JP2000265041A - Epoxy resin composition and semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin composition and semiconductor device

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JP2000265041A
JP2000265041A JP11070830A JP7083099A JP2000265041A JP 2000265041 A JP2000265041 A JP 2000265041A JP 11070830 A JP11070830 A JP 11070830A JP 7083099 A JP7083099 A JP 7083099A JP 2000265041 A JP2000265041 A JP 2000265041A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
resin
crystalline
weight
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JP11070830A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsu Suzuki
達 鈴木
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor sealing epoxy resin composition having an excellent moldability and solder resistance. SOLUTION: In a resin composition essentially comprising (A) a crystalline epoxy resin, (B) a phenol resin of the formula (wherein n is an average and is 0 or a positive number no larger than 8), (C) an inorganic filler and (D) an accelerator, the degree of crystallinity of the crystalline epoxy resin is 0 to 70%.

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、耐半田性に優れる
エポキシ樹脂組成物及び半導体装置に関するものであ
る。
The present invention relates to an epoxy resin composition having excellent solder resistance and a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体を機械的、化学的作用から保護す
るために、従来からエポキシ樹脂組成物が開発、生産さ
れてきた。この樹脂組成物に要求される項目は、半導体
の種類、封止されるパッケージの種類、使用される環境
等によって変化しつつあるが、最近ではパッケージを実
装する際にクラックが生じるという問題がある。これは
実装時の半田浴に直接浸漬される等、高温に曝されるた
め、樹脂組成物の硬化物が吸湿していた水分が膨張した
結果、クラックが生じるというものである。このため樹
脂組成物の硬化物には低吸湿、高強度であることが求め
られており、この要求に対し種々検討した結果、無機充
填材を多く含有させることや樹脂系を選択することで耐
半田性はかなり改善された。
2. Description of the Related Art Epoxy resin compositions have conventionally been developed and produced for protecting semiconductors from mechanical and chemical actions. Items required for this resin composition are changing depending on the type of semiconductor, the type of package to be sealed, the environment in which they are used, and the like, but there is a problem that cracks are generated when the package is mounted recently. . This is because the cured product of the resin composition is exposed to a high temperature such as being directly immersed in a solder bath at the time of mounting, and the moisture absorbed by the cured product of the resin composition expands, resulting in a crack. For this reason, the cured product of the resin composition is required to have low moisture absorption and high strength, and as a result of various studies on this requirement, it has been found that by including a large amount of an inorganic filler or selecting a resin system, the resin composition is resistant. Solderability was significantly improved.

【0003】低吸水、高強度の樹脂という点では、例え
ば特公平3−79370号公報に開示されているフェノ
ールアラルキル樹脂は非常に有効である。しかし、この
フェノールアラルキル樹脂をエポキシ樹脂の硬化剤とし
て用いた場合には、粘度が高いことにより流動性が低
く、これにより成形性に劣るという問題点がある。又よ
り一層の低吸水化のために、無機充填材の配合量を増加
する必要があるが、そのためには樹脂の低粘度化が必要
である。フェノールアラルキル樹脂を低分子化し低粘度
化しようとすると、これを用いた樹脂組成物の硬化性や
強度が低下して、成形性や耐半田性が低下するという欠
点があった。
[0003] In terms of low water absorption and high strength resin, for example, phenol aralkyl resin disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-79370 is very effective. However, when this phenol aralkyl resin is used as a curing agent for an epoxy resin, there is a problem that fluidity is low due to high viscosity, and thus moldability is poor. Further, in order to further reduce water absorption, it is necessary to increase the amount of the inorganic filler to be blended, but for that purpose, it is necessary to reduce the viscosity of the resin. When trying to reduce the molecular weight and viscosity of the phenol aralkyl resin, there is a disadvantage that the curability and strength of the resin composition using the same are reduced, and the moldability and solder resistance are reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のフェ
ノールアラルキル樹脂の欠点を改良した成形性、耐半田
性に優れた樹脂組成物及びこれを用いた半導体装置を提
供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to provide a resin composition having improved moldability and solder resistance, which has improved the above-mentioned drawbacks of the phenol aralkyl resin, and a semiconductor device using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、(A)結晶性
エポキシ樹脂、(B)一般式(1)で示されるフェノー
ル樹脂、(C)無機充填材、及び(D)硬化促進剤を必
須成分とする樹脂組成物において、該樹脂組成物中の結
晶性エポキシ樹脂の結晶化度が0〜70%であることを
特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物で、より好
ましくは結晶性エポキシ樹脂(A)が一般式(2)で示
されるビフェニル型エポキシ樹脂、又は一般式(3)で
示されるスチルベン型エポキシ樹脂である半導体封止用
エポキシ樹脂組成物、及びこれを用いて半導体素子を封
止してなる半導体装置である。
The present invention comprises (A) a crystalline epoxy resin, (B) a phenolic resin represented by the general formula (1), (C) an inorganic filler, and (D) a curing accelerator. In a resin composition as an essential component, a crystalline epoxy resin in the resin composition has a crystallinity of 0 to 70%, more preferably a crystalline epoxy resin composition. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation wherein the epoxy resin (A) is a biphenyl type epoxy resin represented by the general formula (2) or a stilbene type epoxy resin represented by the general formula (3), and a semiconductor element using the same Is a semiconductor device in which is sealed.

【化4】 (nは平均値で、0、又は8までの正数)Embedded image (N is an average value and a positive number up to 0 or 8)

【0008】[0008]

【化5】 (R1〜R4は水素原子、炭素数1〜6の炭化水素で、互
いに同一でも異なってもよい)
Embedded image (R 1 to R 4 are a hydrogen atom and a hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms, which may be the same or different from each other)

【0009】[0009]

【化6】 (R5〜R12は水素原子、炭素数1〜6の炭化水素で、
互いに同一でも異なってもよい)
Embedded image (R 5 to R 12 are a hydrogen atom, a hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms,
May be the same or different from each other)

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細を述べる。本
発明に用いる結晶性エポキシ樹脂としては、常温で固体
で取り扱い作業性に優れ、かつ成形時の溶融粘度が非常
に低いものが必要である。溶融粘度が低ければ 無機充
填材の配合量を多くすることにより樹脂組成物の硬化物
の吸水率の低減が可能となり、耐半田性が顕著に向上す
る。結晶性エポキシ樹脂としては、ハイドロキノンのグ
リシジルエーテル化物、ビスフェノールF型エポキシ樹
脂、一般式(2)で示されるビフェニル型エポキシ樹
脂、又は一般式(3)で示されるスチルベン型エポキシ
樹脂等が挙げられる。これらの内では、前記した一般式
(1)のフェノール樹脂と併用した場合の樹脂組成物
は、低吸水、高強度の特徴を有し、耐半田性に優れてい
ることから、一般式(2)で示されるビフェニル型エポ
キシ樹脂、又は一般式(3)で示されるスチルベン型エ
ポキシ樹脂が好ましい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. As the crystalline epoxy resin used in the present invention, a resin which is solid at room temperature, has excellent handling workability, and has a very low melt viscosity at the time of molding is required. If the melt viscosity is low, the water absorption of the cured product of the resin composition can be reduced by increasing the blending amount of the inorganic filler, and the solder resistance is significantly improved. Examples of the crystalline epoxy resin include a glycidyl etherified product of hydroquinone, a bisphenol F epoxy resin, a biphenyl epoxy resin represented by the general formula (2), and a stilbene epoxy resin represented by the general formula (3). Among these, the resin composition when used in combination with the phenolic resin of the above general formula (1) has characteristics of low water absorption and high strength, and is excellent in soldering resistance. ), Or a stilbene epoxy resin represented by the general formula (3).

【0011】一般式(2)のビフェニル型エポキシ樹脂
の内では、作業性、実用特性のバランスの取れた4,
4’−ジグリシジルビフェニル、あるいは3,3’,
5,5’−テトラメチル−4,4’−ジグリシジルビフ
ェニル及びこの両者の溶融混合物が好ましい。又、一般
式(3)のスチルベン型エポキシ樹脂の内では、作業
性、実用特性のバランスの取れた5−ターシャリブチル
−4,4’−グリシジル−2,3’,5’−トリメチル
スチルベン、あるいは4,4’−ジグリシジル−3,
3’,5,5’−テトラメチルスチルベン及びこの両者
の溶融混合物が好ましい。本発明の結晶性エポキシ樹脂
は、他のエポキシ樹脂と併用することができる。併用す
る場合、結晶性エポキシ樹脂は全エポキシ樹脂中の少な
くとも30重量%以上が好ましい。30重量%未満であ
れば、結晶性エポキシ樹脂の特徴である流動性が損なわ
れ、成形性が低下する。併用可能なエポキシ樹脂として
は特に限定はしないが、例えばジシクロペンタジエン変
性エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹
脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等が挙
げられる。
Among the biphenyl type epoxy resins represented by the general formula (2), 4,4 having a good balance between workability and practical characteristics.
4'-diglycidyl biphenyl, or 3,3 ',
5,5'-Tetramethyl-4,4'-diglycidylbiphenyl and a molten mixture of both are preferred. Further, among the stilbene type epoxy resins represented by the general formula (3), 5-tert-butyl-4,4′-glycidyl-2,3 ′, 5′-trimethylstilbene having a good balance of workability and practical properties, Or 4,4′-diglycidyl-3,
Preference is given to 3 ', 5,5'-tetramethylstilbene and a molten mixture of both. The crystalline epoxy resin of the present invention can be used in combination with another epoxy resin. When used in combination, the content of the crystalline epoxy resin is preferably at least 30% by weight or more of the total epoxy resin. If it is less than 30% by weight, the fluidity characteristic of the crystalline epoxy resin is impaired, and the moldability is reduced. The epoxy resin that can be used in combination is not particularly limited, and examples thereof include dicyclopentadiene-modified epoxy resin, triphenolmethane-type epoxy resin, and ortho-cresol novolak-type epoxy resin.

【0012】本発明で用いる一般式(1)で示されるフ
ェノール樹脂は、ナフトールとしてα、又はβ−ナフト
ールを含むナフトール型アラルキル樹脂で、低吸水、高
硬化性、高耐燃性という特徴を有している。一般式
(1)で示されるフェノール樹脂を前記したエポキシ樹
脂の硬化剤として用いることにより、低吸水、高強度、
かつ耐半田性に優れた樹脂組成物を得ることができる。
一般式(1)のフェノール樹脂の特性を損なわない範囲
で、他のフェノール樹脂と併用してもよい。一般式
(1)のフェノール樹脂は、低吸水性の点から少なくと
も全フェノール樹脂中少なくとも30重量%以上が好ま
しい。30%重量未満であれば、低吸水性といった利点
が失われ、耐半田性が低下するので好ましくない。併用
するフェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボ
ラック樹脂、オルソクレゾールノボラック樹脂、フェノ
ールアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノ
ール樹脂、リモネン変性フェノールノボラック樹脂等が
挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。本
発明に用いられる全エポキシ樹脂のエポキシ基と全フェ
ノール樹脂のフェノール性水酸基の当量比は、好ましく
は0.5〜2であり、特に0.7〜1.5がより好まし
い。0.5〜2の範囲を外れると、耐湿性、硬化性等が
低下するので好ましくない。
The phenolic resin represented by the general formula (1) used in the present invention is a naphthol type aralkyl resin containing α or β-naphthol as naphthol, and has characteristics of low water absorption, high curability and high flame resistance. ing. By using the phenol resin represented by the general formula (1) as a curing agent for the epoxy resin, low water absorption, high strength,
In addition, a resin composition having excellent solder resistance can be obtained.
It may be used in combination with another phenol resin as long as the properties of the phenol resin of the general formula (1) are not impaired. The content of the phenol resin of the general formula (1) is preferably at least 30% by weight or more in all phenol resins from the viewpoint of low water absorption. If it is less than 30% by weight, advantages such as low water absorption will be lost, and solder resistance will decrease, which is not preferable. Examples of the phenol resin used in combination include, for example, phenol novolak resin, orthocresol novolak resin, phenol aralkyl resin, dicyclopentadiene-modified phenol resin, limonene-modified phenol novolak resin, and the like, and these may be used alone or in combination. . The equivalent ratio of the epoxy group of all epoxy resins used in the present invention to the phenolic hydroxyl group of all phenolic resins is preferably 0.5 to 2, and more preferably 0.7 to 1.5. If the ratio is out of the range of 0.5 to 2, the moisture resistance, the curability and the like are undesirably reduced.

【0013】本発明者は、MDSCにより樹脂組成物中
の結晶性エポキシ樹脂の結晶化度を算出した結果、樹脂
組成物中の結晶化度が重要な影響を及ぼすことを見出し
た。即ち、本発明では樹脂組成物中の結晶性エポキシ樹
脂の結晶化度が、0〜70%であることが必要である。
結晶化度が70%を越えると硬化性や機械的強度が低下
し、成形性と耐半田性が低下する。生産された樹脂組成
物中の結晶性エポキシ樹脂の結晶化度が70%を越えて
いる場合は、充分に混練・分散がなされておらず、成形
性の低下、これを用いて封止された半導体装置は信頼性
の低下等の問題が生じるおそれがある。結晶性エポキシ
樹脂は、常温で結晶状態でありながら熱時は低粘度にな
ることが特徴であることから、フェノール樹脂やその他
の原料と配合した場合に、ある程度結晶状態で残ってい
ると推定されていたが、従来樹脂組成物中の結晶性エポ
キシ樹脂の結晶化度を測定した例はなく、これを制御す
ることは困難であった。
The present inventors have calculated the crystallinity of the crystalline epoxy resin in the resin composition by MDSC and found that the crystallinity in the resin composition has a significant effect. That is, in the present invention, the crystallinity of the crystalline epoxy resin in the resin composition needs to be 0 to 70%.
If the crystallinity exceeds 70%, the curability and mechanical strength decrease, and the moldability and solder resistance decrease. When the crystallinity of the crystalline epoxy resin in the produced resin composition exceeds 70%, the kneading and dispersion were not sufficiently performed, the moldability was reduced, and the resin was sealed using this. The semiconductor device may cause a problem such as a decrease in reliability. Since crystalline epoxy resins are characterized by low viscosity when heated while in a crystalline state at room temperature, it is presumed that they remain in a crystalline state to some extent when blended with phenolic resins and other raw materials. However, there has been no example of measuring the crystallinity of a crystalline epoxy resin in a conventional resin composition, and it has been difficult to control this.

【0014】本発明での結晶化度は、MDSC(Tainst
ruments製・2910MDSC)を用い、樹脂組成物を
10mg前後精秤し、昇温速度3℃/分、温度振幅は±
0.5℃、周期60秒で、窒素雰囲気中で−20℃〜1
50℃まで測定する。MDSCの測定では、硬化反応の
ような非可逆の反応と、結晶融解のような可逆の反応を
分離できる。エポキシ樹脂組成物のような熱硬化性樹脂
に関しては非常に有効な手段である。樹脂組成物中の結
晶性エポキシ樹脂の結晶融解の熱量(吸熱量:Joul
e/g)を、予め測定しておいた同一の結晶性エポキシ
樹脂の吸熱量で除して、樹脂組成物中に残存する結晶性
エポキシ樹脂の結晶化度を求める。図1にMDSCによ
るスチルベン型エポキシ樹脂を含む樹脂組成物の測定例
を示す。縦軸は、Reversible Heat Flowであり、結晶融
解などの可逆成分の吸熱量が検出できる。図1には、ス
チルベン型エポキシ樹脂とフェノール樹脂の他、各種の
成分を含んでいるためスチルベン型エポキシ樹脂の吸熱
と他の成分の吸熱ピークが重なっている。図1には、8
2℃と98℃に2つのピークがあるが、98℃のピーク
はスチルベン型エポキシ樹脂に起因するものであり、8
2℃のピークはワックスに起因するものと推定される。
ピークが重なっている場合、計算により2つのピークを
分離して、98℃のピークの吸熱量を求める。ピークを
分離する方法としては、連続した2つのピークの山部
(図1では87℃)でピークを2つに分けてそれぞれの
面積を求め、スチルベン型エポキシ樹脂の吸熱量を計算
する。図2に示す如く、樹脂組成物の種類によっては結
晶性エポキシ樹脂のみの単独ピークを示す場合もある。
The crystallinity in the present invention is determined by MDSC (Tainst
ruments, 2910MDSC), and precisely weighed about 10 mg of the resin composition. The temperature rising rate was 3 ° C./min, and the temperature amplitude was ±
0.5 ° C., cycle of 60 seconds, −20 ° C. to 1 in a nitrogen atmosphere
Measure up to 50 ° C. In the measurement of MDSC, an irreversible reaction such as a curing reaction and a reversible reaction such as crystal melting can be separated. This is a very effective means for a thermosetting resin such as an epoxy resin composition. Heat of crystal melting of crystalline epoxy resin in resin composition (endotherm: Joule
e / g) is divided by the previously measured endothermic amount of the same crystalline epoxy resin to determine the crystallinity of the crystalline epoxy resin remaining in the resin composition. FIG. 1 shows a measurement example of a resin composition containing a stilbene type epoxy resin by MDSC. The vertical axis is Reversible Heat Flow, which can detect the endothermic amount of reversible components such as crystal melting. In FIG. 1, the endothermic peak of the stilbene type epoxy resin and the endothermic peak of the other components overlap because various components are contained in addition to the stilbene type epoxy resin and the phenol resin. In FIG.
There are two peaks at 2 ° C. and 98 ° C. The peak at 98 ° C. is attributable to the stilbene type epoxy resin,
The peak at 2 ° C. is presumed to be due to the wax.
If the peaks overlap, the two peaks are separated by calculation to determine the endothermic amount of the peak at 98 ° C. As a method for separating the peaks, the peak is divided into two at the peak portion (87 ° C. in FIG. 1) of two consecutive peaks, the respective areas are obtained, and the endothermic amount of the stilbene epoxy resin is calculated. As shown in FIG. 2, a single peak of only the crystalline epoxy resin may be shown depending on the type of the resin composition.

【0015】又、得られた吸熱ピークがスチルベン型エ
ポキシ樹脂に起因するのか、それとも他の原料に起因す
るものであるかを判定するには、例えば広角X線回折に
よる方法や、配合による検討が挙げられる。広角X線回
折でスチルベン型エポキシ樹脂に起因する結晶の回折が
確認された場合には、MDSCの吸熱ピークはスチルベ
ン型エポキシ樹脂に起因すると判定できる。又、スチル
ベン型エポキシ樹脂と同じ融点を有する他の原料を排除
した配合を比較検討のため調製し、その樹脂組成物のM
DSC測定を行えば確認は可能である。本発明者は、結
晶性エポキシ樹脂の結晶化度は、該エポキシ樹脂の粗粉
砕の最大粒径の制御、結晶性エポキシ樹脂とフェノール
樹脂との溶融混合物の使用、混練温度及び混練条件の調
整によって制御できることを見いだした。結晶化度を小
さくするには、結晶性エポキシ樹脂の粒径の微細化、フ
ェノール樹脂との溶融混合物、混練温度及び混練機出力
の増加等の混練条件の変更により達成できる。結晶化度
を大きくするには上記と逆の手法を用いればよい。但
し、これらの制御法は一例であって、結晶化度の制御が
他の手段でなされても何んら問題はない。
In order to determine whether the obtained endothermic peak is due to the stilbene type epoxy resin or to other raw materials, for example, a method by wide-angle X-ray diffraction or a study by compounding is required. No. When the diffraction of the crystal due to the stilbene-type epoxy resin is confirmed by wide-angle X-ray diffraction, it can be determined that the endothermic peak of MDSC is due to the stilbene-type epoxy resin. Also, a formulation excluding other raw materials having the same melting point as the stilbene-type epoxy resin was prepared for comparison, and the M of the resin composition was adjusted.
Confirmation is possible by performing DSC measurement. The inventor of the present invention has proposed that the crystallinity of the crystalline epoxy resin is controlled by controlling the maximum particle size of coarse grinding of the epoxy resin, using a molten mixture of the crystalline epoxy resin and the phenol resin, adjusting the kneading temperature and kneading conditions. I found something that I could control. Reducing the crystallinity can be achieved by changing the kneading conditions such as reducing the particle size of the crystalline epoxy resin, increasing the kneading temperature and the kneading machine output with a molten mixture with the phenol resin. In order to increase the degree of crystallinity, a method reverse to the above may be used. However, these control methods are examples, and there is no problem even if the control of the crystallinity is performed by other means.

【0016】本発明に用いられる硬化促進剤は、エポキ
シ基とフェノール性水酸基の反応を促進するものであれ
ば特に限定しないが、例えば、1,8−ジアザビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7、トリフェニルホスフィ
ン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレ
ート、テトラフェニルホスホニウム・テトラ安息香酸ボ
レート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイ
ックアシッドボレート等が挙げられ、これらは単独でも
混合して用いてもよい。
The curing accelerator used in the present invention is not particularly limited as long as it accelerates the reaction between the epoxy group and the phenolic hydroxyl group. For example, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 is used. And triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium / tetrabenzoic acid borate, tetraphenylphosphonium / tetranaphthoic acid borate, and the like, and these may be used alone or in combination.

【0017】本発明に用いられる無機充填材の種類につ
いては特に制限はなく、公知の無機充填材を使用するこ
とができる。例えば、溶融破砕シリカ粉末、溶融球状シ
リカ粉末、結晶シリカ粉末、2次凝集シリカ粉末、アル
ミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム、タルク、
クレー、ガラス繊維等が挙げられ、特に溶融球状シリカ
粉末が好ましい。形状は限りなく真球状であることが好
ましく、又、粒子の大きさの異なるものを混合すること
により充填材量を多くすることができる。無機充填材の
含有量は、全樹脂組成物中に70〜94重量%が好まし
い。加熱されても燃焼しない無機充填材は、炎にさらさ
れたときに熱エネルギーを奪い、樹脂組成物における難
燃性を向上させる作用を有する。70重量%未満だと熱
容量が小さな樹脂組成物となり、難燃試験において燃焼
し易くなる。無機充填材の量が94重量%を越えると流
動性が不足する。
The kind of the inorganic filler used in the present invention is not particularly limited, and a known inorganic filler can be used. For example, fused silica powder, fused spherical silica powder, crystalline silica powder, secondary aggregated silica powder, alumina, titanium white, aluminum hydroxide, talc,
Clay, glass fiber, etc. are mentioned, and especially fused spherical silica powder is preferable. The shape is preferably infinitely spherical, and the amount of filler can be increased by mixing particles having different particle sizes. The content of the inorganic filler is preferably from 70 to 94% by weight in the whole resin composition. The inorganic filler that does not burn even when heated has a function of depriving the thermal energy when exposed to a flame and improving the flame retardancy of the resin composition. When the content is less than 70% by weight, the resin composition has a small heat capacity and easily burns in a flame retardancy test. If the amount of the inorganic filler exceeds 94% by weight, the fluidity becomes insufficient.

【0018】本発明の樹脂組成物は、(A)〜(D)成
分の他、必要に応じてエポキシシラン等のシランカップ
リング剤、カーボンブラック等の着色剤、臭素化エポキ
シ樹脂、酸化アンチモン、リン化合物等の難燃剤、シリ
コーンオイル、シリコーンゴム等の低応力成分、天然ワ
ックス、合成ワックス、高級脂肪酸及びその金属塩類も
しくはパラフィン等の離型剤、酸化防止剤等の各種添加
剤を配合することができる。本発明の樹脂組成物は、
(A)〜(D)成分及びその他の添加剤等をミキサーを
用いて常温混合し、ロール、押出機等の混練機で混練
し、冷却後粉砕して得られる。本発明の樹脂組成物を用
いて、半導体等の電子部品を封止し、半導体装置を製造
するには、トランスファーモールド、コンプレッション
モールド、インジェクションモールド等の従来からの成
形方法で硬化成形すればよい。
The resin composition of the present invention comprises, in addition to the components (A) to (D), if necessary, a silane coupling agent such as epoxy silane, a coloring agent such as carbon black, a brominated epoxy resin, antimony oxide, Incorporation of flame retardants such as phosphorus compounds, low stress components such as silicone oil and silicone rubber, release agents such as natural wax, synthetic wax, higher fatty acids and their metal salts or paraffin, and various additives such as antioxidants. Can be. The resin composition of the present invention,
The components (A) to (D) and other additives are mixed at room temperature using a mixer, kneaded with a kneader such as a roll or an extruder, cooled, and pulverized. In order to manufacture a semiconductor device by encapsulating an electronic component such as a semiconductor using the resin composition of the present invention, it is only necessary to cure and mold by a conventional molding method such as transfer molding, compression molding and injection molding.

【0019】[0019]

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。配合単位は重量部とす
る。 実施例1 式(E−1)を主成分とするエポキシ樹脂 7.8重量部
EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited to these examples. The mixing unit is parts by weight. Example 1 7.8 parts by weight of an epoxy resin containing the formula (E-1) as a main component

【化7】 Embedded image

【0020】 フェノール樹脂(H−1) 9.1重量部Phenol resin (H-1) 9.1 parts by weight

【化8】 Embedded image

【0021】 溶融球状シリカ(平均粒径15μm) 80重量部 1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(以下、DBUという ) 0.2重量部 臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂 1重量部 三酸化アンチモン 0.8重量部 カーボンブラック 0.2重量部 エポキシシランカップリング剤 0.3重量部 シリコーンオイル(ジメチルシロキサンと、ポリ(エチレンオキサイド/プロ ピレンオキサイド)コポリマーのグラフト重合体) 0.3重量部 カルナバワックス 0.3重量部 を常温でミキサーを用いて混合した後、二軸ロールを用
いて混練し、冷却後粉砕し、樹脂組成物を得た。得られ
た樹脂組成物を以下の方法で評価した。結果を表1に示
す。
Fused spherical silica (average particle size: 15 μm) 80 parts by weight 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 (hereinafter referred to as DBU) 0.2 part by weight Brominated bisphenol A type epoxy resin 1 part by weight Part Antimony trioxide 0.8 part by weight Carbon black 0.2 part by weight Epoxysilane coupling agent 0.3 part by weight Silicone oil (graft polymer of dimethylsiloxane and poly (ethylene oxide / propylene oxide) copolymer) 3 parts by weight of carnauba wax 0.3 part by weight was mixed at room temperature using a mixer, kneaded using a biaxial roll, cooled, and pulverized to obtain a resin composition. The obtained resin composition was evaluated by the following method. Table 1 shows the results.

【0022】評価方法 ・スパイラルフロー:EMMI−I−66に準拠した金
型を用い、成形温度は175℃で測定した。 ・キュラストメーターのトルク値:キュラストメーター
V型(オリエンテック・製)を使用。ダイスは35φ、
振幅角は1度、温度は175℃で、90秒後のトルク値
を測定し硬化性を評価した。 ・難燃性:3.2mm厚と1.6mm厚の成形品を調製
し、UL−94に従い燃焼試験を行った。 ・耐半田クラック性:低圧トランスファー成形機を用
い、成形温度175℃、圧力70kg/cm2、硬化時
間2分で、80pQFP(パッケージサイズ14×20
×2.7mm、素子サイズ9mm×9mm)を成形し、
175℃、8時間のポストキュアを行った後、6個のパ
ッケージを、85℃、相対湿度65%で168時間吸湿
させた後、220℃のIRリフロー処理を行い、パッケ
ージクラック個数を超音波探傷機で観察した。クラック
の生じたパッケージがn個であるとき、n/6と表示す
る。
Evaluation method Spiral flow: A mold conforming to EMMI-I-66 was used, and the molding temperature was measured at 175 ° C.・ Curast meter torque value: Curast meter V type (Orientec) is used. The dice is 35φ,
The amplitude angle was 1 degree, the temperature was 175 ° C, and the torque value after 90 seconds was measured to evaluate the curability. -Flame retardancy: Molded products having a thickness of 3.2 mm and 1.6 mm were prepared and subjected to a combustion test according to UL-94. Solder crack resistance: 80 pQFP (package size 14 × 20) using a low-pressure transfer molding machine at a molding temperature of 175 ° C., a pressure of 70 kg / cm 2 , and a curing time of 2 minutes.
× 2.7 mm, element size 9 mm × 9 mm),
After post-curing at 175 ° C. for 8 hours, the six packages were absorbed for 168 hours at 85 ° C. and a relative humidity of 65%, and then subjected to IR reflow treatment at 220 ° C. to determine the number of package cracks by ultrasonic inspection. Observed by machine. When the number of cracked packages is n, it is indicated as n / 6.

【0023】他の実施例、比較例に用いたエポキシ樹脂
(E−2)〜(E−4)、フェノール樹脂(H−2)、
(H−3)の構造を下記に示す。なお、(E−2)は、
スチルベン型エポキシ樹脂(a)を主成分とする樹脂2
重量部とスチルベン型エポキシ樹脂(b)を主成分とす
る樹脂1重量部との溶融混合物、(E−3)は、スチル
ベン型エポキシ樹脂(c)を主成分とする樹脂1重量部
とスチルベン型エポキシ樹脂(d)を主成分とする樹脂
2重量部との溶融混合物である。
The epoxy resins (E-2) to (E-4) and the phenol resin (H-2) used in other examples and comparative examples,
The structure of (H-3) is shown below. (E-2)
Resin 2 mainly composed of stilbene epoxy resin (a)
(E-3) is a molten mixture of 1 part by weight of a stilbene-type epoxy resin (b) and 1 part by weight of a stilbene-type epoxy resin (c). This is a molten mixture with 2 parts by weight of a resin mainly composed of an epoxy resin (d).

【化9】 Embedded image

【0024】[0024]

【化10】 Embedded image

【0025】[0025]

【化11】 Embedded image

【0026】[0026]

【化12】 Embedded image

【0027】[0027]

【化13】 Embedded image

【0028】実施例2〜7 表1の処方に従って配合し、実施例1と同様にして樹脂
組成物を得、実施例1と同様にして評価した。実施例4
は、エポキシ樹脂(E−1)、(E−4)と(H−
1)、(H−3)の溶融混合物。結果を表1に示す。 比較例1〜3 表2の処方に従って配合し、実施例1と同様にして樹脂
組成物を得、実施例1と同様にして評価した。結果を表
2に示す。
Examples 2 to 7 Compounded according to the formulation shown in Table 1, a resin composition was obtained in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. Example 4
Are the epoxy resins (E-1), (E-4) and (H-
1) A molten mixture of (H-3). Table 1 shows the results. Comparative Examples 1-3 Compounded according to the formulation in Table 2, a resin composition was obtained in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.

【表1】 [Table 1]

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物は、成形性及び耐半田性に優れており、これを用いた
半導体装置は信頼性に優れている。
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is excellent in moldability and solder resistance, and a semiconductor device using this is excellent in reliability.

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

【図1】 スチルベン型エポキシ樹脂と他の原料に起因
する吸熱部分が重なった状態を示す状態図。
FIG. 1 is a state diagram showing a state where a stilbene type epoxy resin and a heat absorbing portion caused by another raw material overlap.

【図2】 スチルベン型エポキシ樹脂のみの吸熱部分を
示す状態図。
FIG. 2 is a state diagram showing an endothermic portion of only a stilbene type epoxy resin.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)結晶性エポキシ樹脂、(B)式
(1)で示されるフェノール樹脂、(C)無機充填材、
及び(D)硬化促進剤を必須成分とする樹脂組成物にお
いて、該樹脂組成物中の結晶性エポキシ樹脂の結晶化度
が0〜70%であることを特徴とする半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物。 【化1】 (nは平均値で、0、又は8までの正数)
1. A crystalline epoxy resin, (B) a phenolic resin represented by the formula (1), (C) an inorganic filler,
And (D) a resin composition containing a curing accelerator as an essential component, wherein the crystallinity of the crystalline epoxy resin in the resin composition is 0 to 70%. object. Embedded image (N is an average value and a positive number up to 0 or 8)
【請求項2】(A)結晶性エポキシ樹脂が、一般式
(2)で示されるビフェニル型エポキシ樹脂、又は一般
式(3)で示されるスチルベン型エポキシ樹脂である請
求項1記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化2】 (R1〜R4は水素原子、炭素数1〜6の炭化水素で、互
いに同一でも異なってもよい) 【化3】 (R5〜R12は水素原子、炭素数1〜6の炭化水素で、
互いに同一でも異なってもよい)
2. The semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein (A) the crystalline epoxy resin is a biphenyl type epoxy resin represented by the general formula (2) or a stilbene type epoxy resin represented by the general formula (3). Epoxy resin composition for use. Embedded image (R 1 to R 4 are a hydrogen atom and a hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms, which may be the same or different from each other). (R 5 to R 12 are a hydrogen atom, a hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms,
May be the same or different from each other)
【請求項3】 請求項1、又2記載のエポキシ樹脂組成
物で半導体素子を封止してなることを特徴とする半導体
装置。
3. A semiconductor device comprising a semiconductor element encapsulated with the epoxy resin composition according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010132766A (en) * 2008-12-04 2010-06-17 Nippon Steel Chem Co Ltd Epoxy resin composition and molded product

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