JP7247550B2 - ENCAPSULATING EPOXY RESIN COMPOSITION AND ELECTRONIC DEVICE - Google Patents

ENCAPSULATING EPOXY RESIN COMPOSITION AND ELECTRONIC DEVICE Download PDF

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Description

本発明は、封止用エポキシ樹脂組成物、及び、電子装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an epoxy resin composition for encapsulation and an electronic device.

封止用エポキシ樹脂組成物として様々な技術が開発されている。例えば、特許文献1には、圧縮成形に好適な顆粒状半導体封止樹脂組成物の製造方法及びこれにより封止された半導体装置が開示されている。圧縮成型は、金型中に半導体装置を載置し、金型と半導体装置との間にモールド用樹脂を供給して圧縮(コンプレッション)成形することにより、樹脂封止した半導体装置を製造する方法である。 Various techniques have been developed for epoxy resin compositions for encapsulation. For example, Patent Literature 1 discloses a method for producing a granular semiconductor encapsulating resin composition suitable for compression molding and a semiconductor device encapsulated therewith. Compression molding is a method of manufacturing resin-encapsulated semiconductor devices by placing a semiconductor device in a mold, supplying molding resin between the mold and the semiconductor device, and performing compression molding. is.

特開2015-116768号公報JP 2015-116768 A

しかしながら、発明者らの検討によれば、特許文献1に記載の封止用樹脂組成物を用いた場合、所望の被封止領域内において、封止樹脂組成物で覆いきれない箇所が発生する場合があった。これは、金型と半導体装置との間にモールド用の封止用樹脂組成物を供給する際の撒きムラ(散布ムラ)に起因するものであり、この問題は特に封止材の膜厚を薄くした場合、顕著であった。 However, according to the studies of the inventors, when the sealing resin composition described in Patent Document 1 is used, there occurs a portion that cannot be completely covered with the sealing resin composition in the desired region to be sealed. there was a case. This is due to uneven spreading (uneven spreading) when the sealing resin composition for molding is supplied between the mold and the semiconductor device. It was noticeable when thinned.

本発明によれば、
エポキシ樹脂、硬化剤、及び、コアシェル構造の熱膨張性フィラーを含む、エポキシ樹脂組成物であって、
前記熱膨張性フィラーが、前記コアシェル構造におけるシェルの内部に揮発性膨張剤を含む、封止用エポキシ樹脂組成物が提供される。
According to the invention,
An epoxy resin composition comprising an epoxy resin, a curing agent, and a thermally expandable filler having a core-shell structure,
An encapsulating epoxy resin composition is provided, wherein the thermally expandable filler comprises a volatile expansion agent inside the shell in the core-shell structure.

また、本発明によれば、上記の封止用エポキシ樹脂組成物の硬化膜を備える電子装置が提供される。 Further, according to the present invention, there is provided an electronic device comprising a cured film of the epoxy resin composition for sealing.

本発明によれば、所望の被封止領域内において、封止用エポキシ樹脂組成物で覆いきれない箇所の発生を低減し、封止用エポキシ樹脂組成物の散布ムラを低減することができる封止用エポキシ樹脂組成物、及び、該封止用エポキシ樹脂組成物の硬化膜を備える電子装置が提供される。 According to the present invention, it is possible to reduce the occurrence of areas that cannot be completely covered with the sealing epoxy resin composition in the desired region to be sealed, and to reduce the uneven distribution of the sealing epoxy resin composition. An electronic device comprising a sealing epoxy resin composition and a cured film of the sealing epoxy resin composition is provided.

本実施形態に係る電子装置の一例を示す断面図である。It is a sectional view showing an example of an electronic device concerning this embodiment. 本実施形態に係る電子装置の製造方法の一例を示す断面図である。It is a sectional view showing an example of a manufacturing method of an electronic device concerning this embodiment.

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
本明細書中、数値範囲の説明における「a~b」との表記は、特に断らない限り、a以上b以下のことを表す。例えば、「1~5質量%」とは「1質量%以上5質量%以下」の意である。
本明細書における「(メタ)アクリル」との表記は、アクリルとメタクリルの両方を包含する概念を表す。「(メタ)アクリレート」等の類似の表記についても同様である。
本明細書における「電子装置」の語は、半導体チップ、半導体素子、プリント配線基板、電気回路ディスプレイ装置、情報通信端末、発光ダイオード、物理電池、化学電池など、電子工学の技術が適用された素子、デバイス、最終製品等を包含する意味で用いられる。
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。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
In this specification, the notation "a to b" in the description of numerical ranges means from a to b, unless otherwise specified. For example, "1 to 5% by mass" means "1% by mass or more and 5% by mass or less".
The notation "(meth)acryl" used herein represents a concept that includes both acryl and methacryl. The same applies to similar notations such as "(meth)acrylate".
The term "electronic device" as used herein refers to elements to which electronic engineering technology is applied, such as semiconductor chips, semiconductor elements, printed wiring boards, electric circuit display devices, information communication terminals, light-emitting diodes, physical batteries, and chemical batteries. , devices, final products, etc.
In addition, in all the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate. Also, the drawings are schematic diagrams and do not correspond to actual dimensional ratios.

本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、及び、コアシェル構造の熱膨張性フィラーを含み、上記熱膨張性フィラーは、上記コアシェル構造におけるシェルの内部に揮発性膨張剤を含む。
ここで、揮発性膨張剤とは、シェルの軟化点以下の温度で、ガスを発生する物質を示す。すなわち、本実施形態に係る熱膨張性フィラーはその内部に揮発性膨張剤を含むことにより、加熱により膨張する。
本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、上記構成とすることで、所望の被封止領域内において、封止用エポキシ樹脂組成物で覆いきれない箇所の発生を低減し、封止用エポキシ樹脂組成物の散布ムラを低減することができる。
The encapsulating epoxy resin composition according to the present embodiment contains an epoxy resin, a curing agent, and a thermally expandable filler having a core-shell structure, and the thermally expandable filler volatility expands inside the shell in the core-shell structure. containing agents.
Here, the volatile expansion agent refers to a substance that generates gas at a temperature below the softening point of the shell. That is, the thermally expandable filler according to the present embodiment contains a volatile expanding agent therein and expands upon heating.
The epoxy resin composition for encapsulation according to the present embodiment has the above-described structure, thereby reducing the occurrence of areas that cannot be completely covered with the epoxy resin composition for encapsulation in the desired area to be sealed. It is possible to reduce uneven distribution of the epoxy resin composition for

従来、半導体装置の封止成形方法は、トランスファー成形が一般的であったが、トランスファー成形を用いた場合、半導体チップに接続しているボンディングワイヤーが封止用の樹脂の流動圧力により変形して、断線や接触等を起こすという問題があった。この問題を解決するため、金型中に半導体装置を載置し、金型と半導体装置との間に封止用エポキシ樹脂組成物(モールド用樹脂)を供給して圧縮(コンプレッション)成形することにより、樹脂封止した半導体装置を製造する方法が主流となってきている。 Conventionally, transfer molding has been generally used as a method of encapsulating and molding semiconductor devices. However, when transfer molding is used, the bonding wires connected to the semiconductor chip are deformed by the flow pressure of the encapsulating resin. , there is a problem that disconnection or contact occurs. In order to solve this problem, a semiconductor device is placed in a mold, and an encapsulating epoxy resin composition (molding resin) is supplied between the mold and the semiconductor device for compression molding. Therefore, a method of manufacturing a resin-encapsulated semiconductor device has become mainstream.

また、圧縮成型においては、封止対象となる被封止領域上に封止用エポキシ樹脂組成物を供給する工程が必須となるが、特定の領域に主に固形材料である封止用エポキシ樹脂組成物を均一に散布することは、特に薄い硬化膜を形成しようとする場合困難であり、散布ムラが発生し、被封止領域の一部に封止用エポキシ樹脂組成物で覆われない部分(あるいは、ボイド)が発生してしまうことがあった。よって、特に被封止対象を膜厚の薄い硬化膜で封止することを所望する場合、一旦、求められる仕様よりも厚い膜厚の硬化膜で封止を行ってから、研磨により硬化膜を削り、薄膜化する手法を取らざるを得なかった。そこで、工程削減、コスト・作業低減の観点から、研磨工程を経ることなく、膜厚の薄い硬化膜、具体的には100μm以下、より好ましくは50μm以下の硬化膜を形成することができる封止用エポキシ樹脂組成物が求められていた。 In compression molding, a step of supplying a sealing epoxy resin composition onto a region to be sealed is essential. It is difficult to spread the composition evenly, especially when trying to form a thin cured film. (or voids) may occur. Therefore, especially when it is desired to seal an object to be sealed with a thin cured film, once the sealing is performed with a cured film thicker than the required specifications, the cured film is removed by polishing. We had no choice but to take a method of shaving and thinning. Therefore, from the viewpoint of process reduction, cost and work reduction, a thin cured film, specifically 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, can be formed without a polishing process. There has been a demand for an epoxy resin composition for

本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、熱膨張性フィラーを含むため、封止対象となる被封止領域に封止用エポキシ樹脂組成物を供給する工程に続く加熱過程において、熱膨張性フィラーの膨張によって、封止用エポキシ樹脂組成物が膨張(移動)し、封止用エポキシ樹脂組成物が、被封止領域に均一に広がり、封止用エポキシ樹脂組成物で覆われない部分(あるいは、ボイド)を低減することができるものと考えられる。
なお、熱膨張性フィラーのシェルの内部(コア)に存在する揮発性膨張剤は、圧縮成型におけるZ軸方向の圧縮において、系外に抜けるため、最終的に、封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物中には残存しないものと考えられる。
すなわち、本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、圧縮成型工程の前半において、熱膨張性フィラーの膨張によって、水平方向(XY軸方向)に移動し、被封止領域に広がり、圧縮成型工程の後半において、熱膨張性フィラーのシェルの内部に存在した揮発性膨張剤や空気に由来するガスがつぶされるため、特に所望する硬化膜の膜厚が薄い場合においても、散布ムラの影響を低減することができ、かつ、ボイドの少ない硬化物が得られるものと考えられる。
Since the epoxy resin composition for encapsulation according to the present embodiment contains a thermally expandable filler, in the heating process subsequent to the step of supplying the epoxy resin composition for encapsulation to the region to be sealed, heat is applied. The expansion of the expandable filler causes the epoxy resin composition for sealing to expand (move), and the epoxy resin composition for sealing spreads evenly over the region to be sealed, and is not covered with the epoxy resin composition for sealing. It is believed that portions (or voids) can be reduced.
Note that the volatile expansion agent present inside the shell (core) of the thermally expandable filler escapes from the system during compression in the Z-axis direction during compression molding. It is considered that they do not remain in the cured product.
That is, in the first half of the compression molding process, the epoxy resin composition for sealing according to the present embodiment moves in the horizontal direction (XY axis direction) due to the expansion of the thermally expandable filler, spreads over the region to be sealed, and is compressed. In the latter half of the molding process, the volatile expansion agent present inside the shell of the thermally expandable filler and gas derived from air are crushed, so even if the desired cured film thickness is thin, the effect of uneven distribution can be reduced, and a cured product with few voids can be obtained.

本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、以下の条件で測定される前記エポキシ樹脂組成物の体積膨張率が100%であることが好ましく、110%以上であることがより好ましく、115%以上であることがさらに好ましく、120%以上であることが特に好ましい。
(条件)
封止用エポキシ樹脂組成物を0.20g分取し、内径53mmのアルミカップに入れ、アルミカップの真上から写真を撮影する。得られた画像を二値化処理し、内径53mmの円の面積D(mm)のうち、封止用エポキシ樹脂組成物で覆われている部分の面積G(mm)の割合を示す、面積比R=G/Dを算出する。続いて該エポキシ樹脂組成物が入ったアルミカップを、175℃で3分加熱し、再度アルミカップの真上から写真を撮影する。得られた画像を二値化処理し、内径53mmの円の面積D(mm)のうち、封止用エポキシ樹脂組成物で覆われている部分の面積G(mm)の面積の割合を示す、面積比R=G/Dを算出する。面積比R、及び、面積比Rの比から、被覆率Cを算出する。
式(1) 被覆率C=R/R
続いて、エポキシ樹脂組成物の体積膨張率Eを式(2)に従い算出した。
式(2) 体積膨張率E(%)=C(3/2)×100
The epoxy resin composition for sealing according to the present embodiment preferably has a volume expansion coefficient of 100%, more preferably 110% or more, measured under the following conditions. % or more, and particularly preferably 120% or more.
(conditions)
0.20 g of the epoxy resin composition for sealing is taken out, placed in an aluminum cup with an inner diameter of 53 mm, and photographed from right above the aluminum cup. The obtained image is binarized, and the ratio of the area G A (mm 2 ) of the portion covered with the sealing epoxy resin composition to the area D (mm 2 ) of a circle with an inner diameter of 53 mm is shown. , to calculate the area ratio R A =G A /D. Subsequently, the aluminum cup containing the epoxy resin composition is heated at 175° C. for 3 minutes, and a photograph is taken again from directly above the aluminum cup. The resulting image was binarized, and the area ratio of the area G B (mm 2 ) of the portion covered with the sealing epoxy resin composition to the area D (mm 2 ) of a circle with an inner diameter of 53 mm. The area ratio RB = GB /D is calculated. A coverage C is calculated from the ratio of the area ratio R A and the area ratio R B .
Formula (1) coverage C=R B /R A
Subsequently, the volume expansion coefficient E of the epoxy resin composition was calculated according to formula (2).
Formula (2) Volume expansion rate E (%) = C (3/2) × 100

従来の熱膨張性フィラーを含まない封止用エポキシ樹脂組成物は、膨張よりも硬化収縮の影響の方が大きいため上記条件で計測される体積膨張率が100%を下回る値となるが、本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、熱膨張性フィラーを含むため、封止用エポキシ樹脂組成物の配合を調整し、硬化収縮の影響よりも、熱膨張性フィラーによる膨張の影響の方が大きくなるよう調整することで、上記条件で計測される体積膨張率を100%以上とすることができる。体積膨張率の上限は、特に制限はないが、例えば、200%以下とすることができる。 In a conventional encapsulating epoxy resin composition that does not contain a thermally expandable filler, the effect of curing shrinkage is greater than that of expansion, so the volume expansion rate measured under the above conditions is less than 100%. Since the encapsulating epoxy resin composition according to the embodiment contains a thermally expandable filler, the formulation of the encapsulating epoxy resin composition is adjusted to reduce the effect of expansion due to the thermally expandable filler rather than the effect of curing shrinkage. The coefficient of volume expansion measured under the above conditions can be 100% or more by adjusting the ratio so that the ratio is larger. Although the upper limit of the volume expansion rate is not particularly limited, it can be, for example, 200% or less.

封止用エポキシ樹脂組成物の体積膨張率は、用いる熱膨張性フィラーの最大膨張開始温度、具体的には、用いる熱膨張性フィラーにおける揮発性膨張剤の配合の種類や組成等を調整することで制御することができる。
本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、体積膨張率が上記数値範囲内にあることにより、封止用エポキシ樹脂組成物の散布ムラを低減することができ、特に薄い硬化膜を形成したい場合において、孔やボイドのない封止用エポキシ樹脂組成物の硬化膜を形成することができる。
The volume expansion coefficient of the encapsulating epoxy resin composition can be adjusted by adjusting the maximum expansion starting temperature of the thermally expandable filler to be used, specifically the type and composition of the volatile expansion agent in the thermally expandable filler to be used. can be controlled by
Since the epoxy resin composition for sealing according to the present embodiment has a coefficient of volume expansion within the above numerical range, uneven distribution of the epoxy resin composition for sealing can be reduced, and a particularly thin cured film can be formed. When desired, a cured film of the sealing epoxy resin composition can be formed without pores or voids.

本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、その膨張開始温度が50℃~175℃であることが好ましく、70℃~150℃であることがより好ましく、90℃~140℃℃であることが特に好ましい。 The expansion starting temperature of the sealing epoxy resin composition according to the present embodiment is preferably 50°C to 175°C, more preferably 70°C to 150°C, and 90°C to 140°C. is particularly preferred.

また、本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、その最大膨張温度が80℃~180℃であることが好ましく、100℃~190℃であることがより好ましく、120℃~160℃であることが特に好ましい。 The maximum expansion temperature of the sealing epoxy resin composition according to the present embodiment is preferably 80°C to 180°C, more preferably 100°C to 190°C, and more preferably 120°C to 160°C. It is particularly preferred to have

なお、封止用エポキシ樹脂組成物の膨張開始温度及び最大膨張温度は、後述の本実施形態に係る熱膨張性フィラーの膨張開始温度及び最大膨張温度の測定方法と同様の方法で求めることができる。
また、封止用エポキシ樹脂組成物の膨張開始温度及び最大膨張温度は、用いる熱膨張性フィラーの膨張開始温度、具体的には、用いる熱膨張性フィラーにおける揮発性膨張剤の配合の種類や組成等を調整することで制御することができる。
本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、その膨張開始温度、最大膨張温度を上記数値範囲内とすることにより、圧縮成型工程において、より確実に水平方向(XY軸方向)に移動し、被封止領域に均一に広がるため、より散布ムラの影響を低減することができる。
The expansion start temperature and maximum expansion temperature of the epoxy resin composition for encapsulation can be obtained by the same method as the method for measuring the expansion start temperature and maximum expansion temperature of the thermally expandable filler according to the present embodiment, which will be described later. .
In addition, the expansion start temperature and maximum expansion temperature of the epoxy resin composition for sealing are the expansion start temperature of the thermally expandable filler used, specifically, the type and composition of the volatile expansion agent in the thermally expandable filler used. can be controlled by adjusting the
The epoxy resin composition for encapsulation according to the present embodiment can move more reliably in the horizontal direction (XY axis direction) in the compression molding process by setting the expansion start temperature and the maximum expansion temperature within the above numerical ranges. , the effect of uneven distribution can be further reduced because it spreads evenly over the region to be sealed.

本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、液状、固形のいずれの形態とすることも可能であるが、固形であることが好ましい。また、本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、タブレット状、シート状、または顆粒状とすることが可能であるが、ムラの少ない硬化膜、特に薄い硬化膜を形成する観点から、顆粒状の封止用エポキシ樹脂組成物であることが好ましい。 The epoxy resin composition for sealing according to this embodiment can be in either liquid or solid form, but is preferably in solid form. In addition, the epoxy resin composition for sealing according to the present embodiment can be in the form of a tablet, a sheet, or a granule. It is preferably a granular sealing epoxy resin composition.

本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、顆粒状である場合、その平均粒径は1mm以下であることが好ましく、より好ましくは0.7mm以下であり、さらに好ましくは0.6mm以下である。これにより、大面積化した金型への充填性を向上させることができる。また、上記平均粒径の下限値は、特に限定されないが、例えば、0.1mm以上であり、0.3mmを越えてもよく、0.4mm以上としてもよい。これにより、製造安定性に優れた顆粒状の封止用エポキシ樹脂組成物を実現することができる。
圧縮成形金型への安定した供給性、生産性、良好な秤量精度を得るという観点からは、顆粒は微粉及び粗粉が少ないことが好ましく、例えば、封止用エポキシ樹脂組成物全体に対し、2mm以上の粒子の割合が3質量%以下、106μm未満の微粉の割合が5質量%以下とすることができる。
なお、顆粒の粒度分布は、JIS標準篩を用いてふるい分け試験にて求めることができる。
また、顆粒密度は例えば、1.5~2.1g/cmであることが好ましい。
When the epoxy resin composition for sealing according to the present embodiment is in the form of granules, the average particle size is preferably 1 mm or less, more preferably 0.7 mm or less, and even more preferably 0.6 mm or less. is. As a result, it is possible to improve the fillability in a mold having a large area. The lower limit of the average particle size is not particularly limited, but is, for example, 0.1 mm or more, may exceed 0.3 mm, or may be 0.4 mm or more. This makes it possible to realize a granular epoxy resin composition for sealing that is excellent in production stability.
From the viewpoint of obtaining stable feedability to the compression molding die, productivity, and good weighing accuracy, the granules preferably contain less fine powder and coarse powder. The proportion of particles of 2 mm or more can be 3% by mass or less, and the proportion of fine powders of less than 106 μm can be 5% by mass or less.
The particle size distribution of granules can be determined by a sieving test using a JIS standard sieve.
Further, it is preferable that the granule density is, for example, 1.5 to 2.1 g/cm 3 .

本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、成形に適した流動性(スパイラルフロー)、硬化性(ゲルタイム・トルク)を有することが好ましい。スパイラルフローは、EMMI-1-66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秒の条件で流動長を測定した際、50cm以上であることが好ましく、フラットフローは金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、保圧時間120秒の条件で、流動長を測定した際、10cm以上であることが好ましい。
また、175℃としたホットプレート上に置き、試料が溶融後、へらで練りながら硬化するまでの時間が30秒~300秒であることが好ましい。
本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、樹脂封止(ASM:as Mold)の際の収縮率が、1%未満であることが好ましく、本硬化の際の収縮率が1%未満であることが好ましい。
The sealing epoxy resin composition according to the present embodiment preferably has fluidity (spiral flow) and curability (gel time/torque) suitable for molding. Spiral flow is 50 cm or more when the flow length is measured in a mold for spiral flow measurement according to EMMI-1-66 under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 6.9 MPa, and a pressure holding time of 120 seconds. The flat flow is preferably 10 cm or more when the flow length is measured under the conditions of a mold temperature of 175° C., an injection pressure of 6.9 MPa, and a pressure holding time of 120 seconds.
After the sample is placed on a hot plate at 175° C. and melted, it is preferably kneaded with a spatula until it hardens for 30 to 300 seconds.
The epoxy resin composition for sealing according to the present embodiment preferably has a shrinkage rate of less than 1% during resin sealing (ASM: as Mold), and a shrinkage rate during main curing of less than 1%. is preferably

以下、封止用エポキシ樹脂組成物の各成分について説明する。 Each component of the epoxy resin composition for sealing will be described below.

<熱膨張性フィラー>
本実施形態に係る封止用樹脂組成物は、熱膨張性フィラーを含む。本実施形態に係る熱膨張性フィラーは、コアシェル構造であって、コアシェル構造におけるシェルの内部に揮発性膨張剤を含む。
ここで、揮発性膨張剤とは、上述のように、シェルの軟化点以下の温度で、ガスを発生する物質をいい、本実施形態に係る熱膨張性フィラーは、ガスバリア性を有するシェルの内部にコア剤として揮発性膨張剤を内包する構造を有するため、熱により上記揮発性膨張剤がガス状になるとともに上記シェルが軟化して膨張する。
<Thermal expandable filler>
The encapsulating resin composition according to this embodiment contains a thermally expandable filler. The thermally expandable filler according to the present embodiment has a core-shell structure and contains a volatile expanding agent inside the shell of the core-shell structure.
Here, as described above, the volatile expansion agent refers to a substance that generates gas at a temperature below the softening point of the shell, and the thermally expandable filler according to the present embodiment is the inside of the shell having gas barrier properties. Since it has a structure in which a volatile expanding agent is included as a core agent, the volatile expanding agent becomes gaseous by heat, and the shell softens and expands.

上記熱膨張性フィラーは、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定した平均粒径(D50)が1μm以上200μm以下であることが好ましく、3μm以上100μm以下であることがより好ましく、5μm以上50μm以下であることが特に好ましい。
熱膨張性フィラーの体積平均粒径が上記数値範囲内にあることにより、封止用エポキシ樹脂組成物が、圧縮成型中に適度に被封止領域にムラなく広がり、かつ、その硬化物中にボイドの残存の少ない、両者のバランスに優れた封止用エポキシ樹脂組成物となるものと推測される。
The thermally expandable filler preferably has an average particle diameter (D 50 ) of 1 μm or more and 200 μm or less, more preferably 3 μm or more and 100 μm or less, and 5 μm or more and 50 μm or less, as measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer. is particularly preferred.
When the volume average particle diameter of the thermally expandable filler is within the above numerical range, the sealing epoxy resin composition spreads evenly over the region to be sealed during compression molding, and also spreads in the cured product. It is presumed that the epoxy resin composition for encapsulation has a good balance of the two, with few remaining voids.

本実施形態に係る熱膨張性フィラーは、その膨張開始温度が50℃~175℃であることが好ましく、70℃~150℃であることがより好ましく、90℃~140℃であることが特に好ましい。 The thermally expandable filler according to the present embodiment preferably has an expansion start temperature of 50°C to 175°C, more preferably 70°C to 150°C, and particularly preferably 90°C to 140°C. .

また、本実施形態に係る熱膨張性フィラーは、その最大膨張温度が80℃~180℃であることが好ましく、100℃~190℃であることがより好ましく、120℃~160℃であることが特に好ましい。 The maximum expansion temperature of the thermally expandable filler according to the present embodiment is preferably 80°C to 180°C, more preferably 100°C to 190°C, and more preferably 120°C to 160°C. Especially preferred.

膨張開始温度及び、最大膨張温度は、例えば、DMAを用い、以下のように測定することができる。熱膨張性フィラー0.5mgを直径6.0mm、深さ4.8mmのアルミカップに入れ、熱膨張性フィラーの上部にアルミ蓋を乗せ、その試料に上から加圧子により0.01Nの力を加えた状態でサンプル高さを測定する。その状態で20℃から300℃まで10℃/minの昇温速度で加熱し、加圧子の垂直方向における変位量を測定する。正方向への変位開始温度を膨張開始温度(℃)、最大変位量を示した温度を最大膨張温度(℃)とすることができる。
本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、熱膨張性フィラーの膨張開始温度、最大膨張温度を上記数値範囲内とすることにより、圧縮成型工程の前半において、より確実に水平方向(XY軸方向)に移動し、被封止領域に均一に広がるため、散布ムラの影響を低減することができる。
The expansion start temperature and the maximum expansion temperature can be measured as follows using, for example, DMA. 0.5 mg of the thermally expandable filler is placed in an aluminum cup with a diameter of 6.0 mm and a depth of 4.8 mm, an aluminum lid is placed on top of the thermally expandable filler, and a force of 0.01 N is applied to the sample from above with a presser. Measure the height of the sample in the loaded state. In this state, the sample is heated from 20° C. to 300° C. at a rate of temperature increase of 10° C./min, and the amount of displacement of the presser in the vertical direction is measured. The positive displacement start temperature can be defined as the expansion start temperature (°C), and the temperature indicating the maximum amount of displacement can be defined as the maximum expansion temperature (°C).
By setting the expansion start temperature and maximum expansion temperature of the thermally expandable filler within the above numerical ranges, the encapsulating epoxy resin composition according to the present embodiment can be more reliably horizontally (XY axial direction) and spreads uniformly over the area to be sealed, the influence of uneven distribution can be reduced.

熱膨張性フィラーの最大膨張倍率は、3倍以上であることが好ましく、より好ましくは10倍以上、さらに好ましくは20倍以上、特に好ましくは30倍以上、最も好ましくは50倍以上である。
なお、最大膨張倍率とは、未膨張状態にある熱膨張性フィラーの粒子群を加熱膨張させて当該粒子群の体積を測定したとき、当該粒子群の体積が、加熱膨張前のそれに対して最大で何倍になったかを示す。
熱膨張性フィラーの最大膨張倍率を上記の態様とすることで、封止用エポキシ樹脂組成物の体積膨張率を十分に大きくすることができ、封止用エポキシ樹脂組成物の散布ムラを低減することができる。
The maximum expansion ratio of the thermally expandable filler is preferably 3 times or more, more preferably 10 times or more, still more preferably 20 times or more, particularly preferably 30 times or more, and most preferably 50 times or more.
Note that the maximum expansion ratio means that when the volume of the particle group is measured by heating and expanding the particle group of the thermally expandable filler in an unexpanded state, the volume of the particle group is the maximum compared to that before thermal expansion. shows how many times the
By setting the maximum expansion ratio of the thermally expandable filler to the above aspect, the volume expansion coefficient of the encapsulating epoxy resin composition can be sufficiently increased, and uneven distribution of the encapsulating epoxy resin composition can be reduced. be able to.

本実施形態に係る熱膨張性フィラーにおいて、上記揮発性膨張剤は、例えば、エタン、エチレン、プロパン、プロペン、ブタン、イソブタン、ブテン、イソブテン、ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、ウンデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン等の直鎖状炭化水素;イソブタン、イソペンタン、イソヘキサン、イソヘプタン、イソオクタン、イソノナン、イソデカン、イソドデカン、3-メチルウンデカン、イソトリデカン、4-メチルドデカン、イソテトラデカン、イソペンタデカン、イソヘキサデカン、2,2,4,4,6,8,8-ヘプタメチルノナン、イソヘプタデカン、イソオクタデカン、イソノナデカン、2,6,10,14-テトラメチルペンタデカン等の分岐状炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカン、シクロドデカン、シクロトリデカン、ヘキシルシクロヘキサン、ヘプチルシクロヘキサン、n-オクチルシクロヘキサン、シクロペンタデカン、ノニルシクロヘキサン、デシルシクロヘキサン、ペンタデシルシクロヘキサン、ヘキサデシルシクロヘキサン、ヘプタデシルシクロヘキサン、オクタデシルシクロヘキサン等の脂環状炭化水素;石油エーテル;それらのハロゲン化物;CClF、CCl、CClF、CClF-CClF等のクロロフルオロカーボン;ハイドロフルオロエーテル等の含弗素化合物;テトラメチルシラン、トリメチルエチルシラン、トリメチルイソプロピルシラン、トリメチル-n-プロピルシラン等のテトラアルキルシラン;加熱により熱分解してガスを生成する化合物等が挙げられる。これらの揮発性膨張剤は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されていてもよい。また、上記揮発性膨張剤は、炭化水素を含むことが好ましい。 In the thermally expandable filler according to the present embodiment, the volatile expanding agent includes, for example, ethane, ethylene, propane, propene, butane, isobutane, butene, isobutene, pentane, isopentane, neopentane, hexane, heptane, octane, nonane, Linear hydrocarbons such as decane, dodecane, undecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, heptadecane, octadecane, nonadecane; 4-methyldodecane, isotetradecane, isopentadecane, isohexadecane, 2,2,4,4,6,8,8-heptamethylnonane, isoheptadecane, isooctadecane, isononadecane, 2,6,10,14-tetramethylpentadecane branched hydrocarbons such as; Alicyclic hydrocarbons such as decylcyclohexane, hexadecylcyclohexane, heptadecylcyclohexane, octadecylcyclohexane; petroleum ethers; halides thereof; chlorofluorocarbons such as CCl3F , CCl2F2 , CClF3 , CClF2 - CClF2 ; fluorine-containing compounds such as hydrofluoroethers; tetraalkylsilanes such as tetramethylsilane, trimethylethylsilane, trimethylisopropylsilane and trimethyl-n-propylsilane; and compounds that are thermally decomposed to generate gas by heating. These volatile swelling agents may be used alone, or two or more of them may be used in combination. Also, the volatile swelling agent preferably contains a hydrocarbon.

これらの中でも、上記揮発性膨張剤は、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、イソブタン、イソペンタン、イソヘキサン、イソヘプタン、イソオクタン、シクロペンタン、シクロヘキサンおよび石油エーテルから選ばれる少なくとも1種を含むと好ましく、イソブタンを含むと特に好ましい。 Among these, the volatile swelling agent preferably contains at least one selected from propane, butane, pentane, hexane, heptane, isobutane, isopentane, isohexane, isoheptane, isooctane, cyclopentane, cyclohexane, and petroleum ether. is particularly preferred.

上記揮発性膨張剤は、沸点が-30℃以上175℃以下の炭化水素を含むことが好ましく、沸点が-20℃以上150℃以下の炭化水素を含むことがより好ましい。揮発性膨張剤の沸点が上記数値範囲内であることにより、熱膨張性フィラーが十分に膨張するため封止用エポキシ樹脂組成物が十分に移動することができる。 The volatile expanding agent preferably contains a hydrocarbon with a boiling point of -30°C or higher and 175°C or lower, more preferably a hydrocarbon with a boiling point of -20°C or higher and 150°C or lower. When the boiling point of the volatile expanding agent is within the above numerical range, the thermally expandable filler expands sufficiently so that the encapsulating epoxy resin composition can sufficiently move.

また、上記熱膨張性フィラーにおいて、上記コアシェル構造におけるシェルは、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。シェルが熱可塑性樹脂を含むことで、熱膨張性フィラーはシェル内部のコアに存在する揮発性膨張剤が加熱により体積膨張に合わせてその内部にガスを閉じ込めたまま膨らみ、成形時における封止用エポキシ樹脂組成物の水平方向の移動に寄与するもの考えられる。 Moreover, in the thermally expandable filler, the shell in the core-shell structure preferably contains a thermoplastic resin. When the shell contains a thermoplastic resin, the volatile expansion agent present in the core inside the shell expands as the volatile expansion agent present in the core inside the shell expands in volume when heated, and expands with the gas trapped inside, and is used for sealing during molding. It is considered to contribute to horizontal movement of the epoxy resin composition.

上記熱可塑性樹脂は、塩化ビニリデンに由来する構造単位、ニトリル系モノマーに由来する構造単位、(メタ)アクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位、アミド基を有するモノマーに由来する構造単位、及び、分子中にグリシジル基を有するモノマーに由来する構造単位、からなる群より選択される少なくとも1種の構造単位を有する重合体であることが好ましい。
熱可塑性樹脂が上記態様の重合体を含むことで、熱膨張性フィラーのシェルは、そのガスバリア性が十分に高く、最適な柔軟性・弾性を有するものとなる。
The thermoplastic resin includes a structural unit derived from vinylidene chloride, a structural unit derived from a nitrile-based monomer, a structural unit derived from a (meth)acrylic acid ester-based monomer, a structural unit derived from a monomer having an amide group, and It is preferably a polymer having at least one structural unit selected from the group consisting of a structural unit derived from a monomer having a glycidyl group in the molecule.
When the thermoplastic resin contains the above-described polymer, the shell of the thermally expandable filler has sufficiently high gas barrier properties and optimum flexibility and elasticity.

上記熱可塑性樹脂は、本実施形態の封止用エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂との反応性が低いものを選択するという観点から、(メタ)アクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位を含むことが特に好ましい。 From the viewpoint of selecting the thermoplastic resin having low reactivity with the epoxy resin contained in the epoxy resin composition for sealing of the present embodiment, the structural unit derived from a (meth)acrylic acid ester-based monomer is selected as the thermoplastic resin. It is particularly preferred to include

本実施形態において、封止用樹脂組成物中の熱膨張性フィラーの含有量は、封止用樹脂組成物の全固形分100質量%に対して、例えば、0.1質量%以上、20質量%以下であることが好ましく、0.2質量%以上、10質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以上、5質量%以下であることが特に好ましい。
熱膨張性フィラーの含有量を上記数値範囲内にすることにより、得られる封止用エポキシ樹脂組成物の体積膨張率、膨張開始温度、最大膨張温度を適切な値に制御することができ、これにより散布ムラを低減することが可能となる。
In the present embodiment, the content of the thermally expandable filler in the encapsulating resin composition is, for example, 0.1% by mass or more and 20% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content of the encapsulating resin composition. %, more preferably 0.2% by mass or more and 10% by mass or less, and particularly preferably 0.5% by mass or more and 5% by mass or less.
By setting the content of the thermally expandable filler within the above numerical range, the volume expansion coefficient, expansion start temperature, and maximum expansion temperature of the resulting sealing epoxy resin composition can be controlled to appropriate values. It is possible to reduce the unevenness of spraying.

<エポキシ樹脂>
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂を含む。エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂;ビスフェノール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に例示されるトリフェニ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、フェニレン骨格を有するナフト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、ビフェニレン骨格を有するナフト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が挙げられる。エポキシ樹脂としては、これらの中から1種を単独で用いてよいし、異なる2種類以上を併用してもよい。
<Epoxy resin>
The encapsulating epoxy resin composition of the present invention contains an epoxy resin. Specific examples of the epoxy resin include, for example, biphenyl type epoxy resin; bisphenol type epoxy resin such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, tetramethylbisphenol F type epoxy resin; stilbene type epoxy resin; phenol novolac type epoxy resin. novolac type epoxy resins such as resins, cresol novolac type epoxy resins; phenol aralkyl epoxy resins such as phenol aralkyl epoxy resins having a phenylene skeleton, naphthol aralkyl epoxy resins having a phenylene skeleton, phenol aralkyl epoxy resins having a biphenylene skeleton, and naphthol aralkyl epoxy resins having a biphenylene skeleton; dihydroxynaphthalene epoxy resins, naphthol-type epoxy resins such as epoxy resins obtained by glycidyl-etherifying dimers of dihydroxynaphthalene; triazine nucleus-containing epoxy resins such as triglycidyl isocyanurate and monoallyl diglycidyl isocyanurate; dicyclopentadiene-modified phenol-type epoxy resins, etc. and a bridged cyclic hydrocarbon compound-modified phenolic epoxy resin. As the epoxy resin, one of these may be used alone, or two or more different types may be used in combination.

本実施形態において、封止用樹脂組成物中のエポキシ樹脂の含有量の下限値は、封止用樹脂組成物の全固形分100質量%に対して、例えば、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましい。
また、封止用樹脂組成物中のエポキシ樹脂の含有量の上限値は、封止用樹脂組成物の全固形分100質量%に対して、例えば、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましい。これにより、成形時における封止用樹脂組成物の流動性を適切に設定できる。したがって、充填性を向上できる。なお、本実施形態において、封止用樹脂組成物の全固形分とは、溶媒を除く全含有成分の合計を示す。
In the present embodiment, the lower limit of the content of the epoxy resin in the encapsulating resin composition is, for example, 1% by mass or more with respect to 100% by mass of the total solid content of the encapsulating resin composition. Preferably, it is 2% by mass or more.
In addition, the upper limit of the content of the epoxy resin in the resin composition for encapsulation is preferably, for example, 15% by mass or less with respect to 100% by mass of the total solid content of the resin composition for encapsulation. It is more preferably 5% by mass or less, more preferably 5% by mass or less. Thereby, the fluidity of the encapsulating resin composition during molding can be appropriately set. Therefore, filling properties can be improved. In addition, in this embodiment, the total solid content of the encapsulating resin composition indicates the sum of all components excluding the solvent.

<硬化剤>
上記硬化剤としては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の炭素数2~20の直鎖脂肪族ジアミン、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、パラキシレンジアミン、4,4'-ジアミノジフェニルメタン、4,4'-ジアミノジフェニルプロパン、4,4'-ジアミノジフェニルエーテル、4,4'-ジアミノジフェニルスルホン、4,4'-ジアミノジシクロヘキサン、ビス(4-アミノフェニル)フェニルメタン、1,5-ジアミノナフタレン、メタキシレンジアミン、パラキシレンジアミン、1,1-ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキサン、ジシアノジアミド等のアミノ類;アニリン変性レゾール樹脂やジメチルエーテルレゾール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂;フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert-ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂;トリヒドロキシフェニルメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂;フェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂等のフェノールアラルキル樹脂;ナフタレン骨格やアントラセン骨格のような縮合多環構造を有するフェノール樹脂;ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン;ヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(MTHPA)等の脂環族酸無水物、無水トリメリット酸(TMA)、無水ピロメリット酸(PMDA)、ベンゾフェノンテトラカルボン酸(BTDA)等の芳香族酸無水物等を含む酸無水物等;ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテル等のポリメルカプタン化合物;イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネート等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等の有機酸類等が挙げられる。これらは1種類を単独で用いても2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
<Curing agent>
Examples of the curing agent include linear aliphatic diamines having 2 to 20 carbon atoms such as ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, paraxylenediamine, 4,4 '-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodicyclohexane, bis(4-aminophenyl)phenylmethane, Aminos such as 1,5-diaminonaphthalene, metaxylenediamine, paraxylenediamine, 1,1-bis(4-aminophenyl)cyclohexane, and dicyanodiamide; resol-type phenolic resins such as aniline-modified resole resins and dimethyl ether resole resins; Phenol novolak resin, cresol novolak resin, tert-butylphenol novolak resin, novolac type phenol resin such as nonylphenol novolak resin; polyfunctional phenol resin such as trihydroxyphenylmethane type phenol resin; phenylene skeleton-containing phenol aralkyl resin, biphenylene skeleton-containing phenol Phenolic aralkyl resins such as aralkyl resins; Phenolic resins having condensed polycyclic structures such as naphthalene skeletons and anthracene skeletons; Polyoxystyrenes such as polyparaoxystyrene; Hexahydrophthalic anhydride (HHPA), Methyltetrahydrophthalic anhydride (MTHPA) Acid anhydrides including alicyclic acid anhydrides such as trimellitic anhydride (TMA), pyromellitic anhydride (PMDA), aromatic acid anhydrides such as benzophenonetetracarboxylic acid (BTDA), etc.; polysulfide, thioester , thioether, and other polymercaptan compounds; isocyanate compounds, such as isocyanate prepolymers and blocked isocyanates; and organic acids, such as carboxylic acid-containing polyester resins. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more types.

この中でも、硬化剤としては、耐湿性、信頼性等の点から、1分子内に少なくとも2個のフェノール性水酸基を有する化合物が好ましく、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert-ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂、シリコン変性フェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂;レゾール型フェノール樹脂;ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン;フェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン型フェノール樹脂等が例示される。この中でも、封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物の耐熱性や、金型成形時の作業性の観点から、トリヒドロキシフェニルメタン型フェノール樹脂を用いることができる。 Among these, the curing agent is preferably a compound having at least two phenolic hydroxyl groups in one molecule from the viewpoint of moisture resistance, reliability, etc. Novolac-type phenolic resins such as novolak resins and silicon-modified phenolic novolac resins; resol-type phenolic resins; polyoxystyrenes such as polyparaoxystyrene; etc. are exemplified. Among these, trihydroxyphenylmethane-type phenolic resins can be used from the viewpoint of heat resistance of the cured epoxy resin composition for encapsulation and workability during mold molding.

本実施形態において、封止用エポキシ樹脂組成物中の硬化剤の含有量の上限値は、例えば、封止用樹脂組成物の全固形分に対して10.0質量%以下であることが好ましく、7.0質量%以下であることがより好ましく、5.0質量%以下であることがさらに好ましく、3.0質量%以下であることが一層好ましい。これにより、成形時における流動性を向上させることができる。したがって、充填性を向上させることができる。
また、封止用樹脂組成物中の硬化剤の含有量の下限値は、例えば、封止用樹脂組成物の全固形分に対して0.3質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく、1.0質量%以上であることがさらに好ましい。これにより、封止樹脂組成物の硬化速度を適切に調整することができる。したがって、局所的な硬化反応の進行により、内部応力が上昇するのを抑制できる。
In the present embodiment, the upper limit of the content of the curing agent in the sealing epoxy resin composition is preferably, for example, 10.0% by mass or less with respect to the total solid content of the sealing resin composition. , 7.0% by mass or less, more preferably 5.0% by mass or less, and even more preferably 3.0% by mass or less. Thereby, the fluidity at the time of molding can be improved. Therefore, filling properties can be improved.
In addition, the lower limit of the content of the curing agent in the encapsulating resin composition is, for example, preferably 0.3% by mass or more with respect to the total solid content of the encapsulating resin composition, and 0.5% by mass or more. It is more preferably 1.0% by mass or more, more preferably 1.0% by mass or more. Thereby, the curing speed of the encapsulating resin composition can be appropriately adjusted. Therefore, it is possible to suppress the internal stress from increasing due to the progress of the local curing reaction.

<無機充填材>
本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物には、無機充填材を用いることができる。用いられる無機充填材としては、上記無機充填材としては、例えば、溶融破砕シリカ、溶融球状シリカ、結晶シリカ、2次凝集シリカ等のシリカ;アルミナ;チタンホワイト;水酸化アルミニウム;タルク;クレー;マイカ;ガラス繊維等が挙げられる。これらの中でも、特に溶融球状シリカが好ましい。また、シリカの粒子形状は、限りなく真球状であることが好ましい。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。
<Inorganic filler>
An inorganic filler can be used in the sealing epoxy resin composition according to the present embodiment. Examples of inorganic fillers to be used include silica such as fused crushed silica, fused spherical silica, crystalline silica, and secondary agglomerated silica; alumina; titanium white; aluminum hydroxide; talc; ; glass fiber and the like. Among these, fused spherical silica is particularly preferred. In addition, it is preferable that the particle shape of silica is infinitely spherical. These may be used alone or in combination of two or more.

上記無機充填材の平均粒径d50の上限値は、金型充填性の観点から、例えば、5μm以下であり、好ましくは4.5μm以下であり、さらに好ましくは4μm以下である。これにより、大面積化した金型内における充填性を向上させることができる。また、上記無機充填材の平均粒径d50の下限値は、特に限定されないが、例えば、0.01μm以上とすることができる。
本実施形態において、無機充填材の平均粒径d50は、例えばレーザー回折式粒度分布測定装置(HORIBA社製、LA-500)を用いて測定することが可能である。
The upper limit of the average particle size d50 of the inorganic filler is, for example, 5 μm or less, preferably 4.5 μm or less, and more preferably 4 μm or less, from the viewpoint of mold filling properties. As a result, it is possible to improve the filling property in a mold having a large area. Moreover, the lower limit of the average particle diameter d50 of the inorganic filler is not particularly limited, but can be, for example, 0.01 μm or more.
In the present embodiment, the average particle size d 50 of the inorganic filler can be measured using, for example, a laser diffraction particle size distribution analyzer (LA-500, manufactured by HORIBA).

本実施形態において、無機充填材の含有量の下限値は、例えば、封止用エポキシ樹脂組成物全体に対して、70質量%以上であり、好ましくは75質量%以上であり、より好ましくは80質量%以上である。これにより、封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物の低吸湿性および低熱膨張性を向上させ、電子装置の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。また、上記無機充填材の含有量の上限値は、特に限定されないが、例えば、封止用エポキシ樹脂組成物全体に対して、95質量%以下であることが好ましく、93質量%以下であることがより好ましく、90質量%以下であることがとくに好ましい。これにより、封止用エポキシ樹脂組成物の成形時における流動性や充填性をより効果的に向上させることが可能となる。 In the present embodiment, the lower limit of the content of the inorganic filler is, for example, 70% by mass or more, preferably 75% by mass or more, more preferably 80% by mass, based on the entire epoxy resin composition for sealing. % by mass or more. As a result, the low hygroscopicity and low thermal expansion of the cured product of the sealing epoxy resin composition can be improved, and the moisture resistance reliability and reflow resistance of the electronic device can be improved more effectively. In addition, the upper limit of the content of the inorganic filler is not particularly limited, but for example, it is preferably 95% by mass or less, and 93% by mass or less with respect to the entire sealing epoxy resin composition. is more preferable, and 90% by mass or less is particularly preferable. This makes it possible to more effectively improve the fluidity and fillability of the encapsulating epoxy resin composition during molding.

<硬化促進剤>
本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物には、硬化促進剤を用いることができる。用いられる硬化促進剤としては、エポキシ基と硬化剤との硬化反応を促進させるものであればよく、一般に封止材料に使用するものを用いることができる。上記硬化促進剤としては、例えば、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。これらは1種類を単独で用いても2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
また、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。
より好ましいものとしては、封止用エポキシ樹脂組成物が溶融した後の急激な増粘が少ない潜伏性を有する硬化促進剤が挙げられる。
<Curing accelerator>
A curing accelerator can be used in the sealing epoxy resin composition according to the present embodiment. As the curing accelerator to be used, any one that accelerates the curing reaction between the epoxy group and the curing agent can be used, and those that are generally used for sealing materials can be used. Examples of the curing accelerator include phosphorus atom-containing compounds such as organic phosphines, tetrasubstituted phosphonium compounds, phosphobetaine compounds, adducts of phosphine compounds and quinone compounds, adducts of phosphonium compounds and silane compounds; - diazabicyclo[5.4.0]undecene-7, benzyldimethylamine, 2-methylimidazole, etc. are selected from nitrogen atom-containing compounds such as amidines, tertiary amines, and quaternary salts of the above amidines and amines; One type or two or more types can be included. Among these, it is more preferable to contain a phosphorus atom-containing compound from the viewpoint of improving curability. In addition, from the viewpoint of improving the balance between moldability and curability, tetrasubstituted phosphonium compounds, phosphobetaine compounds, adducts of phosphine compounds and quinone compounds, adducts of phosphonium compounds and silane compounds, etc. have latent properties. It is more preferable to include These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more types.
Examples of organic phosphines include primary phosphines such as ethylphosphine and phenylphosphine; secondary phosphines such as dimethylphosphine and diphenylphosphine; and tertiary phosphines such as trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine and triphenylphosphine. mentioned.
A more preferable one is a latent curing accelerator that causes less rapid increase in viscosity after the epoxy resin composition for sealing is melted.

<シリコーンオイル>
本実施形態の封止用エポキシ樹脂組成物は、シリコーンオイルを含有することができる。
<Silicone oil>
The sealing epoxy resin composition of the present embodiment can contain silicone oil.

上記シリコーンオイルは、例えば、分子中にポリエーテル基を有している化合物が用いられる。このようなシリコーンオイルとしては、下記一般式(1)で表されるシリコーンオイルを用いることができる。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。

Figure 0007247550000001
(ただし、上記一般式(1)において、R1は炭素数1ないし12のアルキル基、アリール基、アラルキル基から選択される有機基であり、互いに同一であっても異なっていてもよい。Rは炭素数1ないし9のアルキレン基を示す。Rは水素原子又は炭素数1ないし9のアルキル基である。Aは、炭素、窒素、酸素、硫黄、水素から選択される原子から構成される基である。R4は炭素数1ないし12のアルキル基、アリール基、アラルキル基から選択される有機基、又は炭素、窒素、酸素、硫黄、水素から選択される原子から構成される基であり、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、平均値であるl、m、n、a、及びbについては以下の関係にある。
l≧0、m≧0、n≧1、l+m+n≧5、
0.02≦n/(l+m+n)≦0.8、
a≧0、b≧0、a+b≧1) As the silicone oil, for example, a compound having a polyether group in the molecule is used. As such a silicone oil, a silicone oil represented by the following general formula (1) can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
Figure 0007247550000001
(In general formula (1) above, R1 is an organic group selected from an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group, and an aralkyl group, and may be the same or different. R2 represents an alkylene group having 1 to 9 carbon atoms, R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, A is composed of atoms selected from carbon, nitrogen, oxygen, sulfur and hydrogen R4 is an organic group selected from an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group and an aralkyl group, or a group composed of atoms selected from carbon, nitrogen, oxygen, sulfur and hydrogen; The average values l, m, n, a, and b have the following relationship.
l≧0, m≧0, n≧1, l+m+n≧5,
0.02≦n/(l+m+n)≦0.8,
a≧0, b≧0, a+b≧1)

上記一般式(1)で表されるシリコーンオイルにおけるポリエーテル基含有単位の繰返し数(n)は、上記一般式(1)で表されるシリコーンオイルの重合度(l+m+n)に対し、0.02以上、0.8以下の範囲にあることが好ましい。ポリエーテル基含有単位の繰返し数(n)の割合が上記範囲内であると、シリコーンオイルと樹脂成分との相溶性が適正な状態となることで界面活性作用を呈し、樹脂成分の均一化の効果が得られることとなる。また、ポリエーテル基含有単位の繰返し数(n)の割合が上記範囲内であると、過剰のポリエーテル基の存在による樹脂組成物の吸湿量の増大を抑制でき、それに伴う半田耐熱性の低下を抑制することができる。 The repeating number (n) of the polyether group-containing unit in the silicone oil represented by the general formula (1) is 0.02 with respect to the degree of polymerization (l + m + n) of the silicone oil represented by the general formula (1). Above, it is preferable to be in the range of 0.8 or less. When the ratio of the repeating number (n) of the polyether group-containing unit is within the above range, the compatibility between the silicone oil and the resin component is in an appropriate state, exhibiting a surfactant action, and homogenizing the resin component. effect will be obtained. Further, when the ratio of the number of repetitions (n) of the polyether group-containing units is within the above range, it is possible to suppress an increase in the amount of moisture absorbed by the resin composition due to the presence of excess polyether groups, resulting in a decrease in solder heat resistance. can be suppressed.

本実施形態のシリコーンオイルは、特に平均重合度に制約は無く、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填材との親和性を付与するために、メチル基、フェニル基の他にC、O、N、S原子などを含む有機基を有していても構わない。 The silicone oil of the present embodiment is not particularly limited in the average degree of polymerization, and in order to impart affinity with epoxy resins, phenolic resins, and inorganic fillers, in addition to methyl groups and phenyl groups, C, O, N, It may have an organic group containing an S atom or the like.

例えば、上記一般式(1)で表されるシリコーンオイルは、分子中に、ポリエーテル基以外にも炭素、窒素、酸素、硫黄、水素原子から選択される原子から構成される種々の基を有してもよい。これらの基としては、例えば、エポキシ基、水酸基、アミノ基、ウレイド基、エポキシ樹脂や硬化剤との反応性を有する官能基や、アリール基等が挙げられる。 For example, the silicone oil represented by the general formula (1) has various groups composed of atoms selected from carbon, nitrogen, oxygen, sulfur, and hydrogen atoms in the molecule in addition to the polyether group. You may Examples of these groups include epoxy groups, hydroxyl groups, amino groups, ureido groups, functional groups having reactivity with epoxy resins and curing agents, and aryl groups.

本実施形態において、シリコーンオイルの含有量の下限値は、特に限定されないが、例えば、封止用エポキシ樹脂組成物全体に対して、0.05質量%以上であり、好ましくは0.08質量%以上であり、より好ましくは0.1質量%以上である。これにより、封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物の界面にシリコーンオイルがブリードすることができ、当該界面の濡れ性を最適にすることができる。また、シリコーンオイルの含有量の上限値は、特に限定されないが、例えば、封止用エポキシ樹脂組成物全体に対して、1質量%以下であり、好ましくは0.5質量%以下である。これにより、シリコーンオイルのブリード量を適切に制御できるので、封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物の成形性の低下を抑制することができる。 In the present embodiment, the lower limit of the content of silicone oil is not particularly limited. or more, more preferably 0.1% by mass or more. Thereby, the silicone oil can bleed to the interface of the cured epoxy resin composition for sealing, and the wettability of the interface can be optimized. The upper limit of the silicone oil content is not particularly limited, but is, for example, 1% by mass or less, preferably 0.5% by mass or less, relative to the entire sealing epoxy resin composition. As a result, the bleeding amount of the silicone oil can be appropriately controlled, so that deterioration of the moldability of the cured product of the sealing epoxy resin composition can be suppressed.

本実施形態の封止用エポキシ樹脂組成物は、上記各成分以外に、必要に応じてカップリング剤、レベリング剤、着色剤、離型剤、低応力剤、感光剤、消泡剤、紫外線吸収剤、発泡剤、酸化防止剤、難燃剤、およびイオン捕捉剤等から選択される一種または二種以上の添加物を含有してもよい。 In addition to the above components, the epoxy resin composition for sealing of the present embodiment may optionally include a coupling agent, a leveling agent, a colorant, a release agent, a low stress agent, a photosensitizer, an antifoaming agent, and an ultraviolet absorber. It may contain one or more additives selected from agents, foaming agents, antioxidants, flame retardants, ion scavengers, and the like.

上記カップリング剤としては、例えばエポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランカップリング剤、フェニルアミノプロピルトリメトキシシランカップリング剤、メルカプトシランカップリング剤等のシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤およびシリコーンオイル型カップリング剤等が挙げられる。上記レベリング剤としては、アクリル系共重合物等が挙げられる。上記着色剤としては、カーボンブラック等が挙げられる。上記離型剤としては、天然ワックス、モンタン酸エステル等の合成ワックス、高級脂肪酸もしくはその金属塩類、パラフィン、酸化ポリエチレン等が挙げられる。上記低応力剤としては、シリコーンゴム等が挙げられる。イオン捕捉剤としては、ハイドロタルサイト等が挙げられる。難燃剤としては、水酸化アルミニウム等が挙げられる。本実施形態において、例えば、上記シリコーンオイルと上記離型剤とを併用してもよい。 Examples of the coupling agent include epoxysilane coupling agent, cationic silane coupling agent, aminosilane coupling agent, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane coupling agent, phenylaminopropyltrimethoxysilane coupling agent, mercapto Examples include silane coupling agents such as silane coupling agents, titanate coupling agents, and silicone oil coupling agents. Examples of the leveling agent include acrylic copolymers. Carbon black etc. are mentioned as said coloring agent. Examples of the release agent include natural waxes, synthetic waxes such as montan acid esters, higher fatty acids or metal salts thereof, paraffin, polyethylene oxide, and the like. Silicone rubber etc. are mentioned as said low stress agent. Hydrotalcite etc. are mentioned as an ion trapping agent. Aluminum hydroxide etc. are mentioned as a flame retardant. In this embodiment, for example, the silicone oil and the release agent may be used in combination.

<封止用エポキシ樹脂組成物の製造方法>
本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物を得る方法について説明する。本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、本実施形単に係る構成を満足すれば、特にその製造方法が限定されるものではないが、例えば以下の方法で製造することができる。
具体的には、複数の小孔を有する円筒状外周部と円盤状の底面から構成される回転子の内側に、溶融混練された樹脂組成物を供給し、その樹脂組成物を、回転子を回転させて得られる遠心力によって小孔を通過させて得る方法(以下、「遠心製粉法」とも言う。);各原料成分をミキサーで予備混合後、ロール、ニーダー又は押出機等の混練機により加熱混練後、冷却、粉砕工程を経て粉砕物としたものを、篩を用いて粗粒と微紛の除去を行って得る方法(以下、「粉砕篩分法」とも言う。);各原料成分をミキサーで予備混合後、スクリュー先端部に小径を複数配置したダイを設置した押出機を用いて、加熱混練を行うとともに、ダイに配置された小孔からストランド状に押し出されてくる溶融樹脂をダイ面に略平行に摺動回転するカッターで切断して得る方法(以下、「ホットカット法」とも言う。)等が挙げられる。
いずれの方法においても、製造工程において、原料として使用する熱膨張性フィラーの膨張開始温度より低い温度を保つか、原料として使用する熱膨張性フィラーの膨張開始温度以上となる時間を短く保つことが好ましく、例えば、混合温度を110℃以下とすることが好ましく、100℃以下とすることが特に好ましい。
<Method for Producing Sealing Epoxy Resin Composition>
A method for obtaining the sealing epoxy resin composition according to this embodiment will be described. The epoxy resin composition for encapsulation according to this embodiment is not particularly limited in its manufacturing method as long as it satisfies the configuration according to this embodiment, but can be manufactured, for example, by the following method.
Specifically, a melt-kneaded resin composition is supplied to the inside of a rotor composed of a cylindrical outer peripheral portion having a plurality of small holes and a disk-shaped bottom surface, and the resin composition is applied to the rotor. A method of passing through small holes by centrifugal force obtained by rotation (hereinafter also referred to as “centrifugal milling method”); After heating and kneading, the product is cooled and pulverized, and the pulverized product is obtained by removing coarse particles and fine powder using a sieve (hereinafter also referred to as “pulverization and sieving method”); each raw material component After premixing with a mixer, heat kneading is performed using an extruder equipped with multiple dies with small diameters at the tip of the screw, and the molten resin extruded in strands from small holes arranged in the die. A method of cutting with a cutter that slides and rotates substantially parallel to the die surface (hereinafter also referred to as a “hot cut method”), and the like.
In any method, in the manufacturing process, it is possible to keep the temperature lower than the expansion start temperature of the thermally expandable filler used as the raw material, or keep the time at which the thermally expandable filler used as the raw material rises to the expansion start temperature or higher for a short time. For example, the mixing temperature is preferably 110° C. or lower, particularly preferably 100° C. or lower.

本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、半導体素子の封止に用いることができ、また、半導体素子の封止用に限定されず、その他の素子の封止、ECU(engine control unit)の一括封止、ローターコアの封止等様々な封止用途に用いることができる。半導体素子の封止に用いる場合、上記半導体素子としては、例えば、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード、固体撮像素子等が挙げられる。半導体素子を備える半導体パッケージの構造としては、例えば、ボール・グリッド・アレイ(BGA)、MAPタイプのBGA等が挙げられる。また、チップ・サイズ・パッケージ(CSP)、クワッド・フラット・ノンリーデッド・パッケージ(QFN)、embedded WLP(eWLP)、Fan In WLPおよびFan Out WLP等のウエハ・レベルパッケージ(WLP)、スモールアウトライン・ノンリーデッド・パッケージ(SON)、リードフレーム・BGA(LF-BGA)等が挙げられる。
本実施形態に係る封止用エポキシ樹脂組成物は、ウエハレベルパッケージ(WLP)に用いることが特に好ましい。
The epoxy resin composition for encapsulation according to the present embodiment can be used for encapsulation of semiconductor elements, and is not limited to encapsulation of semiconductor elements. ), and sealing of rotor cores. When used for encapsulating semiconductor elements, examples of the semiconductor elements include integrated circuits, large-scale integrated circuits, transistors, thyristors, diodes, and solid-state imaging devices. Examples of the structure of a semiconductor package including a semiconductor element include a ball grid array (BGA), a MAP type BGA, and the like. Also, chip size package (CSP), quad flat non-leaded package (QFN), embedded WLP (eWLP), wafer level package (WLP) such as Fan In WLP and Fan Out WLP, small outline non A leaded package (SON), a lead frame BGA (LF-BGA), and the like are included.
The sealing epoxy resin composition according to this embodiment is particularly preferably used for wafer level packages (WLP).

<本実施形態に係る電子装置>
本実施形態の電子装置の一例について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態の電子装置100の構成を示す断面図である。
<Electronic device according to the present embodiment>
An example of the electronic device of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an electronic device 100 of this embodiment.

本実施形態の電子装置100は、電子部品(半導体チップ140)を備える半導体装置とすることができる。本実施形態において、半導体チップ140は、絶縁層と金属層とを備えることができ(図示せず)、銅ピラー20を有する。半導体チップ140は、封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物(封止材層30)で封止されている。銅ピラー20の上面と、封止材層30の上面は、同一平面を構成していてもよく、これらの上面には、再配線絶縁層80が形成されている。再配線絶縁層80は、再配線絶縁層80を貫通するビア92を備えており、再配線絶縁層80の上面には、再配線回路94が形成されている。再配線回路94の上には、半田ボール96が搭載されており、再配線回路94、及び、半田ボール96を覆うように、ソルダーレジスト層98が形成されている。銅ピラー20は、ビア92、及び、再配線回路94を介し、半田ボール96と電気的に接続されている。ビア92や再配線回路94は、例えば、銅などの金属で構成されていてもよい。 The electronic device 100 of this embodiment can be a semiconductor device that includes an electronic component (semiconductor chip 140). In this embodiment, the semiconductor chip 140 may comprise an insulating layer and a metal layer (not shown) and has copper pillars 20 . The semiconductor chip 140 is sealed with a cured epoxy resin composition for sealing (the sealing material layer 30). The upper surface of the copper pillar 20 and the upper surface of the encapsulant layer 30 may constitute the same plane, and the rewiring insulating layer 80 is formed on these upper surfaces. The rewiring insulating layer 80 has vias 92 penetrating the rewiring insulating layer 80 , and a rewiring circuit 94 is formed on the upper surface of the rewiring insulating layer 80 . Solder balls 96 are mounted on the rewiring circuit 94 , and a solder resist layer 98 is formed to cover the rewiring circuit 94 and the solder balls 96 . Copper pillars 20 are electrically connected to solder balls 96 through vias 92 and redistribution circuits 94 . The vias 92 and the redistribution circuit 94 may be made of metal such as copper, for example.

(電子装置の製造方法)
本実施形態に係る電子装置の製造方法について説明する。
本実施形態に係る電子装置の製造方法は、例えば、基材上に電子部品を配設する配設工程と、上述した封止用樹脂組成物を用いて、電子部品を封止する封止工程と、を含む。
(Method for manufacturing electronic device)
A method for manufacturing an electronic device according to this embodiment will be described.
The method for manufacturing an electronic device according to the present embodiment includes, for example, an arrangement step of arranging an electronic component on a base material, and a sealing step of sealing the electronic component using the sealing resin composition described above. and including.

(配設工程)
配設工程では、基材上に電子部品を配設する。
配設工程で配設される電子部品の数は限定されず、例えば、基材上に1個の電子部品を配設してもよく、基材上に複数の電子部品を配設してもよい。
配設工程では、例えば、ウエハなどの基材上に電子回路などの電子部品を形成してもよく、有機基材などの基材上に半導体素子などの電子部品を配置してもよい。
本実施形態に係る封止用樹脂組成物は、充填性に優れるため、例えば、複数のチップをスタックさせて配置する場合に好適に用いることができる。
(Arrangement process)
In the arranging step, the electronic component is arranged on the base material.
The number of electronic components arranged in the arrangement step is not limited. For example, one electronic component may be arranged on the base material, or a plurality of electronic components may be arranged on the base material. good.
In the disposing step, for example, an electronic component such as an electronic circuit may be formed on a substrate such as a wafer, or an electronic component such as a semiconductor element may be arranged on a substrate such as an organic substrate.
Since the encapsulating resin composition according to the present embodiment has excellent filling properties, it can be suitably used, for example, when stacking a plurality of chips.

(封止工程)
封止工程では、上述した封止用樹脂組成物を用いて、電子部品を封止する。これにより、上述した封止部材を封止用樹脂組成物の硬化物で形成することができる。
封止する方法としては、具体的には、トランスファー成形法、圧縮成形法、インジェクション成形などが挙げられる。これらの方法により、封止用樹脂組成物を、成形し、硬化させることにより封止部材を形成することができる。本実施形態の封止用樹脂組成物は、大面積の基材を封止する場合に好適に用いることができる。
(sealing process)
In the encapsulation step, the electronic component is encapsulated using the encapsulating resin composition described above. Thereby, the sealing member mentioned above can be formed with the hardened|cured material of the resin composition for sealing.
Specific examples of sealing methods include transfer molding, compression molding, and injection molding. By these methods, a sealing member can be formed by molding and curing the sealing resin composition. The encapsulating resin composition of the present embodiment can be suitably used for encapsulating a large-area substrate.

以下に、具体的な電子装置及びその製造方法について、説明する。
図2はWafer Level Package(:WLP)の電子装置の製造方法の一例である。
A specific electronic device and its manufacturing method will be described below.
FIG. 2 shows an example of a method of manufacturing an electronic device of Wafer Level Package (:WLP).

Wafer Level Package(:WLP)の電子装置の製造方法としては、例えば、上述した配設工程において、基材上に複数の電子部品を配設することで、回路面を形成し、さらに、上述した封止工程において、回路面を覆うように封止用樹脂組成物を用いて封止し、さらに、封止工程の後、基材の回路面を覆う封止用樹脂組成物、及び、基材を切断し、電子装置を個片化する個片化工程を含む。
なお、配設工程として、例えば、回路面の上にバンプを形成してもよい。また、封止工程として、封止材層を削って、封止材層からバンプを露出させてもよい。さらに、封止工程の後、配線工程として、バンプに半田ボールを接続してもよい。
As a method for manufacturing an electronic device of Wafer Level Package (:WLP), for example, a circuit surface is formed by arranging a plurality of electronic components on a substrate in the above-described arrangement step, and furthermore, the above-mentioned In the sealing step, sealing is performed using a sealing resin composition so as to cover the circuit surface, and after the sealing step, the sealing resin composition covering the circuit surface of the base material, and the base material is cut to separate the electronic device into individual pieces.
In addition, as an arrangement step, for example, bumps may be formed on the circuit surface. Further, as the sealing step, the sealing material layer may be scraped to expose the bumps from the sealing material layer. Furthermore, after the sealing process, solder balls may be connected to the bumps as a wiring process.

Wafer Level Package(:WLP)の電子装置の製造方法について、図2(a)~(f)に記載の各工程と共に詳細を説明する。
まず、配設工程として、例えば、図2(a)に示すように、ウエハなどの基材10上に、複数の電子部品21を配設する。図2(b)に示すように、電子部品21の上には、後述する半田ボールと、電子部品とを電気的に接続するために、メタルポストなどのバンプ22を形成されている。
次いで、封止工程として、上述した電子部品21を覆うように封止用樹脂組成物を用いて封止し、封止材層30を形成する。従来であれば、図2(c)に示すように、バンプ22よりも高い樹脂膜を形成した後、封止材層30を削ることで、封止材層30からバンプ22を露出させていたところ、本発明によれば、研磨工程を経ずに、バンプ22を露出させた構成を得ることができる(図2(d))。あるいは、本発明によれば、少ない研磨量で、バンプ22を露出させた構成を得ることができる。
次いで、配線工程として、例えば、図2(e)に示すように、バンプ22に半田ボール96を接続する。
次いで、個片化工程として、例えば、図2(f)に示すように、封止材層30及び基材10をダイシングブレード、レーザーなどで切断し、電子装置50を得る。なお、個片化する電子装置50に接続されるバンプ22及び半田ボール96の数は限定されず、電子装置50の種類に応じて設定することができる。
A method of manufacturing an electronic device of Wafer Level Package (:WLP) will be described in detail together with the steps shown in FIGS.
First, as an arrangement step, for example, as shown in FIG. 2A, a plurality of electronic components 21 are arranged on a substrate 10 such as a wafer. As shown in FIG. 2B, bumps 22 such as metal posts are formed on the electronic component 21 to electrically connect solder balls, which will be described later, to the electronic component.
Next, as a sealing step, a sealing resin composition is used to seal the electronic component 21 so as to cover it, thereby forming a sealing material layer 30 . Conventionally, as shown in FIG. 2C, the bumps 22 are exposed from the encapsulant layer 30 by forming a resin film higher than the bumps 22 and then scraping the encapsulant layer 30. By the way, according to the present invention, a configuration in which the bumps 22 are exposed can be obtained without going through the polishing process (FIG. 2(d)). Alternatively, according to the present invention, a configuration in which the bumps 22 are exposed can be obtained with a small amount of polishing.
Next, as a wiring process, for example, solder balls 96 are connected to the bumps 22 as shown in FIG.
Next, as a singulation step, for example, as shown in FIG. 2( f ), the encapsulant layer 30 and the base material 10 are cut with a dicing blade, laser, or the like to obtain the electronic device 50 . The number of bumps 22 and solder balls 96 connected to the electronic device 50 to be singulated is not limited, and can be set according to the type of the electronic device 50 .

ここで、本実施形態において、顆粒状の熱硬化性樹脂組成物を用いた圧縮成形について概要を説明する。 Here, in this embodiment, an outline of compression molding using a granular thermosetting resin composition will be described.

まず、圧縮成形金型の下型キャビティの底面に、顆粒状の熱硬化性樹脂組成物を均一になるように蒔く。例えば、振動フィーダー等の搬送手段を用いて、粒状の熱硬化性樹脂組成物を搬送し、下型キャビティの底面に配置してもよい。
続いて、電子部品21が形成された基材10を、クランプや吸着のような固定手段により、圧縮成形金型の上型に固定する。続いて、減圧下、金型の上型と下型の間隔を狭めることにより、顆粒状の熱硬化性樹脂組成物は、下型キャビティ内で所定温度に加熱され、溶融状態となる。続いて、金型の上型と下型を結合させることにより、溶融状態の熱硬化性樹脂組成物を上型に固定された、電子部品21に対して押し当てる。その後、金型の上型と下型を結合させた状態を保持しながら、所定時間をかけて熱硬化性樹脂組成物を硬化させる。これにより、基材10上の電子部品21およびバンプ22を封止した封止材層30を形成することができる。
本実施形態においては、顆粒状の熱硬化性樹脂組成物に代えて、シート状の熱硬化性樹脂組成物を使用した場合でも、上記のような圧縮成形を利用することができる。
First, a granular thermosetting resin composition is uniformly sown on the bottom surface of the lower mold cavity of the compression molding die. For example, using a conveying means such as a vibration feeder, the granular thermosetting resin composition may be conveyed and placed on the bottom surface of the lower mold cavity.
Subsequently, the base material 10 with the electronic component 21 formed thereon is fixed to the upper mold of the compression molding die by a fixing means such as a clamp or suction. Subsequently, by narrowing the gap between the upper mold and the lower mold under reduced pressure, the granular thermosetting resin composition is heated to a predetermined temperature in the lower mold cavity and melted. Subsequently, by joining the upper mold and the lower mold, the molten thermosetting resin composition is pressed against the electronic component 21 fixed to the upper mold. After that, the thermosetting resin composition is cured over a predetermined period of time while the upper mold and the lower mold of the mold are held together. Thereby, the sealing material layer 30 sealing the electronic component 21 and the bumps 22 on the substrate 10 can be formed.
In this embodiment, even when a sheet-like thermosetting resin composition is used in place of the granular thermosetting resin composition, the compression molding as described above can be used.

ここで、圧縮成形を行う場合には、金型内を減圧下にしながら封止を行うことが好ましく、真空条件下であるとさらに好ましい。これにより、充填部分を残すことなく、電子部品21やバンプ22等を、熱硬化性樹脂組成物の硬化物(封止材層30)で埋設することができる。 Here, when performing compression molding, it is preferable to perform sealing while reducing the pressure in the mold, more preferably under vacuum conditions. As a result, the electronic component 21, the bumps 22, and the like can be embedded with the cured product of the thermosetting resin composition (sealant layer 30) without leaving any filled portions.

圧縮成形における成形温度は、例えば、100℃以上200℃以下としてもよく、120℃以上180℃以下としてもよい。成形圧力は、例えば、0.5MPa以上12MPa以下としてもよく、1MPa以上10MPa以下としてもよい。成形時間は、例えば、30秒以上15分以下としてもよく、1分以上10分以下としてもよい。本実施形態において、成形温度、圧力、時間を上記範囲とすることで、溶融状態の封止材が充填されない部分が発生することを防止することができる。 The molding temperature in compression molding may be, for example, 100° C. or higher and 200° C. or lower, or 120° C. or higher and 180° C. or lower. The molding pressure may be, for example, 0.5 MPa or more and 12 MPa or less, or 1 MPa or more and 10 MPa or less. The molding time may be, for example, 30 seconds or more and 15 minutes or less, or 1 minute or more and 10 minutes or less. In the present embodiment, by setting the molding temperature, pressure, and time within the ranges described above, it is possible to prevent occurrence of portions not filled with the molten sealing material.

また、得られた熱硬化性樹脂組成物の硬化物(絶縁層224)に対して、封止後、ポストキュアを実施してもよい。ポストキュア温度は、例えば、150℃以上200℃以下としてもよく、165℃以上185℃以下としてもよい。ポストキュア時間は、例えば、1時間以上5時間以下としてもよく、2時間以上4時間以下としてもよい。 After sealing, the cured product (insulating layer 224) of the obtained thermosetting resin composition may be post-cured. The post cure temperature may be, for example, 150° C. or higher and 200° C. or lower, or 165° C. or higher and 185° C. or lower. The post cure time may be, for example, 1 hour or more and 5 hours or less, or 2 hours or more and 4 hours or less.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, these are examples of the present invention, and various configurations other than those described above can also be adopted.

以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、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。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to the description of these Examples.

各実施例、各比較例で用いた原料成分について、以下に示す。 Raw material components used in each example and each comparative example are shown below.

(エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂1:ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬社製、NC3000L)
(Epoxy resin)
Epoxy resin 1: Biphenylene skeleton-containing phenol aralkyl type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., NC3000L)

(硬化剤)
硬化剤1:ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型フェノール樹脂(明和化成社製、MEH-7851SS)
(curing agent)
Curing agent 1: Biphenylene skeleton-containing phenol aralkyl type phenolic resin (manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., MEH-7851SS)

(硬化促進剤)
硬化促進剤1:テトラフェニルフォスフォニウム 4,4'-スルフォニルジフェノラート
硬化促進剤2:テトラフェニルホスホニウムビス(ナフタレン-2,3-ジオキシ)フェニルシリケート
(Curing accelerator)
Curing accelerator 1: tetraphenylphosphonium 4,4'-sulfonyl diphenolate Curing accelerator 2: tetraphenylphosphonium bis(naphthalene-2,3-dioxy)phenyl silicate

(無機充填材)
無機充填材1:球状溶融シリカ(マイクロン社製、平均粒径 2μm)
(Inorganic filler)
Inorganic filler 1: spherical fused silica (manufactured by Micron, average particle size 2 μm)

(熱膨張性フィラー)
熱膨張性フィラー1:松本油脂製薬株式会社、FN-100SSD、平均粒径 10~20μm、膨張開始温度 120~130℃、最大膨張温度 145~155℃、熱膨張性フィラー1とEVAバインダーを、固形分重量比9:1で混合した組成物における加熱時(160℃)の膨張率 5.4倍
熱膨張性フィラー2:松本油脂製薬株式会社、FN-80GSD、平均粒径10~20μm、膨張開始温度100~110℃、最大膨張温度125~135℃、熱膨張性フィラー2とEVAバインダーを、固形分重量比9:1で混合した組成物における加熱時(150℃)の膨張率 7.6倍
(Thermal expandable filler)
Thermally expandable filler 1: Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., FN-100SSD, average particle size 10-20 μm, expansion start temperature 120-130° C., maximum expansion temperature 145-155° C. Thermally expandable filler 1 and EVA binder are combined into a solid Expansion coefficient when heated (160 ° C.) in a composition mixed at a weight ratio of 9: 1: 5.4 times Thermally expandable filler 2: Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., FN-80GSD, average particle size 10 to 20 μm, expansion starts Temperature 100 to 110°C, maximum expansion temperature 125 to 135°C, thermally expandable filler 2 and EVA binder mixed at a solid content weight ratio of 9:1, expansion rate when heated (150°C) 7.6 times

(着色剤)
着色剤1:カーボンブラック(東海カーボン、ERS-2001)
(coloring agent)
Colorant 1: Carbon black (Tokai Carbon, ERS-2001)

(カップリング剤)
カップリング剤1:下記式(S1)で表されるN-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング社製、CF-4083)
(coupling agent)
Coupling agent 1: N-phenylaminopropyltrimethoxysilane represented by the following formula (S1) (CF-4083 manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.)

Figure 0007247550000002
Figure 0007247550000002

カップリング剤2:下記式で表されるシランカップリング剤の加水分解品(下記式において、末端のOCH構造がOHに変化した構造のもの)

Figure 0007247550000003
Coupling agent 2: A hydrolyzate of a silane coupling agent represented by the following formula (in the following formula, a structure in which the terminal OCH3 structure is changed to OH)
Figure 0007247550000003

(離型剤)
離型剤1:ジエタノールアミン・ジモンタン酸エステル(NC-133、伊藤製油社製)
(Release agent)
Release agent 1: diethanolamine dimontan acid ester (NC-133, manufactured by Ito Oil Co., Ltd.)

(イオン捕捉剤)
イオン捕捉剤1:ハイドロキシタルサイト(東亜合成)
(Ion scavenger)
Ion scavenger 1: Hydroxytalcite (Toagosei)

(シリコーンオイル)
シリコーンオイル1:有機官能性シロキサン(FZ-3730、東レダウ)
(silicone oil)
Silicone oil 1: Organofunctional siloxane (FZ-3730, Toray Dow)

(低応力剤)
低応力剤1:カルボキシル基末端ブタジエン・アクリロニトリル共重合体(CTBN1008SP、PTI JAPAN)
(Low stress agent)
Low stress agent 1: Carboxyl group-terminated butadiene-acrylonitrile copolymer (CTBN1008SP, PTI JAPAN)

<実施例1、2、比較例1の封止用エポキシ樹脂組成物の調製>
各実施例及び比較例のそれぞれについて、以下のように封止用樹脂組成物を調製した。
まず、表1に示す各成分をミキサーにより混合した。次いで、得られた混合物を、直径65mmのシリンダー内径を持つ同方向回転二軸押出機にてスクリュー回転数30rpm、100℃の樹脂温度で溶融混練した。次に、直径20cmの回転子の上方より溶融混練された樹脂組成物を2kg/hrの割合で供給し、回転子を3000rpmで回転させて得られる遠心力によって、115℃に加熱された円筒状外周部の複数の小孔(孔径1.2mm)を通過させた。その後、冷却することで顆粒状の封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
表1中における各成分の詳細は上述したとおりである。なお、表1に示す各成分の配合割合は、全て質量部を指す。
<Preparation of Sealing Epoxy Resin Compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1>
For each of Examples and Comparative Examples, a sealing resin composition was prepared as follows.
First, each component shown in Table 1 was mixed with a mixer. Next, the resulting mixture was melt-kneaded at a resin temperature of 100° C. at a screw speed of 30 rpm and a co-rotating twin-screw extruder having a cylinder inner diameter of 65 mm in diameter. Next, the melted and kneaded resin composition was supplied from above a rotor having a diameter of 20 cm at a rate of 2 kg/hr. It was allowed to pass through a plurality of small holes (hole diameter 1.2 mm) in the outer peripheral portion. Then, by cooling, a granular epoxy resin composition for sealing was obtained.
The details of each component in Table 1 are as described above. In addition, all the compounding ratios of each component shown in Table 1 refer to parts by mass.

Figure 0007247550000004
Figure 0007247550000004

<評価>
(体積膨張率)
各実施例・比較例の封止用エポキシ樹脂組成物を0.20g分取し、内径53mmの円柱状のアルミカップに均一に分布するよう入れ、アルミカップの真上から写真を撮影した。撮影画像を、アルミが露出している部分と封止用エポキシ樹脂組成物で覆われている部分とに二値化処理し、封止用エポキシ樹脂組成物で覆われている部分の面積G(mm)を算出した。続いて、封止用エポキシ樹脂組成物で覆われている部分の面積G(mm)を、アルミカップの底面の面積(直径53mmの円の面積D(mm))で除することにより、封止用エポキシ樹脂組成物で覆われている部分の面積の割合を示す、面積比R(=G/D)を算出した。続いてエポキシ樹脂組成物が入ったアルミカップを、175℃で3分加熱し、加熱後のエポキシ樹脂組成物が入ったアルミカップについて、再度アルミカップの真上から写真を撮影した。加熱前と同様に、撮影画像を、アルミが露出している部分と封止用エポキシ樹脂組成物で覆われている部分とに二値化処理し、封止用エポキシ樹脂組成物で覆われている部分の面積G(mm)を算出した。続いて、封止用エポキシ樹脂組成物で覆われている部分の面積G(mm)を、アルミカップの底面の面積(直径53mmの円の面積D(mm))で除することにより、封止用エポキシ樹脂組成物で覆われている部分の面積の割合を示す、面積比R(=G/D)を算出した。これらの面積比の比を以って以下の式(1)で、被覆率Cを算出した。
式(1) 被覆率C=R/R
続いて、エポキシ樹脂組成物の体積膨張率Eを式(2)に従い算出した。
式(2) 体積膨張率E(%)=C(3/2)×100
<Evaluation>
(Volume expansion rate)
0.20 g of the encapsulating epoxy resin composition of each example and comparative example was taken, put into a cylindrical aluminum cup with an inner diameter of 53 mm so as to be evenly distributed, and a photograph was taken from directly above the aluminum cup. The photographed image is binarized into the portion where the aluminum is exposed and the portion covered with the epoxy resin composition for sealing, and the area GA of the portion covered with the epoxy resin composition for sealing is obtained . (mm 2 ) was calculated. Subsequently, by dividing the area G A (mm 2 ) of the portion covered with the sealing epoxy resin composition by the area of the bottom surface of the aluminum cup (area D (mm 2 ) of a circle with a diameter of 53 mm), , an area ratio RA (= GA /D), which indicates the ratio of the area of the portion covered with the encapsulating epoxy resin composition, was calculated. Subsequently, the aluminum cup containing the epoxy resin composition was heated at 175° C. for 3 minutes, and the aluminum cup containing the epoxy resin composition after heating was again photographed from right above the aluminum cup. In the same manner as before heating, the photographed image is binarized into the portion where the aluminum is exposed and the portion covered with the epoxy resin composition for sealing, and the portion covered with the epoxy resin composition for sealing is processed. The area GB (mm 2 ) of the portion where the Subsequently, by dividing the area GB (mm 2 ) of the portion covered with the sealing epoxy resin composition by the area of the bottom surface of the aluminum cup (area D (mm 2 ) of a circle with a diameter of 53 mm), , an area ratio RB (= GB /D), which indicates the ratio of the area of the portion covered with the encapsulating epoxy resin composition, was calculated. The ratio of these area ratios was used to calculate the coverage C by the following formula (1).
Formula (1) coverage C=R B /R A
Subsequently, the volume expansion coefficient E of the epoxy resin composition was calculated according to formula (2).
Formula (2) Volume expansion rate E (%) = C (3/2) × 100

(フラットフロー)
低圧トランスファー成形機(コータキ精機株式会社製、KTS-15)を用いて、流動特性評価用金型(フラットフロー金型)に、金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、保圧時間120秒の条件で、半導体封止用樹脂組成物を注入し、半導体封止用樹脂組成物の流動の始点から終点までの流動距離を流動長として求めた。単位はcmとした。
(flat flow)
Using a low-pressure transfer molding machine (KTS-15, manufactured by Kotaki Seiki Co., Ltd.), a mold for flow characteristics evaluation (flat flow mold) was placed at a mold temperature of 175 ° C., an injection pressure of 6.9 MPa, and a pressure holding time of 120 seconds. The resin composition for semiconductor encapsulation was injected under the conditions of , and the flow distance from the start point to the end point of the flow of the resin composition for semiconductor encapsulation was determined as the flow length. The unit is cm.

(ゲルタイム)
175℃としたホットプレート上に各実施例・比較例の封止用エポキシ樹脂組成物からなる試料を置き、試料が溶融後、へらで練りながら硬化するまでの時間を測定した。この時間が短いほど、硬化速度が速いことを示す。
(gel time)
A sample composed of the epoxy resin composition for sealing of each example and comparative example was placed on a hot plate heated to 175° C., and the time until the sample was cured was measured while being kneaded with a spatula after the sample was melted. A shorter time indicates a faster curing speed.

(粘度ηの測定)
実施例および比較例のそれぞれの封止用エポキシ樹脂組成物について、高化式フローテスター(島津製作所(株)製、CFT-500C)を用いて、温度175℃、荷重40kgf(ピストン面積1cm)、ダイ穴直径0.50mm、ダイ長さ1.00mmの試験条件で溶解した封止用エポキシ樹脂組成物のみかけの粘度ηを測定した。粘度ηは、以下の計算式より算出した。計算式中、Qは単位時間あたりに流れる封止用エポキシ樹脂組成物の流量である。表2中の単位はPa・秒である。
η=(4πDP/128LQ)×10-3(Pa・秒)
η:みかけの粘度
D:ダイ穴直径(mm)
P:試験圧力(Pa)
L:ダイ長さ(mm)
Q:フローレート(cm/秒)
(Measurement of viscosity η)
The encapsulating epoxy resin compositions of Examples and Comparative Examples were tested using a Koka flow tester (CFT-500C, manufactured by Shimadzu Corporation) at a temperature of 175°C under a load of 40 kgf (piston area: 1 cm 2 ). , a die hole diameter of 0.50 mm and a die length of 1.00 mm. The viscosity η was calculated from the following formula. In the formula, Q is the flow rate of the sealing epoxy resin composition per unit time. The unit in Table 2 is Pa·second.
η=(4πDP/128LQ)×10 −3 (Pa·sec)
η: apparent viscosity D: die hole diameter (mm)
P: test pressure (Pa)
L: Die length (mm)
Q: flow rate (cm 3 /sec)

(収縮率)
実施例および比較例のそれぞれの封止用エポキシ樹脂組成物について、樹脂封止(ASM:as Mold)を行った後、本硬化させて樹脂封止基板を作製することを想定した加熱条件(PMC:Post Mold Cure)で収縮率を評価した。まず、円盤状の金型の室温における寸法を4箇所測定し、その平均値を算出した。続けて、金型に封止用エポキシ樹脂組成物を投入して得られた円盤状の硬化物を得、得られた硬化物に熱処理を施した後の室温における直径を、当該金型で測定した箇所に対応する4箇所で測定し、その平均値を算出した。次に、得られた平均値を、次式:〔(室温における金型寸法-熱処理後の硬化物の室温における寸法)/室温における金型寸法〕×100(%)に当てはめて、硬化物の収縮率S(%)を算出した。
結果を表2に示す。樹脂封止を想定した温度条件は、175℃、180秒、本硬化を想定した温度条件は175℃、4時間とした。
(Shrinkage factor)
For each of the sealing epoxy resin compositions of Examples and Comparative Examples, the heating conditions (PMC : Post Mold Cure). First, the dimensions of the disk-shaped mold were measured at four points at room temperature, and the average value was calculated. Subsequently, the encapsulating epoxy resin composition was put into a mold to obtain a disk-shaped cured product, and the obtained cured product was subjected to heat treatment, and then the diameter at room temperature was measured with the mold. Measurement was performed at four locations corresponding to the locations where the measurement was performed, and the average value was calculated. Next, the obtained average value is applied to the following formula: [(mold dimension at room temperature - dimension at room temperature of cured product after heat treatment)/mold dimension at room temperature] x 100 (%), and the cured product A shrinkage rate S n (%) was calculated.
Table 2 shows the results. The temperature conditions assuming resin sealing were 175° C. and 180 seconds, and the temperature conditions assuming main curing were 175° C. and 4 hours.

(顆粒密度)
得られた顆粒状の封止用エポキシ樹脂組成物をロータップ型篩振動機(丸菱科学機械製作所製、型式-SS-100A)に備え付けた目開き106μmのJIS標準篩を用い、篩を20分間に亘って振動(ハンマー打数:120回/分)させながら試料を篩に通して分級し、106μm未満の微粉を除去した。次いで、顆粒状の樹脂組成物を32メッシュ(目開き500μm)のJIS標準篩にて篩分後、篩上の顆粒状の樹脂組成物約5gを0.1mgまで秤量したものを試料とした。ピクノメータ(容量50cc)を蒸留水で満たし、さらに界面活性剤を数滴添加した後、蒸留水と界面活性剤の入ったピクノメータの質量を測定した。次いで、ピクノメータに試料をいれ、蒸留水と界面活性剤と試料の入ったピクノメータ全体の質量を測定し、以下の式にしたがって算出する。
顆粒密度(g/ml)=(Mp×ρw)/(Mw+Mp-Mt)
ρw:測定時の温度における蒸留水の密度(g/ml)
Mw:蒸留水を満たし、さらに界面活性剤を数滴添加したピクノメータの質量(g)
Mp:試料の質量(g)
Mt:蒸留水と界面活性剤と試料をいれたピクノメータの質量(g)
(granule density)
The obtained granular epoxy resin composition for sealing is sieved for 20 minutes using a JIS standard sieve with an opening of 106 μm equipped with a low-tap sieve vibrator (manufactured by Marubishi Kagaku Kikai Seisakusho, model SS-100A). The sample was sifted through a sieve while vibrating (hammer strikes: 120/min) through a sieve to remove fines less than 106 μm. Next, after sieving the granular resin composition with a JIS standard sieve of 32 mesh (500 μm opening), about 5 g of the granular resin composition on the sieve was weighed to 0.1 mg to obtain a sample. After filling a pycnometer (capacity 50 cc) with distilled water and adding a few drops of surfactant, the weight of the pycnometer containing distilled water and surfactant was measured. Next, put the sample into the pycnometer, measure the mass of the entire pycnometer containing the distilled water, the surfactant and the sample, and calculate according to the following formula.
Granule density (g/ml) = (Mp x ρw)/(Mw + Mp-Mt)
ρw: Density of distilled water at the temperature at the time of measurement (g/ml)
Mw: Mass (g) of pycnometer filled with distilled water and added with a few drops of surfactant
Mp: Mass of sample (g)
Mt: Mass (g) of pycnometer containing distilled water, surfactant and sample

Figure 0007247550000005
Figure 0007247550000005

10 基材
20 銅ピラー
21 電子部品
22 バンプ
30 封止材層
50 電子装置
80 再配線絶縁層
92 ビア
94 再配線回路
96 半田ボール
98 ソルダーレジスト層
100 電子装置
140 半導体チップ
10 Base material 20 Copper pillar 21 Electronic component 22 Bump 30 Sealing material layer 50 Electronic device 80 Rewiring insulating layer 92 Via 94 Rewiring circuit 96 Solder ball 98 Solder resist layer 100 Electronic device 140 Semiconductor chip

Claims (12)

エポキシ樹脂、硬化剤、及び、コアシェル構造の熱膨張性フィラーを含む、エポキシ樹脂組成物であって、
前記熱膨張性フィラーが、前記コアシェル構造におけるシェルの内部に揮発性膨張剤を含み、
前記エポキシ樹脂組成物は顆粒状であり、圧縮成型用である、封止用エポキシ樹脂組成物。
An epoxy resin composition comprising an epoxy resin, a curing agent, and a thermally expandable filler having a core-shell structure,
the thermally expandable filler comprises a volatile expansion agent inside a shell in the core-shell structure;
An epoxy resin composition for sealing, wherein the epoxy resin composition is in the form of granules and is for compression molding .
以下の条件で測定される前記エポキシ樹脂組成物の体積膨張率が100%以上である、請求項1に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
(条件)
封止用エポキシ樹脂組成物を0.20g分取し、内径53mmのアルミカップに入れ、アルミカップの真上から写真を撮影する。得られた画像を二値化処理し、内径53mmの円の面積D(mm)のうち、封止用エポキシ樹脂組成物で覆われている部分の面積G(mm)の割合を示す、面積比R=G/Dを算出する。続いて該エポキシ樹脂組成物が入ったアルミカップを、175℃で3分加熱し、再度アルミカップの真上から写真を撮影する。得られた画像を二値化処理し、内径53mmの円の面積D(mm)のうち、封止用エポキシ樹脂組成物で覆われている部分の面積G(mm)の面積の割合を示す、面積比R=G/Dを算出する。面積比R、及び、面積比Rの比から、被覆率Cを算出する。
式(1) 被覆率C=R/R
続いて、エポキシ樹脂組成物の体積膨張率Eを式(2)に従い算出した。
式(2) 体積膨張率E(%)=C(3/2)×100
2. The epoxy resin composition for sealing according to claim 1, wherein the volume expansion coefficient of said epoxy resin composition measured under the following conditions is 100% or more.
(conditions)
0.20 g of the epoxy resin composition for sealing is taken out, placed in an aluminum cup with an inner diameter of 53 mm, and photographed from right above the aluminum cup. The obtained image is binarized, and the ratio of the area G A (mm 2 ) of the portion covered with the sealing epoxy resin composition to the area D (mm 2 ) of a circle with an inner diameter of 53 mm is shown. , to calculate the area ratio R A =G A /D. Subsequently, the aluminum cup containing the epoxy resin composition is heated at 175° C. for 3 minutes, and a photograph is taken again from directly above the aluminum cup. The resulting image was binarized, and the area ratio of the area G B (mm 2 ) of the portion covered with the sealing epoxy resin composition to the area D (mm 2 ) of a circle with an inner diameter of 53 mm. The area ratio RB = GB /D is calculated. A coverage C is calculated from the ratio of the area ratio R A and the area ratio R B .
Formula (1) coverage C=R B /R A
Subsequently, the volume expansion coefficient E of the epoxy resin composition was calculated according to formula (2).
Formula (2) Volume expansion rate E (%) = C (3/2) × 100
前記熱膨張性フィラーのレーザー回折式粒度分布測定装置で測定した平均粒径が1μm以上200μm以下である、請求項1又は2に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。 3. The epoxy resin composition for sealing according to claim 1, wherein the thermally expandable filler has an average particle size of 1 μm or more and 200 μm or less as measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer. 前記揮発性膨張剤が炭化水素を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。 The encapsulating epoxy resin composition of any one of claims 1-3, wherein the volatile swelling agent comprises a hydrocarbon. 前記揮発性膨張剤が、沸点が-30℃以上175℃以下の炭化水素を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。 The sealing epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the volatile swelling agent contains a hydrocarbon having a boiling point of -30°C or higher and 175°C or lower. 前記コアシェル構造におけるシェルが、熱可塑性樹脂を含む、請求項1~5のいずれかに記載の封止用エポキシ樹脂組成物。 The epoxy resin composition for sealing according to any one of claims 1 to 5, wherein the shell in the core-shell structure contains a thermoplastic resin. 前記熱可塑性樹脂は、塩化ビニリデンに由来する構造単位、ニトリル系モノマーに由来する構造単位、(メタ)アクリル酸エステル系モノマーに由来する構造単位、アミド基を有するモノマーに由来する構造単位、及び、分子中にグリシジル基を有するモノマーに由来する構造単位、からなる群より選択される少なくとも1種の構造単位を有する重合体を含む、請求項6に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。 The thermoplastic resin includes a structural unit derived from vinylidene chloride, a structural unit derived from a nitrile-based monomer, a structural unit derived from a (meth)acrylic acid ester-based monomer, a structural unit derived from a monomer having an amide group, and 7. The sealing epoxy resin composition according to claim 6, comprising a polymer having at least one structural unit selected from the group consisting of a structural unit derived from a monomer having a glycidyl group in the molecule. DMA(動的粘弾性測定)を用い下記の<方法>により得られる前記封止用エポキシ樹脂組成物の膨張開始温度が、50℃以上、175℃以下である、請求項1~7のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
<方法>
前記封止用エポキシ樹脂組成物0.5mgを直径6.0mm、深さ4.8mmのアルミカップに入れ、前記封止用エポキシ樹脂組成物の上部にアルミ蓋を乗せ、その試料に上から加圧子により0.01Nの力を加えた状態でサンプル高さを測定する。その状態で20℃から300℃まで10℃/minの昇温速度で加熱し、加圧子の垂直方向における変位量を測定し、正方向への変位開始温度を膨張開始温度とする。
Any one of claims 1 to 7, wherein the expansion start temperature of the sealing epoxy resin composition obtained by the following <method> using DMA (dynamic viscoelasticity measurement) is 50°C or higher and 175°C or lower. 1. The epoxy resin composition for encapsulation according to item 1.
<Method>
0.5 mg of the epoxy resin composition for sealing was placed in an aluminum cup with a diameter of 6.0 mm and a depth of 4.8 mm, an aluminum lid was placed on top of the epoxy resin composition for sealing, and the sample was applied from above. The height of the sample is measured with a force of 0.01N applied by the indenter. In this state, the material is heated from 20° C. to 300° C. at a rate of temperature increase of 10° C./min, the amount of displacement in the vertical direction of the pressurizer is measured, and the positive displacement start temperature is taken as the expansion start temperature.
DMA(動的粘弾性測定)を用い下記の<方法>により得られる前記封止用エポキシ樹脂組成物の最大膨張温度が、80℃以上、180℃以下である、請求項1~8のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂組成物。
<方法>
前記封止用エポキシ樹脂組成物0.5mgを直径6.0mm、深さ4.8mmのアルミカップに入れ、前記封止用エポキシ樹脂組成物の上部にアルミ蓋を乗せ、その試料に上から加圧子により0.01Nの力を加えた状態でサンプル高さを測定する。その状態で20℃から300℃まで10℃/minの昇温速度で加熱し、加圧子の垂直方向における変位量を測定し、最大変位量を示した温度を最大膨張温度とする。
Any one of claims 1 to 8, wherein the maximum expansion temperature of the sealing epoxy resin composition obtained by the following <Method> using DMA (dynamic viscoelasticity measurement) is 80°C or higher and 180°C or lower. 1. The epoxy resin composition for encapsulation according to item 1.
<Method>
0.5 mg of the epoxy resin composition for sealing was placed in an aluminum cup with a diameter of 6.0 mm and a depth of 4.8 mm, an aluminum lid was placed on top of the epoxy resin composition for sealing, and the sample was applied from above. The height of the sample is measured with a force of 0.01N applied by the indenter. In this state, the material is heated from 20° C. to 300° C. at a rate of temperature increase of 10° C./min, the amount of displacement in the vertical direction of the pressurizer is measured, and the temperature at which the maximum amount of displacement is obtained is defined as the maximum expansion temperature.
請求項1~9のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂組成物であって、平均粒径が1mm以下である、封止用エポキシ樹脂組成物。 The encapsulating epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 9 , having an average particle size of 1 mm or less. 請求項1から10のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂組成物であって、
電子部品の封止に用いる、封止用エポキシ樹脂組成物。
The sealing epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 10 ,
An encapsulating epoxy resin composition used for encapsulating electronic components.
請求項1~11のいずれか一項に記載の封止用エポキシ樹脂組成物の硬化膜を備える電子装置。 An electronic device comprising a cured film of the sealing epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 11 .
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