WO2010013406A1 - 半導体封止用樹脂組成物、およびこれを用いる半導体装置 - Google Patents

半導体封止用樹脂組成物、およびこれを用いる半導体装置 Download PDF

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和田雅浩
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Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor sealing resin composition and a semiconductor device using the same.
  • bromine-containing epoxy resins or antimony oxides have generally been used for epoxy resin compositions for semiconductor encapsulation.
  • metal oxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide are used as flame retardants for replacing brominated epoxy resins and antimony compounds.
  • these flame retardants may cause a decrease in fluidity due to an increase in molten resin viscosity and a decrease in solder resistance.
  • JP 2004-203911 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-155841
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a resin composition for semiconductor encapsulation having excellent flame resistance and solder resistance and excellent fluidity.
  • At least one alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is contained at least at one terminal, including structural units represented by the following general formulas (1) and (2).
  • R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R3 is independently a hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms.
  • A is an integer of 0 to 3)
  • R5, R6, R8 and R9 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R4 and R7 are independently A hydrocarbon group of 1 to 6, b is an integer of 0 to 3, and c is an integer of 0 to 4)
  • the phenol resin (A) is a polymer comprising one or more components having structural units represented by the following general formula (31) and general formula (32) ( A1) and a part or all of the components of the polymer (A0) and the polymer (A1) may be the same.
  • R51 is independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and a is an integer of 0 to 3.
  • R52, R53, R54 and R55 are independent of each other.
  • R51 is independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and a is an integer of 0 to 3.
  • R56 is independently selected from 1 carbon number.
  • b is an integer of 1 to 4.
  • R57, R58, R59 and R60 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the total relative strength of the polymer corresponding to the polymer (A1) is 10 with respect to the total relative strength of the phenol resin (A) as measured by field desorption mass spectrometry. % Or more and 80% or less.
  • the phenol resin (A) contains a structural unit represented by the general formula (31) and does not contain a structural unit represented by the general formula (32).
  • the component (A2) may further be included.
  • the phenol resin (A) includes a polymer that includes the structural unit represented by the general formula (32) and does not include the structural unit represented by the general formula (31).
  • a component (A3) may further be included.
  • the ratio may be 30/70 to 95/5.
  • R56 in the structural unit represented by the general formula (32) may be a methyl group, and b may be 1 to 3.
  • the aromatic group having at least one alkyl group having 1 to 3 carbon atoms may be a trimethylphenyl group.
  • the phenol resin (A) may include a polymer represented by the following general formula (3).
  • m1 is an average value and is a number of 0.3 or more and 7 or less
  • n1 is an average value and is a number of 0.3 or more and 7 or less
  • the phenol resin (A) may include a polymer represented by the following general formula (4).
  • m2 is an average value and is a number of 0.3 or more and 7 or less
  • n2 is an average value and is a number of 0.1 or more and 4 or less
  • a curing agent other than the phenol resin (A) may be further included, and the phenol resin (A) may be included in the total curing agent in an amount of 15% by mass to 100% by mass.
  • the epoxy resin (B) is a biphenyl type epoxy resin, a bisphenol type epoxy resin, a stilbene type epoxy resin, an anthracene diol type epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, or a cresol novolak type epoxy resin.
  • Triphenolmethane type epoxy resin alkyl-modified triphenolmethane type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin having phenylene skeleton, phenol aralkyl type epoxy resin having biphenylene skeleton, naphthol aralkyl type epoxy resin having phenylene skeleton, dihydroxynaphthalene type Epoxy resin, epoxy resin obtained by glycidyl etherification of dihydroxynaphthalene dimer, novola having methoxynaphthalene skeleton
  • Click type epoxy resin triglycidyl isocyanurate, monoallyl diglycidyl isocyanurate, it may be at least one epoxy resin selected from the group consisting of dicyclopentadiene-modified phenol type epoxy resins.
  • the content of the inorganic filler (C) may be 80% by mass or more and 93% by mass or less.
  • the semiconductor sealing resin composition may further contain a curing accelerator (D).
  • the curing accelerator (D) is selected from a tetra-substituted phosphonium compound, a phosphobetaine compound, an adduct of a phosphine compound and a quinone compound, and an adduct of a phosphonium compound and a silane compound. Or at least one of them.
  • the semiconductor sealing resin composition may further include a compound (E) in which a hydroxyl group is bonded to each of two or more adjacent carbon atoms constituting an aromatic ring.
  • the semiconductor sealing resin composition may further contain a coupling agent (F).
  • the semiconductor sealing resin composition may include a silane coupling agent in which the coupling agent (F) has a secondary amino group.
  • the semiconductor sealing resin composition may further contain an inorganic flame retardant.
  • the inorganic flame retardant may contain a metal hydroxide or a composite metal hydroxide.
  • a semiconductor device obtained by encapsulating a semiconductor element with the above semiconductor encapsulating resin composition.
  • a resin composition for encapsulating a semiconductor which has good flame resistance and solder resistance and is excellent in fluidity.
  • 2 is a GPC chart of phenol resin 1.
  • 2 is an FD-MS chart of phenol resin 1.
  • 2 is a GPC chart of phenol resin 2.
  • 3 is an FD-MS chart of phenol resin 2. It is a GPC chart of the phenol resin 7 used in the Example. It is a GPC chart of the phenol resin 8 used in the Example. It is a GPC chart of the phenol resin 9 used in the Example.
  • 3 is an FD-MS chart of phenol resin 7 used in Examples.
  • 3 is an FD-MS chart of phenol resin 8 used in Examples.
  • 3 is an FD-MS chart of the phenol resin 9 used in Examples.
  • the semiconductor resin composition of the present invention comprises a structural unit represented by the following general formula (1) and general formula (2), and has at least one terminal having an at least one alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R3 is independently a hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms.
  • A is an integer of 0 to 3)
  • R5, R6, R8 and R9 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R4 and R7 are independently A hydrocarbon group of 1 to 6, b is an integer of 0 to 3, and c is an integer of 0 to 4)
  • Epoxy resin (B) An inorganic filler (C);
  • the phenol resin (A) used in the present invention includes a polymer (A0) composed of one or more components having at least one aromatic group having an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms at its terminal. .
  • Such an aromatic group introduced at the terminal acts as a polymerization terminator in the polymerization reaction of the phenol resin (A) and the epoxy resin (B). Since it becomes possible to suppress the molecular weight of the polymer obtained by this comparatively low, the obtained resin composition has high fluidity
  • the polymer (A0) of the present invention preferably has a molecular weight of 200 or more and 1500 or less, more preferably 300 or more and 1400 or less, and still more preferably 350, when measured by electrolytic desorption mass (FD-MS) analysis.
  • the above is 1200 or less.
  • FD-MS electrolytic desorption mass
  • the ratio of the structural unit (1) when the total of the structural units (1) and (2) in one molecule of the phenol resin is 100 mol% is k (mol%)
  • k is preferably 0 or more and 70 or less, more preferably 15 or more and 60 or less
  • l is preferably 10 or more and 90 or less. More preferably, it is 20 or more and 80 or less.
  • Such a polymer (A0) can be obtained by copolymerizing an alkyl-substituted aromatic compound, a phenol compound, aldehydes, and a compound represented by the following general formula (5).
  • R5, R6, R7, R8, R9, and c are the same as defined in the general formula (2), and R13 and R14 are independently of each other a carbon number of 1 Is a hydrocarbon group having 5 to 5 atoms or a hydrogen atom, and X is a halogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl-substituted aromatic compound used in the synthesis of the polymer (A0) has at least one alkyl group and at least one substitutable hydrogen atom in the aromatic ring.
  • Such an alkyl-substituted aromatic compound has the following characteristics upon copolymerization by taking a structure that does not contain a polar group.
  • Reaction with the compound (aromatic crosslinking group) represented by the general formula (5) is possible.
  • Due to steric hindrance due to the relatively bulky alkyl group the molecular chain is hardly extended in the reaction with the compound represented by the general formula (5).
  • the alkyl-substituted aromatic compound binds to one end or both ends of the molecular chain to suppress the molecular chain extension / growth of the phenol resin. Thereby, it contributes to the improvement of the fluidity
  • the alkyl-substituted aromatic compound used for the production of the polymer (A0) has a structure that has at least one alkyl group and at least one substitutable hydrogen atom in the aromatic ring and does not contain a polar group.
  • alkyl-substituted aromatic compounds include toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, 1,3,5-trimethylbenzene, 1,2,3-trimethylbenzene, 1,2,4.
  • trimethylbenzene is preferable from the viewpoint of introducing a hydrophobic group
  • 1,2,4-trimethylbenzene and 1,3,5-trimethylbenzene are preferable from the viewpoint of fluidity and raw material price. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the phenol compound used for the production of the polymer (A0) include phenol, o-cresol, p-cresol, m-cresol, phenylphenol, ethylphenol, n-propylphenol, iso-propylphenol, and t-butylphenol.
  • phenol and o-cresol are preferable, and phenol is more preferable from the viewpoint of reactivity with the epoxy resin. These may be used alone or in combination of two or more.
  • aldehydes used in the production of the polymer (A0) include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde and the like. Among these, formaldehyde and paraformaldehyde are preferable from the viewpoints of curability of the resin composition and raw material costs.
  • R5, R6, R7, R8, R9, and c are the same as defined in the general formula (2), and R13 and R14 are independently of each other a carbon number of 1 Is a hydrocarbon group having 5 to 5 atoms or a hydrogen atom, and X is a halogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms in R5, R6, R8 and R9 in the general formula (5) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a t-butyl group.
  • n-pentyl group 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, t-pentyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group 2,2-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 2,4-dimethylbutyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 3,4-dimethylbutyl group, 4,4-dimethylbutyl group, 2 -Ethylbutyl group, 1-ethylbutyl group, cyclohexyl group, phenyl group and the like.
  • the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms includes methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-pentyl group, 2 -Methylbutyl group, 3-methylbutyl group, t-pentyl group, n-hexyl group, 1-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 4-methylpentyl group, 2,2-dimethylbutyl group 2,3-dimethylbutyl group, 2,4-dimethylbutyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 3,4-dimethylbutyl group, 4,4-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 1-ethylbutyl group , A cyclohexyl group, and a phenyl group.
  • CR13R14 (alkylidene group) in the general formula (5) includes methylidene group, ethylidene group, propylidene group, n-butylidene group, isobutylidene group, t-butylidene group, n-pentylidene group, 2-methylbutylidene group, 3-methylbutylidene group, t-pentylidene group, n-hexylidene group, 1-methylpentylidene group, 2-methylpentylidene group, 3-methylpentylidene group, 4-methylpentylidene group, 2,2-dimethylbutylidene Ridene group, 2,3-dimethylbutylidene group, 2,4-dimethylbutylidene group, 3,3-dimethylbutylidene group, 3,4-dimethylbutylidene group, 4,4-dimethylbutylidene group, 2- Examples include an ethylbuty
  • examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • examples of the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, propoxy, n-butoxy group, isobutoxy group, t-butoxy group, n-pentoxy group, 2-methylbutoxy group, 3-methylbutoxy group, t -Pentoxy group, n-hexoxy group, 1-methylpentoxy group, 2-methylpentoxy group, 3-methylpentoxy group, 4-methylpentoxy group, 2,2-dimethylbutoxy group, 2,3-dimethyl Examples include butoxy group, 2,4-dimethylbutoxy group, 3,3-dimethylbutoxy group, 3,4-dimethylbutoxy group, 4,4-dimethylbutoxy group, 2-ethylbutoxy group, and 1-ethylbutoxy group. It is done.
  • the compound represented by the general formula (5) may be used alone or in combination of two or more.
  • the m-form and p-form of xylylene glycol are preferable because they can be synthesized at a relatively low temperature and the reaction by-products can be easily distilled off and handled.
  • X is a halogen atom
  • hydrogen halide generated due to the presence of a small amount of moisture can be used as an acid catalyst.
  • the progress of the reaction is determined by gel permeation chromatography by sampling the generation of water, hydrogen halide, and alcohol gas by-produced by the reaction of the alkyl-substituted aromatic compound and phenol, or the product during the reaction. It can also be confirmed by molecular weight by the method.
  • the blending amount of the phenol compound is increased, the blending amount of the alkyl-substituted aromatic compound is increased, the alkyl-substituted aromatic compound is added at the initial stage of the reaction,
  • a method to reduce the production of high molecular weight components by reducing the compounding amount of the catalyst, when hydrogen halide gas is generated, quickly discharging it out of the system with a nitrogen stream, etc., and lowering the cocondensation temperature. can be used.
  • the phenol resin with a low content of the structural unit of the formula (1) can be prepared by gradually adding aldehydes to the reaction system to reduce the blending amount of aldehydes.
  • the ratio of the structural unit of General formula (1) and General formula (2) in a phenol resin (A) substantially reflects the ratio of the used raw material.
  • the alkyl group of the alkyl-substituted aromatic compound has a steric hindrance. Therefore, the phenol compound, the aldehyde or the general formula ( Further addition of the compound of 5) is suppressed. Thereby, molecular chain extension does not occur, and as a result, an alkyl-substituted aromatic compound is introduced at the terminal.
  • a phenol resin containing more phenol resin having the alkyl-substituted aromatic compound bonded to both ends can be obtained.
  • the introduction of the alkyl-substituted aromatic compound can be confirmed by measuring the obtained phenol resin by the FD-MS method.
  • the phenol resin (A) of the present invention may contain a polymer (A1) having structural units represented by the following general formula (31) and general formula (32).
  • the polymer (A1) contains one or more components.
  • R51 is independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and a is an integer of 0 to 3.
  • R52, R53, R54 and R55 are independent of each other.
  • R51 is independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and a is an integer of 0 to 3.
  • R56 is independently selected from 1 carbon number.
  • b is an integer of 1 to 4.
  • R57, R58, R59 and R60 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the polymer (A1) in the phenol resin (A) exhibits good curability and solder resistance by having a skeleton structure similar to the phenol aralkyl type phenol resin (A) having a phenylene skeleton. Since the substituent R56 of the structural unit represented by (32) is hydrophobic, good moisture resistance can be exhibited. Furthermore, the polymer (A1) in the phenol resin (A) is also less likely to be fixed and exhibits good handling properties as compared with a phenol aralkyl resin having a phenylene skeleton having the same molecular weight.
  • the details of the reason why the sticking is difficult to occur are unknown, but by including the substituent R56 partially, the intermolecular force (van der Waals force) is locally strong, thereby restricting the movement of the molecule. It is assumed that the softening point is relatively increased.
  • the resin composition using the phenol resin (A) can exhibit excellent fluidity and curability without impairing handling properties, and the cured product has excellent flame resistance, low water absorption, and solder resistance. It has the characteristic that crack property improves.
  • the phenol resin (A) includes a polymer (A1) including a structural unit represented by the general formula (31) and a structural unit represented by the general formula (32), and is represented by the general formula (31). Although the structural unit is included, the component (A2) composed of a polymer not including the structural unit represented by the general formula (32) or the structural unit represented by the general formula (32) is included. The component (A3) which consists of a polymer which does not contain the structural unit represented by these can further be included.
  • the ratio of the total number of structural units represented by the general formula (31) and the total number of structural units represented by the general formula (32) in the entire phenol resin (A) is 30 / It is preferably 70 to 95/5, more preferably 40/60 to 90/10, and particularly preferably 50/50 to 85/15.
  • “ ⁇ ” in this specification includes all the upper and lower ends thereof.
  • FD-MS analytical spectroscopy
  • the phenol resin (A) of the present invention includes a polymer (A0) and a polymer (A1), and the polymer (A0) and the polymer (A1) can each include one or more components. In this case, some or all of the components of the polymer (A0) and the polymer (A1) may be the same.
  • the phenol resin (A) may include a polymer represented by the following general formula (3).
  • the compound represented by the general formula (3) is a mixture of compounds in which m1 is an integer of 0 to 20 and n1 is an integer of 0 to 20 per molecule. Therefore, when m1 and n1 in the mixture are described as an average value, m1 is an average value of 0.3 to 7, more preferably 0.5 to 2, and n1 is an average value of 0.00. 3 to 7, more preferably 0.5 to 2.
  • m1 is smaller than the lower limit, the curability of the resulting resin composition is lowered.
  • m1 is larger than the said upper limit, since the viscosity of phenol resin itself is high, the fluidity
  • n1 when n1 is smaller than the said lower limit, the flame resistance and solder crack resistance of the resin composition obtained will fall. Moreover, when n1 is larger than the said upper limit, since the viscosity of phenol resin itself is high, the fluidity
  • m1 and n1 can be obtained by FD-MS analysis.
  • the molecular weight of the compound of the general formula (3) measured by FD-MS analysis is 350 or more and 1200 or less, preferably 400 or more and 900 or less.
  • the amount of the polymer of the general formula (3) includes the structural units represented by the general formula (1) and the general formula (2), It is preferably 80% by mass or more and 95% by mass or less based on the total amount of the polymer (A0) having an aromatic group having at least one alkyl group having 1 to 3 carbon atoms at at least one terminal. .
  • the phenol resin (A) may contain a polymer represented by the following general formula (4).
  • the compound represented by the general formula (4) is also a mixture of compounds in which m2 is an integer of 0 to 20 and n2 is an integer of 0 to 20 per molecule. Therefore, when m2 and n2 in the mixture are described as average values, n2 is an average value of 0.1 to 4, more preferably 0.3 to 1.5, and m2 is an average value. It is 0.3 to 7, and more preferably 0.8 to 3.
  • m2 is smaller than the lower limit, the curability of the resulting resin composition is lowered.
  • m2 is larger than the said upper limit, since the viscosity of phenol resin itself is high, the fluidity
  • n2 when n2 is smaller than the said lower limit, the flame resistance and solder crack resistance of the resin composition obtained will fall. Moreover, when n2 is larger than the said upper limit, since the viscosity of phenol resin itself is high, the fluidity
  • the values of m2 and n2 can be obtained by FD-MS analysis.
  • the molecular weight of the compound of the general formula (4) measured by the FD-MS analysis method is preferably 550 or more and 1200 or less, more preferably 600 or more and 900 or less.
  • the amount of the polymer of the general formula (4) includes the structural units represented by the general formula (1) and the general formula (2), It is preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less based on the total amount of the polymer (A0) having an aromatic group having at least one alkyl group having 1 to 3 carbon atoms at at least one terminal. .
  • Examples of the polymer represented by the general formula (3) and the general formula (4) include phenol, p-xylylene glycol, formaldehyde and 1,3,5-trimethylbenzene or 1,2,4-trimethylbenzene. It can be obtained by reacting.
  • alkali metal catalyst such as sodium hydroxide or potassium hydroxide as a catalyst
  • paratoluenesulfonic acid 0.1 to 2.5 mol of a strong acid such as xylene sulfonic acid or sulfuric acid is added, at a temperature of 5 to 80 ° C. for an alkali metal catalyst, and at a temperature of 100 to 150 ° C. for an acid catalyst, Reaction is carried out for 0.5 to 5 hours to obtain a reaction intermediate.
  • R52, R53, R54 and R55 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
  • X is a halogen atom, a hydroxyl group or 1 to 6 carbon atoms.
  • R61 and R62 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a hydrogen atom.
  • R56 is independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and b is an integer of 1 to 4).
  • the phenol resin (A) obtained by the second production method is represented by the following general formula (37), i is an integer of 0 to 20, j is an integer of 0 to 20, and k is 0 to 20. It is a mixture of polymers that are integers.
  • R51 is independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms
  • a is an integer of 0 to 3.
  • R56 is independently a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms
  • b is an integer of 1 to 4.
  • R52, R53, R54, R55, R57, R58, R59, R60, R65 and R66 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the terminal of the molecule is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted hydroxyphenyl group, or a phenyl group substituted with 1 to 4 hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms.
  • i is smaller than the lower limit, the curability of the resulting resin composition may be lowered.
  • i is larger than the above upper limit, the viscosity of the phenol resin itself is high, so that the fluidity of the resulting resin composition may be lowered.
  • the obtained phenol resin tends to adhere, and there exists a possibility that the solder crack resistance of the obtained resin composition may fall.
  • the fluidity and curability of the resin composition may be reduced.
  • curability may be lowered.
  • the flame resistance of the resin composition may be lowered.
  • the polymer (A1) containing the structural unit represented by the formula (1) is 5% by mass or more and 80% by mass or less, more preferably 8% by mass or more based on the total amount of the phenol resin (A) obtained by the second production method. 70 mass% or less, particularly preferably 11 mass% or more and 50 mass% or less.
  • a technique for increasing the content ratio for example, a method of reducing the amount of the compound represented by the general formula (33) or gradually adding it to the reaction system can be exemplified.
  • a method of reducing the content of the above-mentioned by-product a method of reducing the amount of formaldehyde, or removing unreacted aldehydes remaining in the reaction intermediate by a known method such as recrystallization or reduced pressure , Etc.
  • a binuclear component may be contained in the phenol resin (A) obtained by the second production method.
  • required by the area method of a gel permeation chromatograph (GPC) has preferable 20% or less, More preferably, it is 15% or less.
  • the binuclear amount is larger than the above upper limit, the phenol resin (A) is likely to be blocked, and the curability of the resin composition is lowered.
  • the binuclear component can be reduced by increasing the degree of vacuum or extending the treatment time in steam distillation or vacuum distillation after the reaction of phenol.
  • a phenol resin (A) having a lower viscosity increase the compounding amount of the phenol compound, decrease the formaldehyde component, decrease the compounding amount of the acid catalyst, or generate hydrogen halide gas.
  • a method of reducing the production of high molecular weight components by a method such as quickly discharging the gas to the outside with a nitrogen stream or the like, or lowering the cocondensation temperature can be used.
  • the progress of the reaction is represented by the general formulas (33) and (34), the generation of water, hydrogen halide, and alcohol gas by-produced by the reaction between the reaction intermediate and phenol, or the product during the reaction.
  • the molecular weight can be confirmed by gel permeation chromatography.
  • the phenol resin (A) used in the present invention is a phenol resin (A) composed of one or more components, and is represented by the structural unit represented by the general formula (31) and the general formula (32).
  • a phenol aralkyl resin having a phenylene skeleton A phenol aralkyl resin having a phenylene skeleton.
  • Phenol novolak type resin 5) Phenol resin copolymerized with phenol aralkyl having a phenylene skeleton and phenol novolak type 6)
  • the phenol aralkyl resin having a phenylene skeleton has a low viscosity but is difficult to be fixed, so that the handling property is good and the curability is not impaired. It has excellent solderability and flame resistance, and can exhibit good continuous formability.
  • the raw material cost is lower than that of the phenol aralkyl resin having a phenylene skeleton, and it can be produced at a low cost.
  • the phenol resin (A) used in the present invention includes structural units represented by the general formula (1) and the general formula (2), and at least one terminal has an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • the phenol resin obtained by copolymerizing a phenol aralkyl type and a phenol novolak type is not limited to one consisting of a resin in which the phenol part at one or both ends is substituted with an alkyl-substituted aromatic compound.
  • Phenol aralkyl type resins phenol novolac type resins, which are by-products that are simultaneously generated during production
  • the E Knoll aralkyl type phenol novolak type may contain copolymerized phenolic resin.
  • the content of the phenol novolac resin in the polymer (A0) is more preferably 5 to 20% by mass with respect to the total amount of the polymer (A0) used. Is 5 to 15% by mass. By setting it as the above range, good curability and flame resistance can be obtained.
  • the content of the phenol novolak type in the phenol resin (A) can be determined by combining the FD-MS analysis method and the GPC area method.
  • the amount of the polymer (A0) having a ratio of preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and still more preferably 1% with respect to the total mass of the resin composition for semiconductor encapsulation. .5% by mass or more.
  • the lower limit is within the above range, the resulting resin composition has good fluidity.
  • the amount of the phenol resin (A) in the resin composition for semiconductor encapsulation is preferably 10% by mass or less, more preferably 9% by mass or less, with respect to the total mass of the semiconductor encapsulation resin composition. More preferably, it is 8 mass% or less. When the upper limit is within the above range, the resulting resin composition has good solder resistance.
  • the curing agent that can be used in combination include a polyaddition type curing agent, a catalyst type curing agent, and a condensation type curing agent.
  • polyaddition type curing agents include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), and metaxylylene diamine (MXDA), diaminodiphenylmethane (DDM), and m-phenylenediamine (MPDA).
  • aromatic polyamines such as diaminodiphenylsulfone (DDS), polyamine compounds including dicyandiamide (DICY), organic acid dihydrazide, etc .
  • alicyclics such as hexahydrophthalic anhydride (HHPA), methyltetrahydrophthalic anhydride (MTHPA) Acid anhydrides, including acid anhydrides, trimellitic anhydride (TMA), pyromellitic anhydride (PMDA), aromatic anhydrides such as benzophenone tetracarboxylic acid (BTDA), etc .
  • novolac-type phenolic resin phenol Polyphenol compounds such as Rimmer
  • polysulfide, thioester, polymercaptan compounds such as thioethers
  • isocyanate prepolymer isocyanate compounds such as blocked isocyanate
  • organic acids such as carboxylic acid-containing polyester resins.
  • catalyst-type curing agent examples include tertiary amine compounds such as benzyldimethylamine (BDMA) and 2,4,6-trisdimethylaminomethylphenol (DMP-30); 2-methylimidazole, 2-ethyl-4 -Imidazole compounds such as methylimidazole (EMI24); Lewis acids such as BF3 complexes.
  • BDMA benzyldimethylamine
  • DMP-30 2,4,6-trisdimethylaminomethylphenol
  • 2-methylimidazole, 2-ethyl-4 -Imidazole compounds such as methylimidazole (EMI24)
  • Lewis acids such as BF3 complexes.
  • condensation type curing agent examples include phenolic resin-based curing agents such as novolak type phenolic resin and resol type phenolic resin; urea resin such as methylol group-containing urea resin; melamine resin such as methylol group-containing melamine resin; Can be mentioned.
  • a phenol resin-based curing agent is preferable from the viewpoint of balance of flame resistance, moisture resistance, electrical characteristics, curability, storage stability, and the like.
  • the phenol resin-based curing agent is a monomer, oligomer, or polymer in general having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and its molecular weight and molecular structure are not particularly limited.
  • phenol novolak resin cresol novolak Resin, novolak resin such as naphthol novolak resin; polyfunctional phenol resin such as triphenolmethane phenol resin; modified phenol resin such as terpene modified phenol resin and dicyclopentadiene modified phenol resin; phenylene skeleton and / or biphenylene skeleton
  • Aralkyl type resins such as phenol aralkyl resins having phenylene and / or naphthol aralkyl resins having a biphenylene skeleton; bisphenol compounds such as bisphenol A and bisphenol F, etc.
  • the hydroxyl equivalent is preferably 90 g / eq or more and 250 g / eq or less from the viewpoint of curability.
  • the phenol resin (A) having an aromatic group it is preferably 15% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, and 35% by mass with respect to the total curing agent.
  • the above is particularly preferable.
  • 100 mass% may be sufficient from a viewpoint of making fluidity
  • the lower limit of the blending ratio of the entire curing agent is not particularly limited, but is preferably 0.8% by mass or more and more preferably 1.5% by mass or more in the entire resin composition. When the lower limit value of the blending ratio is within the above range, sufficient fluidity can be obtained.
  • the upper limit of the blending ratio of the entire curing agent is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or less, and more preferably 8% by mass or less in the entire resin composition. When the upper limit of the blending ratio is within the above range, good solder resistance can be obtained.
  • Examples of the epoxy resin (B) used in the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention include crystalline epoxy resins such as biphenyl type epoxy resins, bisphenol type epoxy resins, stilbene type epoxy resins, anthracene diol type epoxy resins; Novolac epoxy resins such as phenol novolac type epoxy resins and cresol novolac type epoxy resins; polyfunctional epoxy resins such as triphenolmethane type epoxy resins and alkyl-modified triphenolmethane type epoxy resins; phenol aralkyl type epoxy resins having a phenylene skeleton; Aralkyl type epoxy resins such as phenol aralkyl type epoxy resins having a biphenylene skeleton, naphthol aralkyl type epoxy resins having a phenylene skeleton, dihydroxynaphthalene type epoxy resins, A naphthol type epoxy resin such as an epoxy resin obtained by glycidyl etherification of a dimer of hydroxynaphthalen
  • epoxy resins preferably contain as little ionic impurities Na + ions and Cl ⁇ ions as possible from the viewpoint of the moisture resistance reliability of the resulting semiconductor sealing resin composition.
  • the epoxy equivalent of an epoxy resin (B) is 100 g / eq or more and 500 g / eq or less from a sclerosing
  • biphenyl type epoxy resins and bisphenol type epoxy resins are preferable from the viewpoint of fluidity, and from the viewpoint of solder resistance, phenol aralkyl type epoxy resins having a phenylene skeleton, phenol aralkyl type epoxy resins having a biphenylene skeleton, and methoxynaphthalene.
  • a novolac type epoxy resin having a skeleton is preferable.
  • a triphenolmethane type epoxy resin, a naphthol aralkyl type epoxy resin having a phenylene skeleton, an anthracenediol type epoxy resin, and the like are preferable.
  • phenol resin (A) and epoxy resin (B) are equivalent ratio (EP) of the number of epoxy groups (EP) of all the epoxy resins (B), and the number of phenolic hydroxyl groups (OH) of all the phenol resins (A). ) / (OH) is preferably blended so as to be 0.8 or more and 1.3 or less. When the equivalent ratio is within the above range, sufficient curing characteristics can be obtained when the resulting resin composition is molded.
  • an inorganic filler (C) generally used in this field can be used.
  • examples thereof include fused silica, spherical silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride, and aluminum nitride.
  • the particle size of the inorganic filler (C) is desirably 0.01 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less from the viewpoint of filling properties in the mold cavity.
  • the amount of the inorganic filler (C) in the resin composition for semiconductor encapsulation is preferably 80% by mass or more, more preferably 83% by mass or more, based on the total mass of the resin composition for semiconductor encapsulation. Yes, more preferably 86% by mass or more.
  • the amount of the inorganic filler (C) in the resin composition for semiconductor encapsulation is preferably 93% by mass or less, more preferably 91% by mass with respect to the total mass of the resin composition for semiconductor encapsulation. Or less, more preferably 90% by mass or less.
  • the upper limit is within the above range, the resulting resin composition has good fluidity and good moldability.
  • the total amount of the inorganic filler (C) is preferably within the above range.
  • the semiconductor sealing resin composition of the present invention may contain a curing accelerator (D).
  • the curing accelerator (D) may be any accelerator that promotes the reaction between the epoxy group of the epoxy resin (B) and the hydroxyl group of the phenol resin (A), and a generally used curing accelerator can be used.
  • phosphorus-containing compounds such as organic phosphines, tetra-substituted phosphonium compounds, phosphobetaine compounds, adducts of phosphine compounds and quinone compounds, adducts of phosphonium compounds and silane compounds; 1,8-diazabicyclo (5 , 4, 0) Undecene-7, benzyldimethylamine, 2-methylimidazole and the like nitrogen-containing compounds.
  • a phosphorus atom-containing compound is preferable from the viewpoint of curability, and from the viewpoint of balance between fluidity and curability, a tetra-substituted phosphonium compound, a phosphobetaine compound, an adduct of a phosphine compound and a quinone compound, a phosphonium compound A catalyst having latency such as an adduct of silane compound and silane compound is more preferable.
  • a tetra-substituted phosphonium compound is particularly preferred, and in view of the low modulus of heat of the cured resin composition, a phosphobetaine compound, an adduct of a phosphine compound and a quinone compound is particularly preferred. In view of the latent curing property, an adduct of a phosphonium compound and a silane compound is particularly preferable.
  • Examples of the organic phosphine that can be used in the resin composition for encapsulating a semiconductor of the present invention include a first phosphine such as ethylphosphine and phenylphosphine; a second phosphine such as dimethylphosphine and diphenylphosphine; trimethylphosphine, triethylphosphine, and tributyl. Third phosphine such as phosphine and triphenylphosphine can be used.
  • Examples of the tetra-substituted phosphonium compound that can be used in the semiconductor sealing resin composition of the present invention include compounds represented by the following general formula (6).
  • P represents a phosphorus atom
  • R15, R16, R17 and R18 each independently represents an aromatic group or an alkyl group
  • A represents a functional group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group and a thiol group.
  • AH is an aromatic organic having at least one functional group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, and a thiol group in the aromatic ring
  • x and y are integers of 1 to 3
  • z is an integer of 0 to 3
  • x y.
  • the compound represented by the general formula (6) is obtained, for example, as follows, but is not limited thereto. First, a tetra-substituted phosphonium halide, an aromatic organic acid and a base are mixed in an organic solvent and mixed uniformly to generate an aromatic organic acid anion in the solution system. Then, when water is added, the compound represented by the general formula (6) can be precipitated.
  • R15, R16, R17, and R18 bonded to the phosphorus atom are phenyl groups and AH is bonded to the phosphorus atom from the viewpoint of excellent balance between the yield during synthesis and the curing acceleration effect.
  • a compound having a hydroxyl group in an aromatic ring, that is, a phenol compound, and A is preferably an anion of the phenol compound.
  • Examples of the phosphobetaine compound that can be used in the semiconductor sealing resin composition of the present invention include compounds represented by the following general formula (7).
  • X1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • Y1 represents a hydroxyl group
  • f is an integer of 0 to 5
  • g is an integer of 0 to 3.
  • the compound represented by the general formula (7) is obtained, for example, as follows. First, it is obtained through a step of bringing a triaromatic substituted phosphine, which is a third phosphine, into contact with a diazonium salt and replacing the triaromatic substituted phosphine with a diazonium group of the diazonium salt.
  • a triaromatic substituted phosphine which is a third phosphine
  • the present invention is not limited to this.
  • Examples of the adduct of a phosphine compound and a quinone compound that can be used in the semiconductor sealing resin composition of the present invention include compounds represented by the following general formula (8).
  • P represents a phosphorus atom
  • R19, R20 and R21 each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms
  • R22, R23 and R24 independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R22 and R23 may be bonded to each other to form a ring.
  • Examples of the phosphine compound used as an adduct of a phosphine compound and a quinone compound include an aromatic ring such as triphenylphosphine, tris (alkylphenyl) phosphine, tris (alkoxyphenyl) phosphine, trinaphthylphosphine, and tris (benzyl) phosphine.
  • aromatic ring such as triphenylphosphine, tris (alkylphenyl) phosphine, tris (alkoxyphenyl) phosphine, trinaphthylphosphine, and tris (benzyl) phosphine.
  • Those having a substituent or a substituent such as an alkyl group and an alkoxyl group are preferred, and examples of the substituent such as an alkyl group and an alkoxyl group include those having 1 to 6 carbon atoms. From the viewpoint of availability, triphenyl
  • examples of the quinone compound used for the adduct of the phosphine compound and the quinone compound include o-benzoquinone, p-benzoquinone and anthraquinones, and among them, p-benzoquinone is preferable from the viewpoint of storage stability.
  • the adduct can be obtained by contacting and mixing in a solvent capable of dissolving both organic tertiary phosphine and benzoquinone.
  • the solvent is preferably a ketone such as acetone or methyl ethyl ketone, which has low solubility in the adduct.
  • the present invention is not limited to this.
  • R19, R20 and R21 bonded to the phosphorus atom are phenyl groups, and R22, R23 and R24 are hydrogen atoms, that is, 1,4-benzoquinone and triphenyl
  • R19, R20 and R21 bonded to the phosphorus atom are phenyl groups
  • R22, R23 and R24 are hydrogen atoms, that is, 1,4-benzoquinone and triphenyl
  • a compound to which phosphine has been added is preferred in that it reduces the thermal elastic modulus of the cured product of the resin composition.
  • Examples of the adduct of a phosphonium compound and a silane compound that can be used in the semiconductor sealing resin composition of the present invention include compounds represented by the following formula (9).
  • P represents a phosphorus atom and Si represents a silicon atom.
  • R25, R26, R27 and R28 each independently represent an organic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring or an aliphatic group
  • X2 is an organic group bonded to the groups Y2 and Y3.
  • X3 is an organic group bonded to the groups Y4 and Y5.
  • Y2 and Y3 represent a group formed by releasing a proton from a proton donating group, and groups Y2 and Y3 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure.
  • Y4 and Y5 each represent a group formed by releasing a proton from a proton donating group, and groups Y4 and Y5 in the same molecule are bonded to a silicon atom to form a chelate structure.
  • X2 and X3 may be the same or different from each other, and Y2, Y3, Y4, and Y5 may be the same or different from each other.
  • Z1 is an organic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, or an aliphatic group.
  • R25, R26, R27 and R28 for example, phenyl group, methylphenyl group, methoxyphenyl group, hydroxyphenyl group, naphthyl group, hydroxynaphthyl group, benzyl group, methyl group, ethyl group, n-butyl group, n-octyl group, cyclohexyl group, and the like.
  • an aromatic group having a substituent such as phenyl group, methylphenyl group, methoxyphenyl group, hydroxyphenyl group, hydroxynaphthyl group, or the like
  • a substituted aromatic group is more preferred.
  • X2 is an organic group that binds to Y2 and Y3.
  • X3 is an organic group that binds to groups Y4 and Y5.
  • Y2 and Y3 are groups formed by proton-donating groups releasing protons, and groups Y2 and Y3 in the same molecule are combined with a silicon atom to form a chelate structure.
  • Y4 and Y5 are groups formed by proton-donating groups releasing protons, and groups Y4 and Y5 in the same molecule are combined with a silicon atom to form a chelate structure.
  • the groups X2 and X3 may be the same or different from each other, and the groups Y2, Y3, Y4, and Y5 may be the same or different from each other.
  • Such a group represented by —Y2-X2-Y3- and Y4-X3-Y5- in general formula (9) is composed of a group in which a proton donor releases two protons.
  • Examples of proton donors include catechol, pyrogallol, 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,2′-biphenol, 1,1′-bi-2-naphthol, salicylic acid, Examples thereof include 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 3-hydroxy-2-naphthoic acid, chloranilic acid, tannic acid, 2-hydroxybenzyl alcohol, 1,2-cyclohexanediol, 1,2-propanediol and glycerin.
  • catechol, 1,2-dihydroxynaphthalene, and 2,3-dihydroxynaphthalene are more preferable from the viewpoint of easy availability of raw materials and a curing acceleration effect.
  • Z1 in the general formula (9) represents an organic group or an aliphatic group having an aromatic ring or a heterocyclic ring, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a hexyl group.
  • aliphatic hydrocarbon groups such as octyl and octyl groups
  • aromatic hydrocarbon groups such as phenyl, benzyl, naphthyl and biphenyl, glycidyloxypropyl, mercaptopropyl, aminopropyl and vinyl
  • a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a naphthyl group, and a biphenyl group are more preferable from the viewpoint of thermal stability.
  • a silane compound such as phenyltrimethoxysilane and a proton donor such as 2,3-dihydroxynaphthalene are added to a flask containing methanol, and then dissolved.
  • Sodium methoxide-methanol solution is added dropwise with stirring.
  • crystals are precipitated. The precipitated crystals are filtered, washed with water, and vacuum dried to obtain an adduct of a phosphonium compound and a silane compound.
  • the lower limit of the blending ratio of the curing accelerator (D) that can be used in the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is preferably 0.1% by mass or more in the total resin composition. Sufficient curability can be obtained when the lower limit of the blending ratio of the curing accelerator (D) is within the above range. Moreover, it is preferable that the upper limit of the mixture ratio of a hardening accelerator (D) is 1 mass% or less in all the resin compositions. Sufficient fluidity
  • liquidity can be obtained as the upper limit of the mixture ratio of a hardening accelerator (D) is in the said range.
  • a compound (E) in which a hydroxyl group is bonded to each of two or more adjacent carbon atoms constituting an aromatic ring (hereinafter referred to as compound (E)) can be used.
  • the compound (E) in which a hydroxyl group is bonded to each of two or more adjacent carbon atoms constituting an aromatic ring is used to cure by promoting the crosslinking reaction between the phenol resin (A) and the epoxy resin (B). Even when a phosphorus atom-containing curing accelerator having no latency is used as the accelerator, the reaction during the melt-kneading of the resin composition can be suppressed, and the resin composition can be stably obtained. it can.
  • the compound (E) also has an effect of lowering the melt viscosity of the resin composition and improving fluidity.
  • a monocyclic compound represented by the following general formula (10) or a polycyclic compound represented by the following general formula (11) can be used. You may have the substituent of.
  • R29 and R33 when one of R29 and R33 is a hydroxyl group and one is a hydroxyl group, the other is a hydrogen atom, a hydroxyl group or a substituent other than a hydroxyl group, and R30, R31, and R32 are independent of each other.
  • R35 and R41 when either one of R35 and R41 is a hydroxyl group and one is a hydroxyl group, the other is a hydrogen atom, a hydroxyl group or a substituent other than a hydroxyl group, and R36, R37, R38, R39 and R40 are And independently of each other, a hydrogen atom, a hydroxyl group or a substituent other than a hydroxyl group.
  • the compound (E) can be a compound having a naphthalene ring such as 1,2-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene and derivatives thereof.
  • These compounds (E) may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
  • the lower limit of the compounding ratio of the compound (E) is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.03% by mass or more, and particularly preferably 0.05% by mass or more in the total resin composition. It is. When the lower limit value of the compounding ratio of the compound (E) is within the above range, a sufficient viscosity reduction and fluidity improvement effect of the resin composition can be obtained. Further, the upper limit of the compounding ratio of the compound (E) is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.8% by mass or less, and particularly preferably 0.5% by mass or less in the total resin composition. is there. When the upper limit value of the compounding ratio of the compound (E) is within the above range, there is little possibility of causing a decrease in the curability of the resin composition and a decrease in the physical properties of the cured product.
  • a coupling agent (F) can be used in order to improve the adhesion between the epoxy resin (B) and the inorganic filler (C).
  • an adhesion assistant such as a silane coupling agent can be added. Examples thereof include, but are not limited to, epoxy silane, amino silane, ureido silane, mercapto silane, etc., which react between the epoxy resin and the inorganic filler to improve the interfacial strength between the epoxy resin and the inorganic filler. If it is.
  • a silane coupling agent can also raise the effect of the compound (E) of reducing the melt viscosity of a resin composition and improving fluidity
  • Examples of the epoxy silane include ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and ⁇ - (3,4 epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane.
  • Examples of aminosilane include ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ⁇ (aminoethyl) ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, and N- ⁇ (aminoethyl) ⁇ -aminopropyl.
  • Methyldimethoxysilane N-phenyl ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ⁇ (aminoethyl) ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, N-6- (aminohexyl) 3 -Aminopropyltrimethoxysilane, N- (3- (trimethoxysilylpropyl) -1,3-benzenedimethanane, etc.
  • ureidosilane include ⁇ -ureidopropyltriethoxysilane, hexa Methyl disilazane, etc.
  • mercap Examples of tosilane include ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane, etc.
  • the lower limit of the blending ratio of the adhesion assistant such as a silane coupling agent that can be used in the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is preferably 0.01% by mass or more, more preferably in the total resin composition. It is 0.05 mass% or more, Most preferably, it is 0.1 mass% or more. If the lower limit of the mixing ratio of the adhesion assistant such as a silane coupling agent is within the above range, the interface strength between the epoxy resin and the inorganic filler does not decrease, and good solder crack resistance in the semiconductor device is achieved. Obtainable.
  • an upper limit of the mixture ratio of adhesion assistants such as a silane coupling agent
  • 1 mass% or less is preferable in all the resin compositions, More preferably, it is 0.8 mass% or less, Most preferably, it is 0.6 mass%. It is as follows. If the upper limit of the blending ratio of the adhesion assistant such as a silane coupling agent is within the above range, the interface strength between the epoxy resin and the inorganic filler does not decrease, and good solder crack resistance in the semiconductor device is achieved. Obtainable.
  • the blending ratio of the adhesion assistant such as a silane coupling agent is within the above range, the water absorption of the cured product of the resin composition does not increase, and good solder crack resistance in a semiconductor device can be obtained. Can do.
  • colorants such as carbon black, bengara and titanium oxide; natural waxes such as carnauba wax; synthetic waxes such as polyethylene wax; stearic acid and zinc stearate Release agents such as higher fatty acids and their metal salts or paraffins; low stress additives such as silicone oil and silicone rubber; inorganic ion exchangers such as bismuth oxide hydrate; metals such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide Additives such as hydroxides and inorganic flame retardants such as zinc borate, zinc molybdate, phosphazene, and antimony trioxide may be appropriately blended.
  • colorants such as carbon black, bengara and titanium oxide
  • natural waxes such as carnauba wax
  • synthetic waxes such as polyethylene wax
  • stearic acid and zinc stearate Release agents such as higher fatty acids and their metal salts or paraffins
  • low stress additives such as silicone oil and silicone rubber
  • inorganic ion exchangers such as bismuth oxide
  • the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention contains a phenol resin (A), an epoxy resin (B), an inorganic filler (C), and other additives described above at room temperature using, for example, a mixer. Mix uniformly and then melt and knead using a kneader such as a heated roll, a kneader or an extruder, if necessary, and then cool and pulverize as necessary to achieve the desired degree of dispersion and fluidity. Etc. can be adjusted.
  • a kneader such as a heated roll, a kneader or an extruder
  • the semiconductor device of the present invention will be described.
  • a method for producing a semiconductor device using the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention for example, after a lead frame or a circuit board on which a semiconductor element is mounted is placed in a mold cavity, the resin for semiconductor encapsulation is used.
  • molding methods such as a transfer mold, a compression mold, and an injection mold, is mentioned.
  • Examples of the semiconductor element to be sealed include, but are not limited to, an integrated circuit, a large-scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode, and a solid-state imaging element.
  • DIP dual in-line package
  • PLCC chip carrier with plastic lead
  • QFP quad flat package
  • LQFP low profile quad flat package
  • SOP Small Outline Package
  • SOJ Small Outline J Lead Package
  • TSOP Thin Small Outline Package
  • TQFP Tape Carrier Package
  • BGA ball grid array
  • CSP chip size package
  • a semiconductor device in which a semiconductor element is encapsulated by a molding method such as transfer molding of a resin composition for encapsulating a semiconductor is used as it is or at a temperature of about 80 ° C. to 200 ° C. for about 10 minutes to 10 hours. After completely curing the resin composition, it is mounted on an electronic device or the like.
  • FIG. 1 is a view showing a cross-sectional structure of an example of a semiconductor device using a resin composition for encapsulating a semiconductor according to the present invention.
  • the semiconductor element 1 is fixed on the die pad 3 via the die bond material cured body 2.
  • the electrode pad of the semiconductor element 1 and the lead frame 5 are connected by a gold wire 4.
  • the semiconductor element 1 is sealed with a cured body 6 of a semiconductor sealing resin composition.
  • Phenol resin 1 phenol (Kanto Chemical special grade reagent, phenol, melting point 40.9 ° C, molecular weight 94, purity 99.3%) 100 parts by mass, p-xylylene glycol (Tokyo Chemical Industry p-xylylene glycol, melting point) 118 ° C., molecular weight 138, purity 98%) 34.5 parts by mass, and p-toluenesulfonic acid monohydrate (p-toluenesulfonic acid manufactured by Wako Pure Chemical Industries, molecular weight 190, purity 99%) 0.5 parts by mass Was weighed into a separable flask and heated while purging with nitrogen, and stirring was started at the start of melting.
  • Phenol resin 1 (hydroxyl equivalent 159, softening point 67 ° C., ICI viscosity 0.65 dPa ⁇ s at 150 ° C.) which is a mixture of polymers represented by the following formula (12), formula (13) and formula (14) Obtained.
  • the mass ratio of the polymers represented by the following formulas (12), (13), and (14) was 63. 2% by mass, 34.6% by mass, and 2.2% by mass.
  • FIG. 2 A GPC chart of the phenol resin 1 is shown in FIG. 2, and an FD-MS chart is shown in FIG.
  • the average values of a1 to a3 and b1 to b3 were determined as follows. First, the mass ratio of each nucleus having the same number of aromatic rings was calculated by GPC analysis (area method) of the phenol resin 1. Subsequently, FD-MS analysis is performed, and the obtained molecular weight peak intensity is proportional to the mass ratio of each compound of formula (12), formula (13) and formula (14) in each nucleus, and the mass of each compound The ratio was calculated. From the molecular weight obtained, average values of a1 to a3 and b1 to b3 were determined. The GPC measurement of the phenol resin 1 was performed under the following conditions.
  • the GPC system includes WATERS module W2695, Tosoh Corporation TSK GUARDCOLUMN HHR-L (diameter 6.0 mm, tube length 40 mm, guard column), Tosoh Corporation TSK-GEL GMHHR-L (diameter 7.8 mm, A tube having a tube length of 30 mm and two polystyrene gel columns) and a differential refractive index (RI) detector W2414 manufactured by WATERS, in series, was used.
  • WATERS module W2695 Tosoh Corporation TSK GUARDCOLUMN HHR-L (diameter 6.0 mm, tube length 40 mm, guard column), Tosoh Corporation TSK-GEL GMHHR-L (diameter 7.8 mm, A tube having a tube length of 30 mm and two polystyrene gel columns) and a differential refractive index (RI) detector W2414 manufactured by WATERS, in series, was used.
  • RI differential refractive index
  • the flow rate of the pump was 0.5 ml / min, the temperature in the column and the differential refractometer was 40 ° C., and measurement was performed by injecting the measurement solution from a 100 ⁇ l injector.
  • the FD-MS measurement of phenol resin 1 was performed under the following conditions. After adding 1 g of the solvent dimethyl sulfoxide (DMSO) to 10 mg of the phenol resin 1 sample and dissolving it sufficiently, it was applied to the FD emitter and subjected to measurement.
  • the FD-MS system uses the MS-FD15A manufactured by JEOL Ltd. as the ionization unit and the MS-700 model name double-focusing mass spectrometer manufactured by JEOL Ltd. connected to the detector. It was measured in the range (m / z) 50 to 2000.
  • Phenol resin 2 In the synthesis of phenol resin 1, 39.4 parts by weight of p-xylylene glycol (Tokyo Chemical Industry p-xylylene glycol, melting point 118 ° C., molecular weight 138, purity 98%), 37% formaldehyde aqueous solution (sum 12.5 parts by mass of formalin 37% manufactured by Kojun Pharmaceutical Co., Ltd., 1,2,4-trimethylbenzene instead of 1,3,5-trimethylbenzene (Tokyo Kasei Koga special grade reagent, boiling point 170 ° C., molecular weight 120, purity 99%), the other operations were the same as those of the phenol resin 1, and the phenol resin 2 (hydroxyl equivalent 166) which is a mixture of the polymers represented by the formulas (15), (16) and (17).
  • Phenol resin 3 Phenol novolak resin (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., PR-HF-3, hydroxyl group equivalent 104, softening point 80 ° C., ICI viscosity 1.08 dPa ⁇ s at 150 ° C.).
  • Phenol resin 4 Phenol aralkyl resin (manufactured by Mitsui Chemicals, XLC-4L, hydroxyl group equivalent 168, softening point 62 ° C., ICI viscosity 0.76 dPa ⁇ s at 150 ° C.).
  • Phenol resin 5 In the synthesis of phenol resin 1, 29.4 parts by weight of p-xylylene glycol (p-xylylene glycol manufactured by Tokyo Chemical Industry, melting point 118 ° C., molecular weight 138, purity 98%), 37% formaldehyde aqueous solution (sum Other operations are as follows: 11.5 parts by weight of formalin 37% manufactured by Kojun Pharmaceutical Co., Ltd., 1,3,5-trimethylbenzene (deer grade reagent, Tokyo Chemical Industry, boiling point 165 ° C., molecular weight 120, purity 99%) 0 parts by weight The same operation as the phenol resin 1 was performed, and the phenol resin 5 (hydroxyl equivalent 143, softening point 77 ° C., ICI viscosity 1.0 dPa ⁇ s at 150 ° C.) represented by the formula (18) was obtained. As a result of GPC analysis and FD-MS analysis of the obtained phenol resin 5 in the same manner as the phenol resin 1, the average
  • Phenol resin 6 Phenol (special grade reagent manufactured by Kanto Chemical, phenol, melting point 40.9 ° C., molecular weight 94, purity 99.3%) 100 parts by mass, xylene formaldehyde resin (manufactured by Fudou Co., Ltd., Nikanol LLL, average molecular weight molecular weight 340) 67.7 parts by mass, 0.03 parts by mass of p-toluenesulfonic acid monohydrate (p-toluenesulfonic acid, molecular weight 190, purity 99%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were weighed into a separable flask and replaced with nitrogen.
  • xylene formaldehyde resin manufactured by Fudou Co., Ltd., Nikanol LLL, average molecular weight molecular weight 340
  • p-toluenesulfonic acid monohydrate p-toluenesulfonic acid, molecular
  • Phenol resin 7 A separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen inlet, m-xylene (special grade reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., m-xylene, boiling point 139 ° C., molecular weight 106, purity 99 .4%) After weighing 100 parts by mass and 198 parts by mass of 20% by mass sodium hydroxide, heating was started while replacing with nitrogen.
  • m-xylene special grade reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., m-xylene, boiling point 139 ° C., molecular weight 106, purity 99 .4%
  • the system was stirred for 30 minutes while maintaining the temperature range of 50 to 60 ° C., cooled to 10 ° C., and then paraformaldehyde (special grade reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., paraformaldehyde, molecular weight 106, purity 90%, granular
  • paraformaldehyde special grade reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., paraformaldehyde, molecular weight 106, purity 90%, granular
  • the system was neutralized by gradually adding 100 parts by mass of 38% by mass hydrochloric acid aqueous solution and containing methylolated product. An intermediate was obtained. From the start of the reaction to the end of neutralization, the temperature was controlled so that the temperature in the system was in the range of 10 to 15 ° C.
  • the amount of dinuclear body is 6.8% as measured by gel permeation chromatographic area method, and the total amount and components of the polymer corresponding to polymer (A1) as measured by the relative intensity ratio of FD-MS.
  • the total amount of the polymer corresponding to (A2) and the total amount of the polymer corresponding to component (A3) were 28%, 66% and 6%, respectively, in relative strength ratio.
  • ratio of the total number of the structural unit represented by General formula (31) in the whole phenol resin 7 and the total number of the structural unit represented by General formula (32) was 85/15. .
  • Phenol resin 8 A separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen inlet, 116.3 parts by mass of 37% formaldehyde aqueous solution (37% formalin manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 37% by mass sulfuric acid 37 0.7 parts by mass and 100 parts by mass of m-xylene (special grade reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., m-xylene, boiling point 139 ° C., molecular weight 106, purity 99.4%) were weighed, and heating was started while replacing with nitrogen.
  • m-xylene special grade reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., m-xylene, boiling point 139 ° C., molecular weight 106, purity 99.4%
  • the system was stirred for 6 hours while maintaining a temperature range of 90 to 100 ° C., cooled to room temperature, and then neutralized by gradually adding 150 parts by mass of 20% by mass sodium hydroxide.
  • 150 parts by mass of 20% by mass sodium hydroxide 150 parts by mass of 20% by mass sodium hydroxide.
  • 839 parts by mass of phenol and 338 parts by mass of ⁇ , ⁇ ′-dichloro-p-xylene were added and heated while performing nitrogen substitution and stirring, while maintaining the system temperature in the range of 110 to 120 ° C.
  • the reaction was allowed for 5 hours.
  • the hydrochloric acid gas generated in the system by the above reaction was discharged out of the system by a nitrogen stream. After completion of the reaction, unreacted components and water were distilled off under reduced pressure conditions at 150 ° C. and 2 mmHg.
  • a hydroxyl equivalent of 180, a softening point of 67 ° C., and an ICI viscosity of 0.60 dPa ⁇ s at 150 ° C. was obtained.
  • the GPC chart of the obtained phenol resin 8 is shown in FIG. 7, and the FD-MS chart is shown in FIG.
  • the phenol resin 8 was a thing containing the polymer (A1) containing the structural unit represented by General formula (31), and the structural unit represented by General formula (32).
  • the total amount of the polymer corresponding to (A2) and the total amount of the polymer corresponding to component (A3) were 30%, 64% and 6%, respectively, in relative strength ratio.
  • the ratio of the total number of structural units represented by the general formula (31) in the entire phenol resin 8 to the total number of structural units represented by the general formula (32) was 85/15. .
  • Phenol resin 9 In the synthesis of phenol resin 7, 1,3,5-trimethylbenzene (Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd. deer special grade reagent, boiling point 165 ° C., molecular weight 120, purity 99%) instead of m-xylene 100 parts by mass , 20 mass% sodium hydroxide, 175 mass parts, paraformaldehyde, 66.7 mass parts, phenol, 1372 mass parts, ⁇ , ⁇ '-dichloro-p-xylene, 620 mass%.
  • 1,3,5-trimethylbenzene Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd. deer special grade reagent, boiling point 165 ° C., molecular weight 120, purity 99%
  • phenol resin 9 represented by the following formula (46) (u in formula (46) was an integer of 0 to 20, v was 0 to A polymer mixture in which an integer of 20 and w is an integer of 0 to 20, and the average values of u, v, and w are 1.9, 0.1, and 0.9, respectively. Softening point ICI viscosity at 68 ° C. and 150 ° C. was 0.65 dPa ⁇ s.).
  • the phenol resin 9 includes a structural unit represented by the general formula (1) and a structural unit represented by the general formula (2), and has at least one of 1 to 3 carbon atoms at one end. It was confirmed that the polymer (A0) comprising one or more components having an aromatic group having an alkyl group was also included.
  • the amount of dinuclear body is 11% as measured by gel permeation chromatography area method
  • the total amount of polymers corresponding to component (A3), and the total amount of components not corresponding to (A1 to A3) are relative strength ratios, respectively. They were 12%, 86%, 1%, 1%.
  • the ratio of the total number of structural units represented by general formula (31) to the total number of structural units represented by general formula (32) in the entire phenol resin 9 was 94/6. .
  • Phenol resin 10 Phenol resin represented by the following formula (48) (manufactured by Fudou Co., Ltd., Zystar GP-90, hydroxyl group equivalent 197, softening point 86 ° C., ICI viscosity 3.1 dPa ⁇ s at 150 ° C.)
  • the softening point and ICI viscosity of the obtained phenolic resins 1 to 10 are summarized in Table 2 below. Furthermore, these phenolic resins were evaluated for blocking. The results are listed in Table 2 below.
  • the blocking evaluation of phenol resins 1 to 10 was performed as follows. In a cylindrical cylindrical container made of polypropylene having an inner diameter of 29 mm and a height of 10 cm, 20 g of granular phenol resin previously cooled to 5 ° C. was put, and a piston with an outer diameter of 29 mm and a mass of 200 g was inserted into the cylindrical container, and set to a predetermined temperature. When the phenolic resin was loaded in a standing condition in a thermostatic chamber for a certain period of time and then the cylindrical container was turned upside down, the phenolic resin was taken out of the container in its original granular form.
  • Phenol resins 1, 2, A, and B were excellent in blocking properties while having low viscosity as compared with XLC-3L manufactured by Mitsui Chemicals.
  • epoxy resin The following epoxy resins 1-9 were used.
  • Epoxy resin 1 Orthocresol novolac type epoxy resin (Dainippon Ink & Chemicals, N660, epoxy equivalent 210, softening point 62 ° C.).
  • Epoxy resin 2 Phenol aralkyl type epoxy resin (Mitsui Chemicals, E-XLC-3L, epoxy equivalent 238, softening point 52 ° C.).
  • Epoxy resin 3 biphenyl aralkyl type epoxy resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., NC3000, epoxy equivalent 276, softening point 58 ° C.).
  • Epoxy resin 4 Dicyclopentadiene type epoxy resin (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, HP 7200L, epoxy equivalent 244, softening point 56 ° C.).
  • Epoxy resin 5 Methoxynaphthalene type epoxy resin (Dainippon Ink & Chemicals, EXA7320, epoxy equivalent 251, softening point 58 ° C.).
  • Epoxy resin 6 biphenyl type epoxy resin (Japan Epoxy Resin Co., Ltd., YX4000K, epoxy equivalent 185, softening point 107 ° C.).
  • Epoxy resin 7 Bisphenol F type epoxy resin (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., YSLV-80XY, epoxy equivalent 190, softening point 80 ° C.).
  • Epoxy resin 8 bisphenol S-type epoxy resin represented by the following formula (49) (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., YSLV-120TE. Epoxy equivalent 240, softening point 120 ° C.)
  • Epoxy resin 9 bisphenol A type epoxy resin (Japan Epoxy Resin Co., Ltd., YL6810. Epoxy equivalent 172, softening point 45 ° C.)
  • inorganic filler 100 parts by mass of fused spherical silica FB560 (average particle size 30 ⁇ m) manufactured by Denki Kagaku Kogyo, 6.5 parts by mass of synthetic spherical silica SO-C2 (average particle size 0.5 ⁇ m) manufactured by Admatex, manufactured by Admatex A blend of 7.5 parts by weight of synthetic spherical silica SO-C5 (average particle size 30 ⁇ m) was used.
  • Curing accelerator 1 Curing accelerator represented by the following formula (20)
  • Curing accelerator 2 Curing accelerator represented by the following formula (21)
  • Curing accelerator 3 Curing accelerator represented by the following formula (22)
  • Curing accelerator 4 Curing accelerator represented by the following formula (23)
  • Curing accelerator 5 Triphenylphosphine (Hokuko Chemical Co., Ltd., TPP)
  • Compound E As the compound E, a compound represented by the following formula (24) (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 2,3-naphthalenediol, purity 98%) was used.
  • Silane coupling agent The following silane coupling agents 1 to 3 were used.
  • Silane coupling agent 1 ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-803).
  • Silane coupling agent 2 ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-403).
  • Silane coupling agent 3 N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-573).
  • Carbon black (MA600) manufactured by Mitsubishi Chemical Industries, Ltd. was used as a colorant.
  • Flame retardants The following flame retardants 1-2 were used.
  • Flame retardant 1 Aluminum hydroxide (Sumitomo Chemical Co., Ltd., CL310)
  • Flame retardant 2 Magnesium hydroxide / zinc hydroxide solid solution composite metal hydroxide (Echo Mug Z-10, manufactured by Tateho Chemical Co., Ltd.)
  • Wire flow rate 208 pin QFP package (dimension; 28 ⁇ 28 ⁇ 2) for wire flow rate evaluation test using tableted resin composition on low pressure transfer molding machine at 175 ° C., 6.9 MPa, 120 seconds .4 mm, Cu lead frame, test element: 9 ⁇ 9 mm, wire: Au, diameter 1.2 mils, length of about 5 mm) each was molded into 10 packages, and the molded 208-pin QFP package was observed with a soft X-ray transmission device .
  • the flow rate of the most flowed (deformed) wire in one package is (F)
  • the length of the wire is (L)
  • the flow rate F / L ⁇ 100 (%) was calculated and the average value of 10 packages was shown. In addition, less than 5% was accepted and 5% or more was made unacceptable as determination of the wire flow rate.
  • the resulting resin composition was adjusted with a powder molding press (S-20-A, manufactured by Tamagawa Machinery Co., Ltd.) to a weight of 15 g, size ⁇ 18 mm ⁇ height of about 30 mm, and tableting pressure Tablets were obtained by tableting at 600 Pa.
  • a tablet supply magazine loaded with the obtained tablet was set in the molding apparatus.
  • the resin composition was used under conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 9.8 MPa, and a curing time of 120 seconds.
  • the tablets in the magazine set in the molding apparatus are in a standby state in the magazine of the molding apparatus until they are actually used for molding, and a maximum of 13 tablets are stacked vertically at a surface temperature of about 30 ° C. Was in a state.
  • the tablet is fed and transported in the molding device by raising the push-up pin from the bottom of the magazine, so that the top tablet is pushed out from the top of the magazine and lifted by the mechanical arm to the transfer molding pot. Be transported. At this time, if the tablet sticks up and down during standby in the magazine, a conveyance failure occurs. In the section of conveyance failure in the table, the number of shots in which the conveyance failure was first confirmed, or a circle mark when no conveyance failure occurred.
  • Solder resistance test 1 Epoxy resin composition using a low pressure transfer molding machine (Daiichi Seiko Co., Ltd., GP-ELF) under conditions of a mold temperature of 180 ° C., an injection pressure of 7.4 MPa, and a curing time of 120 seconds.
  • the lead frame on which the semiconductor element (silicon chip) is mounted is sealed and molded, and 80 pQFP (Cu lead frame, the size is 14 ⁇ 20 mm ⁇ thickness 2.00 mm, the semiconductor element is 7 ⁇ 7 mm ⁇ thickness)
  • a semiconductor device having a thickness of 0.35 mm and the semiconductor element and the inner lead portion of the lead frame are bonded with a 25 ⁇ m diameter gold wire.
  • Solder resistance test 2 A test was performed in the same manner as the solder resistance test 1 except that the humidification treatment conditions of the solder resistance test 1 described above were humidified at 85 ° C. and a relative humidity of 60% for 168 hours.
  • Solder resistance test 3 A test was performed in the same manner as the solder resistance test 1 except that the humidification treatment conditions of the above-mentioned solder resistance test 1 were humidified at 85 ° C. and a relative humidity of 85% for 72 hours.
  • Example 1 The following components were mixed at room temperature using a mixer, melt-kneaded with a heating roll at 80 ° C. to 100 ° C., then cooled and then pulverized to obtain a resin composition for semiconductor encapsulation.
  • Phenolic resin 1 5.45 parts by weight Epoxy resin 1 7.55 parts by weight Inorganic filler 86 parts by weight Curing accelerator 1 0.4 parts by weight Silane coupling agent 1 0.1 parts by weight Silane coupling agent 2 0.1 parts by weight Part Colorant 0.3 part by weight Release agent 0.1 part by weight
  • the obtained resin composition for semiconductor encapsulation was evaluated. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4.
  • Examples 1 to 14 include structural units represented by general formula (1) and general formula (2), and an aromatic group having at least one alkyl group having 1 to 3 carbon atoms at at least one terminal. It is a composition containing a phenol resin, an epoxy resin, and an inorganic filler, having a modified phenol type or blending ratio, a modified epoxy resin type, or a modified curing accelerator type In all cases, the results of excellent balance between fluidity (spiral flow), flame resistance and solder resistance were obtained. On the other hand, a phenol resin comprising a structural unit represented by the general formula (1) and the general formula (2) and having an aromatic group having at least one alkyl group having 1 to 3 carbon atoms at at least one terminal. In Comparative Examples 1 to 4 not containing, the fluidity (spiral flow) was low, and the flame resistance and solder resistance were inferior.
  • a phenol resin containing a polymer (A1) containing a structural unit represented by the formula (31) and a structural unit represented by the formula (32), an epoxy resin, and an inorganic filler A composition containing a phenolic resin, with a change in the blending ratio of the structural unit of the phenol resin, a composition containing other curing agents in addition to the phenol resin, a modification of the epoxy resin, and a modification of the type of curing accelerator
  • the balance of fluidity spiral flow
  • wire flow rate flame resistance
  • wire flow rate continuous formability
  • solder resistance solder resistance
  • the structural unit represented by the formula (31) includes the structural unit represented by the formula (32) and does not include the structural unit represented by the formula (32).
  • any of the items of fluidity (spiral flow), wire flow rate, flame resistance, continuous formability, and solder resistance was not sufficient, resulting in poor property balance.
  • the structural unit represented by Formula (31) and the structural unit represented by Formula (32) are included as a hardening

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Abstract

 良好な耐燃性および耐半田性を有するとともに、低コストで製造できる、半導体封止用樹脂組成物を提供する。  半導体封止用樹脂組成物は、下記一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、少なくとも一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する、1又は2以上の成分からなる重合体(A0)を含むフェノール樹脂(A)と; (一般式(1)において、R1およびR2は、互いに独立して、水素原子、または炭素数1~6の炭化水素基であり、R3は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、aは、0~3の整数である) (一般式(2)において、R5、R6、R8およびR9は、互いに独立して、水素原子、または炭素数1~6の炭化水素基であり、R4およびR7は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、bは、0~3の整数であり、cは0~4の整数である)  エポキシ樹脂(B)と、  無機充填剤(C)と、 を含む。

Description

半導体封止用樹脂組成物、およびこれを用いる半導体装置
 本発明は、半導体封止用樹脂組成物、およびこれを用いる半導体装置に関する。
  近年、集積回路(IC)、大規模集積回路(LSI)、超大規模集積回路(VLSI)等の電子部品や半導体装置の高密度化、高集積化に伴い、それらの実装方式は、挿入実装から表面実装に移り変わりつつある。それに伴い、リードフレームの多ピン化およびリードの狭ピッチ化が要求されており、小型・軽量でかつ多ピン化に対応できる表面実装型のQFP(Quad Flat Package)等が各種の半導体装置に用いられている。そしてその半導体装置は、生産性、コスト、信頼性等のバランスに優れることからエポキシ樹脂組成物を用いて封止されるのが主流となっている。
 従来、難燃性を付与する目的から、半導体封止用エポキシ樹脂組成物には、臭素含有エポキシ樹脂、または酸化アンチモンが一般的に使用されてきた。しかし、近年、環境保護の観点からダイオキシン類似化合物を発生する危惧のある含ハロゲン化合物や、毒性の高いアンチモン化合物の使用を規制する動きが高まっている。こうした中、ブロム化エポキシ樹脂やアンチモン化合物代替の難燃剤として、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等の金属酸化物が使用されている。しかし、これらの難燃剤は、溶融樹脂粘度の増加による流動性の低下や、耐半田性の低下を引き起こすことがある。
 上記のような状況から、難燃性付与剤を添加せずとも良好な難燃性が得られる半導体封止用エポキシ樹脂組成物として、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂を用いたエポキシ樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献1、2)。これらのエポキシ樹脂組成物は、低吸水性、熱時低弾性率、高接着性で、難燃性において利点を有するものの、このような樹脂は、薄型化、小型化された半導体装置を封止するのに十分な流動性がえられなかった。
特開2004-203911号公報 特開2004-155841号公報
 そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、良好な耐燃性および耐半田性を有するとともに、流動性に優れる半導体封止用樹脂組成物を提供するものである。
 上記課題を解決する本発明によれば、下記一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、少なくとも一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する、1又は2以上の成分からなる重合体(A0)を含むフェノール樹脂(A)と;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 (一般式(1)において、R1およびR2は、互いに独立して、水素原子、または炭素数1~6の炭化水素基であり、R3は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、aは、0~3の整数である)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

(一般式(2)において、R5、R6、R8およびR9は、互いに独立して、水素原子、または炭素数1~6の炭化水素基であり、R4およびR7は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、bは、0~3の整数であり、cは0~4の整数である)
 エポキシ樹脂(B)と、
 無機充填剤(C)と、
を含む、半導体封止用樹脂組成物が提供される。
 上記半導体封止用樹脂組成物において、前記フェノール樹脂(A)は、下記一般式(31)および一般式(32)で表される構造単位を有する、1又は2以上の成分からなる重合体(A1)を含み、重合体(A0)及び重合体(A1)の前記成分の一部または全部が同じであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(上記一般式(31)において、R51は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、aは0~3の整数である。R52、R53、R54及びR55は、互いに独立して、水素原子、又は炭素数1~6の炭化水素基である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(上記一般式(32)において、R51は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、aは0~3の整数である。R56は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、bは1~4の整数である。R57、R58、R59及びR60は、互いに独立して、水素原子、又は炭素数1~6の炭化水素基である。)
 上記半導体封止用樹脂組成物において、電界脱離質量分析による測定で、重合体(A1)に該当する重合体の相対強度の合計が、前記フェノール樹脂(A)の合計相対強度に対して10%以上、80%以下含み得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物において、前記フェノール樹脂(A)が、一般式(31)で表される構造単位を含み、かつ一般式(32)で表される構造単位を含まない重合体からなる成分(A2)をさらに含み得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物において、前記フェノール樹脂(A)が、一般式(32)で表される構造単位を含み、一般式(31)で表される構造単位を含まない重合体からなる成分(A3)をさらに含み得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物において、前記フェノール樹脂(A)全体における一般式(31)で表される構造単位の合計の数と、一般式(32)で表される構造単位の合計の数との比が30/70~95/5であり得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物において、一般式(32)で表される構造単位におけるR56がメチル基であり、bが1~3であり得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物において、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する上記芳香族基は、トリメチルフェニル基であり得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物において、上記フェノール樹脂(A)は、下記一般式(3)で表される重合体を含み得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(一般式(3)において、m1は、平均値で、0.3以上、7以下の数であり、n1は、平均値で、0.3以上、7以下の数である)。
 上記半導体封止用樹脂組成物において、上記フェノール樹脂(A)は、下記一般式(4)で表される重合体を含み得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(一般式(4)において、m2は、平均値で、0.3以上、7以下の数であり、n2は、平均値で、0.1以上、4以下の数である)。
 上記半導体封止用樹脂組成物において、
前記フェノール樹脂(A)以外の硬化剤をさらに含み、前記フェノール樹脂(A)が全硬化剤中に15質量%以上、100質量%以下含み得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物において、前記エポキシ樹脂(B)が、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、アントラセンジオール型エポキシ樹脂、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、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、フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、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、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、メトキシナフタレン骨格を有するノボラック型エポキシ樹脂、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、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種のエポキシ樹脂であり得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物において、前記無機充填剤(C)の含有量が80質量%以上、93質量%以下であり得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物は、硬化促進剤(D)をさらに含み得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物において、上記硬化促進剤(D)は、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物およびホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物から選択される少なくとも1種を含み得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物は、芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物(E)をさらに含み得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物は、カップリング剤(F)をさらに含み得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物は、前記カップリング剤(F)が2級アミノ基を有するシランカップリング剤を含み得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物は、無機系難燃剤をさらに含み得る。
 上記半導体封止用樹脂組成物は、前記無機系難燃剤が、金属水酸化物、または複合金属水酸化物を含み得る。
 さらに、本発明によれば、半導体素子を、上記半導体封止用樹脂組成物で封止して得られる半導体装置が提供される。
 本発明によれば、良好な耐燃性および耐半田性を有するとともに、流動性に優れる半導体封止用樹脂組成物が提供される。
 上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
本発明に係る半導体封止用樹脂組成物を用いた半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。 フェノール樹脂1のGPCチャートである。 フェノール樹脂1のFD-MSチャートである。 フェノール樹脂2のGPCチャートである。 フェノール樹脂2のFD-MSチャートである。 実施例で用いたフェノール樹脂7のGPCチャートである。 実施例で用いたフェノール樹脂8のGPCチャートである。 実施例で用いたフェノール樹脂9のGPCチャートである。 実施例で用いたフェノール樹脂7のFD-MSチャートである。 実施例で用いたフェノール樹脂8のFD-MSチャートである。 実施例で用いたフェノール樹脂9のFD-MSチャートである。
 図面を参照しつつ、本発明による半導体封止用樹脂組成物および半導体装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
 本発明の半導体樹脂組成物は、下記一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、少なくとも一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する、1又は2以上の成分からなる重合体(A0)を含むフェノール樹脂(A)と;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 (一般式(1)において、R1およびR2は、互いに独立して、水素原子、または炭素数1~6の炭化水素基であり、R3は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、aは、0~3の整数である)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(一般式(2)において、R5、R6、R8およびR9は、互いに独立して、水素原子、または炭素数1~6の炭化水素基であり、R4およびR7は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、bは、0~3の整数であり、cは0~4の整数である)
 エポキシ樹脂(B)と、
 無機充填剤(C)と、
 本発明で用いられるフェノール樹脂(A)は、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を、その末端に有する、1又は2以上の成分からなる重合体(A0)を含む。末端に導入されたこのような芳香族基は、このフェノール樹脂(A)とエポキシ樹脂(B)との重合反応において重合停止剤として作用する。これにより得られる重合体の分子量を比較的低く抑制することが可能になるため、得られる樹脂組成物は高い流動性を有する。したがって、得られる樹脂組成物は良好な操作性を有する。さらに、この芳香族基に結合した炭素数1~3のアルキル基により、このフェノール樹脂(A)は疎水性を有する。その結果、得られる樹脂組成物は、高い耐半田性を有する。またかかる樹脂組成物の硬化物は、耐燃性に優れる。
 本発明の重合体(A0)は、好ましくは、電解脱離質量(FD-MS)分析法により測定した場合、分子量200以上、1500以下、より好ましくは、300以上、1400以下、さらに好ましくは350以上、1200以下を有する。重合体(A0)の分子量が上記範囲内であることにより流動性と硬化性のバランスの取れた樹脂組成物を得ることができる。
 上記の重合体(A0)において、フェノール樹脂一分子中の上記構造単位(1)および(2)の合計を100モル%とした場合の、構造単位(1)の比率をk(モル%)、構造単位(2)の比率をl(モル%)とすると、kは好ましくは0以上、70以下であり、より好ましくは15以上、60以下であり、lは好ましくは10以上、90以下であり、より好ましくは20以上、80以下である。各構造単位が上記範囲にあることにより、硬化性、耐燃性、耐湿性のバランスに優れた樹脂組成物が得ることができる。
 このような重合体(A0)は、アルキル置換芳香族化合物、フェノール化合物、アルデヒド類、および下記一般式(5)で表される化合物を共重合することにより得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
ここで、一般式(5)において、R5、R6、R7、R8、R9、およびcは、上記一般式(2)における定義と同じであり、R13およびR14は、互いに独立して、炭素数1~5の炭化水素基または水素原子であり、Xは、ハロゲン原子、水酸基または炭素数1~6のアルコキシ基である。
 重合体(A0)の合成に用いられる上記のアルキル置換芳香族化合物は、芳香環に、少なくとも1つのアルキル基と、少なくとも1つの置換可能な水素原子とを有する。このようなアルキル置換芳香族化合物は、極性基を含まない構造をとることにより、共重合の際に次のような特徴を有する。
(i)極性基を有さないために、アルデヒド類との重合反応性が極めて低い。
(ii)一般式(5)で表される化合物(芳香族架橋基)との反応が可能である。
(iii)比較的かさ高いアルキル基による立体障害のため、一般式(5)で表される化合物との反応において、分子鎖の延長がほとんど起こらない。
 したがって、アルキル置換芳香族化合物は、分子鎖の片末端、または両末端に結合してフェノール樹脂の分子鎖延長・成長を抑制する。これにより、得られるフェノール樹脂の流動性の向上に寄与する。
 重合体(A0)の製造に用いられるアルキル置換芳香族化合物は、芳香環に、少なくとも1つのアルキル基と、少なくとも1つの置換可能な水素原子を有し、かつ極性基を含まない構造であれば、特に限定されるものではない。このようなアルキル置換芳香族化合物としては、例えば、トルエン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、1,3,5-トリメチルベンゼン、1,2,3-トリメチルベンゼン、1,2,4-トリメチルベンゼン、エチルベンゼン、o-ジエチルベンゼン、m-ジエチルベンゼン、p-ジエチルベンゼン、1,3,5-トリエチルベンゼン、1,2,3-トリエチルベンゼン、1,2,4-トリエチルベンゼン、クメン、o-シメン、m-シメン、p-シメン、n-ブチルベンゼン、sec-ブチルベンゼン、tert-ブチルベンゼン、ペンチルベンゼン、ジペンチルベンゼン等が挙げられる。これらの中でも、疎水性基の導入という観点からトリメチルベンゼンが好ましく、流動性、原料価格などの観点から1,2,4-トリメチルベンゼン、1,3,5-トリメチルベンゼンが好ましい。これらは、1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
 重合体(A0)の製造に用いられるフェノール化合物としては、例えば、フェノール、o-クレゾール、p-クレゾール、m-クレゾール、フェニルフェノール、エチルフェノール、n-プロピルフェノール、iso-プロピルフェノール、t-ブチルフェノール、キシレノール、メチルプロピルフェノール、メチルブチルフェノール、ジプロピルフェノール、ジブチルフェノール、ノニルフェノール、メシトール、2,3,5-トリメチルフェノール、2,3,6-トリメチルフェノール等が挙げられるが、これらに限定されない。これらの中でも、フェノール、o-クレゾールが好ましく、更にフェノールが、エポキシ樹脂との反応性という観点から、より好ましい。これらは、1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
 重合体(A0)の製造に用いられるアルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒドなどが挙げられる。これらの中でも樹脂組成物の硬化性、原料コストの観点からホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドが好ましい。
 重合体(A0)の製造に用いられる下記一般式(5)で表される化合物(芳香族架橋基)において、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
ここで、一般式(5)において、R5、R6、R7、R8、R9、およびcは、上記一般式(2)における定義と同じであり、R13およびR14は、互いに独立して、炭素数1~5の炭化水素基または水素原子であり、Xは、ハロゲン原子、水酸基または炭素数1~6のアルコキシ基である。
 一般式(5)中のR5、R6、R8およびR9において、炭素数1~6の炭化水素基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、t-ペンチル基、n-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、2,4-ジメチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、3,4-ジメチルブチル基、4,4-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、およびフェニル基等が挙げられる。
 一般式(5)中のR7において、炭素数1~6の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、t-ペンチル基、n-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、2,4-ジメチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、3,4-ジメチルブチル基、4,4-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、1-エチルブチル基、シクロヘキシル基、およびフェニル基等が挙げられる。
 一般式(5)中の=CR13R14(アルキリデン基)としては、メチリデン基、エチリデン基、プロピリデン基、n-ブチリデン基、イソブチリデン基、t-ブチリデン基、n-ペンチリデン基、2-メチルブチリデン基、3-メチルブチリデン基、t-ペンチリデン基、n-ヘキシリデン、1-メチルペンチリデン基、2-メチルペンチリデン基、3-メチルペンチリデン基、4-メチルペンチリデン基、2,2-ジメチルブチリデン基、2,3-ジメチルブチリデン基、2,4-ジメチルブチリデン基、3,3-ジメチルブチリデン基、3,4-ジメチルブチリデン基、4,4-ジメチルブチリデン基、2-エチルブチリデン基、1-エチルブチリデン基、およびシクロヘキシリデン基等が挙げられる。
 一般式(5)中のXにおいて、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。炭素数1~6のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、t-ブトキシ基、n-ペントキシ基、2-メチルブトキシ基、3-メチルブトキシ基、t-ペントキシ基、n-ヘキトキシ基、1-メチルペントキシ基、2-メチルペントキシ基、3-メチルペントキシ基、4-メチルペントキシ基、2,2-ジメチルブトキシ基、2,3-ジメチルブトキシ基、2,4-ジメチルブトキシ基、3,3-ジメチルブトキシ基、3,4-ジメチルブトキシ基、4,4-ジメチルブトキシ基、2-エチルブトキシ基、および1-エチルブトキシ基等が挙げられる。
 一般式(5)で表される化合物は、一種類を単独で用いても、2種以上を混合して用いても良い。中でも、キシリレングリコールのm-体とp-体は、比較的低温で合成が可能であり、反応副生成物の留去・取り扱いが容易であるため好ましい。Xがハロゲン原子である場合、微量の水分の存在に起因して発生するハロゲン化水素を酸触媒として利用することができる。
 本発明で用いられるフェノール樹脂(A)の合成方法については特に限定しないが、例えば、以下のような方法が挙げられる。
(第1の製法)
 フェノール化合物1モルに対して、一般式(5)で表される化合物とアルデヒド類とを合計0.2~0.8モル、アルキル置換芳香族化合物を0.05~0.25モル、蟻酸、シュウ酸、p-トルエンスルホン酸、塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、ルイス酸などの酸性触媒0.01~0.05モルを50~200℃の温度で、窒素フローにより発生ガスおよび水分を系外へ排出しながら、2~20時間反応させ、反応終了後に残留するモノマーを減圧蒸留、水蒸気蒸留などの方法で留去することによって得ることができる。また、反応操作として、フェノール化合物と一般式(5)で表される化合物とアルデヒド類とを、酸性触媒を用いて縮合反応させながら、反応の中盤から終盤にかけてアルキル置換芳香族化合物を反応系に添加する方法をとってもよい。この場合、反応の進行はアルキル置換芳香族化合物とフェノールとの反応で副生成する水、ハロゲン化水素、アルコールのガスの発生状況や、あるいは反応途中の生成物をサンプリングしてゲルパーミエーションクロマトグラフ法により分子量で確認することもできる。
 ここで、より低粘度のフェノール樹脂(A)を得るためには、フェノール化合物の配合量を増やす、アルキル置換芳香族化合物の配合量を増やす、アルキル置換芳香族化合物を反応初期に添加する、酸触媒の配合量を減らす、ハロゲン化水素ガスが発生する場合にはこれを窒素気流などで速やかに系外に排出する、共縮合温度を下げる、などの手法によって高分子量成分の生成を低減させる方法が使用できる。また、式(1)の構造単位の含有量の低いフェノール樹脂は、アルデヒド類の配合量を減らす、アルデヒド類を反応系に徐々に添加することによって調製することができる。
 なお、フェノール樹脂(A)中の一般式(1)および一般式(2)の構造単位の比率は、使用した原料の比率をほぼ反映する。
 上記のフェノール樹脂(A)の合成において、アルキル置換芳香族化合物の付加または結合が生じると、このアルキル置換芳香族化合物が有するアルキル基において立体障害があるため、フェノール化合物、アルデヒド類または一般式(5)の化合物のさらなる付加が抑制される。これにより、分子鎖延長が生じず、結果として、末端にアルキル置換芳香族化合物が導入される。また、合成に用いるアルキル置換芳香族化合物の量が多いほど、両端にアルキル置換芳香族化合物が結合したフェノール樹脂を多く含むフェノール樹脂が得られる。なお、アルキル置換芳香族化合物の導入は、得られたフェノール樹脂をFD-MS法により測定することにより確認することができる。
 本発明のフェノール樹脂(A)は、下記一般式(31)および一般式(32)で表される構造単位を有する重合体(A1)を含みうる。重合体(A1)は、1又は2以上の成分を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(上記一般式(31)において、R51は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、aは0~3の整数である。R52、R53、R54及びR55は、互いに独立して、水素原子、又は炭素数1~6の炭化水素基である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(上記一般式(32)において、R51は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、aは0~3の整数である。R56は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、bは1~4の整数である。R57、R58、R59及びR60は、互いに独立して、水素原子、又は炭素数1~6の炭化水素基である。)
 フェノール樹脂(A)中の重合体(A1)は、フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型フェノール樹脂(A)と類似の骨格構造を有することで良好な硬化性と耐半田性とを示し、さらに一般式(32)で表される構造単位の置換基R56が疎水性であることから、良好な耐湿性を示すことができる。さらにフェノール樹脂(A)中の重合体(A1)は、同程度の分子量を有するフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂と比較して、固着が発生しにくく、良好なハンドリング性を示すという特徴も有する。固着の生じにくい理由について、詳細は不明であるが、部分的に置換基R56を含むことで、分子間力(ファンデルワールス力)が局所的に強く、それによって分子の運動が束縛される結果、軟化点が相対的に上昇するため、と推測される。フェノール樹脂(A)を用いた樹脂組成物は、ハンドリング性を損なうことなく優れた流動性と硬化性を示すことができ、かつその硬化物は、耐燃性に優れ、吸水率が低く、耐半田クラック性が向上するという特徴を有している。
 フェノール樹脂(A)は、一般式(31)で表される構造単位及び一般式(32)で表される構造単位とを含む重合体(A1)を含むものであるが、一般式(31)で表される構造単位は含むものの一般式(32)で表される構造単位は含まない重合体からなる成分(A2)や、一般式(32)で表される構造単位は含むものの一般式(31)で表される構造単位は含まない重合体からなる成分(A3)をさらに含むことができる。このようなフェノール樹脂(A)全体における一般式(31)で表される構造単位の合計の数と、一般式(32)で表される構造単位の合計の数との比としては、30/70~95/5であることが好ましく、40/60~90/10であることがより好ましく、50/50~85/15であることが特に好ましい。ここで、本明細書における「~」は、すべてその上下両端を含むものである。両構造単位の繰返し数の平均値での比が上記範囲にあることにより、耐燃性、ハンドリング性、連続成形性及び耐半田性のバランスに優れた樹脂組成物を得ることができる。尚、フェノール樹脂(A)全体における一般式(31)で表される構造単位の合計の数と、一般式(32)で表される構造単位の合計の数との比は、電解脱離質量分析(FD-MS)測定により求めることができる。検出質量(m/z)範囲50~2000にて測定した、FD-MS分析で検出された各ピークについて、検出質量(m/z)から分子量、及び繰り返し数を得ることができ、さらに各ピークの強度比を含有割合(質量)として算術計算することによって、一般式(31)および一般式(32)の各構造単位の含有比を求めることができる。
 本発明のフェノール樹脂(A)は、重合体(A0)と重合体(A1)を含み、重合体(A0)及び重合体(A1)はそれぞれ1又は2以上の成分を含みうる。この場合、重合体(A0)と重合体(A1)の成分の一部または全部が同じであってもよい。
 上記フェノール樹脂(A)は、下記一般式(3)で表される重合体を含み得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 一般式(3)で表される化合物は、一分子当たり、m1が0~20の整数であり、n1が0~20の整数である化合物の混合物である。したがって、混合物におけるm1およびn1は、平均値で記載すると、m1は、平均値で、0.3~7であり、より好ましくは0.5~2であり、n1は、平均値で、0.3~7であり、より好ましくは0.5~2である。m1が上記下限値より小さい場合、得られる樹脂組成物の硬化性が低下する。また、m1が上記上限値より大きい場合、フェノール樹脂自体の粘度が高いため、得られる樹脂組成物の流動性が低下する。また、n1が上記下限値より小さい場合、得られる樹脂組成物の耐燃性および耐半田クラック性が低下する。また、n1が上記上限値より大きい場合、フェノール樹脂自体の粘度が高いため、得られる樹脂組成物の流動性が低下する。なお、m1およびn1の値は、FD-MS分析法により求めることができる。一般式(3)の化合物のFD-MS分析法により測定される分子量は、350以上、1200以下であり、好ましくは400以上、900以下である。流動性、硬化性、耐燃性および耐半田性のバランスの観点から、一般式(3)の重合体の量は、一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、少なくとも一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する上記重合体(A0)の全量を基準として、80質量%以上、95質量%以下であることが好ましい。
 また、上記フェノール樹脂(A)は、下記一般式(4)で表される重合体を含み得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 一般式(4)で表される化合物もまた、一分子当たり、m2が0~20の整数であり、n2が0~20の整数である化合物の混合物である。したがって、混合物におけるm2およびn2は、平均値で記載すると、n2は、平均値で、0.1~4であり、より好ましくは0.3~1.5であり、m2は、平均値で、0.3~7であり、より好ましくは0.8~3である。m2が上記下限値より小さい場合、得られる樹脂組成物の硬化性が低下する。また、m2が上記上限値より大きい場合、フェノール樹脂自体の粘度が高いため、得られる樹脂組成物の流動性が低下する。また、n2が上記下限値より小さい場合、得られる樹脂組成物の耐燃性および耐半田クラック性が低下する。また、n2が上記上限値より大きい場合、フェノール樹脂自体の粘度が高いため、得られる樹脂組成物の流動性が低下する。なお、m2およびn2の値は、FD-MS分析法により求めることができる。一般式(4)の化合物のFD-MS分析法により測定される分子量は、好ましくは550以上、1200以下であり、より好ましくは600以上、900以下である。流動性、硬化性、耐燃性および耐半田性のバランスの観点から、一般式(4)の重合体の量は、一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、少なくとも一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する上記重合体(A0)の全量を基準として、5質量%以上、20質量%以下であることが好ましい。
 一般式(3)および一般式(4)で表される重合体は、例えば、フェノール、p-キシリレングリコール、ホルムアルデヒドおよび1,3,5-トリメチルベンゼンまたは1,2,4-トリメチルベンゼンを、反応させることにより得ることができる。
(第2の製法)
 一般式(35)で表されるアルキル置換芳香族化合物1モルに対して、アルデヒド類を1~2.5モル、 触媒として水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属触媒、またはパラトルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、硫酸などの強酸を0.1~2.5モル加えて、アルカリ金属触媒の場合には5~80℃の温度で、酸性触媒の場合には100~150℃の温度で、0.5~5時間反応して反応中間体を得る。次いで、一般式(33)で表される化合物0.2~5モル及びフェノール化合物1~20モル、シュウ酸、p-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、ルイス酸などの酸性触媒0.005~0.05モルを加えて50~200℃の温度にて窒素フローにより発生ガスを系外へ排出しながら、2~20時間共縮合反応させ、反応終了後に残留するモノマー及び水分を減圧蒸留、水蒸気蒸留などの方法で留去することによって得ることができる。一般式(33)においてXがハロゲン原子である場合、微量の水分の存在に起因して発生するハロゲン化水素を酸触媒として用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 (一般式(33)において、R52、R53、R54及びR55は、互いに独立して、水素原子、又は炭素数1~6の炭化水素基である。Xは、ハロゲン原子、水酸基又は炭素数1~6のアルコキシ基である。R61及びR62は、互いに独立して、炭素数1~5の炭化水素基又は水素原子である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(一般式(35)において、R56は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、bは1~4の整数である。)
 第2の製法により得られるフェノール樹脂(A)は、下記一般式(37)で表され、iが0~20の整数であり、jが0~20の整数であり、kが0~20の整数である重合体の混合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 ここで、R51は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、aは0~3の整数である。R56は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、bは1~4の整数である。R52、R53、R54、R55、R57、R58、R59、R60、R65及びR66は、互いに独立して、水素原子、又は炭素数1~6の炭化水素基である。分子の末端は、水素原子、置換もしくは無置換のヒドロキシフェニル基又は炭素数1~6の炭化水素基が1~4個置換したフェニル基である。
 一般式(37)で表され、iが0~20の整数であり、jが0~20の整数であり、kが0~20の整数である重合体の混合物におけるi、j及びkの値を平均値で記載すると、iの平均値は0.5~7、より好ましくは1~4であり、jの平均値は0.2~3、より好ましくは0.4~2であり、kの平均値は0以上、5以下、より好ましくは0以上、3以下である。iが上記下限値より小さい場合、得られる樹脂組成物の硬化性が低下する恐れがある。iが上記上限値より大きい場合、フェノール樹脂自体の粘度が高いため、得られる樹脂組成物の流動性が低下する恐れがある。また、jが上記下限値より小さい場合、得られるフェノール樹脂は固着しやすく、得られる樹脂組成物の耐半田クラック性が低下する恐れがある。jが上記上限値より大きい場合、樹脂組成物の流動性と硬化性が低下する恐れがある。また、kが上記下限値より小さい場合、硬化性が低下する恐れがある。kが上記上限値より大きい場合、樹脂組成物の耐燃性が低下する恐れがある。なお、i、j及びkの値は、FD-MS分析法により求めることができる。一般式(37)の化合物のFD-MS分析法により測定される分子量は、350以上、1200以下であり、好ましくは400以上、900以下である。フェノール樹脂自身でのハンドリングの容易性、樹脂組成物としての流動性、硬化性、耐燃性及び耐半田性のバランスを考慮すると、一般式(31)で表される構造単位及び一般式(32)で表される構造単位とを含む重合体(A1)は、第2の製法により得られるフェノール樹脂(A)の全量を基準として5質量%以上、80質量%以下、より好ましくは8質量%以上、70質量%以下、特に好ましくは11質量%以上、50質量%以下であることが好ましい。
 ここで、第2の製法で得られるフェノール樹脂(A)中に、一般式(31)で表される構造単位及び一般式(32)で表される構造単位とを含む重合体(A1)の含有割合を高める手法としては、例えば、一般式(33)で表される化合物について、配合量を低減する、または、反応系に徐々に添加するなどの方法を挙げることができる。
 第2の製法で得られるフェノール樹脂(A)中には、一般式(31)で表される構造単位を含まず、かつ一般式(32)で表される構造単位を含まない重合体(一般式(37)でi=0、j=0である成分)を副生成物として含み得るが、フェノール樹脂(A)としてのハンドリング性や樹脂組成物の硬化性、流動性及び耐燃性を損なわない範囲でこれらの副生成物を含んでもよい。また、上述の副生成物の含有量を低減させる手法としては、ホルムアルデヒド配合量を低減、又は反応中間体中に残留する未反応のアルデヒド類を再結晶又は減圧などの公知の方法で除去する方法、などが挙げられる。
 第2の製法で得られるフェノール樹脂(A)中には2核体成分が含まれることがある。これらの含有割合について、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)の面積法により求められる含有量は20%以下が好ましく、より好ましくは15%以下である。2核体量が上記上限値より大きい場合、フェノール樹脂(A)のブロッキングが生じやすく、また樹脂組成物の硬化性が低下する。上述の2核体を低減する方法としては、フェノールの反応後に、水蒸気蒸留あるいは減圧蒸留において、減圧度を高める、あるいは処理時間を長くするなどにより、2核体成分を低減することができる。
 ここで、より低粘度のフェノール樹脂(A)を得るためには、フェノール化合物の配合量を増やす、ホルムアルデヒド成分を減らす、酸触媒の配合量を減らす、ハロゲン化水素ガスが発生する場合にはこれを窒素気流などで速やかに系外に排出する、共縮合温度を下げる、などの手法によって高分子量成分の生成を低減させる方法が使用できる。この場合、反応の進行は、一般式(33)、(34)、反応中間体とフェノールとの反応で副生成する水、ハロゲン化水素、アルコールのガスの発生状況や、あるいは反応途中の生成物をサンプリングしてゲルパーミエーションクロマトグラフ法により分子量で確認することもできる。
 本発明で用いられるフェノール樹脂(A)は、1又は2以上の成分からなるフェノール樹脂(A)であって、一般式(31)で表される構造単位及び一般式(32)で表される構造単位とを含む重合体(A1)を含むフェノール樹脂(A)であり、具体的には、下記1)、2)の成分を必須成分とし、下記3)~6)の成分を含むことができる。
 1)フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂と同様の構造であって、フェニレン骨格の水素原子の一部が炭素数1~6の炭化水素基で置換された樹脂
 2)フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂とフェノールノボラック型樹脂を共重合したフェノール樹脂と同様の構造であって、フェニレン骨格の水素原子の一部が炭素数1~6の炭化水素基で置換された樹脂
 3)フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂
 4)フェノールノボラック型樹脂
 5)フェニレン骨格を有するフェノールアラルキルとフェノールノボラック型を共重合したフェノール樹脂
 6)上記の1)~5)のフェノール樹脂で、分子の末端部又はヒドロキシフェニル基の置換基に、炭素数1~6の炭化水素基が1~4個置換したフェニル基が、メチレン基またはパラキシリレン基を介して結合した重合体
 上述の複数の構造の重合体を含むことにより、フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂よりも、低粘度でありながらも固着し難いことでハンドリング性が良好であり、かつ硬化性を損なうことなく、耐半田性、耐燃性に優れ、良好な連続成形性をも発現することができる。とりわけ第2の製法の場合には、フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂よりも原料コストが安く、低コストで製造することができる。
 本発明で用いられるフェノール樹脂(A)は、一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、少なくとも一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する、1又は2以上の成分からなる重合体(A0)、具体的には、フェノールアラルキル型樹脂の片末端または両末端のフェノール部分がアルキル置換芳香族化合物で置換された樹脂、フェノールアラルキル型とフェノールノボラック型を共重合したフェノール樹脂の片末端または両末端のフェノール部分がアルキル置換芳香族化合物で置換された樹脂からなるものに限定されず、上述の方法で該フェノール樹脂を製造する際に同時に生成されることとなる副生成物である、フェノールアラルキル型樹脂、フェノールノボラック型樹脂、フェノールアラルキル型とフェノールノボラック型を共重合したフェノール樹脂を含んでもよい。上述の複数の構造を含むことにより、耐燃性に優れ、フェノールアラルキル樹脂よりも、低粘度でありながらもブロッキングが起こり難く、ハンドリングに優れ、かつ低吸水性を発現することが出来る。また、このようなフェノール樹脂は、フェノールアラルキル樹脂よりもトータルでの原料コストが安く、低コストで製造することができる。
 フェノール樹脂(A)がフェノールノボラック型樹脂を含む場合、重合体(A0)中のフェノールノボラック型樹脂の含有量は、用いられる重合体(A0)全量に対して、5~20質量%、より好ましくは5~15質量%である。上述の範囲とすることによって、良好な硬化性と耐燃性を得ることができる。フェノール樹脂(A)中のフェノールノボラック型の含有量は、FD-MS分析法とGPCの面積法とを組み合わせることにより求めることができる。
 半導体封止用樹脂組成物における一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、少なくとも一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する重合体(A0)の量は、半導体封止用樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは0.5質量%以上であり、より好ましくは1質量%以上であり、さらに好ましくは1.5質量%以上である。下限値が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物は良好な流動性を有する。また、半導体封止用樹脂組成物中のフェノール樹脂(A)の量は、半導体封止樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは10質量%以下、より好ましくは9質量%以下であり、さらに好ましくは8質量%以下である。上限値が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物は良好な耐半田性を有する。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物では、上記フェノール樹脂(A)を用いることによる効果が損なわれない範囲で、他の硬化剤を併用することができる。併用できる硬化剤としては、例えば重付加型の硬化剤、触媒型の硬化剤、縮合型の硬化剤等を挙げることができる。重付加型の硬化剤としては、例えば、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TETA)、メタキシレリレンジアミン(MXDA)などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン(DDM)、m-フェニレンジアミン(MPDA)、ジアミノジフェニルスルホン(DDS)などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド(DICY)、有機酸ジヒドララジドなどを含むポリアミン化合物;ヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(MTHPA)などの脂環族酸無水物、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)などの芳香族酸無水物などを含む酸無水物;ノボラック型フェノール樹脂、フェノールポリマーなどのポリフェノール化合物;ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテルなどのポリメルカプタン化合物;イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネートなどのイソシアネート化合物;カルボン酸含有ポリエステル樹脂などの有機酸類などが挙げられる。
 触媒型の硬化剤としては、例えば、ベンジルジメチルアミン(BDMA)、2,4,6-トリスジメチルアミノメチルフェノール(DMP-30)などの3級アミン化合物;2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール(EMI24)などのイミダゾール化合物;BF3錯体などのルイス酸などが挙げられる。
 縮合型の硬化剤としては、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂系硬化剤;メチロール基含有尿素樹脂のような尿素樹脂;メチロール基含有メラミン樹脂のようなメラミン樹脂などが挙げられる。
 これらの中でも、耐燃性、耐湿性、電気特性、硬化性、保存安定性等のバランスの点からフェノール樹脂系硬化剤が好ましい。フェノール樹脂系硬化剤は、一分子内にフェノール性水酸基を2個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造を特に限定するものではないが、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂等のノボラック型樹脂;トリフェノールメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂;テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂;フェニレン骨格および/またはビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレンおよび/またはビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールF等のビスフェノール化合物等が挙げられ、これらは1種類を単独で用いても2種類以上を併用してもよい。これらのうち、硬化性の点から水酸基当量は90g/eq以上、250g/eq以下のものが好ましい。
 このような他の硬化剤を併用する場合において、一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、少なくとも一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する、フェノール樹脂(A)の配合割合としては、全硬化剤に対して、15質量%以上であることが好ましく、25質量%以上であることがより好ましく、35質量%以上であることが特に好ましい。配合割合が上記範囲内であると、良好な流動性と硬化性を保持しつつ、耐燃性、耐半田性を向上させる効果を得ることができる。また流動性、硬化性、及び耐燃性を両立させる観点から、100質量%であってもよい。
 硬化剤全体の配合割合の下限値については、特に限定されないが、全樹脂組成物中に、0.8質量%以上であることが好ましく1.5質量%以上であることがより好ましい。配合割合の下限値が上記範囲内であると、充分な流動性を得ることができる。また、硬化剤全体の配合割合の上限値についても、特に限定されないが、全樹脂組成物中に、10質量%以下であることが好ましく、8質量%以下であることがより好ましい。配合割合の上限値が上記範囲内であると、良好な耐半田性を得ることができる。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いられるエポキシ樹脂(B)としては、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、アントラセンジオール型エポキシ樹脂等の結晶性エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の多官能エポキシ樹脂;フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、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;メトキシナフタレン骨格を有するノボラック型エポキシ樹脂;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が、これらに限定されるものではない。これらのエポキシ樹脂は、得られる半導体封止用樹脂組成物の耐湿信頼性の観点から、イオン性不純物であるNaイオンやClイオンを極力含まないことが好ましい。また、半導体樹脂組成物の硬化性の観点から、エポキシ樹脂(B)のエポキシ当量は、100g/eq以上、500g/eq以下であることが好ましい。
 さらにその中でも、流動性の観点ではビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂等が好ましく、耐半田性の観点ではフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、メトキシナフタレン骨格を有するノボラック型エポキシ樹脂等が好ましい。また、片面封止型の半導体装置における低反り性の観点ではトリフェノールメタン型エポキシ樹脂、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、アントラセンジオール型エポキシ樹脂等が好ましい。このようなエポキシ樹脂(B)であれば、後述する実施例で示すように、本発明のフェノール樹脂(A)と組み合わせて用いることにより、流動性を向上させつつ、ハンドリング性、耐半田性、耐燃性及び連続成形性のバランスが安定的に良好となる作用効果が得られる。
 なお、フェノール樹脂(A)とエポキシ樹脂(B)とは、全エポキシ樹脂(B)のエポキシ基数(EP)と、全フェノール樹脂(A)のフェノール性水酸基数(OH)との当量比(EP)/(OH)が、0.8以上、1.3以下となるように配合することが好ましい。当量比が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物を成形する際、十分な硬化特性を得ることができる。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いられる無機充填剤(C)としては、当該分野で一般的に用いられる無機充填剤(C)を使用することができる。例えば、溶融シリカ、球状シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミ等が挙げられる。無機充填剤(C)の粒径は、金型キャビティへの充填性の観点から、0.01μm以上、150μm以下であることが望ましい。
 半導体封止用樹脂組成物中の無機充填剤(C)の量は、半導体封止用樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは83質量%以上であり、さらに好ましくは86質量%以上である。下限値が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物の硬化に伴う吸湿量の増加や、強度の低下が低減でき、したがって良好な耐半田クラック性を有する硬化物を得ることができる。また、半導体封止用樹脂組成物中の無機充填剤(C)の量は、半導体封止用樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは93質量%以下であり、より好ましくは91質量%以下であり、さらに好ましくは90質量%以下である。上限値が上記範囲内であると、得られる樹脂組成物は良好な流動性を有するとともに、良好な成形性を備える。
 なお、後述する、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物や、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、三酸化アンチモン等の無機系難燃剤を用いる場合には、これらの無機系難燃剤と上記無機充填剤(C)の合計量を上記範囲内とすることが望ましい。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物は、硬化促進剤(D)を含んでもよい。硬化促進剤(D)は、エポキシ樹脂(B)のエポキシ基とフェノール樹脂(A)の水酸基との反応を促進するものであればよく、一般に使用される硬化促進剤を用いることができる。具体例としては、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物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の窒素原子含有化合物が挙げられる。これらのうち、硬化性の観点からはリン原子含有化合物が好ましく、流動性と硬化性のバランスの観点からは、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触媒がより好ましい。流動性という点を考慮するとテトラ置換ホスホニウム化合物が特に好ましく、また樹脂組成物の硬化物熱時低弾性率という点を考慮するとホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物が特に好ましく、また潜伏的硬化性という点を考慮すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が特に好ましい。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物で用いることができる有機ホスフィンとしては、例えばエチルホスフィン、フェニルホスフィン等の第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。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物で用いることができるテトラ置換ホスホニウム化合物としては、例えば下記一般式(6)で表される化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 一般式(6)において、Pはリン原子を表し、R15、R16、R17およびR18は、それぞれ独立して芳香族基またはアルキル基を表し、Aはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸のアニオンを表し、AHはヒドロキシル基、カルボキシル基、チオール基から選ばれる官能基のいずれかを芳香環に少なくとも1つ有する芳香族有機酸を表し、xおよびyは1~3の整数であり、zは0~3の整数であり、かつx=yである。
 一般式(6)で表される化合物は、例えば以下のようにして得られるがこれに限定されるものではない。まず、テトラ置換ホスホニウムハライドと芳香族有機酸と塩基を有機溶剤に混ぜ均一に混合し、その溶液系内に芳香族有機酸アニオンを発生させる。次いで水を加えると、一般式(6)で表される化合物を沈殿させることができる。一般式(6)で表される化合物において、合成時の収得率と硬化促進効果のバランスに優れるという観点では、リン原子に結合するR15、R16、R17およびR18がフェニル基であり、かつAHはヒドロキシル基を芳香環に有する化合物、すなわちフェノール化合物であり、かつAは該フェノール化合物のアニオンであるのが好ましい。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物で用いることができるホスホベタイン化合物としては、例えば下記一般式(7)で表される化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 一般式(7)において、X1は炭素数1~3のアルキル基を表し、Y1はヒドロキシル基を表し、fは0~5の整数であり、gは0~3の整数である。
 一般式(7)で表される化合物は、例えば以下のようにして得られる。まず、第三ホスフィンであるトリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩とを接触させ、トリ芳香族置換ホスフィンとジアゾニウム塩が有するジアゾニウム基とを置換させる工程を経て得られる。しかしこれに限定されるものではない。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物で用いることができるホスフィン化合物とキノン化合物との付加物としては、例えば下記一般式(8)で表される化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 一般式(8)において、Pはリン原子を表し、R19、R20およびR21は、互いに独立して、炭素数1~12のアルキル基または炭素数6~12のアリール基を表し、R22、R23およびR24は、互いに独立して、水素原子または炭素数1~12の炭化水素基を表し、R22とR23は互いに結合して環を形成していてもよい。
 ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるホスフィン化合物としては、例えばトリフェニルホスフィン、トリス(アルキルフェニル)ホスフィン、トリス(アルコキシフェニル)ホスフィン、トリナフチルホスフィン、トリス(ベンジル)ホスフィン等の芳香環に無置換またはアルキル基、アルコキシル基等の置換基が存在するものが好ましく、アルキル基、アルコキシル基等の置換基としては1~6の炭素数を有するものが挙げられる。入手しやすさの観点からはトリフェニルホスフィンが好ましい。
 またホスフィン化合物とキノン化合物との付加物に用いるキノン化合物としては、o-ベンゾキノン、p-ベンゾキノン、アントラキノン類が挙げられ、中でもp-ベンゾキノンが保存安定性の点から好ましい。
 ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物の製造方法としては、有機第三ホスフィンとベンゾキノン類の両者が溶解することができる溶媒中で接触、混合させることにより付加物を得ることができる。溶媒としてはアセトンやメチルエチルケトン等のケトン類で付加物への溶解性が低いものがよい。しかしこれに限定されるものではない。
 一般式(8)で表される化合物において、リン原子に結合するR19、R20およびR21がフェニル基であり、かつR22、R23およびR24が水素原子である化合物、すなわち1,4-ベンゾキノンとトリフェニルホスフィンを付加させた化合物が樹脂組成物の硬化物の熱時弾性率を低下させる点で好ましい。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物で用いることができるホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物としては、例えば下記式(9)で表される化合物等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 一般式(9)において、Pはリン原子を表し、Siは珪素原子を表す。R25、R26、R27およびR28は、互いに独立して、芳香環または複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基を表し、X2は、基Y2およびY3と結合する有機基である。X3は、基Y4およびY5と結合する有機基である。Y2およびY3は、プロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基Y2およびY3が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。Y4およびY5はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基を表し、同一分子内の基Y4およびY5が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。X2、およびX3は互いに同一であっても異なっていてもよく、Y2、Y3、Y4、およびY5は互いに同一であっても異なっていてもよい。Z1は芳香環または複素環を有する有機基、あるいは脂肪族基である。
 一般式(9)において、R25、R26、R27およびR28としては、例えば、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ナフチル基、ヒドロキシナフチル基、ベンジル基、メチル基、エチル基、n-ブチル基、n-オクチル基およびシクロヘキシル基等が挙げられ、これらの中でも、フェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基等の置換基を有する芳香族基もしくは無置換の芳香族基がより好ましい。
 また、一般式(9)において、X2は、Y2およびY3と結合する有機基である。同様に、X3は、基Y4およびY5と結合する有機基である。Y2およびY3はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y2およびY3が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。同様にY4およびY5はプロトン供与性基がプロトンを放出してなる基であり、同一分子内の基Y4およびY5が珪素原子と結合してキレート構造を形成するものである。基X2およびX3は互いに同一であっても異なっていてもよく、基Y2、Y3、Y4、およびY5は互いに同一であっても異なっていてもよい。このような一般式(9)中の-Y2-X2-Y3-、およびY4-X3-Y5-で表される基は、プロトン供与体が、プロトンを2個放出してなる基で構成されるものであり、プロトン供与体としては、例えば、カテコール、ピロガロール、1,2-ジヒドロキシナフタレン、2,3-ジヒドロキシナフタレン、2,2'-ビフェノール、1,1'-ビ-2-ナフトール、サリチル酸、1-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸、3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸、クロラニル酸、タンニン酸、2-ヒドロキシベンジルアルコール、1,2-シクロヘキサンジオール、1,2-プロパンジオールおよびグリセリン等が挙げられる。これらの中でも、原料入手の容易さと硬化促進効果のバランスという観点では、カテコール、1,2-ジヒドロキシナフタレン、2,3-ジヒドロキシナフタレンがより好ましい。
 また、一般式(9)中のZ1は、芳香環または複素環を有する有機基または脂肪族基を表し、これらの具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基およびオクチル基等の脂肪族炭化水素基や、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基およびビフェニル基等の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシプロピル基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基およびビニル基等の反応性置換基などが挙げられるが、これらの中でも、メチル基、エチル基、フェニル基、ナフチル基およびビフェニル基が熱安定性の面から、より好ましい。
 ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物の製造方法としては、メタノールを入れたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン等のシラン化合物、2,3-ジヒドロキシナフタレン等のプロトン供与体を加えて溶かし、次に室温攪拌下ナトリウムメトキシド-メタノール溶液を滴下する。さらにそこへ予め用意したテトラフェニルホスホニウムブロマイド等のテトラ置換ホスホニウムハライドをメタノールに溶かした溶液を室温攪拌下滴下すると結晶が析出する。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥すると、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物が得られる。しかし、これに限定されるものではない。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いることができる硬化促進剤(D)の配合割合の下限値は、全樹脂組成物中0.1質量%以上であることが好ましい。硬化促進剤(D)の配合割合の下限値が上記範囲内であると、充分な硬化性を得ることができる。また、硬化促進剤(D)の配合割合の上限値は、全樹脂組成物中1質量%以下であることが好ましい。硬化促進剤(D)の配合割合の上限値が上記範囲内であると、充分な流動性を得ることができる。
 本発明では、さらに芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物(E)(以下、化合物(E)とする)を用いることができる。芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物(E)は、これを用いることにより、フェノール樹脂(A)とエポキシ樹脂(B)との架橋反応を促進させる硬化促進剤として、潜伏性を有しないリン原子含有硬化促進剤を用いた場合であっても、樹脂組成物の溶融混練中での反応を抑えることができ、安定して樹脂組成物を得ることができる。また、化合物(E)は、樹脂組成物の溶融粘度を下げ、流動性を向上させる効果も有するものである。化合物(E)としては、下記一般式(10)で表される単環式化合物、または下記一般式(11)で表される多環式化合物等を用いることができ、これらの化合物は水酸基以外の置換基を有していてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 一般式(10)において、R29およびR33のいずれか一方が水酸基であり、一方が水酸基の場合、他方は水素原子、水酸基または水酸基以外の置換基であり、R30、R31およびR32は、互いに独立して、水素原子、水酸基または水酸基以外の置換基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
一般式(11)において、R35およびR41のいずれか一方が水酸基であり、一方が水酸基の場合、他方は水素原子、水酸基または水酸基以外の置換基であり、R36、R37、R38、R39およびR40は、互いに独立して、水素原子、水酸基または水酸基以外の置換基である。
 一般式(10)で表される単環式化合物の具体例としては、例えば、カテコール、ピロガロール、没食子酸、没食子酸エステルまたはこれらの誘導体が挙げられる。また、一般式(11)で表される多環式化合物の具体例としては、例えば、1,2-ジヒドロキシナフタレン、2,3-ジヒドロキシナフタレンおよびこれらの誘導体が挙げられる。これらのうち、流動性と硬化性の制御のしやすさから、芳香環を構成する2個の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物が好ましい。また、混練工程での揮発を考慮した場合、母核は低揮発性で秤量安定性の高いナフタレン環である化合物とすることがより好ましい。この場合、化合物(E)を、具体的には、例えば、1,2-ジヒドロキシナフタレン、2,3-ジヒドロキシナフタレンおよびその誘導体等のナフタレン環を有する化合物とすることができる。これらの化合物(E)は1種類を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 かかる化合物(E)の配合割合の下限値は、全樹脂組成物中に0.01質量%以上であることが好ましく、より好ましくは0.03質量%以上、特に好ましくは0.05質量%以上である。化合物(E)の配合割合の下限値が上記範囲内であると、樹脂組成物の充分な低粘度化と流動性向上効果を得ることができる。また、化合物(E)の配合割合の上限値は、全樹脂組成物中に1質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.8質量%以下、特に好ましくは0.5質量%以下である。化合物(E)の配合割合の上限値が上記範囲内であると、樹脂組成物の硬化性の低下や硬化物物性の低下を引き起こす恐れが少ない。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物においては、エポキシ樹脂(B)と無機充填剤(C)との密着性を向上させるため、カップリング剤(F)を用いることができる。カップリング剤(F)としては、たとえば、シランカップリング剤等の密着助剤を添加することができる。その例としては特に限定されないが、エポキシシラン、アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン等が挙げられ、エポキシ樹脂と無機充填剤との間で反応し、エポキシ樹脂と無機充填剤の界面強度を向上させるものであればよい。また、シランカップリング剤は、前述の化合物(E)と併用することで、樹脂組成物の溶融粘度を下げ、流動性を向上させるという化合物(E)の効果を高めることもできるものである。
 エポキシシランとしては、例えば、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β-(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。また、アミノシランとしては、例えば、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-フェニルγ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニルγ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-6-(アミノヘキシル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(3-(トリメトキシシリルプロピル)-1,3-ベンゼンジメタナン等が挙げられる。また、ウレイドシランとしては、例えば、γ-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられる。また、メルカプトシランとしては、例えば、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらのシランカップリング剤は1種類を単独で用いても2種類以上を併用してもよい。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物に用いることができるシランカップリング剤等の密着助剤の配合割合の下限値としては、全樹脂組成物中0.01質量%以上が好ましく、より好ましくは0.05質量%以上、特に好ましくは0.1質量%以上である。シランカップリング剤等の密着助剤の配合割合の下限値が上記範囲内であれば、エポキシ樹脂と無機充填剤との界面強度が低下することがなく、半導体装置における良好な耐半田クラック性を得ることができる。また、シランカップリング剤等の密着助剤の配合割合の上限値としては、全樹脂組成物中1質量%以下が好ましく、より好ましくは0.8質量%以下、特に好ましくは0.6質量%以下である。シランカップリング剤等の密着助剤の配合割合の上限値が上記範囲内であれば、エポキシ樹脂と無機充填剤との界面強度が低下することがなく、半導体装置における良好な耐半田クラック性を得ることができる。また、シランカップリング剤等の密着助剤の配合割合が上記範囲内であれば、樹脂組成物の硬化物の吸水性が増大することがなく、半導体装置における良好な耐半田クラック性を得ることができる。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物では、前述した成分以外に、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン等の着色剤;カルナバワックス等の天然ワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス、ステアリン酸やステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸およびその金属塩類若しくはパラフィン等の離型剤;シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力添加剤;酸化ビスマス水和物等の無機イオン交換体;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物や、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、フォスファゼン、三酸化アンチモン等の無機系難燃剤等の添加剤を適宜配合してもよい。
 本発明の半導体封止用樹脂組成物は、フェノール樹脂(A)、エポキシ樹脂(B)および無機充填剤(C)、ならびに上述のその他の添加剤等を、例えば、ミキサー等を用いて常温で均一に混合し、その後、必要に応じて、加熱ロール、ニーダーまたは押出機等の混練機を用いて溶融混練し、続いて必要に応じて冷却、粉砕することにより、所望の分散度や流動性等に調整することができる。
 次に、本発明の半導体装置について説明する。本発明の半導体封止用樹脂組成物を用いて半導体装置を製造する方法としては、例えば、半導体素子を搭載したリードフレームまたは回路基板等を金型キャビティ内に設置した後、半導体封止用樹脂組成物をトランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成型方法で成形、硬化させることにより、この半導体素子を封止する方法が挙げられる。
 封止される半導体素子としては、例えば、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード、固体撮像素子等が挙げられるが、これらに限定されない。
 得られる半導体装置の形態としては、例えば、デュアル・インライン・パッケージ(DIP)、プラスチック・リード付きチップ・キャリヤ(PLCC)、クワッド・フラット・パッケージ(QFP)、ロー・プロファイル・クワッド・フラット・パッケージ(LQFP)、スモール・アウトライン・パッケージ(SOP)、スモール・アウトライン・Jリード・パッケージ(SOJ)、薄型スモール・アウトライン・パッケージ(TSOP)、薄型クワッド・フラット・パッケージ(TQFP)、テープ・キャリア・パッケージ(TCP)、ボール・グリッド・アレイ(BGA)、チップ・サイズ・パッケージ(CSP)等が挙げられるが、これらに限定されない。
 半導体封止用樹脂組成物のトランスファーモールドなどの成形方法により半導体素子が封止された半導体装置は、そのまま、或いは80℃から200℃程度の温度で、10分から10時間程度の時間をかけてこの樹脂組成物を完全硬化させた後、電子機器等に搭載される。
 図1は、本発明に係る半導体封止用樹脂組成物を用いた半導体装置の一例について、断面構造を示した図である。ダイパッド3上に、ダイボンド材硬化体2を介して半導体素子1が固定されている。半導体素子1の電極パッドとリードフレーム5との間は金線4によって接続されている。半導体素子1は、半導体封止用樹脂組成物の硬化体6によって封止されている。
 以下、本発明を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。以下に記載の各成分の配合量は、特に記載しない限り、質量部とする。
(フェノール樹脂)
 フェノール樹脂1:フェノール(関東化学製特級試薬、フェノール、融点40.9℃、分子量94、純度99.3%)100質量部、p-キシリレングリコール(東京化成工業製p-キシリレングリコール、融点118℃、分子量138、純度98%)34.5質量部、およびp-トルエンスルホン酸一水和物(和光純薬工業製p-トルエンスルホン酸、分子量190、純度99%)0.5質量部をセパラブルフラスコに秤量し、窒素置換しながら加熱し、溶融の開始に併せて攪拌を開始した。系内が150℃に達したのを確認してから、ホルムアルデヒド37%水溶液(和光純薬工業製ホルマリン37%)13.5質量部を30分かけて添加した。系内の温度を145℃から155℃の範囲を維持しながら90分間反応させた後、系内へ1,3,5-トリメチルベンゼン(東京化成工業製鹿特級試薬、沸点165℃、分子量120、純度99%)22.5質量部を30分かけて添加しながら、反応系の温度を下げ、120℃~130℃の範囲を維持しながら、さらに240分間反応させた。上記のホルムアルデヒドの添加開始から反応終了までの間、反応によって系内に発生、または、ホルマリン添加に伴い系内に混入した水分については、窒素気流によって系外へ排出した。反応終了後、150℃2mmHgの減圧条件で未反応成分を留去し、ついでトルエン200質量部を添加し、均一溶解させた後、分液漏斗に移し、蒸留水150質量部を加えて振とうした後に、水層を棄却する操作(水洗)を洗浄水が中性になるまで繰り返し行った後、油層を125℃減圧処理することによってトルエン、残留未反応成分などの揮発成分を留去し、下記式(12)、式(13)および式(14)で表される重合体の混合物であるフェノール樹脂1(水酸基当量159、軟化点67℃、150℃におけるICI粘度0.65dPa・s)を得た。得られたフェノール樹脂1の、GPC分析とFD-MS分析を行った結果、下記式(12)、式(13)および式(14)で表される重合体の質量比は、それぞれ、63.2質量%、34.6質量%、2.2質量%であり、下記式(12)、式(13)および式(14)におけるa1~a3、b1~b3の平均値は、a1=1.04、a2=0.94、a3=1.45、b1=0.92、b2=0.79、b3=0.60であった。フェノール樹脂1のGPCチャートを図2に、FD-MSチャートを図3に示す。
 なお、a1~a3、b1~b3の平均値の測定は、以下のようにして求めた。まず、フェノール樹脂1のGPC分析(面積法)により、同数の芳香環を有する各核体の質量比を算出した。次いでFD-MS分析を行ない、得られた分子量ピーク強度が、各核体中の式(12)、式(13)および式(14)の各化合物の質量比に比例するとして、各化合物の質量比を算出した。また得られた分子量から、各a1~a3、およびb1~b3の平均値を求めた。
 フェノール樹脂1のGPC測定は、次の条件で行った。フェノール樹脂1の試料20mgに溶剤テトラヒドロフラン(THF)を6ml加えて十分溶解しGPC測定に供した。GPCシステムは、WATERS社製モジュールW2695、東ソー株式会社製のTSK GUARDCOLUMN HHR-L(径6.0mm、管長40mm、ガードカラム)、東ソー株式会社製のTSK-GEL GMHHR-L(径7.8mm、管長30mm、ポリスチレンジェルカラム)2本、WATERS社製示差屈折率(RI)検出器W2414を直列に接続したものを用いた。ポンプの流速は0.5ml/分、カラム及び示差屈折率計内温度を40℃とし、測定溶液を100μlインジェクターより注入して測定を行った。
 フェノール樹脂1のFD-MS測定は次の条件で行なった。フェノール樹脂1の試料10mgに溶剤ジメチルスルホキシド(DMSO)1gを加えて十分溶解したのち、FDエミッターに塗布の後、測定に供した。FD-MSシステムは、イオン化部に日本電子株式会社製のMS-FD15Aを、検出器に日本電子株式会社製のMS-700機種名二重収束型質量分析装置とを接続して用い、検出質量範囲(m/z)50~2000にて測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 フェノール樹脂2:フェノール樹脂1の合成において、p-キシリレングリコール(東京化成工業製p-キシリレングリコール、融点118℃、分子量138、純度98%)39.4質量部、ホルムアルデヒド37%水溶液(和光純薬工業製ホルマリン37%)12.5質量部、1,3,5-トリメチルベンゼンの代わりに1,2,4-トリメチルベンゼン(東京化成工業製鹿特級試薬、沸点170℃、分子量120、純度99%)として、他の操作はフェノール樹脂1と同様の操作を行い、式(15)、式(16)および式(17)で表される重合体の混合物であるフェノール樹脂2(水酸基当量166、軟化点68℃、150℃におけるICI粘度0.75dPa・s)を得た。フェノール樹脂1と同様にして、得られたフェノール樹脂2のGPC分析とFD-MS分析を行った結果、下記式(15)、式(16)および式(17)で表される重合体の質量比は、それぞれ、61.4質量%、35.9質量%、2.7質量%であり、下記式(15)、式(16)および式(17)におけるa4~a6、b4~b6の平均値は、a4=0.98、a5=0.91、a6=1.40、b4=0.80、b5=0.68、b6=0.65であった。フェノール樹脂2のGPCチャートを図4に、FD-MSチャートを図5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 さらに、フェノール樹脂1およびフェノール樹脂2のFD-MS分析およびGPC分析の結果を、以下の表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 フェノール樹脂3:フェノールノボラック樹脂(住友ベークライト株式会社製、PR-HF-3、水酸基当量104、軟化点80℃、150℃におけるICI粘度1.08dPa・s)。
 フェノール樹脂4:フェノールアラルキル樹脂(三井化学株式会社製、XLC-4L、水酸基当量168、軟化点62℃、150℃におけるICI粘度0.76dPa・s)。
 フェノール樹脂5:フェノール樹脂1の合成において、p-キシリレングリコール(東京化成工業製p-キシリレングリコール、融点118℃、分子量138、純度98%)29.4質量部、ホルムアルデヒド37%水溶液(和光純薬工業製ホルマリン37%)11.5質量部、1,3,5-トリメチルベンゼン(東京化成工業製鹿特級試薬、沸点165℃、分子量120、純度99%)0質量部として他の操作はフェノール樹脂1と同様の操作を行い、式(18)で表されるフェノール樹脂5(水酸基当量143、軟化点77℃、150℃におけるICI粘度1.0dPa・s)を得た。フェノール樹脂1と同様にして、得られたフェノール樹脂5のGPC分析とFD-MS分析を行った結果、a7、b7の平均値は、a7=1.79、b7=1.20であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 フェノール樹脂6:フェノール(関東化学製特級試薬、フェノール、融点40.9℃、分子量94、純度99.3%)100質量部、キシレンホルムアルデヒド樹脂(フドー株式会社製、ニカノールLLL、平均分子量分子量340)67.7質量部、p-トルエンスルホン酸一水和物(和光純薬工業製p-トルエンスルホン酸・分子量190、純度99%)0.03質量部とをセパラブルフラスコに秤量し、窒素置換しながら加熱し、溶融の開始に併せて攪拌を開始する。系内が110℃に達したのを確認してから1時間反応させた後に、ホルムアルデヒド37%水溶液(和光純薬工業製ホルマリン37%)48.8質量部と蓚酸0.5質量部を30分かけて添加した。ついで系内の温度を100℃から110℃の範囲を維持しながら120分間反応させた。反応終了までの間、反応によって系内に発生、または、ホルマリン添加に伴い系内に混入した水分については、窒素気流によって系外へ排出した。反応終了後、160℃2mmHgの減圧条件で未反応成分を留去し、ついでトルエン200質量部を添加し、均一溶解させた後、分液漏斗に移し、蒸留水150質量部を加えて振とうした後に、水層を棄却する操作(水洗)を洗浄水が中性になるまで繰り返し行った後、油層を125℃減圧処理することによってトルエン、残留未反応成分などの揮発成分を留去し、下記式(19)で表されるフェノール樹脂6(水酸基当量167、軟化点86℃、150℃におけるICI粘度2.1dPa・s)を得た。フェノール樹脂1と同様にして、得られたフェノール樹脂6のGPC分析とFD-MS分析を行った結果、a8、b9の平均値は、a8=1.51、b8=1.40であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 フェノール樹脂7:セパラブルフラスコに撹拌装置、温度計、還流冷却器、窒素導入口を装着し、m-キシレン(関東化学株式会社製特級試薬、m-キシレン、沸点139℃、分子量106、純度99.4%)100質量部、20質量%水酸化ナトリウム198質量部を秤量した後、窒素置換しながら加熱を開始した。系内の温度が50~60℃の温度範囲を維持しながら30分間攪拌し、10℃に冷却した後、パラホルムアルデヒド(関東化学株式会社製特級試薬、パラホルムアルデヒド、分子量106、純度90%、粒状に粉砕したもの)47.2質量部を一気に加え、攪拌しながら2時間反応させた後、38質量%塩酸水溶液100質量部を徐々に添加することにより系内を中和し、メチロール化物を含む中間体を得た。なお、反応開始から中和終了まで、系内の温度は10~15℃の範囲となるよう温度制御操作を行った。この中間体にさらに、フェノール(関東化学株式会社製特級試薬、フェノール、融点40.9℃、分子量94、純度99.3%)847質量部、α,α´-ジクロロ-p-キシレン(東京化成工業株式会社製試薬、融点100℃、分子量175、純度98%)343質量部を加え、窒素置換及び攪拌を行いながら加熱し、系内温度を110~120℃の範囲に維持しながら5時間反応させた。上記の反応によって系内に発生した塩酸ガスは、窒素気流によって系外へ排出した。反応終了後、150℃2mmHgの減圧条件で未反応成分と水分を留去した。ついでトルエン200質量部を添加し、均一溶解させた後、分液漏斗に移し、蒸留水150質量部を加えて振とうした後に、水層を棄却する操作(水洗)を洗浄水が中性になるまで繰り返し行った後、油層を125℃減圧処理することによってトルエン、残留未反応成分などの揮発成分を留去し、下記式(44)で表されるフェノール樹脂7(式(44)におけるpが0~20の整数、qが0~20の整数、rが0~20の整数である重合体の混合物であって、p、q、rの平均値は、それぞれ1.7、0.3、0.6である。水酸基当量175、軟化点64℃、150℃におけるICI粘度0.47dPa・s。)を得た。得られたフェノール樹脂7のGPCチャートを図6に、FD-MSチャートを図9に示す。たとえば、図9のFD-MS分析のm/z=514は、式(44)の(p,q,r)=(1,1,0)、左末端が水素原子、右末端がヒドロキシフェニル基である成分に、m/z=526は、式(44)の(p,q,r)=(1,1,0)、左末端が水素原子、右末端がm-キシレンである成分にそれぞれ相当し、フェノール樹脂7は一般式(31)で表される構造単位及び一般式(32)で表される構造単位とを含む重合体(A1)を含むものであることが確認できた。また、m/z=604は、式(44)の(p,q,r)=(2,0,1)、左末端が水素原子、右末端がm-キシレンである成分に、m/z=632は、式(44)の(p,q,r)=(1,1,1)、左末端が水素原子、右末端がm-キシレンである成分にそれぞれ相当し、フェノール樹脂7は一般式(1)で表される構造単位及び一般式(2)で表される構造単位とを含み、一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する、1又は2以上の成分からなる重合体(A0)をも含むものであることが確認できた。また、ゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で、2核体量は6.8%、FD-MSの相対強度比による測定で、重合体(A1)に該当する重合体の合計量、成分(A2)に該当する重合体の合計量、成分(A3)に該当する重合体の合計量は、相対強度比でそれぞれ、28%、66%、6%であった。また、フェノール樹脂7全体における一般式(31)で表される構造単位の合計の数と、一般式(32)で表される構造単位の合計の数との比は、85/15であった。
 フェノール樹脂8:セパラブルフラスコに撹拌装置、温度計、還流冷却器、窒素導入口を装着し、ホルムアルデヒド37%水溶液(和光純薬工業製ホルマリン37%)116.3質量部、98質量%硫酸37.7質量部、m-キシレン(関東化学製特級試薬、m-キシレン、沸点139℃、分子量106、純度99.4%)100質量部を秤量した後、窒素置換しながら加熱を開始した。系内の温度が90~100℃の温度範囲を維持しながら6時間攪拌し、室温まで冷却した後、20質量%水酸化ナトリウム150質量部を徐々に添加することにより系内を中和した。この反応系に、フェノール839質量部、α,α´-ジクロロ-p-キシレン338質量部を加え、窒素置換及び攪拌を行いながら加熱し、系内温度を110~120℃の範囲に維持しながら5時間反応させた。上記の反応によって系内に発生した塩酸ガスは、窒素気流によって系外へ排出した。反応終了後、150℃2mmHgの減圧条件で未反応成分と水分を留去した。ついでトルエン200質量部を添加し、均一溶解させた後、分液漏斗に移し、蒸留水150質量部を加えて振とうした後に、水層を棄却する操作(水洗)を洗浄水が中性になるまで繰り返し行った後、油層を125℃減圧処理することによってトルエン、残留未反応成分などの揮発成分を留去し、下記式(44)で表されるフェノール樹脂8(式(44)におけるpが0~20の整数、qが0~20の整数、rが0~20の整数である重合体の混合物であって、p、q、rの平均値は、それぞれ1.8、0.3、0.6である。水酸基当量180、軟化点67℃、150℃におけるICI粘度0.60dPa・s。)を得た。得られたフェノール樹脂8のGPCチャートを図7に、FD-MSチャートを図10に示す。たとえば、図10のFD-MS分析のm/z=514は、式(14)の(p,q,r)=(1,1,0)、左末端が水素原子、右末端がヒドロキシフェニル基である成分に、m/z=526は、式(44)の(p,q,r)=(1,1,0)、左末端が水素原子、右末端がm-キシレンである成分に相当し、フェノール樹脂8は一般式(31)で表される構造単位及び一般式(32)で表される構造単位とを含む重合体(A1)を含むものであることが確認できた。また、m/z=604は、式(44)の(p,q,r)=(2,0,1)、左末端が水素原子、右末端がm-キシレンである成分に、m/z=632は、式(44)の(p,q,r)=(1,1,1)、左末端が水素原子、右末端がm-キシレンである成分にそれぞれ相当し、フェノール樹脂7は一般式(1)で表される構造単位及び一般式(2)で表される構造単位とを含み、一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する、1又は2以上の成分からなる重合体(A0)をも含むものであることが確認できた。また、ゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で、2核体量は6.6%、FD-MSの相対強度比による測定で、重合体(A1)に該当する重合体の合計量、成分(A2)に該当する重合体の合計量、成分(A3)に該当する重合体の合計量は、相対強度比でそれぞれ、30%、64%、6%であった。また、フェノール樹脂8全体における一般式(31)で表される構造単位の合計の数と、一般式(32)で表される構造単位の合計の数との比は、85/15であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 フェノール樹脂9:フェノール樹脂7の合成において、m-キシレンに替わり、1,3,5-トリメチルベンゼン(東京化成工業株式会社製鹿特級試薬、沸点165℃、分子量120、純度99%)100質量部、20質量%水酸化ナトリウムの配合量を175質量部パラホルムアルデヒドの配合量を66.7質量部、フェノールの配合量を1372質量部、α,α´-ジクロロ-p-キシレンの配合量を620質量部、に変更した以外は、フェノール樹脂7と同様の合成操作を行い、下記式(46)で表されるフェノール樹脂9(式(46)におけるuが0~20の整数、vが0~20の整数、wが0~20の整数である重合体の混合物であって、u、v、wの平均値は、それぞれ1.9、0.1、0.9である。水酸基当量164、軟化点68℃、150℃におけるICI粘度0.65dPa・s。)を得た。得られたフェノール樹脂9のGPCチャートを図8に、FD-MSチャートを図11に示す。たとえば、図11のFD-MS分析のm/z=528は、式(44)の(u,v,w)=(1,1,0)、左末端が水素原子、右末端がヒドロキシフェニル基である成分に相当し、フェノール樹脂9は一般式(31)で表される構造単位及び一般式(32)で表される構造単位とを含む重合体(A1)を含むものであることが確認できた。また、m/z=422は、式(44)の(p,q,r)=(1,0,1)、左末端が水素原子、右末端が1,3,5-トリメチルベンゼンである成分に、m/z=618は、式(44)の(p,q,r)=(2,0,1)、左末端が水素原子、右末端が1,3,5-トリメチルベンゼンである成分にそれぞれ相当し、フェノール樹脂9は一般式(1)で表される構造単位及び一般式(2)で表される構造単位とを含み、一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する、1又は2以上の成分からなる重合体(A0)をも含むものであることが確認できた。また、ゲルパーミエーションクロマトグラフの面積法による測定で、2核体量は11%、FD-MSの相対強度比による測定で、重合体(A1)に該当する重合体の合計量、成分(A2)に該当する重合体の合計量、成分(A3)に該当する重合体の合計量、(A1~A3)に該当しない(u=v=0)成分の合計量は、相対強度比でそれぞれ、12%、86%、1%、1%であった。また、フェノール樹脂9全体における一般式(31)で表される構造単位の合計の数と、一般式(32)で表される構造単位の合計の数との比は、94/6であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 フェノール樹脂10:下記式(48)で表されるフェノール樹脂(フドー株式会社製、ザイスターGP-90。水酸基当量197、軟化点86℃、150℃におけるICI粘度3.1dPa・s。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 得られたフェノール樹脂1~10の軟化点およびICI粘度を、以下の表2にまとめる。さらに、これらのフェノール樹脂をブロッキングについて評価した。結果を以下の表2に記載する。
 なお、フェノール樹脂1~10のブロッキング評価は、以下のようにして行った。
内径29mm、高さ10cmのポリプロピレン製の円筒容器内に、予め5℃に冷却した顆粒状のフェノール樹脂を20g入れ、円筒容器内に外形29mm・質量200gのピストンを挿入し、所定温度に設定した恒温槽内で所定時間垂直に立てた状態でフェノール樹脂に荷重を与え、その後に円筒容器を逆さまにしてフェノール樹脂を取り出したとき、もとの顆粒状で容器から容易に取り出すことが出来たものを◎、ピストンの内部形状を保つが手で容易にほぐれる場合は○、ピストンの内部形状のまま手でほぐれない場合は×、樹脂が溶融して取り出すことが出来ない場合を××とした。フェノール樹脂1、2、A,Bは、三井化学製XLC-3Lと比較して、低粘度でありながらブロッキング性に優れる結果であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
(エポキシ樹脂)
 以下のエポキシ樹脂1~9を使用した。
 エポキシ樹脂1:オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、N660、エポキシ当量210、軟化点62℃)。
 エポキシ樹脂2:フェノールアラルキル型エポキシ樹脂(三井化学株式会社製、E-XLC-3L、エポキシ当量238、軟化点52℃)。
 エポキシ樹脂3:ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、NC3000、エポキシ当量276、軟化点58℃)。
 エポキシ樹脂4:ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、HP7200L、エポキシ当量244、軟化点56℃)。
 エポキシ樹脂5:メトキシナフタレン型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、EXA7320、エポキシ当量251、軟化点58℃)。
 エポキシ樹脂6:ビフェニル型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社、YX4000K、エポキシ当量185、軟化点107℃)。
 エポキシ樹脂7:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、YSLV-80XY、エポキシ当量190、軟化点80℃)。
 エポキシ樹脂8:下記式(49)で表されるビスフェノールS型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、YSLV-120TE。エポキシ当量240、軟化点120℃。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 エポキシ樹脂9:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社、YL6810。エポキシ当量172、軟化点45℃。)
 (無機充填剤)
 無機充填剤としては、電気化学工業製溶融球状シリカFB560(平均粒径30μm)100質量部、アドマテックス製合成球状シリカSO-C2(平均粒径0.5μm)6.5質量部、アドマテックス製合成球状シリカSO-C5(平均粒径30μm)7.5質量部のブレンドを使用した。
 (硬化促進剤)
 以下の硬化促進剤1~5を使用した。
 硬化促進剤1:下記式(20)で表される硬化促進剤
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 硬化促進剤2:下記式(21)で表される硬化促進剤
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 硬化促進剤3:下記式(22)で表される硬化促進剤
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 硬化促進剤4:下記式(23)で表される硬化促進剤
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 硬化促進剤5:トリフェニルホスフィン(北興化学工業株式会社製、TPP)
 (化合物E)
 化合物Eとして、下記式(24)で表される化合物(東京化成工業株式会社製、2,3-ナフタレンジオール、純度98%)を使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 (シランカップリング剤)
 以下のシランカップリング剤1~3を使用した。
 シランカップリング剤1:γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、KBM-803)。
 シランカップリング剤2:γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、KBM-403)。
 シランカップリング剤3:N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、KBM-573)。
 (着色剤)
 着色剤として、三菱化学工業株式会社製のカーボンブラック(MA600)を使用した。
 (離型剤)
 離型剤として、日興ファイン株式会社製のカルナバワックス(ニッコウカルナバ、融点83℃)を使用した。
 (難燃剤)
 以下の難燃剤1~2を使用した。
 難燃剤1:水酸化アルミニウム(住友化学株式会社製、CL310)
 難燃剤2:水酸化マグネシウム・水酸化亜鉛固溶体複合金属水酸化物(タテホ化学工業株式会社製、エコーマグZ-10)
 (半導体封止用樹脂組成物の評価方法)
 スパイラルフロー:低圧トランスファー成形機(コータキ精機株式会社製、KTS-15)を用いて、EMMI-1-66に準じたスパイラルフロー測定用金型に、175℃、注入圧力6.9MPa、保圧時間120秒の条件でエポキシ樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。スパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい方が、流動性が良好である。単位はcm。
 耐燃性:低圧トランスファー成形機(コータキ精機株式会社製、KTS-30)を用いて、金型温度175℃、注入時間15秒、硬化時間120秒、注入圧力9.8MPaの条件で、エポキシ樹脂組成物を注入成形して、3.2mm厚の耐燃試験片を作製した。得られた試験片について、UL94垂直法の規格に則り耐燃試験を行った。表には、Fmax、ΣFおよび判定後の耐燃ランクを示した。
 ワイヤ流れ率:タブレット化した樹脂組成物を低圧トランスファー成形機にて175℃、6.9MPa、120秒の条件にて、ワイヤ流れ量評価試験用の208ピンQFPパッケージ(寸法;28×28×2.4mm、Cuリードフレーム、テスト素子;9×9mm、ワイヤ;Au、直径1.2mils、長さ約5mm)を各10パッケージ成形し、成形した208ピンQFPパッケージを軟X線透過装置で観察した。ワイヤ流れ率の計算方法としては、1個のパッケージの中で最も流れた(変形した)ワイヤの流れ量を(F)、そのワイヤの長さを(L)として、流れ率=F/L×100(%)を算出し、10パッケージの平均値を示した。なお、ワイヤ流れ量の判定として5%未満を合格、5%以上を不合格とした。
 連続成形性:得られた樹脂組成物を粉末成型プレス機(玉川マシナリー株式会社製、S-20-A)にて、重量15g、サイズφ18mm×高さ約30mmとなるよう調整し、打錠圧力600Paにて打錠してタブレットを得た。得られたタブレットを装填したタブレット供給マガジンを成形装置内部にセットした。成形には、成形装置として低圧トランスファー自動成形機(第一精工株式会社製、GP-ELF)を用いて、金型温度175℃、成形圧力9.8MPa、硬化時間120秒の条件で、樹脂組成物によりシリコンチップ等を封止して80ピンQFP(Cu製リードフレーム、パッケージ外寸:14mm×20mm×2.0mm厚、パッドサイズ:8.0mm×8.0mm、チップサイズ7.0mm×7.0mm×0.35mm厚)を得る成形を、連続で400ショットまで行った。この際、50ショット毎にパッケージの成形状態(未充填の有無)を確認し、最初に未充填が確認できたショット数、また未充填が発生しなかった場合には○印を表の「充填不良」の項に記載した。なお、成形装置内にセットしたマガジン内のタブレットは、実際に成形で使用されるまでの間、成形装置のマガジン内に待機状態にあり、表面温度約30℃で、最大13個垂直に積み上げた状態にあった。成形装置内でのタブレットの供給搬送は、マガジンの最下部より突き上げピンが上昇することで、最上段のタブレットがマガジン上部から押し出され、機械式アームにて持ち上げられて、トランスファー成形用ポットへと搬送される。このとき、マガジン内で待機中にタブレットが上下で固着すると搬送不良が発生する。表の搬送不良の項には、最初に搬送不良が確認できたショット数、また搬送不良が発生しなかった場合には○印を記載した。
 耐半田性試験1:低圧トランスファー成形機(第一精工株式会社製、GP-ELF)を用いて、金型温度180℃、注入圧力7.4MPa、硬化時間120秒間の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入して半導体素子(シリコンチップ)が搭載されたリードフレーム等を封止成形し、80pQFP(Cu製リードフレーム、サイズは14×20mm×厚さ2.00mm、半導体素子は7×7mm×厚さ0.35mm、半導体素子とリードフレームのインナーリード部とは25μm径の金線でボンディングされている。)なる半導体装置を作製した。ポストキュアとして175℃で4時間加熱処理した半導体装置6個を、60℃、相対湿度60%で120時間加湿処理した後、IRリフロー処理(260℃、JEDEC・Level3条件に従う)を行った。これらの半導体装置内部の剥離およびクラックの有無を超音波探傷装置(日立建機ファインテック製、mi-scope10)で観察し、剥離またはクラックのいずれか一方でも発生したものを不良とした。不良半導体装置の個数がn個であるとき、n/6と表示した。
 耐半田性試験2:上述の耐半田性試験1の加湿処理条件を85℃、相対湿度60%で168時間加湿処理としたほかは、耐半田性試験1と同様に試験を実施した。
 耐半田性試験3:上述の耐半田性試験1の加湿処理条件を85℃、相対湿度85%で72時間加湿処理としたほかは、耐半田性試験1と同様に試験を実施した。
(実施例1)
 以下の成分をミキサーを用いて、常温で混合し、80℃~100℃の加熱ロールで溶融混練し、その後冷却し、次いで粉砕して、半導体封止用樹脂組成物を得た。
 フェノール樹脂1      5.45質量部
 エポキシ樹脂1       7.55質量部
 無機充填剤         86質量部
 硬化促進剤1        0.4質量部
 シランカップリング剤1   0.1質量部
 シランカップリング剤2   0.1質量部
 着色剤           0.3質量部
 離型剤           0.1質量部
得られた半導体封止用樹脂組成物を、評価した。評価結果を表3、表4に示す。
(実施例2~14、比較例1~4)
 表3、表4の配合に従い、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を製造し、評価した。評価結果を表3、表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
(実施例15~34、比較例5~9)
 表5~8の配合に従い、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を製造し、評価した。評価結果を表5~8に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 実施例1~14は、一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、少なくとも一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する、フェノール樹脂と、エポキシ樹脂と、無機充填剤とを含む組成物であり、フェノールの種類や配合割合を変更したもの、エポキシ樹脂の種類を変更したもの、或いは、硬化促進剤の種類を変更したものを含むものであるが、いずれにおいても、流動性(スパイラルフロー)、耐燃性及び耐半田性のバランスに優れた結果が得られた。一方、一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、少なくとも一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する、フェノール樹脂を含まない比較例1~4においては、流動性(スパイラルフロー)が低く、耐燃性及び耐半田性も劣る結果となった。
 また、実施例15~33は、式(31)で表される構造単位及び式(32)で表される構造単位とを含む重合体(A1)を含むフェノール樹脂と、エポキシ樹脂と、無機充填剤とを含む組成物であり、フェノール樹脂の構造単位の配合割合を変更したもの、フェノール樹脂以外に他の硬化剤を含むもの、エポキシ樹脂の種類を変更したもの、硬化促進剤の種類を変更したもの、或いは、難燃剤の種類を変更したものを含むものであるが、いずれにおいても、流動性(スパイラルフロー)やワイヤ流れ率、耐燃性、ワイヤ流れ率、連続成形性、耐半田性のバランスに優れた結果が得られた。
 一方、式(31)で表される構造単位は含み、かつ式(32)で表される構造単位を含まないフェノール樹脂4に変更した比較例6、式(32)で表される構造単位は含み、かつ式(31)で表される構造単位を含まないフェノール樹脂6及び10に変更した比較例7及び8、ならびに、フェノール樹脂4とフェノール樹脂6又は10とを併用した比較例9、10においては、流動性(スパイラルフロー)やワイヤ流れ率、耐燃性、連続成形性、耐半田性、のいずれかの項目が十分でなく、特性バランスが劣る結果となった。
 上記の結果のとおり、硬化剤とエポキシ樹脂と無機充填剤とを含む樹脂組成物において、硬化剤として式(31)で表される構造単位及び式(32)で表される構造単位とを含む重合体(A1)を含むフェノール樹脂を用いた場合においてのみ、流動性(スパイラルフロー)やワイヤ流れ率、耐燃性、連続成形性、及び耐半田性、のバランスに優れる結果が得られるものであり、硬化剤として式(31)で表される構造単位のみを有するフェノール樹脂又は式(32)で表される構造単位のみを有するフェノール樹脂を用いた場合、あるいは、それらを併用した場合から予測又は期待できる範疇を超えた顕著な効果となっている。
 本発明に従うと、良好な耐燃性および耐半田性を有するとともに、流動性に優れる半導体封止用樹脂組成物を得ることができる。
 この出願は、日本出願特願2008-200160を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。

Claims (21)

  1.  下記一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、少なくとも一方の末端に、少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する芳香族基を有する、1又は2以上の成分からなる重合体(A0)を含むフェノール樹脂(A)と;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
     (一般式(1)において、R1およびR2は、互いに独立して、水素原子、または炭素数1~6の炭化水素基であり、R3は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、aは、0~3の整数である)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
    (一般式(2)において、R5、R6、R8およびR9は、互いに独立して、水素原子、または炭素数1~6の炭化水素基であり、R4およびR7は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、bは、0~3の整数であり、cは0~4の整数である)
     エポキシ樹脂(B)と、
     無機充填剤(C)と、
    を含む、半導体封止用樹脂組成物。
  2.  前記フェノール樹脂(A)は、下記一般式(31)および一般式(32)で表される構造単位を有する、1又は2以上の成分からなる重合体(A1)を含み、重合体(A0)及び重合体(A1)の前記成分の一部または全部が同じであってもよい、請求項1に記載の半導体封止用樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
    (上記一般式(31)において、R51は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、aは0~3の整数である。R52、R53、R54及びR55は、互いに独立して、水素原子、又は炭素数1~6の炭化水素基である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
    (上記一般式(32)において、R51は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、aは0~3の整数である。R56は、互いに独立して、炭素数1~6の炭化水素基であり、bは1~4の整数である。R57、R58、R59及びR60は、互いに独立して、水素原子、又は炭素数1~6の炭化水素基である。)
  3.  電界脱離質量分析による測定で、重合体(A1)に該当する重合体の相対強度の合計が、前記フェノール樹脂(A)の合計相対強度に対して10%以上、80%以下含まれることを特徴とする請求項2に記載の半導体封止用樹脂組成物。
  4.  前記フェノール樹脂(A)が、一般式(31)で表される構造単位を含み、かつ一般式(32)で表される構造単位を含まない重合体からなる成分(A2)をさらに含むことを特徴とする請求項2または3に記載の半導体封止用樹脂組成物。
  5.  前記フェノール樹脂(A)が、一般式(32)で表される構造単位を含み、一般式(31)で表される構造単位を含まない重合体からなる成分(A3)をさらに含むことを特徴とする請求項2乃至4いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
  6.  前記フェノール樹脂(A)全体における一般式(31)で表される構造単位の合計の数と、一般式(32)で表される構造単位の合計の数との比が30/70~95/5であることを特徴とする請求項2乃至5いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
  7.  一般式(32)で表される構造単位におけるR56がメチル基であり、bが1~3であることを特徴とする請求項2乃至6いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
  8.  少なくとも1つの炭素数1~3のアルキル基を有する前記芳香族基は、トリメチルフェニル基である、請求項1に記載の半導体封止用樹脂組成物。
  9.  前記フェノール樹脂(A)は、下記一般式(3)で表される重合体を含む、請求項1または8に記載の半導体封止用樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
    (一般式(3)において、m1は、平均値で、0.3以上、7以下の数であり、n1は、平均値で、0.3以上、7以下の数である)
  10.  前記フェノール樹脂(A)は、下記一般式(4)で表される重合体を含む、請求項1、9または10いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
    (一般式(4)において、m2は、平均値で、0.3以上、7以下の数であり、n2は、平均値で、0.1以上、4以下の数である)
  11.  前記フェノール樹脂(A)以外の硬化剤をさらに含み、前記フェノール樹脂(A)が全硬化剤中に15質量%以上、100質量%以下含まれることを特徴とする請求項1乃至10いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
  12.  前記エポキシ樹脂(B)が、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、アントラセンジオール型エポキシ樹脂、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、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、フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、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、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、メトキシナフタレン骨格を有するノボラック型エポキシ樹脂、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、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種のエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1乃至11いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
  13.  前記無機充填剤(C)の含有量が80質量%以上、93質量%以下であることを特徴とする請求項1乃至12いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
  14.  硬化促進剤(D)をさらに含む、請求項1乃至13いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
  15.  前記硬化促進剤(D)は、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物およびホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物から選択される少なくとも1種を含む、請求項14に記載の半導体封止用樹脂組成物。
  16.  芳香環を構成する2個以上の隣接する炭素原子にそれぞれ水酸基が結合した化合物(E)をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至15いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
  17.  カップリング剤(F)をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至16いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
  18.  前記カップリング剤(F)が2級アミノ基を有するシランカップリング剤を含むことを特徴とする請求項17に記載の半導体封止用樹脂組成物。
  19.  無機系難燃剤をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至18いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
  20.  前記無機系難燃剤が、金属水酸化物、または複合金属水酸化物を含むことを特徴とする請求項19に記載の半導体封止用樹脂組成物。
  21.  半導体素子を、請求項1乃至20いずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物で封止して得られる、半導体装置。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010140331A1 (ja) * 2009-06-03 2010-12-09 住友ベークライト株式会社 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP2011094028A (ja) * 2009-10-29 2011-05-12 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用樹脂組成物、これを用いる半導体装置及び半導体封止用樹脂組成物の製造方法
JP2011122138A (ja) * 2009-11-16 2011-06-23 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP2011178924A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP2011178923A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP2011236367A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd 封止用樹脂組成物及び電子部品装置
CN103168061A (zh) * 2010-10-19 2013-06-19 住友电木株式会社 密封用树脂组合物和电子部件装置
TWI667746B (zh) * 2018-04-03 2019-08-01 南茂科技股份有限公司 半導體封裝結構及其製造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102558769B (zh) * 2010-12-31 2015-11-25 第一毛织株式会社 用于封装半导体器件的环氧树脂组合物以及由该环氧树脂组合物封装的半导体器件
JP2013023661A (ja) * 2011-07-25 2013-02-04 Nitto Denko Corp 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置
WO2014050789A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 Dic株式会社 エポキシ化合物、その製造方法、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物
KR101518502B1 (ko) 2012-12-26 2015-05-11 제일모직주식회사 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용하여 밀봉된 반도체 소자
WO2014136773A1 (ja) 2013-03-06 2014-09-12 Dic株式会社 エポキシ樹脂組成物、硬化物、放熱材料及び電子部材
CN109735157B (zh) * 2018-12-24 2020-11-03 东南大学 一种防火阻燃涂料用硅氮磷高效无卤阻燃剂及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59105018A (ja) * 1982-12-07 1984-06-18 Toshiba Chem Corp 封止用樹脂組成物
JPH04325517A (ja) * 1991-04-26 1992-11-13 Toray Ind Inc 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JPH05166974A (ja) * 1991-12-13 1993-07-02 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物
JP2001310931A (ja) * 2000-04-27 2001-11-06 Hitachi Chem Co Ltd 封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置
JP2005206725A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004155841A (ja) 2002-11-05 2004-06-03 Kyocera Chemical Corp 封止用樹脂組成物および半導体封止装置
JP2004203911A (ja) 2002-12-24 2004-07-22 Kyocera Chemical Corp 封止用樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置
JP4367023B2 (ja) * 2003-06-24 2009-11-18 日立化成工業株式会社 封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置
US20050267286A1 (en) * 2003-10-20 2005-12-01 Shinya Nakamura Curing accelerator for curing resin, curing resin composition, electronic component device and method for producing phosphine derivative
US7431990B2 (en) * 2004-05-27 2008-10-07 Sumitomo Bakelite Co Resin composition for encapsulating semiconductor chip and semiconductor device therewith
WO2008117522A1 (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. 半導体封止用樹脂組成物およびこれを用いる半導体装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59105018A (ja) * 1982-12-07 1984-06-18 Toshiba Chem Corp 封止用樹脂組成物
JPH04325517A (ja) * 1991-04-26 1992-11-13 Toray Ind Inc 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JPH05166974A (ja) * 1991-12-13 1993-07-02 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物
JP2001310931A (ja) * 2000-04-27 2001-11-06 Hitachi Chem Co Ltd 封止用エポキシ樹脂成形材料及び電子部品装置
JP2005206725A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8883883B2 (en) 2009-06-03 2014-11-11 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Resin composition for encapsulating semiconductor and semiconductor device
CN102449020A (zh) * 2009-06-03 2012-05-09 住友电木株式会社 半导体封装用树脂组合物和半导体装置
JP5708486B2 (ja) * 2009-06-03 2015-04-30 住友ベークライト株式会社 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
WO2010140331A1 (ja) * 2009-06-03 2010-12-09 住友ベークライト株式会社 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
CN102449020B (zh) * 2009-06-03 2014-04-02 住友电木株式会社 半导体封装用树脂组合物和半导体装置
JP2011094028A (ja) * 2009-10-29 2011-05-12 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用樹脂組成物、これを用いる半導体装置及び半導体封止用樹脂組成物の製造方法
JP2011122138A (ja) * 2009-11-16 2011-06-23 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP2011178924A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP2011178923A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用樹脂組成物及び半導体装置
JP2011236367A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd 封止用樹脂組成物及び電子部品装置
US20130289187A1 (en) * 2010-10-19 2013-10-31 Sumitomo Bakelite Company Limited Resin composition for encapsulation and electronic component device
CN103168061A (zh) * 2010-10-19 2013-06-19 住友电木株式会社 密封用树脂组合物和电子部件装置
JP2016065257A (ja) * 2010-10-19 2016-04-28 住友ベークライト株式会社 封止用樹脂組成物及び電子部品装置
JP5920219B2 (ja) * 2010-10-19 2016-05-18 住友ベークライト株式会社 封止用樹脂組成物及び電子部品装置
CN103168061B (zh) * 2010-10-19 2016-08-31 住友电木株式会社 密封用树脂组合物和电子部件装置
KR101803127B1 (ko) * 2010-10-19 2017-11-29 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 밀봉용 수지 조성물 및 전자 부품 장치
TWI667746B (zh) * 2018-04-03 2019-08-01 南茂科技股份有限公司 半導體封裝結構及其製造方法

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