JP2000129098A - Epoxy resin composition for semiconductor and semiconductor device sealed therewith - Google Patents

Epoxy resin composition for semiconductor and semiconductor device sealed therewith

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JP2000129098A
JP2000129098A JP30178698A JP30178698A JP2000129098A JP 2000129098 A JP2000129098 A JP 2000129098A JP 30178698 A JP30178698 A JP 30178698A JP 30178698 A JP30178698 A JP 30178698A JP 2000129098 A JP2000129098 A JP 2000129098A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
semiconductor
curing agent
composition
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Application number
JP30178698A
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Japanese (ja)
Inventor
Shin Sawano
伸 沢野
Tatsuyoshi Wada
辰佳 和田
Masayuki Kiyougaku
正之 教学
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain resin composition excellent in reflow resistance, reliability of humidity resistance, and ordinary temperature storage stability by selecting a composition essentially consisting of an epoxy resin, a curing agent, a cure accelerator, and an inorganic filler, wherein the epoxy resin contains one having a specified structure and the inorganic filler is used in a specified amount based on the entire weight. SOLUTION: This composition contains at least 20 wt.% epoxy resin having a structure represented by the formula (wherein G is glycidyl; R1 to R8 are each H, a halogen atom, or a 1-6C hydrocarbon group; and n is an integer of 0 or greater). The content of the inorganic filler is 84-95 wt.% based on the entire weight of the composition. It is desirable that the epoxy resin contains in addition to the epoxy resin of the formula, 20-80 wt.% based on the entire weight of the epoxy resin, dicyclopentadiene epoxy resin. It is also desirable that the curing agent contains an aralkyl resin in an amount of at least 20 wt.% based on the total amount of the curing agent and that the epoxy resin contains at least 20 wt.% dicyclopentadiene resin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体用エポキシ
樹脂組成物およびこの半導体用エポキシ樹脂組成物を用
いた半導体装置に関し、具体的には、耐リフロー性、耐
湿信頼性、常温保存性に優れた半導体用エポキシ樹脂組
成物およびこの半導体用エポキシ樹脂組成物を用いた半
導体装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epoxy resin composition for a semiconductor and a semiconductor device using the epoxy resin composition for a semiconductor. More specifically, the present invention is excellent in reflow resistance, humidity resistance and storage stability at room temperature. The present invention also relates to an epoxy resin composition for a semiconductor and a semiconductor device using the epoxy resin composition for a semiconductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ダイオード、トランジスター
集積回路などの電気、電子部品や半導体装置などの封止
方法として、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂な
どによるものやガラス、金属、セラミックなどを用いた
ハーメチックシール法といったものが採用されている。
近年では、そのなかでも、信頼性の向上とともに、作業
性、量産性の面で優れているエポキシ樹脂を用いた低圧
トランスファーによる樹脂封止が主流になってきてい
た。このエポキシ樹脂による封止方法においては、クレ
ゾールノボラック型樹脂をエポキシ樹脂の成分とし、か
つ、フェノールノボラック型樹脂を硬化剤の成分とする
エポキシ樹脂組成物からなる成形材料が最も一般的に使
用されてきた。
2. Description of the Related Art Heretofore, as a method for encapsulating electric and electronic parts such as diodes and transistor integrated circuits, semiconductor devices, and the like, for example, a method using an epoxy resin or a silicone resin, or a hermetic method using glass, metal, ceramic, or the like. A method such as a sealing method is employed.
In recent years, among them, resin sealing by low-pressure transfer using an epoxy resin, which is excellent in workability and mass productivity, has been becoming mainstream, in addition to improvement in reliability. In this sealing method using an epoxy resin, a molding material comprising an epoxy resin composition containing a cresol novolak type resin as an epoxy resin component and a phenol novolak type resin as a curing agent component has been most commonly used. Was.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな半導体用エポキシ樹脂組成物およびこの半導体用エ
ポキシ樹脂組成物を用いた半導体装置においては、I
C、LSI、VLSIなどの電子部品や半導体装置の高
密度化、高集積化にともなって、必ずしも満足な対応が
できなくなっていたものであった。
However, in such an epoxy resin composition for a semiconductor and a semiconductor device using the epoxy resin composition for a semiconductor, the I.S.
As electronic components such as C, LSI, and VLSI and semiconductor devices have become higher in density and more highly integrated, it has not always been possible to satisfy them satisfactorily.

【0004】具体的には、表面実装用デバイスにおい
て、実装時にデバイス自体が半田に直接浸漬された場合
などのように、急激に過酷な高温の環境下に曝される
と、パッケージクラックの発生が避けられない事態とな
っており、その結果、耐リフロー性としては芳しくない
ものであった。この場合、成形後の保管中に吸湿した水
分が、高温に曝される際に急激に気化膨張したエポキシ
樹脂がこの膨張に耐えきれずにパッケージクラックが発
生するものであった。
Specifically, when a device for surface mounting is suddenly exposed to a severe and high temperature environment such as when the device itself is directly immersed in solder at the time of mounting, a package crack may occur. The situation was inevitable, and as a result, the reflow resistance was not good. In this case, when the moisture absorbed during storage after molding is exposed to a high temperature, the epoxy resin rapidly vaporized and expanded could not withstand the expansion and a package crack was generated.

【0005】そして、このパッケージクラックにより、
著しい耐湿劣化を起こし、その結果、長期間の耐湿信頼
性を保証できないものであった。その上、常温保存性に
難点があり、長時間安定な状態を保持することができな
いものであり、成形性としては著しい劣化が見られるも
のであった。そのために、連続成形などの際に、長時間
常温に放置された場合に材料の成形性が低下してしま
い、パッケージ自体に悪影響を与えていたものであっ
た。
[0005] Then, due to this package crack,
As a result, remarkable moisture resistance deterioration was caused, and as a result, long-term humidity resistance reliability could not be guaranteed. In addition, there was a difficulty in storage stability at room temperature, it was not possible to maintain a stable state for a long time, and remarkable deterioration was observed in moldability. Therefore, when left at room temperature for a long time during continuous molding or the like, the moldability of the material is reduced, which adversely affects the package itself.

【0006】本発明は、上述の事実に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは、耐リフロー性、
耐湿信頼性、常温保存性に優れた半導体用エポキシ樹脂
組成物およびこの半導体用エポキシ樹脂組成物を用いた
半導体装置を提供することにある。
[0006] The present invention has been made in view of the above-described facts, and has as its object the reflow resistance,
An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for semiconductors having excellent moisture resistance reliability and room temperature storage property, and a semiconductor device using the epoxy resin composition for semiconductors.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
半導体用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化
剤、硬化促進剤、無機充填材を必須成分として含有する
半導体用エポキシ樹脂組成物において、上記エポキシ樹
脂として、下記式〔I〕に示した構造を有するものを含
有し、さらに、上記無機充填材が、全量に対して84〜
95wt%含有しているものであることを特徴とする。
An epoxy resin composition for a semiconductor according to claim 1 of the present invention comprises an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, and an inorganic filler as essential components. In the above, as the epoxy resin, a resin having a structure represented by the following formula [I] is contained, and the inorganic filler is 84 to
It is characterized by containing 95 wt%.

【0008】[0008]

【化3】 Embedded image

【0009】本発明の請求項2に係る半導体用エポキシ
樹脂組成物は、上記式〔I〕に示した構造を有するエポ
キシ樹脂が、すべてのエポキシ樹脂の量に対して20w
t%以上含有していることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an epoxy resin composition for a semiconductor, wherein the epoxy resin having the structure represented by the formula (I) is 20 w
It is characterized by containing t% or more.

【0010】本発明の請求項3に係る半導体用エポキシ
樹脂組成物は、上記エポキシ樹脂として、上記式〔I〕
に示した構造を有するエポキシ樹脂に加えて、ジシクロ
ペンタジエン型エポキシ樹脂を含有し、このジシクロペ
ンタジエン型エポキシ樹脂が、すべてのエポキシ樹脂の
量に対して20〜80wt%含有していることを特徴と
する。
The epoxy resin composition for a semiconductor according to claim 3 of the present invention is characterized in that the epoxy resin is represented by the formula [I]:
In addition to the epoxy resin having the structure shown in the above, a dicyclopentadiene type epoxy resin is contained, and the dicyclopentadiene type epoxy resin contains 20 to 80 wt% based on the total amount of the epoxy resin. Features.

【0011】本発明の請求項4に係る半導体用エポキシ
樹脂組成物は、上記硬化剤が、アラルキル樹脂を含有
し、このアラルキル樹脂が、すべての硬化剤の量に対し
て20wt%以上含有していることを特徴とする。
In the epoxy resin composition for a semiconductor according to a fourth aspect of the present invention, the curing agent contains an aralkyl resin, and the aralkyl resin contains at least 20 wt% based on the total amount of the curing agent. It is characterized by being.

【0012】本発明の請求項5に係る半導体用エポキシ
樹脂組成物は、上記硬化剤が、ジシクロペンタジエン型
樹脂を含有し、このジシクロペンタジエン型樹脂が、す
べての硬化剤の量に対して20wt%以上含有している
ことを特徴とする。
The epoxy resin composition for a semiconductor according to claim 5 of the present invention, wherein the curing agent contains a dicyclopentadiene-type resin, and the dicyclopentadiene-type resin is added to the total amount of the curing agent. It is characterized by containing 20 wt% or more.

【0013】本発明の請求項6に係る半導体用エポキシ
樹脂組成物は、上記必須成分に加えて、イオントラップ
剤を含有し、このイオントラップ剤として、下記式〔I
I〕に示した構造を有するものを含有していることを特
徴とする。
The epoxy resin composition for a semiconductor according to claim 6 of the present invention contains an ion trapping agent in addition to the above essential components.
It has a feature of having the structure shown in [I].

【0014】[0014]

【化4】 Embedded image

【0015】本発明の請求項7に係る半導体装置は、請
求項1ないし請求項6何れか記載の半導体用エポキシ樹
脂組成物を用いて、封止してなることを特徴とする。
A semiconductor device according to a seventh aspect of the present invention is characterized in that it is sealed using the epoxy resin composition for a semiconductor according to any one of the first to sixth aspects.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に基いて
詳しく説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.

【0017】本発明の半導体用エポキシ樹脂組成物は、
エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填材を必須
成分として含有する半導体用エポキシ樹脂組成物におい
て、上記エポキシ樹脂として、下記式〔I〕に示した構
造を有するものを含有し、さらに、上記無機充填材が、
全量に対して84〜95wt%含有しているものであ
る。
The epoxy resin composition for a semiconductor of the present invention comprises:
An epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, an epoxy resin composition for a semiconductor containing an inorganic filler as an essential component, wherein the epoxy resin contains a resin having a structure represented by the following formula (I), The inorganic filler,
It is contained in an amount of 84 to 95% by weight based on the total amount.

【0018】[0018]

【化5】 Embedded image

【0019】上記エポキシ樹脂としては、上記式〔I〕
に示した構造を有するエポキシ樹脂を含有していれば、
その他どのような類のエポキシ樹脂が含有されていても
特に制限されるものではないが、一般には、ビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹
脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、オルソクレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイ
ソシアヌレート、脂肪族系エポキシ樹脂、ブロム含有エ
ポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂など
が挙げられ、単独、または、併用で用いられるものであ
る。なお、タブレット化する際は、固形樹脂を単独、ま
たは、併用で用いたほうが作りやすいものである。
As the epoxy resin, the above formula [I]
If it contains an epoxy resin having the structure shown in
Although there is no particular limitation even if any other type of epoxy resin is contained, generally, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, orthocresol novolac type epoxy resin , Phenol novolak type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, triglycidyl isocyanurate, aliphatic epoxy resin, bromide-containing epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, and the like, alone or in combination. is there. When a tablet is formed, it is easier to use a solid resin alone or in combination.

【0020】また、上記式〔I〕に示した構造を有する
エポキシ樹脂が、すべてのエポキシ樹脂の量に対して2
0wt%以上含有しているものであると、このエポキシ
樹脂が低吸湿樹脂であるために、得られるエポキシ樹脂
組成物としては、低吸湿化、すなわち、耐湿信頼性を充
分に図ることができるものとなる。しかも、この式
〔I〕に示した構造を有するエポキシ樹脂が上述の充分
な量だけ含有しているので、耐リフロー性や常温保存性
をより一層確実に高く維持することができるものとな
る。
Further, the epoxy resin having the structure represented by the above formula [I] is 2% based on the total amount of the epoxy resin.
When the content is 0% by weight or more, since the epoxy resin is a low moisture absorbing resin, the epoxy resin composition to be obtained has a low moisture absorbing property, that is, a composition capable of sufficiently achieving moisture resistance reliability. Becomes Moreover, since the epoxy resin having the structure represented by the formula [I] is contained in the above-mentioned sufficient amount, the reflow resistance and the room temperature storage stability can be maintained more reliably.

【0021】仮に、上記式〔I〕に示した構造を有する
エポキシ樹脂が、すべてのエポキシ樹脂の量に対して2
0wt%未満含有しているものであると、この式〔I〕
に示した構造を有するエポキシ樹脂が少なすぎて、得ら
れるエポキシ樹脂組成物としては、低吸湿化を充分に図
ることができないものとなるとともに、耐リフロー性や
常温保存性を効果的に高く維持することが必ずしもでき
ないものとなる。
It is assumed that the epoxy resin having the structure shown in the above formula [I] is 2% based on the total amount of the epoxy resin.
If the content is less than 0 wt%, this formula [I]
The amount of epoxy resin having the structure shown in the above is too small, and the resulting epoxy resin composition cannot sufficiently achieve low moisture absorption, and effectively maintains high reflow resistance and room temperature storage stability. Is not always possible.

【0022】なお、上記エポキシ樹脂として、上記式
〔I〕に示した構造を有するエポキシ樹脂に加えて、ジ
シクロペンタジエン型エポキシ樹脂を含有し、このジシ
クロペンタジエン型エポキシ樹脂が、すべてのエポキシ
樹脂の量に対して20〜80wt%含有しているもので
あると、この量のジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂
にてより一層確実に耐リフロー性、耐湿信頼性、常温保
存性に優れたものとすることができる。
The epoxy resin contains a dicyclopentadiene-type epoxy resin in addition to the epoxy resin having the structure represented by the above formula [I]. 20 to 80% by weight based on the amount of dicyclopentadiene-type epoxy resin, the reflow resistance, the moisture resistance reliability, and the room temperature storage stability can be more reliably improved with this amount. be able to.

【0023】仮に、上記ジシクロペンタジエン型エポキ
シ樹脂が、すべてのエポキシ樹脂の量に対して20wt
%未満含有しているものであると、このジシクロペンタ
ジエン型エポキシ樹脂が少なすぎて、得られるエポキシ
樹脂組成物としては、必ずしも効果的に耐リフロー性、
耐湿信頼性、常温保存性に優れたものとすることができ
がたいものとなる。逆に、上記ジシクロペンタジエン型
エポキシ樹脂が、すべてのエポキシ樹脂の量に対して8
0wt%を越えて含有しているものであると、このジシ
クロペンタジエン型エポキシ樹脂が多すぎて、流動性が
悪くなるとともに、上記式〔I〕に示した構造を有する
エポキシ樹脂自体が少なすぎるものとなり、その結果、
得られるエポキシ樹脂組成物としては、必ずしも効果的
に耐リフロー性、耐湿信頼性、常温保存性に優れたもの
とすることができがたいものとなる。
If the dicyclopentadiene type epoxy resin is 20 wt.% Based on the total amount of the epoxy resin,
%, The amount of the dicyclopentadiene type epoxy resin is too small, and the resulting epoxy resin composition is not necessarily effective in reflow resistance,
This makes it difficult to obtain excellent moisture resistance reliability and room temperature storage stability. Conversely, the dicyclopentadiene-type epoxy resin is used in an amount of 8 to the total amount of the epoxy resin.
When the content exceeds 0 wt%, the amount of the dicyclopentadiene type epoxy resin is too large, the fluidity is deteriorated, and the amount of the epoxy resin having the structure represented by the above formula [I] is too small. And as a result,
The epoxy resin composition to be obtained cannot necessarily be effectively improved in reflow resistance, moisture resistance reliability and room temperature storage stability.

【0024】上記硬化剤は、どのような類の硬化剤が含
有されていても特に制限されるものではないが、一般に
は、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、フ
ェノールアラルキル、ナフトールアラルキル、ジシクロ
ペンタジエン型フェノール、トリフェニルメタン型フェ
ノールなど各種多価フェノールを用いることができるも
のである。
The curing agent is not particularly limited even if it contains any kind of curing agent. In general, phenol novolak, cresol novolak, phenol aralkyl, naphthol aralkyl, dicyclopentadiene type phenol is used. And various polyphenols such as triphenylmethane-type phenol.

【0025】特に、上記硬化剤が、アラルキル樹脂を含
有し、このアラルキル樹脂が、すべての硬化剤の量に対
して20wt%以上含有しているものであると、この量
のアラルキル樹脂にてより一層確実に耐リフロー性、耐
湿信頼性、常温保存性に優れたものとすることができ
る。
In particular, when the curing agent contains an aralkyl resin, and the aralkyl resin contains at least 20 wt% based on the total amount of the curing agent, the amount of the aralkyl resin increases. It is possible to more reliably achieve excellent reflow resistance, moisture resistance reliability, and room temperature storage stability.

【0026】仮に、上記アラルキル樹脂が、すべての硬
化剤の量に対して20wt%未満含有しているものであ
ると、アラルキル樹脂が少なすぎて、得られるエポキシ
樹脂組成物としては、低吸湿化を充分に図ることができ
ないものとなるとともに、耐リフロー性や常温保存性を
効果的に高く維持することが必ずしもできないものとな
る。
If the aralkyl resin contains less than 20% by weight based on the total amount of the curing agent, the aralkyl resin is too small and the resulting epoxy resin composition has low moisture absorption. Cannot be achieved sufficiently, and it is not always possible to effectively maintain high reflow resistance and room temperature storage stability.

【0027】さらに、上記硬化剤が、ジシクロペンタジ
エン型樹脂を含有し、このジシクロペンタジエン型樹脂
が、すべての硬化剤の量に対して20wt%以上含有し
ているものであると、この量のジシクロペンタジエン型
樹脂にてより一層確実に耐リフロー性、耐湿信頼性、常
温保存性に優れたものとすることができる。
Further, if the curing agent contains a dicyclopentadiene-type resin and the dicyclopentadiene-type resin contains at least 20 wt% based on the total amount of the curing agent, The dicyclopentadiene-type resin of the above can more reliably achieve excellent reflow resistance, moisture resistance reliability, and room temperature storage stability.

【0028】仮に、上記ジシクロペンタジエン型樹脂
が、すべての硬化剤の量に対して20wt%未満含有し
ているものであると、ジシクロペンタジエン型樹脂が少
なすぎて、得られるエポキシ樹脂組成物としては、低吸
湿化を充分に図ることができないものとなるとともに、
耐リフロー性や常温保存性を効果的に高く維持すること
が必ずしもできないものとなる。
If the dicyclopentadiene-type resin contains less than 20% by weight based on the total amount of the curing agent, the amount of the dicyclopentadiene-type resin is too small and the resulting epoxy resin composition As a result, it is not possible to sufficiently achieve low moisture absorption,
It is not always possible to effectively maintain high reflow resistance and room temperature storage stability.

【0029】上記硬化促進剤は、上記エポキシ樹脂と上
記硬化剤と上記無機充填材との反応を促進させるもので
あれば、特に制限されるものではないが、一例を挙げる
と、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィンな
どの有機ホスフィン系、2−メチルイミダゾール、2−
フェニル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミ
ダゾールなどのイミダゾール系、1,8−ジアザ−ビシ
クロ(5,4,0)ウンデセン−7、トリエタノールア
ミン、ベンジルジメチルアミンなどの3級アミン系、テ
トラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートなど
のテトラフェニルボレート系などが用いられ、単独、ま
たは、併用で用いられるものである。
The curing accelerator is not particularly limited as long as it promotes the reaction between the epoxy resin, the curing agent, and the inorganic filler. Examples thereof include triphenylphosphine, Organic phosphines such as diphenylphosphine, 2-methylimidazole, 2-
Imidazoles such as phenyl-4-methylimidazole and 2-phenylimidazole; tertiary amines such as 1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7; triethanolamine and benzyldimethylamine; tetraphenyl A tetraphenylborate system such as phosphonium tetraphenylborate is used, and is used alone or in combination.

【0030】上記無機充填材は、上述のごとく、全量に
対して84〜95wt%含有しているものであれば、様
々なものを自由に採用することができ、特に制限される
ものではないが、一例を挙げると、溶融シリカ、結晶シ
リカ、アルミナ、窒化ケイ素などが用いられ、単独、ま
たは、併用で用いられるものである。そして、一般には
溶融シリカを60〜85wt%の割合で他の無機充填材
と併用して使用されているものである。この無機充填材
は、全量に対して84〜95wt%含有していること
で、得られるエポキシ樹脂組成物としては、成形性など
の特性を維持して、充分に耐湿信頼性を高く維持させる
ことができるものである。
As described above, various inorganic fillers can be freely employed as long as they contain 84 to 95% by weight based on the total amount, and are not particularly limited. For example, fused silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride and the like are used, and they are used alone or in combination. In general, fused silica is used in a proportion of 60 to 85% by weight in combination with other inorganic fillers. By containing the inorganic filler in an amount of 84 to 95 wt% based on the total amount, the obtained epoxy resin composition maintains characteristics such as moldability and maintains sufficiently high moisture resistance reliability. Can be done.

【0031】仮に、上記無機充填材が、全量に対して8
4wt%未満含有しているものであると、得られるエポ
キシ樹脂組成物としては、充分に耐湿信頼性を高く維持
させることができないものであり、逆に、上記無機充填
材が、全量に対して95wt%を越えて含有しているも
のであると、得られるエポキシ樹脂組成物としては、充
分に耐湿信頼性を高く維持させることができるものの、
同エポキシ樹脂組成物の粘度が過度に高くなり、それに
伴って、成形性が低下し、遂には成形不可となものであ
る。
If the above-mentioned inorganic filler is used in an amount of 8
If the content is less than 4 wt%, the obtained epoxy resin composition cannot maintain sufficiently high moisture resistance reliability, and conversely, the above-mentioned inorganic filler is contained in the total amount. When the content exceeds 95 wt%, the obtained epoxy resin composition can maintain sufficiently high moisture resistance reliability,
The viscosity of the epoxy resin composition becomes excessively high, and accordingly, the moldability decreases, and finally the molding becomes impossible.

【0032】さらに、上述以外に必要に応じて、γ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリン
グ剤、カルナバワックス、ステアリン酸およびその誘導
体、モンタン酸およびその誘導体、カルボキシル基含有
ポリオレフィンなどの離型剤、変色防止剤、老化防止
剤、顔料、染料、着色剤、変性剤、可塑剤、希釈剤など
を配合することが可能なものである。
In addition to the above, if necessary, silane coupling agents such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, carnauba wax, stearic acid and its derivatives, montanic acid and its It can contain a derivative, a release agent such as a carboxyl group-containing polyolefin, a discoloration inhibitor, an antioxidant, a pigment, a dye, a colorant, a modifier, a plasticizer, a diluent, and the like.

【0033】そして、本発明では、上述したような必須
成分を含有する配合物にてミキサーやブレンダーなどで
均一に混合し、ロールやニーダーなどを使用して加熱混
練して冷却した後に、粉砕機などにて粉砕して、その粉
末をタブレット状に打錠することによって所望の半導体
用エポキシ樹脂組成物を調製することができるものであ
る。
In the present invention, the mixture containing the essential components as described above is uniformly mixed with a mixer or a blender, and the mixture is heated and kneaded using a roll, a kneader or the like, cooled, and then cooled by a pulverizer. The desired epoxy resin composition for semiconductors can be prepared by pulverizing the powder into a tablet and pulverizing the powder into tablets.

【0034】本発明は、このような構成をとることで、
常温保存性に優れ、かつ、低吸湿樹脂である式〔I〕に
示した構造を有するエポキシ樹脂にて、得られるエポキ
シ樹脂組成物としては、低吸湿化を充分に図ることがで
きるとともに、低粘度化を維持することができ、その結
果、成形性を高く維持しながら、耐リフロー性、常温保
存性に優れたものとすることができるものである。ま
た、得られるエポキシ樹脂組成物としては、成形性など
の特性を維持して、特に、無機充填材が全量に対して8
4〜95wt%含有していることで、充分に耐湿信頼性
を高く維持させることができるものである。
According to the present invention, by adopting such a configuration,
An epoxy resin having excellent storage stability at room temperature and having a structure represented by the formula [I], which is a low moisture-absorbing resin, can sufficiently achieve low moisture absorption as the obtained epoxy resin composition. Viscosity can be maintained, and as a result, excellent reflow resistance and room temperature storage stability can be achieved while maintaining high moldability. In addition, the obtained epoxy resin composition maintains characteristics such as moldability, and particularly, the amount of the inorganic filler is 8 to the total amount.
When the content is 4 to 95 wt%, the moisture resistance reliability can be sufficiently maintained at a high level.

【0035】すなわち、本発明は、耐リフロー性、耐湿
信頼性、常温保存性に優れたものとすることができる。
That is, according to the present invention, excellent reflow resistance, moisture resistance reliability, and room temperature storage stability can be obtained.

【0036】なお、上記必須成分に加えて、イオントラ
ップ剤を含有し、このイオントラップ剤として、下記式
〔II〕に示した構造を有するものを含有しているもので
あると、この式〔II〕に示した構造を有するイオントラ
ップ剤にてより一層確実、かつ、効果的に耐リフロー
性、耐湿信頼性、常温保存性に優れたものとすることが
できるものである。
In addition, in addition to the above-mentioned essential components, an ion trapping agent is contained. If the ion trapping agent contains a substance having a structure represented by the following formula [II], the formula [II] The ion trapping agent having the structure shown in [II] can more surely and effectively have excellent reflow resistance, humidity resistance, and room temperature storage stability.

【0037】[0037]

【化6】 Embedded image

【0038】また、本発明の半導体装置は、上述したい
ずれかの半導体用エポキシ樹脂組成物を用いて、封止し
てなっているものである。このように半導体用エポキシ
樹脂組成物を用いて、トランスファー成形などによって
封止することで、耐リフロー性、耐湿信頼性、常温保存
性に優れた半導体装置を得ることができるものである。
Further, the semiconductor device of the present invention is sealed by using any one of the above-mentioned epoxy resin compositions for semiconductors. Thus, by encapsulating the semiconductor epoxy resin composition by transfer molding or the like, it is possible to obtain a semiconductor device having excellent reflow resistance, moisture resistance reliability, and room temperature storage stability.

【0039】[0039]

【実施例】以下、本発明の実施例について詳しく説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0040】(実施例1〜6および比較例1〜4)下記
の表1に示した配合量でミキサーで均一に混合し、ロー
ルで加熱混練して冷却した後に、粉砕機にて粉砕して、
その粉末をタブレット状に打錠することによって実施例
1〜6および比較例1〜4のそれぞれで半導体用エポキ
シ樹脂組成物を調製した。
(Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4) The components were uniformly mixed by a mixer at the compounding amounts shown in Table 1 below, heated and kneaded by a roll, cooled, and then pulverized by a pulverizer. ,
The epoxy resin composition for a semiconductor was prepared in each of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 by tableting the powder into a tablet.

【0041】なお、表1に記されている以外の点を中心
として述べると、硬化促進剤は、トリフェニルホスフィ
ン(略して、TPPという。北興化学株社製)を使用
し、ワックスは、天然カルナバワックスを使用し、カッ
プリング剤は、メルカプトシラン系カップリング剤(東
芝シリコン株社製、品番TSL8380)を使用した。
さらに、難燃剤は、三酸化二アンチモン(三菱マテリア
ル株社製、品番Sb2O3−NT)を使用し、顔料は、
カーボンブラック(三菱マテリアル株社製、品番750
−B)を使用した。
In addition, focusing on points other than those described in Table 1, triphenylphosphine (abbreviated as TPP; manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.) is used as a curing accelerator, and wax is Carnauba wax was used, and as a coupling agent, a mercaptosilane-based coupling agent (manufactured by Toshiba Silicon Corporation, product number TSL8380) was used.
Further, as the flame retardant, diantimony trioxide (manufactured by Mitsubishi Materials Corporation, part number Sb2O3-NT) is used.
Carbon black (Mitsubishi Materials Corporation, part number 750
-B) was used.

【0042】上記のように調製した半導体用エポキシ樹
脂組成物のタブレットに対して、15mm×19mm×
2.4mmtの60ピンQFPパッケージにより、耐リ
フロー性と耐湿信頼性の評価を行った。
With respect to the tablet of the epoxy resin composition for semiconductor prepared as described above, 15 mm × 19 mm ×
The reflow resistance and moisture resistance reliability were evaluated using a 2.4 mmt 60-pin QFP package.

【0043】まず、耐リフロー性は、上記パッケージを
注入10秒、注入圧70Kgf/cm2 、加圧時間90
秒、型温175℃の条件下でのトランスファー成形後、
さらに、温度175℃、6時間アフターキュア処理によ
り硬化を行ってから、ダイパット面を超音波探査装置に
より観察し、剥離の有無を調べた。次に、このパッケー
ジを85℃、85%RH、72時間の吸湿処理を施した
後、同パッケージを熱風リフロー炉にて最高温度245
℃でリフロー処理を行った。そして、この後、同パッケ
ージにおいて、ダイパット面を超音波探査装置により観
察し、剥離の有無を調べるとともに、同パッケージを切
断し、断面を実体顕微鏡にて観察して、クラックが生じ
たパッケージ数を10個のサンプルに対してそれぞれ数
えて評価した。
First, the above-mentioned package was injected for 10 seconds, injection pressure was 70 kgf / cm 2 , and pressing time was 90 seconds.
Seconds, after transfer molding under the condition of mold temperature 175 ° C,
Furthermore, after hardening was performed by a post-curing process at a temperature of 175 ° C. for 6 hours, the die pad surface was observed with an ultrasonic probe to check for peeling. Next, after subjecting the package to a moisture absorption treatment at 85 ° C. and 85% RH for 72 hours, the package is heated at a maximum temperature of 245 in a hot air reflow furnace.
A reflow treatment was performed at ℃. Then, after that, in the same package, the die pad surface is observed with an ultrasonic probe to check for peeling, the package is cut, the cross section is observed with a stereoscopic microscope, and the number of packages having cracks is determined. Each of the 10 samples was counted and evaluated.

【0044】次いで、耐湿信頼性は、上記耐リフロー性
処理後のパッケージを用いて、プレッシャークッカーテ
スト(PCTともいう。)にて133℃、100%RH
のPCT試験機に入れ、処理時間500時間後でのオー
プン不良(回路の断線不良)発生の数を10個のサンプ
ルに対してそれぞれ数えて評価した。
Next, the moisture resistance reliability was measured by a pressure cooker test (PCT) at 133 ° C. and 100% RH using the package after the reflow resistance treatment.
And the number of occurrences of open failures (circuit disconnection failures) after 500 hours of processing time was counted and evaluated for each of 10 samples.

【0045】そして、常温保存性は、実施例1〜6およ
び比較例1〜4のそれぞれで得られた半導体用エポキシ
樹脂組成物を25℃、60%RHにて、72時間放置し
てする処理を行い、その処理前と処理後とのスパイラル
フローの劣化率を測定した。
The room-temperature preservability is such that the epoxy resin compositions for semiconductor obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 are left at 25 ° C. and 60% RH for 72 hours. Was performed, and the deterioration rates of the spiral flow before and after the treatment were measured.

【0046】下記の表1に上述した耐リフロー性と耐湿
信頼性と常温保存性の評価の結果をそれぞれまとめてお
いた。
Table 1 below summarizes the results of the evaluation of the above-mentioned reflow resistance, moisture resistance reliability and room temperature storage stability.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】上述のことと表1とを見ながら、実施例1
〜6および比較例1〜4を比べてみると、実施例1〜6
のいずれのものも、耐リフロー性と耐湿信頼性と常温保
存性のすべての評価項目において、比較例1〜4のもの
よりもはるかに優れていることがわかるものである。
Referring to the above and Table 1, the first embodiment
-6 and Comparative Examples 1-4, Examples 1-6
It can be seen that all of the above are far superior to those of Comparative Examples 1 to 4 in all the evaluation items of the reflow resistance, the moisture resistance reliability, and the room temperature storage stability.

【0049】以上のことから、常温保存性に優れ、か
つ、低吸湿樹脂である式〔I〕に示した構造を有するエ
ポキシ樹脂にて、得られるエポキシ樹脂組成物として
は、低吸湿化を充分に図ることができるとともに、低粘
度化を維持することができ、その結果、成形性を高く維
持しながら、耐リフロー性、常温保存性に優れたものと
することができるといえるものである。また、得られる
エポキシ樹脂組成物としては、成形性などの特性を維持
して、特に、無機充填材が全量に対して84〜95wt
%含有していることで、充分に耐湿信頼性を高く維持さ
せることができるといえるものである。
From the above, it can be seen that an epoxy resin composition having excellent storage stability at room temperature and having a structure represented by the formula [I], which is a low moisture absorbing resin, has sufficient low moisture absorption properties. It can be said that the viscosity can be kept low, and as a result, excellent reflow resistance and room temperature storage property can be obtained while maintaining high moldability. In addition, as the obtained epoxy resin composition, while maintaining properties such as moldability, particularly, the inorganic filler is 84 to 95 wt.
%, It can be said that the moisture resistance reliability can be maintained sufficiently high.

【0050】すなわち、本発明は、耐リフロー性、耐湿
信頼性、常温保存性に優れたものとすることができると
いえるものである。
That is, the present invention can be said to be excellent in reflow resistance, moisture resistance reliability, and room temperature storage stability.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明の請求項1に係る半導体用エポキ
シ樹脂組成物は、常温保存性に優れ、かつ、低吸湿樹脂
である式〔I〕に示した構造を有するエポキシ樹脂に
て、得られるエポキシ樹脂組成物としては、低吸湿化を
充分に図ることができるとともに、低粘度化を維持する
ことができ、その結果、成形性を高く維持しながら、耐
リフロー性、常温保存性に優れたものとすることができ
るものである。また、得られるエポキシ樹脂組成物とし
ては、成形性などの特性を維持して、特に、無機充填材
が全量に対して84〜95wt%含有していることで、
充分に耐湿信頼性を高く維持させることができるもので
ある。
The epoxy resin composition for semiconductors according to claim 1 of the present invention is obtained by using an epoxy resin having excellent storage stability at room temperature and having a structure represented by the formula [I] which is a low moisture absorbing resin. The resulting epoxy resin composition can sufficiently reduce moisture absorption and maintain low viscosity. As a result, while maintaining high moldability, it has excellent reflow resistance and room temperature storage stability. It is something that can be. In addition, the obtained epoxy resin composition maintains properties such as moldability, and particularly contains 84 to 95 wt% of the inorganic filler with respect to the total amount.
It is possible to sufficiently maintain the high humidity resistance reliability.

【0052】すなわち、本発明は、耐リフロー性、耐湿
信頼性、常温保存性に優れたものとすることができる。
That is, the present invention can provide excellent reflow resistance, moisture resistance reliability, and room temperature storage stability.

【0053】本発明の請求項2ないし請求項6に係る半
導体用エポキシ樹脂組成物は、より一層確実、かつ、効
果的に耐リフロー性、耐湿信頼性、常温保存性に優れた
ものとすることができる。
The epoxy resin composition for a semiconductor according to the second to sixth aspects of the present invention should be more reliably and effectively excellent in reflow resistance, humidity resistance and room temperature storage stability. Can be.

【0054】本発明の請求項7に係る半導体装置は、耐
リフロー性、耐湿信頼性、常温保存性に優れた半導体装
置を得ることができるものである。
The semiconductor device according to claim 7 of the present invention can provide a semiconductor device having excellent reflow resistance, moisture resistance reliability, and room temperature storage stability.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 教学 正之 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 4J036 AA05 AB17 AD08 AD20 AD21 AE07 AF06 AF08 AJ08 DB06 DC12 DC41 DC46 DD07 FA01 FA04 FA05 FB06 FB07 GA04 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EA06 EB02 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB18 EC03 EC05 EC14  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masayuki Kyogaku 1048 Kazuma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka F-term in Matsushita Electric Works, Ltd. 4J036 AA05 AB17 AD08 AD20 AD21 AE07 AF06 AF08 AJ08 DB06 DC12 DC41 DC46 DD07 FA01 FA04 FA05 FB06 FB07 GA04 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EA06 EB02 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB18 EC03 EC05 EC14

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無
機充填材を必須成分として含有する半導体用エポキシ樹
脂組成物において、上記エポキシ樹脂として、下記式
〔I〕に示した構造を有するものを含有し、さらに、上
記無機充填材が、全量に対して84〜95wt%含有し
ているものであることを特徴とする半導体用エポキシ樹
脂組成物。 【化1】
1. An epoxy resin composition for a semiconductor containing an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, and an inorganic filler as essential components, wherein the epoxy resin has a structure represented by the following formula [I]: An epoxy resin composition for a semiconductor, wherein the composition further comprises 84 to 95 wt% of the inorganic filler based on the total amount. Embedded image
【請求項2】 上記式〔I〕に示した構造を有するエポ
キシ樹脂が、すべてのエポキシ樹脂の量に対して20w
t%以上含有していることを特徴とする請求項1記載の
半導体用エポキシ樹脂組成物。
2. An epoxy resin having a structure represented by the above formula [I] is used in an amount of 20 w
The epoxy resin composition for a semiconductor according to claim 1, wherein the content is at least t%.
【請求項3】 上記エポキシ樹脂として、上記式〔I〕
に示した構造を有するエポキシ樹脂に加えて、ジシクロ
ペンタジエン型エポキシ樹脂を含有し、このジシクロペ
ンタジエン型エポキシ樹脂が、すべてのエポキシ樹脂の
量に対して20〜80wt%含有していることを特徴と
する請求項1または請求項2記載の半導体用エポキシ樹
脂組成物。
3. The epoxy resin of the formula [I]
In addition to the epoxy resin having the structure shown in the above, a dicyclopentadiene type epoxy resin is contained, and the dicyclopentadiene type epoxy resin contains 20 to 80 wt% based on the total amount of the epoxy resin. The epoxy resin composition for a semiconductor according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 上記硬化剤が、アラルキル樹脂を含有
し、このアラルキル樹脂が、すべての硬化剤の量に対し
て20wt%以上含有していることを特徴とする請求項
1ないし請求項3何れか記載の半導体用エポキシ樹脂組
成物。
4. The method according to claim 1, wherein the curing agent contains an aralkyl resin, and the aralkyl resin contains at least 20 wt% based on the total amount of the curing agent. Or the epoxy resin composition for a semiconductor according to the above.
【請求項5】 上記硬化剤が、ジシクロペンタジエン型
樹脂を含有し、このジシクロペンタジエン型樹脂が、す
べての硬化剤の量に対して20wt%以上含有している
ことを特徴とする請求項1ないし請求項4何れか記載の
半導体用エポキシ樹脂組成物。
5. The method according to claim 1, wherein the curing agent contains a dicyclopentadiene-type resin, and the dicyclopentadiene-type resin contains at least 20 wt% of the total amount of the curing agent. The epoxy resin composition for a semiconductor according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 上記必須成分に加えて、イオントラップ
剤を含有し、このイオントラップ剤として、下記式〔I
I〕に示した構造を有するものを含有していることを特
徴とする請求項1ないし請求項5何れか記載の半導体用
エポキシ樹脂組成物。 【化2】
6. An ion trapping agent is contained in addition to the above essential components.
The epoxy resin composition for a semiconductor according to any one of claims 1 to 5, wherein the composition has a structure shown in (I). Embedded image
【請求項7】 請求項1ないし請求項6何れか記載の半
導体用エポキシ樹脂組成物を用いて、封止してなること
を特徴とする半導体装置。
7. A semiconductor device which is encapsulated with the epoxy resin composition for a semiconductor according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002338564A (en) * 2001-05-22 2002-11-27 Nippon Steel Chem Co Ltd New episulfide compound

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