JP2001226561A - Epoxy resin composition and semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin composition and semiconductor device

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JP2001226561A
JP2001226561A JP35302499A JP35302499A JP2001226561A JP 2001226561 A JP2001226561 A JP 2001226561A JP 35302499 A JP35302499 A JP 35302499A JP 35302499 A JP35302499 A JP 35302499A JP 2001226561 A JP2001226561 A JP 2001226561A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
metal hydroxide
solid solution
hydroxide solid
Prior art date
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JP35302499A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yagisawa
隆 八木澤
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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 obtain an epoxy resin composition for sealing a semiconductor which does not contain a halogen-containing flame-retardant and an antimony compound and is excellent in molding properties, flame retardancy, high temperature storage characteristics, moisture resistance reliability and solder crack resistance. SOLUTION: The epoxy resin composition for sealing a semiconductor comprises, as essential ingredients, (A) an epoxy resin, (B) a phenolic resin, (C) a curing accelerator, (D) an inorganic filler and (E) a metal hydroxide solid solution represented by the general formula: Mg1-xM2+x(OH)2 (wherein M2+ is at least one divalent metal ion selected from the group consisting of Mn2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Cu2+ and Zn2+; and (x) is a number of 0.01<=x<=0.5), and the specific surface area of the metal hydroxide solid solution represented by the general formula is 1.5-4.5 m2/g.

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、ハロゲン系難燃
剤、アンチモン化合物を含まず、難燃性、高温保管特性
に優れた半導体封止用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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation which does not contain a halogen-based flame retardant and an antimony compound and has excellent flame retardancy and high-temperature storage characteristics, and a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ダイオード、トランジスタ、集積
回路等の電子部品は、主にエポキシ樹脂組成物で封止さ
れている。これらのエポキシ樹脂組成物中には、難燃性
を付与するためにハロゲン系難燃剤、及びアンチモン化
合物が配合されている。ところが、環境・衛生の点から
ハロゲン系難燃剤、及びアンチモン化合物を使用しない
で、難燃性に優れたエポキシ樹脂組成物の開発が要求さ
れている。又、ハロゲン系難燃剤及びアンチモン化合物
を含むエポキシ樹脂組成物で封止された半導体装置を高
温下で保管した場合、これらの難燃剤成分から熱分解し
たハロゲン化物が遊離し、半導体素子の接合部(ボンデ
ィングパッド部)を腐食し、半導体装置の信頼性を損な
うことが知られており、難燃剤としてハロゲン系難燃剤
とアンチモン化合物を使用しなくても難燃グレードがU
L94でV−0を達成できるエポキシ樹脂組成物が要求
されている。このように、半導体装置を高温下(例え
ば、185℃等)に保管した後の半導体素子の接合部の
耐腐食性のことを高温保管特性といい、この高温保管特
性を改善する手法としては、五酸化二アンチモンを使用
する方法(特開昭55−146950号公報)や、酸化
アンチモンと有機ホスフィンとを組み合わせる方法(特
開昭61−53321号公報)等が提案され、効果が確
認されているが、最近の半導体装置に対する高温保管特
性の高い要求レベルに対して、エポキシ樹脂組成物の種
類によっては不満足なものもある。又、上記以外の難燃
剤としてほう酸亜鉛が提案されており、多量に添加する
ことにより難燃グレードがUL94でV−0を達成で
き、高温保管特性も問題ないが、添加量が多いことによ
り耐湿信頼性、成形性、耐半田クラック性が低下すると
いう問題がある。更に前記欠点を改良した技術として、
特定の金属水酸化物と特定の金属酸化物の併用、或いは
特定の金属水酸化物と特定の金属酸化物の複合化金属水
酸化物を用いることにより、難燃性と耐湿信頼性を解決
する提案がされているが(特開平10−251486号
公報、特開平11−11945号公報等)、十分な難燃
性を発現させるためには、多量の添加を必要とし、その
ため成形性、耐半田クラック性の低下を引きおこす問題
がある。即ち、難燃性を維持し、成形性、高温保管特
性、耐湿信頼性及び耐半田クラック性に優れ、ハロゲン
系難燃剤、及びアンチモン化合物を使用しないエポキシ
樹脂組成物が求められている。
2. Description of the Related Art Conventionally, electronic components such as diodes, transistors, and integrated circuits are mainly sealed with an epoxy resin composition. These epoxy resin compositions contain a halogen-based flame retardant and an antimony compound in order to impart flame retardancy. However, development of an epoxy resin composition having excellent flame retardancy without using a halogen-based flame retardant and an antimony compound is demanded from the viewpoint of environment and hygiene. Further, when a semiconductor device sealed with an epoxy resin composition containing a halogen-based flame retardant and an antimony compound is stored at a high temperature, a thermally decomposed halide is released from these flame retardant components, and the semiconductor device is bonded. (Bonding pad portion) is known to corrode and impair the reliability of the semiconductor device, and the flame retardant grade is U even if a halogen-based flame retardant and an antimony compound are not used as the flame retardant.
An epoxy resin composition capable of achieving V-0 with L94 is required. As described above, the corrosion resistance of the junction of the semiconductor elements after the semiconductor device is stored at a high temperature (for example, 185 ° C.) is referred to as high-temperature storage characteristics. As a method for improving the high-temperature storage characteristics, A method using diantimony pentoxide (JP-A-55-146950) and a method of combining antimony oxide with an organic phosphine (JP-A-61-53321) have been proposed and their effects have been confirmed. However, some types of epoxy resin compositions are not satisfactory with respect to recent high levels of high-temperature storage characteristics required for semiconductor devices. Further, zinc borate has been proposed as a flame retardant other than the above, and when added in a large amount, a flame retardant grade of UL94 can achieve V-0, and there is no problem with high-temperature storage characteristics. There is a problem that reliability, moldability, and solder crack resistance deteriorate. Furthermore, as a technology that has improved the above disadvantages,
Solves flame retardancy and moisture resistance reliability by using a combination of a specific metal hydroxide and a specific metal oxide, or using a composite metal hydroxide of a specific metal hydroxide and a specific metal oxide Although proposals have been made (JP-A-10-251486, JP-A-11-11945, etc.), a large amount of addition is required in order to develop sufficient flame retardancy. There is a problem that causes deterioration of cracking property. That is, there is a need for an epoxy resin composition that maintains flame retardancy, is excellent in moldability, high-temperature storage characteristics, moisture resistance reliability, and solder crack resistance, and does not use a halogen-based flame retardant and an antimony compound.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ハロゲン系
難燃剤、及びアンチモン化合物を含まず成形性、難燃
性、高温保管特性、耐湿信頼性及び耐半田クラック性に
優れた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を提供するも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a semiconductor encapsulation which does not contain a halogen-based flame retardant and an antimony compound and has excellent moldability, flame retardancy, high-temperature storage characteristics, moisture resistance reliability and solder crack resistance. An epoxy resin composition and a semiconductor device obtained by encapsulating a semiconductor element using the same are provided.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、(A)エポキ
シ樹脂、(B)フェノール樹脂、(C)硬化促進剤、
(D)無機充填材、及び(E)一般式(1)で示される
金属水酸化物固溶体を必須成分とし、且つ(E)一般式
(1)で示される金属水酸化物固溶体の比表面積が1.
5〜4.5m2/gであり、 Mg1-x2+ x(OH)2 (1) (式中M2+は、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu
2+及びZn2+からなる群から選ばれた少なくとも1種の
二価金属イオンを示し、xは0.01≦x≦0.5の数
を示す)より好ましくは、一般式(1)で示される金属
水酸化物固溶体のM2+がZn2+又はNi2+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、及びこれ
を用いて半導体素子を封止してなることを特徴とする半
導体装置である。
The present invention provides (A) an epoxy resin, (B) a phenolic resin, (C) a curing accelerator,
(D) an inorganic filler and (E) a metal hydroxide solid solution represented by the general formula (1) as essential components, and (E) a specific surface area of the metal hydroxide solid solution represented by the general formula (1) is 1.
5 to 4.5 m 2 / g; Mg 1−x M 2+ x (OH) 2 (1) (where M 2+ is Mn 2+ , Fe 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Cu
Represents at least one type of divalent metal ion selected from the group consisting of 2+ and Zn 2+ , and x represents a number satisfying 0.01 ≦ x ≦ 0.5) More preferably, in general formula (1) The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, wherein M 2+ of the metal hydroxide solid solution shown is Zn 2+ or Ni 2+ , and a semiconductor element is encapsulated using the same. A semiconductor device characterized by the following.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】本発明に用いるエポキシ樹脂とし
ては、1分子内にエポキシ基を2個以上有するモノマ
ー、オリゴマー、ポリマー全般を言い、その分子量、分
子構造を特に限定するものではないが、例えば、ビフェ
ニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、
スチルベン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ト
リフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリ
フェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エ
ポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エ
ポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂(フ
ェニレン骨格、ジフェニレン骨格等を有する)等が挙げ
られ、これらは単独でも混合して用いても差し支えな
い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The epoxy resin used in the present invention refers to all monomers, oligomers and polymers having two or more epoxy groups in one molecule, and their molecular weight and molecular structure are not particularly limited. For example, biphenyl type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin,
Stilbene epoxy resin, phenol novolak epoxy resin, cresol novolak epoxy resin, triphenolmethane epoxy resin, alkyl-modified triphenolmethane epoxy resin, epoxy resin containing triazine nucleus, dicyclopentadiene-modified phenol epoxy resin, phenol aralkyl Type epoxy resin (having a phenylene skeleton, a diphenylene skeleton and the like) and the like, and these may be used alone or in combination.

【0006】本発明に用いるフェノール樹脂としては、
1分子内にフェノール性水酸基を2個以上有するモノマ
ー、オリゴマー、ポリマー全般を言い、その分子量、分
子構造を特に限定するものではないが、例えば、フェノ
ールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ジシ
クロペンタジエン変性フェノール樹脂、テルペン変性フ
ェノール樹脂、トリフェノールメタン型樹脂、フェノー
ルアラルキル樹脂(フェニレン骨格、ジフェニレン骨格
等を有する)等が挙げられ、これらは単独でも混合して
用いても差し支えない。特に、フェノールノボラック樹
脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、フェノ
ールアラルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂等が
好ましい。これらの配合量としては、全エポキシ樹脂の
エポキシ基数と全フェノール樹脂のフェノール性水酸基
数の比が0.8〜1.3が好ましい。
The phenolic resin used in the present invention includes:
Monomers, oligomers, and polymers generally having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule are not particularly limited in molecular weight and molecular structure. For example, phenol novolak resin, cresol novolak resin, dicyclopentadiene-modified phenol Resins, terpene-modified phenolic resins, triphenolmethane-type resins, phenol aralkyl resins (having a phenylene skeleton, diphenylene skeleton, and the like) and the like can be used alone or in combination. Particularly, a phenol novolak resin, a dicyclopentadiene-modified phenol resin, a phenol aralkyl resin, a terpene-modified phenol resin and the like are preferable. The ratio of the number of epoxy groups in all epoxy resins to the number of phenolic hydroxyl groups in all phenolic resins is preferably 0.8 to 1.3.

【0007】本発明に用いる硬化促進剤としては、エポ
キシ基とフェノール性水酸基との硬化反応を促進させる
ものであればよく、一般に封止材料に使用するものを使
用することができる。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、2−メチルイミダゾール、テトラフェニルホスホニ
ウム・テトラフェニルボレート等が挙げられ、これらは
単独でも混合して用いても差し支えない。
As the curing accelerator used in the present invention, any one can be used as long as it promotes a curing reaction between an epoxy group and a phenolic hydroxyl group, and those generally used for a sealing material can be used. For example, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, triphenylphosphine, 2-methylimidazole, tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate and the like can be mentioned, and these may be used alone or as a mixture. Absent.

【0008】本発明に用いる無機充填材としては、一般
に封止材料に使用されているものを使用することができ
る。例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、タルク、アルミ
ナ、窒化珪素等が挙げられ、これらは単独でも混合して
用いても差し支えない。無機充填材の配合量としては、
金属水酸化物固溶体と前記の無機充填材との合計量で、
成形性と耐半田クラック性のバランスから、全エポキシ
樹脂組成物中に60〜95重量%が好ましい。60重量
%未満だと、吸水率の上昇に伴う耐半田クラック性が低
下し、95重量%を越えると、ワイヤースィープ及びパ
ッドシフト等の成形性の問題が生じ、好ましくない。
As the inorganic filler used in the present invention, those generally used for a sealing material can be used. For example, fused silica, crystalline silica, talc, alumina, silicon nitride and the like can be mentioned, and these may be used alone or in combination. As the compounding amount of the inorganic filler,
In the total amount of the metal hydroxide solid solution and the inorganic filler,
From the balance between moldability and solder crack resistance, 60 to 95% by weight in the total epoxy resin composition is preferable. If it is less than 60% by weight, the solder cracking resistance decreases with an increase in water absorption, and if it exceeds 95% by weight, problems such as wire sweep and pad shift are caused, which is not preferable.

【0009】本発明に用いる一般式(1)で示される金
属水酸化物固溶体は、難燃剤として作用し、その難燃機
構としては、燃焼時に金属水酸化物固溶体が脱水を開始
し、吸熱することによって燃焼反応を阻害するものであ
る。又、本発明に用いられる金属水酸化物固溶体に含ま
れる金属は燃焼時に樹脂成分の炭化を促進することが知
られており、硬化物が燃焼すると表面に樹脂成分の炭化
層を形成し、この層が酸素を遮断する難燃層として作用
すると考えられる。更に、本発明の金属水酸化物固溶体
は、吸熱開始温度を適度に下げ、難燃性能を向上する効
果がある。吸熱開始温度が低いと成形性、信頼性に悪影
響を及ぼし、又、吸熱開始温度が樹脂成分の分解温度よ
り高いと難燃性が低下するが、本発明の金属水酸化物固
溶体の吸熱開始温度は、300〜350℃近辺で適度な
値である。これらの内で特に好ましいM2+としては、N
2+、Zn2+である。本発明の金属水酸化物固溶体の配
合量としては、全エポキシ樹脂組成物中に1〜25重量
%が好ましく、更に好ましくは1〜10重量%である。
1重量%未満だと難燃性が不足し、25重量%を越える
と吸水率が増加するため耐半田クラック性が低下した
り、樹脂の硬化阻害のため成形性や硬化物の強度が低下
するので好ましくない。本発明の金属水酸化物固溶体の
比表面積としては、1.5〜4.5m2/gが好まし
い。1.5m2/g未満だと、難燃性発現の効率が悪く
なり、添加量を多くする必要があるので好ましくない。
4.5m2/gを越えると、流動性が低下したり、硬化
性や硬化物の強度が低下するので好ましくない。本発明
の金属水酸化物固溶体の平均粒径としては、0.5〜3
0μmが好ましく、更に好ましくは0.5〜10μmで
ある。
The metal hydroxide solid solution represented by the general formula (1) used in the present invention acts as a flame retardant. Its flame retarding mechanism is that the metal hydroxide solid solution starts dehydration and absorbs heat during combustion. This inhibits the combustion reaction. Further, it is known that the metal contained in the metal hydroxide solid solution used in the present invention promotes the carbonization of the resin component during combustion, and when the cured product burns, forms a carbonized layer of the resin component on the surface. It is believed that the layer acts as a flame retardant layer that blocks oxygen. Further, the metal hydroxide solid solution of the present invention has an effect of appropriately lowering the endothermic onset temperature and improving the flame retardancy. If the endothermic start temperature is low, the moldability and reliability are adversely affected, and if the endothermic start temperature is higher than the decomposition temperature of the resin component, the flame retardancy decreases, but the endothermic start temperature of the metal hydroxide solid solution of the present invention is reduced. Is an appropriate value around 300 to 350 ° C. Of these, particularly preferred M 2+ is N 2+
i 2+ and Zn 2+ . The compounding amount of the metal hydroxide solid solution of the present invention is preferably 1 to 25% by weight, more preferably 1 to 10% by weight, based on the whole epoxy resin composition.
If it is less than 1% by weight, the flame retardancy is insufficient, and if it exceeds 25% by weight, the water absorption increases, so that the solder crack resistance is reduced, or the curing of the resin is inhibited, and the moldability and the strength of the cured product are reduced. It is not preferable. The specific surface area of the metal hydroxide solid solution of the present invention is preferably from 1.5 to 4.5 m 2 / g. If it is less than 1.5 m 2 / g, the efficiency of the expression of the flame retardancy becomes poor, and it is necessary to increase the addition amount, which is not preferable.
If it exceeds 4.5 m 2 / g, it is not preferable because the fluidity is reduced and the curability and the strength of the cured product are reduced. The average particle diameter of the metal hydroxide solid solution of the present invention is 0.5 to 3
It is preferably 0 μm, more preferably 0.5 to 10 μm.

【0010】本発明のエポキシ樹脂組成物は、(A)〜
(E)成分を必須成分とするが、これ以外に必要に応じ
てシランカップリング剤、カーボンブラック等の着色
剤、天然ワックス、合成ワックス等の離型剤、及びシリ
コーンオイル、ゴム等の低応力添加剤等の種々の添加剤
を適宜配合しても差し支えない。又、本発明のエポキシ
樹脂組成物は、(A)〜(E)成分、及びその他の添加
剤等をミキサー等を用いて充分に均一に混合した後、更
に熱ロール又はニーダー等で溶融混練し、冷却後粉砕し
て得られる。本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて、半
導体素子等の各種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 epoxy resin composition of the present invention comprises (A)
The component (E) is an essential component, but if necessary, a silane coupling agent, a coloring agent such as carbon black, a release agent such as natural wax and synthetic wax, and a low stress such as silicone oil and rubber. Various additives such as additives may be appropriately compounded. Further, the epoxy resin composition of the present invention is obtained by sufficiently mixing the components (A) to (E) and other additives uniformly using a mixer or the like, and then melt-kneading the mixture with a hot roll or a kneader. , After cooling and pulverized. Various electronic components such as semiconductor elements are encapsulated using the epoxy resin composition of the present invention, and semiconductor devices are manufactured by curing and molding using conventional molding methods such as transfer molding, compression molding, and injection molding. do it.

【0011】[0011]

【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。配合割合は重量部とす
る。なお、実施例、及び比較例で用いたエポキシ樹脂、
フェノール樹脂の略号及び構造を、以下にまとめて示
す。 エポキシ樹脂(E−1):式(E−1)で示される構造
を主成分とするエポキシ樹脂(エポキシ当量190g/
eq)
EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited to these examples. The mixing ratio is by weight. In addition, the epoxy resin used in the Examples and Comparative Examples,
The abbreviations and structures of the phenolic resins are summarized below. Epoxy resin (E-1): an epoxy resin having a structure represented by the formula (E-1) as a main component (epoxy equivalent 190 g /
eq)

【化1】 Embedded image

【0012】エポキシ樹脂(E−2):式(E−2)で
示されるエポキシ樹脂(エポキシ当量265g/eq)
Epoxy resin (E-2): an epoxy resin represented by the formula (E-2) (epoxy equivalent: 265 g / eq)

【化2】 Embedded image

【0013】フェノール樹脂(H−1):式(H−1)
で示されるフェノール樹脂(水酸基当量165g/e
q)
Phenol resin (H-1): Formula (H-1)
Phenolic resin (hydroxyl equivalent 165 g / e)
q)

【化3】 Embedded image

【0014】フェノール樹脂(H−2):式(H−2)
で示されるフェノール樹脂(水酸基当量104g/e
q)
Phenol resin (H-2): Formula (H-2)
Phenolic resin (hydroxyl equivalent 104g / e)
q)

【化4】 金属水酸化物固溶体1:Mg0.8Zn0.2(OH)2、比
表面積2.0m2/g、平均粒径1.5μm 金属水酸化物固溶体2:Mg0.8Zn0.2(OH)2、比
表面積4.1m2/g、平均粒径0.9μm 金属水酸化物固溶体3:Mg0.8Zn0.2(OH)2、比
表面積0.9m2/g、平均粒径3.2μm 金属水酸化物固溶体4:Mg0.8Zn0.2(OH)2、比
表面積6.3m2/g、平均粒径0.6μm
Embedded image Metal hydroxide solid solution 1: Mg 0.8 Zn 0.2 (OH) 2 , specific surface area 2.0 m 2 / g, average particle size 1.5 μm Metal hydroxide solid solution 2: Mg 0.8 Zn 0.2 (OH) 2 , specific surface area 4 0.1 m 2 / g, average particle size 0.9 μm metal hydroxide solid solution 3: Mg 0.8 Zn 0.2 (OH) 2 , specific surface area 0.9 m 2 / g, average particle size 3.2 μm metal hydroxide solid solution 4: Mg 0.8 Zn 0.2 (OH) 2 , specific surface area 6.3 m 2 / g, average particle diameter 0.6 μm

【0015】 実施例1 エポキシ樹脂(E−1) 6.0重量部 フェノール樹脂(H−1) 5.5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 溶融球状シリカ 77.0重量部 金属水酸化物固溶体1 10.0重量部 エポキシシランカップリング剤 0.5重量部 カーボンブラック 0.3重量部 カルナバワックス 0.5重量部 を常温でスーパーミキサーを用いて混合し、70〜10
0℃でロール混練し、冷却後粉砕してエポキシ樹脂組成
物を得た。得られたエポキシ樹脂組成物を以下の方法で
評価した。結果を表1に示す。
Example 1 Epoxy resin (E-1) 6.0 parts by weight Phenol resin (H-1) 5.5 parts by weight 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 (hereinafter referred to as DBU) 0.2 parts by weight Fused spherical silica 77.0 parts by weight Metal hydroxide solid solution 1 10.0 parts by weight Epoxysilane coupling agent 0.5 parts by weight Carbon black 0.3 parts by weight Carnauba wax 0.5 parts by weight Mix at room temperature using a supermixer, 70-10
Roll kneading was performed at 0 ° C., followed by cooling and pulverization to obtain an epoxy resin composition. The obtained epoxy resin composition was evaluated by the following method. Table 1 shows the results.

【0016】評価方法 スパイラルフロー:EMMI−1−66に準じたスパイ
ラルフロー測定用金型を用いて、金型温度175℃、圧
力70kg/cm2、硬化時間120秒で測定した。 硬化性:(株)オリエンテック・製、JSRキュラスト
メーターIVPSを用いて、ダイスの直径35mm、振
幅角1°、成形温度175℃、成形開始90秒後のトル
ク値を測定した。数値が小さいほど硬化が遅い。単位は
kgf・cm。 難燃性:低圧トランスファー成形機を用いて、成形温度
175℃、圧力70kg/cm2、硬化時間120秒で
試験片(127mm×12.7mm×3.2mm)を成
形し、アフターベークとして175℃、8時間処理した
後、UL−94垂直法に準じてΣF、Fmaxを測定し、
難燃性を判定した。 熱時強度:低圧トランスファー成形機を用いて、成形温
度175℃、圧力70kg/cm2、硬化時間120秒
で試験片(80mm×10mm×4mm)を成形し、ア
フターベークとして175℃、8時間処理した後、24
0℃での曲げ強度をJIS K 6911に準じて測定
した。単位はN/mm2。 吸水率:低圧トランスファー成形機を用いて、成形温度
175℃、圧力70kg/cm2、硬化時間120秒で
試験円盤(直径50mm、厚さ4mm)を成形し、アフ
ターベークとして175℃、8時間処理した後、150
℃で16時間乾燥処理を行い、85℃、相対湿度85%
で168時間処理を行ったものについて、初期重量に対
する増加重量の百分率を求めた。単位は%。 耐半田クラック性:低圧トランスファー成形機を用い
て、成形温度175℃、圧力70kg/cm2、硬化時
間120秒で80pQFP(2mm厚、チップサイズ
9.0mm×9.0mm)を成形し、アフターベークと
して175℃、8時間処理した後、85℃、相対湿度8
5%で96時間の処理を行い、IRリフロー処理(24
0℃、10秒)を行った。超音波探傷機を用いて、パッ
ケージ内部の剥離、クラック等の不良を観察した。6個
のパッケージ中の不良パッケージ数を百分率で示す。単
位は%。 高温保管特性:低圧トランスファー成形機を用いて、成
形温度175℃、圧力70kg/cm2、硬化時間12
0秒で16pDIP(チップサイズ3.0mm×3.5
mm)を成形し、アフターベークとして175℃、8時
間処理した後、高温保管試験(185℃、1000時
間)を行い、配線間の電気抵抗値が初期値に対し20%
増加したパッケージを不良と判定した。15個のパッケ
ージ中の不良率を百分率で示す。単位は%。
Evaluation method Spiral flow: Spiral flow was measured using a mold for measuring spiral flow according to EMMI-1-66 at a mold temperature of 175 ° C., a pressure of 70 kg / cm 2 and a curing time of 120 seconds. Curability: Using a JSR Curastometer IVPS manufactured by Orientec Co., Ltd., the diameter of the die was 35 mm, the amplitude angle was 1 °, the molding temperature was 175 ° C., and the torque value after 90 seconds from the start of molding was measured. The smaller the value, the slower the curing. The unit is kgf · cm. Flame retardancy: A test piece (127 mm × 12.7 mm × 3.2 mm) was molded 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 120 seconds, and 175 ° C. as an after-bake. , After treatment for 8 hours, ΔF and Fmax were measured according to the UL-94 vertical method,
Flame retardancy was determined. Hot strength: A test piece (80 mm × 10 mm × 4 mm) was molded 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 120 seconds, and treated at 175 ° C. for 8 hours as an after-bake. After that, 24
The flexural strength at 0 ° C. was measured according to JIS K 6911. The unit is N / mm 2 . Water absorption: A test disk (diameter 50 mm, thickness 4 mm) was molded 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 120 seconds. After that, 150
Dry at 16 ° C for 16 hours, 85 ° C, 85% relative humidity
168 hours, the percentage of increase in weight relative to the initial weight was determined. Units%. Solder crack resistance: 80 pQFP (2 mm thick, chip size 9.0 mm × 9.0 mm) was molded 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 120 seconds, followed by after-baking. After treatment at 175 ° C for 8 hours, 85 ° C and relative humidity of 8
96 hours processing at 5%, IR reflow processing (24
(0 ° C., 10 seconds). Using an ultrasonic flaw detector, defects such as peeling and cracks inside the package were observed. The number of defective packages in the six packages is shown as a percentage. Units%. High-temperature storage characteristics: using a low-pressure transfer molding machine, molding temperature 175 ° C., pressure 70 kg / cm 2 , curing time 12
16pDIP in 0 seconds (chip size 3.0mm × 3.5
mm), and after-baked at 175 ° C. for 8 hours, subjected to a high-temperature storage test (185 ° C., 1000 hours).
The increased package was determined to be defective. The percentage defective in the 15 packages is shown as a percentage. Units%.

【0017】実施例2〜4、比較例1〜6 表1の配合に従い、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂
組成物を得て、実施例1と同様にして評価した。結果を
表1に示す。比較例1、2に用いた臭素化ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂のエポキシ当量は、365g/e
q.。
Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 According to the formulations shown in Table 1, an epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. The epoxy equivalent of the brominated bisphenol A type epoxy resin used in Comparative Examples 1 and 2 was 365 g / e.
q. .

【表1】 [Table 1]

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明に従うと、ハロゲン系難燃剤、及
びアンチモン化合物を含まず、成形性に優れた半導体封
止用エポキシ樹脂組成物が得られ、これを用いた半導体
装置は難燃性、高温保管特性、耐湿信頼性及び耐半田ク
ラック性に優れる。
According to the present invention, an epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor which does not contain a halogen-based flame retardant and an antimony compound and has excellent moldability can be obtained. Excellent high temperature storage characteristics, moisture resistance reliability and solder crack resistance.

フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 CC032 CC072 CD031 CD041 CD051 CD052 CD061 CD062 CD071 CD131 DE077 DE097 DE107 DE117 DE146 DJ006 DJ016 DJ046 EQ018 EU118 EW138 EW178 EX000 EY018 FD016 FD090 FD137 FD142 FD158 FD160 GJ02 GQ05 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EA03 EB03 EB04 EB12 EB18 EC01 EC03 EC14 EC20 Continued on the front page F-term (reference) 4J002 CC032 CC072 CD031 CD041 CD051 CD052 CD061 CD062 CD071 CD131 DE077 DE097 DE107 DE117 DE146 DJ006 DJ016 DJ046 EQ018 EU118 EW138 EW178 EX000 EY018 FD016 FD090 FD137 FD142 FD158 FD160 G01 EA160 G03 EB12 EB18 EC01 EC03 EC14 EC20

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)フェノール
樹脂、(C)硬化促進剤、(D)無機充填材、及び
(E)一般式(1)で示される金属水酸化物固溶体を必
須成分とし、且つ(E)一般式(1)で示される金属水
酸化物固溶体の比表面積が1.5〜4.5m2/g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。 Mg1-x2+ x(OH)2 (1) (式中M2+は、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu
2+及びZn2+からなる群から選ばれた少なくとも1種の
二価金属イオンを示し、xは0.01≦x≦0.5の数
を示す)
An essential component is (A) an epoxy resin, (B) a phenolic resin, (C) a curing accelerator, (D) an inorganic filler, and (E) a metal hydroxide solid solution represented by the general formula (1). (E) The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, wherein (E) the specific surface area of the metal hydroxide solid solution represented by the general formula (1) is from 1.5 to 4.5 m 2 / g. Mg 1-x M 2+ x (OH) 2 (1) (where M 2+ is Mn 2+ , Fe 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Cu
Represents at least one type of divalent metal ion selected from the group consisting of 2+ and Zn 2+ , and x represents a number satisfying 0.01 ≦ x ≦ 0.5)
【請求項2】 一般式(1)で示される金属水酸化物固
溶体のM2+がZn2+、又はNi2+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。
2. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein M 2+ of the metal hydroxide solid solution represented by the general formula (1) is Zn 2+ or Ni 2+ .
【請求項3】 請求項1又は2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 for semiconductor encapsulation according to claim 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003082197A (en) * 2001-09-17 2003-03-19 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2003268079A (en) * 2002-03-18 2003-09-25 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition and semiconductor apparatus
JP2005281597A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2006008769A (en) * 2004-06-23 2006-01-12 Sumitomo Bakelite Co Ltd Epoxy resin composition and semiconductor device

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