JP2000212390A - Epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device produced by using the composition - Google Patents

Epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device produced by using the composition

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JP2000212390A
JP2000212390A JP1112599A JP1112599A JP2000212390A JP 2000212390 A JP2000212390 A JP 2000212390A JP 1112599 A JP1112599 A JP 1112599A JP 1112599 A JP1112599 A JP 1112599A JP 2000212390 A JP2000212390 A JP 2000212390A
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resin composition
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秋久 黒柳
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an epoxy resin composition for semiconductor sealing use, having excellent fluidity and high reliability and suitable for the sealing of semiconductor device by compounding an epoxy resin with a specific phenolic resin and an inorganic filler having a specific particle size distribution. SOLUTION: The objective epoxy resin composition for semiconductor sealing use is produced by compounding an epoxy resin with a phenolic resin expressed by formula (R1 is H or a 1-10C alkyl; R2 and R3 are each H, a 1-10C alkyl or a halogen; (n) is an integer of >=0) and containing a resin of n=1 in an amount of >=50 wt.% at a compounding ratio of 0.5-2.0 hydroxyl equivalent of the phenolic resin based on 1 equivalent of the epoxy group of the epoxy resin and mixing the obtained composition with >=75 wt.%, preferably 80-91 wt.% (based on the total composition) of an inorganic filler such as fused spherical silica powder consisting of a mixture of 50-92 wt.% of a fraction (x) having an average particle diameter of 20-60 μm, 5-40 wt.% of a fraction (y) selected from the fraction (x) and satisfying the formula 0.1α<=y<=0.2α wherein α is average particle diameter and 3-15 wt.% of a fraction (z) satisfying the formula 0.01α<=z<=0.1α.

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、流動性に優れ、か
つ高い信頼性を有する半導体装置を得ることのできる半
導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導
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 semiconductor encapsulation capable of obtaining a semiconductor device having excellent fluidity and high reliability, and a semiconductor device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】トランジスタ、IC、LSI等の半導体
素子は、通常、エポキシ樹脂組成物を用いてトランスフ
ァー成形により樹脂封止される。この種のパッケージと
して、従来から各種形態のパッケージが開発されてい
る。
2. Description of the Related Art Semiconductor devices such as transistors, ICs and LSIs are usually resin-sealed by transfer molding using an epoxy resin composition. Various types of packages have been developed as this type of package.

【0003】上記樹脂封止の際に用いられるエポキシ樹
脂組成物としては、通常、エポキシ樹脂を主体とし、こ
れに硬化剤成分としてのフェノール樹脂と、無機質充填
剤を含有するものが用いられている。そして、従来か
ら、上記硬化剤成分であるフェノール樹脂としては、4
核体以上の成分を多く含むフェノール樹脂が用いられて
いる。
As the epoxy resin composition used for the above resin encapsulation, an epoxy resin composition mainly containing an epoxy resin and containing a phenol resin as a curing agent component and an inorganic filler is usually used. . Conventionally, as the phenol resin as the above-mentioned curing agent component, 4
A phenol resin containing a large amount of components higher than the core is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記成分のうち、例え
ば、無機質充填剤の含有量はより高充填の傾向にある
が、この無機質充填剤の含有量を増やしながらも成形時
の良好な流動性を確保するには、より低粘度の樹脂成分
を用いる必要がある。この樹脂成分のなかでも、フェノ
ール樹脂に着目すれば、例えば、通常用いられるフェノ
ール樹脂成分の粘度を下げるために、従来は4核体以上
のフェノール樹脂とともに、より低粘度の2核体のフェ
ノール樹脂を併用し、無機質充填剤の高充填化傾向にお
いて良好な流動性を確保してきた。しかし、このような
フェノール樹脂を用いたエポキシ樹脂組成物では、軟化
点が低下しブロッキングの発生等による取り扱い性の悪
さや、得られる半導体装置の耐半田性等の信頼性に劣る
という問題があった。
Among the above-mentioned components, for example, the content of the inorganic filler tends to be higher, but the flowability during molding can be improved while increasing the content of the inorganic filler. It is necessary to use a resin component having a lower viscosity in order to ensure the above. Among these resin components, focusing on the phenolic resin, for example, in order to reduce the viscosity of a commonly used phenolic resin component, together with a conventional phenolic resin having four or more nuclei, a lower-viscosity phenolic resin having a lower viscosity is used. In addition, good fluidity has been ensured in the tendency to increase the amount of the inorganic filler. However, the epoxy resin composition using such a phenolic resin has a problem that the softening point is lowered and the handling property is poor due to the occurrence of blocking and the reliability of the obtained semiconductor device such as solder resistance is poor. Was.

【0005】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、良好な流動性を有するとともに、耐半田性等の
信頼性にも優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物およ
びそれを用いた半導体装置の提供をその目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation having good fluidity and excellent reliability such as solder resistance and the like. It is an object to provide a semiconductor device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、下記の(A)〜(C)成分を含有する半
導体封止用エポキシ樹脂組成物を第1の要旨とする。 (A)エポキシ樹脂。 (B)下記の一般式(1)において繰り返し数n=1と
なるフェノール樹脂が、一般式(1)で表されるフェノ
ール樹脂全体の50重量%以上を占める一般式(1)で
表されるフェノール樹脂。
In order to achieve the above object, the present invention provides, as a first gist, an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation containing the following components (A) to (C). (A) Epoxy resin. (B) A phenol resin having a repeating number n = 1 in the following general formula (1) is represented by the general formula (1) occupying 50% by weight or more of the whole phenol resin represented by the general formula (1). Phenolic resin.

【0007】[0007]

【化8】 Embedded image

【0008】(C)下記の平均粒径(x),(y),
(z)を有する3種類の無機質充填剤の混合物であっ
て、上記平均粒径(x)を有する無機質充填剤が混合物
全体の50〜92重量%、上記平均粒径(y)を有する
無機質充填剤が混合物全体の5〜40重量%、上記平均
粒径(z)を有する無機質充填剤が混合物全体の3〜1
5重量%に設定されている。 (x)平均粒径20〜60μm。 (y)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
のうちから選択使用した無機質充填剤の平均粒径をαと
した場合、0.1α≦平均粒径(μm)≦0.2αで表
される平均粒径。 (z)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
のうちから選択使用した無機質充填剤の平均粒径をαと
した場合、0.01α≦平均粒径(μm)<0.1αで
表される平均粒径。
(C) The following average particle sizes (x), (y),
A mixture of three kinds of inorganic fillers having the above (z), wherein the inorganic filler having the above average particle diameter (x) is 50 to 92% by weight of the whole mixture, and the inorganic filler having the above average particle diameter (y) is 5 to 40% by weight of the entire mixture, and 3 to 1% by weight of the inorganic filler having the above average particle size (z).
It is set to 5% by weight. (X) Average particle size of 20 to 60 μm. (Y) When α is the average particle size of the inorganic filler selected and used from those having an average particle size of 20 to 60 μm which is the above (x), 0.1α ≦ average particle size (μm) ≦ 0.2α. Average particle size expressed. (Z) When α is the average particle size of the inorganic filler selected and used from those having an average particle size of 20 to 60 μm as described in (x) above, 0.01α ≦ average particle size (μm) <0.1α. Average particle size expressed.

【0009】また、上記半導体封止用エポキシ樹脂組成
物を用いて半導体素子を封止してなる半導体装置を第2
の要旨とする。
Further, a semiconductor device in which a semiconductor element is encapsulated using the above epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor is a second semiconductor device.
The summary of the

【0010】すなわち、本発明者らは、良好な流動性と
ともに信頼性にも優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成
物を得るために一連の研究を重ねた。その結果、前記一
般式(1)で表されるフェノール樹脂のなかでも、繰り
返し数nが1となる3核体のフェノール樹脂が、上記式
(1)で表されるフェノール樹脂全体の50重量%以上
を占めるように設定されたフェノール樹脂を用いるとと
もに、前記特定の粒度分布を有する無機質充填剤を併用
すると、低粘度化による良好な流動性とともに耐半田性
等の信頼性にも優れた封止材料が得られるようになるこ
とを見出し本発明に到達した。
That is, the present inventors have conducted a series of studies in order to obtain an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation which has excellent flowability and excellent reliability. As a result, among the phenol resins represented by the general formula (1), the trinuclear phenol resin having a repetition number n of 1 accounts for 50% by weight of the entire phenol resin represented by the above formula (1). When using a phenolic resin set to account for the above and using an inorganic filler having the specific particle size distribution in combination, sealing with excellent reliability such as solder resistance as well as good fluidity due to low viscosity is achieved. The inventors have found that a material can be obtained, and arrived at the present invention.

【0011】そして、上記特定のフェノール樹脂(B成
分)以外に、前記一般式(2),式(3),式(4)お
よび式(5)で表されるフェノール樹脂からなる群から
選ばれた少なくとも一つのフェノール樹脂を含有すると
ともに、前記一般式(1)における繰り返し数n=1と
なるフェノール樹脂の占める割合がフェノール樹脂成分
全体中の特定の割合である場合は、ブロッキングの発生
等による取り扱い性の悪さがなく、良好な信頼性と流動
性を得ることができる。
In addition to the specific phenolic resin (component B), the phenolic resin is selected from the group consisting of the phenolic resins represented by the general formulas (2), (3), (4) and (5). In addition, when the phenol resin contains at least one phenol resin and the proportion of the phenol resin having the repeating number n = 1 in the general formula (1) is a specific proportion in the entire phenol resin component, it may be caused by blocking or the like. Good reliability and fluidity can be obtained without poor handling.

【0012】また、上記各成分とともにブタジエン系ゴ
ム粒子を用いた場合、より一層優れた低応力性が得られ
るようになる。
Further, when butadiene rubber particles are used together with the above components, even better low stress properties can be obtained.

【0013】さらに、上記各成分とともに、少なくとも
2個の官能基を有するシリコーン化合物、例えば、前記
一般式(6)で表されるシリコーン化合物や、前記一般
式(8)で表されるシリコーン化合物を用いた場合、優
れた低応力性と接着性が得られるようになる。
Further, together with the above components, a silicone compound having at least two functional groups, for example, a silicone compound represented by the general formula (6) or a silicone compound represented by the general formula (8) is used. When used, excellent low stress properties and adhesiveness can be obtained.

【0014】また、上記C成分である無機質充填剤全体
中の80重量%以上が真円度0.8以上の溶融シリカ粉
末である場合、良好な流動性と半導体素子に対するフィ
ラーダメージの低減が図られる。
When 80% by weight or more of the whole inorganic filler as the component C is a fused silica powder having a roundness of 0.8 or more, good fluidity and reduction of filler damage to semiconductor elements can be achieved. Can be

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて詳しく説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail.

【0016】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、エポキシ樹脂(A成分)と、特定のフェノール樹脂
(B成分)と、特定の粒度分布を有する無機質充填剤
(C成分)を用いて得られるものであって、通常、粉末
状もしくはこれを打錠したタブレット状になっている。
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention comprises an epoxy resin (component A), a specific phenol resin (component B), and an inorganic filler (component C) having a specific particle size distribution. It is obtained in the form of a powder or a tablet obtained by compressing the powder.

【0017】本発明に用いるエポキシ樹脂(A成分)
は、特に限定されるものではなく通常用いられるエポキ
シ樹脂が用いられる。例えば、クレゾールノボラック
型、フェノールノボラック型、ビスフェノールA型、ビ
フェニル型、トリフェニルメタン型やナフタレン型等の
各種エポキシ樹脂やブロム化エポキシ樹脂等があげられ
る。これらは、単独で使用できるほか、2種以上を併用
してもよい。
Epoxy resin (A component) used in the present invention
Is not particularly limited, and a commonly used epoxy resin is used. For example, various epoxy resins such as cresol novolak type, phenol novolak type, bisphenol A type, biphenyl type, triphenylmethane type and naphthalene type, and brominated epoxy resins can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.

【0018】上記エポキシ樹脂(A成分)とともに用い
られる特定のフェノール樹脂(B成分)は、下記の一般
式(1)において繰り返し数n=1となるフェノール樹
脂が、一般式(1)で表されるフェノール樹脂全体の5
0重量%以上を占める一般式(1)で表されるフェノー
ル樹脂である。
The specific phenol resin (component B) used together with the epoxy resin (component A) is a phenol resin having a repeating number n = 1 in the following general formula (1) represented by the general formula (1). 5 of the entire phenolic resin
A phenol resin represented by the general formula (1) occupying 0% by weight or more.

【0019】[0019]

【化9】 Embedded image

【0020】上記式(1)において、繰り返し数nは0
以上の整数である。そして、本発明においては、上記式
(1)で表されるフェノール樹脂の、繰り返し数n=1
となるフェノール樹脂が、式(1)で表されるフェノー
ル樹脂全体の50重量%以上を占める必要がある。特に
好ましくは60重量%以上である。すなわち、n=1で
ある3核体のフェノール樹脂が、式(1)全体中の50
重量%未満では、良好な流動性を得ることができないか
らである。
In the above formula (1), the number of repetitions n is 0
Is an integer greater than or equal to. In the present invention, the repetition number n = 1 of the phenol resin represented by the above formula (1)
Must account for 50% by weight or more of the entire phenolic resin represented by the formula (1). It is particularly preferably at least 60% by weight. That is, the trinuclear phenol resin in which n = 1 is represented by 50 in the entire formula (1).
If the amount is less than% by weight, good fluidity cannot be obtained.

【0021】本発明では、上記特定のフェノール樹脂を
用いることが特徴であるが、上記特定のフェノール樹脂
とともに他の従来公知のフェノール樹脂を併用してもよ
い。このように従来公知のフェノール樹脂を併用する場
合、従来公知のフェノール樹脂の占める割合はフェノー
ル樹脂成分全体中70重量%以下に設定することが好ま
しい。特に好ましくは10〜60重量%である。
The present invention is characterized in that the above-mentioned specific phenol resin is used, but other conventionally known phenol resins may be used in combination with the above-mentioned specific phenol resin. As described above, when a conventionally known phenol resin is used in combination, the proportion of the conventionally known phenol resin is preferably set to 70% by weight or less based on the whole phenol resin component. Particularly preferably, the content is 10 to 60% by weight.

【0022】上記特定のフェノール樹脂(B成分)とと
もに併用するフェノール樹脂としては、下記の一般式
(2),式(3),式(4)および式(5)で表される
フェノール樹脂があげられる。これらフェノール樹脂を
併用することにより、より信頼性の高い特性を得ること
ができる。上記式(2)〜(5)で表されるフェノール
樹脂は単独でもしくは2種以上併せて用いることができ
る。
Examples of the phenol resin used in combination with the specific phenol resin (component B) include phenol resins represented by the following general formulas (2), (3), (4) and (5). Can be By using these phenolic resins together, more reliable characteristics can be obtained. The phenolic resins represented by the above formulas (2) to (5) can be used alone or in combination of two or more.

【0023】[0023]

【化10】 Embedded image

【0024】[0024]

【化11】 Embedded image

【0025】[0025]

【化12】 Embedded image

【0026】[0026]

【化13】 Embedded image

【0027】上記式(2)において、繰り返し数mは0
以上の整数である。そして、上記式(3)おいて、繰り
返し数p,qはそれぞれ、1以上の整数である。なお、
上記(3)で表されるフェノール樹脂における、繰り返
し単位p,qは、ブロック,ランダム,交互等の態様の
いずれであってもよい。つぎに、上記式(4)おいて、
繰り返し数rは0以上の整数である。さらに、上記式
(5)で表されるフェノール樹脂における繰り返し数s
は0以上の整数である。
In the above equation (2), the number of repetitions m is 0
Is an integer greater than or equal to. In the above equation (3), the numbers of repetitions p and q are each an integer of 1 or more. In addition,
In the phenolic resin represented by the above (3), the repeating units p and q may be in any of block, random, and alternating modes. Next, in the above equation (4),
The repetition number r is an integer of 0 or more. Further, the number of repetitions s in the phenol resin represented by the above formula (5)
Is an integer of 0 or more.

【0028】上記式(2)〜(5)で表されるフェノー
ル樹脂を単独でもしくは2種以上併用する際には、前記
一般式(1)における繰り返し数n=1となるフェノー
ル樹脂の占める割合がフェノール樹脂成分全体中の少な
くとも20重量%となることが好ましい。
When the phenolic resins represented by the above formulas (2) to (5) are used alone or in combination of two or more, the proportion of the phenolic resin in the general formula (1) where the number of repetitions n = 1 is occupied. Is preferably at least 20% by weight of the whole phenolic resin component.

【0029】上記エポキシ樹脂(A成分)と特定のフェ
ノール樹脂(B成分)を含むフェノール樹脂成分の配合
割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基1当量あたり、フ
ェノール樹脂成分中の水酸基当量が0.5〜2.0当量
となるように配合することが好ましい。より好ましくは
0.8〜1.2当量である。
The mixing ratio of the epoxy resin (component A) and the phenol resin component containing the specific phenol resin (component B) is such that the hydroxyl group equivalent in the phenol resin component is 0.5 per equivalent of epoxy group in the epoxy resin. It is preferable to mix them so as to be 2.0 equivalents. It is more preferably 0.8 to 1.2 equivalents.

【0030】上記A成分およびB成分とともに用いられ
る無機質充填剤(C成分)としては、各種公知の無機質
充填剤が用いられる。例えば、石英ガラス粉末,シリカ
粉末,アルミナ,タルク等があげられる。特に好ましく
は溶融球状シリカ粉末があげられる。
As the inorganic filler (component C) used together with the above-mentioned components A and B, various known inorganic fillers are used. For example, quartz glass powder, silica powder, alumina, talc and the like can be mentioned. Particularly preferred is a fused spherical silica powder.

【0031】そして、上記無機質充填剤(C成分)は、
下記の平均粒径(x)〜(z)を有する3種類の無機質
充填剤の混合物である。上記平均粒径は、レーザー散乱
式粒度分布測定装置により測定した。 (x)平均粒径20〜60μm。 (y)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
のうちから選択使用した無機質充填剤の平均粒径をαと
した場合、0.1α≦平均粒径(μm)≦0.2αで表
される平均粒径。 (z)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
のうちから選択使用した無機質充填剤の平均粒径をαと
した場合、0.01α≦平均粒径(μm)<0.1αで
表される平均粒径。
The above-mentioned inorganic filler (component C)
It is a mixture of three kinds of inorganic fillers having the following average particle sizes (x) to (z). The average particle diameter was measured by a laser scattering particle size distribution analyzer. (X) Average particle size of 20 to 60 μm. (Y) When α is the average particle size of the inorganic filler selected and used from those having an average particle size of 20 to 60 μm which is the above (x), 0.1α ≦ average particle size (μm) ≦ 0.2α. Average particle size expressed. (Z) When α is the average particle size of the inorganic filler selected and used from those having an average particle size of 20 to 60 μm as described in (x) above, 0.01α ≦ average particle size (μm) <0.1α. Average particle size expressed.

【0032】すなわち、このような3種類の平均粒径、
平均粒径の大きな無機質充填剤(x)と、中程度の粒径
の無機質充填剤(y)と、小さい粒径の無機質充填剤
(z)を、それぞれ下記に示す割合〜に配合する必
要がある。このような割合となるよう混合することによ
り、良好な流動性が得られ、金線流れやダイパッドシフ
ト等の成形信頼性が高く、バリ発生等の成形作業性にお
いても良好な結果が得られる。
That is, these three types of average particle diameters:
It is necessary to mix the inorganic filler (x) having a large average particle diameter, the inorganic filler (y) having a medium particle diameter, and the inorganic filler (z) having a small particle diameter in the following proportions. is there. By mixing so as to have such a ratio, good fluidity is obtained, molding reliability such as gold wire flow and die pad shift is high, and good results are also obtained in molding workability such as generation of burrs.

【0033】平均粒径20〜60μm(x)の無機質
充填剤が混合物全体の50〜92重量%。 0.1α≦平均粒径(μm)≦0.2αで表される平
均粒径(y)の無機質充填剤が混合物全体の5〜40重
量%。 0.01α≦平均粒径(μm)<0.1αで表される
平均粒径(z)の無機質充填剤が混合物全体の3〜15
重量%。 〔ただし、αは上記(x)における平均粒径20〜60
μmのもののうちから選択使用した無機質充填剤の平均
粒径である。〕
The inorganic filler having an average particle size of 20 to 60 μm (x) accounts for 50 to 92% by weight of the whole mixture. An inorganic filler having an average particle size (y) represented by 0.1α ≦ average particle size (μm) ≦ 0.2α is 5 to 40% by weight of the whole mixture. The inorganic filler having an average particle diameter (z) represented by 0.01α ≦ average particle diameter (μm) <0.1α is 3 to 15% of the whole mixture.
weight%. [However, α is the average particle size of 20 to 60 in the above (x).
It is the average particle size of the inorganic filler selected and used from those of μm. ]

【0034】そして、上記粒度分布を有する無機質充填
剤(C成分)として、特に溶融シリカ粉末が好ましく用
いられるが、さらにこの粒度分布を有する溶融シリカ粉
末全体の60重量%以上が、真円度0.7以上であるこ
とが好ましい。特に好ましくは、全体の80重量%以上
が真円度0.8以上であることである。すなわち、溶融
シリカ粉末全体の特定割合以上が高い真円度であること
により、より一層流動性が向上し、先に述べたように、
高い成形信頼性が得られるようになるからである。
As the inorganic filler (component C) having the above-mentioned particle size distribution, fused silica powder is particularly preferably used, and more than 60% by weight of the whole fused silica powder having this particle size distribution has a roundness of 0. .7 or more. Particularly preferably, 80% by weight or more of the entirety has a roundness of 0.8 or more. That is, due to the high roundness of the specific ratio or more of the entire fused silica powder, the fluidity is further improved, and as described above,
This is because high molding reliability can be obtained.

【0035】なお、上記真円度は、つぎのようにして算
出される。すなわち、図1(a)に示すように、真円度
の測定対象となる対象物の投影像1において、その実面
積をαとし、上記投影像1の周囲の長さをPMとした場
合、図1(b)に示すように、上記投影像1と周囲の長
さが同じPMとなる真円の投影像2を想定する。そし
て、上記投影像2の面積α′を算出する。その結果、上
記投影像1の実面積αと投影像2の面積α′の比(α/
α′)が真円度を示し、この値(α/α′)は下記の数
式(A)により算出される。したがって、真円度が1.
0とは、この定義からも明らかなように、真円であると
いえる。そして、対象物の外周に凹凸が多ければ多いほ
どその真円度は1.0よりも順次小さくなる。なお、本
発明において、上記無機質充填剤の真円度とは、測定対
象となる無機質充填剤から一部を抽出し上記方法にて測
定して得られる値であり、通常、平均の真円度をいう。
The roundness is calculated as follows. That is, as shown in FIG. 1A, when the actual area of a projected image 1 of an object whose roundness is to be measured is α and the length of the periphery of the projected image 1 is PM, As shown in FIG. 1 (b), it is assumed that a projection image 2 is a perfect circle having the same circumference as the projection image 1 described above. Then, the area α ′ of the projection image 2 is calculated. As a result, the ratio of the actual area α of the projection image 1 to the area α ′ of the projection image 2 (α /
α ′) indicates the roundness, and this value (α / α ′) is calculated by the following equation (A). Therefore, the roundness is 1.
As is clear from this definition, 0 can be said to be a perfect circle. Then, the more irregularities are on the outer periphery of the object, the smaller the roundness becomes sequentially smaller than 1.0. In the present invention, the roundness of the inorganic filler is a value obtained by extracting a part of the inorganic filler to be measured and measuring by the above method, and is usually an average roundness. Say.

【0036】[0036]

【数1】 (Equation 1)

【0037】このような粒度分布を有する無機質充填剤
(C成分)の配合量は、エポキシ樹脂組成物全体の75
重量%以上であることが好ましく、より好ましくは80
〜91重量%の範囲である。すなわち、75重量%未満
のように少なすぎると、耐半田特性や、片面モールドタ
イプの半導体装置においては反りレベルでの特性が劣る
傾向がみられるからである。
The amount of the inorganic filler (component C) having such a particle size distribution is 75% of the total amount of the epoxy resin composition.
% Or more, more preferably 80% by weight or more.
9191% by weight. That is, if the amount is too small, such as less than 75% by weight, there is a tendency that the soldering resistance characteristics and the characteristics at the warpage level in a single-sided mold type semiconductor device tend to be inferior.

【0038】本発明では、上記A〜C成分に加えて、低
応力化の向上を図る目的から、ブタジエン系ゴム粒子を
用いることができる。上記ブタジエン系ゴム粒子は、通
常、メタクリル酸アルキル,アクリル酸アルキル,ブタ
ジエン,スチレン等の共重合反応によって得られるもの
が用いられる。具体的には、メタクリル酸メチル−ブタ
ジエン−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−アク
リル酸エチル−ブタジエン−スチレン共重合体等があげ
られる。そして、上記共重合体のなかでも、ブタジエン
の組成比率が70重量%以下、メタクリル酸メチルの組
成比率が15重量%以上のメタクリル酸メチル−ブタジ
エン−スチレン共重合体が好適に用いられる。そして、
上記ブタジエン系ゴム粒子としては、その平均粒径が
0.05〜40μmのものが好ましく用いられ、特に好
ましくは0.05〜10μmである。
In the present invention, butadiene rubber particles can be used in addition to the above components A to C for the purpose of improving the stress reduction. As the above-mentioned butadiene rubber particles, those obtained by a copolymerization reaction of alkyl methacrylate, alkyl acrylate, butadiene, styrene and the like are usually used. Specific examples include a methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer and a methyl methacrylate-ethyl acrylate-butadiene-styrene copolymer. Among the above copolymers, a methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer having a butadiene composition ratio of 70% by weight or less and a methyl methacrylate composition ratio of 15% by weight or more is suitably used. And
As the above-mentioned butadiene rubber particles, those having an average particle diameter of 0.05 to 40 μm are preferably used, and particularly preferably 0.05 to 10 μm.

【0039】上記ブタジエン系ゴム粒子の配合量は、エ
ポキシ樹脂組成物全体の0.1〜4.0重量%の割合に
設定することが好ましく、より好ましくは0.1〜2重
量%である。すなわち、0.1重量%未満ではエポキシ
樹脂組成物の充分な低応力化効果が得られず、4.0重
量%を超えると流動性の低下がみられるようになるから
である。
The amount of the butadiene-based rubber particles is preferably set at 0.1 to 4.0% by weight, more preferably 0.1 to 2% by weight, based on the entire epoxy resin composition. That is, if the amount is less than 0.1% by weight, a sufficient effect of lowering the stress of the epoxy resin composition cannot be obtained, and if the amount exceeds 4.0% by weight, a decrease in fluidity is observed.

【0040】さらに、上記各成分に加えて、シリコーン
化合物を用いてもよい。このように、上記シリコーン化
合物を用いることにより優れた低応力性と接着性を得る
ことができる。上記シリコーン化合物としては、少なく
とも2個の官能基を有するものが好ましく、例えば、下
記の一般式(6)で表されるシリコーン化合物、下記の
一般式(8)で表されるシリコーン化合物等があげられ
る。これらは単独でもしくは併せて用いられる。
Further, in addition to the above components, a silicone compound may be used. As described above, by using the above-mentioned silicone compound, excellent low stress property and adhesiveness can be obtained. As the above-mentioned silicone compound, those having at least two functional groups are preferable, and examples thereof include a silicone compound represented by the following general formula (6) and a silicone compound represented by the following general formula (8). Can be These are used alone or in combination.

【0041】[0041]

【化14】 Embedded image

【0042】[0042]

【化15】 Embedded image

【0043】上記一般式(6)で表されるシリコーン化
合物としては、重量平均分子量5000〜50000の
範囲のものが用いられる。そして、p,m,nの繰り返
し単位は、ブロック,ランダム,交互等の態様のいずれ
であってもよい。
As the silicone compound represented by the general formula (6), those having a weight average molecular weight in the range of 5,000 to 50,000 are used. The repeating unit of p, m, and n may be any of block, random, and alternate modes.

【0044】上記式(6)において、Rは一価の炭化水
素基であり、例えばメチル基,エチル基,プロピル基,
ブチル基,ビニル基,フェニル基,ベンジル基であり、
それぞれ異なっていても同一であってもよい。また、上
記Dは、エポキシ基を含有する一価の有機基であり、例
えば下記の一般式(D1)または一般式(D2)で表さ
れるものである。
In the above formula (6), R is a monovalent hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group,
Butyl, vinyl, phenyl and benzyl groups,
Each may be different or the same. D is a monovalent organic group containing an epoxy group, and is represented by, for example, the following general formula (D1) or (D2).

【0045】[0045]

【化16】 Embedded image

【0046】[0046]

【化17】 Embedded image

【0047】上記一般式(D1)および一般式(D2)
において、R3 およびR4 は、二価の有機残基であり、
このようなものとしては、メチレン基,エチレン基,フ
ェニレン基,−CH2 CH2 CH2 −,−CH2 OCH
2 CH2 CH2 −,−CH2 CH2 OCH2 CH2 −,
−CH2 OCH2 CH2 OCH2 CH2 −,等があげら
れる。
The above general formula (D1) and general formula (D2)
Wherein R 3 and R 4 are divalent organic residues,
These include a methylene group, an ethylene group, a phenylene group, -CH 2 CH 2 CH 2 - , - CH 2 OCH
2 CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 —,
—CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 —, and the like.

【0048】そして、上記式(6)において、Gは、上
記一般式(7)で表されるものである。この式(7)に
おいて、R1 は二価の有機残基であり、炭素数が1〜5
のアルキレン基等があげられる。また、R2 は、−Hま
たは一価の有機基であり、例えばアルキル基,シクロア
ルキル基,アリール基,アシル基,アラルキル基,アル
バミル基があげられる。そして、上記aは0または1で
あり、bおよびcは0〜50の整数、好ましくは10〜
50の整数である。ただし、bおよびcは、b+c=1
〜100の条件を満たすものである。
In the above formula (6), G is represented by the above general formula (7). In the formula (7), R 1 is a divalent organic residue and has 1 to 5 carbon atoms.
And the like. R 2 is —H or a monovalent organic group, and examples thereof include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an acyl group, an aralkyl group, and an albamil group. A is 0 or 1; b and c are integers of 0 to 50, preferably 10 to 10;
It is an integer of 50. Here, b and c are b + c = 1
It satisfies the condition of ~ 100.

【0049】このような式(6)で表されるシリコーン
化合物は、例えば水あるいはトルエン等の有機溶媒中で
オルガノハイドロジェンポリシロキサンにアリルグリシ
ジルエーテルとポリオキシアルキレンアリルエーテルを
白金触媒の存在下で付加反応させることにより製造する
ことができる。
The silicone compound represented by the formula (6) can be prepared by adding allyl glycidyl ether and polyoxyalkylene allyl ether to an organohydrogenpolysiloxane in the presence of a platinum catalyst in an organic solvent such as water or toluene. It can be produced by an addition reaction.

【0050】また、上記式(8)中のXは、アミノ基を
有する一価の有機基であるが、より好ましくはアミノ基
を有する炭素数1〜8のアルキル基である。また,R
は、例えば、メチル基,エチル基等である。そして、上
記一般式(8)で表されるシリコーン化合物を用いる場
合、通常、繰り返し数nが0〜40の整数の末端アミノ
プロピル基変性ジメチルシロキサンが用いられる。好ま
しくは繰り返し数nが0〜20のものが用いられる。そ
して、特に好ましくは下記の構造式(8a)で表される
両末端アミノプロピル基変性ジメチルシロキサンがあげ
られる。
X in the above formula (8) is a monovalent organic group having an amino group, and is more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms having an amino group. Also, R
Is, for example, a methyl group, an ethyl group or the like. When the silicone compound represented by the general formula (8) is used, usually, a terminal aminopropyl group-modified dimethylsiloxane having a repeating number n of an integer of 0 to 40 is used. Preferably, those having a repetition number n of 0 to 20 are used. Particularly preferred is a dimethylsiloxane modified with aminopropyl groups at both terminals represented by the following structural formula (8a).

【0051】[0051]

【化18】 Embedded image

【0052】上記シリコーン化合物の配合量は、エポキ
シ樹脂組成物全体の0.05〜10重量%の割合に設定
することが好ましく、より好ましくは0.1〜5重量%
である。すなわち、上記シリコーン化合物の配合量が
0.05重量%未満のように少なすぎると、半導体装置
の低応力性、接着性の充分な向上効果がみられず、また
10重量%を超え多すぎるとエポキシ樹脂組成物の成形
性が低下する傾向がみられるからである。
The amount of the silicone compound is preferably set at 0.05 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight, based on the whole epoxy resin composition.
It is. That is, if the amount of the silicone compound is too small, such as less than 0.05% by weight, the effect of improving the low stress and adhesiveness of the semiconductor device is not sufficiently obtained, and if the amount exceeds 10% by weight, the amount is too large. This is because the moldability of the epoxy resin composition tends to decrease.

【0053】なお、本発明に用いられるエポキシ樹脂組
成物には、上記A〜C成分およびブタジエン系ゴム粒
子、シリコーン化合物以外に必要に応じて硬化促進剤、
ノボラック型ブロム化エポキシ樹脂等のハロゲン系の難
燃剤や三酸化アンチモン等の難燃助剤、カーボンブラッ
ク等の顔料、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン等のシランカップリング剤等他の添加剤が適宜に用
いられる。
The epoxy resin composition used in the present invention contains, if necessary, a curing accelerator in addition to the above-mentioned components A to C, butadiene rubber particles, and a silicone compound.
Other additives such as halogen-based flame retardants such as novolac brominated epoxy resins, flame retardant aids such as antimony trioxide, pigments such as carbon black, and silane coupling agents such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane. Is appropriately used.

【0054】上記硬化促進剤としては、アミン型,リン
型等のものがあげられる。アミン型としては、2−メチ
ルイミダゾール等のイミダゾール類、トリエタノールア
ミン,ジアザビシクロウンデセン等の三級アミン類等が
あげられる。また、リン型としては、トリフェニルホス
フィン等があげられる。これらは単独でもしくは併せて
用いられる。そして、この硬化促進剤の配合割合は、エ
ポキシ樹脂組成物全体の0.1〜1.0重量%の割合に
設定することが好ましい。さらに、エポキシ樹脂組成物
の流動性を考慮すると好ましくは0.15〜0.35重
量%である。
Examples of the curing accelerator include amine type and phosphorus type. Examples of the amine type include imidazoles such as 2-methylimidazole, and tertiary amines such as triethanolamine and diazabicycloundecene. Examples of the phosphorus type include triphenylphosphine and the like. These are used alone or in combination. And, the compounding ratio of this curing accelerator is preferably set to a ratio of 0.1 to 1.0% by weight of the whole epoxy resin composition. Further, considering the fluidity of the epoxy resin composition, it is preferably 0.15 to 0.35% by weight.

【0055】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、例えばつぎのようにして製造することができる。す
なわち、上記A〜C成分および必要に応じてブタジエン
系ゴム粒子やシリコーン化合物、ならびに他の添加剤を
配合し混合した後、ミキシングロール機等の混練機にか
け加熱状態で溶融混合し、これを室温に冷却した後、公
知の手段によって粉砕し、必要に応じて打錠するという
一連の工程により製造することができる。
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention can be produced, for example, as follows. That is, after the above components A to C and, if necessary, butadiene-based rubber particles and a silicone compound, and other additives, are blended and mixed, the mixture is melted and mixed in a kneading machine such as a mixing roll machine in a heated state. And then pulverized by a known means and, if necessary, tableted.

【0056】このようなエポキシ樹脂組成物を用いての
半導体素子の封止は、特に制限するものではなく、通常
のトランスファー成形等の公知のモールド方法により行
うことができる。
The encapsulation of a semiconductor element using such an epoxy resin composition is not particularly limited, and can be performed by a known molding method such as ordinary transfer molding.

【0057】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
Next, examples will be described together with comparative examples.

【0058】下記に示す各成分を準備した。Each component shown below was prepared.

【0059】〔エポキシ樹脂a〕ビフェニル型エポキシ
樹脂(エポキシ当量192、融点107℃)
[Epoxy resin a] Biphenyl type epoxy resin (epoxy equivalent 192, melting point 107 ° C.)

【0060】〔エポキシ樹脂b〕o−クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂(エポキシ当量195、軟化点80
℃)
[Epoxy resin b] o-cresol novolak type epoxy resin (epoxy equivalent 195, softening point 80
℃)

【0061】〔エポキシ樹脂c〕ノボラック型ブロム化
エポキシ樹脂(エポキシ当量275、軟化点84℃)
[Epoxy resin c] Novolak type brominated epoxy resin (epoxy equivalent: 275, softening point: 84 ° C.)

【0062】〔フェノール樹脂a〕前記一般式(1)に
おいて、R1 がメチル基、R2 およびR3 が水素原子で
あるフェノールノボラック樹脂であり、n=1のフェノ
ール樹脂成分の含有量が70重量%であるフェノール樹
脂(水酸基当量106、軟化点62℃)
[Phenol Resin a] In the formula (1), R 1 is a phenol novolak resin in which R 1 is a methyl group and R 2 and R 3 are hydrogen atoms. Phenol resin in weight% (hydroxyl equivalent 106, softening point 62 ° C)

【0063】〔フェノール樹脂b〕前記一般式(1)に
おいて、R1 、R2 、R3 が水素原子であるフェノール
ノボラック樹脂であり、n=1のフェノール樹脂成分の
含有量が15重量%であるフェノール樹脂(水酸基当量
106、軟化点83℃)
[Phenol resin b] In the above formula (1), R 1 , R 2 and R 3 are phenol novolak resins in which hydrogen atoms are present, and the content of the phenol resin component with n = 1 is 15% by weight. A certain phenolic resin (hydroxyl equivalent 106, softening point 83 ° C)

【0064】〔フェノール樹脂c〕前記一般式(4)で
表されるフェノール樹脂(水酸基当量167、軟化点8
9℃)
[Phenol resin c] A phenol resin represented by the above formula (4) (having a hydroxyl equivalent of 167 and a softening point of 8
9 ℃)

【0065】〔フェノール樹脂d〕前記一般式(3)で
表されるフェノール樹脂(水酸基当量157、軟化点7
6℃)
[Phenol resin d] A phenol resin represented by the above general formula (3) (hydroxyl equivalent 157, softening point 7
6 ℃)

【0066】〔フェノール樹脂e〕前記一般式(2)で
表されるフェノール樹脂(水酸基当量170、軟化点8
3℃)
[Phenol resin e] A phenol resin represented by the general formula (2) (having a hydroxyl equivalent of 170 and a softening point of 8
3 ℃)

【0067】〔フェノール樹脂f〕前記一般式(5)で
表されるフェノール樹脂(水酸基当量100、軟化点1
03℃)
[Phenol resin f] A phenol resin represented by the general formula (5) (having a hydroxyl equivalent of 100 and a softening point of 1)
03 ° C)

【0068】〔無機質充填剤a〜d〕下記の表1に示す
各種シリカ粉末を準備した。
[Inorganic fillers ad] Various silica powders shown in Table 1 below were prepared.

【0069】[0069]

【表1】 [Table 1]

【0070】〔シリコーン化合物a〕下記の式(x)で
表されるシリコーン化合物
[Silicone compound a] A silicone compound represented by the following formula (x)

【0071】[0071]

【化19】 Embedded image

【0072】〔シリコーン化合物b〕下記の式(y)で
表されるシリコーン化合物
[Silicone compound b] A silicone compound represented by the following formula (y)

【0073】[0073]

【化20】 Embedded image

【0074】〔ブタジエン系ゴム粒子〕平均粒径0.2
μmのメチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共
重合体ゴム粒子
[Butadiene rubber particles] Average particle size 0.2
μm methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer rubber particles

【0075】〔カップリング剤〕β−(3,4−エポキ
シシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン
[Coupling agent] β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane

【0076】〔硬化促進剤〕トリフェニルホスフィン[Curing accelerator] Triphenylphosphine

【0077】[0077]

【実施例1〜11、比較例1〜3】下記の表2〜表4に
示す各原料を、同表に示す割合で配合し、80〜120
℃に加熱したロール混練機(5分間)にかけて溶融混練
した。つぎに、この溶融物を冷却した後粉砕し、さらに
タブレット状に打錠することにより半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物を得た。
Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3 Each of the raw materials shown in Tables 2 to 4 below was blended in the proportions shown in the same table, and 80 to 120
The mixture was melted and kneaded in a roll kneader (5 minutes) heated to ℃. Next, the melt was cooled, pulverized, and further tableted to obtain an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.

【0078】[0078]

【表2】 [Table 2]

【0079】[0079]

【表3】 [Table 3]

【0080】[0080]

【表4】 [Table 4]

【0081】このようにして得られた実施例および比較
例のエポキシ樹脂組成物を用い、下記の方法に従ってス
パイラルフロー値、ゲルタイムおよびフローテスター粘
度を、さらに成形性、耐半田性を測定・評価した。その
結果を後記の表5〜表7に併せて示す。
Using the epoxy resin compositions of Examples and Comparative Examples thus obtained, the spiral flow value, gel time and flow tester viscosity, and the moldability and solder resistance were measured and evaluated according to the following methods. . The results are shown in Tables 5 to 7 below.

【0082】〔スパイラルフロー値〕スパイラルフロー
測定用金型を用い、175±5℃にてEMMI 1−6
6に準じて測定した。
[Spiral flow value] EMMI 1-6 at 175 ± 5 ° C using a spiral flow measurement mold.
6 was measured.

【0083】〔ゲルタイム〕規定温度(175℃)の熱
平板上に試料(200〜500mg)を載せ、攪拌しな
がら熱板上に薄く引き伸ばし、試料が熱板上に溶融した
点から硬化するまでの時間を読み取りゲル化時間とし
た。
[Gel Time] A sample (200 to 500 mg) was placed on a hot plate at a specified temperature (175 ° C.) and stretched thinly on a hot plate with stirring. The time was read as the gel time.

【0084】〔フローテスター粘度〕上記各エポキシ樹
脂組成物を2g精秤し、タブレット状に成形した。そし
て、これを高化式フローテスターのポット内に入れ、1
0kgの荷重をかけて測定した。溶融したエポキシ樹脂
組成物がダイスの穴(直径1.0mm×10mm)を通
過して押し出されるときのピストンの移動速度からサン
プルの溶融粘度を求めた。
[Flow tester viscosity] 2 g of each of the above epoxy resin compositions was precisely weighed and molded into a tablet. Then, put this in the pot of the Koka type flow tester,
The measurement was performed with a load of 0 kg. The melt viscosity of the sample was determined from the moving speed of the piston when the molten epoxy resin composition was extruded through a die hole (diameter 1.0 mm × 10 mm).

【0085】〔成形性〕 金線流れ 上記実施例および比較例で得られたエポキシ樹脂組成物
を用い、半導体素子をトランスファー成形(条件:17
5℃×90秒)し、175℃×5時間で後硬化すること
により半導体装置を得た。この半導体装置は、LQFP
(サイズ:20×20×厚み1.4mm)であり、銅製
のリードフレームで、ダイパッドサイズは8×8mm、
チップサイズは7.5×7.5mmである。
[Moldability] Gold wire flow Using the epoxy resin compositions obtained in the above Examples and Comparative Examples, transfer molding of semiconductor elements was performed (conditions: 17).
(5 ° C. × 90 seconds) and post-curing at 175 ° C. × 5 hours to obtain a semiconductor device. This semiconductor device is an LQFP
(Size: 20 × 20 × 1.4 mm thick), copper lead frame, die pad size is 8 × 8 mm,
The chip size is 7.5 × 7.5 mm.

【0086】すなわち、上記半導体装置の作製時におい
て、図2に示すように、上記で用いた8mm角のダイパ
ッド10を有するLQFPのパッケージフレームに金線
ワイヤー14を張り、これを用い上記エポキシ樹脂組成
物により樹脂封止してパッケージを作製した。図2にお
いて、15は半導体チップ、16はリードピンである。
そして、作製したパッケージを軟X線解析装置を用い
て、金線流れ量を測定した。測定は、各パッケージから
10本ずつ金線を選定して測定し、図3に示すように、
正面方向からの金線ワイヤー14の流れ量を測定した。
そして、金線ワイヤー14の流れ量の最大部分となる値
をそのパッケージの金線流れ量の値(dmm)とし、金
線流れ率〔(d/L)×100〕を算出した。なお、L
は金線ワイヤー14間の距離(mm)を示す。各エポキ
シ樹脂組成物について5個のパッケージを測定し、その
平均値を金線流れの発生量とした。
That is, at the time of manufacturing the above-mentioned semiconductor device, as shown in FIG. 2, a gold wire 14 is attached to the LQFP package frame having the die pad 10 of 8 mm square used above, and the epoxy resin composition is A package was produced by resin sealing with a material. In FIG. 2, 15 is a semiconductor chip, and 16 is a lead pin.
Then, using the soft X-ray analyzer, the produced package was measured for the amount of flowing gold wire. The measurement was performed by selecting 10 gold wires from each package and measuring them, as shown in FIG.
The flow amount of the gold wire 14 from the front direction was measured.
The value of the maximum amount of the flow of the gold wire 14 was defined as the value of the flow of the gold wire (dmm) of the package, and the flow rate of the gold wire [(d / L) × 100] was calculated. Note that L
Indicates the distance (mm) between the gold wires 14. Five packages were measured for each epoxy resin composition, and the average value was defined as the amount of gold wire flow.

【0087】ダイシフト 上記金線流れと同様の条件にて半導体装置を作製した。
すなわち、図4に示す形状の、半導体チップ15が搭載
された8mm角のダイパッド10を有するLQFPのパ
ッケージ11を成形し、このパッケージ11を切断(一
点鎖線で切断面を示す)して、その切断面を観察し、ダ
イパッドの設計値との差によりダイパッドの変形量を測
定した。すなわち、図5(a)に示すように、ダイパッ
ドシフトが発生した状態のパッケージについて、ダイパ
ッド10の四隅の下の樹脂層の厚み(厚みaμm)を測
定した。一方、図5(b)に示すように、ダイパッドシ
フトが発生してない正常な状態のパッケージにおいて、
ダイパッド10の四隅の下の樹脂層の厚み(厚みbμ
m)を測定した。このような測定をダイパッド10の四
隅全てで行い、これら測定値と上記正常品との差(a−
b)を絶対値で求め、これを平均値で示した。
Die Shift A semiconductor device was manufactured under the same conditions as the flow of the gold wire.
That is, an LQFP package 11 having an 8 mm square die pad 10 having a semiconductor chip 15 mounted thereon and having the shape shown in FIG. 4 is formed, and this package 11 is cut (indicated by a dashed line). The surface was observed, and the amount of deformation of the die pad was measured based on the difference from the design value of the die pad. That is, as shown in FIG. 5A, the thickness (thickness a μm) of the resin layer under the four corners of the die pad 10 was measured for the package in which the die pad shift occurred. On the other hand, as shown in FIG. 5B, in a package in a normal state where no die pad shift occurs,
The thickness (thickness bμ) of the resin layer below the four corners of the die pad 10
m) was measured. Such a measurement is performed at all four corners of the die pad 10, and the difference between these measured values and the normal product (a-
b) was obtained as an absolute value, and this was shown as an average value.

【0088】エアーベントバリの長さ 上記半導体装置の製造において、得られるパッケージの
各コーナー部に対してそれぞれ溝深さ25μmのスリッ
トを備えた各金型を用い、上記と同様の条件にてパッケ
ージを成形した。その際の溝に流れ込んだエポキシ樹脂
組成物の流動長さを測定しエアーベント長さ(エアーベ
ントバリの長さ)とした。
Length of Air Vent Burr In the manufacture of the semiconductor device, each mold having a slit having a groove depth of 25 μm at each corner of the obtained package is used, and the package is manufactured under the same conditions as above. Was molded. At this time, the flow length of the epoxy resin composition flowing into the groove was measured and defined as the air vent length (the length of the air vent burr).

【0089】〔耐半田性〕上記半導体装置を用い、下記
の条件(a),(b)にて吸湿させた後、赤外線リフロ
ー(条件:240℃×10秒間)の評価試験(耐半田
性)を行った。そして、クラックが発生した個数(20
個中)を測定した。 (a)85℃/60%RH×168時間 (b)85℃/85%RH×168時間
[Solder Resistance] Using the above semiconductor device, after absorbing moisture under the following conditions (a) and (b), an evaluation test (solder resistance) of infrared reflow (condition: 240 ° C. × 10 seconds) Was done. Then, the number of cracks (20
Was measured. (A) 85 ° C./60% RH × 168 hours (b) 85 ° C./85% RH × 168 hours

【0090】[0090]

【表5】 [Table 5]

【0091】[0091]

【表6】 [Table 6]

【0092】[0092]

【表7】 [Table 7]

【0093】上記表5〜表7から、実施例品は、スパイ
ラルフロー、ゲルタイムおよびフローテスター粘度の各
値から良好な流動性を備えていることがわかる。しか
も、成形性評価試験および耐半田性試験においても優れ
た評価結果が得られ、信頼性の高い半導体装置が得られ
たことがわかる。
From Tables 5 to 7, it can be seen that the products of Examples have good fluidity from the values of spiral flow, gel time and flow tester viscosity. In addition, excellent evaluation results were obtained in the moldability evaluation test and the soldering resistance test, and it can be seen that a highly reliable semiconductor device was obtained.

【0094】これに対して、比較例品では、フローテス
ター粘度が高く、成形性評価試験および耐半田性試験に
おいても実施例品に比べて試験結果が悪く、信頼性に劣
る半導体装置が得られたことがわかる。
On the other hand, in the comparative example, the flow tester viscosity was high, and in the moldability evaluation test and the soldering resistance test, the test results were inferior to those of the example, and a semiconductor device having poor reliability was obtained. You can see that

【0095】[0095]

【発明の効果】以上のように、本発明は、硬化剤成分と
して特定のフェノール樹脂(B成分)を用いるととも
に、前記のような特定の粒度分布を有する無機質充填剤
(C成分)を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物
である。このため、上記無機質充填剤が高充填であった
としても、良好な流動性を有するとともに、これを封止
材料として用いた場合、耐半田性等の信頼性にも優れた
半導体装置を得ることができる。
As described above, the present invention uses a specific phenolic resin (component B) as a curing agent component and contains an inorganic filler (component C) having the specific particle size distribution as described above. It is an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation. For this reason, even if the above-mentioned inorganic filler is highly filled, while having good fluidity, and using this as a sealing material, it is possible to obtain a semiconductor device having excellent reliability such as solder resistance. Can be.

【0096】そして、上記フェノール樹脂(B成分)以
外に、前記一般式(2),式(3),式(4)および式
(5)で表されるフェノール樹脂からなる群から選ばれ
た少なくとも一つのフェノール樹脂を含有するととも
に、前記一般式(1)における繰り返し数n=1となる
フェノール樹脂の占める割合がフェノール樹脂成分全体
中の特定の割合である場合は、良好な流動性を備え、耐
半田性評価試験においても優れた評価結果が得られ、よ
り信頼性の高い半導体装置が得られる。
In addition to the phenolic resin (component B), at least one selected from the group consisting of the phenolic resins represented by the general formulas (2), (3), (4) and (5) is used. When it contains one phenolic resin and the proportion of the phenolic resin having the number of repetitions n = 1 in the general formula (1) is a specific proportion in the whole phenolic resin component, it has good fluidity, Excellent evaluation results are also obtained in the soldering resistance evaluation test, and a more reliable semiconductor device is obtained.

【0097】また、上記各成分とともにブタジエン系ゴ
ム粒子を用いた場合、より一優れた低応力性が得られ、
例えば、温度サイクル性試験においても良好な結果が得
られるようになる。
When butadiene rubber particles are used together with the above components, more excellent low stress properties can be obtained.
For example, good results can be obtained in a temperature cycle test.

【0098】また、少なくとも2個の官能基を有するシ
リコーン化合物、例えば、前記一般式(6)で表される
シリコーン化合物や、前記一般式(8)で表されるシリ
コーン化合物を用いた場合、より一層優れた低応力性が
得られ高い信頼性を得ることができる。
Further, when a silicone compound having at least two functional groups, for example, a silicone compound represented by the general formula (6) or a silicone compound represented by the general formula (8) is used, More excellent low stress properties can be obtained, and high reliability can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)および(b)は無機質充填剤の真円度の
測定方法を示す説明図である。
FIGS. 1A and 1B are explanatory diagrams showing a method for measuring the roundness of an inorganic filler.

【図2】金線流れ量を測定するために用いるパッケージ
を示す正面図である。
FIG. 2 is a front view showing a package used for measuring a gold wire flow amount.

【図3】金線流れ量の測定方法を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method of measuring a gold wire flow rate.

【図4】ダイシフト量を測定するために用いるパッケー
ジを示す正面図である。
FIG. 4 is a front view showing a package used for measuring a die shift amount.

【図5】ダイシフトの測定方法を示す説明図であり、
(a)はダイシフトが発生した状態を示す断面図であ
り、(b)は正常な状態を示す断面図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a method of measuring a die shift;
(A) is a sectional view showing a state where a die shift has occurred, and (b) is a sectional view showing a normal state.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 83/04 C08L 83/04 H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31 Fターム(参考) 4J002 AC02Y CC03X CC04X CD04W CD05W CD06W CP03Z CP09Z DJ016 DJ017 DJ018 FD016 FD017 FD018 GQ00 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EB03 EB09 EB12 EB19 EC03 EC04 EC05 EC20 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 83/04 C08L 83/04 H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31 F-term (Reference) 4J002 AC02Y CC03X CC04X CD04W CD05W CD06W CP03Z CP09Z DJ016 DJ017 DJ018 FD016 FD017 FD018 GQ00 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EB03 EB09 EB12 EB19 EC03 EC04 EC05 EC20

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の(A)〜(C)成分を含有する半
導体封止用エポキシ樹脂組成物。 (A)エポキシ樹脂。 (B)下記の一般式(1)において繰り返し数n=1と
なるフェノール樹脂が、一般式(1)で表されるフェノ
ール樹脂全体の50重量%以上を占める一般式(1)で
表されるフェノール樹脂。 【化1】 (C)下記の平均粒径(x),(y),(z)を有する
3種類の無機質充填剤の混合物であって、上記平均粒径
(x)を有する無機質充填剤が混合物全体の50〜92
重量%、上記平均粒径(y)を有する無機質充填剤が混
合物全体の5〜40重量%、上記平均粒径(z)を有す
る無機質充填剤が混合物全体の3〜15重量%に設定さ
れている。 (x)平均粒径20〜60μm。 (y)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
のうちから選択使用した無機質充填剤の平均粒径をαと
した場合、0.1α≦平均粒径(μm)≦0.2αで表
される平均粒径。 (z)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
のうちから選択使用した無機質充填剤の平均粒径をαと
した場合、0.01α≦平均粒径(μm)<0.1αで
表される平均粒径。
1. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation comprising the following components (A) to (C): (A) Epoxy resin. (B) A phenol resin having a repeating number n = 1 in the following general formula (1) is represented by the general formula (1) occupying 50% by weight or more of the whole phenol resin represented by the general formula (1). Phenolic resin. Embedded image (C) A mixture of three kinds of inorganic fillers having the following average particle diameters (x), (y) and (z), wherein the inorganic filler having the above average particle diameter (x) is 50% of the entire mixture. ~ 92
% By weight, the inorganic filler having the above average particle size (y) is set to 5 to 40% by weight of the whole mixture, and the inorganic filler having the above average particle size (z) is set to 3 to 15% by weight of the whole mixture. I have. (X) Average particle size of 20 to 60 μm. (Y) When α is the average particle size of the inorganic filler selected and used from those having an average particle size of 20 to 60 μm which is the above (x), 0.1α ≦ average particle size (μm) ≦ 0.2α. Average particle size expressed. (Z) When α is the average particle size of the inorganic filler selected and used from those having an average particle size of 20 to 60 μm as described in (x) above, 0.01α ≦ average particle size (μm) <0.1α. Average particle size expressed.
【請求項2】 上記(B)成分であるフェノール樹脂以
外に、下記の一般式(2),式(3),式(4)および
式(5)で表されるフェノール樹脂からなる群から選ば
れた少なくとも一つのフェノール樹脂を含有するととも
に、一般式(1)における繰り返し数n=1となるフェ
ノール樹脂の占める割合がフェノール樹脂成分全体中の
少なくとも20重量%である請求項1記載の半導体封止
用エポキシ樹脂組成物。 【化2】 【化3】 【化4】 【化5】
2. In addition to the phenol resin as the component (B), the phenol resin is selected from the group consisting of phenol resins represented by the following general formulas (2), (3), (4) and (5). 2. The semiconductor encapsulation according to claim 1, which comprises at least one phenolic resin and the proportion of the phenolic resin having the number of repetitions n = 1 in the general formula (1) is at least 20% by weight of the whole phenolic resin component. An epoxy resin composition for stopping. Embedded image Embedded image Embedded image Embedded image
【請求項3】 上記(A)〜(C)成分とともに、ブタ
ジエン系ゴム粒子を含有する請求項1または2記載の半
導体封止用エポキシ樹脂組成物。
3. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, comprising butadiene rubber particles together with the components (A) to (C).
【請求項4】 上記(A)〜(C)成分とともに、少な
くとも2個の官能基を有するシリコーン化合物を含有す
る請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物。
4. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, further comprising a silicone compound having at least two functional groups, together with the components (A) to (C). .
【請求項5】 上記シリコーン化合物が、下記の一般式
(6)で表されるものである請求項4に記載の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物。 【化6】
5. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 4, wherein the silicone compound is represented by the following general formula (6). Embedded image
【請求項6】 上記シリコーン化合物が、下記の一般式
(8)で表されるものである請求項4に記載の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物。 【化7】
6. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 4, wherein the silicone compound is represented by the following general formula (8). Embedded image
【請求項7】 上記(C)成分である無機質充填剤の含
有割合が、半導体封止用エポキシ樹脂組成物全体中の7
5重量%以上である請求項1〜6のいずれか一項に記載
の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
7. The content ratio of the inorganic filler as the component (C) is 7% in the whole epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 1 to 6, which is at least 5% by weight.
【請求項8】 上記(C)成分である無機質充填剤全体
中の80重量%以上が真円度0.8以上の溶融シリカ粉
末である請求項1〜7のいずれか一項に記載の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物。
8. The semiconductor according to claim 1, wherein 80% by weight or more of the entire inorganic filler as the component (C) is a fused silica powder having a roundness of 0.8 or more. Epoxy resin composition for sealing.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれか一項に記載の半
導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封
止してなる半導体装置。
9. A semiconductor device comprising a semiconductor element encapsulated with the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1.
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