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JP7351080B2 - Semiconductor encapsulant and semiconductor device - Google Patents
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Description

本発明は、半導体封止用樹脂組成物および半導体装置に関する。より詳細には、半導体素子を封止するための材料として使用される樹脂組成物およびこれを用いて作製された半導体装置に関する。 The present invention relates to a resin composition for semiconductor encapsulation and a semiconductor device. More specifically, the present invention relates to a resin composition used as a material for sealing a semiconductor element and a semiconductor device manufactured using the same.

熱硬化性樹脂の一種であるエポキシ樹脂は、その硬化物が優れた耐熱性、電気絶縁性などの特性を有しているため、電気及び電子材料、塗料、接着剤、複合材料など様々な分野に用いられている。特に、電気及び電子材料分野においては、エポキシ樹脂は半導体封止材やプリント基板材料などに用いられている。 Epoxy resin, a type of thermosetting resin, has properties such as excellent heat resistance and electrical insulation properties, so it is used in various fields such as electrical and electronic materials, paints, adhesives, and composite materials. It is used in In particular, in the field of electrical and electronic materials, epoxy resins are used for semiconductor encapsulation materials, printed circuit board materials, and the like.

近年、電子デバイスの高性能化及び軽薄短小化にともない、伝送信号の高周波化が進んでいる。この高周波化にともない、プリント配線板及び半導体封止材に使用する材料に対して、高周波領域での低誘電率化が強く求められている。これらの低誘電率、低誘電正接を実現可能な材料として、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂と塩化ベンゾイルおよびビス(クロロカルボニル)ベンゼンとを反応させて得られる活性エステル化合物をエポキシ樹脂用硬化剤として用いる技術が知られている(たとえば、特許文献1)。 In recent years, as electronic devices have become more sophisticated, lighter, thinner, and smaller, the frequency of transmission signals has been increasing. With this trend towards higher frequencies, there is a strong demand for materials used for printed wiring boards and semiconductor sealing materials to have a lower dielectric constant in the high frequency range. As a material that can achieve these low dielectric constants and low dielectric loss tangents, active ester compounds obtained by reacting dicyclopentadiene type phenolic resin with benzoyl chloride and bis(chlorocarbonyl)benzene are used as curing agents for epoxy resins. A technique is known (for example, Patent Document 1).

特許文献1には、特定の活性エステル化合物を用いたエポキシ樹脂組成物が記載されている。特許文献1には、特定の活性エステル化合物を用いることにより、フェノールノボラック樹脂のような従来型の硬化剤を用いた場合と比較して、誘電率及び誘電正接のより低い樹脂硬化物が得られることが記載されている。 Patent Document 1 describes an epoxy resin composition using a specific active ester compound. Patent Document 1 discloses that by using a specific active ester compound, a cured resin product with a lower dielectric constant and dielectric loss tangent can be obtained than when using a conventional curing agent such as a phenol novolac resin. It is stated that.

特開2004-169021号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-169021

しかしながら、特許文献1に記載のエポキシ樹脂組成物は、昨今の誘電特性を満たすものではなく、また、封止する半導体素子の金属製リードフレーム等のインサート品に対する密着性において十分なものではなかった。 However, the epoxy resin composition described in Patent Document 1 does not satisfy recent dielectric properties, and does not have sufficient adhesion to inserts such as metal lead frames of semiconductor elements to be sealed. .

本発明者は、特定の構造を有する活性エステル樹脂をエポキシ樹脂組成物に配合することにより、その硬化物の誘電率および誘電正接が低く、金属製リードフレーム等のインサート品に対する密着性に優れ、半導体の封止材料として好適に使用できる樹脂組成物が得られること見出し本発明を完成した。 The present inventor has discovered that by blending an active ester resin with a specific structure into an epoxy resin composition, the cured product has a low dielectric constant and dielectric loss tangent, and has excellent adhesion to insert products such as metal lead frames. The present invention was completed based on the finding that a resin composition that can be suitably used as a semiconductor encapsulating material can be obtained.

本発明によれば、
トランスファー成形法または圧縮成形法による半導体の封止に用いられる半導体封止材であって、
当該半導体封止材は、タブレットまたは粉砕物の形態であり、
当該半導体封止材は、半導体封止用樹脂組成物からなり、
前記半導体封止用樹脂組成物は、
エポキシ樹脂と、
活性エステル樹脂と、を含み、
前記活性エステル樹脂は、式(1)で表される構造を有し、

Figure 0007351080000001
式(1)において、
Bは、式(B)で表される構造であり、
Figure 0007351080000002
(式(B)中、Arは、置換または非置換のアリーレン基であり、Yは、単結合、炭素原子数2~6の直鎖または環式のアルキレン基、エーテル結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、スルフィド基、あるいはスルホン基である。)
Aは、脂肪族環状炭化水素基を介して連結された置換または非置換のアリーレン基であり、
Ar'は、置換または非置換のアリール基であり、
kは、繰り返し単位の平均値であり、0.25~3.5の範囲である、
半導体封止が提供される。
According to the invention,
A semiconductor encapsulating material used for encapsulating a semiconductor by a transfer molding method or a compression molding method,
The semiconductor encapsulant is in the form of a tablet or a pulverized product,
The semiconductor encapsulating material is made of a resin composition for semiconductor encapsulation,
The resin composition for semiconductor encapsulation includes:
Epoxy resin and
an active ester resin;
The active ester resin has a structure represented by formula (1),
Figure 0007351080000001
In formula (1),
B is a structure represented by formula (B),
Figure 0007351080000002
(In formula (B), Ar is a substituted or unsubstituted arylene group, and Y is a single bond, a linear or cyclic alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, an ether bond, a carbonyl group, a carbonyloxy group, sulfide group, or sulfone group).
A is a substituted or unsubstituted arylene group connected via an aliphatic cyclic hydrocarbon group,
Ar' is a substituted or unsubstituted aryl group,
k is the average value of the repeating unit and ranges from 0.25 to 3.5,
A semiconductor encapsulant is provided.

また本発明によれば、
基板と、
前記基板上に搭載された半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止材と、を備え、
前記封止材が、上記半導体封止の硬化物からなる、半導体装置が提供される。
Further, according to the present invention,
A substrate and
a semiconductor element mounted on the substrate;
A sealing material for sealing the semiconductor element,
A semiconductor device is provided, in which the encapsulating material is made of a cured product of the semiconductor encapsulating material .

本発明によれば、硬化物の誘電率および誘電正接が低く、金属に対する密着性および成形性に優れた、半導体封止用樹脂組成物、および当該樹脂組成物の硬化物を封止材として含む半導体装置が提供される。 According to the present invention, a resin composition for semiconductor encapsulation, which has a low dielectric constant and dielectric loss tangent of a cured product and has excellent adhesion to metals and moldability, and a cured product of the resin composition is included as a sealant. A semiconductor device is provided.

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。1 is a diagram showing a cross-sectional structure of an example of a semiconductor device using a resin composition for semiconductor encapsulation according to the present invention.

以下、本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態の樹脂組成物は、半導体を封止するための封止材料として使用するための樹脂組成物であり、エポキシ樹脂と活性エステル樹脂とを含む。本実施形態において、活性エステル樹脂は、式(1)で表される構造を有する樹脂である。

Figure 0007351080000003
式(1)において、「B」は、式(B)で表される構造であり、
Figure 0007351080000004
(式(B)中、Arは、置換または非置換のアリーレン基であり、Yは、単結合、炭素原子数2~6の直鎖または環式のアルキレン基、エーテル結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、スルフィド基、あるいはスルホン基である。)
Aは、脂肪族環状炭化水素基を介して連結された置換または非置換のアリーレン基であり、
Ar’は、置換または非置換のアリール基であり、
kは、繰り返し単位の平均値であり、0.25~3.5の範囲である。 Embodiments of the present invention will be described below.
The resin composition of this embodiment is a resin composition for use as a sealing material for sealing a semiconductor, and includes an epoxy resin and an active ester resin. In this embodiment, the active ester resin is a resin having a structure represented by formula (1).
Figure 0007351080000003
In formula (1), "B" is a structure represented by formula (B),
Figure 0007351080000004
(In formula (B), Ar is a substituted or unsubstituted arylene group, and Y is a single bond, a linear or cyclic alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, an ether bond, a carbonyl group, a carbonyloxy group, sulfide group, or sulfone group).
A is a substituted or unsubstituted arylene group connected via an aliphatic cyclic hydrocarbon group,
Ar' is a substituted or unsubstituted aryl group,
k is the average value of repeating units and ranges from 0.25 to 3.5.

本実施形態の樹脂組成物は、特定の活性エステル樹脂を含むことにより、優れた誘電特性を有するとともに、インサート品に対する優れた密着性を有する。 The resin composition of this embodiment has excellent dielectric properties and excellent adhesion to insert products by containing a specific active ester resin.

また、本実施形態の半導体装置は、上述の樹脂組成物の硬化物により半導体素子が封止されていることを特徴とする。これにより、信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。 Further, the semiconductor device of this embodiment is characterized in that a semiconductor element is sealed with a cured product of the above-mentioned resin composition. Thereby, a semiconductor device with excellent reliability can be obtained.

本実施形態の樹脂組成物に用いられるエポキシ樹脂としては、半導体封止用エポキシ樹脂組成物に一般に使用されているものを使用できる。これらの例としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を含むフェノール;クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF等のフェノール類および/またはα-ナフトール、β-ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合または共縮合させて得られるノボラック樹脂をエポキシ化することにより得られるエポキシ樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビスフェノールA/D等のジグリシジルエーテル;アルキル置換または非置換のビフェノールのジグリシジルエーテルであるビフェニル型エポキシ樹脂;フェノール類および/またはナフトール類とジメトキシパラキシレンまたはビス(メトキシメチル)ビフェニルから合成されるフェノールアラルキル樹脂のエポキシ化物;スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、フタル酸、ダイマー酸等の多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂;ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸等のポリアミンとエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエンとフェノ-ル類の共縮合樹脂のエポキシ化物であるジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂;ナフタレン環を有するエポキシ樹脂;トリフェノールメタン型エポキシ樹脂;トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂;テルペン変性エポキシ樹脂;オレフィン結合を過酢酸等の過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹脂;脂環族エポキシ樹脂;およびこれらのエポキシ樹脂をシリコーン、アクリロニトリル、ブタジエン、イソプレン系ゴム、ポリアミド系樹脂等により変性したエポキシ樹脂などが挙げられ、これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the epoxy resin used in the resin composition of this embodiment, those commonly used in epoxy resin compositions for semiconductor encapsulation can be used. Examples of these include phenols, including phenol novolac-type epoxy resins and orthocresol novolac-type epoxy resins; phenols such as cresol, xylenol, resorcinol, catechol, bisphenol A, and bisphenol F; and/or α-naphthol, β-naphthol, Obtained by epoxidizing a novolac resin obtained by condensing or co-condensing naphthols such as dihydroxynaphthalene with a compound having an aldehyde group such as formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, benzaldehyde, or salicylaldehyde under an acidic catalyst. Epoxy resins; diglycidyl ethers such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, and bisphenol A/D; biphenyl-type epoxy resins that are diglycidyl ethers of alkyl-substituted or unsubstituted biphenols; phenols and/or naphthols and dimethoxy para Epoxidized phenolic aralkyl resin synthesized from xylene or bis(methoxymethyl)biphenyl; stilbene type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy obtained by reaction of polybasic acid such as phthalic acid or dimer acid with epichlorohydrin. Resin: Glycidylamine-type epoxy resin obtained by the reaction of polyamines such as diaminodiphenylmethane and isocyanuric acid with epichlorohydrin; Dicyclopentadiene-type epoxy resin, which is an epoxidized product of a co-condensed resin of dicyclopentadiene and phenols; Triphenol methane type epoxy resin; Trimethylolpropane type epoxy resin; Terpene modified epoxy resin; Linear aliphatic epoxy resin obtained by oxidizing olefin bonds with peracid such as peracetic acid; Alicyclic epoxy resin and epoxy resins obtained by modifying these epoxy resins with silicone, acrylonitrile, butadiene, isoprene rubber, polyamide resin, etc., and these may be used alone or in combination of two or more.

本実施形態の樹脂組成物に用いられる活性エステル樹脂は、式(B)で表される活性エステル基を有する。エポキシ樹脂と活性エステル樹脂との硬化反応において、活性エステル樹脂の活性エステル基はエポキシ樹脂のエポキシ基と反応して2級の水酸基を生じる。この2級の水酸基は、活性エステル樹脂のエステル残基により封鎖される。そのため、硬化物の誘電率と誘電正接が低減される。 The active ester resin used in the resin composition of this embodiment has an active ester group represented by formula (B). In the curing reaction between the epoxy resin and the active ester resin, the active ester group of the active ester resin reacts with the epoxy group of the epoxy resin to generate a secondary hydroxyl group. This secondary hydroxyl group is blocked by the ester residue of the active ester resin. Therefore, the dielectric constant and dielectric loss tangent of the cured product are reduced.

一実施形態において、上記式(B)で表される構造は、以下の式(B-1)~式(B-6)から選択される少なくとも1つであることが好ましい。

Figure 0007351080000005
式(B-1)~(B-6)において、
はそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基、フェニル基、アラルキル基の何れかであり、
はそれぞれ独立に炭素原子数1~4のアルキル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基、フェニル基の何れかであり、Xは炭素原子数2~6の直鎖のアルキレン基、エーテル結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、スルフィド基、スルホン基のいずれかであり、
n、pは1~4の整数である。 In one embodiment, the structure represented by the above formula (B) is preferably at least one selected from the following formulas (B-1) to (B-6).
Figure 0007351080000005
In formulas (B-1) to (B-6),
R 1 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or an aralkyl group,
R 2 is each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group, and X is a linear alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, an ether a bond, a carbonyl group, a carbonyloxy group, a sulfide group, or a sulfone group,
n and p are integers from 1 to 4.

上記式(B-1)~(B-6)で表される構造は、いずれも配向性が高い構造であることから、これを含む活性エステル樹脂を用いた場合、得られる樹脂組成物の硬化物は、低誘電率および低誘電正接を有するとともに、金属に対する密着性に優れ、そのため半導体封止材料として好適に用いることができる。中でも、低誘電率および低誘電正接の観点から、式(B-3)または(B-5)で表される構造を有する活性エステル樹脂が好ましく、さらに式(B-3)のXがエーテル結合である構造、または式(B-5)において二つのカルボニルオキシ基が4,4’-位にある構造を有する活性エステル樹脂がより好ましい。また各式中のRはすべて水素原子であることが好ましい。 The structures represented by formulas (B-1) to (B-6) above are all structures with high orientation, so when an active ester resin containing them is used, the resulting resin composition will harden. The material has a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent, and has excellent adhesion to metals, so it can be suitably used as a semiconductor encapsulation material. Among these, from the viewpoint of low dielectric constant and low dielectric loss tangent, active ester resins having a structure represented by formula (B-3) or (B-5) are preferable, and X in formula (B-3) is an ether bond. An active ester resin having a structure in which two carbonyloxy groups are at the 4,4'-positions in formula (B-5) is more preferable. Further, it is preferable that all R 1 in each formula are hydrogen atoms.

式(1)における「Ar’」はアリール基であり、例えば、フェニル基、o-トリル基、m-トリル基、p-トリル基、3,5-キシリル基、o-ビフェニル基、m-ビフェニル基、p-ビフェニル基、2-ベンジルフェニル基、4-ベンジルフェニル基、4-(α-クミル)フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基等であり得る。中でも、特に誘電率および誘電正接の低い硬化物が得られることから、1-ナフチル基または2-ナフチル基であることが好ましい。 "Ar'" in formula (1) is an aryl group, for example, phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, 3,5-xylyl group, o-biphenyl group, m-biphenyl group. p-biphenyl group, 2-benzylphenyl group, 4-benzylphenyl group, 4-(α-cumyl)phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, etc. Among these, 1-naphthyl group or 2-naphthyl group is preferable because a cured product with particularly low dielectric constant and dielectric loss tangent can be obtained.

本実施形態において、式(1)で表される活性エステル樹脂における「A」は、脂肪族環状炭化水素基を介して連結された置換または非置換のアリーレン基であり、このようなアリーレン基としては、例えば、1分子中に二重結合を2個含有する不飽和脂肪族環状炭化水素化合物と、フェノール性化合物とを重付加反応させて得られる構造が挙げられる。 In this embodiment, "A" in the active ester resin represented by formula (1) is a substituted or unsubstituted arylene group connected via an aliphatic cyclic hydrocarbon group, and as such an arylene group, Examples of the structure include a structure obtained by polyaddition reaction between an unsaturated aliphatic cyclic hydrocarbon compound containing two double bonds in one molecule and a phenolic compound.

前記1分子中に二重結合を2個含有する不飽和脂肪族環状炭化水素化合物は、例えば、ジシクロペンタジエン、シクロペンタジエンの多量体、テトラヒドロインデン、4-ビニルシクロヘキセン、5-ビニル-2-ノルボルネン、リモネン等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。これらの中でも、耐熱性に優れる硬化物が得られることからジシクロペンタジエンが好ましい。尚、ジシクロペンタジエンは石油留分中に含まれることから、工業用ジシクロペンタジエンにはシクロペンタジエンの多量体や、他の脂肪族或いは芳香族性ジエン化合物等が不純物として含有されることがあるが、耐熱性、硬化性、成形性等の性能を考慮すると、ジシクロペンタジエンの純度90質量%以上の製品を用いることが望ましい。 Examples of the unsaturated aliphatic cyclic hydrocarbon compound containing two double bonds in one molecule include dicyclopentadiene, cyclopentadiene polymer, tetrahydroindene, 4-vinylcyclohexene, and 5-vinyl-2-norbornene. , limonene, etc., and each of these may be used alone or two or more types may be used in combination. Among these, dicyclopentadiene is preferred because it provides a cured product with excellent heat resistance. Since dicyclopentadiene is contained in petroleum fractions, industrial dicyclopentadiene may contain cyclopentadiene polymers and other aliphatic or aromatic diene compounds as impurities. However, in consideration of performance such as heat resistance, curability, and moldability, it is desirable to use a product with dicyclopentadiene purity of 90% by mass or more.

一方、前記フェノール性化合物は、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、イソプロピルフェノール、ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ビニルフェノール、イソプロペニルフェノール、アリルフェノール、フェニルフェノール、ベンジルフェノール、クロルフェノール、ブロムフェノール、1-ナフトール、2-ナフトール、1,4-ジヒドロキシナフタレン、2,3-ジヒドロキシナフタレン、2,3-ジヒドロキシナフタレン、2,6-ジヒドロキシナフタレン、2,7-ジヒドロキシナフタレン等が挙げられ、それぞれ単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。これらの中でも、硬化性が高く硬化物における誘電特性に優れる活性エステル樹脂となることからフェノールが好ましい。 On the other hand, the phenolic compounds include, for example, phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, isopropylphenol, butylphenol, octylphenol, nonylphenol, vinylphenol, isopropenylphenol, allylphenol, phenylphenol, benzylphenol, chlorophenol, bromophenol, Examples include 1-naphthol, 2-naphthol, 1,4-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene, and 2,7-dihydroxynaphthalene, each of which can be used alone. It may be used or two or more types may be used together. Among these, phenol is preferred because it provides an active ester resin with high curability and excellent dielectric properties in the cured product.

好ましい実施形態において、式(1)で表される活性エステル樹脂における「A」は、式(A)で表される構造を有する。式(1)における「A」が以下の構造である活性エステル樹脂を含む樹脂組成物は、その硬化物が低誘電率、低誘電正接であり、インサート品に対する密着性に優れる。

Figure 0007351080000006
式(A)において、
はそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基、フェニル基、アラルキル基の何れかであり、
lは0または1であり、mは1以上の整数である。 In a preferred embodiment, "A" in the active ester resin represented by formula (1) has a structure represented by formula (A). A resin composition containing an active ester resin in which "A" in formula (1) has the following structure has a cured product having a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent, and has excellent adhesion to insert products.
Figure 0007351080000006
In formula (A),
R 3 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or an aralkyl group,
l is 0 or 1, and m is an integer of 1 or more.

式(1)で表される活性エステル樹脂のうち、特に好ましいものとして、下記式(1-1)および式(1-2)で表される樹脂が挙げられる。

Figure 0007351080000007
(式(1-1)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基、フェニル基、アラルキル基の何れかであり、Zはフェニル基、ナフチル基、又は、芳香核上に炭素原子数1~4のアルキル基を1~3個有するフェニル基或いはナフチル基であり、lは0又は1であり、kは繰り返し単位の平均であり、0.25~3.5である。)。
Figure 0007351080000008
(式(1-2)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基、フェニル基、アラルキル基の何れかであり、Zはフェニル基、ナフチル基、又は、芳香核上に炭素原子数1~4のアルキル基を1~3個有するフェニル基或いはナフチル基であり、lは0又は1であり、kは繰り返し単位の平均であり、0.25~3.5である。)。 Among the active ester resins represented by formula (1), particularly preferred are resins represented by formula (1-1) and formula (1-2) below.
Figure 0007351080000007
(In formula (1-1), R 1 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or an aralkyl group. , Z is a phenyl group, a naphthyl group, or a phenyl group or a naphthyl group having 1 to 3 alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms on the aromatic nucleus, l is 0 or 1, and k is a repeating It is the average of the units and ranges from 0.25 to 3.5.)
Figure 0007351080000008
(In formula (1-2), R 1 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or an aralkyl group. , Z is a phenyl group, a naphthyl group, or a phenyl group or a naphthyl group having 1 to 3 alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms on the aromatic nucleus, l is 0 or 1, and k is a repeating It is the average of the units and ranges from 0.25 to 3.5.)

本発明で用いられる活性エステル樹脂は、脂肪族環状炭化水素基を介してフェノール性水酸基を有するアリール基が複数結節された構造を有するフェノール性化合物(a)と、芳香核含有ジカルボン酸又はそのハライド(b)と、芳香族モノヒドロキシ化合物(c)とを反応させる、公知の方法により製造することができる。 The active ester resin used in the present invention comprises a phenolic compound (a) having a structure in which a plurality of aryl groups having a phenolic hydroxyl group are linked via an aliphatic cyclic hydrocarbon group, and an aromatic nucleus-containing dicarboxylic acid or a halide thereof. It can be produced by a known method of reacting (b) with an aromatic monohydroxy compound (c).

上記フェノール性化合物(a)と、芳香核含有ジカルボン酸又はそのハライド(b)と、芳香族モノヒドロキシ化合物(c)との反応割合は、所望の分子設計に応じて適宜調整することができるが、中でも、より硬化性の高い活性エステル樹脂が得られることから、芳香核含有ジカルボン酸又はそのハライド(b)が有するカルボキシル基又は酸ハライド基の合計1モルに対し、前記フェノール性化合物(a)が有するフェノール性水酸基が0.25~0.90モルの範囲となり、かつ、前記芳香族モノヒドロキシ化合物(c)が有するヒドロキシル基が0.10~0.75モルの範囲となる割合で各原料を用いることが好ましく、前記フェノール性化合物(a)が有するフェノール性水酸基が0.50~0.75モルの範囲となり、かつ、前記芳香族モノヒドロキシ化合物(c)が有するヒドロキシル基が0.25~0.50モルの範囲となる割合で各原料を用いることがより好ましい。 The reaction ratio of the phenolic compound (a), the aromatic nucleus-containing dicarboxylic acid or its halide (b), and the aromatic monohydroxy compound (c) can be adjusted as appropriate depending on the desired molecular design. Among them, since an active ester resin with higher curability is obtained, the phenolic compound (a) is The phenolic hydroxyl group possessed by the aromatic monohydroxy compound (c) is in the range of 0.25 to 0.90 mol, and the hydroxyl group possessed by the aromatic monohydroxy compound (c) is in the range of 0.10 to 0.75 mol. It is preferable that the phenolic hydroxyl group of the phenolic compound (a) is in the range of 0.50 to 0.75 mol, and the hydroxyl group of the aromatic monohydroxy compound (c) is 0.25 mol. It is more preferable to use each raw material in a proportion ranging from 0.50 mol to 0.50 mol.

また、活性エステル樹脂の官能基当量は、樹脂構造中に有するアリールカルボニルオキシ基およびフェノール性水酸基の合計を樹脂の官能基数とした場合、硬化性に優れ、誘電率及び誘電正接の低い硬化物が得られることから、200g/eq以上230g/eq以下の範囲であることが好ましく、210g/eq以上220g/eq以下の範囲であることがより好ましい。 In addition, the functional group equivalent of the active ester resin is determined by considering the total number of aryl carbonyloxy groups and phenolic hydroxyl groups in the resin structure as the number of functional groups in the resin. Therefore, it is preferably in the range of 200 g/eq or more and 230 g/eq or less, and more preferably in the range of 210 g/eq or more and 220 g/eq or less.

本実施形態の樹脂組成物において、活性エステル樹脂とエポキシ樹脂との配合量は、硬化性に優れ、誘電率及び誘電正接の低い硬化物が得られることから、活性エステル樹脂中の活性基の合計1当量に対して、エポキシ樹脂中のエポキシ基が0.8~1.2当量となる割合であることが好ましい。ここで、活性エステル樹脂中の活性基とは、樹脂構造中に有するアリールカルボニルオキシ基及びフェノール性水酸基を指す。 In the resin composition of this embodiment, the blending amount of the active ester resin and the epoxy resin is determined so that a cured product with excellent curability and low dielectric constant and dielectric loss tangent can be obtained. The ratio of epoxy groups in the epoxy resin to 1 equivalent is preferably 0.8 to 1.2 equivalents. Here, the active group in the active ester resin refers to an arylcarbonyloxy group and a phenolic hydroxyl group contained in the resin structure.

また、本実施形態の樹脂組成物には、必要に応じて他の熱硬化性樹脂を配合してもよい。ここで使用し得る他の熱硬化性樹脂としては、シアネートエステル化合物、ビニルベンジル化合物、アクリル化合物、マレイミド化合物、スチレンとマレイン酸無水物の共重合物などが挙げられる。中でも、得られる樹脂組成物の流動性が良好であることから、アクリル化合物を用いることが好ましい。上記した他の熱硬化性樹脂を使用する場合、その使用量は本発明の効果を阻害しなければ特に制限をうけないが、樹脂組成物の固形分全体に対して、1質量%以上50質量%の範囲であることが好ましい。 Further, other thermosetting resins may be blended into the resin composition of this embodiment, if necessary. Other thermosetting resins that can be used here include cyanate ester compounds, vinylbenzyl compounds, acrylic compounds, maleimide compounds, and copolymers of styrene and maleic anhydride. Among these, it is preferable to use an acrylic compound because the resulting resin composition has good fluidity. When using the other thermosetting resin described above, the amount used is not particularly limited as long as it does not impede the effects of the present invention, but it is 1% by mass or more and 50% by mass based on the entire solid content of the resin composition. % range is preferable.

本実施形態の組成物において、活性エステル樹脂は、樹脂組成物の固形分全体に対して、1質量%以上15質量%以下、好ましくは、3質量%以上10質量%以下の量で用いられる。 In the composition of the present embodiment, the active ester resin is used in an amount of 1% by mass or more and 15% by mass or less, preferably 3% by mass or more and 10% by mass or less, based on the total solid content of the resin composition.

本発明の樹脂組成物は、硬化剤を含むことが好ましい。硬化剤としては、例えば、ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、イミダゾ-ル、BF-アミン錯体、グアニジン誘導体等のアミン化合物;ジシアンジアミド、リノレン酸の2量体とエチレンジアミンとより合成されるポリアミド樹脂等のアミド化合物;無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等の酸無水物;フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール付加型樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリメチロールメタン樹脂、テトラフェニロールエタン樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ナフトール-フェノール共縮ノボラック樹脂、ナフトール-クレゾール共縮ノボラック樹脂、ビフェニル変性フェノール樹脂(ビスメチレン基でフェノール核が連結された多価フェノール化合物)、ビフェニル変性ナフトール樹脂(ビスメチレン基でフェノール核が連結された多価ナフトール化合物)、アミノトリアジン変性フェノール樹脂(メラミンやベンゾグアナミンなどでフェノール核が連結された多価フェノール化合物)等の多価フェノール化合物が挙げられる。 It is preferable that the resin composition of the present invention contains a curing agent. Examples of curing agents include amine compounds such as diaminodiphenylmethane, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diaminodiphenylsulfone, isophoronediamine, imidazole, BF 3 -amine complex, and guanidine derivatives; dicyandiamide, linolenic acid dimer, and ethylenediamine. Amide compounds such as polyamide resins synthesized from: phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, hexahydrophthalic anhydride , acid anhydrides such as methylhexahydrophthalic anhydride; phenol novolak resin, cresol novolac resin, aromatic hydrocarbon formaldehyde resin modified phenol resin, dicyclopentadiene phenol addition type resin, phenol aralkyl resin, naphthol aralkyl resin, trimethylolmethane Resin, tetraphenylolethane resin, naphthol novolak resin, naphthol-phenol co-condensed novolak resin, naphthol-cresol co-condensed novolak resin, biphenyl-modified phenol resin (polyhydric phenol compound in which phenol cores are linked by bismethylene groups), biphenyl-modified resin Examples include polyhydric phenol compounds such as naphthol resin (a polyhydric naphthol compound in which a phenol nucleus is linked with bismethylene groups) and aminotriazine-modified phenol resin (a polyhydric phenol compound in which a phenol nucleus is linked to melamine, benzoguanamine, etc.).

硬化剤を用いる場合、その配合量は、活性エステル樹脂に対して、好ましくは、1質量%以上40質量%以下の量であることが好ましい。硬化剤の活性エステル樹脂に対する配合量の下限値は、例えば、1質量%以上、5質量%以上、10質量%以上、15質量%以上、20質量%以上、25質量%以上、または30質量%以上とすることができ、上限値は、40質量%以下、35質量%以下、30質量%以下、25質量%以下、20質量%以下、15質量%以下、10質量%以下とすることができる。上記範囲の量で硬化剤を使用することにより、優れた硬化性を有する樹脂組成物が得られる。 When a curing agent is used, the amount thereof is preferably 1% by mass or more and 40% by mass or less based on the active ester resin. The lower limit of the amount of the curing agent added to the active ester resin is, for example, 1% by mass or more, 5% by mass or more, 10% by mass or more, 15% by mass or more, 20% by mass or more, 25% by mass or more, or 30% by mass. The upper limit can be 40% by mass or less, 35% by mass or less, 30% by mass or less, 25% by mass or less, 20% by mass or less, 15% by mass or less, and 10% by mass or less. . By using the curing agent in an amount within the above range, a resin composition having excellent curability can be obtained.

一実施形態において、樹脂組成物には、吸湿性低減、線膨張係数低減、熱伝導性向上および強度向上のために無機充填剤が配合される。無機充填剤としては、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア等の粉体、またはこれらを球形化したビーズ、ガラス繊維などが挙げられる。これらの無機充填材は単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記の無機充填材の中で、線膨張係数低減の観点からは溶融シリカが、高熱伝導性の観点からはアルミナが好ましく、充填材形状は成形時の流動性および金型摩耗性の点から球形が好ましい。 In one embodiment, an inorganic filler is blended into the resin composition to reduce hygroscopicity, reduce linear expansion coefficient, improve thermal conductivity, and improve strength. Inorganic fillers include fused silica, crystalline silica, alumina, calcium silicate, calcium carbonate, potassium titanate, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, beryllia, zirconia, zircon, forsterite, steatite, spinel, Examples include powders such as mullite and titania, beads made of spherical powders, and glass fibers. These inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more. Among the above inorganic fillers, fused silica is preferred from the viewpoint of reducing the coefficient of linear expansion, and alumina is preferred from the viewpoint of high thermal conductivity, and the shape of the filler is spherical from the viewpoint of fluidity during molding and mold abrasion resistance. is preferred.

無機充填材の配合量は、成形性、熱膨張性の低減、および強度向上の観点から、樹脂組成物の固形分全体に対して80質量%以上、96質量%以下の範囲が好ましく、82質量%以上、92質量%以下の範囲がより好ましく、86質量%以上、90質量%以下の範囲がさらに好ましい。下限値未満では熱膨張性低減の効果が得られない場合があり、上限値を超えると成形性が低下する場合がある。 The blending amount of the inorganic filler is preferably in the range of 80% by mass or more and 96% by mass or less based on the total solid content of the resin composition, from the viewpoint of moldability, reduction of thermal expansion, and improvement of strength, and 82% by mass or less. % or more and 92% by mass or less, more preferably 86% by mass or more and 90% by mass or less. If it is less than the lower limit, the effect of reducing thermal expandability may not be obtained, and if it exceeds the upper limit, moldability may deteriorate.

本実施形態の樹脂組成物は、上記成分に加え、必要に応じて、シランカップリング剤、離型剤、顔料等の種々の成分を含み得る。 In addition to the above components, the resin composition of the present embodiment may contain various components such as a silane coupling agent, a mold release agent, and a pigment, if necessary.

本実施形態の樹脂組成物は、上述の各成分を均一に混合することにより製造できる。製造方法としては、所定の配合量の原材料をミキサー等によって十分混合した後、ミキシングロール、ニーダ、押出機等によって溶融混練した後、冷却、粉砕する方法を挙げることができる。得られた樹脂組成物は、必要に応じて、成形条件に合うような寸法および質量でタブレット化してもよい。 The resin composition of this embodiment can be manufactured by uniformly mixing the above-mentioned components. Examples of the manufacturing method include a method in which a predetermined amount of raw materials is sufficiently mixed using a mixer, etc., then melt-kneaded using a mixing roll, kneader, extruder, etc., and then cooled and pulverized. The obtained resin composition may be made into tablets with a size and mass suitable for molding conditions, if necessary.

あるいは、本実施形態の樹脂組成物は、有機溶剤に溶かして液状の封止材料として使用することができる。この場合、液状樹脂組成物を板またはフィルム上に薄く塗布し、樹脂の硬化反応が余り進まないような条件で有機溶剤を飛散させることによって得られるシートあるいはフィルム状の材料として使用することもできる。 Alternatively, the resin composition of this embodiment can be dissolved in an organic solvent and used as a liquid sealing material. In this case, it can also be used as a sheet or film material obtained by thinly coating a liquid resin composition on a plate or film and scattering an organic solvent under conditions such that the curing reaction of the resin does not progress much. .

次に、本実施形態の半導体装置について説明する。本実施形態の半導体装置は、上述の樹脂組成物により半導体素子を封止することにより得られる。このような半導体装置としては、銅リードフレームの支持部材に、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子等の素子を搭載し、必要な部分を本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物で封止した、半導体装置などが挙げられる。また、このような半導体装置としては、例えば、銅リードフレーム上に半導体素子を固定し、ボンディングパッド等の素子の端子部とリード部をワイヤーボンディングやバンプで接続した後、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いてトランスファー成形などにより封止してなる、DIP(Dual Inline Package)、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、QFP(Quad Flat Package)、SOP(Small Outline Package)、SOJ(Small Outlaine J-lead package)、TSOP(Thin Small Outline Package)、TQFP(Thin Quad Flat Package)等の一般的な樹脂封止型ICが挙げられる。また、MCP(Multi Chip Stacked Package)等の半導体チップが多段に積層された半導体パッケージも挙げられる。 Next, the semiconductor device of this embodiment will be explained. The semiconductor device of this embodiment is obtained by sealing a semiconductor element with the above-mentioned resin composition. Such semiconductor devices include devices such as semiconductor chips, active elements such as transistors, diodes, and thyristors, and passive elements such as capacitors, resistors, and coils, mounted on a supporting member of a copper lead frame, and the necessary parts are mounted. Examples include semiconductor devices sealed with the epoxy resin composition for semiconductor sealing of the present invention. In addition, such a semiconductor device may be manufactured by, for example, fixing a semiconductor element on a copper lead frame, connecting a terminal part of the element such as a bonding pad and a lead part with wire bonding or bumps, and then applying the semiconductor encapsulation method of the present invention. DIP (Dual Inline Package), PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier), QFP (Quad Flat Package), SOP (Small Outline P), which are sealed by transfer molding using an epoxy resin composition for ackage), SOJ (Small General resin-sealed ICs such as Outline J-lead package, TSOP (Thin Small Outline Package), and TQFP (Thin Quad Flat Package) can be mentioned. Another example is a semiconductor package in which semiconductor chips are stacked in multiple stages, such as an MCP (Multi Chip Stacked Package).

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。図1において、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2段に積層されて固定されている。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、上述の封止用樹脂組成物の硬化体からなる封止材6によって封止されている。半導体素子1は、誘電特性に優れ、インサート品に対して優れた密着性を有する上述の樹脂組成物の硬化物により封止されているため、信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。 FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of an example of a semiconductor device using the resin composition for semiconductor encapsulation according to the present invention. In FIG. 1, semiconductor elements 1 are stacked and fixed in two stages on a die pad 3 with a cured die bonding material 2 interposed therebetween. The electrode pads of the semiconductor element 1 and the lead frame 5 are connected by gold wires 4. The semiconductor element 1 is sealed with a sealing material 6 made of a cured product of the above-mentioned sealing resin composition. Since the semiconductor element 1 is sealed with the cured product of the above-mentioned resin composition which has excellent dielectric properties and excellent adhesion to the insert product, a semiconductor device with excellent reliability can be obtained.

本発明の半導体封止用樹脂組成物を用いて素子を封止する方法としては、低圧トランスファー成形法が最も一般的であるが、インジェクション成形法、圧縮成形法等を用いてもよい。半導体封止用樹脂組成物が常温で液状またはペースト状の場合は、ディスペンス方式、注型方式、印刷方式等が挙げられる。 The most common method for encapsulating an element using the semiconductor encapsulating resin composition of the present invention is low-pressure transfer molding, but injection molding, compression molding, etc. may also be used. When the resin composition for semiconductor encapsulation is in liquid or paste form at room temperature, examples include a dispensing method, a casting method, and a printing method.

また、素子を直接樹脂封止する一般的な封止方法ばかりではなく、素子に直接半導体封止用樹脂組成物が接触しない形態である中空パッケージの方式もあり、中空パッケージ用の半導体封止用樹脂組成物としても好適に使用できる。 In addition to the general sealing method of directly encapsulating the element with resin, there is also a hollow package method in which the resin composition for semiconductor encapsulation does not come into direct contact with the element. It can also be suitably used as a resin composition.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。
以下、実施形態の例を付記する。
1. エポキシ樹脂と、
活性エステル樹脂と、を含み、
前記活性エステル樹脂は、式(1)で表される構造を有し、

Figure 0007351080000009
式(1)において、
Bは、式(B)で表される構造であり、
Figure 0007351080000010
(式(B)中、Arは、置換または非置換のアリーレン基であり、Yは、単結合、炭素原子数2~6の直鎖または環式のアルキレン基、エーテル結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、スルフィド基、あるいはスルホン基である。)
Aは、脂肪族環状炭化水素基を介して連結された置換または非置換のアリーレン基であり、
Ar'は、置換または非置換のアリール基であり、
kは、繰り返し単位の平均値であり、0.25~3.5の範囲である、
半導体封止用樹脂組成物。
2. 前記式(B)で表される構造は、式(B-1)~式(B-6)から選択される少なくとも1つである、1.に記載の半導体封止用樹脂組成物。
Figure 0007351080000011
(式(B-1)~(B-6)中、R は、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基、フェニル基、またはアラルキル基であり、R はそれぞれ独立に炭素原子数1~4のアルキル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基、またはフェニル基であり、Xは炭素原子数2~6の直鎖のアルキレン基、エーテル結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、スルフィド基、スルホン基のいずれかであり、n、pは1~4の整数である。)。
3. 式(1)において、Aが、式(A)で表される構造を有する、1.または2.に記載の半導体封止用樹脂組成物。
Figure 0007351080000012
(式(A)中、R はそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基、フェニル基、アラルキル基の何れかであり、lは0または1であり、mは1以上の整数である。)。
4. 硬化剤をさらに含む、1.~3.のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
5. 前記活性エステル樹脂が、当該封止樹脂組成物の固形分全体に対して、1質量%以上15質量%以下の量である、1.~4.のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
6. 前記硬化剤が、前記活性エステル樹脂に対して、1質量%以上40質量%以下の量である、4.に記載の半導体封止用樹脂組成物。
7. 前記活性エステル樹脂が、200g/eq以上230g/eq以下のエステル基当量を有する、1.~6.のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
8. 無機充填剤をさらに含む、1.~7.のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物。
9. 基板と、
前記基板上に搭載された半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止材と、を備え、
前記封止材が、1.~8.のいずれかに記載の半導体封止用樹脂組成物の硬化物からなる、半導体装置。
Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples of the present invention, and various configurations other than those described above can be adopted.
Examples of embodiments will be described below.
1. Epoxy resin and
an active ester resin;
The active ester resin has a structure represented by formula (1),
Figure 0007351080000009
In formula (1),
B is a structure represented by formula (B),
Figure 0007351080000010
(In formula (B), Ar is a substituted or unsubstituted arylene group, and Y is a single bond, a linear or cyclic alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, an ether bond, a carbonyl group, a carbonyloxy group, sulfide group, or sulfone group).
A is a substituted or unsubstituted arylene group connected via an aliphatic cyclic hydrocarbon group,
Ar' is a substituted or unsubstituted aryl group,
k is the average value of the repeating unit and ranges from 0.25 to 3.5,
Resin composition for semiconductor encapsulation.
2. The structure represented by the formula (B) is at least one selected from formulas (B-1) to (B-6); 1. The resin composition for semiconductor encapsulation described in .
Figure 0007351080000011
(In formulas (B-1) to (B-6), R 1 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or an aralkyl group. R 2 is each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group, and X is a linear alkylene group having 2 to 6 carbon atoms. , an ether bond, a carbonyl group, a carbonyloxy group, a sulfide group, or a sulfone group, and n and p are integers of 1 to 4).
3. In formula (1), A has a structure represented by formula (A), 1. or 2. The resin composition for semiconductor encapsulation described in .
Figure 0007351080000012
(In formula (A), R 3 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or an aralkyl group, and l is 0 or 1, and m is an integer greater than or equal to 1).
4. further comprising a curing agent; 1. ~3. The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of the above.
5. 1. The amount of the active ester resin is 1% by mass or more and 15% by mass or less based on the total solid content of the sealing resin composition. ~4. The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of the above.
6. 4. The amount of the curing agent is 1% by mass or more and 40% by mass or less based on the active ester resin. The resin composition for semiconductor encapsulation described in .
7. 1. The active ester resin has an ester group equivalent of 200 g/eq or more and 230 g/eq or less. ~6. The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of the above.
8. Further comprising an inorganic filler, 1. ~7. The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of the above.
9. A substrate and
a semiconductor element mounted on the substrate;
A sealing material for sealing the semiconductor element,
The sealing material includes 1. ~8. A semiconductor device comprising a cured product of the resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of the above.

以下、実施例を参照して本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの例示に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
(活性エステル樹脂(1)の調製)
温度計、滴下ロート、冷却管、分留管、撹拌器を取り付けたフラスコに、ビフェニル-4,4’-ジカルボン酸ジクロライド279.1g(酸クロリド基のモル数:2.0モル)とトルエン1338gとを仕込み、系内を減圧窒素置換して溶解させた。次いで、α-ナフトール96.5g(0.67モル)、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂を219.5g(フェノール性水酸基のモル数:1.33モル)を仕込み、系内を減圧窒素置換して溶解させた。その後、窒素ガスパージを施しながら、系内を60℃以下に制御して、20%水酸化ナトリウム水溶液400gを3時間かけて滴下した。次いでこの条件下で1.0時間撹拌を続けた。反応終了後、静置分液し、水層を取り除いた。更に反応物が溶解しているトルエン相に水を投入して約15分間撹拌混合し、静置分液して水層を取り除いた。水層のpHが7になるまでこの操作を繰り返した。その後、デカンタ脱水で水分を除去し不揮発分65%のトルエン溶液状態にある活性エステル樹脂(1)を得た。この不揮発分65質量%のトルエン溶液の溶液粘度は5540mPa・S(25℃)であった。また、これを乾燥して得た活性エステル樹脂の固形分の軟化点は138℃であった。
(Example 1)
(Preparation of active ester resin (1))
In a flask equipped with a thermometer, dropping funnel, condenser tube, fractionator tube, and stirrer, add 279.1 g of biphenyl-4,4'-dicarboxylic acid dichloride (number of moles of acid chloride group: 2.0 moles) and 1338 g of toluene. were charged, and the system was replaced with nitrogen under reduced pressure to dissolve them. Next, 96.5 g (0.67 mol) of α-naphthol and 219.5 g (mol number of phenolic hydroxyl group: 1.33 mol) of dicyclopentadiene phenol resin were charged, and the system was replaced with nitrogen under reduced pressure to dissolve them. Ta. Thereafter, while performing a nitrogen gas purge, the inside of the system was controlled at 60° C. or lower, and 400 g of a 20% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise over a period of 3 hours. Stirring was then continued under these conditions for 1.0 hour. After the reaction was completed, the mixture was allowed to stand still for liquid separation, and the aqueous layer was removed. Furthermore, water was added to the toluene phase in which the reactants were dissolved, and the mixture was stirred and mixed for about 15 minutes, and the mixture was allowed to stand still for liquid separation to remove the aqueous layer. This operation was repeated until the pH of the aqueous layer reached 7. Thereafter, water was removed by dehydration using a decanter to obtain an active ester resin (1) in the form of a toluene solution with a nonvolatile content of 65%. The solution viscosity of this toluene solution with a nonvolatile content of 65% by mass was 5540 mPa·S (25° C.). Moreover, the softening point of the solid content of the active ester resin obtained by drying this was 138°C.

(樹脂組成物の調製と物性評価)
下記、表1記載の配合に従い、エポキシ樹脂として、DIC製HP-7200H(ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、150℃における溶融粘度0.30ポイズ、エポキシ基当量277g/当量)、硬化剤として、上記で得られた活性エステル樹脂(1)を配合し、更に、硬化触媒としてジメチルアミノピリジン0.5phrとなる量を加え、最終的に各組成物の不揮発分(N.V.)が58質量%となるようにメチルエチルケトンを配合して調整した。得られた樹脂組成物のスパイラルフローを、以下の方法により作製した。
<スパイラルフローの測定>
EMMI-I-66に準じたスパイラルフロー測定用の金型を用い、金型温度175℃、注入圧力6.8MPa、硬化時間2分で測定した結果、120cmであった。
<誘電特性の測定>
次いで、得られた樹脂組成物を、金型温度175℃、注入圧力10MPa、硬化時間2分間で成型し、直径50mm、厚さ3mmの円盤を作製した。得られた硬化物について、JIS-C-6481に準拠し、アジレント・テクノロジー株式会社製インピーダンス・マテリアル・アナライザ「HP4291B」により、絶乾後23℃、湿度50%の室内に24時間保管した後の試験片の1GHzでの誘電率および誘電正接を測定した。結果を表1に示す。
(Preparation of resin composition and evaluation of physical properties)
According to the formulation shown in Table 1 below, the epoxy resin was HP-7200H manufactured by DIC (dicyclopentadiene phenol type epoxy resin, melt viscosity at 150°C 0.30 poise, epoxy group equivalent 277 g/equivalent), and the above-mentioned curing agent was used. The active ester resin (1) obtained in (1) was blended, and dimethylaminopyridine was added in an amount of 0.5 phr as a curing catalyst, so that the final non-volatile content (N.V.) of each composition was 58% by mass. It was adjusted by blending methyl ethyl ketone so that A spiral flow of the obtained resin composition was produced by the following method.
<Measurement of spiral flow>
Using a mold for spiral flow measurement according to EMMI-I-66, the measurement result was 120 cm at a mold temperature of 175° C., an injection pressure of 6.8 MPa, and a curing time of 2 minutes.
<Measurement of dielectric properties>
Next, the obtained resin composition was molded at a mold temperature of 175° C., an injection pressure of 10 MPa, and a curing time of 2 minutes to produce a disk having a diameter of 50 mm and a thickness of 3 mm. The obtained cured product was analyzed in accordance with JIS-C-6481 using an impedance material analyzer "HP4291B" manufactured by Agilent Technologies Co., Ltd. After being completely dried, it was stored indoors at 23°C and 50% humidity for 24 hours. The dielectric constant and dielectric loss tangent of the test piece at 1 GHz were measured. The results are shown in Table 1.

(半導体装置の作製と物性評価)
各金属(Ag,Cu,Ni)に対する密着性を以下の方法で評価した。各種金属(銀、銅、ニッケル)からなる基板上に、上記で得られた樹脂組成物を175℃、6.9MPa、2分間の条件で成型し4時間ポストキュアーを行った。その後、各基板との剪断密着性を室温で測定した。結果を表1に示す。
(Semiconductor device fabrication and physical property evaluation)
Adhesion to each metal (Ag, Cu, Ni) was evaluated by the following method. The resin composition obtained above was molded on a substrate made of various metals (silver, copper, nickel) under conditions of 175° C., 6.9 MPa, and 2 minutes, and post-cured for 4 hours. Thereafter, the shear adhesion to each substrate was measured at room temperature. The results are shown in Table 1.

Figure 0007351080000013
Figure 0007351080000013

実施例1の樹脂組成物の硬化物は、優れた誘電特性を有するとともに、上記金属に対する優れた密着性を有していた。よって、リードフレーム等を備える半導体素子を封止するための材料として好適に使用できる。 The cured product of the resin composition of Example 1 had excellent dielectric properties and excellent adhesion to the above metals. Therefore, it can be suitably used as a material for sealing a semiconductor element including a lead frame or the like.

1 半導体素子
2 ダイボンド材硬化体
3 ダイパッド
4 金線
5 リードフレーム
6 封止材(封止用樹脂組成物の硬化体)
1 Semiconductor element 2 Die bonding material cured body 3 Die pad 4 Gold wire 5 Lead frame 6 Sealing material (cured body of sealing resin composition)

Claims (9)

トランスファー成形法または圧縮成形法による半導体の封止に用いられる半導体封止材であって、
当該半導体封止材は、タブレットまたは粉砕物の形態であり、
当該半導体封止材は、半導体封止用樹脂組成物からなり、
前記半導体封止用樹脂組成物は、
エポキシ樹脂と、
活性エステル樹脂と、を含み、
前記活性エステル樹脂は、式(1)で表される構造を有し、
Figure 0007351080000014
式(1)において、
Bは、式(B)で表される構造であり、
Figure 0007351080000015
(式(B)中、Arは、置換または非置換のアリーレン基であり、Yは、単結合、炭素原子数2~6の直鎖または環式のアルキレン基、エーテル結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、スルフィド基、あるいはスルホン基である。)
Aは、脂肪族環状炭化水素基を介して連結された置換または非置換のアリーレン基であり、
Ar'は、置換または非置換のアリール基であり、
kは、繰り返し単位の平均値であり、0.25~3.5の範囲である、
半導体封止材。
A semiconductor encapsulating material used for encapsulating a semiconductor by a transfer molding method or a compression molding method,
The semiconductor encapsulant is in the form of a tablet or a pulverized product,
The semiconductor encapsulating material is made of a resin composition for semiconductor encapsulation,
The resin composition for semiconductor encapsulation includes:
Epoxy resin and
an active ester resin;
The active ester resin has a structure represented by formula (1),
Figure 0007351080000014
In formula (1),
B is a structure represented by formula (B),
Figure 0007351080000015
(In formula (B), Ar is a substituted or unsubstituted arylene group, and Y is a single bond, a linear or cyclic alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, an ether bond, a carbonyl group, a carbonyloxy group, sulfide group, or sulfone group).
A is a substituted or unsubstituted arylene group connected via an aliphatic cyclic hydrocarbon group,
Ar' is a substituted or unsubstituted aryl group,
k is the average value of the repeating unit and ranges from 0.25 to 3.5,
Semiconductor encapsulant.
前記式(B)で表される構造は、式(B-1)~式(B-6)から選択される少なくとも1つである、請求項1に記載の半導体封止材。
Figure 0007351080000016
(式(B-1)~(B-6)中、Rは、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基、フェニル基、またはアラルキル基であり、Rはそれぞれ独立に炭素原子数1~4のアルキル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基、またはフェニル基であり、Xは炭素原子数2~6の直鎖のアルキレン基、エーテル結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、スルフィド基、スルホン基のいずれかであり、n、pは1~4の整数である。)。
The semiconductor encapsulant material according to claim 1, wherein the structure represented by the formula (B) is at least one selected from formulas (B-1) to (B-6).
Figure 0007351080000016
(In formulas (B-1) to (B-6), R 1 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or an aralkyl group. R 2 is each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group, and X is a linear alkylene group having 2 to 6 carbon atoms. , an ether bond, a carbonyl group, a carbonyloxy group, a sulfide group, or a sulfone group, and n and p are integers of 1 to 4).
式(1)において、Aが、式(A)で表される構造を有する、請求項1または2に記載の半導体封止材。
Figure 0007351080000017
(式(A)中、Rはそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基、フェニル基、アラルキル基の何れかであり、lは0または1であり、mは1以上の整数である。)。
The semiconductor encapsulant material according to claim 1 or 2, wherein in formula (1), A has a structure represented by formula (A).
Figure 0007351080000017
(In formula (A), R 3 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or an aralkyl group, and l is 0 or 1, and m is an integer greater than or equal to 1).
前記半導体封止用樹脂組成物は、硬化剤をさらに含む、請求項1~3のいずれかに記載の半導体封止材。 The semiconductor encapsulating material according to claim 1, wherein the semiconductor encapsulating resin composition further contains a curing agent. 前記活性エステル樹脂が、前記半導体封止樹脂組成物の固形分全体に対して、1質量%以上15質量%以下の量である、請求項1~4のいずれかに記載の半導体封止材。 The semiconductor encapsulating material according to any one of claims 1 to 4, wherein the active ester resin is present in an amount of 1% by mass or more and 15% by mass or less based on the entire solid content of the semiconductor encapsulating resin composition. . 前記硬化剤が、前記活性エステル樹脂に対して、1質量%以上40質量%以下の量である、請求項4に記載の半導体封止材。 The semiconductor encapsulant material according to claim 4, wherein the amount of the curing agent is 1% by mass or more and 40% by mass or less based on the active ester resin. 前記活性エステル樹脂が、200g/eq以上230g/eq以下のエステル基当量を有する、請求項1~6のいずれかに記載の半導体封止材。 The semiconductor encapsulant material according to any one of claims 1 to 6, wherein the active ester resin has an ester group equivalent of 200 g/eq or more and 230 g/eq or less. 前記半導体封止用樹脂組成物は、無機充填剤をさらに含む、請求項1~7のいずれかに記載の半導体封止材。 The semiconductor encapsulation material according to claim 1, wherein the semiconductor encapsulation resin composition further contains an inorganic filler. 基板と、
前記基板上に搭載された半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止材と、を備え、
前記封止材が、請求項1~8のいずれかに記載の半導体封止材の硬化物からなる、半導体装置。
A substrate and
a semiconductor element mounted on the substrate;
A sealing material for sealing the semiconductor element,
A semiconductor device, wherein the encapsulant is a cured product of the semiconductor encapsulant according to any one of claims 1 to 8.
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