JP7274384B2 - Resin composition for semiconductor encapsulation, semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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本発明は、半導体封止用樹脂組成物、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resin composition for semiconductor encapsulation, a semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor device.

半導体チップと基板を接続するには、金ワイヤなどの金属細線を用いるワイヤーボンディング方式が広く適用されている。片面封止タイプのBGA(Ball grid array)パッケージ等においては、ワイヤの細線化や配線ピッチの縮小化によりワイヤ変形が起こりやすくなっている。このワイヤ変形を低減させるためには、封止樹脂の流動性が重要な要因となる。ところで、封止樹脂の流動性評価には、スパイラルフロー、円板フロー、及び高化式フロー粘度が使用されてきた。特に、封止樹脂の高流動性指標として用いられることの多い高化式フロー粘度では、樹脂組成物の種類によって目標とする値が異なっていた。 A wire bonding method using thin metal wires such as gold wires is widely applied to connect a semiconductor chip and a substrate. In a single-sided sealing type BGA (Ball grid array) package or the like, wire deformation is likely to occur due to wire thinning and wiring pitch reduction. In order to reduce this wire deformation, the fluidity of the sealing resin is an important factor. By the way, spiral flow, disc flow, and high-flow flow viscosity have been used to evaluate the fluidity of encapsulating resins. In particular, for the high-flow viscosity, which is often used as an indicator of high fluidity of encapsulating resins, the target value differs depending on the type of resin composition.

特許文献1では、せん断速度が1s-1以下における応力値「低せん断域流動応力」を流動性評価指標として定義し、封止樹脂の流動性評価指標としている。
特許文献2では、低剪断領域でのエポキシ樹脂組成物の流動性が、エポキシ樹脂組成物を硬化させたときの空隙率を評価することで、スパイラルフローや円板フローでは測定できない低剪断領域の粘度の指標となることが開示されている。
しかしながら、非特許文献1によると、半導体封止に使用される金型において、場所によってずり速度が異なり、ワイヤ変形発生の主要因となるキャビティ内ではせん断速度が1.0s-1~10.0s-1の範囲にあるとしている。
In Patent Document 1, the stress value “low shear region flow stress” at a shear rate of 1 s −1 or less is defined as a fluidity evaluation index and used as a fluidity evaluation index for sealing resin.
In Patent Document 2, the fluidity of the epoxy resin composition in the low shear region is evaluated by evaluating the porosity when the epoxy resin composition is cured. It is disclosed to be an indicator of viscosity.
However, according to Non-Patent Document 1, in the mold used for semiconductor encapsulation, the shear rate varies depending on the location, and the shear rate in the cavity, which is the main cause of wire deformation, is 1.0 s -1 to 10.0 s It is assumed to be in the range of -1 .

特開2007-232717号公報JP 2007-232717 A 特開2016-035075号公報JP 2016-035075 A 吉原忠史、他5名、樹脂封止ICにおけるワイヤ流れに及ぼすモールド樹脂の影響、電子情報通信学会論文誌 Vol.J82-C-II No.1、p.7-12、’99/1Tadashi Yoshihara, 5 others, Effect of mold resin on wire flow in resin-sealed IC, Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Vol. J82-C-II No. 1, p. 7-12, '99/1

上記非特許文献1に対して高化式フロー粘度の測定時のずり速度は10/s以上であった。このため、高化式フロー粘度測定から得られる流動性は、ワイヤ変形に大きな影響を及ぼすキャビティ内部における樹脂組成物の流動性を表しているとは言い難かった。 Compared to Non-Patent Document 1, the shear rate was 10 3 /s or more when measuring the flow viscosity of Koka method. For this reason, it is difficult to say that the fluidity obtained from the Koka flow viscosity measurement represents the fluidity of the resin composition inside the cavity, which greatly affects wire deformation.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、半導体素子封止時のワイヤ変形を低減することができる半導体封止用樹脂組成物、該半導体封止用樹脂組成物を用いた半導体装置及び該半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a resin composition for semiconductor encapsulation capable of reducing wire deformation during encapsulation of a semiconductor element, and a semiconductor encapsulation resin composition using the resin composition for encapsulation of a semiconductor. An object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device.

本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、特定の粒度分布を有するシリカを含み、特定の条件で測定した最大流動応力が特定の値以下である封止用樹脂組成物が上記課題を解決することを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
As a result of intensive studies by the present inventors to solve the above problems, the present inventors have found a sealing resin composition containing silica having a specific particle size distribution and having a maximum flow stress measured under specific conditions of a specific value or less. found to solve the above problems.
The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本願開示は、以下に関する。
[1](A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂、(C)硬化促進剤および(D)シリカを含有し、前記(D)シリカは、粒径1.5μm以下の粒子の割合が46体積%以下である粒度分布を有し、レオメーターを用いて温度175℃の条件で測定した、せん断速度1s-1から10s-1における最大流動応力が700Pa以下である半導体封止用樹脂組成物。
[2]前記(D)シリカが(d1)粒径1.5μm以下の粒子の割合が10~46体積%、(d2)粒径1.5μmを超え5μm以下の粒子の割合が5~30体積%、(d3)粒径5μmを超え10μm以下の粒子の割合が5~30体積%、(d4)粒径10μmを超え20μm以下の粒子の割合が10~45体積%、(d5)粒径20μmを超え50μm以下の粒子の割合が0~30体積%、及び(d6)粒径50μmを超える粒子の割合が0~20体積%である粒度分布を有する上記[1]に記載の半導体封止用樹脂組成物。
[3]前記(A)エポキシ樹脂の軟化点及び/又は前記(B)フェノール樹脂の軟化点が、120℃以下である上記[1]又は[2]に記載の半導体封止用樹脂組成物。
[4]上記[1]~[3]のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物を用いて基板上に搭載された半導体素子を封止する半導体装置の製造方法。
[5]基板と、該基板上に搭載された半導体素子と、該半導体素子を封止してなる上記[1]~[3]のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物の硬化物と、を有する半導体装置。
That is, the present disclosure relates to the following.
[1] Contains (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin, (C) a curing accelerator and (D) silica, and the (D) silica contains particles having a particle size of 1.5 μm or less at a rate of 46 volumes % or less, and a maximum flow stress of 700 Pa or less at a shear rate of 1 s -1 to 10 s -1 measured using a rheometer at a temperature of 175°C.
[2] The (D) silica contains (d1) 10 to 46% by volume of particles having a particle size of 1.5 μm or less, and (d2) 5 to 30% by volume of particles having a particle size of more than 1.5 μm and 5 μm or less. %, (d3) 5 to 30% by volume of particles with a particle size of more than 5 μm and 10 μm or less, (d4) 10 to 45% by volume of particles with a particle size of more than 10 μm and 20 μm or less, (d5) a particle size of 20 μm For semiconductor encapsulation according to [1] above, having a particle size distribution in which the proportion of particles with a particle size exceeding 50 μm is 0 to 30% by volume, and (d6) the proportion of particles with a particle size exceeding 50 μm is 0 to 20% by volume. Resin composition.
[3] The resin composition for semiconductor encapsulation according to [1] or [2] above, wherein the softening point of the (A) epoxy resin and/or the softening point of the (B) phenol resin is 120° C. or lower.
[4] A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a semiconductor element mounted on a substrate is sealed using the resin composition for semiconductor sealing according to any one of [1] to [3] above.
[5] A substrate, a semiconductor element mounted on the substrate, and a cured product of the resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of the above [1] to [3], which is obtained by encapsulating the semiconductor element. and a semiconductor device.

本発明によれば、半導体素子封止時のワイヤ変形を低減することができる半導体封止用樹脂組成物、該半導体封止用樹脂組成物を用いた半導体装置及び該半導体装置の製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a semiconductor encapsulating resin composition capable of reducing wire deformation during encapsulation of a semiconductor element, a semiconductor device using the semiconductor encapsulating resin composition, and a method for manufacturing the semiconductor device are provided. can do.

以下、本発明について、一実施形態を参照しながら詳細に説明する。 The invention will now be described in detail with reference to one embodiment.

<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(以下、単に封止用樹脂組成物ともいう)は、(A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂、(C)硬化促進剤および(D)シリカを含有し、前記(D)シリカは、粒径1.5μm以下の粒子の割合が46体積%以下である粒度分布を有し、レオメーターを用いて温度175℃の条件で測定した、せん断速度1s-1から10s-1における最大流動応力が700Pa以下であることを特徴とする。
<Resin composition for semiconductor encapsulation>
The resin composition for semiconductor encapsulation of the present embodiment (hereinafter also simply referred to as the resin composition for encapsulation) contains (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin, (C) a curing accelerator and (D) silica. contains, the (D) silica has a particle size distribution in which the proportion of particles with a particle size of 1.5 μm or less is 46% by volume or less, and is measured using a rheometer at a temperature of 175 ° C., a shear rate of 1 s It is characterized by having a maximum flow stress of 700 Pa or less at −1 to 10 s −1 .

本発明者らは、レオメーターを用いて封止用樹脂組成物の最大流動応力を測定することによって、せん断速度が1s-1未満の領域では封止用樹脂組成物中の樹脂の溶融による挙動が支配的であり、せん断速度1s-1から10s-1の領域では封止用樹脂組成物の流動状態をよく表していることを見出した。さらに、(D)シリカの体積基準の粒度分布において、粒径1.5μm以下の粒子の割合が増大するにつれて、せん断速度1s-1から10s-1の領域における流動応力が大きくなることを見出した。
また、せん断速度0.1s-1以下の領域においては、封止用樹脂組成物中の樹脂成分の軟化温度(軟化点)が低いほど、せん断速度に対する流動応力の変化率が小さくなる。
By measuring the maximum flow stress of the encapsulating resin composition using a rheometer, the present inventors found that the melting behavior of the resin in the encapsulating resin composition in the region where the shear rate is less than 1 s −1 is dominant, and it has been found that the flow state of the encapsulating resin composition is well represented in the range of shear rate from 1 s -1 to 10 s -1 . Furthermore, in the volume-based particle size distribution of silica (D), as the proportion of particles with a particle size of 1.5 μm or less increases, it was found that the flow stress in the region of shear rates from 1 s −1 to 10 s −1 increases. .
In the region of shear rate of 0.1 s −1 or less, the lower the softening temperature (softening point) of the resin component in the sealing resin composition, the smaller the rate of change of flow stress with respect to shear rate.

本実施形態の封止用樹脂組成物は、レオメーターを用いて温度175℃の条件で測定した、せん断速度1s-1から10s-1における最大流動応力が700Pa以下である。最大流動応力が700Paを超えると、半導体素子封止時にワイヤの変形が生じるおそれがある。このような観点から、上記最大流動応力は、好ましくは650Pa以下であり、より好ましくは600Pa以下である。また、上記最大流動応力の下限値としては、耐リフロー性の観点から、好ましくは100Paであり、より好ましくは120Paである。
上記最大流動応力は具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
なお、後述する(D)シリカの体積基準の粒度分布において、粒径1.5μm以下の粒子の割合を適宜調整することにより、上記最大流動応力を700Pa以下とすることができる。
The encapsulating resin composition of the present embodiment has a maximum flow stress of 700 Pa or less at a shear rate of 1 s −1 to 10 s −1 measured at a temperature of 175° C. using a rheometer. If the maximum flow stress exceeds 700 Pa, the wire may be deformed during sealing of the semiconductor element. From this point of view, the maximum flow stress is preferably 650 Pa or less, more preferably 600 Pa or less. The lower limit of the maximum flow stress is preferably 100 Pa, more preferably 120 Pa, from the viewpoint of reflow resistance.
Specifically, the maximum flow stress can be measured by the method described in Examples.
The maximum flow stress can be set to 700 Pa or less by appropriately adjusting the ratio of particles having a particle size of 1.5 μm or less in the volume-based particle size distribution of silica (D) described later.

レオメーターは、平行な2枚のプレートの間に評価対象試料をセットし、一方を回転または振動させることで、回転や振動によるせん断応力が試料に働き、その結果として生じるひずみ速度(せん断速度)を測定し、計算式から流動応力を測定する装置である。本実施形態において、レオメーター粘度測定装置としては、市販のレオメーター粘度測定装置が用いられ、例えば(株)レオメトリック製の回転式レオメーター(ARES型)や(株)レオロジー製の回転式レオメーター、ソリキッドメーター(MR-300型)、Thermo Fisher Sientific社製の機種名:HAAKE MARSIIIなどが挙げられるが、特にこれらに限定されない。 In a rheometer, the sample to be evaluated is set between two parallel plates, and one of them is rotated or vibrated. Shear stress due to the rotation or vibration acts on the sample, and the resulting strain rate (shear rate) is measured. It is a device that measures the flow stress from the calculation formula. In this embodiment, a commercially available rheometer viscosity measuring device is used as the rheometer viscosity measuring device. Meter, soliquid meter (MR-300 type), model name: HAAKE MARS III manufactured by Thermo Fisher Scientific, etc., but not limited to these.

〔(A)エポキシ樹脂〕
本実施形態で用いられる(A)エポキシ樹脂は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有し、半導体封止用に一般に用いられるものであればよく、特に制限はない。
(A)エポキシ樹脂としては、例えば、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、ナフトール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、フェノールベンジルアルデヒド型エポキシ樹脂、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、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ化合物等が挙げられる。中でも、流動性、耐リフロー性の観点から、ビフェニル型エポキシ樹脂が好ましい。
(A)エポキシ樹脂は1種を使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
[(A) epoxy resin]
The (A) epoxy resin used in the present embodiment is not particularly limited as long as it has two or more epoxy groups in one molecule and is generally used for semiconductor encapsulation.
(A) Epoxy resins include, for example, novolak type epoxy resins, cresol novolak type epoxy resins, naphthol novolac type epoxy resins, phenol aralkyl type epoxy resins, phenolbenzylaldehyde type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, and bisphenol A type epoxy resins. , bisphenol F type epoxy resins, dicyclopentadiene type epoxy resins, alicyclic epoxy compounds, and the like. Among them, biphenyl-type epoxy resins are preferable from the viewpoint of fluidity and reflow resistance.
(A) Epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.

(A)エポキシ樹脂のエポキシ当量は、硬化性の観点から、50~500の範囲のものが好ましく、80~300の範囲のものがより好ましい。 (A) The epoxy equivalent of the epoxy resin is preferably in the range of 50 to 500, more preferably in the range of 80 to 300, from the viewpoint of curability.

(A)エポキシ樹脂の軟化点は、好ましくは120℃以下であり、より好ましくは110℃以下である。(A)エポキシ樹脂の軟化点が120℃以下であると、封止用樹脂組成物の最大流動応力を低減することができる。また、(A)エポキシ樹脂の軟化点の下限値としては、封止用樹脂組成物の溶融粘度を良好にする観点から、好ましくは40℃であり、より好ましくは50℃である。
なお、本明細書における軟化点とは、「環球式軟化点」を指し、ASTM D36に準拠して測定された値をいう。
(A) The softening point of the epoxy resin is preferably 120° C. or lower, more preferably 110° C. or lower. (A) When the softening point of the epoxy resin is 120° C. or lower, the maximum flow stress of the encapsulating resin composition can be reduced. The lower limit of the softening point of the epoxy resin (A) is preferably 40°C, more preferably 50°C, from the viewpoint of improving the melt viscosity of the encapsulating resin composition.
In addition, the softening point in this specification refers to the "ring and ball softening point", and refers to a value measured according to ASTM D36.

(A)エポキシ樹脂の含有量は、封止用樹脂組成物全量に対し、好ましくは3~10質量%であり、より好ましくは5~10質量%である。(A)エポキシ樹脂の含有量が3質量%以上であると耐熱性を良好にすることができ、10質量%以下であると反りを小さくすることができる。 (A) The content of the epoxy resin is preferably 3 to 10% by mass, more preferably 5 to 10% by mass, based on the total amount of the encapsulating resin composition. (A) When the content of the epoxy resin is 3% by mass or more, the heat resistance can be improved, and when it is 10% by mass or less, the warpage can be reduced.

〔(B)フェノール樹脂〕
本実施形態で用いられる(B)フェノール樹脂は、1分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマーであり、半導体封止用に一般に用いられるものであればよく、特に制限はない。
(B)フェノール樹脂としては、例えば、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、置換又は非置換のビフェノール等の、1分子中に2個のフェノール性水酸基を有するフェノール化合物;フェノール、クレゾール、キシレノール、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、アミノフェノール等のフェノール類及び/又は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ナフトール類と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド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型フェノール樹脂;上記フェノール類及び/又はナフトール類と、ジメトキシパラキシレン、ビス(メトキシメチル)ビフェニル等とから合成されるフェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂;パラキシリレン変性フェノール樹脂、メタキシリレン変性フェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂等の変性樹脂;フェノール類及び/又はナフトール類と、ジシクロペンタジエンとから共重合により合成される、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型ナフトール樹脂;多環芳香環変性フェノール樹脂;ビフェニル型フェノール樹脂;トリフェニルメタン型フェノール樹脂等が挙げられる。さらに、上記フェノール樹脂の2種以上を共重合して得られるフェノール樹脂であってもよい。中でも、トリフェニルメタン型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂が好ましい。
(B)フェノール樹脂は1種を使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
[(B) Phenolic resin]
The (B) phenolic resin used in the present embodiment is a monomer, oligomer, or polymer having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and may be those generally used for semiconductor encapsulation. no.
(B) Phenolic resins include, for example, resorcinol, catechol, bisphenol A, bisphenol F, substituted or unsubstituted biphenol, and other phenolic compounds having two phenolic hydroxyl groups in one molecule; phenol, cresol, xylenol, Phenols such as resorcinol, catechol, bisphenol A, bisphenol F, phenylphenol, aminophenol and/or naphthols such as α-naphthol, β-naphthol, dihydroxynaphthalene, formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde, salicylaldehyde, etc. Novolak-type phenolic resin obtained by condensation or co-condensation of aldehydes in the presence of an acidic catalyst; Aralkyl-type phenolic resins such as resins, naphthol aralkyl resins and biphenylaralkyl resins; modified resins such as para-xylylene-modified phenolic resins, meta-xylylene-modified phenolic resins, melamine-modified phenolic resins and terpene-modified phenolic resins; dicyclopentadiene-type phenol resins, dicyclopentadiene-type naphthol resins; polycyclic aromatic ring-modified phenol resins; biphenyl-type phenol resins; Furthermore, it may be a phenol resin obtained by copolymerizing two or more of the above phenol resins. Among them, triphenylmethane-type phenol resins and aralkyl-type phenol resins are preferable.
(B) Phenol resin may be used alone or in combination of two or more.

(B)フェノール樹脂の軟化点は、好ましくは120℃以下であり、より好ましくは110℃以下である。(B)フェノール樹脂の軟化点が120℃以下であると、封止用樹脂組成物の最大流動応力を低減することができる。また、(B)フェノール樹脂の軟化点の下限値としては、作業性の観点から、好ましくは50℃であり、より好ましくは60℃である。 (B) The softening point of the phenolic resin is preferably 120° C. or lower, more preferably 110° C. or lower. (B) When the softening point of the phenolic resin is 120° C. or lower, the maximum flow stress of the encapsulating resin composition can be reduced. The lower limit of the softening point of the (B) phenol resin is preferably 50°C, more preferably 60°C, from the viewpoint of workability.

(B)フェノール樹脂の含有量は、封止用樹脂組成物全量に対し、好ましくは1~10質量%であり、より好ましくは2~8質量%である。(B)フェノール樹脂の含有量が1質量%以上であると耐熱性を良好にすることができ、10質量%以下であると流動性を良好にすることができる。 (B) The content of the phenol resin is preferably 1 to 10% by mass, more preferably 2 to 8% by mass, based on the total amount of the encapsulating resin composition. When the content of the (B) phenol resin is 1% by mass or more, the heat resistance can be improved, and when it is 10% by mass or less, the fluidity can be improved.

〔(C)硬化促進剤〕
本実施形態で用いられる(C)硬化促進剤は、エポキシ樹脂の硬化促進剤として一般に使用されているものであればよく、特に制限はない。
(C)硬化促進剤としては、例えば、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5、5,6-ジブチルアミノ-1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7等のシクロアミジン化合物;これらのシクロアミジン化合物に無水マレイン酸、1,4-ベンゾキノン、2,5-トルキノン、1,4-ナフトキノン、2,3-ジメチルベンゾキノン、2,6-ジメチルベンゾキノン、2,3-ジメトキシ-5-メチル-1,4-ベンゾキノン、フェニル-1,4-ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等のπ結合を持つ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物;ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の三級アミン化合物及びこれらの誘導体;2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-ウンデシルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-[2’-エチル-4’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン等のイミダゾール環を有するジアミノ-s-珪素含有トリアジン化合物等のイミダゾール化合物及びこれらの誘導体;トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス(4-メチルフェニル)ホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等の有機ホスフィン化合物;これらの有機ホスフィン化合物に無水マレイン酸、1,4-ベンゾキノン、2,5-トルキノン、1,4-ナフトキノン、2,3-ジメチルベンゾキノン、2,6-ジメチルベンゾキノン、2,3-ジメトキシ-5-メチル-1,4-ベンゾキノン、フェニル-1,4-ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等のπ結合を持つ化合物を付加してなる分子内分極を有するリン化合物;テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムエチルトリフェニルボレート、テトラブチルホスホニウムテトラブチルボレート等のテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート;2-エチル-4-メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、N-メチルモルホリン・テトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩及びこれらの誘導体等が挙げられる。
(C)硬化促進剤は1種を使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
[(C) Curing accelerator]
The (C) curing accelerator used in the present embodiment is not particularly limited as long as it is generally used as a curing accelerator for epoxy resins.
(C) Curing accelerators include, for example, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7,1,5-diazabicyclo[4.3.0]nonene-5,5,6-dibutylamino- Cycloamidine compounds such as 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7; These cycloamidine compounds include maleic anhydride, 1,4-benzoquinone, 2,5-toluquinone, 1,4-naphthoquinone, 2 quinone compounds such as ,3-dimethylbenzoquinone, 2,6-dimethylbenzoquinone, 2,3-dimethoxy-5-methyl-1,4-benzoquinone and phenyl-1,4-benzoquinone; Compounds having intramolecular polarization obtained by adding a compound having a bond; tertiary amine compounds such as benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris(dimethylaminomethyl)phenol and derivatives thereof; 2-methylimidazole , 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl -4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2,4-diamino-6-[2'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6-[2'- imidazoles such as undecylimidazolyl-(1′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6-[2′-ethyl-4′-methylimidazolyl-(1′)]-ethyl-s-triazine Imidazole compounds such as diamino-s-silicon-containing triazine compounds having a ring and derivatives thereof; organic phosphine compounds such as tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, tris(4-methylphenyl)phosphine, diphenylphosphine, and phenylphosphine maleic anhydride, 1,4-benzoquinone, 2,5-toluquinone, 1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylbenzoquinone, 2,6-dimethylbenzoquinone, 2,3-dimethoxy-5 to these organic phosphine compounds; Phosphorus compounds having intramolecular polarization obtained by adding quinone compounds such as methyl-1,4-benzoquinone and phenyl-1,4-benzoquinone, compounds having π bonds such as diazophenylmethane and phenolic resins; tetraphenylphosphonium Tetrasubstituted phosphonium/tetrasubstituted borate such as tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium ethyltriphenylborate, tetrabutylphosphonium tetrabutylborate; 2-ethyl-4-methylimidazole/tetraphenylborate, N-methylmorpholine/tetraphenylborate, etc. and tetraphenylboron salts of and derivatives thereof.
(C) A hardening accelerator may use 1 type, and may mix and use 2 or more types.

(C)硬化促進剤としては、中でもイミダゾール系硬化促進剤が好ましく、特に上述したイミダゾール化合物を用いることで封止用樹脂組成物の流動性を優れたものとすることができる。 Among them, the curing accelerator (C) is preferably an imidazole-based curing accelerator, and the use of the imidazole compound described above can improve the fluidity of the encapsulating resin composition.

(C)硬化促進剤の含有量は、封止用樹脂組成物全量に対し、好ましくは0.01~0.1質量%であり、より好ましくは0.02~0.08質量%である。(C)硬化促進剤の含有量が0.01質量%以上であると硬化性を良好にすることができ、0.1質量%以下であると保存安定性を良好にすることができる。 (C) The content of the curing accelerator is preferably 0.01 to 0.1% by mass, more preferably 0.02 to 0.08% by mass, based on the total amount of the encapsulating resin composition. When the content of the curing accelerator (C) is 0.01% by mass or more, the curability can be improved, and when it is 0.1% by mass or less, the storage stability can be improved.

〔(D)シリカ〕
本実施形態で用いられる(D)シリカは、粒径1.5μm以下の粒子の割合が46体積%以下である粒度分布を有する。粒径1.5μm以下の粒子の割合が46体積%を超えると、せん断速度に対する流動応力の変化率が大きくなり、半導体素子封止時にワイヤが変形するおそれがある。このような観点から、粒径1.5μm以下の粒子の割合は、好ましくは40体積%以下である。粒径1.5μm以下の粒子の割合の下限値としては、好ましくは10体積%であり、より好ましくは15体積%である。
[(D) Silica]
(D) silica used in the present embodiment has a particle size distribution in which the ratio of particles with a particle size of 1.5 μm or less is 46% by volume or less. If the proportion of particles with a particle size of 1.5 μm or less exceeds 46% by volume, the rate of change in flow stress with respect to shear rate increases, and there is a risk that the wire will deform during sealing of the semiconductor element. From this point of view, the proportion of particles with a particle size of 1.5 μm or less is preferably 40% by volume or less. The lower limit of the ratio of particles having a particle size of 1.5 μm or less is preferably 10% by volume, more preferably 15% by volume.

特に、(D)シリカは、(d1)粒径1.5μm以下の粒子の割合が10~46体積%、(d2)粒径1.5μmを超え5μm以下の粒子の割合が5~30体積%、(d3)粒径5μmを超え10μm以下の粒子の割合が5~30体積%、(d4)粒径10μmを超え20μm以下の粒子の割合が10~45体積%、(d5)粒径20μmを超え50μm以下の粒子の割合が0~30体積%、及び(d6)粒径50μmを超える粒子の割合が0~20体積%である粒度分布を有することが好ましく、(d1)粒径1.5μm以下の粒子の割合が15~40体積%、(d2)粒径1.5μmを超え5μm以下の粒子の割合が6~27体積%、(d3)粒径5μmを超え10μm以下の粒子の割合が6~27体積%、(d4)粒径10μmを超え20μm以下の粒子の割合が13~42体積%、(d5)粒径20μmを超え50μm以下の粒子の割合が0~28体積%、及び(d6)粒径50μmを超える粒子の割合が0~19体積%である粒度分布を有することがより好ましい。 In particular, (D) silica has (d1) a proportion of particles with a particle size of 1.5 μm or less of 10 to 46 vol%, and (d2) a proportion of particles with a particle size of more than 1.5 μm and 5 μm or less of 5 to 30 vol%. , (d3) the proportion of particles with a particle size of more than 5 μm and 10 μm or less is 5 to 30% by volume, (d4) the proportion of particles with a particle size of more than 10 μm and 20 μm or less is 10 to 45% by volume, (d5) a particle size of 20 μm. It is preferable to have a particle size distribution in which the proportion of particles with a particle size of more than 50 μm or less is 0 to 30% by volume, and (d6) the proportion of particles with a particle size exceeding 50 μm is 0 to 20% by volume, and (d1) the particle size is 1.5 μm. 15 to 40% by volume of the following particles, (d2) 6 to 27% by volume of particles having a particle size of more than 1.5 μm and 5 μm or less, and (d3) a percentage of particles having a particle size of more than 5 μm and 10 μm or less 6 to 27% by volume, (d4) 13 to 42% by volume of particles having a particle size of more than 10 μm and 20 μm or less, (d5) 0 to 28% by volume of particles having a particle size of more than 20 μm to 50 μm or less, and ( d6) It is more preferable to have a particle size distribution in which the proportion of particles with a particle size greater than 50 μm is 0-19% by volume.

さらに、粒径10μm以下の粒子の割合(x)と、粒径10μmを超える粒子の割合(y)との比率(x/y)が、0.4~2.4であることが好ましく、0.5~1.4であることがより好ましい。
上記(D)シリカの粒度分布は、用いるシリカの平均粒子径及び含有量を適宜調整することにより、上記範囲内とすることができる。
なお、上記(D)シリカの粒度分布は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、MC-3000、マルバーン社製)により測定することができ、具体的には実施例に記載の方法により測定することができる。
Furthermore, the ratio (x/y) of the ratio (x) of particles with a particle size of 10 μm or less and the ratio (y) of particles with a particle size of more than 10 μm is preferably 0.4 to 2.4, and 0 0.5 to 1.4 is more preferred.
The particle size distribution of the silica (D) can be made within the above range by appropriately adjusting the average particle size and content of the silica to be used.
The particle size distribution of silica (D) can be measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer (eg, MC-3000, manufactured by Malvern), specifically by the method described in Examples. be able to.

(D)シリカの形状は特に制限されないが、球状であることが好ましい。また、(D)シリカの平均粒子径は、流動性付与の観点から、好ましくは0.1~30μmであり、より好ましくは0.2~25μmであり、更に好ましくは0.3~20μmである。
上記(D)シリカの平均粒子径は、レーザ回折散乱式粒度分布測定装置等を用いて、レーザ回折法による50%平均粒径(D50)を算出することにより求めることができる。
Although the shape of silica (D) is not particularly limited, it is preferably spherical. In addition, the average particle size of (D) silica is preferably 0.1 to 30 μm, more preferably 0.2 to 25 μm, and still more preferably 0.3 to 20 μm, from the viewpoint of imparting fluidity. .
The average particle size of the silica (D) can be obtained by calculating the 50% average particle size (D50) by laser diffraction using a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer or the like.

(D)シリカの比表面積は、好ましくは2.0~5.25m/gであり、より好ましくは3.0~5.0m/gである。(D)シリカの比表面積が2.0m/g以上であるとバリの発生を少なくすることができ、5.25m/g以下であると流動性を良好にすることができる。
上記(D)シリカの比表面積は、比表面積測定装置を用いて、窒素吸着によるBET 1点法により測定することができる。
(D) The specific surface area of silica is preferably 2.0 to 5.25 m 2 /g, more preferably 3.0 to 5.0 m 2 /g. (D) When the specific surface area of silica is 2.0 m 2 /g or more, burr generation can be reduced, and when it is 5.25 m 2 /g or less, fluidity can be improved.
The specific surface area of the silica (D) can be measured by a BET one-point method based on nitrogen adsorption using a specific surface area measuring device.

(D)シリカの含有量は、封止用樹脂組成物全量に対し、好ましくは75~95質量%であり、より好ましくは80~90質量%である。(D)シリカの含有量が75質量%以上であると寸法変化が少なく反りを小さくすることができ、95質量%以下であると流動性を良好にすることができる。 (D) The content of silica is preferably 75 to 95% by mass, more preferably 80 to 90% by mass, based on the total amount of the encapsulating resin composition. When the content of (D) silica is 75% by mass or more, there is little dimensional change and warping can be reduced, and when it is 95% by mass or less, fluidity can be improved.

本実施形態の封止用樹脂組成物は、以上の各成分の他に、本発明の効果を阻害しない範囲で、この種の組成物に一般に配合される難燃剤、カーボンブラック、有機染料、酸化チタン、ベンガラ等の着色剤、離型剤、カップリング剤等を必要に応じて配合することができる。 In addition to the above components, the encapsulating resin composition of the present embodiment contains a flame retardant, carbon black, an organic dye, an oxidation A coloring agent such as titanium or red iron oxide, a release agent, a coupling agent, and the like may be blended as necessary.

本実施形態の封止用樹脂組成物中、(A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂、(C)硬化促進剤、及び(D)シリカの含有量は、好ましくは80~100質量%であり、より好ましくは85~99.8質量%であり、さらに好ましくは90~99.8質量%である。 In the sealing resin composition of the present embodiment, the contents of (A) epoxy resin, (B) phenol resin, (C) curing accelerator, and (D) silica are preferably 80 to 100% by mass. , more preferably 85 to 99.8% by mass, more preferably 90 to 99.8% by mass.

本実施形態の封止用樹脂組成物の最低溶融粘度は、好ましくは18Pa・s以下であり、より好ましくは16Pa・s以下であり、更に好ましくは15Pa・s以下である。
上記最低溶融粘度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
The lowest melt viscosity of the encapsulating resin composition of the present embodiment is preferably 18 Pa·s or less, more preferably 16 Pa·s or less, and still more preferably 15 Pa·s or less.
The minimum melt viscosity can be measured by the method described in Examples.

<半導体装置>
本実施形態の半導体装置は、基板と、該基板上に搭載された半導体素子と、該半導体素子を封止してなる上述の半導体封止用樹脂組成物の硬化物と、を有する。また、上記半導体装置は、上記半導体素子の表面上に形成された配線と、上記基板に形成された外部用接続端子とを備える。
基板としては、インターポーザなどの配線基板、リードフレーム、フレキシブルプリント基板等が挙げられる。
半導体素子としては、トランジスタ、集積回路、ダイオード、サイリスタ等が挙げられる。
<Semiconductor device>
The semiconductor device of the present embodiment comprises a substrate, a semiconductor element mounted on the substrate, and a cured product of the semiconductor encapsulating resin composition for encapsulating the semiconductor element. Further, the semiconductor device includes wiring formed on the surface of the semiconductor element and external connection terminals formed on the substrate.
Examples of substrates include wiring substrates such as interposers, lead frames, flexible printed substrates, and the like.
Semiconductor elements include transistors, integrated circuits, diodes, thyristors, and the like.

<半導体装置の製造方法>
本実施形態の半導体装置の製造方法は、上述の半導体封止用樹脂組成物を用いて基板上に搭載された半導体素子を封止する。
基板上に搭載された半導体素子を封止する方法としては、上記封止用樹脂組成物をタブレットとして用いる場合には、例えば、トランスファモールド、コンプレッションモールド等の成形方法が挙げられ、上記封止用樹脂組成物を粉体として用いる場合には、例えば、コンプレッションモールドを適用する成形方法が挙げられる。
<Method for manufacturing a semiconductor device>
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present embodiment, the semiconductor element mounted on the substrate is sealed using the resin composition for semiconductor sealing described above.
Examples of the method for encapsulating the semiconductor element mounted on the substrate include, when the encapsulating resin composition is used as a tablet, a molding method such as transfer molding or compression molding. When the resin composition is used as powder, for example, a molding method using compression molding can be used.

成型温度は、好ましくは150~250℃、より好ましくは160~220℃、更に好ましくは175~200℃に設定される。また、成形時間は、好ましくは30~600秒、より好ましくは45~240秒、更に好ましくは60~180秒に設定される。トランスファー圧力は、好ましくは2MPa以上、より好ましくは4MPa以上、更に好ましくは4~6MPaに設定される。 The molding temperature is preferably set to 150-250°C, more preferably 160-220°C, still more preferably 175-200°C. Also, the molding time is preferably set to 30 to 600 seconds, more preferably 45 to 240 seconds, and even more preferably 60 to 180 seconds. The transfer pressure is preferably set to 2 MPa or higher, more preferably 4 MPa or higher, and even more preferably 4 to 6 MPa.

上記封止用樹脂組成物を成形後にPMC(ポストモールドキュア)する場合の加熱温度は、特に限定されないが、例えば、150~250℃であるのが好ましく、180~220℃であるのがより好ましい。また、成形後にPMC(ポストモールドキュア)する場合の加熱時間は、特に限定されないが、例えば、0.5~10時間であるのが好ましく、1~5時間であるのがより好ましい。上記封止用樹脂組成物を成形後にPMC(ポストモールドキュア)する際の条件を上記範囲内に設定することにより、上記封止用樹脂組成物をより確実に硬化させることができる。 The heating temperature for PMC (post-mold curing) after molding the sealing resin composition is not particularly limited. . The heating time for PMC (post-mold cure) after molding is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 10 hours, more preferably 1 to 5 hours. By setting the conditions for PMC (post-mold cure) after molding the sealing resin composition within the above range, the sealing resin composition can be cured more reliably.

次に実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。 EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1~9及び比較例1、2)
表2に記載の種類及び配合量の各成分を二軸押し出し混練機で、混練温度100℃、混練時間5分の条件で混練し、封止用樹脂組成物を調製した。
なお、表2中、空欄は配合なしを表す。
(Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2)
The types and blending amounts of the respective components shown in Table 2 were kneaded using a twin-screw extruder kneader under the conditions of a kneading temperature of 100° C. and a kneading time of 5 minutes to prepare a sealing resin composition.
In addition, in Table 2, a blank represents no compounding.

封止用樹脂組成物の調製に使用した表2に記載の各成分の詳細は以下のとおりである。 The details of each component shown in Table 2 used in the preparation of the encapsulating resin composition are as follows.

〔(A)エポキシ樹脂〕
・YX-4000HK:ビフェニル型エポキシ樹脂(商品名、三菱ケミカル(株)製、エポキシ当量:180、軟化点:107℃)
[(A) epoxy resin]
・ YX-4000HK: Biphenyl type epoxy resin (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, epoxy equivalent: 180, softening point: 107 ° C.)

〔(B)フェノール樹脂〕
・MEH-7500:トリフェニルメタン型フェノール樹脂(商品名、明和化成(株)製、水酸基当量:95、軟化点:110℃)
・SN-485:アラルキル型フェノール樹脂(商品名、日鉄ケミカル&マテリアル(株)製、水酸基当量:205、軟化点:85℃)
[(B) Phenolic resin]
・ MEH-7500: Triphenylmethane type phenol resin (trade name, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., hydroxyl equivalent: 95, softening point: 110 ° C.)
・ SN-485: Aralkyl-type phenol resin (trade name, manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd., hydroxyl equivalent: 205, softening point: 85 ° C.)

〔(C)硬化促進剤〕
・2P4MHZ:イミダゾール化合物(商品名、四国化成(株)製)
[(C) Curing accelerator]
・ 2P4MHZ: imidazole compound (trade name, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.)

〔(D)シリカ〕
(D)シリカとして、表1に示す粒度分布を有する(D1)~(D9)の球状シリカは、表1に記載の各シリカを表1に記載の配合量で混合することにより調整した。
[(D) Silica]
As (D) silica, spherical silica (D1) to (D9) having a particle size distribution shown in Table 1 was prepared by mixing each silica shown in Table 1 in the amount shown in Table 1.

〔(D)シリカ以外のシリカ〕
(D)シリカ以外のシリカとして、表1に示す粒度分布を有する(X1)及び(X2)の球状シリカは、表1に記載の各シリカを表1に記載の配合量で混合することにより調整した。
[(D) Silica other than silica]
(D) As silica other than silica, spherical silica (X1) and (X2) having a particle size distribution shown in Table 1 is prepared by mixing each silica shown in Table 1 in the amount shown in Table 1. bottom.

なお、(D1)~(D9)の球状シリカ、及び(X1)及び(X2)の球状シリカの調製に用いたシリカの詳細は以下のとおりである。
・FB-875FC(商品名、デンカ(株)製、平均粒子径24μm、比表面積4.5m/g)
・MSR-7030(商品名、(株)龍森製、平均粒子径19μm、比表面積2.0m/g)
・MSR-SF632(商品名、(株)龍森製、平均粒子径15μm、比表面積2.8m/g)
・SS-0090(商品名、Sibelco社製、平均粒子径10μm、比表面積1.2m/g)
・FB-1MDX(商品名、デンカ(株)製、平均粒子径2.2μm、比表面積11.0m/g)
・SP-30(商品名、日鉄ケミカル&マテリアルズ(株)製、平均粒子径1.8μm、比表面積9.0m/g)
・SC-2500SQ(商品名、(株)アドマテックス製、平均粒子径0.5μm、比表面積5.5m/g)
The details of the silica used in the preparation of the spherical silicas (D1) to (D9) and the spherical silicas (X1) and (X2) are as follows.
・FB-875FC (trade name, manufactured by Denka Co., Ltd., average particle diameter 24 μm, specific surface area 4.5 m 2 /g)
・MSR-7030 (trade name, manufactured by Tatsumori Co., Ltd., average particle diameter 19 μm, specific surface area 2.0 m 2 /g)
・MSR-SF632 (trade name, manufactured by Tatsumori Co., Ltd., average particle diameter 15 μm, specific surface area 2.8 m 2 /g)
・SS-0090 (trade name, manufactured by Sibelco, average particle size 10 μm, specific surface area 1.2 m 2 /g)
・FB-1MDX (trade name, manufactured by Denka Co., Ltd., average particle diameter 2.2 μm, specific surface area 11.0 m 2 /g)
・SP-30 (trade name, Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd., average particle diameter 1.8 μm, specific surface area 9.0 m 2 /g)
・SC-2500SQ (trade name, manufactured by Admatechs Co., Ltd., average particle diameter 0.5 μm, specific surface area 5.5 m 2 /g)

〔その他の成分〕
・シランカップリング剤:Y-9669(商品名、モメンティブ社製)
・着色剤:MA-100RMJ(カーボンブラック)(商品名、三菱ケミカル社製)
[Other ingredients]
・ Silane coupling agent: Y-9669 (trade name, manufactured by Momentive)
・ Coloring agent: MA-100RMJ (carbon black) (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)

以下に示す測定条件により、実施例1~9、及び比較例1、2で調製した封止用樹脂組成物の特性の測定、及び評価を行った。評価結果を表2に示す。 The properties of the encapsulating resin compositions prepared in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2 were measured and evaluated under the following measurement conditions. Table 2 shows the evaluation results.

[評価項目]
(1)(D)シリカの粒度分布
レーザ回折式粒度分布測定装置(MC-3000、マルバーン社製)を用いて、屈折率を1.457に設定し、シリカの粒度分布を測定した。
[Evaluation item]
(1) (D) Particle Size Distribution of Silica Using a laser diffraction particle size distribution analyzer (MC-3000, manufactured by Malvern), the particle size distribution of silica was measured with the refractive index set to 1.457.

(2)最低溶融粘度
高化式フローテスタ((株)島津製作所製、CFT-500C)を用い、ノズル長1.0mm、ノズル径0.5mm、温度175℃、荷重圧力10kgf/cm(約0.98MPa)の条件で、封止用樹脂組成物の最低溶融粘度を測定した。
(2) Using a minimum melt viscosity enhancement type flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation, CFT-500C), nozzle length 1.0 mm, nozzle diameter 0.5 mm, temperature 175 ° C., load pressure 10 kgf / cm 2 (about The lowest melt viscosity of the encapsulating resin composition was measured under the condition of 0.98 MPa).

(3)最大流量応力
封止用樹脂組成物0.7gを用いて、直径18mmのタブレットを作製した。これをレオメーター(Thermo Fisher Sientific社製、機種名:HAAKE MARSIII)により、回転数制御測定、測定温度175℃、せん断速度0.01s-1から100s-1、測定時間10秒で封止用樹脂組成物の流動応力を測定した。
測定結果から、せん断速度1s-1から10s-1の範囲における流動応力の最大値を読み取った。
(3) Maximum flow stress A tablet with a diameter of 18 mm was produced using 0.7 g of the encapsulating resin composition. Using a rheometer (manufactured by Thermo Fisher Scientific, model name: HAAKE MARS III), rotation speed control measurement, measurement temperature 175 ° C., shear rate 0.01 s -1 to 100 s -1 , measurement time 10 seconds Sealing resin The flow stress of the composition was measured.
From the measurement results, the maximum value of the flow stress in the range of shear rates from 1 s -1 to 10 s -1 was read.

(4)ワイヤ流れ率(ワイヤ変形)
封止用樹脂組成物を用いて、金型温度175℃、硬化時間2分間、次いで金型温度175℃、硬化時間8時間の条件でFBGAパッケージ(50mm×50mm×0.54mm、チップ厚0.31mm)をトランスファ成形法で成形した後、X線検査装置((株)島津製作所製、SMX-1000 Plus)によりワイヤの変形を観察し、最大変形部のワイヤ流れ率(封止前のワイヤの位置と封止後のワイヤの位置との最大距離のワイヤの長さに対する比率(%))を測定した。
(4) Wire flow rate (wire deformation)
An FBGA package (50 mm x 50 mm x 0.54 mm, chip thickness 0.54 mm, chip thickness 0.54 mm) was fabricated using the encapsulating resin composition under conditions of a mold temperature of 175°C and a curing time of 2 minutes, followed by a mold temperature of 175°C and a curing time of 8 hours. 31 mm) was molded by the transfer molding method, the deformation of the wire was observed with an X-ray inspection device (manufactured by Shimadzu Corporation, SMX-1000 Plus), and the wire flow rate at the maximum deformed portion (the wire flow rate before sealing The ratio (%) of the maximum distance between the position and the position of the wire after sealing to the length of the wire was measured.

(5)耐リフロー性
封止用樹脂組成物を用いて、FBGAパッケージ(50mm×50mm×0.54mm、チップ厚0.31mm)を、トランスファ成形法で成形した後、得られた成形品に、175℃で、8時間の後硬化を行った後、30℃、相対湿度60%RH、192時間の吸湿処理を行った。その後、260℃の赤外線リフロー炉内で加熱し、冷却後、超音波探傷装置(日立建機ファインテック(株)製、商品名:FS300II)により、樹脂硬化物とフレームとの界面、及び樹脂硬化物と半導体チップとの界面における剥離の有無を調べ、剥離が発生した数(NG数)を計数した。
(5) Reflow resistance After molding an FBGA package (50 mm × 50 mm × 0.54 mm, chip thickness 0.31 mm) by a transfer molding method using a sealing resin composition, After post-curing at 175° C. for 8 hours, moisture absorption treatment was performed at 30° C. and relative humidity of 60% RH for 192 hours. After that, it is heated in an infrared reflow furnace at 260 ° C. After cooling, an ultrasonic flaw detector (manufactured by Hitachi Construction Machinery Fine Tech Co., Ltd., product name: FS300II) is used to inspect the interface between the cured resin and the frame, and the cured resin. The presence or absence of peeling at the interface between the object and the semiconductor chip was examined, and the number of peeling occurrences (NG number) was counted.

Figure 0007274384000001
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粒径1.5μm以下の粒子の割合が46体積%以下である粒度分布を有する(D)シリカを含み、せん断速度1s-1から10s-1における最大流動応力が700Pa以下である実施例1~9の封止用樹脂組成物は、いずれも最低溶融粘度が15.5Pa・s以下と低く、また、ワイヤ流れ率が10%以下と低いことから、半導体素子封止時のワイヤ変形を低減することができることがわかる。 Examples 1-1 containing (D) silica having a particle size distribution in which the proportion of particles with a particle size of 1.5 μm or less is 46% by volume or less, and having a maximum flow stress of 700 Pa or less at a shear rate of 1 s −1 to 10 s −1 All of the encapsulating resin compositions of No. 9 have a low minimum melt viscosity of 15.5 Pa s or less and a low wire flow rate of 10% or less, which reduces wire deformation during encapsulation of semiconductor elements. know that it can be done.

Claims (4)

(A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂、(C)硬化促進剤および(D)シリカを含有し、
前記(D)シリカは、(d1)粒径1.5μm以下の粒子の割合が10~46体積%、(d2)粒径1.5μmを超え5μm以下の粒子の割合が5~30体積%、(d3)粒径5μmを超え10μm以下の粒子の割合が5~30体積%、(d4)粒径10μmを超え20μm以下の粒子の割合が10~45体積%、(d5)粒径20μmを超え50μm以下の粒子の割合が0~30体積%、及び(d6)粒径50μmを超える粒子の割合が0~20体積%である粒度分布を有し、
レオメーターを用いて温度175℃の条件で測定した、せん断速度1s-1から10s-1における最大流動応力が700Pa以下である半導体封止用樹脂組成物。
(A) an epoxy resin, (B) a phenolic resin, (C) a curing accelerator and (D) silica,
(D) silica contains (d1) 10 to 46% by volume of particles with a particle size of 1.5 μm or less, (d2) 5 to 30% by volume of particles with a particle size of more than 1.5 μm and 5 μm or less, (d3) 5 to 30% by volume of particles with a particle size of more than 5 μm and 10 μm or less, (d4) 10 to 45% by volume of particles with a particle size of more than 10 μm and 20 μm or less, (d5) a particle size of more than 20 μm It has a particle size distribution in which the proportion of particles with a diameter of 50 μm or less is 0 to 30% by volume, and (d6) the proportion of particles with a diameter of more than 50 μm is 0 to 20% by volume,
A resin composition for semiconductor encapsulation having a maximum flow stress of 700 Pa or less at a shear rate of 1 s -1 to 10 s -1 measured using a rheometer at a temperature of 175°C.
前記(A)エポキシ樹脂の軟化点及び/又は前記(B)フェノール樹脂の軟化点が、120℃以下である請求項に記載の半導体封止用樹脂組成物。 2. The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the softening point of the (A) epoxy resin and/or the softening point of the (B) phenol resin is 120[deg.] C. or lower. 請求項1又は2に記載の半導体封止用樹脂組成物を用いて基板上に搭載された半導体素子を封止する半導体装置の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor device, wherein a semiconductor element mounted on a substrate is sealed using the resin composition for semiconductor sealing according to claim 1 or 2 . 基板と、該基板上に搭載された半導体素子と、該半導体素子を封止してなる請求項1又は2に記載の半導体封止用樹脂組成物の硬化物と、を有する半導体装置。 A semiconductor device comprising a substrate, a semiconductor element mounted on the substrate, and a cured product of the resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1 or 2 , obtained by encapsulating the semiconductor element.
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