JP2011258603A - Apparatus for sealing semiconductor and resin composition for sealing - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable apparatus for sealing semiconductor excellent in reflow resistance, moisture resistance and electrical characteristics at high temperatures, and to provide a resin composition for sealing used in the apparatus for sealing semiconductor.SOLUTION: There are provided an apparatus for sealing semiconductor and a resin composition for sealing used in the apparatus for sealing semiconductor. In the apparatus for sealing semiconductor, a semiconductor chip mounted on a circuit board and a wire are sealed with a hardened material of the resin composition for sealing containing (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin, (C) tri(p-tolyl)phosphine, (D) an inorganic filler and (E) hydrotalcite, as essential components. The wire connecting the circuit board with the semiconductor chip is a copper wire.

Description

本発明は、半導体封止装置およびこれに用いる封止用樹脂組成物に関するものである。より詳しくは、半導体チップの各電極パッドと回路基板との接続が銅ワイヤーでなされている半導体封止装置、およびこれに用いる封止用樹脂組成物に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor sealing device and a sealing resin composition used therefor. More specifically, the present invention relates to a semiconductor sealing device in which each electrode pad of a semiconductor chip and a circuit board are connected by a copper wire, and a sealing resin composition used therefor.

近年、電子部品のプリント配線板への高密度実装化に伴い、半導体装置は、従来のピン挿入型のパッケージから、表面実装型のパッケージが主流になっている。表面実装型タイプのＩＣ、ＬＳＩ等は、高実装密度化した薄型、小型のパッケージになっており、素子のパッケージに対する占有体積も大きくなり、パッケージの肉厚は非常に薄くなってきている。また、素子の多機能化、大容量化によって、チップ面積の増大、多ピン化が進み、さらにはパッド数の増大によって、パッドピッチの縮小化とパッド寸法の縮小化、いわゆる狭パッドピッチ化も進んでいる。   In recent years, with high-density mounting of electronic components on a printed wiring board, semiconductor devices are mainly used in surface mount packages rather than conventional pin insertion packages. Surface-mount type ICs, LSIs, and the like are thin and small packages with a high mounting density, and the occupied volume of the element with respect to the package has increased, and the thickness of the package has become very thin. In addition, the increase in the chip area and the increase in the number of pins have progressed due to the multi-functionality and large capacity of the elements, and further the increase in the number of pads has led to a reduction in pad pitch and a reduction in pad size, so-called narrow pad pitch. Progressing.

また、さらなる小型軽量化に対応すべく、パッケージの形態もＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）といったものから、より多ピン化に対応しやすく、かつより高密度実装が可能なＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）やＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）へ移行しつつある。これらのパッケージは近年、高速化、多機能化を実現するために、フェースダウン型、積層（スタックド）型、フリップチップ型、ウェハーレベル型等、新しい構造のものが開発されている。この中で、積層（スタックド）型はパッケージ内部に複数のチップを積み重ねてワイヤーボンディングで接続する構造であり、機能の異なる複数のチップを一つのパッケージに搭載可能であるため、多機能化が可能となるものである。その一方で、半導体封止装置への低コスト化も求められている。従来から、半導体チップと回路基板の接続には金ワイヤーによる接合が行われているがコストが高いため、アルミニウム、銅のワイヤーによる接合が検討されている。   In addition, in order to cope with further reduction in size and weight, CSP (Quad Flat Package), SOP (Small Outline Package), and other forms of packages are easy to cope with higher pin count and CSP capable of higher density mounting. (Chip Size Package) and BGA (Ball Grid Array). In recent years, these packages have been developed with new structures such as a face-down type, a stacked (stacked) type, a flip chip type, and a wafer level type in order to realize high speed and multiple functions. Among these, the stacked type is a structure in which multiple chips are stacked inside the package and connected by wire bonding, and multiple chips with different functions can be mounted in one package, enabling multi-functionality. It will be. On the other hand, cost reduction of the semiconductor sealing device is also demanded. Conventionally, bonding using a gold wire has been performed to connect a semiconductor chip and a circuit board, but since the cost is high, bonding using an aluminum or copper wire has been studied.

ところで半導体の封止分野において、高純度のエポキシ樹脂が望まれている。その理由として、エポキシ樹脂の中には製造に由来する加水分解塩素が含まれており、これによる回路の腐食、この加水分解塩素による銅ワイヤーとの接合部の不良、あるいは、吸湿水分による短絡が間題となっている。また、半導体パッケージは、樹脂封止のためにトランスファーモールドを行っているが、トランスファーモールドを行う際、注入樹脂が高粘度であるとワイヤー流れ（ワイヤーの変形）が生じ電気的なオープンやショートが生じる可能性がある。したがって、これらの問題点を解決した電気的特性に優れた信頼性の高いエポキシ樹脂が要求されている。   Incidentally, high purity epoxy resins are desired in the field of semiconductor encapsulation. The reason for this is that epoxy resin contains hydrolyzed chlorine derived from manufacturing, which causes circuit corrosion, poor joints with copper wires due to hydrolyzed chlorine, or short circuit due to moisture absorption. It is a question. In addition, semiconductor packages are transfer molded for resin sealing, but when the transfer molding is performed, if the injected resin has a high viscosity, wire flow (deformation of the wire) will occur, causing electrical open and short. It can happen. Therefore, there is a demand for a highly reliable epoxy resin with excellent electrical characteristics that solves these problems.

また、エポキシ樹脂のみならず、封止用樹脂組成物を構成するエポキシ樹脂以外の成分についても種々検討されている。例えば、特許文献１では、エポキシ樹脂及び硬化促進剤を必須成分とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、酸化鉛、水酸化カルシウム、酸化亜鉛のうち少なくとも１種を含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物が開示されている。   Moreover, not only an epoxy resin but various components other than the epoxy resin which comprises the resin composition for sealing are also examined. For example, in Patent Document 1, in an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation containing an epoxy resin and a curing accelerator as essential components, an epoxy resin for semiconductor encapsulation containing at least one of lead oxide, calcium hydroxide, and zinc oxide A composition is disclosed.

特開平３−１５７４４８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-157448

しかしながら、一般的に硬化促進剤としてイミダゾール骨格を有する触媒が使用されるが、この場合、樹脂組成物の保存安定性が劣り、得られる半導体封止装置のリフロー性や耐湿性などの電気的な信頼性が低下するという不具合が発生してしまう。
また、特許文献１記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィンを用いているが、この場合においても、樹脂組成物の流動性および連続成形性が劣り、得られる半導体封止装置は、ワイヤー流れが生じてしまう問題点を有している。
本発明の目的は、このような従来の樹脂封止型半導体装置の欠点を改良することにあり、耐リフロー性、耐湿性、高温電気特性に優れた高信頼性の半導体封止装置およびこれに使用する封止用樹脂組成物を提供することにある。 However, a catalyst having an imidazole skeleton is generally used as a curing accelerator, but in this case, the storage stability of the resin composition is inferior, and the resulting semiconductor sealing device has electrical properties such as reflow and moisture resistance. The malfunction that reliability falls will generate | occur | produce.
Moreover, although the epoxy resin composition for semiconductor sealing of patent document 1 uses triphenylphosphine as a hardening accelerator, in this case, the fluidity | liquidity and continuous moldability of a resin composition are inferior, and are obtained. The semiconductor sealing device has a problem that a wire flow occurs.
An object of the present invention is to improve the drawbacks of such a conventional resin-encapsulated semiconductor device, and to provide a highly reliable semiconductor encapsulating device excellent in reflow resistance, moisture resistance and high-temperature electrical characteristics, and to this The object is to provide a sealing resin composition to be used.

本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、次に示す封止用樹脂組成物が半導体封止装置の封止用樹脂として、従来の封止用樹脂組成物に比べ優れた特性を有することを見出し、さらにこれを用いることによって耐リフロー性、耐湿性および高温電気特性に優れた樹脂封止型半導体装置が得られることを見出した。   As a result of intensive studies by the present inventors, the sealing resin composition shown below has superior characteristics as a sealing resin for semiconductor sealing devices compared to conventional sealing resin compositions. The present inventors have found that a resin-encapsulated semiconductor device having excellent reflow resistance, moisture resistance and high-temperature electrical characteristics can be obtained by using this.

すなわち、本発明は、以下の半導体封止装置および封止用樹脂組成物を提供するものである。
［１］（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、（Ｄ）無機質充填剤、および（Ｅ）ハイドロタルサイトを必須成分として含有する封止用樹脂組成物の硬化物によって回路基板上に搭載された半導体チップとワイヤーを封止してなる半導体装置であって、前記回路基板と前記半導体チップとを接続するワイヤーが銅ワイヤーである半導体封止装置。
［２］前記（Ａ）エポキシ樹脂は、下記化学式（１）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂であり、その加水分解性塩素量が３００質量ｐｐｍ以下である［１］に記載の半導体封止装置。

［３］［１］又は［２］に記載の半導体封止装置に使用する封止用樹脂組成物。 That is, the present invention provides the following semiconductor sealing device and sealing resin composition.
[1] Sealing resin containing (A) epoxy resin, (B) phenol resin, (C) tri (p-tolyl) phosphine, (D) inorganic filler, and (E) hydrotalcite as essential components A semiconductor device formed by sealing a semiconductor chip and a wire mounted on a circuit board with a cured product of the composition, wherein the wire connecting the circuit board and the semiconductor chip is a copper wire .
[2] The semiconductor encapsulation device according to [1], wherein the (A) epoxy resin is a biphenyl type epoxy resin represented by the following chemical formula (1), and the amount of hydrolyzable chlorine is 300 mass ppm or less. .

[3] A sealing resin composition used in the semiconductor sealing device according to [1] or [2].

本発明によれば、耐リフロー性、耐湿性および高温電気特性に優れた半導体封止装置が得られる。また封止用樹脂組成物においては、力学的特性および前記信頼性を落とすことなしに、流動性や保存安定性を向上させることを特徴とする封止用樹脂組成物を得ることができる。   According to the present invention, a semiconductor sealing device having excellent reflow resistance, moisture resistance and high temperature electrical characteristics can be obtained. Moreover, in the resin composition for sealing, the resin composition for sealing characterized by improving fluidity | liquidity and storage stability can be obtained, without reducing mechanical characteristics and the said reliability.

以下、本発明の半導体封止装置およびその半導体封止装置に使用する封止用樹脂組成物について説明する。
本発明の半導体封止装置は、半導体チップと回路基板との接合を銅ワイヤーで接合した後、封止用樹脂組成物を用いて封止したものである。当該半導体封止装置に使用する封止用樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、（Ｄ）無機質充填剤、および（Ｅ）ハイドロタルサイトを必須成分として含有する。 Hereinafter, the semiconductor sealing device of the present invention and the sealing resin composition used for the semiconductor sealing device will be described.
The semiconductor sealing device of the present invention is a device in which a semiconductor chip and a circuit board are bonded with a copper wire and then sealed with a sealing resin composition. The sealing resin composition used for the semiconductor sealing device includes (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin, (C) tri (p-tolyl) phosphine, (D) an inorganic filler, and (E). Contains hydrotalcite as an essential component.

［半導体チップ］
本発明の半導体チップは、特に制限はなく、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、ダイオード等を挙げることができる。当該半導体チップの大きさは、用途・目的により適宜選択されるため、特に制限は無いが、好ましくは面積が２５ｍｍ²以上である。 [Semiconductor chip]
The semiconductor chip of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include an integrated circuit, a large-scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, and a diode. The size of the semiconductor chip is appropriately selected depending on the application and purpose, and is not particularly limited, but preferably has an area of 25 mm ² or more.

［回路基板］
本発明の回路基板の材質としては、特に制限はないが、ビスマレイミドトリアジン、エポキシ、ポリイミド等の基板が好適に用いられる。また、回路基板の配線を形成する材質としては、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル等が挙げられる。配線は、エッチング又はパターンめっきによって形成される。また、配線の表面は、金、ニッケル、スズ等でめっき処理されていてもよい。
当該回路基板の厚さとしては、特に制限は無いが、好ましくは３０〜１０００μｍである。 [Circuit board]
The material of the circuit board of the present invention is not particularly limited, but a board made of bismaleimide triazine, epoxy, polyimide or the like is preferably used. Examples of the material for forming the wiring of the circuit board include aluminum, copper, silver, gold, and nickel. The wiring is formed by etching or pattern plating. The surface of the wiring may be plated with gold, nickel, tin, or the like.
Although there is no restriction | limiting in particular as the thickness of the said circuit board, Preferably it is 30-1000 micrometers.

［銅ワイヤー］
本発明の半導体封止装置では、上記の半導体チップと回路基板との接続するワイヤーとして銅ワイヤーを用いる。銅ワイヤーは、金ワイヤー以上の低い電気的抵抗を有し半導体封止装置の動作速度のような電気的な特性を向上させることができるだけでなく、金ワイヤーに比べて低コストである。
なお、本発明の銅ワイヤーの代わりに、銀及びゴールドを含むグループから選択された少なくとも一つの物質が銅と混合した銅合金ワイヤーを用いてもよい。以下、本発明における銅ワイヤーは、銅単独からなる銅ワイヤーだけでなく、上述の銅合金ワイヤーも含めたものをいう。
ここで、銅ワイヤーのワイヤー径は、特に制限は無いが、好ましくは２０〜５０μｍである。また、銅ワイヤーのワイヤーピッチも、特に制限は無いが、好ましくは３０〜８０μｍである。 [Copper wire]
In the semiconductor sealing device of the present invention, a copper wire is used as a wire connecting the semiconductor chip and the circuit board. The copper wire not only has an electrical resistance lower than that of the gold wire, but can improve electrical characteristics such as the operation speed of the semiconductor sealing device, and is lower in cost than the gold wire.
In addition, you may use the copper alloy wire which at least 1 substance selected from the group containing silver and gold mixed with copper instead of the copper wire of this invention. Hereinafter, the copper wire in the present invention includes not only a copper wire made of copper alone but also the above-described copper alloy wire.
Here, although the wire diameter of a copper wire does not have a restriction | limiting in particular, Preferably it is 20-50 micrometers. Also, the wire pitch of the copper wire is not particularly limited, but is preferably 30 to 80 μm.

［封止用樹脂組成物］
本発明の半導体封止装置に使用される封止用樹脂組成物としては、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、（Ｄ）無機質充填剤、および（Ｅ）ハイドロタルサイトを含有する。
硬化促進剤として、（Ｃ）トリ（ｐ−トリル）ホスフィンを用いることで、樹脂組成物の保存安定性を向上させ、トランスファーモールドを行う際、ワイヤー流れが生じ電気的なオープンやショートを防止することができる。
また、（Ｅ）ハイドロタルサイトを用いることで、不純物イオンを捕捉固定して除去することができる。
本発明の封止用樹脂組成物を用いることで、優れた耐リフロー性、耐湿性、高温電気特性を有する半導体封止装置を提供することができる。
以下、本発明の封止用樹脂組成物について詳述する。 [Resin composition for sealing]
As the sealing resin composition used in the semiconductor sealing device of the present invention, (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin, (C) tri (p-tolyl) phosphine, (D) an inorganic filler, And (E) contains hydrotalcite.
By using (C) tri (p-tolyl) phosphine as a curing accelerator, the storage stability of the resin composition is improved, and when performing transfer molding, a wire flow occurs to prevent electrical open or short circuit. be able to.
Further, by using (E) hydrotalcite, impurity ions can be captured and fixed and removed.
By using the sealing resin composition of the present invention, it is possible to provide a semiconductor sealing device having excellent reflow resistance, moisture resistance, and high-temperature electrical characteristics.
Hereinafter, the sealing resin composition of the present invention will be described in detail.

〔エポキシ樹脂〕 〔Epoxy resin〕

本発明で用いる（Ａ）エポキシ樹脂としては、１分子当たり、２個以上のエポキシ基を有し、半導体封止用に一般に用いられるものであればよく、特に制限はない。例えば、ビスフェノールＡ型、ビフェノールＦ型、又はビフェノールＳ型等のビスフェノ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、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格を有する多官能のエポキシ樹脂、トリ又はテトラ（ヒドロキシフェニル）アルカンのエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等を挙げられる。
（Ａ）エポキシ樹脂の含有量は、半導体を十分に封止する観点から、全樹脂組成物に対して、好ましくは１〜３５質量％、より好ましくは１〜１５質量％、特に好ましくは３〜１０である。
これらの中でも、流動性、耐リフロー性の観点から、ビフェニル型エポキシ樹脂が好ましく、下記化学式（１）で示されるビフェニル型エポキシ樹脂が更に好ましい。 The (A) epoxy resin used in the present invention is not particularly limited as long as it has two or more epoxy groups per molecule and is generally used for semiconductor encapsulation. For example, bisphenol type epoxy resin such as bisphenol A type, biphenol F type or biphenol S type, phenol novolac type epoxy resin, o-cresol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, polyfunctional epoxy resin having naphthalene skeleton, Examples include tri- or tetra (hydroxyphenyl) alkane epoxy resins and alicyclic epoxy resins.
(A) The content of the epoxy resin is preferably 1 to 35% by mass, more preferably 1 to 15% by mass, and particularly preferably 3 to 3% by mass with respect to the total resin composition from the viewpoint of sufficiently sealing the semiconductor. 10.
Among these, from the viewpoint of fluidity and reflow resistance, a biphenyl type epoxy resin is preferable, and a biphenyl type epoxy resin represented by the following chemical formula (1) is more preferable.

上記のビフェニル型エポキシ樹脂の含有量は、樹脂組成物の流動性の観点から、全ての（Ａ）エポキシ樹脂に対して、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、特に好ましくは１００質量％である。   The content of the above-mentioned biphenyl type epoxy resin is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, particularly preferably from all (A) epoxy resins, from the viewpoint of the fluidity of the resin composition. 100% by mass.

また、当該（Ａ）成分のビフェニル型エポキシ樹脂における全塩素含有量は、好ましくは３００質量ｐｐｍ以下、より好ましくは２７０質量ｐｐｍ以下である。全塩素含有量が３００質量ｐｐｍ以下であることにより、優れた耐湿性を備えた半導体封止装置を提供することができる。さらに、同様に耐湿性の観点から、５０質量％エポキシ樹脂濃度における１２０℃、２０時間で熱水抽出した際の塩素濃度が、５質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。   Moreover, the total chlorine content in the biphenyl type epoxy resin of the said (A) component becomes like this. Preferably it is 300 mass ppm or less, More preferably, it is 270 mass ppm or less. When the total chlorine content is 300 mass ppm or less, a semiconductor sealing device having excellent moisture resistance can be provided. Further, similarly, from the viewpoint of moisture resistance, the chlorine concentration when extracted with hot water at 120 ° C. for 20 hours at a concentration of 50 mass% epoxy resin is preferably 5 mass ppm or less.

また、加水分解性塩素量が３００質量ｐｐｍ以下で、上記化学式（１）で表わされるビフェニル型エポキシ樹脂の含有量は、得られる封止用樹脂組成物の流動性や耐リフロー性の観点から、（Ａ）成分のビフェニル型エポキシ樹脂に対して、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、特に好ましくは１００質量％である。   In addition, the hydrolyzable chlorine content is 300 mass ppm or less, and the content of the biphenyl type epoxy resin represented by the above chemical formula (1) is from the viewpoint of fluidity and reflow resistance of the resulting sealing resin composition. Preferably it is 70 mass% or more with respect to the biphenyl type epoxy resin of (A) component, More preferably, it is 85 mass% or more, Most preferably, it is 100 mass%.

〔フェノール樹脂〕
本発明で用いる（Ｂ）フェノール樹脂としては、１分子当たり２個以上のフェノール性水酸基を有し、前記（Ａ）成分のビフェニル型エポキシ樹脂を硬化させるものであって、半導体封止用材料に一般に用いられるものであればよい。例えば、フェノールノボラック型樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、クレゾールノボラック型樹脂、トリフェノールメタン型フェノール樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂、シクロペンタジエン型フェノール樹脂、トリフェノールアルカン型のフェノール樹脂等を挙げられる。これらのフェノール樹脂は、単独又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。 [Phenolic resin]
The (B) phenol resin used in the present invention has two or more phenolic hydroxyl groups per molecule, and cures the biphenyl type epoxy resin of the component (A). Any generally used one can be used. Examples thereof include phenol novolac type resins, aralkyl type phenol resins, cresol novolac type resins, triphenolmethane type phenol resins, naphthalene type phenol resins, cyclopentadiene type phenol resins, triphenol alkane type phenol resins and the like. These phenol resins may be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、半導体装置における信頼性を確保する観点から、（Ｂ）フェノール樹脂の１２０℃の温度で抽出される塩素イオンおよびナトリウムイオンは、前記（Ａ）エポキシ樹脂と同様に測定した場合、好ましくはいずれも１０質量ｐｐｍ以下、より好ましくは５質量ｐｐｍ以下である。   In the present invention, from the viewpoint of ensuring reliability in the semiconductor device, (B) when the chlorine ion and sodium ion extracted at a temperature of 120 ° C. of the phenol resin are measured in the same manner as the (A) epoxy resin, Preferably all are 10 mass ppm or less, More preferably, it is 5 mass ppm or less.

（Ｂ）フェノール樹脂の含有量は、（Ａ）成分を含むエポキシ樹脂中のエポキシ基１モルに対して、（Ｂ）成分のフェノール性水酸基の量が、好ましくは０．５〜１．６モル、より好ましくは０．６〜１．４モルとなるように調製される。（Ｂ）成分のフェノール性水酸基の量が０．５モル以上であれば、形成される硬化物のガラス転移温度が良好となり、１．６モル以下であれば、反応性が良好で充分な架橋密度を有し、強度の高い硬化物を形成することができる。
また、（Ｂ）フェノール樹脂の全樹脂組成物に対する含有量は、上記の観点から、好ましくは１〜３５質量％、より好ましくは１〜１５質量％、特に好ましくは３〜１０質量％である。 The content of the (B) phenol resin is preferably 0.5 to 1.6 mol of the phenolic hydroxyl group of the component (B) with respect to 1 mol of the epoxy group in the epoxy resin containing the component (A). More preferably, it is prepared to be 0.6 to 1.4 mol. If the amount of the phenolic hydroxyl group of component (B) is 0.5 mol or more, the glass transition temperature of the cured product to be formed is good, and if it is 1.6 mol or less, the reactivity is good and sufficient crosslinking is achieved. A cured product having a high density and high strength can be formed.
Moreover, content with respect to the total resin composition of (B) phenol resin becomes like this. Preferably it is 1-35 mass%, More preferably, it is 1-15 mass%, Most preferably, it is 3-10 mass%.

〔硬化促進剤〕
本発明の封止用樹脂組成物において、硬化促進剤として、（Ｃ）トリ（ｐ−トリル）ホスフィンを含有する。従来のイミダゾール、アミン等を硬化促進剤として用いた場合と比較すると、樹脂組成物の保存安定性を向上させ、耐リフロー性、耐湿性、および高温電気特性に優れた半導体封止装置を得ることができる。また、従来のトリフェニルホスフィンを硬化促進剤として用いた場合と比較すると、樹脂組成物の流動性および連続成形性を向上させ、トランスファーモールドを行う際、ワイヤー流れが生じ電気的なオープンやショートを防止することができる。
本発明において、（Ｃ）トリ（ｐ−トリル）ホスフィンに加えて、硬化促進剤として、他の有機ホスフィン化合物を併用してもよい。他の有機ホスフィン化合物としては、例えば、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、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、ジブチルフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ビス（ジフェニルホスフィノ）メタン、１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィントリフェニルボラン等が挙げられる。これらの有機ホスフィン化合物は単独又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。 [Curing accelerator]
The sealing resin composition of the present invention contains (C) tri (p-tolyl) phosphine as a curing accelerator. Compared to the case where conventional imidazole, amine, etc. are used as a curing accelerator, the storage stability of the resin composition is improved, and a semiconductor encapsulating device having excellent reflow resistance, moisture resistance, and high-temperature electrical characteristics is obtained. Can do. In addition, compared with the case where conventional triphenylphosphine is used as a curing accelerator, the flowability and continuous formability of the resin composition are improved, and when performing transfer molding, a wire flow occurs, resulting in electrical open and short. Can be prevented.
In the present invention, in addition to (C) tri (p-tolyl) phosphine, other organic phosphine compounds may be used in combination as a curing accelerator. Examples of other organic phosphine compounds include trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, triphenylphosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, methyldiphenylphosphine, dibutylphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, bis (diphenylphosphino) methane, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, triphenylphosphine tetraphenylborate, triphenylphosphine triphenylborane, and the like. These organic phosphine compounds may be used alone or in combination of two or more.

（Ｃ）トリ（ｐ−トリル）ホスフィンを含む硬化促進剤の含有量は、全樹脂組成物に対して、好ましくは０．１〜２質量％、より好ましくは０．１〜１．５質量％、特に好ましくは０．１５〜１．２である。硬化促進剤の含有量が０．１質量％以上であれば、十分に硬化させることができ、一方、２質量％以下であれば、優れた流動性を発揮することができる。
また、（Ｃ）トリ（ｐ−トリル）ホスフィンの含有量は、（Ｃ）成分による上記効果を得るための観点から、全硬化促進剤に対して、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７５質量％以上、特に好ましくは１００質量％である。 The content of the curing accelerator containing (C) tri (p-tolyl) phosphine is preferably 0.1 to 2% by mass, more preferably 0.1 to 1.5% by mass with respect to the total resin composition. Especially preferably, it is 0.15-1.2. If the content of the curing accelerator is 0.1% by mass or more, it can be sufficiently cured, and if it is 2% by mass or less, excellent fluidity can be exhibited.
Further, the content of (C) tri (p-tolyl) phosphine is preferably 50% by mass or more, more preferably 75%, more preferably 75% by mass with respect to the total curing accelerator, from the viewpoint of obtaining the above effect by the component (C). It is at least 100% by mass, particularly preferably 100% by mass.

〔無機充填剤〕
本発明の封止用樹脂組成物において、（Ｄ）無機充填剤を含有する。（Ｄ）成分の無機充填剤としては、ボールミル等で粉砕した溶融シリカや火炎溶融することで得られる球状シリカ、ゾルゲル法等で製造される球状シリカ、結晶シリカ、アルミナ、ボロンナイトライド、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、マグネシア、マグネシウムシリケート等が挙げられる。半導体素子が発熱の大きい素子の場合、熱伝導率ができるだけ大きく、かつ熱膨張係数の小さなアルミナ、ボロンナイトライド、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等を使用することが望ましい。また、これらを溶融シリカ等とブレンドして使用してもよい。
なお、無機充填剤の形状は特に限定されるものはなく、フレーク状、樹枝状、球状等の無機充填剤を単独又は混合して用いることができる。中でも、球状のものが、低粘度化、高充填化には最も望ましいものである。 [Inorganic filler]
The sealing resin composition of the present invention contains (D) an inorganic filler. As the inorganic filler of component (D), fused silica pulverized by a ball mill or the like, spherical silica obtained by flame melting, spherical silica produced by a sol-gel method, crystalline silica, alumina, boron nitride, aluminum nitride , Silicon nitride, magnesia, magnesium silicate and the like. When the semiconductor element is an element that generates a large amount of heat, it is desirable to use alumina, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride or the like having as high a thermal conductivity as possible and a low thermal expansion coefficient. These may be blended with fused silica or the like.
The shape of the inorganic filler is not particularly limited, and flaky, dendritic, spherical and other inorganic fillers can be used alone or in combination. Of these, spherical ones are the most desirable for reducing the viscosity and increasing the filling.

（Ｄ）無機充填剤の配合量は、全樹脂組成物に対して、好ましくは５０〜９５質量％、より好ましくは７５〜９５質量％、特に好ましくは８５〜９２質量％である。当該無機充填剤の含有量が５０質量％以上であれば、膨張係数を充分に下げることができ、かつ吸水率も低下し、リフローの際の温度でバッケージにクラックが入りにくくなる。一方、９５質量％以下であれば、適度の溶融粘度を有し、成形性が良好となる。   (D) The compounding quantity of an inorganic filler becomes like this. Preferably it is 50-95 mass% with respect to all the resin compositions, More preferably, it is 75-95 mass%, Most preferably, it is 85-92 mass%. If the content of the inorganic filler is 50% by mass or more, the expansion coefficient can be sufficiently lowered, the water absorption rate is also lowered, and cracks are hardly formed in the package at the temperature during reflow. On the other hand, if it is 95 mass% or less, it will have moderate melt viscosity and a moldability will become favorable.

〔ハイドロタルサイト〕
本発明の封止用樹脂組成物において、（Ｅ）ハイドロタルサイトを含有する。
本発明の封止用樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂は、製造過程において微量のナトリウムや塩素等の不純物イオンを含んでいる。ハイドロタルサイトを含有させることで、不純物イオンを捕捉固定し、除去することができる。このような不純物イオンを除去するために添加するイオン交換体としては、アンチモンやビスマスも考えられるが、アンチモン化合物は劇物に指定されており、ビスマスも同様に毒性を有するために環境への悪影響が指摘され始めており好ましくない。したがって、環境への悪影響面の観点からも、ハイドロタルサイトが好適である。
なお、不純物イオンを除去するために、封止用樹脂組成物中の原料自体の高純度化処理も併せて行うことがより好ましい。 [Hydrotalcite]
The sealing resin composition of the present invention contains (E) hydrotalcite.
The epoxy resin contained in the encapsulating resin composition of the present invention contains a trace amount of impurity ions such as sodium and chlorine during the production process. By containing hydrotalcite, impurity ions can be captured and fixed and removed. Antimony and bismuth may be considered as ion exchangers added to remove such impurity ions, but antimony compounds have been designated as deleterious substances, and bismuth is also toxic, so it has a negative impact on the environment. Is beginning to be pointed out, which is not preferable. Therefore, hydrotalcite is also preferable from the viewpoint of adverse effects on the environment.
In addition, in order to remove an impurity ion, it is more preferable to also perform the purification process of the raw material itself in the sealing resin composition.

ハイドロタルサイトは、元来下記式（２）表される粘土鉱物である。
Ｍｇ₆Ａｌ₂（ＯＨ）₁₆ＣＯ₃・４Ｈ₂Ｏ・・・・・式（２）
近年、２価の金属陽イオン［Ｍ（ＩＩ）²⁺］、３価の金属陽イオン［Ｍ（ＩＩＩ）³⁺］およびｎ価の層間陰イオン（Ａ^n-）を含む下記式（３）で表される物質が、ハイドロタルサイト状物質、ハイドロタルサイト様化合物、ハイドロタルサイト構造体、あるいは単にハイドロタルサイトと呼称されるようになった。
［（Ｍ（ＩＩ）²⁺）_1-X（Ｍ（ＩＩＩ）³⁺）_X（ＯＨ^-）₂］^X+（Ａ^n- _x/n）・ｍＨ₂Ｏ・・・・・式（３）
式（２）で表されるハイドロタルサイトは、「ＯＨ^-（０．７５Ｍｇ²⁺、０．２５Ａｌ³⁺）ＯＨ^-」がブルサイト層として面状の骨格をなし、その層間に負の電荷をもつ０．１２５ＣＯ₃ ^2-と０．５Ｈ₂Ｏとが挟まれた構造を有している。ブルサイト層内のＭｇ²⁺とＡｌ³⁺との比率は広い範囲で変えることができ、それにより、ブルサイト層内の正電荷の密度を制御することが可能である。
なお、本発明で使用する（Ｅ）ハイドロタルサイトとしては、上記式（２）で表されるもののみならず、上記式（３）で表されるハイドロタルサイト類の金属化合物も含むものとする。使用するハイドロタルサイトとしては、市販品のＤＨＴ−４Ａ（協和化学工業（株）製）等が好適である。 Hydrotalcite is originally a clay mineral represented by the following formula (2).
Mg ₆ Al ₂ (OH) ₁₆ CO ₃ .4H ₂ O Formula (2)
Recently, the following formula (3) containing a divalent metal cation [M (II) ²⁺ ], a trivalent metal cation [M (III) ³⁺ ] and an n-valent interlayer anion (A ⁿ⁻ ) Is now called hydrotalcite-like material, hydrotalcite-like compound, hydrotalcite structure, or simply hydrotalcite.
[(M (II) ²⁺ ) _1-X (M (III) ³⁺ ) _X (OH ⁻ ) ₂ ] ^{X +} (A ⁿ⁻ _{x / n} ) · mH ₂ O Formula (3)
In the hydrotalcite represented by the formula (2), “OH ⁻ (0.75Mg ²⁺ , 0.25Al ³⁺ ) OH ⁻ ” forms a planar skeleton as a brucite layer, and negative charges are formed between the layers. It has a structure in which 0.125 CO ₃ ^2- having 0.5 and 0.5H ₂ O are sandwiched. The ratio of Mg ²⁺ to Al ³⁺ in the brucite layer can be varied within a wide range, thereby making it possible to control the density of positive charges in the brucite layer.
The (E) hydrotalcite used in the present invention includes not only those represented by the above formula (2) but also metal compounds of hydrotalcites represented by the above formula (3). As the hydrotalcite used, commercially available DHT-4A (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) and the like are suitable.

（Ｅ）ハイドロタルサイトの含有量は、全樹脂組成物に対して、好ましくは０．１〜２質量％、より好ましくは０．１５〜１質量％、特に好ましくは０．１５〜０．５０質量％である。含有量が０．１質量％以上あれば、不純物イオンの捕捉効果が十分な効果が得られ、また、２質量％以下であれば、含有量に比例して不純物イオンの捕捉効果が向上する。   The content of (E) hydrotalcite is preferably 0.1 to 2% by mass, more preferably 0.15 to 1% by mass, and particularly preferably 0.15 to 0.50, based on the total resin composition. % By mass. If the content is 0.1% by mass or more, a sufficient effect of trapping impurity ions can be obtained, and if it is 2% by mass or less, the trapping effect of impurity ions is improved in proportion to the content.

〔カップリング剤〕
本発明の封止用樹脂組成物は、さらにカップリング剤を含有することが好ましい。カップリング剤としては、シランカップリング剤を用いることが好ましく、シランカップリング剤としては、例えば、１級アミノ基や２級アミノ基又は３級アミノ基を有するシラン化合物、エポキシシラン、メルカプトシラン、アルキルシラン、フェニルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム／ジルコニウム系化合物等が挙げられる。 [Coupling agent]
The encapsulating resin composition of the present invention preferably further contains a coupling agent. As the coupling agent, a silane coupling agent is preferably used. Examples of the silane coupling agent include a silane compound having a primary amino group, a secondary amino group, or a tertiary amino group, epoxy silane, mercaptosilane, Examples include various silane compounds such as alkyl silane, phenyl silane, ureido silane, and vinyl silane, titanium compounds, aluminum chelates, and aluminum / zirconium compounds.

上記カップリング剤の中でも、充填性の観点から、２級アミノ基を有するシランカップリング剤が好ましい。２級アミノ基を有するシランカップリング剤は分子内に２級アミノ基を有するシラン化合物であれば特に制限はないが、例えば、（Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピル）トリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。   Among the coupling agents, a silane coupling agent having a secondary amino group is preferable from the viewpoint of filling properties. The silane coupling agent having a secondary amino group is not particularly limited as long as it is a silane compound having a secondary amino group in the molecule. For example, (N-phenyl-γ-aminopropyl) trimethoxysilane, γ-aniline is available. Examples include linopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropyltriethoxysilane, γ-anilinopropylmethyldimethoxysilane, and γ-anilinopropylmethyldiethoxysilane.

これらのカップリング剤の含有量は、全樹脂組成物に対して、好ましくは０．０３〜５．０質量％、より好ましくは０．１０〜２．５質量％である。０．０３質量％以上あれば、回路基板との接着性を十分に確保することができ、５．０質量％未満であれば、揮発分が多くなることによるボイド等充填性に関する成形不良の発生を抑制することができると共に、優れたパッケージの成形性を確保することができる。   The content of these coupling agents is preferably 0.03 to 5.0% by mass, more preferably 0.10 to 2.5% by mass, based on the total resin composition. If it is 0.03% by mass or more, sufficient adhesion to the circuit board can be secured, and if it is less than 5.0% by mass, formation defects such as voids due to increase in volatile content occur. Can be suppressed, and excellent moldability of the package can be secured.

〔その他任意成分〕
なお、本発明の封止用樹脂組成物には、従来から公知のシリコーンゴムやシリコーンゲル等の粉末、シリコーン変性エポキシ樹脂やフェノール樹脂、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体等の熱可塑性樹脂等を低応力化剤として含有させてもよい。また、難燃化のためホスファゼン化合物、硼酸塩等を添加することもできる。さらに、他の任意成分として、カーボンブラック等の着色剤；ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーンオイル等の濡れ向上剤や消泡剤；天然ワックス類、合成ワックス類等の離型剤、等を適宜含有させることができる。これらの任意成分の添加量は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、特に限定されない。 [Other optional ingredients]
The sealing resin composition of the present invention includes conventionally known thermoplastic resins such as powders such as silicone rubber and silicone gel, silicone-modified epoxy resins and phenol resins, and methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymers. Etc. may be contained as a stress reducing agent. Moreover, a phosphazene compound, a borate, etc. can also be added for flame retardance. In addition, as other optional components, coloring agents such as carbon black; nonionic surfactants, fluorosurfactants, wetting improvers such as silicone oil and antifoaming agents; mold release such as natural waxes and synthetic waxes An agent and the like can be appropriately contained. The addition amount of these optional components is not particularly limited as long as it does not inhibit the effects of the present invention.

［封止用樹脂組成物の調製方法］
本発明の封止用樹脂組成物の調製方法としては、上述した必須成分および必要に応じて用いられる各種任意成分を高速混合機等により、均一に混合した後、２本ロールや連続混練装置等で十分混練すればよい。混練温度としては、好ましくは５０〜１１０℃である。混練後、薄くシート化し、冷却、粉砕することで封止用樹脂組成物を製造することができる。さらには、（Ｃ）成分は、あらかじめ溶融し、離型剤、着色剤、カップリング剤等を適宜添加配合し混練した予備混練物を用いることにより、さらに優れた成形性、保存安定性を付与できる封止用樹脂組成物を調製することができる。 [Method for Preparing Sealing Resin Composition]
As a method for preparing the sealing resin composition of the present invention, the above-described essential components and various optional components used as necessary are uniformly mixed with a high-speed mixer or the like, and then a two-roll or continuous kneader or the like. Can be sufficiently kneaded. The kneading temperature is preferably 50 to 110 ° C. After kneading, the sealing resin composition can be produced by forming a thin sheet, cooling and pulverizing. Furthermore, the component (C) is further melted and imparted with a further excellent moldability and storage stability by using a pre-kneaded material obtained by kneading and adding a release agent, a colorant, a coupling agent and the like as appropriate. A sealing resin composition that can be prepared can be prepared.

［半導体封止装置の製造方法］
本発明の半導体封止装置は、例えば以下の手順、構成により製造することができるが、これ以外の製造方法によるものであっても構わない。
はじめに、表面に蒸着法でアルミニウムのジグザグ配線を形成し、周辺の電極パッド以外はポリイミドの被覆を施した半導体チップを作製する。次に、その半導体チップを必要な大きさに切断した回路基板の中央部に接着する。接着方法としては、銀粉入りのエポキシ樹脂系導電性接着剤で固着する方法が挙げられる。その後、回路基板の配線と半導体チップ表面の電極パッド間を銅ワイヤーでボンディングする。 [Method for Manufacturing Semiconductor Encapsulation Device]
The semiconductor sealing device of the present invention can be manufactured, for example, by the following procedure and configuration, but may be manufactured by other manufacturing methods.
First, an aluminum zigzag wiring is formed on the surface by a vapor deposition method, and a semiconductor chip coated with polyimide other than the peripheral electrode pads is manufactured. Next, the semiconductor chip is bonded to the center portion of the circuit board cut to a required size. Examples of the bonding method include a method of fixing with an epoxy resin conductive adhesive containing silver powder. Thereafter, the wiring on the circuit board and the electrode pads on the surface of the semiconductor chip are bonded with a copper wire.

ここで、上記方法により調製した封止用樹脂組成物を用いて封止処理を行う。半導体装置の樹脂封止は、一般的にはトランスファー成形法が用いられるが、射出成形、圧縮成形等による封止も可能である。封止後加熱して封止用樹脂組成物を硬化させる際の条件としては、１６５〜１８５℃程度の温度で、１〜５分程度加熱する条件が好ましい。その後、十分に硬化させたのを確認し、必要に応じて、回路基板の裏面に設けたパッド部にはんだボールを形成して半導体封止装置が得られる。得られる半導体封止装置の厚みは、目的、用途に応じて適宜選択されるが、好ましくは１〜２ｍｍである。   Here, a sealing process is performed using the sealing resin composition prepared by the above method. For resin sealing of semiconductor devices, transfer molding is generally used, but sealing by injection molding, compression molding, or the like is also possible. As conditions for heating after sealing and curing the resin composition for sealing, conditions of heating at a temperature of about 165 to 185 ° C. for about 1 to 5 minutes are preferable. After that, it is confirmed that the resin is sufficiently cured, and if necessary, a solder ball is formed on a pad portion provided on the back surface of the circuit board to obtain a semiconductor sealing device. The thickness of the obtained semiconductor sealing device is appropriately selected according to the purpose and application, but is preferably 1 to 2 mm.

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら制限されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not restrict | limited at all by these examples.

〔実施例１〜３、比較例１〜５〕
以下の表１に示す配合割合の各成分を常温で混合（ドライプレンド）した後、約８５℃に予熱した二軸ロールで約１０分間混練して封止用樹脂組成物を得た。
また、別途厚さ０．２ｍｍのビスマレイミドトリアジン樹脂プリント配線板にレジストを塗布、焼き付け後、１５×１５ｍｍに切り出した。この回路基板の中央部に９×９ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの半導体チップを銀粉入りのエポキシ樹脂系導電性接着剤で固着した。当該半導体チップは、表面にアルミニウムのジグザグ配線が蒸着法で形成され、周辺の電極パッド以外は厚さ１０μｍのポリイミドの被覆を施したものである。その後、回路基板の配線と半導体チップ表面の電極パッド間を直径２０μｍの銅ワイヤーでボンディングし、半導体装置を得た。
この半導体装置に対して、上記封止用樹脂組成物を用いて封止作業を行った。半導体装置の樹脂封止には、トランスファープレスを用い、金型温度１７５℃、成形圧力７．５ＭＰａ、成形時間９０秒の条件で成形を行い、成形品は金型から取り出した後、１７５℃恒温槽中で４時間の後硬化を行った。回路基板の裏面に設けたパッド部にはんだボール（Ｓｎ／Ｐｂ：融点３１０℃、直径８０μｍ、２３４ｐｉｎ、バンプピッチ：２００μｍ）を形成し、半導体封止装置（外形３５ｍｍ×３５ｍｍ、厚さ３．５ｍｍ）を得た。 [Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 5]
The components shown in Table 1 below were mixed at a normal temperature (dry blended) and then kneaded for about 10 minutes with a biaxial roll preheated to about 85 ° C. to obtain a sealing resin composition.
Further, a resist was applied to a 0.2 mm thick bismaleimide triazine resin printed wiring board and baked, and then cut out to 15 × 15 mm. A 9 × 9 mm semiconductor chip having a thickness of 0.2 mm was fixed to the central portion of the circuit board with an epoxy resin conductive adhesive containing silver powder. The semiconductor chip has an aluminum zigzag wiring formed on the surface by vapor deposition, and a polyimide coating with a thickness of 10 μm is applied except for peripheral electrode pads. Thereafter, the wiring on the circuit board and the electrode pads on the surface of the semiconductor chip were bonded with a copper wire having a diameter of 20 μm to obtain a semiconductor device.
The semiconductor device was sealed using the sealing resin composition. For the resin sealing of the semiconductor device, a transfer press is used, and molding is performed under the conditions of a mold temperature of 175 ° C., a molding pressure of 7.5 MPa, and a molding time of 90 seconds. Post-curing was performed for 4 hours in the bath. Solder balls (Sn / Pb: melting point 310 ° C., diameter 80 μm, 234 pin, bump pitch: 200 μm) are formed on the pad provided on the back surface of the circuit board, and a semiconductor sealing device (outer dimensions 35 mm × 35 mm, thickness 3.5 mm) )

得られた封止用樹脂組成物、その硬化物、並びに半導体封止装置についての諸特性の評価は、以下に示す方法で行い、表１に示す結果を得た。   Various properties of the obtained sealing resin composition, cured product thereof, and semiconductor sealing device were evaluated by the methods shown below, and the results shown in Table 1 were obtained.

［樹脂の評価項目］
（１）スパイラルフロー
成形温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａでトランスファー成形することでスパイラルフローを測定した。
（２）ゲルタイム
１７５℃に保持された熱板上で、一定量の成形材料を直径４〜５ｃｍの円状に広げ、一定速度で練り合わせた際に、試料が増粘し、最終的に粘りのなくなった時間を測定した。
（３）粘度
高化式フローテスター（島津製作所製、名称：ＣＦＴ−５００Ｃ）により測定した。高化式フローは、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準じて測定した。
（４）保存安定性
２５℃の環境に７２時間放置した後の封止用樹脂組成物のスパイラルフロー、ゲルタイム、粘度それぞれを測定し、その残存率を％で表わしたとき、９０％以上のものを○、それ以外のものを×とした。
（５）連続成形性
成形条件１７５℃×９０秒のトランスファー成形によってＤＩＰ−１４の連続生産性の評価を行い、パッケージの外観不良発生までのショット数をカウントした。 [Resin evaluation items]
(1) Spiral flow Spiral flow was measured by transfer molding at a molding temperature of 175 ° C and a molding pressure of 9.8 MPa.
(2) Gel time On a hot plate maintained at 175 ° C., when a certain amount of molding material is spread in a circular shape with a diameter of 4 to 5 cm and kneaded at a constant speed, the sample thickens and eventually becomes viscous. The time lost was measured.
(3) Viscosity Viscosity was measured with a Koka flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation, name: CFT-500C). The Koka type flow was measured according to JIS K 7210.
(4) Storage stability When the spiral flow, gel time and viscosity of the resin composition for sealing after being left in an environment of 25 ° C. for 72 hours are measured and the residual ratio is expressed in%, it is 90% or more. Was marked with ○ and the others were marked with ×.
(5) Continuous moldability The continuous productivity of DIP-14 was evaluated by transfer molding under molding conditions of 175 ° C. × 90 seconds, and the number of shots until the appearance defect of the package was counted.

［硬化物の評価項目］
（６）ガラス転移温度
３×３×１７ｍｍに成形した試験片をＴＭＡ／ＳＳ１５０（セイコーインスツルメンツ社製）において、昇温速度５℃／ｍｉｎ、荷重９８ｍＮにおいて測定した。
（７）成形収縮率
ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準ずる。
（８）吸水率
成形品を１２１℃、０．２５ＭＰａの飽和水蒸気にて２４時間処理した前後の質量増加率から算出した。
（９）Ｃ１^-量、（１０）Ｎａ⁺量
封止用樹脂組成物を１７５℃、２分間の条件でトランスファー成形し、次いで１７５℃、８時間の後硬化を行った後、得られた硬化物を粉砕し、上述の方法にて１２０℃、２０時間熱水抽出して、イオンクロマトアナライザおよび原子吸光光度計によりイオン性不純物（Ｎａ⁺、Ｃ１^-）の濃度を測定した。
（１１）ｐＨ
ｐＨ測定器を用いて測定した。 [Evaluation items for cured products]
(6) Glass transition temperature A test piece molded to 3 × 3 × 17 mm was measured with TMA / SS150 (manufactured by Seiko Instruments Inc.) at a heating rate of 5 ° C./min and a load of 98 mN.
(7) Mold shrinkage rate Conforms to JIS K 6911.
(8) Water absorption rate It calculated from the mass increase rate before and after processing a molded article with 121 degreeC and the saturated water vapor | steam of 0.25 MPa for 24 hours.
(9) C1 ⁻ amount, (10) Na ⁺ amount The resin composition for sealing was transfer molded at 175 ° C. for 2 minutes, and then post-cured at 175 ° C. for 8 hours, and then cured. The product was pulverized, extracted with hot water at 120 ° C. for 20 hours by the above-described method, and the concentration of ionic impurities (Na ⁺ , C1 ⁻ ) was measured by an ion chromatograph analyzer and an atomic absorption photometer.
(11) pH
Measurement was performed using a pH meter.

［封止装置の評価項目］
（１２）（１３）耐リフロー性試験（剥離・クラックの発生数、ボイド発生数）
アルミニウムのジグザグ配線を形成した６ｍｍ×６ｍｍのシリコーンチップを４２アロイのリードフレームに搭載し、成形材料を用いて、１７５℃、６．９ＭＰａの条件でトランスファー成形して封止した後、チップ表面のアルミニウム電極とリードフレーム間を直径２０μｍの銅ワイヤーボンディングした半導体装置（外形８５ｍｍ×３５ｍｍ、厚さ８．５ｍｍ）を作製し、さらに温度１７５℃で４時間の後硬化した。上記半導体装置を３０℃、６０％ＲＨにて１６８時間吸湿させた後、２６０℃ピークの赤外線リフロー炉中に３回通し、半導体封止装置の剥離・クラック、ボイドが発生した試料の数を調べた（試料数２０）。
（１４）ワイヤー流れ
長さ３．５ｍｍ、径２０μｍ、Ｂｏｎｄ Ｐａｄ Ｐｉｔｃｈ５０μｍを配した３５ｍｍ Ｆ−ＢＧＡを作製し、軟Ｘ線装置を用いて変形の有無を確認し、変形率（％）として算出した。
（１５）耐湿信頼性（ＰＣＴ）
上記半導体封止装置を３０℃、６０％ＲＨにて１６８時間吸湿させた後、２６０℃ピークの赤外線リフロー炉中に３回通し、さらにこの装置を１２１℃、０．２５ＭＰａの条件下で１６８時間吸湿させた後、ワイヤオープンが発生した試料の数を調べた（試料数２０）。
（１６）耐湿信頼性（ＨＡＳＴ）
上記半導体封止装置を３０℃、６０％ＲＨにて１６８時間吸湿させた後、２６０℃ピークの赤外線リフロー炉中に３回通し、さらにこの装置を１３０℃、８５％ＲＨの条件下で５００時間、および１０００時間吸湿させた後、ワイヤオープンが発生した試料の数を調べた（試料数２０）。 [Evaluation items of sealing device]
(12) (13) Reflow resistance test (number of peeling / cracking, number of voids)
A 6 mm × 6 mm silicone chip formed with aluminum zigzag wiring is mounted on a 42 alloy lead frame, and is molded by transfer molding under conditions of 175 ° C. and 6.9 MPa using a molding material. A semiconductor device (outer diameter 85 mm × 35 mm, thickness 8.5 mm) in which a 20 μm diameter copper wire was bonded between the aluminum electrode and the lead frame was manufactured, and further post-cured at a temperature of 175 ° C. for 4 hours. After absorbing the above semiconductor device at 30 ° C. and 60% RH for 168 hours, it was passed through an infrared reflow furnace with a peak at 260 ° C. three times, and the number of samples in which the semiconductor sealing device was peeled, cracked or voided was examined. (20 samples).
(14) Wire flow A 35 mm F-BGA with a length of 3.5 mm, a diameter of 20 μm, and a Bond Pad Pitch of 50 μm was prepared, the presence or absence of deformation was confirmed using a soft X-ray apparatus, and the deformation rate (%) was calculated. .
(15) Moisture resistance reliability (PCT)
The semiconductor sealing device was absorbed at 30 ° C. and 60% RH for 168 hours, and then passed through an infrared reflow furnace having a peak at 260 ° C. three times. Further, this device was 168 hours at 121 ° C. and 0.25 MPa. After absorbing moisture, the number of samples in which wire opening occurred was examined (sample number 20).
(16) Moisture resistance reliability (HAST)
The semiconductor sealing device was absorbed at 30 ° C. and 60% RH for 168 hours, and then passed through an infrared reflow furnace having a peak at 260 ° C. three times. Further, this device was subjected to conditions of 130 ° C. and 85% RH for 500 hours. , And after 1000 hours of moisture absorption, the number of samples in which wire open occurred was examined (20 samples).

表１における実施例および比較例で用いた無機充填剤以外の原材料を下記に示す。
（１）ビフェニル型エポキシ樹脂
ジャバンエポキシレジン株式会社製、商品名「ＹＸ−４０００ＨＫ」（エポキシ当量１９３、融点１０５℃、加水分解性塩素量１５０質量ｐｐｍ）。
ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名「ＹＬ−６１２１Ｈ」（エポキシ当量１７６、軟化点１２５℃、加水分解性塩素量７５０質量ｐｐｍ）。
（２）オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
日本化薬株式会社製、商品名「ＥＯＣＮ−１０２０−５５」（エポキシ当量１９６、軟化点５５℃、加水分解性塩素量５００質量ｐｐｍ）。
（３）ノボラック型フェノール樹脂
昭和高分子株式会社製、商品名「ＢＲＧ−５５８」（水酸基当量１０６、軟化点９５℃）。
（４）ホスフィン
トリ（ｐ−トリル）ホスフィン：北興化学株式会社製、商品名「ＴＰＴＰ」。
トリフェニルホスフィン：北興化学株式会社製、商品名「ＰＰ−２００」。
（５）イミダゾール
２−エチル−４−メチル−イミダソール（２Ｅ４ＭＺ）：四国化成工業株式会社製、商品名「キュアゾール２ＭＡ−ＯＫ」。
（６）無機質充填剤
溶融シリカ：電気化学工業社製、商品名「ＦＢ−８７５ＦＣ」、平均粒径（ｄ５０）１９．５μｍ。電気化学工業社製、商品名「ＳＦＰ−３０Ｍ」、平均粒径（ｄ５０）０．６μｍ。
（７）ハイドロタルサイト
協和化学株式会社製、商品名「ＤＨＴ−４Ａ」。
（８）シランカップリング剤
（Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピル）トリメトキシシラン：モメンティブ社製、商品名「Ｙ−９６６９」。
（９）カルナバワックス
株式会社セラリカＮＯＤＡ、商品名「精製カルバナワックスＮｏ．１」
（１０）カーボンブラック
三菱化学株式会社、商品名「ＭＡ−６００」 Raw materials other than the inorganic filler used in the examples and comparative examples in Table 1 are shown below.
(1) Biphenyl type epoxy resin Product name “YX-4000HK” manufactured by Jaban Epoxy Resin Co., Ltd. (epoxy equivalent 193, melting point 105 ° C., hydrolyzable chlorine content 150 mass ppm).
Product name “YL-6121H” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd. (epoxy equivalent 176, softening point 125 ° C., hydrolyzable chlorine content 750 mass ppm).
(2) Ortho-cresol novolac type epoxy resin Nippon Kayaku Co., Ltd. product name "EOCN-1020-55" (epoxy equivalent 196, softening point 55 ° C, hydrolyzable chlorine content 500 mass ppm).
(3) Novolac-type phenolic resin, trade name “BRG-558” (Hydroxyl equivalent 106, softening point 95 ° C.) manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.
(4) Phosphine Tri (p-tolyl) phosphine: manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd., trade name “TPTP”.
Triphenylphosphine: manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd., trade name “PP-200”.
(5) Imidazole 2-ethyl-4-methyl-imidazole (2E4MZ): manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name “CURESOL 2MA-OK”.
(6) Inorganic filler Fused silica: manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name “FB-875FC”, average particle size (d50) 19.5 μm. Product name “SFP-30M” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., average particle size (d50) 0.6 μm.
(7) Hydrotalcite Kyowa Chemical Co., Ltd. product name "DHT-4A".
(8) Silane coupling agent (N-phenyl-γ-aminopropyl) trimethoxysilane: manufactured by Momentive Co., Ltd., trade name “Y-9669”.
(9) Carnauba Wax Celerica NODA Co., Ltd., trade name “Purified Carbana Wax No. 1”
(10) Carbon Black Mitsubishi Chemical Corporation, trade name “MA-600”

表１から、硬化促進剤として（Ｃ）トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、及び（Ｅ）ハイドロタルサイトを用いた実施例ｌ〜３では電気特性は良好であり、剥離・クラックも発生しなかった。これに対して、硬化促進剤としてイミダゾールを用いた比較例２、３では、イミダゾール中に含まれる多量の不純物イオンが除去されていないため、剥離やクラック、ワイヤオープンが多数発生した。特に、比較例３のようにイミダゾールに加えて加水分解性塩素量の多いエポキシ樹脂を用いたものは、比較例２よりさらに劣った。また、比較例１のように硬化促進剤として（Ｃ）成分を用いても、（Ｅ）成分を含有していないため、（Ａ）エポキシ樹脂に含まれる不純物イオンが除去されず、耐湿信頼性試験は不良であった。ホスフィン系硬化促進剤として汎用のトリフェニルホスフィンを用いた比較例４では、樹脂特性（スバイラルフロー、粘度、連続成形性）が劣る結果となった。本発明の実施例１〜３の半導体封止装置の特性は、比較例５の金ワイヤーを用いた場合と比べても、ほとんど同じか、もしくはそれより優れた結果が得られた。   From Table 1, in Examples 1 to 3 in which (C) tri (p-tolyl) phosphine and (E) hydrotalcite were used as the curing accelerator, the electrical characteristics were good and no peeling or cracking occurred. . On the other hand, in Comparative Examples 2 and 3 using imidazole as a curing accelerator, a large amount of impurity ions contained in imidazole was not removed, and thus many peelings, cracks, and wire open occurred. In particular, the one using an epoxy resin having a large amount of hydrolyzable chlorine in addition to imidazole as in Comparative Example 3 was inferior to Comparative Example 2. Moreover, even if it uses (C) component as a hardening accelerator like the comparative example 1, since it does not contain (E) component, the impurity ion contained in (A) epoxy resin is not removed, and moisture resistance reliability The test was bad. In Comparative Example 4 in which general-purpose triphenylphosphine was used as the phosphine-based curing accelerator, the resin characteristics (swial flow, viscosity, continuous moldability) were inferior. The characteristics of the semiconductor sealing devices of Examples 1 to 3 of the present invention were almost the same as or better than the case of using the gold wire of Comparative Example 5.

本発明の封止用樹脂組成物で封止された電子部品封止装置は、高信頼性を有するものである。   The electronic component sealing device sealed with the sealing resin composition of the present invention has high reliability.

Claims (3)

（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）トリ（ｐ−トリル）ホスフィン、（Ｄ）無機質充填剤、および（Ｅ）ハイドロタルサイトを必須成分として含有する封止用樹脂組成物の硬化物によって回路基板上に搭載された半導体チップとワイヤーを封止してなる半導体封止装置であって、前記回路基板と前記半導体チップとを接続するワイヤーが銅ワイヤーである半導体封止装置。   (A) An epoxy resin, (B) a phenol resin, (C) tri (p-tolyl) phosphine, (D) an inorganic filler, and (E) a sealing resin composition containing hydrotalcite as essential components. A semiconductor sealing device for sealing a semiconductor chip and a wire mounted on a circuit board with a cured product, wherein the wire connecting the circuit board and the semiconductor chip is a copper wire. 前記（Ａ）エポキシ樹脂は、下記化学式（１）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂であり、その加水分解性塩素量が３００質量ｐｐｍ以下である請求項１に記載の半導体封止装置。

2. The semiconductor sealing device according to claim 1, wherein the (A) epoxy resin is a biphenyl type epoxy resin represented by the following chemical formula (1), and an amount of hydrolyzable chlorine is 300 mass ppm or less.

請求項１又は２に記載の半導体封止装置に使用する封止用樹脂組成物。   The resin composition for sealing used for the semiconductor sealing device of Claim 1 or 2.