JP4267769B2 - Semiconductor sealing resin composition, semiconductor device using the same, and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、難燃性、半田耐熱性、耐湿信頼性および流動性に優れ、かつ環境問題等安全性に関しても問題のない半導体封止用樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置ならびに半導体装置の製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トランジスタ，ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子は、従来セラミック等によって封止され半導体装置化されていたが、最近では、コスト，量産性の観点から、プラスチックを用いた樹脂封止型の半導体装置が主流になっている。この種の樹脂封止には、従来からエポキシ樹脂組成物が用いられており良好な成績を収めている。しかし、半導体分野の技術革新によって集積度の向上とともに素子サイズの大形化，配線の微細化が進み、パッケージも小形化，薄形化する傾向にあり、これに伴って封止材料に対してより以上の信頼性の向上が要望されている。
【０００３】
一方、半導体装置等の電子部品は、難燃性の規格であるＵＬ９４ Ｖ−０に適合することが必要不可欠であり、従来から、半導体封止用樹脂組成物に難燃作用を付与する方法として、臭素化エポキシ樹脂や酸化アンチモン等のアンチモン化合物を添加する方法が一般的に行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記難燃化付与技術に関して２つの大きな問題があった。
【０００５】
第１の問題点として、上記アンチモン化合物自身の有害性，燃焼時に臭化水素，ブロム系ガス，臭素化アンチモン等の発生による人体への有害性や環境汚染が問題となったり、機器への腐食性が問題となっている。
【０００６】
第２の問題点としては、上記難燃化付与技術を採用した半導体装置を高温で長時間放置すると、遊離した臭素の影響で半導体素子上のアルミニウム配線が腐食し、半導体装置の故障の原因となり高温信頼性の低下が問題となっている。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、半田耐熱性，耐湿信頼性および難燃性に優れるとともに、環境汚染等の問題も生じない半導体封止用樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置ならびに半導体装置の製法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、下記の（イ）〜（ハ）成分を含有する半導体封止用樹脂組成物を第１の要旨とする。
（イ）エポキシ樹脂。
（ロ）ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノール樹脂および下記の一般式（Ｘ）で表されるフェノール樹脂の少なくとも一方。
【化３】

（ハ）アスペクト比が１〜８である、下記の一般式（１）で表される多面体形状の複合化金属水酸化物。
【化４】
ｍ（ＭｇＯ）・ｎ（ＺｎＯ）・ｃＨ_２Ｏ …（１）
〔上記式（１）において、ｍ，ｎ，ｃは正数であって、互いに同一の値であってもよいし、異なる値であってもよい。〕
【０００９】
また、本発明は、上記半導体封止用樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなる半導体装置を第２の要旨とする。
【００１０】
そして、本発明は、上記半導体封止用樹脂組成物を用いトランスファー成形法により半導体素子を樹脂封止して半導体装置を製造する半導体装置の製法、また上記半導体封止用樹脂組成物からなるシート状封止材料を用いて半導体装置を製造する半導体装置の製法を第３の要旨とする。
【００１１】
なお、本発明の半導体封止用樹脂組成物における（ハ）成分の、多面体形状の複合化金属水酸化物とは、図２に示すような、六角板形状を有するもの、あるいは、鱗片状等のように、いわゆる厚みの薄い平板形状の結晶形状を有するものではなく、縦，横とともに厚み方向（ｃ軸方向）への結晶成長が大きい、例えば、板状結晶のものが厚み方向（ｃ軸方向）に結晶成長してより立体的かつ球状に近似させた粒状の結晶形状、例えば、略１２面体，略８面体，略４面体等の形状を有する複合化金属水酸化物をいい、通常、これらの混合物である。もちろん、上記多面体形状は、結晶の成長のしかた以外にも、粉砕や摩砕等によっても多面体の形は変化し、より立体的かつ球状に近似させうることができる。この多面体形状の複合化金属水酸化物の結晶形状を表す走査型電子顕微鏡写真（倍率５００００倍）の一例を図１に示す。
【００１２】
本発明の複合化金属水酸化物の形状について、略８面体形状のものを例にしてさらに詳細に説明する。すなわち、本発明の複合化金属水酸化物の一例である８面体形状のものは、平行な上下２面の基底面と外周６面の角錐面とからなり、上記角錐面が上向き傾斜面と下向き傾斜面とが交互に配設された８面体形状を呈している。
【００１３】
より詳しく説明すると、従来の厚みの薄い平板形状の結晶形状を有するものは、例えば、結晶構造としては六方晶系であり、図３に示すように、ミラー・ブラベー指数において（０００１）面で表される上下２面の基底面１０と、｛１０−１０｝の型面に属する６面の角筒面１１で外周が囲まれた六角柱状である。そして、〔００１〕方向（ｃ軸方向）への結晶成長が少ないため、薄い六角柱状を呈している。
【００１４】
これに対し、本発明の複合化金属水酸化物は、図４に示すように、結晶成長時の晶癖制御により、（０００１）面で表される上下２面の基底面１２と、｛１０−１１｝の型面に属する６面の角錘面１３で外周が囲まれている。そして、上記角錘面１３は、（１０−１１）面等の上向き傾斜面１３ａと、（１０−１−１）面等の下向き傾斜面１３ｂとが交互に配設された特殊な晶癖を有する８面体形状を呈している。また、ｃ軸方向への結晶成長も従来のものに比べて大きい。図４に示すものは、板状に近い形状であるが、さらにｃ軸方向への結晶成長が進み、晶癖が顕著に現れて等方的になったものを図５に示す。このように、本発明の複合化金属水酸化物は、正８面体に近い形状ものも含むのである。すなわち、基底面の長軸径と基底面間の厚みとの比率（長軸径／厚み）は、１〜９が好適である。この長軸径と厚みとの比率の上限値としてより好適なのは、７である。なお、上記ミラー・ブラベー指数において、「１バー」は、「−１」と表示した。
【００１５】
このように、本発明の複合化金属水酸化物が、外周を囲む６つの面が、｛１０−１１｝に属する角錘面であることは、つぎのことからわかる。すなわち、本発明の複合化金属水酸化物の結晶を、ｃ軸方向から走査型電子顕微鏡で観察すると、この結晶は、ｃ軸を回転軸とする３回回転対称を呈している。また、粉末Ｘ線回折による格子定数の測定値を用いた（１０−１１）面と｛１０−１１｝の型面との面間角度の計算値が、走査型電子顕微鏡観察における面間角度の測定値とほぼ一致する。
【００１６】
さらに、本発明の複合化金属水酸化物は、粉末Ｘ線回折における（１１０）面のピークの半価幅Ｂ₁₁₀と、（００１）面のピークの半価幅Ｂ₀₀₁との比（Ｂ₁₁₀／Ｂ₀₀₁）が、１．４以上である。このことからも、ｃ軸方向への結晶性が良いことと、厚みが成長していることが確認できる。すなわち、従来の水酸化マグネシウム等の結晶では、ｃ軸方向への結晶が成長しておらず、（００１）面のピークがブロードで半価幅Ｂ₀₀₁も大きくなる。したがって（Ｂ₁₁₀／Ｂ₀₀₁）の価は、小さくなる。これに対し、本発明の複合化金属水酸化物では、ｃ軸方向の結晶性が良いために、（００１）面のピークが鋭く、細くなり、半価幅Ｂ₀₀₁も小さくなる。したがって（Ｂ₁₁₀／Ｂ₀₀₁）の価が大きくなるのである。
【００１７】
すなわち、本発明者らは、半田耐熱性，耐湿信頼性および難燃性に優れるとともに、環境汚染等の問題も生じない半導体封止用樹脂組成物を得るために一連の研究を重ねた。その結果、従来用いられている難燃剤に代えて、上記多面体形状を有する複合化金属水酸化物を用いるとともに、エポキシ樹脂の硬化剤として、ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノール樹脂および前記一般式（Ｘ）で表されるフェノール樹脂の少なくとも一方を用いると、環境汚染等の問題が生じることなく、優れた半田耐熱性，難燃性および耐湿信頼性が得られることを見出し本発明に到達した。
【００１８】
そして、上記多面体形状を有する複合化金属水酸化物として、前記特定の粒度分布を有する、細かな粒径の複合化金属水酸化物を用いることにより、非常に優れた流動性の低下抑制がなされ、トランスファー成形時等において問題が生じず、成形性の向上が実現することを突き止めた。
【００１９】
また、上記複合化金属水酸化物のアスペクト比が１〜８であるため、樹脂組成物の粘度の低下効果が発揮されて、さらなる成形性の向上が実現する。そして、上記アスペクト比は１〜８の範囲のなかでも、好適には１〜７、特に好適なのは１〜４である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００２１】
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂（イ成分）と、特定の硬化剤（ロ成分）と、特定の粒度分布を有する多面体形状の複合化金属水酸化物（ハ成分）を用いて得られるものであり、通常、粉末状あるいはこれを打錠したタブレット状になっている。または、樹脂組成物を溶融混練した後、略円柱状等の顆粒体に成形した顆粒状、さらにシート状に成形したシート状の封止材料となっている。
【００２２】
上記エポキシ樹脂（イ成分）としては、特に限定するものではなく従来公知のものが用いられる。例えば、ビスフェノールＡ型，フェノールノボラック型，クレゾールノボラック型，ビフェニル型等があげられる。
【００２３】
そして、上記エポキシ樹脂のうちビフェニル型エポキシ樹脂は、下記の一般式（２）で表される。
【００２４】
【化５】

【００２５】
上記一般式（２）中のＲ_１〜Ｒ_４で表される、−Ｈ（水素）または炭素数１〜５のアルキル基のうち、上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の直鎖状または分岐状の低級アルキル基があげられ、特にメチル基が好ましく、上記Ｒ_１〜Ｒ_４は互いに同一であっても異なっていてもよい。なかでも、低吸湿性および反応性という観点から、上記Ｒ_１〜Ｒ_４が全てメチル基である下記の式（３）で表される構造のビフェニル型エポキシ樹脂を用いることが特に好適である。
【００２６】
【化６】

【００２７】
上記エポキシ樹脂（イ成分）とともに用いられる特定の硬化剤（ロ成分）は、ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノール樹脂、下記の一般式（Ｘ）で表されるフェノール樹脂であり、これらは単独でもしくは２種併せて用いられる。
【００２８】
【化７】

【００２９】
上記ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノール樹脂として、具体的な化合物としては、例えば、下記の一般式（４）で表されるものがあげられる。
【００３０】
【化８】

【００３１】
一方、上記一般式（Ｘ）で表されるフェノール樹脂の、式（Ｘ）において、繰り返し数ｍは１〜９の整数であり、繰り返し数ｎは１〜９の整数であり、ｍ＋ｎは２〜１０の整数である。さらに、上記式（Ｘ）において、繰り返し単位ｍと繰り返し単位ｎの重合形態は、ランダムであっても、ブロックであっても、また交互であってもよい。
【００３２】
そして、上記エポキシ樹脂（イ成分）と、ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノール樹脂および上記一般式（Ｘ）で表されるフェノール樹脂の少なくとも一方からなる特定の硬化剤（ロ成分）の配合割合は、上記エポキシ樹脂（イ成分）中のエポキシ基１当量当たり、上記特定の硬化剤（ロ成分）中の水酸基が０．７〜１．３当量となるように設定することが好ましく、なかでも０．９〜１．１当量となるよう設定することが特に好ましい。
【００３３】
上記熱硬化性樹脂（イ成分）および硬化剤（ロ成分）とともに用いられる特定の粒度分布を有する複合化金属水酸化物（ハ成分）は、下記の一般式（１）で表され、かつ結晶形状が多面体形状を有するものである。
【００３４】
【化９】
ｍ（ＭｇＯ）・ｎ（ＺｎＯ）・ｃＨ_２Ｏ …（１）
〔上記式（１）において、ｍ，ｎ，ｃは正数であって、互いに同一の値であってもよいし、異なる値であってもよい。〕
【００３５】
このような結晶形状が多面体形状を有する複合化金属水酸化物は、例えば、複合化金属水酸化物の製造工程における各種条件等を制御することにより、縦，横とともに厚み方向（ｃ軸方向）への結晶成長が大きい、所望の多面体形状、例えば、略１２面体，略８面体，略４面体等の形状を有する複合化金属水酸化物を得ることができる。
【００３６】
本発明に用いられる多面体形状の複合化金属水酸化物は、その一例として結晶外形が略８面体の多面体構造を示し、アスペクト比が１〜８、好ましくは１〜７、特に好ましくは１〜４に調整されたもので、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、まず、水酸化マグネシウム水溶液に硝酸亜鉛化合物を添加し、原料となる部分複合化金属水酸化物を作製する。ついで、この原料を、８００〜１５００℃の範囲で、より好ましくは１０００〜１３００℃の範囲で焼成することにより、複合化金属酸化物を作製する。この複合化金属酸化物は、ｍ（ＭｇＯ）・ｎ（ＺｎＯ）の組成で示されるが、さらにカルボン酸、カルボン酸の金属塩、無機酸および無機酸の金属塩からなる群から選ばれた少なくとも一種が上記複合化金属酸化物に対して約０．１〜６ｍｏｌ％共存する水媒体中の系で強攪拌しながら４０℃以上の温度で水和反応させることにより、ｍ（ＭｇＯ）・ｎ（ＺｎＯ）・ｃＨ_２Ｏで示される、本発明の多面体形状を有する複合化金属水酸化物を作製することができる。
【００３７】
上記製法において、原料としては、上述した方法で得られる部分複合化金属水酸化物だけでなく、例えば、共沈法によって得られる複合化金属水酸化物，水酸化マグネシウムとＺｎの混合物，酸化マグネシウムとＺｎ酸化物の混合物，炭酸マグネシウムとＺｎ炭酸塩との混合物等も用いることができる。また、水和反応時の攪拌は、均一性や分散性の向上、カルボン酸、カルボン酸の金属塩、無機酸および無機酸の金属塩からなる群から選ばれた少なくとも一種との接触効率向上等のため、強攪拌が好ましく、さらに強力な高剪断攪拌であればなお好ましい。このような攪拌は、例えば、回転羽根式の攪拌機において、回転羽根の周速を５ｍ／ｓ以上として行うのが好ましい。
【００３８】
上記カルボン酸としては、特に限定されるものではないが、好ましくはモノカルボン酸、オキシカルボン酸（オキシ酸）等があげられる。上記モノカルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、アクリル酸、クロトン酸等があげられ、上記オキシカルボン酸（オキシ酸）としては、例えば、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、α−オキシ酪酸、グリセリン酸、サリチル酸、安息香酸、没食子酸等があげられる。また、上記カルボン酸の金属塩としては、特に限定されるものではないが、好ましくは酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛等があげられる。そして、上記無機酸としては、特に限定されるものではないが、好ましくは硝酸、塩酸等があげられる。また、上記無機酸の金属塩としては、特に限定されるものではないが、好ましくは硝酸マグネシウム、硝酸亜鉛等があげられる。
【００３９】
上記多面体形状を有する複合化金属水酸化物の具体的な代表例としては、ｓＭｇＯ・（１−ｓ）ＺｎＯ・ｃＨ_２Ｏ〔０＜ｓ＜１、０＜ｃ≦１〕があげられる。
【００４０】
そして、上記多面体形状を有する複合化金属水酸化物（ハ成分）としては、下記に示す粒度分布（Ａ）〜（Ｃ）を有することが好ましい。なお、下記に示す粒度分布の測定には、レーザー式粒度測定機を使用する。
（Ａ）粒径１．３μｍ未満のものが１０〜３５重量％。
（Ｂ）粒径１．３〜２．０μｍ未満のものが５０〜６５重量％。
（Ｃ）粒径２．０μｍ以上のものが１０〜３０重量％。
【００４１】
上記粒度分布において、粒度分布（Ａ）の粒径１．３μｍ未満のものが１０重量％未満の場合は、難燃性の効果が乏しくなり、逆に３５重量％を超え多くなると、流動性が損なわれる傾向がみられるようになる。また、粒度分布（Ｃ）の２．０μｍ以上のものが１０重量％未満では、流動性が低下し、逆に３０重量％を超え多くなると、難燃性の効果が乏しくなる傾向がみられる。なお、上記粒度分布（Ａ）における粒径の通常の下限値は０．１μｍであり、上記粒度分布（Ｃ）における粒径の通常の上限値は１５μｍである。
【００４２】
そして、上記（ハ）成分である多面体形状の複合化金属水酸化物では、上記粒度分布（Ａ）〜（Ｃ）に加えて、その最大粒径が１０μｍ以下であることが好ましい。特に好ましくは最大粒径が６μｍ以下である。すなわち、最大粒径が１０μｍを超えると、難燃性を有するために多くの量を必要とするようになる傾向がみられるからである。
【００４３】
さらに、上記（ハ）成分である多面体形状の複合化金属水酸化物の比表面積が２．０〜４．０ｍ² ／ｇの範囲であることが好ましい。なお、上記（ハ）成分の比表面積の測定は、ＢＥＴ吸着法により測定される。
【００４４】
また、上記多面体形状を有する複合化金属水酸化物（ハ成分）のアスペクト比は、通常１〜８、好ましくは１〜７、特に好ましくは１〜４である。ここでいうアスペクト比とは、複合化金属水酸化物の長径と短径との比で表したものである。すなわち、アスペクト比が８を超えると、この複合化金属水酸化物を含有する樹脂組成物が溶融したときの粘度低下に対する効果が乏しくなる。そして、本発明の半導体封止用樹脂組成物の構成成分として用いられる場合には、一般的に、アスペクト比が１〜４のものが用いられる。
【００４５】
なお、本発明においては、上記（ハ）成分である多面体形状の複合化金属水酸化物とともに従来の薄平板形状の複合化金属水酸化物を併用することができる。そして、本発明の半導体封止用樹脂組成物が溶融したときの粘度低下および流動性の効果の発現という点から、用いられる複合化金属水酸化物全体（従来の薄平板形状を含む）中の、多面体形状の複合化金属水酸化物の占める割合を３０〜１００重量％の範囲に設定することが好ましい。すなわち、多面体形状の複合化金属水酸化物の占める割合が３０重量％未満では樹脂組成物の粘度低下の効果および流動性の向上効果が乏しくなる。
【００４６】
上記多面体形状を有する複合化金属水酸化物（ハ成分）を含む複合化金属水酸化物の含有量は、樹脂組成物全体の１〜３０重量％、特には２〜２８重量％の範囲に設定することが好ましく、この含有量の範囲内でその優れた難燃化効果を発揮することができる。すなわち、上記複合化金属水酸化物が１重量％未満では難燃化効果が不充分となり、３０重量％を超えると、樹脂組成物硬化体中の塩素イオン濃度が高くなるということから耐湿信頼性が低下する傾向がみられるからである。
【００４７】
そして、本発明に係る半導体封止用樹脂組成物には、上記イ〜ハ成分、および場合により、従来の薄平板形状の複合化金属水酸化物とともに無機質充填剤を用いることができる。上記無機質充填剤としては、特に限定するものではなく従来公知の各種充填剤があげられる。例えば、石英ガラス粉末、タルク、シリカ粉末、アルミナ粉末、炭酸カルシウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素およびカーボンブラック粉末等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。そして、上記無機質充填剤として、得られる硬化物の線膨張係数を低減できるという点からシリカ粉末を用いることが好ましい。なかでも、シリカ粉末として溶融シリカ粉末、とりわけ球状溶融シリカ粉末を用いることが樹脂組成物の良好な流動性という点から特に好ましい。また、上記無機質充填剤において、その平均粒径が１０〜７０μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは１０〜５０μｍである。すなわち、先に述べたように、複合化金属水酸化物が前記粒度分布（Ａ）〜（Ｃ）を有するとともに、無機質充填剤の平均粒径が上記範囲内であると、樹脂組成物の良好な流動性が得られる。また、上記シリカ粉末としては、場合によりシリカ粉末を摩砕処理してなる摩砕シリカ粉末を用いることもできる。
【００４８】
上記無機質充填剤の含有量に関しては、この無機質充填剤に複合化金属水酸化物（多面体形状を有する複合化金属水酸化物および場合により使用される従来の薄平板形状の複合化金属水酸化物）を加算した無機物全体の合計量が、半導体封止用樹脂組成物全体の６０〜９２重量％となるよう設定することが好ましい。特に好ましくは７０〜９０重量％である。すなわち、無機物全体量が６０重量％を下回ると難燃性が低下する傾向がみられるからである。
【００４９】
さらに、前記多面体形状の複合化金属水酸化物（ハ成分）を含む複合化金属水酸化物（ｘ）と、上記無機質充填剤（ｙ）とを併用する場合の併用比率は、重量比（ｘ／ｙ）で、ｘ／ｙ＝０．０１／１〜１／１の範囲に設定することが好ましく、より好ましくはｘ／ｙ＝０．０１／１〜０．７５／１である。
【００５０】
そして、本発明の半導体封止用樹脂組成物としては、下記の方法に従って抽出された抽出水中の塩素イオン濃度が上記樹脂組成物の硬化体１ｇあたり２００μｇ以下であることが好ましい。すなわち、熱硬化性樹脂組成物硬化体の粉体化物５ｇと蒸留水５０ｃｃを専用の抽出容器に入れ、この容器を１６０℃の乾燥機内に２０時間放置して抽出水（ｐＨ６．０〜８．０）を抽出する。そして、上記抽出水をイオンクロマト分析して塩素イオン量（α）を測定する。この塩素イオン量（α）は樹脂組成物硬化体中のイオン量を１０倍に希釈した値であるため、下記に示す式により樹脂組成物硬化体１ｇあたりの塩素イオン量を算出する。なお、上記抽出水のｐＨは６．０〜８．０の範囲が好ましい。さらに、上記熱硬化性樹脂組成物硬化体の作製にあたって、例えば、エポキシ樹脂組成物硬化体の場合、その硬化体成形条件は、１７５℃×２分間で加熱硬化による成形を行い、１７５℃×５時間の後硬化に設定されることが好適である。
【００５１】
【数１】

【００５２】
すなわち、樹脂組成物硬化体の抽出水中に含有される塩素イオン濃度が２００μｇを超えて高いと、半導体素子，リードフレーム等の腐食が発生したり、耐湿性が劣化する傾向がみられるようになる。
【００５３】
なお、本発明に係る半導体封止用樹脂組成物には、上記イ〜ハ成分および無機質充填剤以外に、硬化促進剤、顔料、離型剤、表面処理剤、可撓性付与剤等を必要に応じて適宜に添加することができる。
【００５４】
上記硬化促進剤としては、従来公知のもの、例えば、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、トリエチレンジアミン等の三級アミノ類、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等のリン系化合物等があげられる。
【００５５】
上記顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン等があげられる。また、上記離型剤としては、ポリエチレンワックス、パラフィンや脂肪酸エステル、脂肪酸塩等があげられる。
【００５６】
さらに、上記表面処理剤としては、シランカップリング剤等のカップリング剤があげられる。また、上記可撓性付与剤としては、シリコーン樹脂やブタジエン−アクリロニトリルゴム等があげられる。
【００５７】
また、本発明に係る半導体封止用樹脂組成物では、上記各成分に加えてさらに有機系難燃剤あるいは赤リン系難燃剤を併用すると、上記多面体形状を有する複合化金属水酸化物（ハ成分）を含有する複合化金属水酸化物の使用量を低減させることができ好ましい。上記有機系難燃剤としては、含窒素有機化合物、含リン有機化合物、ホスファゼン系化合物等があげられるが、特に含窒素有機化合物が好ましく用いられる。
【００５８】
上記含窒素有機化合物としては、例えば、メラミン誘導体、シアヌレート誘導体、イソシアヌレート誘導体等の複素環骨格を有する化合物があげられる。これら有機系難燃剤は単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００５９】
上記有機系難燃剤は、前記複合化金属水酸化物と予め機械的に混合した後配合してもよいし、有機系難燃剤を溶剤に溶解してこれに前記複合化金属水酸化物を添加して脱溶剤し表面処理したものを用いてもよい。
【００６０】
そして、上記有機系難燃剤の含有量は、前記複合化金属水酸化物の使用量（多面体形状の複合化金属水酸化物と場合により使用される従来の薄平板形状の複合化金属水酸化物の合計量）の１〜１０重量％の範囲に設定することが好ましい。特に好ましくは１〜５重量％である。
【００６１】
一方、上記赤リン系難燃剤としては、赤リン粉末、あるいはこの赤リン粉末表面を各種有機物，無機物で保護コートした赤リン粉末をあげることができる。そして、上記赤リン系難燃剤の含有量は、上記有機系難燃剤の場合と同様、前記複合化金属水酸化物の使用量（多面体形状の複合化金属水酸化物と場合により使用される従来の薄平板形状の複合化金属水酸化物の合計量）の１〜１０重量％の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは１〜５重量％である。
【００６２】
そして、本発明に係る半導体封止用樹脂組成物において、前記イ〜ニ成分を含む各成分の好適な組み合わせは、つぎのとおりである。すなわち、エポキシ樹脂（イ成分）としては、流動性が良好であるという点からビフェニル系エポキシ樹脂が好ましく、また特定の硬化剤（ロ成分）としては、ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノール樹脂および前記一般式（Ｘ）で表されるフェノール樹脂の少なくとも一方が好ましい。そして、前記多面体形状の複合化金属水酸化物（ハ成分）とともに、無機質充填剤として溶融シリカ粉末を用いることが好ましい。さらに、これら各成分に加えて、上記のような複合化金属水酸化物を用いた場合、離型性が低下する傾向がみられることから、ワックス類、特に酸価３０以上（通常の上限値は２００）という高酸価のポリエチレン系ワックスまたはエステル系ワックスを用いることが好ましい。
【００６３】
本発明に係る半導体封止用樹脂組成物は、例えばつぎのようにして製造することができる。すなわち、エポキシ樹脂（イ成分），特定の硬化剤（ロ成分），多面体形状の複合化金属水酸化物（ハ成分）および無機質充填剤ならびに必要に応じて他の添加剤を所定の割合で配合する。つぎに、この混合物をミキシングロール機等の混練機を用いて加熱状態で溶融混練し、これを室温に冷却する。そして、公知の手段によって粉砕し、必要に応じて打錠するという一連の工程によって目的とする半導体封止用樹脂組成物を製造することができる。
【００６４】
あるいは、上記半導体封止用樹脂組成物の混合物を混練機に導入して溶融状態で混練した後、これを略円柱状の顆粒体に連続的に成形するという一連の工程によって顆粒状の半導体封止用樹脂組成物を製造することができる。
【００６５】
さらに、上記半導体封止用樹脂組成物の混合物をパレット上に受け入れし、これを冷却後、プレス圧延，ロール圧延，あるいは溶媒を混合したものを塗工してシート化する等の方法によりシート状の半導体封止用樹脂組成物を製造することができる。
【００６６】
このようにして得られる半導体封止用樹脂組成物（粉末状，タブレット状，顆粒状等）を用いての半導体素子の封止方法は、特に限定するものではなく、通常のトランスファー成形等の公知の成形方法によって行うことができる。
【００６７】
また、上記シート状の半導体封止用樹脂組成物を用いて、例えば、つぎのようにしてフリップチップ実装による半導体装置を製造することができる。すなわち、上記シート状半導体封止用樹脂組成物を、接合用バンプを備えた半導体素子の電極面側に、あるいは、回路基板のバンプ接合部側に配置し、上記半導体素子と回路基板とをバンプ接合するとともに両者を樹脂封止による接着封止を行うことによりフリップチップ実装して半導体装置を製造することができる。
【００６８】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００６９】
まず、下記に示す各材料を準備した。
【００７０】
〔エポキシ樹脂ａ〕
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９５）
【００７１】
〔エポキシ樹脂ｂ〕
前記式（３）で表されるビフェニル系エポキシ樹脂〔式（２）中のＲ_１〜Ｒ_４が全てメチル基：エポキシ当量１９５〕
【００７２】
〔硬化剤ｃ〕
前記一般式（４）で表されるジシクロペンタジエン骨格を有するフェノール樹脂〔水酸基当量１６７、軟化点８９℃、式（４）中のＲはＨ〕
【００７３】
〔硬化剤ｄ〕
前記一般式（Ｘ）で表されるフェノール樹脂〔水酸基当量１６３、式（Ｘ）中、ｍ＋ｎ＝１〜３（ｍ≧１）〕
【００７４】
〔硬化剤ｅ〕
ノボラックフェノール樹脂（水酸基当量１０５）
【００７５】
〔シリカ粉末〕
平均粒径３０μｍの溶融シリカ粉末
【００７６】
〔リン系硬化促進剤〕
トリフェニルホスフィン
【００７７】
〔エステル系ワックス〕
カルナバワックス（酸価２〜１０）
【００７８】
〔オレフィン系ワックス〕
ポリエチレン系ワックス（酸価１６０）
【００７９】
つぎに、実施例に先立って下記の表１および表２に示す各種複合化金属水酸化物を準備した。なお、下記の表１および表２中の複合化金属水酸化物は、先に述べた多面体形状の複合化金属水酸化物の製造方法に準じて作製した。
【００８０】
【表１】

【００８１】
【表２】

【００８２】
【実施例１〜４、比較例１〜２】
ついで、下記の表３〜表４に示す各成分を同表に示す割合で配合し、ミキシングロール機（温度１００℃）で３分間溶融混練を行い、冷却固化した後粉砕して目的とする粉末状エポキシ樹脂組成物を得た。
【００８３】
【表３】

【００８４】
【表４】

【００８５】
このようにして得られた実施例および比較例のエポキシ樹脂組成物を用い、その硬化体の塩素イオン濃度を測定した。なお、塩素イオン濃度の測定方法は、前述の方法に従い、上記硬化体の成形条件は、１７５℃×２分間、後硬化１７５℃×５時間に設定した。さらに、各エポキシ樹脂組成物を用いて厚み１／１６インチの試験片を成形し、ＵＬ９４ Ｖ−０規格の方法に従って難燃性を評価した。なお、合格とは９４−Ｖ０合格を意味する。これらの測定・評価結果を後記の表５〜表６に示す。
【００８６】
つぎに、各エポキシ樹脂組成物を用い、下記の方法に従ってスパイラルフロー値およびフローテスター粘度を測定した。
【００８７】
〔スパイラルフロー値〕
スパイラルフロー測定用金型を用い、１７５±５℃にてＥＭＭＩ １−６６に準じてスパイラルフロー値を測定した。
【００８８】
〔フローテスター粘度〕
上記各エポキシ樹脂組成物を２ｇ精秤し、タブレット状に成形した。そして、これを高化式フローテスターのポット内に入れ、１０ｋｇの荷重をかけて測定した。溶融したエポキシ樹脂組成物がダイスの穴（直径１．０ｍｍ×１０ｍｍ）を通過して押し出されるときのピストンの移動速度からサンプルの溶融粘度を求めた。
【００８９】
また、上記実施例および比較例で得られたエポキシ樹脂組成物を用い、半導体素子をトランスファー成形（条件：１７５℃×２分）し、１７５℃×５時間で後硬化することにより半導体装置を得た。この半導体装置は、８０ピンＱＦＰ（クワッドフラットパッケージ、サイズ：２０×１４×２ｍｍ）であり、ダイパッドサイズは８×８ｍｍである。
【００９０】
このようにして作製した半導体装置を用いて、超音波探傷装置を用い非破壊にて測定した。その測定後、内部剥離の生じた個数（１０個中）をカウントした。そして、上記測定後、良品をつぎに示す半田試験に供した。すなわち、良品の半導体装置を用いて、１２０℃×１時間のプリベーク後、これを８５℃／８５％ＲＨ×１６８時間吸湿させた後、２２０℃の赤外線（ＩＲ）リフローで３０秒の評価試験（耐半田クラック性）を行った。そして、クラックが発生した個数（１０個中）を測定した。
【００９１】
また、上記半導体装置を用いて、耐湿信頼性試験としてプレッシャークッカーバイアス試験（ＰＣＢＴ）を行い５０％不良発生時間を測定した。その結果を下記の表６〜表８に併せて示す。なお、上記ＰＣＢＴの条件は、１３０℃×８５％ＲＨ×３０Ｖ（バイアス電圧）とした。
【００９２】
〔金ワイヤーの変形評価〕
上記半導体装置について、まず、軟Ｘ線装置により、パッケージ内部の透過画像を観察することにより、金ワイヤーの変形等の不良の発生を測定した。測定した結果、金ワイヤーの変形が確認されたものを×、金ワイヤーの変形が確認されず良好なパッケージが得られたものを○として評価し表示した。
【００９３】
これらの評価結果を下記の表５〜表６に併せて示す。
【００９４】
【表５】

【００９５】
【表６】

【００９６】
上記表５〜表６から、全ての実施例は高い難燃性レベルを有するとともに、スパイラルフロー値が高く、かつフローテスター粘度が低いことから流動性に優れたものであることが明らかである。また、得られた半導体装置の耐湿信頼性および耐半田性に関しても良好な結果が得られた。そして、低応力性にも優れており、環境汚染の問題も発生しないことが明らかである。
【００９７】
一方、比較例１，２については、金ワイヤーの変形が確認されたことから流動性に劣ることがわかる。また、比較例２に関して、耐半田性に関しても劣っていることがわかる。
【００９８】
さらに、前記実施例１における、エポキシ樹脂成分を、前記式（２）中のＲ_１〜Ｒ_４が全て水素となるビフェニル型エポキシ樹脂と、前記式（２）中のＲ_１〜Ｒ_４が全てメチル基となるビフェニル型エポキシ樹脂を重量比率で１：１となるように配合した混合系のエポキシ樹脂に代えた。それ以外は実施例１と同様の配合割合に設定してエポキシ樹脂組成物を作製した。このエポキシ樹脂組成物を用いて、前記と同様の測定・評価を行った結果、上記実施例と略同様の良好な結果が得られた。
【００９９】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、エポキシ樹脂（イ成分）と、特定の硬化剤である、ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノール樹脂および前記一般式（Ｘ）で表されるフェノール樹脂の少なくとも一方（ロ成分）と、前記一般式（１）で表される多面体形状の複合化金属水酸化物（ハ成分）を含有する半導体封止用樹脂組成物である。このように、上記特殊な複合化金属水酸化物の使用により、優れた難燃性が付与されるとともに従来の難燃剤である臭素化エポキシ樹脂やアンチモン化合物の使用と比較すると臭素の影響がなく半導体素子やアルミニウム配線の腐食等が生じず耐湿信頼性が向上して長寿命になり、また、環境汚染等の問題が生じない。さらに、従来のような平板状の結晶形状ではなく前記特殊な多面体の結晶形状を有するため、流動性に優れており成形性が向上する。そして、上記難燃性，成形性および環境汚染の発生防止効果に加えて、上記多面体形状の複合化金属水酸化物（ハ成分）を用いると、上記多面体形状の複合化金属水酸化物が半導体封止用樹脂組成物中に均一に分散されることから、従来公知の金属水酸化物等の難燃剤と比べて同等以上の難燃性が得られるため、その使用量が少量ですむ。その結果、吸水量が少なくなるため、半田特性が向上する。また、本発明では、上記多面体形状の複合化金属水酸化物を用いるため、従来の薄板状または鱗片状の複合化金属水酸化物を用いる場合に比べて、その使用量を少なくでき、したがって、例えば、シリカ粉末を併用する場合、そのシリカ粉末量を相対的に多く設定できることから、このような場合には、得られる半導体装置の線膨張係数を低くできるとともに機械的強度の向上が実現する。さらに、上記特定の硬化剤（ロ成分）を用いることにより、上記効果に加えて、半田耐熱性に優れたものが得られる。
【０１００】
さらに、上記結晶形状を有する特殊な複合化金属水酸化物が、特定の粒度分布を有する場合には、優れた難燃効果とともに非常に優れた流動性の低下抑制がなされ、トランスファー成形時等において問題が生じず、より一層の成形性の向上が実現する。
【０１０１】
また、上記複合化金属水酸化物のアスペクト比が１〜８であるため、樹脂組成物の粘度の低下効果が発揮されて、さらなる成形性の向上が実現する。そして、上記アスペクト比は１〜８の範囲のなかでも、好適には１〜７、特に好適なのは１〜４である。
【０１０２】
したがって、本発明の半導体封止用樹脂組成物を用いて封止された半導体装置は、安全性に優れた難燃化技術、および半導体装置の信頼性が格段に向上したものであり、しかも、上記半導体封止用樹脂組成物を用いたトランスファー成形による半導体装置の製法、あるいは、シート状の半導体封止用樹脂組成物を用いてなる半導体装置の製法においてはその成形性においても優れており、半導体装置の中でも、特に薄型で大型化した半導体装置に対して特に有効であり産業上の利用価値は極めて高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明で用いられる多面体形状の複合化金属水酸化物の結晶形状の一例を示す走査型電子顕微鏡写真（倍率５００００倍）である。
【図２】 従来の複合化金属水酸化物の結晶形状の一つである六角板状形状を示す斜視図である。
【図３】 従来の複合化金属水酸化物の外形を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】 本発明の複合化金属水酸化物の外形の一例を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】 本発明の複合化金属水酸化物の外形の他の例を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention provides a resin composition for encapsulating a semiconductor that is excellent in flame retardancy, solder heat resistance, moisture resistance reliability and fluidity, and has no safety problems such as environmental problems, and a semiconductor device and a semiconductor device using the same It relates to the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, semiconductor elements such as transistors, ICs, and LSIs have been encapsulated by ceramics or the like to form semiconductor devices. However, recently, resin-encapsulated semiconductor devices using plastic are mainstream from the viewpoint of cost and mass productivity. It has become. An epoxy resin composition has been conventionally used for this type of resin sealing, and has achieved good results. However, technological innovations in the semiconductor field have led to improvements in the degree of integration, increasing device size and wiring, and packages are becoming smaller and thinner. There is a demand for further improvement in reliability.
[0003]
  On the other hand, it is indispensable for electronic parts such as semiconductor devices to conform to UL94 V-0, which is a flame retardant standard, and conventionally, as a method of imparting flame retardancy to a resin composition for semiconductor encapsulation. A method of adding an antimony compound such as brominated epoxy resin or antimony oxide is generally used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, there are two major problems with the flame retardancy imparting technology.
[0005]
  The first problem is the harmfulness of the antimony compound itself, the harmfulness to the human body and the environmental pollution caused by the generation of hydrogen bromide, bromine gas, antimony bromide during combustion, and the corrosion of equipment. Sex is a problem.
[0006]
  As a second problem, if a semiconductor device adopting the above-mentioned flame retarding technology is left at high temperature for a long time, the aluminum wiring on the semiconductor element is corroded by the influence of liberated bromine, which causes the failure of the semiconductor device. A decrease in high temperature reliability is a problem.
[0007]
  The present invention has been made in view of such circumstances, and uses a resin composition for semiconductor encapsulation that is excellent in solder heat resistance, moisture resistance reliability and flame retardancy, and does not cause problems such as environmental pollution, and the like. An object is to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is a resin composition for semiconductor encapsulation containing the following components (A) to (C).
(A) Epoxy resin.
(B) At least one of a phenol resin having a dicyclopentadiene skeleton and a phenol resin represented by the following general formula (X).
[Chemical 3]

(C)The aspect ratio is 1 to 8,A polyhedral complex metal hydroxide represented by the following general formula (1).
[Formula 4]
  m (MgO) ・ N (ZnO) ・ CH₂O ... (1)
[In the above formula (1), M, N, C isIt is a positive number and may be the same value or different values. ]
[0009]
  Moreover, this invention makes the 2nd summary the semiconductor device formed by sealing a semiconductor element using the said resin composition for semiconductor sealing.
[0010]
  And this invention is a sheet | seat which consists of the manufacturing method of the semiconductor device which manufactures a semiconductor device by resin-sealing a semiconductor element by the transfer molding method using the said resin composition for semiconductor sealing, and the said resin composition for semiconductor sealing A third aspect of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device using a sealing material.
[0011]
  In addition, the (c) component polyhedral complex metal hydroxide in the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention has a hexagonal plate shape as shown in FIG. In this case, the crystal growth in the thickness direction (c-axis direction) is large in both the vertical and horizontal directions. For example, a plate-like crystal has a thickness direction (c-axis). Direction) and a three-dimensional and spherical shape of the crystal, for example, a complex metal hydroxide having a shape of approximately dodecahedron, approximately octahedron, approximately tetrahedron, etc. It is a mixture of these. Of course, the shape of the polyhedron can be approximated more three-dimensionally and spherically by changing the shape of the polyhedron by pulverization or attrition besides the method of crystal growth. An example of a scanning electron micrograph (magnification 50000 times) showing the crystal shape of this polyhedral complex metal hydroxide is shown in FIG.
[0012]
  The shape of the composite metal hydroxide of the present invention will be described in more detail by taking a substantially octahedral shape as an example. That is, the octahedral shape which is an example of the composite metal hydroxide of the present invention is composed of two parallel upper and lower basal planes and six outer peripheral pyramid surfaces, and the pyramidal surfaces are upwardly inclined and downwardly directed. It has an octahedral shape in which inclined surfaces are alternately arranged.
[0013]
  More specifically, a conventional thin crystal plate having a flat crystal shape is, for example, a hexagonal crystal structure as shown in FIG.01) a base surface 10 of two upper and lower surfaces represented by a surface, {10-1It is a hexagonal column shape whose outer periphery is surrounded by six rectangular tube surfaces 11 belonging to the mold surface of 0}. And since there is little crystal growth to a [001] direction (c-axis direction), it has a thin hexagonal column shape.
[0014]
  On the other hand, as shown in FIG. 4, the composite metal hydroxide of the present invention has a (00) crystal habit control during crystal growth.01) a base surface 12 of two upper and lower surfaces represented by a surface, {10-1The outer periphery is surrounded by six pyramidal surfaces 13 belonging to the mold surface 1}. The pyramidal surface 13 is (10-11) an upward inclined surface 13a such as a surface;-1-1) It has an octahedral shape having a special crystal habit in which downward inclined surfaces 13b such as surfaces are alternately arranged. Also, the crystal growth in the c-axis direction is larger than the conventional one. 4 shows a shape close to a plate shape, and FIG. 5 shows that the crystal growth further proceeds in the c-axis direction and the crystal habit appears remarkably and becomes isotropic. Thus, the composite metal hydroxide of the present invention includes a shape close to a regular octahedron. That is, the ratio (major axis diameter / thickness) between the major axis diameter of the basal plane and the thickness between the basal planes is preferably 1 to 9. 7 is more preferable as the upper limit of the ratio between the major axis diameter and the thickness. In the Miller-Brabe index, “1 bar” is indicated as “−1”.
[0015]
  Thus, the composite metal hydroxide of the present invention has {10-1It can be seen from the following that it is a pyramidal surface belonging to 1}. That is, when the complex metal hydroxide crystal of the present invention is observed with a scanning electron microscope from the c-axis direction, the crystal exhibits three-fold rotational symmetry with the c-axis as the rotation axis. Moreover, the measured value of the lattice constant by powder X-ray diffraction was used (10-11) Face and {10-1The calculated value of the inter-surface angle with the mold surface of 1} almost coincides with the measured value of the inter-surface angle in the scanning electron microscope observation.
[0016]
  Further, the composite metal hydroxide of the present invention has a half width B of the peak on the (110) plane in powder X-ray diffraction.₁₁₀And the half width B of the peak on the (001) plane₀₀₁Ratio (B₁₁₀/ B₀₀₁) Is 1.4 or more. This also confirms that the crystallinity in the c-axis direction is good and the thickness is growing. That is, in the conventional crystal such as magnesium hydroxide, the crystal in the c-axis direction is not grown, the peak on the (001) plane is broad, and the half width B₀₀₁Also grows. Therefore (B₁₁₀/ B₀₀₁) Becomes smaller. On the other hand, in the composite metal hydroxide of the present invention, since the crystallinity in the c-axis direction is good, the peak of the (001) plane is sharp and thin, and the half-value width B₀₀₁Becomes smaller. Therefore (B₁₁₀/ B₀₀₁) Will increase in value.
[0017]
  That is, the present inventors have made a series of studies in order to obtain a resin composition for semiconductor encapsulation that is excellent in solder heat resistance, moisture resistance reliability and flame retardancy, and does not cause problems such as environmental pollution. As a result, in place of the conventionally used flame retardant, the complex metal hydroxide having the polyhedral shape is used, and the phenol resin having a dicyclopentadiene skeleton and the general formula (X It was found that the use of at least one of the phenolic resins represented by (2) yielded excellent solder heat resistance, flame retardancy and moisture resistance reliability without causing problems such as environmental pollution.
[0018]
  Then, as the composite metal hydroxide having the polyhedral shape, the use of a composite metal hydroxide having a specific particle size distribution and a fine particle size makes it possible to suppress a very excellent decrease in fluidity. As a result, it was found out that no problems occurred during transfer molding, and that improvement of moldability was realized.
[0019]
  The aspect ratio of the composite metal hydroxide is 1 to 8.ForThe effect of lowering the viscosity of the resin composition is exhibited, and further improvement in moldability is realized. The aspect ratio is preferably 1 to 7 and particularly preferably 1 to 4 in the range of 1 to 8.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Next, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0021]
  The resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention comprises an epoxy resin (I component), a specific curing agent (B component), and a polyhedral complex metal hydroxide (C component) having a specific particle size distribution. It is usually obtained in the form of a powder or a tablet obtained by tableting this. Alternatively, after the resin composition is melt-kneaded, it is a sheet-shaped sealing material that is formed into a granular shape that is formed into a substantially cylindrical shape, and further into a sheet shape.
[0022]
  The epoxy resin (component A) is not particularly limited, and conventionally known ones are used. For example, bisphenol A type, phenol novolac type, cresol novolac type, biphenyl type and the like can be mentioned.
[0023]
  And among the said epoxy resins, a biphenyl type epoxy resin is represented by following General formula (2).
[0024]
[Chemical formula 5]

[0025]
  R in the general formula (2)₁~ R₄-H (hydrogen) or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms represented by the above-mentioned alkyl group includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, and a sec-butyl group. And a straight or branched lower alkyl group such as a tert-butyl group, and a methyl group is particularly preferable.₁~ R₄May be the same as or different from each other. Among these, from the viewpoint of low hygroscopicity and reactivity, the above R₁~ R₄It is particularly preferable to use a biphenyl type epoxy resin having a structure represented by the following formula (3) in which all are methyl groups.
[0026]
[Chemical 6]

[0027]
  The specific curing agent (b component) used together with the epoxy resin (b) is a phenol resin having a dicyclopentadiene skeleton, a phenol resin represented by the following general formula (X), and these may be used alone or Two types are used in combination.
[0028]
[Chemical 7]

[0029]
  Specific examples of the phenol resin having the dicyclopentadiene skeleton include those represented by the following general formula (4).
[0030]
[Chemical 8]

[0031]
  On the other hand, in the formula (X) of the phenol resin represented by the general formula (X), the repetition number m is an integer of 1 to 9, the repetition number n is an integer of 1 to 9, and m + n is 2 to 2. It is an integer of 10. Furthermore, in the above formula (X), the polymerization form of the repeating unit m and the repeating unit n may be random, block, or alternating.
[0032]
  And the compounding ratio of the specific hardening | curing agent (b component) which consists of said epoxy resin (I component), the phenol resin which has a dicyclopentadiene frame | skeleton, and the phenol resin represented by the said general formula (X), It is preferable to set the hydroxyl group in the specific curing agent (b) to 0.7 to 1.3 equivalents per equivalent of epoxy group in the epoxy resin (b). It is particularly preferable that the setting is 9 to 1.1 equivalents.
[0033]
  The composite metal hydroxide (component c) having a specific particle size distribution used together with the thermosetting resin (component a) and the curing agent (component b) is represented by the following general formula (1) and is a crystal. The shape has a polyhedral shape.
[0034]
[Chemical 9]
  m (MgO) ・ N (ZnO) ・ CH₂O ... (1)
[In the above formula (1), M, N, C isIt is a positive number and may be the same value or different values. ]
[0035]
  The composite metal hydroxide having such a polyhedral shape as the crystal shape can be obtained by controlling various conditions in the manufacturing process of the composite metal hydroxide, for example, in the thickness direction (c-axis direction) as well as in the vertical and horizontal directions. A complex metal hydroxide having a desired polyhedral shape, such as a substantially dodecahedron, a substantially octahedron, or a substantially tetrahedron, can be obtained.
[0036]
  The polyhedral complex metal hydroxide used in the present invention has, for example, a polyhedral structure having an approximately octahedral crystal shape and an aspect ratio of 1 to 1.8,Preferably adjusted to 1-7, particularly preferably adjusted to 1-4, for example, OneIt can be made like That is, first, a zinc nitrate compound is added to a magnesium hydroxide aqueous solution to produce a partially complexed metal hydroxide as a raw material. Subsequently, this raw material is fired in the range of 800 to 1500 ° C., more preferably in the range of 1000 to 1300 ° C., so that a composite metal oxide is produced. This composite metal oxide is represented by a composition of m (MgO) · n (ZnO), and at least selected from the group consisting of carboxylic acid, metal salt of carboxylic acid, inorganic acid and metal salt of inorganic acid. A hydration reaction is performed at a temperature of 40 ° C. or higher while vigorously stirring in a system in an aqueous medium in which one kind is present in an amount of about 0.1 to 6 mol% with respect to the composite metal oxide, whereby m (MgO) · n ( ZnO) · cH₂A composite metal hydroxide having a polyhedral shape of the present invention represented by O can be produced.
[0037]
  In the above production method, as a raw material, not only the partially complexed metal hydroxide obtained by the above-described method, but also, for example, a complexed metal hydroxide obtained by a coprecipitation method, a mixture of magnesium hydroxide and Zn, magnesium oxide A mixture of ZnO and Zn oxide, a mixture of magnesium carbonate and Zn carbonate, or the like can also be used. In addition, stirring during the hydration reaction improves uniformity and dispersibility, improves contact efficiency with at least one selected from the group consisting of carboxylic acids, metal salts of carboxylic acids, inorganic acids and metal salts of inorganic acids, etc. Therefore, strong stirring is preferable, and more powerful high shear stirring is more preferable. Such agitation is preferably performed, for example, in a rotary vane type stirrer with a peripheral speed of the rotary vane of 5 m / s or more.
[0038]
  Although it does not specifically limit as said carboxylic acid, Preferably monocarboxylic acid, oxycarboxylic acid (oxyacid), etc. are mention | raise | lifted. Examples of the monocarboxylic acid include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, acrylic acid, and crotonic acid. Examples of the oxycarboxylic acid (oxyacid) include glycolic acid, Examples include lactic acid, hydroacrylic acid, α-oxybutyric acid, glyceric acid, salicylic acid, benzoic acid, and gallic acid. In addition, the metal salt of the carboxylic acid is not particularly limited, but preferred examples include magnesium acetate and zinc acetate. The inorganic acid is not particularly limited, but preferred examples include nitric acid and hydrochloric acid. Further, the metal salt of the inorganic acid is not particularly limited, but preferred examples include magnesium nitrate and zinc nitrate.
[0039]
  As a concrete representative example of the composite metal hydroxide having the polyhedral shape,, SMgO. (1-s) ZnO.cH₂O [0 <s <1, 0 <c ≦ 1〕Butcan give.
[0040]
  And it is preferable to have the particle size distribution (A)-(C) shown below as a composite metal hydroxide (Ha component) which has the said polyhedral shape. In addition, a laser particle size measuring machine is used for the measurement of the particle size distribution shown below.
(A) 10 to 35% by weight of particles having a particle size of less than 1.3 μm.
(B) The particle size is less than 1.3 to 2.0 μm and 50 to 65% by weight.
(C) 10 to 30% by weight of particles having a particle size of 2.0 μm or more.
[0041]
  In the above particle size distribution, when the particle size distribution (A) having a particle size of less than 1.3 μm is less than 10% by weight, the effect of flame retardancy is poor, and conversely, if it exceeds 35% by weight, the fluidity is reduced. There is a tendency to be damaged. On the other hand, when the particle size distribution (C) is 2.0 μm or more and less than 10% by weight, the fluidity is lowered. Conversely, when the particle size distribution (C) is more than 30% by weight, the flame retardancy tends to be poor. The normal lower limit value of the particle size in the particle size distribution (A) is 0.1 μm, and the normal upper limit value of the particle size in the particle size distribution (C) is 15 μm.
[0042]
  And in the polyhedral metal complex metal hydroxide which is said (C) component, in addition to said particle size distribution (A)-(C), it is preferable that the maximum particle size is 10 micrometers or less. Particularly preferably, the maximum particle size is 6 μm or less. That is, when the maximum particle size exceeds 10 μm, there is a tendency that a large amount is required to have flame retardancy.
[0043]
  Furthermore, the specific surface area of the complex metal hydroxide having a polyhedral shape as the component (c) is 2.0 to 4.0 m.²/ G is preferable. The specific surface area of the component (c) is measured by the BET adsorption method.
[0044]
  The aspect ratio of the complex metal hydroxide (component c) having the polyhedral shape is usually 1 to 8, preferably 1 to 7, and particularly preferably 1 to 4. The aspect ratio here is expressed by the ratio of the major axis to the minor axis of the composite metal hydroxide. That is, when the aspect ratio exceeds 8, the effect of decreasing the viscosity when the resin composition containing the composite metal hydroxide is melted becomes poor. And when using as a structural component of the resin composition for semiconductor sealing of this invention, a thing with an aspect ratio of 1-4 is generally used.
[0045]
  In the present invention, a conventional thin plate-shaped composite metal hydroxide can be used in combination with the polyhedral composite metal hydroxide which is the component (c). And from the point of the viscosity reduction when the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention melts and the expression of fluidity effect, in the whole composite metal hydroxide used (including the conventional thin plate shape) The proportion of the polyhedral complex metal hydroxide is preferably set in the range of 30 to 100% by weight. That is, if the proportion of the polyhedral metal hydroxide is less than 30% by weight, the effect of decreasing the viscosity and improving the fluidity of the resin composition are poor.
[0046]
  The content of the composite metal hydroxide including the composite metal hydroxide (component c) having the polyhedral shape is set in the range of 1 to 30% by weight, particularly 2 to 28% by weight of the entire resin composition. The flame retardancy effect can be exhibited within the range of this content. That is, if the composite metal hydroxide is less than 1% by weight, the flame retardant effect is insufficient, and if it exceeds 30% by weight, the chlorine ion concentration in the cured resin composition becomes high, so moisture resistance reliability This is because the tendency to decrease is observed.
[0047]
  And the inorganic filler can be used for the resin composition for semiconductor sealing which concerns on this invention with the said (a)-(c) component and the composite metal hydroxide of the conventional thin flat plate shape depending on the case. The inorganic filler is not particularly limited and includes conventionally known various fillers. Examples thereof include quartz glass powder, talc, silica powder, alumina powder, calcium carbonate, boron nitride, silicon nitride, and carbon black powder. These may be used alone or in combination of two or more. And as said inorganic filler, it is preferable to use a silica powder from the point that the linear expansion coefficient of the hardened | cured material obtained can be reduced. Especially, it is especially preferable from the point of the favorable fluidity | liquidity of a resin composition to use a fused silica powder as a silica powder, especially a spherical fused silica powder. Moreover, in the said inorganic filler, it is preferable that the average particle diameter is the range of 10-70 micrometers, More preferably, it is 10-50 micrometers. That is, as described above, when the composite metal hydroxide has the particle size distributions (A) to (C) and the average particle size of the inorganic filler is within the above range, the resin composition is good. Fluidity is obtained. In addition, as the silica powder, a ground silica powder obtained by grinding a silica powder can be used in some cases.
[0048]
  As for the content of the inorganic filler, a composite metal hydroxide (a composite metal hydroxide having a polyhedral shape and a conventional thin plate-shaped composite metal hydroxide used in some cases) ) Is preferably set so that the total amount of the whole inorganic material is 60 to 92% by weight of the entire semiconductor sealing resin composition. Particularly preferred is 70 to 90% by weight. That is, if the total amount of the inorganic material is less than 60% by weight, the flame retardancy tends to decrease.
[0049]
  Furthermore, the combined ratio in the case where the composite metal hydroxide (x) containing the composite metal hydroxide (component c) in the polyhedral shape and the inorganic filler (y) are used in combination is the weight ratio (x / Y), it is preferable that x / y = 0.01 / 1 to 1/1, more preferably x / y = 0.01 / 1 to 0.75 / 1.
[0050]
  And as a resin composition for semiconductor sealing of this invention, it is preferable that the chlorine ion density | concentration in the extraction water extracted according to the following method is 200 micrograms or less per 1g of hardening bodies of the said resin composition. That is, 5 g of a pulverized thermosetting resin composition and 50 cc of distilled water were placed in a dedicated extraction container, and this container was left in a dryer at 160 ° C. for 20 hours to extract water (pH 6.0-8. 0) is extracted. Then, the extracted water is subjected to ion chromatography analysis to measure the chlorine ion content (α). Since this chlorine ion amount (α) is a value obtained by diluting the amount of ions in the cured resin composition 10 times, the amount of chlorine ions per 1 g of the cured resin composition is calculated by the following formula. The pH of the extracted water is preferably in the range of 6.0 to 8.0. Furthermore, in the production of the cured body of the thermosetting resin composition, for example, in the case of a cured epoxy resin composition, the cured body is molded by heat curing at 175 ° C. × 2 minutes and 175 ° C. × 5 It is preferred to set the time for post-curing.
[0051]
[Expression 1]

[0052]
  That is, when the chlorine ion concentration contained in the extracted water of the cured resin composition exceeds 200 μg, the semiconductor element, the lead frame, etc. tend to corrode or the moisture resistance tends to deteriorate. .
[0053]
  The resin composition for encapsulating a semiconductor according to the present invention requires a curing accelerator, a pigment, a release agent, a surface treating agent, a flexibility imparting agent, etc. in addition to the components (i) to (c) and the inorganic filler. Depending on the case, it can be added appropriately.
[0054]
  As the curing accelerator, conventionally known ones such as 1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7, tertiary aminos such as triethylenediamine, imidazoles such as 2-methylimidazole, Examples thereof include phosphorus compounds such as triphenylphosphine and tetraphenylphosphonium tetraphenylborate.
[0055]
  Examples of the pigment include carbon black and titanium oxide. Examples of the releasing agent include polyethylene wax, paraffin, fatty acid ester, fatty acid salt and the like.
[0056]
  Furthermore, examples of the surface treatment agent include coupling agents such as silane coupling agents. Examples of the flexibility-imparting agent include silicone resin and butadiene-acrylonitrile rubber.
[0057]
  In the resin composition for encapsulating a semiconductor according to the present invention, when an organic flame retardant or a red phosphorus flame retardant is used in addition to the above components, the composite metal hydroxide having the polyhedral shape (component C) The amount of the composite metal hydroxide containing) can be reduced, which is preferable. Examples of the organic flame retardant include nitrogen-containing organic compounds, phosphorus-containing organic compounds, and phosphazene-based compounds, and nitrogen-containing organic compounds are particularly preferably used.
[0058]
  Examples of the nitrogen-containing organic compound include compounds having a heterocyclic skeleton such as melamine derivatives, cyanurate derivatives, and isocyanurate derivatives. These organic flame retardants are used alone or in combination of two or more.
[0059]
  The organic flame retardant may be blended after mechanically mixing with the complex metal hydroxide in advance, or the organic flame retardant is dissolved in a solvent and the complex metal hydroxide is added thereto. Then, a solvent-treated and surface-treated product may be used.
[0060]
  The content of the organic flame retardant is the amount of the composite metal hydroxide used (polyhedral composite metal hydroxide and a conventional thin flat plate composite metal hydroxide used in some cases. Is preferably set in the range of 1 to 10% by weight. Especially preferably, it is 1 to 5 weight%.
[0061]
  On the other hand, examples of the red phosphorus flame retardant include red phosphorus powder or red phosphorus powder whose surface is protected with various organic and inorganic substances. And, the content of the red phosphorus flame retardant is the same as that of the organic flame retardant, the amount of the composite metal hydroxide used (conventional polyhedral metal hydroxide and the conventional case used in some cases) The total amount of the composite metal hydroxide having a thin flat plate shape) is preferably set in the range of 1 to 10% by weight, particularly preferably 1 to 5% by weight.
[0062]
  And in the resin composition for semiconductor encapsulation which concerns on this invention, the suitable combination of each component containing the said (i)-(d) component is as follows. That is, the epoxy resin (component B) is preferably a biphenyl-based epoxy resin from the viewpoint of good fluidity, and the specific curing agent (component B) is a phenol resin having a dicyclopentadiene skeleton and the above-mentioned general resins. At least one of the phenol resins represented by the formula (X) is preferable. And it is preferable to use a fused silica powder as an inorganic filler together with the polyhedral composite metal hydroxide (component c). Furthermore, in addition to each of these components, when a composite metal hydroxide as described above is used, the releasability tends to be reduced, so that waxes, particularly an acid value of 30 or more (normal upper limit value) Is preferably a high acid value polyethylene wax or ester wax.
[0063]
  The resin composition for semiconductor encapsulation according to the present invention can be produced, for example, as follows. In other words, epoxy resin (I component), specific curing agent (B component), polyhedral composite metal hydroxide (C component), inorganic filler and other additives as required To do. Next, the mixture is melt-kneaded in a heated state using a kneader such as a mixing roll machine, and cooled to room temperature. And the target resin composition for semiconductor sealing can be manufactured according to a series of processes of grind | pulverizing by a well-known means, and tableting as needed.
[0064]
  Alternatively, a mixture of the above semiconductor sealing resin composition is introduced into a kneader and kneaded in a molten state, and then is continuously formed into a substantially cylindrical granule by a series of steps. A stopping resin composition can be produced.
[0065]
  Further, the mixture of the resin composition for semiconductor encapsulation is received on a pallet, and after cooling, it is formed into a sheet by a method such as press rolling, roll rolling, or coating a mixture of solvent to form a sheet. A semiconductor sealing resin composition can be produced.
[0066]
  The semiconductor element sealing method using the thus obtained semiconductor sealing resin composition (powder, tablet, granule, etc.) is not particularly limited, and is known as usual transfer molding or the like. The molding method can be used.
[0067]
  Moreover, a semiconductor device by flip-chip mounting can be manufactured using the sheet-shaped resin composition for encapsulating a semiconductor, for example, as follows. That is, the resin composition for sealing a sheet-like semiconductor is disposed on the electrode surface side of a semiconductor element provided with bonding bumps or on the bump bonding part side of a circuit board, and the semiconductor element and the circuit board are bumped. A semiconductor device can be manufactured by flip-chip mounting by bonding and sealing the two together by resin sealing.
[0068]
  Next, examples will be described together with comparative examples.
[0069]
  First, each material shown below was prepared.
[0070]
[Epoxy resin a]
  Cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 195)
[0071]
[Epoxy resin b]
  Biphenyl type epoxy resin represented by the formula (3) [R in the formula (2)₁~ R₄Are all methyl groups: epoxy equivalent 195]
[0072]
[Curing agent c]
  A phenol resin having a dicyclopentadiene skeleton represented by the general formula (4) [hydroxyl equivalent 167, softening point 89 ° C., R in the formula (4) is H]
[0073]
[Curing agent d]
  Phenol resin represented by the general formula (X) [hydroxyl equivalent 163, m + n = 1 to 3 (m ≧ 1) in the formula (X)]
[0074]
[Curing agent e]
  Novolac phenol resin (hydroxyl equivalent 105)
[0075]
[Silica powder]
  Fused silica powder with an average particle size of 30 μm
[0076]
[Phosphorus curing accelerator]
  Triphenylphosphine
[0077]
[Ester wax]
  Carnauba wax (acid value 2-10)
[0078]
[Olefin wax]
  Polyethylene wax (acid value 160)
[0079]
  Next, prior to the examples, various composite metal hydroxides shown in Tables 1 and 2 below were prepared. The composite metal hydroxides in the following Table 1 and Table 2 were prepared according to the method for producing the polyhedral composite metal hydroxide described above.
[0080]
[Table 1]

[0081]
[Table 2]

[0082]
Example 14Comparative Examples 1 to2]
  Next, Table 3 to Table below4The components shown in Table 1 were blended in the proportions shown in the table, melt-kneaded for 3 minutes with a mixing roll machine (temperature 100 ° C.), cooled and solidified, and then pulverized to obtain the desired powdery epoxy resin composition.
[0083]
[Table 3]

[0084]
[Table 4]

[0085]
  Using the epoxy resin compositions of Examples and Comparative Examples thus obtained, the chlorine ion concentration of the cured product was measured. In addition, the measuring method of a chlorine ion density | concentration followed the above-mentioned method, and the molding conditions of the said hardening body were set to 175 degreeC * 2 minutes and post-curing 175 degreeC * 5 hours. Furthermore, a test piece having a thickness of 1/16 inch was molded using each epoxy resin composition, and the flame retardancy was evaluated according to the method of UL94 V-0 standard. In addition, a pass means a 94-V0 pass. These measurement and evaluation results are shown in the table below.5~table6Shown in
[0086]
  Next, using each epoxy resin composition, the spiral flow value and the flow tester viscosity were measured according to the following method.
[0087]
[Spiral flow value]
  Using a spiral flow measurement mold, the spiral flow value was measured at 175 ± 5 ° C. according to EMMI 1-66.
[0088]
[Flow tester viscosity]
  2 g of each epoxy resin composition was precisely weighed and formed into a tablet. And this was put in the pot of the Koka type flow tester, and it measured by applying a 10 kg load. The melt viscosity of the sample was determined from the moving speed of the piston when the molten epoxy resin composition was extruded through a hole in the die (diameter: 1.0 mm × 10 mm).
[0089]
  Further, by using the epoxy resin compositions obtained in the above examples and comparative examples, a semiconductor device was obtained by transfer molding (condition: 175 ° C. × 2 minutes) and post-curing at 175 ° C. × 5 hours. It was. This semiconductor device has an 80-pin QFP (quad flat package, size: 20 × 14 × 2 mm), and a die pad size of 8 × 8 mm.
[0090]
  Using the thus produced semiconductor device, measurement was performed nondestructively using an ultrasonic flaw detector. After the measurement, the number (in 10) where internal peeling occurred was counted. And after the said measurement, the good product was used for the solder test shown next. That is, using a non-defective semiconductor device, after pre-baking at 120 ° C. × 1 hour, absorbing moisture at 85 ° C./85% RH × 168 hours, and then performing an evaluation test (infrared (IR) reflow at 220 ° C. for 30 seconds) (Solder crack resistance). The number of cracks (of 10) was measured.
[0091]
  Further, using the semiconductor device, a pressure cooker bias test (PCBT) was performed as a moisture resistance reliability test, and a 50% defect occurrence time was measured. The results are also shown in Tables 6 to 8 below. The PCBT conditions were 130 ° C. × 85% RH × 30 V (bias voltage).
[0092]
[Evaluation of deformation of gold wire]
  Regarding the semiconductor device, first, the occurrence of defects such as deformation of the gold wire was measured by observing a transmission image inside the package with a soft X-ray device. As a result of the measurement, the case where the deformation of the gold wire was confirmed was evaluated as x, and the case where the deformation of the gold wire was not confirmed and a good package was obtained was evaluated as ◯.
[0093]
  These evaluation results are shown in the table below.5~table6It shows together with.
[0094]
[Table 5]

[0095]
[Table 6]

[0096]
  Above table5~table6From the above, it is apparent that all the examples have a high flame retardancy level, a high spiral flow value, and a low flow tester viscosity, which is excellent in fluidity. In addition, good results were obtained with respect to moisture resistance reliability and solder resistance of the obtained semiconductor device. And it is also excellent in low-stress property, and it is clear that the problem of environmental pollution does not occur.
[0097]
  On the other hand, Comparative Example 1, 2As for, the deformation of the gold wire was confirmed, indicating that the fluidity is inferior. Comparative example2On the other hand, it can be seen that the solder resistance is also inferior.
[0098]
  Further, the epoxy resin component in Example 1 was changed to R in the formula (2).₁~ R₄And a biphenyl type epoxy resin in which all of hydrogen becomes R, and R in the formula (2)₁~ R₄Was replaced with a mixed epoxy resin in which the biphenyl type epoxy resin in which all became methyl groups was blended at a weight ratio of 1: 1. Otherwise, the epoxy resin composition was prepared at the same blending ratio as in Example 1. Using this epoxy resin composition, the same measurement / evaluation as described above was performed, and as a result, good results substantially the same as those in the above examples were obtained.
[0099]
【The invention's effect】
  As described above, the present invention provides at least one of an epoxy resin (a component), a phenol resin having a dicyclopentadiene skeleton, which is a specific curing agent, and a phenol resin represented by the general formula (X) (b). Component) and a polyhedron-shaped composite metal hydroxide (component c) represented by the general formula (1). Thus, the use of the above-mentioned special composite metal hydroxide provides excellent flame retardancy and has no influence of bromine compared to the use of brominated epoxy resins and antimony compounds that are conventional flame retardants. Corrosion of the semiconductor element and aluminum wiring does not occur, and the moisture resistance reliability is improved and the life is extended, and problems such as environmental pollution do not occur. Furthermore, since it has the above-mentioned special polyhedral crystal shape rather than the conventional flat crystal shape, it has excellent fluidity and improves moldability. In addition to the flame retardancy, moldability, and the effect of preventing environmental pollution, the polyhedral complex metal hydroxide (c) is used as a semiconductor when the polyhedral complex metal hydroxide is used. Since it is uniformly dispersed in the encapsulating resin composition, flame retardance equal to or higher than that of conventionally known flame retardants such as metal hydroxides can be obtained, so that the amount used is small. As a result, the amount of water absorption is reduced, so that the solder characteristics are improved. Further, in the present invention, since the polyhedral composite metal hydroxide is used, the amount of use can be reduced compared to the case of using a conventional thin plate-like or scale-like composite metal hydroxide, and therefore, For example, when silica powder is used in combination, the amount of the silica powder can be set relatively large. In such a case, the linear expansion coefficient of the obtained semiconductor device can be lowered and the mechanical strength can be improved. Further, by using the specific curing agent (component B), in addition to the above effects, a product excellent in solder heat resistance can be obtained.
[0100]
  Furthermore, when the special composite metal hydroxide having the above crystal shape has a specific particle size distribution, it has excellent flame retardancy and extremely low fluidity reduction, and at the time of transfer molding, etc. There is no problem, and further improvement of moldability is realized.
[0101]
  The aspect ratio of the composite metal hydroxide is 1 to 8.ForThe effect of lowering the viscosity of the resin composition is exhibited, and further improvement in moldability is realized. The aspect ratio is preferably 1 to 7 and particularly preferably 1 to 4 in the range of 1 to 8.
[0102]
  Therefore, the semiconductor device encapsulated using the resin composition for encapsulating a semiconductor of the present invention is a flame retardant technology excellent in safety, and the reliability of the semiconductor device is greatly improved, In the manufacturing method of the semiconductor device by transfer molding using the resin composition for semiconductor sealing or the manufacturing method of the semiconductor device using the sheet-shaped semiconductor sealing resin composition, the moldability is also excellent. Among semiconductor devices, it is particularly effective for a thin and large semiconductor device, and its industrial utility value is extremely high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a scanning electron micrograph (magnification 50000 times) showing an example of the crystal shape of a polyhedral complex metal hydroxide used in the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a hexagonal plate shape which is one of the crystal shapes of a conventional composite metal hydroxide.
FIGS. 3A and 3B are explanatory views showing the outer shape of a conventional composite metal hydroxide, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a side view.
4A and 4B are explanatory views showing an example of the outer shape of the composite metal hydroxide of the present invention, wherein FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a side view.
FIG. 5 is an explanatory view showing another example of the outer shape of the composite metal hydroxide of the present invention, wherein (a) is a plan view and (b) is a side view.

Claims (16)

下記の（イ）〜（ハ）成分を含有することを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
（イ）エポキシ樹脂。
（ロ）ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノール樹脂および下記の一般式（Ｘ）で表されるフェノール樹脂の少なくとも一方。

（ハ）アスペクト比が１〜８である、下記の一般式（１）で表される多面体形状の複合化金属水酸化物。
【化２】
ｍ（ＭｇＯ）・ｎ（ＺｎＯ）・ｃＨ_２Ｏ …（１）
〔上記式（１）において、ｍ，ｎ，ｃは正数であって、互いに同一の値であってもよいし、異なる値であってもよい。〕A resin composition for encapsulating a semiconductor comprising the following components (a) to (c).
(A) Epoxy resin.
(B) At least one of a phenol resin having a dicyclopentadiene skeleton and a phenol resin represented by the following general formula (X).

(C) A polyhedral complex metal hydroxide represented by the following general formula (1) having an aspect ratio of 1 to 8 .
[Chemical formula 2]
m ( MgO 2 ) · n ( ZnO ₂ ) · cH ₂ O (1)
[In the above formula (1) , m 1, n 2 and c are positive numbers, and may be the same value or different values. ] 上記（ハ）成分が下記に示す粒度分布（Ａ）〜（Ｃ）を有している請求項１記載の半導体封止用樹脂組成物。
（Ａ）粒径１．３μｍ未満のものが１０〜３５重量％。
（Ｂ）粒径１．３〜２．０μｍ未満のものが５０〜６５重量％。
（Ｃ）粒径２．０μｍ以上のものが１０〜３０重量％。The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the component (c) has a particle size distribution (A) to (C) shown below.
(A) 10 to 35% by weight of particles having a particle size of less than 1.3 μm.
(B) The particle size is less than 1.3 to 2.0 μm and 50 to 65% by weight.
(C) 10 to 30% by weight of particles having a particle size of 2.0 μm or more. 上記一般式（１）で表される複合化金属水酸化物の平均粒径が０．５〜１０μｍである請求項１記載の半導体封止用樹脂組成物。    The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the composite metal hydroxide represented by the general formula (1) has an average particle size of 0.5 to 10 μm. 複合化金属水酸化物全体中の、上記一般式（１）で表される多面体形状を有する複合化金属水酸化物の占める割合が３０〜１００重量％の範囲である請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。In the overall composite metal hydroxide, any claim 1-3 proportion of composite metal hydroxide having a polyhedral shape represented by the above general formula (1) is in the range of 30 to 100 wt% The resin composition for semiconductor sealing as described in any one of Claims. 上記一般式（１）で表される複合化金属水酸化物が、ｓＭｇＯ・（１−ｓ）ＺｎＯ・ｃＨ_２Ｏ〔０＜ｓ＜１、０＜ｃ≦１〕である請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。Composite metal hydroxide represented by the general formula (1) is, sMgO · (1-s) according to claim 1-4 is a ZnO · cH ₂ O [0 <s <1,0 <c ≦ 1 ] The resin composition for semiconductor sealing as described in any one of these. 上記一般式（１）で表される複合化金属水酸化物の含有量が、樹脂組成物全体の１〜３０重量％の範囲に設定されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。Content of the composite metal hydroxide represented by the general formula (1) is, according to any one of claims 1 to 5 which is set in the range of 1 to 30 wt% of the total resin composition A semiconductor sealing resin composition. 半導体封止用樹脂組成物硬化体の抽出液のｐＨが６．０〜８．０の範囲であって、かつ、その塩素イオン濃度が、樹脂組成物硬化体１ｇあたり２００μｇ以下である請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。The pH of the extract of the cured resin composition for semiconductor encapsulation is in the range of 6.0 to 8.0, and the chlorine ion concentration is 200 µg or less per 1 g of the cured resin composition. semiconductor sealing resin composition according to any one of 1-6. 半導体封止用樹脂組成物の硬化体が、厚み１／１６インチでのＵＬ９４燃焼試験において、Ｖ−０相当の難燃性を示すものである請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。Cured product of the semiconductor encapsulating resin composition, the UL94 combustion test in the thickness 1/16 inch, according to any one of claims 1 to 7 show a V-0 equivalent flame retardancy Semiconductor sealing resin composition. 上記（イ）成分であるエポキシ樹脂がノボラック型エポキシ樹脂である請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。The resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 8 , wherein the epoxy resin as the component (a) is a novolac type epoxy resin. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、無機質充填剤を含有してなる請求項１〜９のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。A semiconductor encapsulating resin composition according to any one of claims 1 to 9 semiconductor sealing resin according to any one of claims 1 to 9 comprising an inorganic filler Composition. 上記（ハ）成分である多面体形状の複合化金属水酸化物を含有する複合化金属水酸化物と無機質充填剤の合計量が、半導体封止用樹脂組成物全体の６０〜９２重量％である請求項１０記載の半導体封止用樹脂組成物。The total amount of the composite metal hydroxide containing the polyhedral metal hydroxide and the inorganic filler as the component (c) is 60 to 92% by weight of the entire resin composition for semiconductor encapsulation. semiconductor sealing resin composition according to claim 10 Symbol mounting. 上記無機質充填剤がシリカ粉末である請求項１０または１１記載の半導体封止用樹脂組成物。The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 10 or 11 , wherein the inorganic filler is silica powder. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物であって、含窒素有機化合物を含有してなる請求項１〜１２のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物。A semiconductor encapsulating resin composition according to any one of claims 1 to 12 for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 12, comprising a nitrogen-containing organic compounds Resin composition. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなる半導体装置。The semiconductor device obtained by encapsulating a semiconductor element using any semiconductor sealing resin composition according to one of claims 1 to 13. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物を用いトランスファー成形法により半導体素子を樹脂封止して半導体装置を製造することを特徴とする半導体装置の製法。A method for producing a semiconductor device, wherein a semiconductor device is produced by encapsulating a semiconductor element by a transfer molding method using the resin composition for encapsulating a semiconductor according to any one of claims 1 to 13 . 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の半導体封止用樹脂組成物からなるシート状封止材料を用いて半導体装置を製造することを特徴とする半導体装置の製法。A method for manufacturing a semiconductor device, comprising manufacturing a semiconductor device using a sheet-like sealing material comprising the resin composition for sealing a semiconductor according to any one of claims 1 to 13 .

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