resin even under relatively low temperature conditions. It becomes.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物を、たとえば175℃、3分で熱処理した後、175℃、4時間で熱処理して得られる硬化物の、25℃における曲げ弾性率E(25)の下限値は、例えば、1.0GPa以上が好ましく、3.0GPa以上がより好ましく、5.0GPa以上がさらに好ましい。25℃における曲げ弾性率E(25)を上記下限値以上とすることにより、室温における半導体装置の反りをより効果的に抑制することが可能となる。
一方で、上記硬化物の25℃における曲げ弾性率E(25)の上限値は、特に限定されないが、例えば、40GPa以下が好ましく、30GPa以下が好ましく、20GPa以下がさらに好ましい。硬化物の25℃における曲げ弾性率E(25)を上記上限値以下とすることにより、外部からの応力を効果的に緩和して、半導体装置の信頼性向上を図ることができる。
The bending elastic modulus E (25) of the cured product obtained by heat-treating the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment at, for example, 175 ° C. for 3 minutes and then heat-treating at 175 ° C. for 4 hours at 25 ° C. The lower limit value is, for example, preferably 1.0 GPa or more, more preferably 3.0 GPa or more, still more preferably 5.0 GPa or more. By setting the flexural modulus E (25) at 25 ° C. to the above lower limit value or more, it is possible to more effectively suppress the warp of the semiconductor device at room temperature.
On the other hand, the upper limit of the flexural modulus E (25) at 25 ° C. of the cured product is not particularly limited, but is preferably 40 GPa or less, preferably 30 GPa or less, and even more preferably 20 GPa or less. By setting the flexural modulus E (25) of the cured product at 25 ° C. to the above upper limit value or less, stress from the outside can be effectively relaxed and the reliability of the semiconductor device can be improved.

また、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物を175℃、3分で熱処理した後、175℃、4時間で熱処理することにより得られる硬化物のガラス転移温度の下限値は、例えば、130℃以上が好ましく、140℃以上がより好ましく、150℃以上がさらに好ましい。ガラス転移温度を上記温度以上とすることで、熱時であっても半導体素子を安定的に封止することができる。一方、当該硬化物のガラス転移温度の上限値は、特に限定されないが、たとえば、250℃以下としてもよく、230℃以下としてもよい。 Further, the lower limit of the glass transition temperature of the cured product obtained by heat-treating the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment at 175 ° C. for 3 minutes and then heat-treating at 175 ° C. for 4 hours is, for example, 130. ° C. or higher is preferable, 140 ° C. or higher is more preferable, and 150 ° C. or higher is even more preferable. By setting the glass transition temperature to the above temperature or higher, the semiconductor element can be stably sealed even when it is hot. On the other hand, the upper limit of the glass transition temperature of the cured product is not particularly limited, but may be, for example, 250 ° C. or lower, or 230 ° C. or lower.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物を硬化してなる硬化物の線膨張係数α、αおよびガラス転移温度は、たとえば熱機械分析装置(セイコー電子工業株式会社製、TMA100)を用い、測定温度範囲0℃〜320℃、昇温速度5℃/分の条件下にて測定することができる。260℃および25℃での曲げ弾性率の測定は、JIS K 6911に準拠して行うことができる。 For the linear expansion coefficients α 1 , α 2 and the glass transition temperature of the cured product obtained by curing the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment, for example, a thermomechanical analyzer (TMA100 manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.) is used. The measurement can be performed under the conditions of a measurement temperature range of 0 ° C. to 320 ° C. and a heating rate of 5 ° C./min. Measurements of flexural modulus at 260 ° C. and 25 ° C. can be performed in accordance with JIS K 6911.

また、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物において、175℃、3分で熱処理した際の収縮率Sの下限値は、例えば、0.1%以上が好ましく、0.2%以上がより好ましく、0.3%以上がさらに好ましい。一方、上記収縮率Sの上限値は、例えば、2.0%以下が好ましく、1.5%以下がより好ましい。このように半導体封止用樹脂組成物の成形時における収縮率を特定の範囲とすることによって、有機基板等の基板の収縮量と樹脂組成物の硬化時の収縮量との整合がとれて半導体パッケージの反りが抑制された形状に安定させることができる。 Further, the resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment, 175 ° C., the lower limit of the shrinkage factor S 1 when heat treated at 3 minutes, for example, preferably at least 0.1%, 0.2% or more More preferably, 0.3% or more is further preferable. On the other hand, the upper limit of the shrinkage factor S 1, for example, preferably 2.0% or less, more preferably 1.5% or less. By setting the shrinkage rate of the resin composition for semiconductor encapsulation during molding within a specific range in this way, the shrinkage amount of a substrate such as an organic substrate and the shrinkage amount of the resin composition during curing can be matched with each other to achieve a semiconductor. It is possible to stabilize the package in a shape in which warpage is suppressed.

上記収縮率Sは、たとえば次のように測定することができる。まず、トランスファー成形機を用いて、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間3分の条件下で半導体封止用樹脂組成物を金型キャビティ内に注入成形して円盤状の試験片を作製する。次いで、当該試験片を25℃まで冷却する。ここで、175℃における金型キャビティの内径寸法と、25℃における試験片の外形寸法と、から以下のようにして収縮率S(%)を算出する。
={(175℃における金型キャビティの内径寸法)−(25℃における試験片の外径寸法)}/(175℃における金型キャビティの内径寸法)×100
The shrinkage rate S 1 can be measured, for example, as follows. First, using a transfer molding machine, a semiconductor encapsulation resin composition is injected into a mold cavity under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 3 minutes, and a disk-shaped test is performed. Make a piece. The test piece is then cooled to 25 ° C. Here, the shrinkage rate S 1 (%) is calculated from the inner diameter of the mold cavity at 175 ° C. and the outer diameter of the test piece at 25 ° C. as follows.
S 1 = {(inner diameter dimension of mold cavity at 175 ° C.)-(outer diameter dimension of test piece at 25 ° C.)} / (inner diameter dimension of mold cavity at 175 ° C.) × 100

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物において、スパイラルフローの流動長は、例えば、135cm以上であることが好ましく、140cm以上であることがより好ましく、150cm以上であることがとくに好ましい。これにより、半導体封止用樹脂組成物を基板と半導体素子との間に充填する際の充填性をより効果的に向上させることができる。スパイラルフローの流動長の上限値は、とくに限定されないが、たとえば230cm以下としてもよく、210cm以下としてもよく、200cm以下としてもよい。上記スパイラルフローの測定は、たとえば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の金型に金型温度175℃、注入圧力9.8MPa、硬化時間3分の条件で半導体封止用樹脂組成物を注入し、流動長を測定することにより行うことができる。本実施の形態においては、例えば、無機充填材として溶融球状シリカを用いる、エポキシ樹脂、硬化剤の軟化点を下げる、硬化促進剤の量を減らすなどにより、上記スパイラルフローを増加することができる。 In the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment, the flow length of the spiral flow is, for example, preferably 135 cm or more, more preferably 140 cm or more, and particularly preferably 150 cm or more. Thereby, the filling property at the time of filling the semiconductor encapsulating resin composition between the substrate and the semiconductor element can be more effectively improved. The upper limit of the flow length of the spiral flow is not particularly limited, but may be, for example, 230 cm or less, 210 cm or less, or 200 cm or less. For the measurement of the spiral flow, for example, a low pressure transfer molding machine (“KTS-15” manufactured by Kotaki Seiki Co., Ltd.) is used, and the mold temperature is 175 ° C. It can be carried out by injecting a resin composition for semiconductor encapsulation under the conditions of an injection pressure of 9.8 MPa and a curing time of 3 minutes, and measuring the flow length. In the present embodiment, the spiral flow can be increased by, for example, using fused spherical silica as an inorganic filler, lowering the softening point of the epoxy resin and the curing agent, reducing the amount of the curing accelerator, and the like.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物の粘度の上限値は、例えば、0.5MPa以下であることが好ましく、0.3MPa以下であることがより好ましく、0.2MPa以下であることがとくに好ましい。これにより、半導体封止用樹脂組成物を基板と半導体素子との間に充填する際の充填性をより効果的に向上させることができる。また、上記粘度の下限値は、0.03MPa以上であることが好ましく、0.04MPa以上であることがより好ましく、0.05MPaであることがとくに好ましい。これにより成形時における金型隙間からの樹脂漏れを防ぐことができる。本実施形態において、上記粘度は、たとえば矩形圧を用いて測定することができる。具体的には、低圧トランスファー成形機(日本電気(株)製40tマニュアルプレス)を用いて、金型温度175℃、注入速度177cm/秒の条件にて、幅13mm、厚さ1mm、長さ175mmの矩形状の流路に、半導体封止用樹脂組成物を注入し、流路の上流先端から25mmの位置に埋設した圧力センサーにて圧力の経時変化を測定し、樹脂組成物の流動時における最低圧力を測定する。 The upper limit of the viscosity of the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment is, for example, preferably 0.5 MPa or less, more preferably 0.3 MPa or less, and particularly preferably 0.2 MPa or less. preferable. Thereby, the filling property at the time of filling the semiconductor encapsulating resin composition between the substrate and the semiconductor element can be more effectively improved. The lower limit of the viscosity is preferably 0.03 MPa or more, more preferably 0.04 MPa or more, and particularly preferably 0.05 MPa. This makes it possible to prevent resin leakage from the mold gap during molding. In this embodiment, the viscosity can be measured using, for example, rectangular pressure. Specifically, using a low pressure transfer molding machine (NEC Corp. 40t manual press), mold temperature 175 ° C., at a rate of infusion 177cm 3 / sec condition, width 13 mm, thickness 1 mm, length A resin composition for encapsulating a semiconductor is injected into a 175 mm rectangular flow path, and the change over time of pressure is measured by a pressure sensor embedded at a position 25 mm from the upstream tip of the flow path, and the resin composition flows. Measure the minimum pressure in.

本実施形態の半導体装置について説明する。
本実施形態の半導体装置は、基板、半導体素子、封止樹脂層を備えるものである。
本実施形態において、基板としては、たとえばインターポーザ等の有機基板を用いることができる。半導体素子(半導体チップ)は、基板の一面上の搭載されている。半導体素子は、例えば、ワイヤボンディングまたはフリップチップ接続等により、基板と電気的に接続される。複数の半導体素子が実装されていてもよい。例えば、複数の半導体素子は、互いに離間して基板の実装面に配置されてもよいが、互いに積層して配置されていてもよい。複数の半導体素子は、異なる種類を用いてもよい。
The semiconductor device of this embodiment will be described.
The semiconductor device of this embodiment includes a substrate, a semiconductor element, and a sealing resin layer.
In the present embodiment, as the substrate, for example, an organic substrate such as an interposer can be used. The semiconductor element (semiconductor chip) is mounted on one surface of the substrate. The semiconductor element is electrically connected to the substrate by, for example, wire bonding or flip chip connection. A plurality of semiconductor elements may be mounted. For example, the plurality of semiconductor elements may be arranged on the mounting surface of the substrate so as to be separated from each other, or may be arranged so as to be laminated with each other. A plurality of semiconductor elements may use different types.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物は、基板上に搭載された半導体素子を封止する封止樹脂層を形成するために用いられる。半導体封止用樹脂組成物を用いた封止成形は、とくに限定されないが、たとえばトランスファー成形法、または圧縮成形法等が挙げられる。 The semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment is used to form a encapsulating resin layer for encapsulating a semiconductor element mounted on a substrate. The encapsulation molding using the semiconductor encapsulation resin composition is not particularly limited, and examples thereof include a transfer molding method and a compression molding method.

本実施形態の半導体装置としては、とくに限定されないが、たとえばQFP(Quad Flat Package)、SOP(Small Outline Package)、BGA(Ball Grid Array)、CSP(Chip Size Package)、QFN(Quad Flat Non−leaded Package)、SON(Small Outline Non−leaded Package)、LF−BGA(Lead Flame BGA)が挙げられる。また、BGAやCSPについては、半導体素子の上面(実装面とは反対側の天面)が封止樹脂層に覆われているオーバーモールドタイプでもよく、半導体素子の上面が封止樹脂から露出したエクスポーズドタイプのパッケージであってもよい。 The semiconductor device of the present embodiment is not particularly limited, and is, for example, QFP (Quad Flat Package), SOP (Small Outline Package), BGA (Ball Grid Array), CSP (Chip Size Package), QFN (Quad-Fad). Package), SON (Small Outline Non-led Package), LF-BGA (Lead Flame BGA), and the like. Further, the BGA or CSP may be an overmold type in which the upper surface of the semiconductor element (the top surface opposite to the mounting surface) is covered with the encapsulating resin layer, and the upper surface of the semiconductor element is exposed from the encapsulating resin. It may be an exposed type package.

また、本実施形態に係る半導体封止用樹脂組成物は、上記のパッケージの成形に多く適用されるMAP(Mold Array Package)成形により形成される構造体にも利用することができる。当該構造体は、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物を用いて、基板上に搭載される複数の半導体素子を一括して封止することにより得られる。 Further, the resin composition for semiconductor encapsulation according to the present embodiment can also be used for a structure formed by MAP (Mold Array Package) molding, which is often applied to molding of the above packages. The structure can be obtained by collectively encapsulating a plurality of semiconductor elements mounted on a substrate by using the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment.

本実施形態における半導体装置の反りを抑制する効果は、BGAやCSPの中でも、封止樹脂の厚さが基板の厚さよりも薄いタイプのBGAやCSP、半導体素子の上面が封止樹脂から露出したエクスポーズドタイプのBGAやCSP等の、封止樹脂が基板の膨張収縮による変形を抑制する力が十分に及ばないパッケージにおいて特に顕著となる。 The effect of suppressing the warp of the semiconductor device in the present embodiment is that the upper surface of the BGA, CSP, or semiconductor element of the type in which the thickness of the sealing resin is thinner than the thickness of the substrate is exposed from the sealing resin among the BGA and CSP. This is particularly noticeable in packages such as exposed type BGA and CSP in which the sealing resin does not have sufficient force to suppress deformation due to expansion and contraction of the substrate.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物は、たとえばモールドアンダーフィル材料として用いることができる。モールドアンダーフィル材料は、基板上に配置された半導体素子の封止と、基板と半導体素子との間の隙間の充填と、を一括して行う材料である。これにより、半導体装置の製造における工数の削減を図ることができる。また、本実施形態に係る半導体封止用樹脂組成物を基板と半導体素子の間にも充填できることから、半導体装置の反りをより効果的に抑制することも可能となる。 The resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment can be used, for example, as a mold underfill material. The mold underfill material is a material that collectively seals the semiconductor element arranged on the substrate and fills the gap between the substrate and the semiconductor element. This makes it possible to reduce the man-hours in manufacturing the semiconductor device. Further, since the semiconductor encapsulating resin composition according to the present embodiment can be filled between the substrate and the semiconductor element, it is possible to more effectively suppress the warp of the semiconductor device.

本実施形態においては、半導体封止用樹脂組成物を用いて形成される半導体装置の一例として、有機基板の一面上に半導体素子を搭載した半導体パッケージが挙げられる。この場合、有機基板のうちの上記一面と、半導体素子と、が半導体封止用樹脂組成物によって封止されることとなる。すなわち、片面封止型のパッケージとなる。また、有機基板の上記一面とは反対の他面には、たとえば外部接続端子として複数の半田ボールが形成される。なお、このような半導体パッケージにおいては、半導体素子の上面が封止樹脂により封止されていてもよく、封止樹脂から露出していてもよい。 In the present embodiment, as an example of a semiconductor device formed by using a semiconductor encapsulating resin composition, a semiconductor package in which a semiconductor element is mounted on one surface of an organic substrate can be mentioned. In this case, the one side of the organic substrate and the semiconductor element are sealed by the semiconductor encapsulating resin composition. That is, it is a single-sided sealed package. Further, on the other surface of the organic substrate opposite to the above one surface, for example, a plurality of solder balls are formed as external connection terminals. In such a semiconductor package, the upper surface of the semiconductor element may be sealed with a sealing resin or may be exposed from the sealing resin.

このような半導体パッケージにおいては、たとえば封止樹脂の厚さを0.4mm以下としてもよく、0.3mm以下としてもよい。これにより、半導体パッケージの薄型化を図ることができる。また、このような薄型の半導体パッケージであっても、本実施形態に係る半導体封止用樹脂組成物を用いることによって、パッケージ反りの発生を抑制することが可能となる。ここで、封止樹脂の厚さとは、有機基板の上記一面の法線方向における、上記一面を基準とした封止樹脂の厚さを指す。また、本実施形態においては、たとえば封止樹脂の厚さを、有機基板の厚さ以下とすることができる。これにより、半導体パッケージをより効率的に薄型化することができる。 In such a semiconductor package, for example, the thickness of the sealing resin may be 0.4 mm or less, or may be 0.3 mm or less. This makes it possible to reduce the thickness of the semiconductor package. Further, even with such a thin semiconductor package, it is possible to suppress the occurrence of package warpage by using the semiconductor encapsulating resin composition according to the present embodiment. Here, the thickness of the sealing resin refers to the thickness of the sealing resin with respect to the one side in the normal direction of the one side of the organic substrate. Further, in the present embodiment, for example, the thickness of the sealing resin can be set to be equal to or less than the thickness of the organic substrate. As a result, the semiconductor package can be made thinner more efficiently.

本実施形態の半導体封止用樹脂組成物は、たとえば粉末状、顆粒状またはタブレット状である。これにより、トランスファー成形法や圧縮成形法等を用いて封止成形を行うことが可能となる。本実施形態において、粉粒体とは、粉末状または顆粒状のいずれかを指すものである。また、タブレット状の半導体封止用樹脂組成物は、Bステージ状態としてもよい。 The resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment is, for example, in the form of powder, granules or tablets. This makes it possible to perform sealing molding using a transfer molding method, a compression molding method, or the like. In the present embodiment, the powder or granular material refers to either powder or granules. Further, the tablet-shaped resin composition for encapsulating a semiconductor may be in a B stage state.

次に、図1を用いて、半導体装置100について説明する。
図1は、半導体装置100の一例を示す断面図である。
Next, the semiconductor device 100 will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor device 100.

半導体装置100は、基板10と、基板10の一面上に搭載された半導体素子20と、基板10のうちの上記一面および半導体素子20とを封止する封止樹脂層30と、を備えた半導体パッケージである。すなわち、半導体装置100は、基板10のうちの上記一面とは反対の他面が封止樹脂層30によって封止されない、片面封止型の半導体パッケージである。封止樹脂層30は、本実施形態の半導体封止用樹脂組成物の硬化物により構成される。これにより、熱時における封止樹脂層30の線膨張係数を大きくできるので、封止樹脂層30と基板10との熱時線膨張係数の差を小さくできる。そのため、高温環境での使用時において、半導体装置100の全体の反りを抑制することができる。 The semiconductor device 100 is a semiconductor including a substrate 10, a semiconductor element 20 mounted on one surface of the substrate 10, and a sealing resin layer 30 for sealing the one surface of the substrate 10 and the semiconductor element 20. It is a package. That is, the semiconductor device 100 is a single-sided sealed semiconductor package in which the other side of the substrate 10 opposite to the one side is not sealed by the sealing resin layer 30. The encapsulating resin layer 30 is composed of a cured product of the semiconductor encapsulating resin composition of the present embodiment. As a result, the coefficient of linear expansion of the sealing resin layer 30 at the time of heat can be increased, so that the difference in the coefficient of linear expansion of the sealing resin layer 30 and the substrate 10 at the time of heat can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the warp of the entire semiconductor device 100 when it is used in a high temperature environment.

本実施形態において、半導体素子20の上面は、封止樹脂層30により覆われていてもよく(図1)、封止樹脂層30から露出していてもよい(不図示)。 In the present embodiment, the upper surface of the semiconductor element 20 may be covered with the sealing resin layer 30 (FIG. 1) or may be exposed from the sealing resin layer 30 (not shown).

図1に示す例では、基板10には有機基板が用いられる。基板10のうち半導体素子20を搭載する表面(搭載面)とは反対側の裏面には、たとえば複数の半田ボール12が設けられる。また、半導体素子20は、たとえば基板10上にフリップチップ実装される。半導体素子20は、たとえば複数のバンプ22を介して基板10へ電気的に接続される。変形例として、半導体素子20は、ボンディングワイヤを介して基板10へ電気的に接続されていてもよい。 In the example shown in FIG. 1, an organic substrate is used as the substrate 10. For example, a plurality of solder balls 12 are provided on the back surface of the substrate 10 opposite to the front surface (mounting surface) on which the semiconductor element 20 is mounted. Further, the semiconductor element 20 is flip-chip mounted on the substrate 10, for example. The semiconductor element 20 is electrically connected to the substrate 10 via, for example, a plurality of bumps 22. As a modification, the semiconductor element 20 may be electrically connected to the substrate 10 via a bonding wire.

図1に示す例では、半導体素子20と基板10との間の隙間は、たとえばアンダーフィル32によって充填される。アンダーフィル32としては、たとえばフィルム状または液状のアンダーフィル材料を使用することができる。アンダーフィル32と封止樹脂層30とは異なる材料で構成されていてもよいが、同一の材料で構成されていてもよい。本実施形態の半導体封止用樹脂組成物は、モールドアンダーフィル材料として用いることができる。このため、アンダーフィル32と封止樹脂層30とを同一材料で構成できるとともに同一工程で形成することも可能にある。具体的には、半導体素子20を半導体封止用樹脂組成物で封止する封止工程と、基板10と半導体素子20との間の隙間に半導体封止用樹脂組成物を充填する充填工程とを同一工程(一括)で実施することができる。 In the example shown in FIG. 1, the gap between the semiconductor element 20 and the substrate 10 is filled with, for example, an underfill 32. As the underfill 32, for example, a film-like or liquid underfill material can be used. The underfill 32 and the sealing resin layer 30 may be made of different materials, but may be made of the same material. The resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment can be used as a mold underfill material. Therefore, the underfill 32 and the sealing resin layer 30 can be made of the same material and can be formed in the same process. Specifically, a sealing step of sealing the semiconductor element 20 with the semiconductor encapsulating resin composition, and a filling step of filling the gap between the substrate 10 and the semiconductor element 20 with the semiconductor encapsulating resin composition. Can be carried out in the same process (collective).

本実施形態において、封止樹脂層30の厚さは、例えば、基板10の実装面(外部接続用のバンプ12が形成された面とは反対側の一面)から、封止樹脂層30の天面までの最短距離とする。なお、封止樹脂層30の厚さとは、基板10のうちの半導体素子20を搭載する一面の法線方向における、上記一面を基準とした封止樹脂層30の厚さを指す。この場合、封止樹脂層30の厚さの上限値は、たとえば、0.4mm以下としてもよく、0.3mm以下としてもよく、0.2mm以下としてもよい。一方、封止樹脂層30の厚さの下限値は、特に限定されないが、例えば、0mm以上としてもよく(エクスポーズドタイプ)、0.01mm以上としてもよい。
また、基板10の厚さの上限値は、例えば、0.8mm以下としてもよく、0.4mm以下としてもよい。一方、基板10の厚さの下限値は、特に限定されないが、例えば、0.1mm以上としてもよい。
本実施形態によれば、このように半導体パッケージの薄型化を図ることができる。また、薄型の半導体パッケージであっても、本実施形態に係る半導体封止用樹脂組成物を用いて封止樹脂層30を形成することにより、半導体装置100の反りを抑制することが可能となる。また、本実施形態においては、たとえば封止樹脂層30の厚さを、基板10の厚さ以下とすることができる。これにより、半導体装置100をより効率的に薄型化することができる。
In the present embodiment, the thickness of the sealing resin layer 30 is, for example, from the mounting surface of the substrate 10 (one surface opposite to the surface on which the bump 12 for external connection is formed) to the top of the sealing resin layer 30. The shortest distance to the surface. The thickness of the sealing resin layer 30 refers to the thickness of the sealing resin layer 30 with respect to the above one surface in the normal direction of one surface on which the semiconductor element 20 of the substrate 10 is mounted. In this case, the upper limit of the thickness of the sealing resin layer 30 may be, for example, 0.4 mm or less, 0.3 mm or less, or 0.2 mm or less. On the other hand, the lower limit of the thickness of the sealing resin layer 30 is not particularly limited, but may be, for example, 0 mm or more (exposed type) or 0.01 mm or more.
Further, the upper limit of the thickness of the substrate 10 may be, for example, 0.8 mm or less, or 0.4 mm or less. On the other hand, the lower limit of the thickness of the substrate 10 is not particularly limited, but may be, for example, 0.1 mm or more.
According to this embodiment, it is possible to reduce the thickness of the semiconductor package in this way. Further, even in a thin semiconductor package, the warp of the semiconductor device 100 can be suppressed by forming the sealing resin layer 30 by using the semiconductor encapsulating resin composition according to the present embodiment. .. Further, in the present embodiment, for example, the thickness of the sealing resin layer 30 can be set to be equal to or less than the thickness of the substrate 10. As a result, the semiconductor device 100 can be made thinner more efficiently.

次に、構造体102について説明する。
図2は、構造体102の一例を示す断面図である。構造体102は、MAP成形により形成された成形品である。このため、構造体102を半導体素子20毎に個片化することにより、複数の半導体パッケージが得られることとなる。
Next, the structure 102 will be described.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the structure 102. The structure 102 is a molded product formed by MAP molding. Therefore, by individualizing the structure 102 for each semiconductor element 20, a plurality of semiconductor packages can be obtained.

構造体102は、基板10と、複数の半導体素子20と、封止樹脂層30と、を備えている。複数の半導体素子20は、基板10の一面上に配列されている。図2においては、各半導体素子20が、基板10に対してフリップチップ実装される場合が例示されている。この場合、各半導体素子20は、複数のバンプ22を介して基板10へ電気的に接続される。一方で、各半導体素子20は、ボンディングワイヤを介して基板10に電気的に接続されていてもよい。なお、基板10および半導体素子20は、半導体装置100において例示したものと同様のものを用いることができる。 The structure 102 includes a substrate 10, a plurality of semiconductor elements 20, and a sealing resin layer 30. The plurality of semiconductor elements 20 are arranged on one surface of the substrate 10. FIG. 2 illustrates a case where each semiconductor element 20 is flip-chip mounted on a substrate 10. In this case, each semiconductor element 20 is electrically connected to the substrate 10 via a plurality of bumps 22. On the other hand, each semiconductor element 20 may be electrically connected to the substrate 10 via a bonding wire. As the substrate 10 and the semiconductor element 20, the same ones as those exemplified in the semiconductor device 100 can be used.

図2に示す例では、各半導体素子20と基板10との間の隙間は、たとえばアンダーフィル32によって充填される。アンダーフィル32としては、たとえばフィルム状または液状のアンダーフィル材料を使用することができる。一方で、前述の半導体封止用樹脂組成物を、モールドアンダーフィル材料として用いることもできる。この場合、半導体素子20の封止と、基板10と半導体素子20との間の隙間の充填と、が一括して行われる。 In the example shown in FIG. 2, the gap between each semiconductor element 20 and the substrate 10 is filled with, for example, an underfill 32. As the underfill 32, for example, a film-like or liquid underfill material can be used. On the other hand, the above-mentioned resin composition for semiconductor encapsulation can also be used as a mold underfill material. In this case, sealing of the semiconductor element 20 and filling of the gap between the substrate 10 and the semiconductor element 20 are performed collectively.

封止樹脂層30は、複数の半導体素子20と、基板10のうちの上記一面と、を封止している。この場合、基板10のうちの上記一面とは反対の他面は、封止樹脂層30により封止されない。また、封止樹脂層30は、上述した半導体封止用樹脂組成物の硬化物により構成される。これにより、構造体102や、構造体102を個片化して得られる半導体パッケージの反りを抑制することができる。封止樹脂層30は、たとえば半導体封止用樹脂組成物をトランスファー成形法または圧縮成形法等の公知の方法を用いて封止成形することにより形成される。また、本実施形態において、各半導体素子20の上面は、図2に示すように封止樹脂層30により封止されていてもよく、封止樹脂層30から露出していてもよい。 The sealing resin layer 30 seals a plurality of semiconductor elements 20 and the above-mentioned one surface of the substrate 10. In this case, the other surface of the substrate 10 opposite to the above one surface is not sealed by the sealing resin layer 30. Further, the sealing resin layer 30 is composed of the cured product of the above-mentioned semiconductor sealing resin composition. As a result, it is possible to suppress the warp of the structure 102 and the semiconductor package obtained by separating the structure 102 into individual pieces. The encapsulating resin layer 30 is formed, for example, by encapsulating a semiconductor encapsulating resin composition using a known method such as a transfer molding method or a compression molding method. Further, in the present embodiment, the upper surface of each semiconductor element 20 may be sealed by the sealing resin layer 30 as shown in FIG. 2, or may be exposed from the sealing resin layer 30.

以上、実施形態に基づき、本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でその構成を変更することもできる。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the configuration thereof can be changed without changing the gist of the present invention.

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。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the description of these examples.

各実施例、各比較例で用いた成分について、以下に示す。
(半導体封止用樹脂組成物の調製)
まず、表1に従い配合された各原材料を常温でミキサーを用いて混合した後、70〜100℃でロール混練した。次いで、得られた混練物を冷却した後、これを粉砕して半導体封止用樹脂組成物を得た。表1中における各成分の詳細は下記のとおりである。また、表1中の単位は、質量%である。
The components used in each example and each comparative example are shown below.
(Preparation of resin composition for semiconductor encapsulation)
First, each of the raw materials blended according to Table 1 was mixed at room temperature using a mixer, and then rolled and kneaded at 70 to 100 ° C. Then, after cooling the obtained kneaded product, it was pulverized to obtain a resin composition for semiconductor encapsulation. The details of each component in Table 1 are as follows. The unit in Table 1 is mass%.

(A)エポキシ樹脂
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、NC−3000)
エポキシ樹脂2:トリスフェニルメタン型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製、JER 1032H−60)
(A) Epoxy resin Epoxy resin 1: Phenolic aralkyl type epoxy resin having a biphenylene skeleton (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., NC-3000)
Epoxy resin 2: Triphenylmethane type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, JER 1032H-60)

(B)硬化剤
硬化剤1:ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂(日本化薬(株)製、GPH−65)
硬化剤2:トリスフェニルメタン骨格を有するフェノール樹脂(明和化成(株)製、MEH−7500)
(B) Hardener Hardener 1: Phenol aralkyl resin having a biphenylene skeleton (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., GPH-65)
Hardener 2: Phenol resin having a trisphenylmethane skeleton (MEH-7500, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.)

(C)無機充填材
無機充填材1:球状溶融シリカ(デンカ(株)社製、商品名「FB560」、平均粒径(D50)30μm)
無機充填材2:クリストバライト(東海ミネラル(株)製、CR−1、平均粒径(D50)5μm)
無機充填材3:下記の製造方法により得られた高純度の球状クリストバライト(平均粒径(D50)7.5μm、ウラン量2.3ppb、トリウム量1ppb未満)
[無機充填材3:上記高純度の球状クリストバライトの製造方法]
シリカを高速混合装置に入れ、高速で混合しながらアルミニウム化合物溶液をスプレーで塗布し、シリカの表面処理を10分間行った。表面処理したシリカを100℃で5時間乾燥させた後、1次粒子に解砕した。解砕した1次粒子を常温から1,400℃まで6時間かけて昇温し、1,400℃で6時間維持、その後1,400℃から600℃まで6時間、600℃から200℃まで4時間かけて温度を下げた。200℃から室温までは自然放冷した。
無機充填材4:球状溶融シリカ(微粉)((株)アドマテックス製、SO−C2、平均粒径(D50)0.5μm)
無機充填材5:球状溶融シリカ((株)アドマテックス製、SO−C5、平均粒径(D50)1.6μm)
無機充填材6:高純度球状溶融シリカ(デンカ(株)製、FB−105X、平均粒径(D50)10.4μm、ウラン量1ppb未満、トリウム量1ppb未満)
無機充填材7:高純度球状溶融シリカ((株)アドマテックス製、SO−E2、平均粒径(D50)0.5μm、ウラン量1ppb未満、トリウム量1ppb未満)
無機充填材8:高純度水酸化アルミニウム(日本軽金属(株)製、BE043、平均粒径(D50)3.0μm、ウラン量1ppb、トリウム量1ppb未満)
なお、本実施例における無機充填材の平均粒径は(株)島津製作所製レーザー回折散乱式粒度分布計SALD−7000を使用して測定した。
(C) Inorganic filler Inorganic filler 1: Spherical molten silica (manufactured by Denka Co., Ltd., trade name "FB560", average particle size (D 50 ) 30 μm)
Inorganic filler 2: Cristobalite (manufactured by Tokai Mineral Co., Ltd., CR-1, average particle size (D 50 ) 5 μm)
Inorganic filler 3: High-purity spherical cristobalite obtained by the following production method (average particle size (D 50 ) 7.5 μm, uranium amount 2.3 ppb, thorium amount less than 1 ppb)
[Inorganic filler 3: Method for producing the above-mentioned high-purity spherical cristobalite]
Silica was placed in a high-speed mixing device, and the aluminum compound solution was spray-applied while mixing at high speed, and the surface treatment of silica was performed for 10 minutes. The surface-treated silica was dried at 100 ° C. for 5 hours and then crushed into primary particles. The crushed primary particles were heated from room temperature to 1,400 ° C over 6 hours, maintained at 1,400 ° C for 6 hours, then from 1,400 ° C to 600 ° C for 6 hours, and from 600 ° C to 200 ° C 4 The temperature was lowered over time. It was allowed to cool naturally from 200 ° C. to room temperature.
Inorganic filler 4: Spherical molten silica (fine powder) (manufactured by Admatex Co., Ltd., SO-C2, average particle size (D 50 ) 0.5 μm)
Inorganic filler 5: Spherical molten silica (manufactured by Admatex Co., Ltd., SO-C5, average particle size (D 50 ) 1.6 μm)
Inorganic filler 6: High-purity spherical molten silica (manufactured by Denka Co., Ltd., FB-105X, average particle size (D 50 ) 10.4 μm, uranium amount less than 1 ppb, thorium amount less than 1 ppb)
Inorganic filler 7: High-purity spherical molten silica (manufactured by Admatex Co., Ltd., SO-E2, average particle size (D 50 ) 0.5 μm, uranium amount less than 1 ppb, thorium amount less than 1 ppb)
Inorganic filler 8: High-purity aluminum hydroxide (manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd., BE043, average particle size (D 50 ) 3.0 μm, uranium amount 1 ppb, thorium amount less than 1 ppb)
The average particle size of the inorganic filler in this example was measured using a laser diffraction / scattering type particle size distribution meter SALD-7000 manufactured by Shimadzu Corporation.

(D)硬化促進剤
硬化促進剤1:下記式で表される硬化促進剤

Figure 0006980986
[硬化促進剤1の合成方法]
メタノール1800gを入れたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン249.5g、2,3−ジヒドロキシナフタレン384.0gを加えて溶かし、次に室温攪拌下28%ナトリウムメトキシド−メタノール溶液231.5gを滴下した。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503.0gをメタノール600gに溶かした溶液を室温攪拌下滴下すると結晶が析出した。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥し、桃白色結晶の上記硬化促進剤1を得た。 (D) Curing Accelerator Curing Accelerator 1: Curing Accelerator represented by the following formula
Figure 0006980986
[Method for synthesizing Curing Accelerator 1]
To a flask containing 1800 g of methanol, 249.5 g of phenyltrimethoxysilane and 384.0 g of 2,3-dihydroxynaphthalene were added and dissolved, and then 231.5 g of a 28% sodium methoxide-methanol solution was added dropwise under room temperature stirring. Further, a solution prepared in advance in which 503.0 g of tetraphenylphosphonium bromide was dissolved in 600 g of methanol was added dropwise to the solution under stirring at room temperature to precipitate crystals. The precipitated crystals were filtered, washed with water and vacuum dried to obtain the above-mentioned curing accelerator 1 of pinkish white crystals.

硬化促進剤2:下記式で表される硬化促進剤 Curing accelerator 2: Curing accelerator represented by the following formula

Figure 0006980986
Figure 0006980986

[硬化促進剤2の合成方法]
撹拌装置付きのセパラブルフラスコに4,4’−ビスフェノールS37.5g(0.15モル)、メタノール100mlを仕込み、室温で撹拌溶解し、更に攪拌しながら予め50mlのメタノールに水酸化ナトリウム4.0g(0.1モル)を溶解した溶液を添加した。次いで予め150mlのメタノールにテトラフェニルホスホニウムブロマイド41.9g(0.1モル)を溶解した溶液を加えた。しばらく攪拌を継続し、300mlのメタノールを追加した後、フラスコ内の溶液を大量の水に撹拌しながら滴下し、白色沈殿を得た。沈殿を濾過、乾燥し、白色結晶の上記硬化促進剤2を得た。
[Method for synthesizing Curing Accelerator 2]
In a separable flask equipped with a stirrer, 37.5 g (0.15 mol) of 4,4'-bisphenol S and 100 ml of methanol are charged, stirred and dissolved at room temperature, and 4.0 g of sodium hydroxide is previously added to 50 ml of methanol while stirring. A solution in which (0.1 mol) was dissolved was added. Then, a solution prepared by dissolving 41.9 g (0.1 mol) of tetraphenylphosphonium bromide in 150 ml of methanol was added in advance. Stirring was continued for a while, 300 ml of methanol was added, and then the solution in the flask was added dropwise to a large amount of water with stirring to obtain a white precipitate. The precipitate was filtered and dried to obtain the above-mentioned curing accelerator 2 as white crystals.

(E)カップリング剤
カップリング剤:フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング(株)製、CF4083)
(E) Coupling agent Coupling agent: Phenylaminopropyltrimethoxysilane (manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., CF4083)

(F)その他の成分
離型剤:モンタン酸エステルワックス(WE―4(クラリアントジャパン(株)製))
イオンキャッチャー:ハイドロタルサイト(DHT−4H(協和化学工業(株)製))
着色剤:カーボンブラック(カーボン#5(三菱化学(株)製))
低応力剤1:シリコーンオイル(東レ・ダウコーニング(株)製、FZ―3730)
低応力剤2:アクリロニトリル−ブタジエンゴム(宇部興産(株)製、CTBN1008SP)
(F) Other synthetic separation type agents: Montanic acid ester wax (WE-4 (manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.))
Ion catcher: Hydrotalcite (DHT-4H (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.))
Colorant: Carbon black (Carbon # 5 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation))
Low stress agent 1: Silicone oil (manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., FZ-3730)
Low stress agent 2: Acrylonitrile-butadiene rubber (manufactured by Ube Industries, Ltd., CTBN1008SP)

[評価項目]
(収縮率)
各実施例および各比較例のそれぞれについて、得られた半導体封止用樹脂組成物の収縮率を次のように測定した。まず、トランスファー成形機を用いて、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間3分の条件下で半導体封止用樹脂組成物を金型キャビティ内に注入成形して円盤状の試験片を作製した。次いで、試験片を25℃まで冷却した。ここで、175℃における金型キャビティの内径寸法と、25℃における試験片の外形寸法と、から以下のようにして収縮率S(%)を算出した。
={(175℃における金型キャビティの内径寸法)−(25℃における試験片の外径寸法)}/(175℃における金型キャビティの内径寸法)×100
結果を表1に示す。
[Evaluation item]
(Shrinkage factor)
For each of the Examples and Comparative Examples, the shrinkage ratio of the obtained resin composition for semiconductor encapsulation was measured as follows. First, using a transfer molding machine, a semiconductor encapsulation resin composition is injected into a mold cavity under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 3 minutes, and a disk-shaped test is performed. Pieces were made. The test piece was then cooled to 25 ° C. Here, the shrinkage rate S 1 (%) was calculated from the inner diameter of the mold cavity at 175 ° C. and the outer diameter of the test piece at 25 ° C. as follows.
S 1 = {(inner diameter dimension of mold cavity at 175 ° C.)-(outer diameter dimension of test piece at 25 ° C.)} / (inner diameter dimension of mold cavity at 175 ° C.) × 100
The results are shown in Table 1.

(ガラス転移温度、線膨張係数(α、α))
各実施例および各比較例について、得られた半導体封止用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度および線膨張係数を、次のように測定した。まず、トランスファー成形機を用いて金型温度175℃、注入圧力9.8MPa、硬化時間3分で半導体封止用樹脂組成物を注入成形し、15mm×4mm×4mmの試験片を得た。次いで、得られた試験片を175℃、4時間で後硬化した後、熱機械分析装置(セイコー電子工業(株)製、TMA100)を用いて、測定温度範囲0℃〜320℃、昇温速度5℃/分の条件下で測定を行った。この測定結果から、ガラス転移温度、ガラス転移温度以下における線膨張係数(α)、ガラス転移温度以上における線膨張係数(α)を算出した。表1中、αとαの単位はppm/Kであり、ガラス転移温度の単位は℃である。結果を表1に示す。
(Glass transition temperature, coefficient of linear expansion (α 1 , α 2 ))
For each Example and each Comparative Example, the glass transition temperature and the coefficient of linear expansion of the cured product of the obtained semiconductor encapsulating resin composition were measured as follows. First, a semiconductor encapsulation resin composition was injection-molded using a transfer molding machine at a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 3 minutes to obtain a test piece having a size of 15 mm × 4 mm × 4 mm. Next, the obtained test piece was post-cured at 175 ° C. for 4 hours, and then using a thermomechanical analyzer (TMA100 manufactured by Seiko Electronics Inc.), the measurement temperature range was 0 ° C. to 320 ° C., and the temperature rise rate. The measurement was performed under the condition of 5 ° C./min. From this measurement result, the glass transition temperature, the coefficient of linear expansion below the glass transition temperature (α 1 ), and the coefficient of linear expansion above the glass transition temperature (α 2 ) were calculated. In Table 1, the unit of α 1 and α 2 is ppm / K, and the unit of the glass transition temperature is ° C. The results are shown in Table 1.

(曲げ弾性率、曲げ強度)
各実施例および各比較例について、得られた半導体封止用樹脂組成物の硬化物の曲げ弾性率および曲げ強度を、次のように測定した。まず、トランスファー成形機を用いて金型温度175℃、注入圧力9.8MPa、硬化時間3分で半導体封止用樹脂組成物を注入成形し、幅10mm×厚さ4mm×長さ80mmの試験片を得た。次いで、得られた試験片を175℃、4時間で後硬化した。次いで、試験片の、25℃における曲げ弾性率E(25)と、260℃におけるおよび曲げ弾性率E(260)と、をJIS K 6911に準じて測定した。曲げ弾性率の単位はMPaである。結果を表1に示す。
(Bending elastic modulus, bending strength)
For each Example and each Comparative Example, the flexural modulus and bending strength of the obtained cured resin composition for semiconductor encapsulation were measured as follows. First, a semiconductor encapsulation resin composition was injection-molded using a transfer molding machine at a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 3 minutes, and a test piece having a width of 10 mm, a thickness of 4 mm, and a length of 80 mm was injected. Got Then, the obtained test piece was post-cured at 175 ° C. for 4 hours. Then, the flexural modulus E (25) at 25 ° C. and the flexural modulus E (260) at 260 ° C. of the test piece were measured according to JIS K 6911. The unit of flexural modulus is MPa. The results are shown in Table 1.

(封止材のα線量)
コンプレッション成形機を用いて、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間2分で、上記で得られた半導体封止用樹脂組成物から試験片(140mm×120mm、厚さ0.2mm)を成形した。得られた試験片6枚を並べて試験サンプルとし(表面積の合計1008cm)、この試験サンプルを用いて低レベルα線測定装置(住友化学工業(株)製、LACS−4000M、印加電圧1.9KV、PR−10ガス(アルゴン:メタン=9:1)100m/分、有効計数時間88h)で、試験片のα線量を測定した。表1中「0.000」cph/cmは検出限界以下であった事を示す。
(Α dose of encapsulant)
Using a compression molding machine, the mold temperature was 175 ° C., the molding pressure was 9.8 MPa, and the curing time was 2 minutes. ) Was molded. Six of the obtained test pieces were arranged side by side to form a test sample (total surface area of 1008 cm 2 ), and a low-level α-ray measuring device (manufactured by Sumitomo Chemical Industry Co., Ltd., LACS-4000M, applied voltage 1.9 KV) was used using this test sample. , PR-10 gas (argon: methane = 9: 1) 100 m / min, effective counting time 88 h), and the α dose of the test piece was measured. In Table 1, "0.000" cph / cm 2 indicates that it was below the detection limit.

(ウラン量、トリウム量)
[(高純度)無機充填材中のウラン量、トリウム量の測定]
(高純度)無機充填材をフッ化水素に溶解して主成分を揮発させた後、残存物を硝酸に溶解し、遠心分離機で処理した上澄み液をセイコーインスツル(株)製の誘導結合プラズマ質量分析(ICP−MS)装置SPQ−9000を用いて測定した。
(Amount of uranium, amount of thorium)
[Measurement of uranium and thorium in (high-purity) inorganic filler]
(High purity) After dissolving the inorganic filler in hydrogen fluoride to volatilize the main component, the residue is dissolved in nitric acid, and the supernatant liquid treated by the centrifuge is inductively coupled by Seiko Instruments Co., Ltd. Measurements were made using an inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) device SPQ-9000.

(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、ANSI/ASTM D 3123−72に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度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。
(Spiral flow)
Using a low-pressure transfer molding machine (KTS-15 manufactured by Kotaki Seiki Co., Ltd.), a mold for measuring spiral flow according to ANSI / ASTM D 3123-72 was used, and the mold temperature was 175 ° C, injection pressure was 6.9 MPa, and maintenance was performed. Under the condition of a pressure time of 120 seconds, the resin composition for semiconductor encapsulation obtained above was injected, and the flow length was measured. Spiral flow is a parameter of fluidity, and the larger the value, the better the fluidity. The unit is cm.

(粘度(矩形圧))
低圧トランスファー成形機(日本電気(株)製40tマニュアルプレス)を用いて、金型温度175℃、注入速度177cm/秒の条件にて、幅13mm、厚さ1mm、長さ175mmの矩形状の流路に、上記で得られた半導体封止用樹脂組成物を注入し、流路の上流先端から25mmの位置に埋設した圧力センサーにて圧力の経時変化を測定し、半導体封止用樹脂組成物の流動時における最低圧力を測定した。矩形圧は、溶融粘度のパラメータであり、数値が小さい方が、溶融粘度が低く良好である。矩形圧の値は、6MPa以下であれば問題はなく、5MPa以下であれば、良好な粘度を得ることができる。
(Viscosity (rectangular pressure))
Using a low-pressure transfer molding machine (40t manual press manufactured by Nippon Electric Co., Ltd.), a rectangular shape with a width of 13 mm, a thickness of 1 mm, and a length of 175 mm under the conditions of a mold temperature of 175 ° C. and an injection speed of 177 cm 3 / sec. The semiconductor encapsulation resin composition obtained above is injected into the flow path, and the change with time of pressure is measured by a pressure sensor embedded at a position 25 mm from the upstream tip of the flow path, and the semiconductor encapsulation resin composition is measured. The minimum pressure when the object was flowing was measured. The rectangular pressure is a parameter of the melt viscosity, and the smaller the value, the lower the melt viscosity and the better. If the rectangular pressure value is 6 MPa or less, there is no problem, and if it is 5 MPa or less, a good viscosity can be obtained.

(半導体装置の反り)
MAP成形用のトランスファー成形機(TOWA株式会社製、Yシリーズ)を用い、10×10×0.2mmのSiチップをマウントした基板(基板厚み0.28mm)に、得られた半導体封止用樹脂組成物を使用して、パッケージサイズが13×13×0.68mmとなるよう成形した(成形温度175℃、成形圧力6.9MPa、硬化時間2分)。次にそのパッケージを175℃、4時間で後硬化することにより、サンプルを得た。得られたサンプル5個をシャドーモアレ式反り測定装置(akrometrix製)を用いて、25℃から260℃へ昇温して、25℃、260℃でのパッケージ高さ方向の最大値最小値の差を測定し、その平均値を表1に示した。単位はμm。表1中、絶対値が小さい方が半導体装置の反りが小さいことを示す。
(Warp of semiconductor device)
Using a transfer molding machine for MAP molding (Y series manufactured by TOWA Corporation), the obtained semiconductor encapsulation resin was mounted on a substrate (substrate thickness 0.28 mm) on which a Si chip of 10 × 10 × 0.2 mm was mounted. The composition was molded to a package size of 13 × 13 × 0.68 mm (molding temperature 175 ° C., molding pressure 6.9 MPa, curing time 2 minutes). The package was then post-cured at 175 ° C. for 4 hours to give a sample. Five of the obtained samples were heated from 25 ° C to 260 ° C using a shadow moiré type warp measuring device (manufactured by akrometrix), and the difference between the maximum and minimum values in the package height direction at 25 ° C and 260 ° C. Was measured, and the average value is shown in Table 1. The unit is μm. In Table 1, the smaller the absolute value, the smaller the warp of the semiconductor device.

Figure 0006980986
Figure 0006980986

表1に示されるように、実施例1,2の半導体封止用樹脂組成物は、硬化した際に比較的高い線膨張係数αの値を示す。このことから、半導体パッケージを作製した際であっても、その反りを抑制できるものであった。また、実施例1,2の半導体封止用樹脂組成物は、硬化した封止材において低いα線量を示す。このことから、α線による動作不良等の影響を受けやすい半導体装置に適用できることが分かった。 As shown in Table 1, the semiconductor encapsulating resin compositions of Examples 1 and 2 show a relatively high coefficient of linear expansion α 2 when cured. From this, it was possible to suppress the warp even when the semiconductor package was manufactured. Moreover, the resin compositions for semiconductor encapsulation of Examples 1 and 2 show a low α-dose in the cured encapsulant. From this, it was found that it can be applied to semiconductor devices that are easily affected by malfunctions due to α rays.

100 半導体装置
102 構造体
10 基板
12 半田ボール
20 半導体素子
22 バンプ
30 封止樹脂
32 アンダーフィル
100 Semiconductor device 102 Structure 10 Substrate 12 Solder ball 20 Semiconductor element 22 Bump 30 Encapsulating resin 32 Underfill

Claims (16)

(A)エポキシ樹脂と、
(B)硬化剤と、
クリストバライトを含む(C)無機充填材と、を含有する半導体封止用樹脂組成物であって、
当該半導体封止用樹脂組成物の硬化物の、ガラス転移温度以上での線膨張係数αが、30ppm/K以上67ppm/K以下であり、
当該半導体封止用樹脂組成物のスパイラルフローが、135cm以上230cm以下であり、
α線カウンターを用いて測定された当該半導体封止用樹脂組成物の硬化物におけるα線量が、0.000cph/cm以上0.005cph/cm以下である、半導体封止用樹脂組成物。
(A) Epoxy resin and
(B) Hardener and
A resin composition for semiconductor encapsulation containing (C) an inorganic filler containing cristobalite.
The linear expansion coefficient α 2 of the cured product of the semiconductor encapsulating resin composition at the glass transition temperature or higher is 30 ppm / K or more and 67 ppm / K or less.
The spiral flow of the semiconductor encapsulating resin composition is 135 cm or more and 230 cm or less.
A resin composition for semiconductor encapsulation, wherein the α dose in the cured product of the resin composition for semiconductor encapsulation measured using an α-ray counter is 0.000 cf / cm 2 or more and 0.005 cf / cm 2 or less.
請求項1に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、
前記クリストバライトの含有量が、当該半導体封止用樹脂組成物全体に対して、5質量%以上60質量%以下であり、かつ、
前記硬化物におけるα線量が、0.000cph/cm以上0.001cph/cm以下である、半導体封止用樹脂組成物。
The semiconductor encapsulating resin composition according to claim 1.
The content of the cristobalite is 5% by mass or more and 60% by mass or less with respect to the entire semiconductor encapsulating resin composition, and
A resin composition for encapsulating a semiconductor, wherein the α dose in the cured product is 0.000 cf / cm 2 or more and 0.001 cf / cm 2 or less.
請求項1または2に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、
前記クリストバライトの平均粒径が3μm以上20μm以下である、半導体封止用樹脂組成物。
The semiconductor encapsulating resin composition according to claim 1 or 2.
A resin composition for encapsulating a semiconductor, wherein the average particle size of the cristobalite is 3 μm or more and 20 μm or less.
請求項1から3のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、
前記クリストバライトが球状クリストバライトを含む、半導体封止用樹脂組成物。
The semiconductor encapsulating resin composition according to any one of claims 1 to 3.
A resin composition for encapsulating a semiconductor, wherein the cristobalite contains spherical cristobalite.
請求項1から4のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、
当該半導体封止用樹脂組成物の硬化物の、ガラス転移温度が、130℃以上250℃以下である、半導体封止用樹脂組成物。
The semiconductor encapsulating resin composition according to any one of claims 1 to 4.
A resin composition for semiconductor encapsulation, wherein the cured product of the resin composition for semiconductor encapsulation has a glass transition temperature of 130 ° C. or higher and 250 ° C. or lower.
請求項1から5のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、
当該半導体封止用樹脂組成物の硬化物の、260℃における曲げ弾性率E(260)が、100MPa以上1GPa以下である、半導体封止用樹脂組成物。
The semiconductor encapsulating resin composition according to any one of claims 1 to 5.
A resin composition for semiconductor encapsulation, wherein the cured product of the resin composition for semiconductor encapsulation has a flexural modulus E (260) at 260 ° C. of 100 MPa or more and 1 GPa or less.
請求項1から6のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、
前記(C)無機充填材は、さらにシリカを含む、半導体封止用樹脂組成物。
The semiconductor encapsulating resin composition according to any one of claims 1 to 6.
The (C) inorganic filler further contains silica, which is a resin composition for encapsulating a semiconductor.
請求項7に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、
前記シリカは、平均粒径が0μm超え1μm以下の微粉シリカを含む、
半導体封止用樹脂組成物。
The semiconductor encapsulating resin composition according to claim 7.
The silica contains fine silica having an average particle size of more than 0 μm and not more than 1 μm.
Resin composition for semiconductor encapsulation.
請求項1から8のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、
前記(A)エポキシ樹脂が、ビフェニル型エポキシ樹脂を含む、半導体封止用樹脂組成物。
The semiconductor encapsulating resin composition according to any one of claims 1 to 8.
A resin composition for encapsulating a semiconductor, wherein the (A) epoxy resin contains a biphenyl type epoxy resin.
請求項1から9のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、
前記(A)エポキシ樹脂が、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を含む、半導体封止用樹脂組成物。
The semiconductor encapsulating resin composition according to any one of claims 1 to 9.
A resin composition for encapsulating a semiconductor, wherein the epoxy resin (A) contains a phenol aralkyl type epoxy resin having a biphenylene skeleton.
請求項1から10のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、
2級アミノシランであるカップリング剤をさらに含む、半導体封止用樹脂組成物。
The semiconductor encapsulating resin composition according to any one of claims 1 to 10.
A resin composition for semiconductor encapsulation further comprising a coupling agent which is a secondary aminosilane.
請求項1から11のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、
当該半導体封止用樹脂組成物は、さらに(D)硬化促進剤を含み、
前記(D)硬化促進剤が、下記一般式(6)〜(9)で示される化合物から選ばれる1種以上を含む、半導体封止用樹脂組成物。
Figure 0006980986
(上記一般式(6)において、Pはリン原子を表す。R、R、RおよびR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の数、zは0〜3の数であり、かつx=yである。)
Figure 0006980986
(上記一般式(7)において、Pはリン原子を表す。Rは炭素数1〜3のアルキル基、Rはヒドロキシル基を表す。fは0〜5の数であり、gは0〜3の数である。)
Figure 0006980986
(上記一般式(8)において、Pはリン原子を表す。R10、R11およびR12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。R13、R14およびR15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、R14とR15が結合して環状構造となっていてもよい。)
Figure 0006980986
(上記一般式(9)において、Pはリン原子を表し、Siは珪素原子を表す。R16、R17、R18およびR19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R20は、基YおよびYと結合する有機基である。式中R21は、基YおよびYと結合する有機基である。YおよびY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YおよびY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およびY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YおよびY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。R20、およびR21は互いに同一であっても異なっていてもよく、Y、Y、YおよびYは互いに同一であっても異なっていてもよい。Z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。)
The semiconductor encapsulating resin composition according to any one of claims 1 to 11.
The semiconductor encapsulating resin composition further contains (D) a curing accelerator and contains.
A resin composition for encapsulating a semiconductor, wherein the (D) curing accelerator contains at least one selected from the compounds represented by the following general formulas (6) to (9).
Figure 0006980986
(In the above general formula (6), P represents a phosphorus atom. R 4 , R 5 , R 6 and R 7 represent an aromatic group or an alkyl group. A is selected from a hydroxyl group, a carboxyl group and a thiol group. Represents an anion of an aromatic organic acid having at least one functional group in the aromatic ring. AH is an aromatic having at least one functional group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a thiol group in the aromatic ring. Represents an organic acid. X and y are numbers 1 to 3, z is a number 0 to 3, and x = y.)
Figure 0006980986
(In the above general formula (7), P represents a phosphorus atom. R 8 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 9 represents a hydroxyl group. F is a number from 0 to 5, and g is 0 to 0. It is a number of three.)
Figure 0006980986
(In the above general formula (8), P represents a phosphorus atom. R 10 , R 11 and R 12 represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and are identical to each other. R 13 , R 14 and R 15 represent hydrogen atoms or hydrocarbon groups having 1 to 12 carbon atoms, which may be the same or different from each other, and R 14 and R 15 are bonded to each other. It may have a annular structure.)
Figure 0006980986
(In the above general formula (9), P represents a phosphorus atom and Si represents a silicon atom. R 16 , R 17 , R 18 and R 19 are organic groups or fats having an aromatic ring or a heterocyclic ring, respectively. Represents a group group and may be the same or different from each other. In the formula, R 20 is an organic group bonded to the groups Y 2 and Y 3. In the formula, R 21 is a group Y 4 and Y 5 . Y 2 and Y 3 are organic groups to be bonded. Y 2 and Y 3 represent a group formed by a proton donor group releasing a proton, and groups Y 2 and Y 3 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure. Y 4 and Y 5 represent groups formed by the proton donor group releasing a proton, and the groups Y 4 and Y 5 in the same molecule combine with a silicon atom to form a chelate structure. There, R 20 and R 21 may be the same or different from each other , and Y 2 , Y 3 , Y 4 and Y 5 may be the same or different from each other. Z 1 is an aromatic ring. Alternatively, it is an organic group having a heterocycle or an aliphatic group.)
請求項1から12のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、
モールドアンダーフィル材料として用いられる、半導体封止用樹脂組成物。
The semiconductor encapsulating resin composition according to any one of claims 1 to 12.
A resin composition for semiconductor encapsulation used as a mold underfill material.
請求項1から13のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、
粉末状、顆粒状またはタブレット状である半導体封止用樹脂組成物。
The semiconductor encapsulating resin composition according to any one of claims 1 to 13.
A resin composition for encapsulating semiconductors in the form of powder, granules or tablets.
基板と、
前記基板の一面上に搭載された半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止材層と、を備える、半導体装置であって、
前記封止材層は、請求項1から14のいずれか1項に記載の半導体封止用樹脂組成物の硬化物である、半導体装置。
With the board
The semiconductor element mounted on one surface of the substrate and
A semiconductor device comprising a sealing material layer for encapsulating the semiconductor element.
The semiconductor device, wherein the encapsulant layer is a cured product of the resin composition for encapsulating a semiconductor according to any one of claims 1 to 14.
請求項15に記載の半導体装置であって、
前記半導体素子の上面は露出されているか、又は
前記半導体素子の上面が封止材層に封止されており、前記基板の前記一面から前記封止材層の天面までの前記封止材層の厚さは、0.01mm以上0.4mm以下である、半導体装置。
The semiconductor device according to claim 15.
The upper surface of the semiconductor element is exposed, or the upper surface of the semiconductor element is sealed in the encapsulant layer, and the encapsulant layer from the one surface of the substrate to the top surface of the encapsulant layer. The thickness of the semiconductor device is 0.01 mm or more and 0.4 mm or less.
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