DE4233097C2 - Thermosetting resin composition and its use for encapsulating a semiconductor device - Google Patents

Thermosetting resin composition and its use for encapsulating a semiconductor device

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Description

Die Erfindung betrifft wärmehärtbare Harzzusammensetzungen mit ver­ bessertem Fluß und verbesserter Härtung zu Produkten mit einem niedri­ gen Ausdehnungskoeffizient, einer hohen Glasübergangstemperatur, Wärmebeständigkeit und geringer Feuchtigkeitsabsorption sowie deren Verwendung zum Einkapseln von Halbleitereinrichtungen.The invention relates to thermosetting resin compositions with ver improved flow and improved hardening to products with a low expansion coefficient, a high glass transition temperature, Heat resistance and low moisture absorption as well as their Use for encapsulating semiconductor devices.

Die Hauptentwicklung der modernen Halbleiterindustrie umfaßt harzein­ gekapselte Dioden, Transistoren, IC, LSI und Super-LSI. Unter zahlrei­ chen Harzmischungen für die Einkapselung von Halbleitereinrichtungen finden Epoxyharzzusammensetzungen am häufigsten Anwendung, da sie allgemein hinsichtlich der Formbarkeit, Haftfestigkeit, den elektrischen und mechanischen Eigenschaften und der Feuchtigkeitsbeständigkeit ge­ genüber den anderen wärmehärtbaren Harzen verbessert sind. Der derzei­ tige Trend bezüglich dieser Halbleitereinrichtungen geht in Richtung ei­ nes zunehmend hohen Grades an Integration und einer damit einherge­ henden erhöhten Chipgröße. Andererseits ist es erwünscht, daß die Ver­ packungen kleinere und dünnere Außenabmessungen haben, um den An­ forderungen an die Kompaktheit und eines leichten Gewichts für elektro­ nische Ausrüstungen zu erfüllen. Weiterhin wird zur Befestigung von Halbleiterteilen auf Stromkreistafeln heutzutage oft aus Gründen einer erhöhten Teiledichte auf Tafeln und einer verringerten Tafeldicke die Oberflächenmontage von Halbleiterteilen angewandt.The main development of the modern semiconductor industry includes resin encapsulated diodes, transistors, IC, LSI and Super-LSI. Among numerous Chen resin mixtures for encapsulation of semiconductor devices epoxy resin compositions are most commonly used because they general in terms of formability, adhesive strength, electrical and mechanical properties and moisture resistance are improved over the other thermosetting resins. The current The current trend with regard to these semiconductor devices is towards egg increasingly high degree of integration and a concomitant one increased chip size. On the other hand, it is desirable that the Ver Packs have smaller and thinner outer dimensions to the An requirements for compactness and light weight for electro equipment. Furthermore, for the attachment of Semiconductor parts on circuit boards nowadays often for one reason increased part density on panels and a reduced panel thickness Surface mounting of semiconductor parts applied.

Eine übliche Vorgehensweise der Oberflächenmontage von Halbleitertei­ len besteht darin, die gesamten Halbleitereinrichtungen in ein Lötbad ein­ zutauchen oder diese durch die heiße Zone eines geschmolzenen Lötme­ talls zu führen. Die mit diesem Verfahren verbundenen Thermoschocks bewirken ein Reißen der einkapselnden Harzschichten oder ziehen eine Trennung an der Grenzfläche zwischen den Leitungsrahmen oder Chips und dem Einkapselungsharz mit sich. Solche Risse und Trennungen wer­ den ausgeprägter, wenn die Harzschichten zur Einkapselung der Halblei­ tereinrichtung vor den Thermoschocks, welche während der Oberflächen­ montage auftreten, Feuchtigkeit absorbiert haben. Da jedoch Einkapse­ lungsharzschichten unvermeidlich bei den praktischen Herstellungsstu­ fen Feuchtigkeit absorbieren, erleiden in Epoxyharz eingekapselte Halb­ leitereinrichtungen nach der Montage manchmal einen Verlust an Zuver­ lässigkeit bzw. Betriebssicherheit. A common way of surface mounting semiconductor devices len is to put the entire semiconductor device in a solder bath submerge or this through the hot zone of a molten solder to lead talls. The thermal shocks associated with this procedure cause the encapsulating resin layers to tear or pull one Separation at the interface between the lead frames or chips and the encapsulation resin with it. Such cracks and separations who the more pronounced when the resin layers to encapsulate the semi-lead tereinrichtung before the thermal shocks, which during the surfaces assembly occur, have absorbed moisture. However, since capsules Resin layers inevitable in the practical manufacturing stage absorb moisture, suffer half encapsulated in epoxy resin ladder facilities sometimes have a loss of confidence after assembly casualness or operational safety.  

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Probleme des Standes der Technik zu überwinden und eine neue und ver­ besserte wärmehärtbare Harzzusammensetzung vorzusehen, welche ein verbessertes Flußverhalten und verbesserte Härtung zu Produkten mit ei­ nem geringen Ausdehnungskoeffizient, geringen Spannungen, einer ho­ hen Glasübergangstemperatur, (Tg), Wärmebeständigkeit und geringen Feuchtigkeitsabsorption zeigt.The present invention is based on the object of the aforementioned To overcome problems of the prior art and a new and ver to provide improved thermosetting resin composition which improved flow behavior and improved curing to products with egg nem low expansion coefficient, low stresses, a ho hen glass transition temperature, (Tg), heat resistance and low Shows moisture absorption.

Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, ein gehärtetes Produkt der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung zur Einkapselung einer Halblei­ tereinrichtung zu verwenden, welches während der Oberflächenmontage vollkommen zuverlässig gegenüber Feuchtigkeit und Thermoschocks bleibt.Furthermore, it is the object of the invention to provide a hardened product thermosetting resin composition for encapsulating a semi-lead tereinrichtung to use, which during surface mounting completely reliable against moisture and thermal shocks remains.

Die Aufgabe der Erfindung wird einerseits gelöst durch eine wärmehärtba­ re Harzzusammensetzung nach Anspruch 1 sowie anderseits durch deren Verwendung zur Einkapselung einer Halbleitereinrichtung gemäß An­ spruch 3. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in dem Unter­ anspruch 2 angegeben.The object of the invention is achieved on the one hand by a thermoset re resin composition according to claim 1 and on the other hand by their Use for encapsulating a semiconductor device according to An saying 3. A preferred embodiment of the invention is in the sub Claim 2 specified.

Gegenstand der Erfindung ist demnach eine wärmehärtbare Harzzusam­ mensetzung, umfassend
The invention accordingly relates to a thermosetting resin composition comprising

  • A) 100 Gew.-Teile eines naphthalinringtragenden Epoxyharzes, welches 3 bis 10 Gew.-% einer Verbindung der folgenden Formel (1)
    enthält, worin R1 ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, OG eine Glycidylgruppe, n gleich 1 oder 2 bedeuten, und die R1- und OG-Gruppen entweder an einem Ring oder an beiden Rin­ gen des Naphthalinrings gebunden sein können,
    wobei das naphthalinringtragende Epoxyharz der folgenden allgemeinen Formel
    entspricht, worin R1, OG und n die oben angegebenen Bedeutungen ha­ ben, die R1- und OG-Gruppen entweder an einem Ring oder beiden Ringen des Naphthalinrings gebunden sein können, A ein Wasserstoff oder
    k eine ganze Zahl von 0 bis 5, l eine ganze Zahl von 0 bis 3 und m eine ganze Zahl von 0 bis 2 bedeuten,    A) 100 parts by weight of a naphthalene ring-bearing epoxy resin which contains 3 to 10% by weight of a compound of the following formula (1)
    contains, wherein R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, OG is a glycidyl group, n is 1 or 2, and the R 1 - and OG groups can either be bonded to one ring or to both rings of the naphthalene ring .
    the naphthalene ring-bearing epoxy resin having the following general formula
    in which R 1 , OG and n have the meanings given above, the R 1 and OG groups can either be bonded to one ring or to both rings of the naphthalene ring, A is a hydrogen or
    k is an integer from 0 to 5, l is an integer from 0 to 3 and m is an integer from 0 to 2,
  • B) 30 bis 100 Gew.-Teile eines naphthalinringtragenden Phenolharzes, welches 2 bis 10 Gew.-% einer Verbindung der folgenden Formel (2)
    enthält, worin R1 und n die obigen Bedeutungen haben und die R1- und OH-Gruppen entweder an einem Ring oder beiden Ringen des Naphthalin­ rings gebunden sein können,
    wobei das naphthalinringtragende Phenolharz der folgenden allgemeinen Formel
    entspricht, worin R1 und n die oben angegebenen Bedeutungen haben, die R1- und OH-Gruppen entweder an einem Ring oder beiden Ringen des Naphthalinrings gebunden sein können, B ein Wasserstoffatom oder eine OH-Gruppe bedeuten, k eine ganze Zahl von 0 bis 5, l eine ganze Zahl von 0 bis 3 und m eine ganze Zahl von 0 bis 2 bedeuten, und    B) 30 to 100 parts by weight of a naphthalene ring-bearing phenolic resin which contains 2 to 10% by weight of a compound of the following formula (2)
    contains in which R 1 and n have the meanings given above and the R 1 and OH groups can be bound either to one ring or to both rings of the naphthalene ring,
    wherein the naphthalene ring-bearing phenolic resin has the following general formula
    in which R 1 and n have the meanings given above, the R 1 and OH groups can be bonded either to one ring or to both rings of the naphthalene ring, B represents a hydrogen atom or an OH group, k is an integer of 0 to 5, l are an integer from 0 to 3 and m is an integer from 0 to 2, and
  • C) 200 bis 1000 Gew.-Teile eines anorganischen Füllstoffs pro 100 Gew.-Teile der Gesamtharzkomponenten,C) 200 to 1000 parts by weight of an inorganic filler per 100 parts by weight the total resin components,

wobei der Gehalt der Verbindungen der Formeln (1) und (2) bis zu 4,5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtharzkomponenten, beträgt.the content of the compounds of the formulas (1) and (2) up to 4.5% by weight, based on the total resin components.

Gemäß der Erfindung hat sich gezeigt, daß durch entsprechende Verwen­ dung eines naphthalinringtragenden Epoxyharzes gemäß Formel (3), wel­ ches 3 bis 10 Gew.-% einer Verbindung oder eines Naphtholderivates der obigen Formel (1) enthält, als Komponente (A) und eines naphthalinring­ tragenen Phenolharzes gemäß Formel (4), welches 2 bis 10 Gew.-% einer Verbindung oder eines Naphtholderivates der obigen Formel (2) enthält, als Komponente (B), und Begrenzung des Gehaltes der Verbindung der Formeln (1) und (2) bis zu 4,5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtharzkompo­ nenten, eine wärmehärtbare Harzzusammmensetzung erhalten wird, die gut fließt und haftet und zu einem Produkt aushärtet, das einen geringen Ausdehnungskoeffizienten, eine hohe Glasübergangstemperatur (Tg), Wärmebeständigkeit und geringe Feuchtigkeitsabsorption zeigt. Die Zu­ sammensetzung kann über Halbleitereinrichtungen ausgeformt werden. Die mit gehärteten Produkten der Zusammensetzung eingekapselten Halbleitereinrichtungen sind äußerst zuverlässig bzw. betriebssicher.According to the invention it has been shown that by appropriate use a naphthalene ring-bearing epoxy resin according to formula (3), wel ches 3 to 10 wt .-% of a compound or a naphthol derivative of contains formula (1) above, as component (A) and a naphthalene ring phenolic resin according to formula (4), which 2 to 10 wt .-% of a Contains compound or a naphthol derivative of the above formula (2), as component (B), and limiting the content of the compound of Formulas (1) and (2) up to 4.5% by weight, based on the total resin composition a thermosetting resin composition is obtained which flows and adheres well and cures to a product that is low Expansion coefficient, a high glass transition temperature (Tg), Shows heat resistance and low moisture absorption. The To composition can be molded over semiconductor devices. The encapsulated with hardened products of the composition Semiconductor devices are extremely reliable and reliable.

Insbesondere sind Epoxyharzzusammensetzungen unter Verwendung naphthalinringtragender Epoxyharze und/oder naphthalinringtragender Phenolharze in einer Anzahl von Patentveröffentlichungen beschrieben, beispielsweise in JP-A-43 412/1991, 21627/1991, 59020/1991 und 39323/1991. Diese Zusammensetzungen basieren auf naphthalinringtra­ genden Epoxy- oder Phenolharzen und bieten vorteilhafte Eigenschaften, welche bei früheren Dünnpackungs-Einkapselungsharzen nicht gefunden werden. In particular, epoxy resin compositions are used naphthalene ring bearing epoxy resins and / or naphthalene ring bearing Phenolic resins described in a number of patent publications, for example in JP-A-43 412/1991, 21627/1991, 59020/1991 and 39323/1991. These compositions are based on naphthalene ringtra epoxy or phenolic resins and offer advantageous properties, which was not found in previous thin pack encapsulation resins become.  

Zusätzlich offenbart die EP 0 429 667 spezielle Phenol-Novolakharze, die eine erhöhte Hitzebeständigkeit und niedrige Wasserabsorption aufwei­ sen.In addition, EP 0 429 667 discloses special phenol novolak resins which increased heat resistance and low water absorption sen.

Da herkömmliche naphthalinringtragende Epoxy- und Phenolharze durch Starten mit α-Naphthol-, α,β-Naphthol- oder β,β,-Naphtholderivaten her­ gestellt werden, verbleibt eine beträchtliche Menge an unreagierten Naph­ tholderivaten in den resultierenden Epoxy- und Phenolharzen. Wenn Halbleitereinrichtungen mit Epoxyharzzusammensetzungen auf Basis solcher Epoxy- oder Phenolharze mit darin verbliebenen unumgesetzten Reaktanten eingekapselt worden sind, wurden einige Einrichtungen schadhaft bei Hochtemperatur-Lagerungs- und Feuchtigkeitsprüfungen. Gemäß der Erfindung hat sich gezeigt, daß diese Probleme im wesentli­ chen überwunden werden können durch Begrenzen des Gehaltes an Naph­ tholderivaten der Formeln (1) und (2) in den Epoxy- und Phenolharzen. Die Einkapselung mit der hier vorliegenden Zusammensetzung in gehärtetem Zustand ergibt Halbleitereinrichtungen hoher Qualität.Because of conventional naphthalene ring-bearing epoxy and phenolic resins Start with α-naphthol, α, β-naphthol or β, β, -naphthol derivatives a considerable amount of unreacted naphth remains thol derivatives in the resulting epoxy and phenolic resins. If Semiconductor devices based on epoxy resin compositions such epoxy or phenolic resins with unreacted remaining therein Reactants have been encapsulated, some facilities have been defective in high temperature storage and moisture tests. According to the invention, it has been shown that these problems essentially can be overcome by limiting the naphtha content thol derivatives of the formulas (1) and (2) in the epoxy and phenolic resins. The Encapsulation with the present composition in hardened Condition gives high quality semiconductor devices.

Die vorliegende Erfindung umfaßt eine wärmehärtbare Harzzusammen­ setzung, umfassend (A) ein naphthalinringtragendes Epoxyharz, (B) ein naphthalinringtragendes Phenolharz und (C) einen anorganischen Füll­ stoff.The present invention comprises a thermosetting resin together A composition comprising (A) a naphthalene ring bearing epoxy resin, (B) naphthalene ring-bearing phenolic resin and (C) an inorganic filler material.

Komponente (A) ist ein naphthalinringtragendes Epoxyharz der folgenden allgemeinen Formel (3).
Component (A) is a naphthalene ring-bearing epoxy resin represented by the following general formula (3).

In Formel (3) bedeuten R1 ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie etwa Methyl-, Ethyl- und Butylgruppen,
OG eine Glycidylgruppe der Formel
In formula (3), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as methyl, ethyl and butyl groups,
OG is a glycidyl group of the formula

A ein Wasserstoffatom oder
A is a hydrogen atom or

k ein ganze Zahl von 0 bis 5, l eine ganze Zahl von 0 bis 3, m eine ganze Zahl von 0 bis 2 und n gleich 1 oder 2. Wenn n gleich 1 ist, kann die OG- Gruppe an jedem Ring des Naphthalinrings gebunden sein. Wenn n gleich 2 ist, können die 2 OG-Gruppen an einem oder beiden Ringen des Naph­ thalinrings gebunden sein.k an integer from 0 to 5, l an integer from 0 to 3, m an integer Number from 0 to 2 and n is 1 or 2. If n is 1, the top floor Group attached to each ring of the naphthalene ring. If n is the same Is 2, the 2 OG groups on one or both rings of the naphth be bound by thalinrings.

Erläuternde, nicht beschränkende Beispiele des Epoxyharzes mit einem Naphthalinring sind nachstehend angegeben.
Illustrative, non-limiting examples of the epoxy resin with a naphthalene ring are given below.

In den Formeln bedeuten R ein Wasserstoffatom oder eine einwertige Koh­ lenwasserstoffgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen,
OG eine Gruppe der Formel
In the formulas, R represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms,
OG a group of the formula

a gleich 1 oder 2 und b, c, d und e jeweils eine ganze Zahl von minde­ stens 2.a is 1 or 2 and b, c, d and e are each an integer of at least at least 2.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das naphthalinringtragende Epoxy­ harz ein solches, bei dem der Gehalt einer Verbindung oder eines Naph­ tholderivates der Formel (1) 3 bis 10 Gew.-% beträgt.
According to the present invention, the naphthalene ring-bearing epoxy resin is one in which the content of a compound or a naphthol derivative of the formula (1) is 3 to 10% by weight.

In Formel (1) bedeuten R1 ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie etwa Methyl-, Ethyl- und Propylgruppen, OG eine Glycidylgruppe und n gleich 1 oder 2. Die R1- und OG-Gruppen können entweder an einem Ring oder an beiden Ringen des Naphthalin­ rings gebunden sein.In formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as methyl, ethyl and propyl groups, OG a glycidyl group and n equal 1 or 2. The R 1 and OG groups can either be be bound to one ring or to both rings of the naphthalene ring.

Beispiele von Verbindungen der Formel (1) sind nachstehend angegeben.
Examples of compounds of formula (1) are given below.

Das naphthalinringtragende Epoxyharz (A) enthält 3 bis 10 Gew.-% einer Verbindung der Formel (1), vorzugsweise bis zu 7 Gew.-% einer Ver­ bindung der Formel (1), im Hinblick auf die Wärme- und Feuchtig­ keitsbeständigkeit. Wenn der Gehalt an einer Verbindung der Formel (1) 10 Gew.-% überschreitet, weist die resultierende Zusammensetzung eine niedere Tg auf und damit zeigen eingekapselte Halbleitereinrichtungen ei­ ne wesentliche Abweichung beim elektrischen Widerstand, können ihre anfänglichen Eigenschaften nicht beibehalten und zeigen manchmal offe­ ne Stromkreise bei einem Hochtemperatur-Langzeittest. Neben Verbin­ dungen der Formel (1) betragen die Gehalte an einer aus Phenolen und Phenylglycidylether bestehenden zweikernigen Verbindung jeweils bis zu 1 Gew.-%, insbesondere bis zu 0,5 Gew.-%.The naphthalene ring-bearing epoxy resin (A) contains 3 to 10% by weight of one Compound of formula (1), preferably up to 7 wt .-% Ver Binding of formula (1), in terms of heat and moisture keitsbeständigkeit. If the content of a compound of formula (1) Exceeds 10 wt .-%, the resulting composition has a low Tg and thus encapsulated semiconductor devices show egg ne significant deviation in electrical resistance, can initial characteristics are not retained and sometimes show open ne circuits in a high-temperature long-term test. In addition to Verbin The formulas of formula (1) are one of phenols and Phenylglycidylether existing dinuclear compound each up to 1% by weight, in particular up to 0.5% by weight.

Wünschenswerterweise besitzt das naphthalinringtragende Epoxyharz (A) einen Erweichungspunkt, welcher durch den Gehalt einer Verbindung der Formel (1) beeinflußt wird, von 50 bis 120°C, insbesondere von 70 bis 110°C sowie ein Epoxyäquivalent von 100 bis 400. Ein Epoxyharz mit einem Erweichungspunkt von weniger als 50°C besitzt die Nachteile, daß gehär­ tete Produkte eine zu niedrige Tg besitzen und die Formgebung der Zusam­ mensetzung häufig von Graten und Lunkern begleitet ist. Bei einem Er­ weichungspunkt von über 120°C würde die Zusammensetzung für die Formgebung zu viskos werden.Desirably, the naphthalene ring-bearing epoxy resin (A) a softening point, which is determined by the content of a compound of Formula (1) is influenced from 50 to 120 ° C, in particular from 70 to 110 ° C. and an epoxy equivalent of 100 to 400. An epoxy resin with a Softening point of less than 50 ° C has the disadvantages that it is hard ted products have too low a Tg and the shape of the composite setting is often accompanied by ridges and cavities. With a he softening point of over 120 ° C would be the composition for the Form too viscous.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei der die Zusammensetzung für die Halbleitereinkapselung verwendet wird, sollte das Epoxyharz (A) vorzugsweise weniger als 1000 ppm, insbesondere weniger als 500 ppm hydrolisierbares Chlor und weniger als 10 ppm Natrium und Kalium ent­ halten. Wenn eine Halbleitereinrichtung mit einem Harz eingekapselt wird, welches mehr als 1000 ppm hydrolisierbares Chlor und mehr als 10 ppm Natrium und Kalium enthält, würde es beim Stehenlassen in einer At­ mosphäre mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit über einen lan­ gen Zeitraum an Feuchtigkeitsbeständigkeit verlieren. Durch Auswahl des Epoxyharzes in Übereinstimmung mit diesen Anforderungen wird eine Epoxyharzzusammensetzung erhalten, die zuverlässiger bzw. betriebssi­ cherer ist.In a preferred embodiment, in which the composition is used for semiconductor encapsulation, the epoxy resin (A) preferably less than 1000 ppm, in particular less than 500 ppm hydrolyzable chlorine and less than 10 ppm sodium and potassium ent hold. When a semiconductor device is encapsulated with a resin which is more than 1000 ppm hydrolyzable chlorine and more than 10 ppm Contains sodium and potassium, it would be left in an At atmosphere with high temperature and high humidity over a lan lose moisture resistance over time. By selection of the epoxy resin in accordance with these requirements becomes one Obtaining epoxy resin composition, the more reliable or operational cherer is.

Ein bei der erfindungsgemäßen wärmehärtbaren Harzzusammensetzung als wesentliche Komponente verwendetes Epoxyharz ist ein Naphthalinring enthaltendes Epoxyharz gemäß der obigen Definition, während ein beliebiges herkömmliches Epoxyharz zusätzlich verwendet werden kann. Typisch für das zusätzliche Epoxyharz sind Epoxyharze mit mindestens 2 Epoxygruppen im Molekül, beispielsweise Bisphenol-A-Epoxyharze, Phe­ nolnovolak-Epoxyharze, Triphenolalkan-Epoxyharze und Polymere hier­ von, Epoxyharze von dicyclopentadien-modifizierten Phenol-Typ, Phenol­ aralkyl-Epoxyharze, Glycidylester-Epoxyharze, cycloaliphatische Epoxy­ harze, heterocyclische Epoxyharze und bromierte Epoxyharze.A in the thermosetting resin composition of the present invention Epoxy resin used as an essential component is a naphthalene ring  containing epoxy resin as defined above, while a any conventional epoxy resin can also be used. Typical for the additional epoxy resin are epoxy resins with at least 2 Epoxy groups in the molecule, for example bisphenol A epoxy resins, Phe nolnovolak epoxy resins, triphenolalkane epoxy resins and polymers here from, epoxy resins of dicyclopentadiene-modified phenol type, phenol aralkyl epoxy resins, glycidyl ester epoxy resins, cycloaliphatic epoxy resins, heterocyclic epoxy resins and brominated epoxy resins.

Vorzugsweise liegt der Gesamtnaphthalinringgehalt in den Epoxyharzen im Bereich von 5 bis 80 Gew.-%, insbesondere von 10 bis 60 Gew.-%. Es ist daher bevorzugt, die Mengen des Naphthalinring enthaltenden Epoxyhar­ zes und anderer Epoxyharze zu regulieren, um einen solchen Gesamt­ naphthalingehalt vorzusehen.The total naphthalene ring content is preferably in the epoxy resins in the range from 5 to 80% by weight, in particular from 10 to 60% by weight. It is therefore preferred the amounts of the epoxyhar containing naphthalene ring zes and other epoxy resins to regulate such an overall provide naphthalene content.

Die Komponente (B) ist ein naphthalinringtragendes Phenolharz der fol­ genden allgemeinen Formel (4).
Component (B) is a naphthalene ring-bearing phenolic resin of the following general formula (4).

In der Formel (4) bedeuten R1 ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie etwa Methyl-, Ethyl- und Butylgrup­ pen, (B) ein Wasserstoffatom oder -OH, k eine ganze Zahl von 0 bis 5, l eine ganze Zahl von 0 bis 3, m eine ganze Zahl von 0 bis 2 und n gleich 1 oder 2. Wenn n gleich 1 ist, kann die OH-Gruppe an jedem Ring des Naphthalin­ rings gebunden sein. Wenn n gleich 2 ist, können die zwei OH-Gruppen an einem Ring oder beiden Ringen des Naphthalinrings gebunden sein.In formula (4), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as methyl, ethyl and butyl groups, (B) represents a hydrogen atom or -OH, k is an integer from 0 to 5.1 is an integer from 0 to 3, m is an integer from 0 to 2 and n is 1 or 2. When n is 1, the OH group can be attached to each ring of the naphthalene ring. When n is 2, the two OH groups can be attached to one or both rings of the naphthalene ring.

Erläuternde, nicht beschränkende Beispiele des Phenolharzes mit einem Naphthalinring sind nachstehend angegeben.
Illustrative, non-limiting examples of the phenolic resin having a naphthalene ring are given below.

In den Formeln hat k die oben angegebene Bedeutung.In the formulas, k has the meaning given above.

Das hierin verwendete naphthalinringtragende Phenolharz (B) dient als Härtungsmittel für die Komponente (A) oder das Epoxyharz und ist ein sol­ ches, bei dem der Gehalt einer Verbindung oder eines Naphtholderivates der Formel (2) 2 bis 10 Gew.-% beträgt.
The naphthalene ring-bearing phenolic resin (B) used here serves as a curing agent for the component (A) or the epoxy resin and is such that the content of a compound or a naphthol derivative of the formula (2) is 2 to 10% by weight.

In der Formel (2) bedeuten R1 ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie etwa Methyl-, Ethyl- und Propylgrup­ pen, und n gleich 1 oder 2. Die R1- und OH-Gruppen können an einem Ring oder beiden Ringen des Naphthalinringes gebunden sein.In formula (2), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, such as methyl, ethyl and propyl groups, and n is 1 or 2. The R 1 and OH groups can be on a ring or both rings of the naphthalene ring.

Beispiele der Verbindung der Formel (2) sind nachstehend angegeben.
Examples of the compound of formula (2) are given below.

Das naphthalinringtragende Phenolharz (B) enthält 2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 7 Gew.-%, einer Verbindung der Formel (2). Ob­ wohl die meisten wärmehärtbaren Harzzusammensetzungen unter Ver­ wendung eines Phenolharzes der Formel (4) wirksam sind hinsichtlich der Verbesserung der Rißbeständigkeit beim Eintauchen in das Lötmittel nach einer Feuchtigkeitsabsorption und hinsichtlich einer Verringerung der Feuchtigkeitsabsorption, weist eine wärmehärtbare Harzzusammen­ setzung unter Verwendung eines Phenolharzes, welches mehr als 10 Gew.-% eines Naphtholderivates der Formel (2) als Härtungsmittel enthält, das Problem auf, daß damit eingekapselte Halbleitereinrichtungen wesentli­ che Verluste der Wärmebeständigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit er­ leiden.The naphthalene ring-bearing phenolic resin (B) contains 2 to 10% by weight, preferably up to 7% by weight of a compound of formula (2). whether probably most of the thermosetting resin compositions under Ver Use of a phenolic resin of formula (4) are effective in terms of Improve crack resistance when immersed in the solder after moisture absorption and reduction moisture absorption, combines a thermosetting resin settlement using a phenolic resin which is more than 10% by weight  contains a naphthol derivative of the formula (2) as a curing agent which Problem on that encapsulated semiconductor devices essential loss of heat resistance and moisture resistance Suffer.

Neben dem Naphtholderivat betragen die Gehalte einer zweikernigen Phe­ nolverbindung und eines freien Phenols jeweils vorzugsweise bis zu 1 Gew.-%, insbesondere bis zu 0,5 Gew.-%.In addition to the naphthol derivative, the contents of a binuclear phe are nol compound and a free phenol each preferably up to 1 wt .-%, in particular up to 0.5% by weight.

Wünschenswerterweise besitzt das naphthalinringtragende Phenolharz (B) einen Erweichungspunkt, welcher durch den Gehalt einer Verbindung der Formel (2) beeinträchtigt wird, von 60 bis 150°C, insbesondere von 70 bis 130°C und ein Hydroxyläquivalent von 90 bis 250.Desirably has the naphthalene ring bearing phenolic resin (B) a softening point determined by the content of a compound of the formula (2) is impaired, from 60 to 150 ° C, in particular from 70 up to 130 ° C and a hydroxyl equivalent of 90 to 250.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei der die Zusammensetzung für die Halbleitereinkapselung verwendet wird, sollte das Phenolharz (B) vorzugsweise wenigstens 10 ppm Natrium und Kalium enthalten. Wenn ei­ ne Halbleitereinrichtung mit einem Harz eingekapselt wird, welches mehr als 10 ppm Natrium und Kalium enthält und in einer Atmosphäre hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit über einen langen Zeitraum stehen­ gelassen wird, können die Alkaligehalte eine Verschlechterung der Feuch­ tigkeitsbeständigkeit fördern.In a preferred embodiment, in which the composition is used for semiconductor encapsulation, the phenolic resin (B) preferably contain at least 10 ppm sodium and potassium. If egg ne semiconductor device is encapsulated with a resin, which more contains than 10 ppm sodium and potassium and in a higher atmosphere Temperature and high humidity over a long period of time If left, the alkali levels can worsen the moisture promote stability of activity.

Bei der erfindungsgemäßen wärmehärtbaren Harzzusammensetzung ist das oben genannte naphthalinringtragende Phenolharz eine wesentliche Komponente, während andere Phenolharze in Kombination zugemischt werden können. Beispiele des anderen Phenolharzes, welches hier ver­ wendet werden kann, umfassen ein Phenolharz mit mindestens 2 phenoli­ schen Hydroxylgruppen im Molekül, wie etwa Novolak-Phenolharze, Re­ sol-Phenolharze, Phenolaralkylharze, Triphenolalkanharze und Polymere hiervon, sowie dicyclopentadien-modifizierte Phenolharze sowie andere Härtungsmittel, wie etwa Aminhärtungsmittel und Säureanhydridhär­ tungsmittel.In the thermosetting resin composition of the present invention the above-mentioned naphthalene ring-bearing phenolic resin is essential Component, while other phenolic resins mixed in combination can be. Examples of the other phenolic resin, which ver can be used include a phenolic resin with at least 2 phenols hydroxyl groups in the molecule, such as novolak phenolic resins, Re sol-phenolic resins, phenolaralkyl resins, triphenolalkane resins and polymers thereof, as well as dicyclopentadiene-modified phenolic resins and others Hardeners such as amine hardeners and acid anhydride hardeners processing medium.

Vorzugsweise liegt der Gesamtnaphthalinringgehalt in den Phenolharzen im Bereich von 5 bis 80 Gew.-%, insbesondere von 10 bis 60 Gew.-%. Es ist somit bevorzugt, die Mengen des Naphthalinring enthaltenden Phenolhar­ zes und anderer Phenolharze zu regulieren, um einen solchen Gesamtnaphthalingehalt vorzusehen.The total naphthalene ring content is preferably in the phenolic resins in the range from 5 to 80% by weight, in particular from 10 to 60% by weight. It is thus preferred, the amounts of the phenolhar containing naphthalene ring zes and other phenolic resins to regulate such a total naphthalene content  provided.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt der Verbindungen der Formel (1) und (2) auf 4,5 Gew.-% oder weniger bezogen auf das Gesam­ tharzgewicht, das heißt Epoxyharze plus Phenolharze, beschränkt. Es ist daher notwendig, die Mengen des Epoxyharzes (A) und Phenolharzes (B) zu regulieren, um diesem Erfordernis zu entsprechen. Wenn der Gesamtge­ halt der Verbindungen der Formeln (1) und (2) 4,5 Gew.-% überschreitet, besitzt die resultierende Zusammensetzung eine niedrigere Tg und damit eingekapselte Halbleitereinrichtungen sind für Defekte anfällig, die bei ei­ nem Hochtemperaturtest als Purpurpest bekannt sind, und verlieren an Feuchtigkeitsbeständigkeit.According to the present invention, the content of the compounds is Formula (1) and (2) to 4.5% by weight or less based on the total Resin weight, that is, epoxy resins plus phenolic resins. It is therefore necessary to increase the amounts of the epoxy resin (A) and phenolic resin (B) regulate to meet this requirement. If the total ge the compounds of the formulas (1) and (2) exceed 4.5% by weight, the resulting composition has a lower Tg and hence encapsulated semiconductor devices are susceptible to defects that occur in egg nem high temperature test known as purple plague, and lose Moisture resistance.

Das Mischungsverhältnis der Epoxy- und Phenolharze hängt vom Äquival­ entverhältnis der Epoxy- zur Hydroxylgruppe ab. Wünschenswerterweise liegt das Äquivalentverhältnis von Epoxygruppe zu Hydroxylgruppe im Be­ reich von 0,5 bis 2, insbesondere von 0,8 bis 1,5. Demzufolge werden 30 bis 100 Teile, insbesondere etwa 40 bis 70 Gewichtsteile des Phenolharzes pro 100 Gewichtsteile des Epoxyharzes verwendet. Auf dieser Basis wür­ den weniger als 30 Teile des Phenolharzes eine weniger zufriedenstellende Festigkeit ergeben, wohingegen bei Verwendung von mehr als 100 Teilen Phenolharz ein Teil des Phenolharzes unreagiert bliebe, was in einem Ver­ lust der Feuchtigkeitsbeständigkeit resultieren würde.The mixing ratio of the epoxy and phenolic resins depends on the equivalent ratio of the epoxy to the hydroxyl group. Desirably is the equivalent ratio of epoxy group to hydroxyl group in the Be ranges from 0.5 to 2, especially from 0.8 to 1.5. As a result, 30 up to 100 parts, especially about 40 to 70 parts by weight of the phenolic resin used per 100 parts by weight of the epoxy resin. On this basis, less than 30 parts of the phenolic resin is less satisfactory Strength, whereas using more than 100 parts Phenolic resin part of the phenolic resin would remain unreacted, which in a ver desire for moisture resistance would result.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird vorzugsweise ein siliconmodifiziertes Copolymer zusätzlich zu dem naphthalinringtragen­ den Epoxyharz (A) und naphthalinringtragenden Phenolharz (B) einge­ mischt, um die Vorteile der, Erfindung zu verstärken. Die hier verwendba­ ren siliconmodifizierten Copolymeren umfassen Copolymere, welche aus der Additionsreaktion von eine Alkenylgruppe enthaltenden Epoxy- und Phenolharzen oder eine Alkenylgruppe enthaltenden naphthalinringtra­ genden Epoxy- und Phenolharzen mit Organopolysiloxanen, insbesondere deren SiH-Gruppen, resultieren.In practicing the invention, a is preferably used Wear silicone modified copolymer in addition to the naphthalene ring the epoxy resin (A) and naphthalene ring-bearing phenolic resin (B) mixes to enhance the benefits of the invention. The usable here Ren silicone-modified copolymers include copolymers, which from the addition reaction of an alkenyl group-containing epoxy and Phenolic resins or naphthalene ringtra containing an alkenyl group epoxy and phenolic resins with organopolysiloxanes, in particular their SiH groups result.

Nachfolgend sind Beispiele der eine Alkenylgruppe enthaltenden Epoxy- und Phenolharze oder eine Alkenylgruppe enthaltenden naphthalinring­ tragenden Epoxy- und Phenolharze angegeben.
The following are examples of epoxy and phenolic resins containing an alkenyl group or epoxy and phenolic resins bearing an alkenyl group containing naphthalene ring.

Die Organopolysiloxane, welche mit den vorgenannten Harzen umzuset­ zen sind, besitzen beispielsweise die folgende Struktur.
The organopolysiloxanes to be reacted with the aforementioned resins have, for example, the following structure.

Das siliconmodifizierte Copolymer wird vorzugsweise in Mengen von 0 bis 50 Teilen, insbesondere 1 bis 30 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile der Kombination aus naphthalinringtragendem Epoxyharz (A) und naphtha­ linringtragendem Phenolharz (B) in die Zusammensetzung eingemischt. Mehr als 50 Gewichtsteile auf dieser Basis des Copolymeren würden eher in nachteiliger Weise die Adhäsion beeinträchtigen und gehärtete Produk­ te mit einem ausreichend hohen Wasserdiffusionskoeffizient, um eine Wasserpermeation zu ermöglichen, ergeben.The silicone modified copolymer is preferably used in amounts of 0 to 50 parts, in particular 1 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of Combination of naphthalene ring-bearing epoxy resin (A) and naphtha phenolic resin (B) carrying the ring ring mixed into the composition. More than 50 parts by weight based on the copolymer would sooner adversely affect adhesion and hardened product te with a sufficiently high water diffusion coefficient to achieve a Allow water permeation.

Die Komponente (C) ist ein anorganischer Füllstoff, welcher aus denen der herkömmlicherweise für Epoxyharze verwendeten gewählt werden kann. Der anorganische Füllstoff ist wirksam zur Verringerung des Ausdeh­ nungskoeffizienten des Einkapselungsharzes, um Spannungen gegenüber den Halbleiterelementen zu reduzieren. Quarzglas in gemahlener und sphärischer Form und kristallines Siliziumdioxid werden oft als anorgani­ scher Füllstoff verwendet. Aluminiumoxid, Siliziumnitrid und Alumini­ umnitrid sind ebenso geeignet. Der Füllstoff sollte vorzugsweise eine mitt­ lere Teilchengröße von etwa 5 bis 20 µm besitzen. Es ist empfehlenswert, nur einen kugelförmigen Füllstoff oder eine Mischung aus kugelförmigen und gemahlenen Formen zu verwenden, um beides, sowohl Formbarkeit als auch eine geringe Ausdehnung der gehärteten Produkte zu erzielen. Der Füllstoff wird vorzugsweise vor dem Einmischen mit Silan-Kup­ plungsmitteln oberflächenbehandelt, um die Grenzflächenfestigkeit zwi­ schen dem Harz und dem Füllstoff zu verstärken.Component (C) is an inorganic filler which consists of those of conventionally used for epoxy resins. The inorganic filler is effective in reducing expansion Coefficient of encapsulation resin to counter stress to reduce the semiconductor elements. Quartz glass in ground and spherical shape and crystalline silica are often called inorganic shear filler used. Alumina, silicon nitride and alumini Umnitrid are also suitable. The filler should preferably be a medium ller particle size of about 5 to 20 microns. It is recommended, just a spherical filler or a mixture of spherical and ground molds to use both moldability as well as to achieve a small expansion of the hardened products. The filler is preferably mixed with silane cup before mixing Plating agents surface-treated to increase the interfacial strength between to reinforce the resin and filler.

Der anorganische Füllstoff wird in einer Menge von 200 bis 1000 Teilen, insbesondere etwa 250 bis etwa 700 Gewichtsteilen pro 100 Ge­ wichtsteilen der Gesamtharzkomponenten in der Zusammensetzung ver­ wendet. Auf dieser Basis würden weniger als 200 Teile Füllstoff zu gering sein, um seine Zwecke der Reduzierung des Ausdehnungskoeffizienten und somit einer Verringerung von Spannungen gegenüber Halbleiterele­ menten, um eine Beschädigung der Elemente zu verhindern, zu erzielen. Die Einmischung von mehr als 1000 Teilen des Füllstoffs würde der Zu­ sammensetzung für die Formgebung eine zu hohe Viskosität verleihen.The inorganic filler is used in an amount of 200 to 1000 Parts, especially about 250 to about 700 parts by weight per 100 Ge important parts of the total resin components in the composition ver applies. On this basis, less than 200 parts of filler would be too low be for its purposes of reducing the coefficient of expansion and thus a reduction in voltages compared to semiconductor elements elements to prevent damage to the elements. Mixing in more than 1000 parts of the filler would be too difficult Give the composition too high a viscosity for the shaping.

Weiterhin kann ein Härtungspromotor (D) der erfindungsgemäßen Zu­ sammensetzung zugegeben werden. Typische Härtungspromotoren sind Imidazol und dessen Derivate, Phosphinderivate und Cycloamidinderiva­ te. Vorzugsweise wird der Härtungspromotor in Mengen von 0,001 bis 5 Teilen, insbesondere 0,1 bis 2 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Epoxyharzes (A) eingemischt. Weniger als 0,001 Teile des Härtungspromo­ tors wären zu gering, um die Härtung innerhalb einer kurzen Zeit zu ver­ vollständigen, wohingegen mehr als 5 Teile des Promotors die Härtungsge­ schwindigkeit zu stark beschleunigen könnten, um eine annehmbare Formgebung zu bilden.Furthermore, a curing promoter (D) of the invention composition can be added. Typical hardening promoters are  Imidazole and its derivatives, phosphine derivatives and cycloamidine derivatives te. Preferably, the curing promoter is used in amounts from 0.001 to 5 Parts, in particular 0.1 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of Epoxy resin (A) mixed. Less than 0.001 parts of the curing promo tors would be too low to harden within a short time complete, whereas more than 5 parts of the promoter the curing gene speed could accelerate too much to an acceptable level To form.

Bei bestimmten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung können verschiedene organische synthetische Kautschuke, thermoplastische Harze, wie etwa Styrol-Butadien-Methylmethacrylat-Copolymere und Sty­ rol-Ethylen-Buten-Styrol-Copolymere, Silicongel und Siliconkautschuk in feiner Pulverform zugegeben werden, um den gehärteten Produkten aus der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung Flexibilität und Zähigkeit zu verleihen. Der anorganische Füllstoff kann mit einem Siliconkautschuk oder Silicongel vom Zweikomponenten-Typ oberflächenbehandelt sein. Unter anderen sind die oben genannten siliconmodifizierten Copolymeren und Styrol-Butadien-Methylmethacrylat-Copolymeren wirksam zur Ver­ ringerung der Spannungen des gehärteten Produkts.In certain preferred embodiments of the invention various organic synthetic rubbers, thermoplastic Resins such as styrene-butadiene-methyl methacrylate copolymers and sty rol-ethylene-butene-styrene copolymers, silicone gel and silicone rubber in fine powder form to be added to the hardened products flexibility and toughness to the thermosetting resin composition to lend. The inorganic filler can be coated with a silicone rubber or two-component type silicone gel. Among others, the above-mentioned silicone-modified copolymers and styrene-butadiene-methyl methacrylate copolymers are effective for ver reducing the stresses of the hardened product.

Vorzugsweise wird das als spannungsabbauendes Mittel wirkende ther­ moplastische Harz in einer Menge von etwa 0,5 bis 10 Gew.-% insbesonde­ re etwa 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte wärmehärtbare Harzzu­ sammensetzung, eingemischt. Das thermoplastische Harz würde eine un­ zureichende Thermoschockbeständigkeit bei Mengen von weniger als 0,5 Gew.-% und eine geringe mechanische Festigkeit in Mengen von mehr als 10 Gew.-% ergeben.Preferably, the ther acting as a stress reliever plastic resin in an amount of about 0.5 to 10% by weight in particular re about 1 to 5% by weight based on the total thermosetting resin composition, mixed. The thermoplastic resin would be un adequate resistance to thermal shock at quantities of less than 0.5% by weight and low mechanical strength in quantities of more than 10 wt .-% result.

Falls erwünscht, kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung weiter­ hin Formtrennmittel, wie etwa Karnaubawachs, höhere Fettsäuren und synthetisches Wachs, Silan-Kupplungsmittel. Antimonoxid und Phos­ phorverbindungen enthalten.If desired, the composition of the invention may further mold release agents such as carnauba wax, higher fatty acids and synthetic wax, silane coupling agent. Antimony oxide and phos contain phosphorus compounds.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann durch Schmelzen und Mahlen der Komponenten in einer Heißwalzenmühle, Schmelzen und Kne­ ten in einem Kneter oder Schmelzen und Mastizieren in einem kontinuier­ lichen Extruder hergestellt werden. Die Reihenfolge der Einmischung der Komponenten ist nicht kritisch.The composition according to the invention can be melted and Grinding the components in a hot roll mill, melting and Kne in a kneader or melting and masticating in one continuous extruder. The order of interference of the  Components is not critical.

Die erfindungsgemäßen wärmehärtbaren Harzzusammensetzungen sind in vorteilhafter Weise anwendbar zur Einkapselung zahlreicher Arten von Halbleitereinrichtungen, einschließlich der Dual-in-line-Packungs(DIP)-, Flachpackungs-, Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC)- und Small Outline (SO)-Typen. Die Zusammensetzungen können durch herkömmliche Ver­ fahren geformt werden, einschließlich dem Spritzpressen, Spritzgießen und Gießverfahren. Am häufigsten werden die Zusammensetzungen bei einer Temperatur von etwa 150 bis 180°C geformt und bei einer Tempera­ tur von etwa 150 bis 185°C während etwa 2 bis etwa 16 Stunden nachge­ härtet.The thermosetting resin compositions of the present invention are advantageously applicable for encapsulation of many types of Semiconductor devices, including dual in-line packaging (DIP), Flat pack, plastic leaded chip carrier (PLCC) - and small outline (SO) types. The compositions can be prepared by conventional methods drive molded, including injection molding, injection molding and casting process. The most common are the compositions shaped at a temperature of about 150 to 180 ° C and at a tempera from about 150 to 185 ° C for about 2 to about 16 hours hardened.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung hervorgeht, zeigen die erfin­ dungsgemäßen wärmehärtbaren Harzzusammensetzungen ein verbesser­ tes Fließverhalten und Härten zu Produkten mit einem niedrigen Ausdeh­ nungskoeffizient, einer hohen Tg, Wärmebeständigkeit und geringen Feuchtigkeitsabsorption. Mit gehärteten Produkten der Zusammenset­ zungen eingekapselte Halbleitereinrichtungen bleiben vollkommen zuver­ lässig bzw. betriebssicher.As is evident from the preceding description, the inventions a thermosetting resin compositions according to the invention flow behavior and hardening to products with low expansion coefficient, a high Tg, heat resistance and low Moisture absorption. With hardened products of the assembly Tongue-encapsulated semiconductor devices remain completely reliable casual or reliable.

Zur Erläuterung der Erfindung und ohne diese einzuschränken werden nachfolgend Beispiele und Vergleichsbeispiele angegeben. Alle Teile bezie­ hen sich auf das Gewicht.To explain the invention and without restricting it Examples and comparative examples given below. All parts look at the weight.

Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3

Es wurden wärmehärtbare Harzzusammensetzungen durch gleichmäßi­ ges Schmelzmischen der folgenden Komponenten in einer Heiß-Doppel­ walzenmühle hergestellt. Die verwendeten Komponenten waren ein naph­ thalinringtragendes Epoxyharz, naphthalinringtragendes Phenolharz, ein bromiertes Epoxyharz, wie nachstehend gezeigt, welche in den in Tatelle 1 gezeigten Mengen verwendet wurden, 550 Teile kugelförmiges Siliziumdio­ xid, 10 Teile Antimontrioxid, 1,5 Teile γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 1,5 Teile Wachs E, 1,0 Teile Ruß und 0,8 Teile Triphenylphosphin.Thermosetting resin compositions were obtained by uniformly Melt mixing the following components in a hot double roller mill manufactured. The components used were a naph epoxy resin bearing thalin ring, phenolic resin bearing naphthalene ring brominated epoxy resin, as shown below, which is described in Tatelle 1 the amounts shown were used, 550 parts of spherical silicon dio xid, 10 parts antimony trioxide, 1.5 parts γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 1.5 parts of wax E, 1.0 part of carbon black and 0.8 part of triphenylphosphine.

Mit diesen Zusammensetzungen wurden die nachfolgenden Prüfungen (A) bis (E) durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. With these compositions, the following tests (A) to (E). The results are shown in Table 1.  

(A) Spiralfluß(A) Spiral flow

Unter Verwendung einer Form gemäß dem EMMI-Standard wurde die Mes­ sung bei 175°C und 6,86 MPa (70 kg/cm2) durchgeführt.Using a mold according to the EMMI standard, the measurement was carried out at 175 ° C and 6.86 MPa (70 kg / cm 2 ).

(B) Biegefestigkeit und Biegemodul(B) Flexural strength and modulus

Es wurden Prüfstäbe von 10 × 100 × 4 mm, die bei 175°C und 6,86 MPa (70 kg/cm2) während 2 Minuten geformt und bei 180°C während 4 Stunden nachgehärtet wurden, gemäß JIS K 6911 untersucht.Test bars of 10 × 100 × 4 mm, which were formed at 175 ° C. and 6.86 MPa (70 kg / cm 2 ) for 2 minutes and post-cured at 180 ° C. for 4 hours, were examined in accordance with JIS K 6911.

(C) Glasübergangstemperatur (Tg) und linearer Ausdehnungskoeffi­ zient (µ)(C) Glass transition temperature (Tg) and linear expansion coefficient zient (µ)

Prüfkörper von 4 × 4 × 15 mm, welche bei 175°C und 6,86 MPa (70 kg/cm2) während 2 Minuten geformt und bei 180°C während 4 Stunden nachge­ härtet wurden, wurden mittels eines Dilatometers durch Erwärmen der Prüfkörper bei einer Geschwindigkeit von 5°C/Min. untersucht.Test specimens of 4 × 4 × 15 mm, which were formed at 175 ° C. and 6.86 MPa (70 kg / cm 2 ) for 2 minutes and post-cured at 180 ° C. for 4 hours, were heated using a dilatometer by heating the test specimens at a speed of 5 ° C / min. examined.

(D) Feuchtigkeitsaufnahme, Rißbeständigkeit beim Löten nach Feuchtigkeitsabsorption und Feuchtigkeitsbeständigkeit(D) Moisture absorption, crack resistance when soldering after Moisture absorption and moisture resistance

Es wurden Halbleitereinrichtungen für einen Aluminiumleiter-Korro­ sionsbewertungs-Feuchtigkeitstest zu Flachpackungen von 2 mm Dicke eingekapselt durch Formen einer Zusammensetzung um die Einrichtun­ gen herum bei bei 175°C und 6,86 MPa (70 kg/cm2) während 2 Minuten und Nachhärten bei 180°C während 4 Stunden. Die Packungen wurden in einer heißen feuchten Atmosphäre bei 85°C und RH 85% während 120 Stunden gehalten, so daß es den Packungen möglich war Feuchtigkeit auf­ zunehmen. Die Feuchtigkeitsaufnahme wurde gemessen. Danach wurden die Packungen 10 Sekunden in ein Lötbad bei 260°C eingetaucht. Dann wurden die Packungen auf Risse untersucht. Angegeben ist die Anzahl ge­ rissener Packungen/Gesamtanzahl der geprüften Packungen. Lediglich die intakten Packungen wurden dann in einer gesättigten Dampfatmos­ phäre bei 120°C über eine vorbestimmte Zeit gehalten und der Prozent­ satz an defekten Packungen berechnet. Semiconductor devices for an aluminum conductor corrosion rating moisture test were encapsulated into flat packs of 2 mm thick by molding a composition around the devices at 175 ° C and 6.86 MPa (70 kg / cm 2 ) for 2 minutes and post curing 180 ° C for 4 hours. The packages were kept in a hot humid atmosphere at 85 ° C and RH 85% for 120 hours so that the packages were able to absorb moisture. Moisture absorption was measured. The packs were then immersed in a solder bath at 260 ° C for 10 seconds. The packs were then examined for cracks. The number of torn packs / total number of packs tested is indicated. Only the intact packs were then kept in a saturated vapor atmosphere at 120 ° C for a predetermined time and the percentage of defective packs was calculated.

(E) Hitzebeständigkeitszuverlässigkeit(E) heat resistance reliability

Es wurden integrierte Schaltungen hergestellt durch Verbinden von Alu­ miniumleiter aufweisenden Siliciumchips mit Rahmen einer 42-Legie­ rung, die 14 Anschlußstifte aufweisen, mit einem Epoxyharz und Zwi­ schenverbinden der Leitungen und der Aluminiumleiter über Goldleiter. Die Schaltkreise wurden durch Formen bei 175°C während 2 Minuten und Nachhärten bei 180°C während 5 Stunden mit einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung eingekapselt. Die Schaltkreise wurden bei 200°C während 500 Stunden stehengelassen und dann ihr Widerstand gemes­ sen. Diejenigen Schaltkreise bei denen der Widerstand auf 10 Ω oder mehr anstieg aufgrund einer an der Gold-Aluminium-Verbindung erzeugten in­ termetallischen Verbindung, wurden verworfen. Der Prozentsatz an ver­ worfenen Proben wurde berechnet.
Integrated circuits were manufactured by connecting silicon chips with aluminum conductors with a frame of a 42 alloy, which have 14 connecting pins, with an epoxy resin and intermediate connections of the lines and the aluminum conductors via gold conductors. The circuits were encapsulated by molding at 175 ° C for 2 minutes and post-curing at 180 ° C for 5 hours with a thermosetting resin composition. The circuits were left at 200 ° C for 500 hours and then their resistance measured. Those circuits in which the resistance rose to 10 Ω or more due to a metallic connection generated on the gold-aluminum connection were discarded. The percentage of discarded samples was calculated.

Die bei diesen Beispielen verwendeten Epoxy- und Phenolharze werden nachfolgend gekennzeichnet.The epoxy and phenolic resins used in these examples are marked below.

Epoxyharz vom Typ bromierter
Phenol-Novolake (Bren-S® von Nippon Kayaku K. K.) 280Brominated epoxy resin
Phenolic novolaks (Bren-S® from Nippon Kayaku KK) 280

Epoxyharze (1) bis (3) Epoxy resins (1) to (3)

OG: Glycidylgruppe, n: 0 bis 5 OG: glycidyl group, n: 0 to 5

Epoxyharze (4) und (5) Epoxy resins (4) and (5)

Epoxyharze mit dem Hauptbestandteil Epoxy resins with the main ingredient

Phenolharze (1) und (2) Phenolic resins (1) and (2)

Claims (3)

1. Wärmehärtbare Harzzusammensetzung, umfassend
  • A) 100 Gew.-Teile eines naphthalinringtragenden Epoxyharzes, welches 3 bis 10 Gew.-% einer Verbindung der folgenden Formel (1)
    enthält, worin R1 ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, OG eine Glycidylgruppe, n gleich 1 oder 2 bedeuten, und die R1- und OG-Gruppen entweder an einem Ring oder an beiden Rin­ gen des Naphthalinrings gebunden sein können,
    wobei das naphthalinringtragende Epoxyharz der folgenden allgemeinen Formel
    entspricht, worin R1, OG und n die oben angegebenen Bedeutungen ha­ ben, die R1- und OG-Gruppen entweder an einem Ring oder beiden Ringen des Naphthalinrings gebunden sein können, A ein Wasserstoffatom oder
    k eine ganze Zahl von 0 bis 5, l eine ganze Zahl von 0 bis 3 und m eine ganze Zahl von 0 bis 2 bedeuten,
  • B) 30 bis 100 Gew.-Teile eines naphthalinringtragenden Phenolharzes, welches 2 bis 10 Gew.-% einer Verbindung der folgenden Formel (2)
    enthält, worin R1 und n die obigen Bedeutungen haben und die R1- und OH-Gruppen entweder an einem Ring oder beiden Ringen des Naphthalin­ rings gebunden sein können,
    wobei das naphthalinringtragende Phenolharz der folgenden allgemeinen Formel
    entspricht, worin R1 und n die oben angegebenen Bedeutungen haben, die R1- und OH-Gruppen entweder an einem Ring oder beiden Ringen des Naphthalinrings gebunden sein können, B ein Wasserstoffatom oder eine OH-Gruppe bedeuten, k eine ganze Zahl von 0 bis 5, l eine ganze Zahl von 0 bis 3 und m eine ganze Zahl von 0 bis 2 bedeuten, und
  • C) 200 bis 1000 Gew.-Teile eines anorganischen Füllstoffs pro 100 Gew.-Teile der Gesamtharzkomponenten,
wobei der Gehalt der Verbindungen der Formeln (1) und (2) bis zu 4,5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtharzkomponenten, beträgt.1. A thermosetting resin composition comprising
  • A) 100 parts by weight of a naphthalene ring-bearing epoxy resin which contains 3 to 10% by weight of a compound of the following formula (1)
    contains, wherein R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, OG is a glycidyl group, n is 1 or 2, and the R 1 - and OG groups can either be bonded to one ring or to both rings of the naphthalene ring .
    the naphthalene ring-bearing epoxy resin having the following general formula
    in which R 1 , OG and n have the meanings given above, the R 1 and OG groups can either be bonded to one ring or to both rings of the naphthalene ring, A is a hydrogen atom or
    k is an integer from 0 to 5, l is an integer from 0 to 3 and m is an integer from 0 to 2,
  • B) 30 to 100 parts by weight of a naphthalene ring-bearing phenolic resin which contains 2 to 10% by weight of a compound of the following formula (2)
    contains in which R 1 and n have the meanings given above and the R 1 and OH groups can be bound either to one ring or to both rings of the naphthalene ring,
    wherein the naphthalene ring-bearing phenolic resin has the following general formula
    in which R 1 and n have the meanings given above, the R 1 and OH groups can be bonded either to one ring or to both rings of the naphthalene ring, B represents a hydrogen atom or an OH group, k is an integer of 0 to 5, l are an integer from 0 to 3 and m is an integer from 0 to 2, and
  • C) 200 to 1000 parts by weight of an inorganic filler per 100 parts by weight of the total resin components,
wherein the content of the compounds of the formulas (1) and (2) is up to 4.5% by weight, based on the total resin components. 2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend weiterhin ein sili­ conmodifiziertes Polymer.2. The composition of claim 1, further comprising a sili conmodified polymer. 3. Verwendung einer wärmehärtbaren Harzzusamensetzung nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 2 zum Einkapseln einer Halbleitereinrichtung.3. Use of a thermosetting resin composition according to egg nem of claims 1 to 2 for encapsulating a semiconductor device.
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