JP2003105057A - Epoxy resin composition and semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin composition and semiconductor device

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JP2003105057A
JP2003105057A JP2001303376A JP2001303376A JP2003105057A JP 2003105057 A JP2003105057 A JP 2003105057A JP 2001303376 A JP2001303376 A JP 2001303376A JP 2001303376 A JP2001303376 A JP 2001303376A JP 2003105057 A JP2003105057 A JP 2003105057A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
organopolysiloxane
curing agent
package
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Application number
JP2001303376A
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Kunihiko Tachibana
邦彦 橘
Akio Oura
昭雄 大浦
Akihiro Tabata
昭弘 田畑
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin composition which is excellent in reliability, such as of peeling resistance and bulging properties, during reflow and in mold release characteristics in molding. SOLUTION: This resin composition contains (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, (C) an organopolysiloxane, and (D) a filler. The epoxy resin is of a tetramethylbisphenol F type represented by formula (I). The organopolysiloxane is a modified organopolysiloxane prepared by reacting an organopolysiloxane with an epoxy resin or a curing agent.

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、耐リフロー信頼
性、成形性および離型性に優れ、特に半導体封止用とし
て好適なエポキシ樹脂組成物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 which is excellent in reflow reliability, moldability and releasability and is particularly suitable for semiconductor encapsulation.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置などの電子回路部品の封止方
法として、従来より金属やセラミックスによるハーメッ
チックシールと共にフェノール樹脂、シリコーン樹脂、
エポキシ樹脂などによる樹脂封止が提案されており、一
般にこのような封止に使用される樹脂を封止材樹脂と呼
んでいる。その中でも、経済性、生産性、物性のバラン
スの点からエポキシ樹脂による樹脂封止が最も盛んに行
われている。そして、エポキシ樹脂による封止方法は、
エポキシ樹脂に硬化剤、充填材などを添加した組成物を
用い、半導体素子を金型にセットしてトランスファー成
型法などにより封止する方法が一般的に行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a sealing method for electronic circuit parts such as semiconductor devices, phenolic resin, silicone resin, and hermetic seals made of metal or ceramics have been used.
Resin encapsulation with an epoxy resin or the like has been proposed, and a resin used for such encapsulation is generally called an encapsulant resin. Among them, the resin encapsulation with an epoxy resin is most actively used from the viewpoint of the balance of economic efficiency, productivity and physical properties. And the sealing method with epoxy resin is
A method in which a semiconductor element is set in a mold and sealed by a transfer molding method or the like using a composition obtained by adding a curing agent, a filler and the like to an epoxy resin is generally used.

【0003】最近はプリント基板への半導体装置パッケ
ージの実装において高密度化、自動化が進められてお
り、従来のリードピンを基板の穴に挿入する“挿入実装
方式”に代わり、基板表面に半導体装置パッケージを半
田付けする“表面実装方式”が盛んになってきた。それ
に伴い、半導体装置パッケージも従来のDIP(デュア
ル・インライン・パッケージ)から、高密度実装・表面
実装に適した薄型のFPP(フラット・プラスチック・
パッケージ)に移行しつつある。その中でも最近では、
微細加工技術の進歩により、厚さ2mm以下のTSO
P、TQFP、LQFPが主流となりつつある。そのた
め湿度や温度など外部からの影響をいっそう受けやすく
なり、耐リフロー信頼性、高温信頼性、耐湿信頼性など
の信頼性が今後ますます重要となってくる。特に最近で
はTSOP、TQFP等厚さ1mm以下のパッケージに
おける耐リフロー信頼性の向上が求められている。
Recently, the mounting of a semiconductor device package on a printed circuit board has been increased in density and automation. Instead of the conventional "insertion mounting method" in which lead pins are inserted into holes in the board, the semiconductor device package is mounted on the surface of the substrate. "Surface mounting method" for soldering solder has become popular. Along with this, the semiconductor device package has changed from the conventional DIP (dual in-line package) to a thin FPP (flat plastic package) suitable for high-density mounting and surface mounting.
Package). Among them, recently
Due to advances in fine processing technology, TSO with a thickness of 2 mm or less
P, TQFP and LQFP are becoming mainstream. Therefore, it becomes more susceptible to external influences such as humidity and temperature, and reliability such as reflow reliability, high temperature reliability, and moisture resistance reliability will become more important in the future. In particular, recently, it has been demanded to improve the reflow reliability in a package having a thickness of 1 mm or less such as TSOP and TQFP.

【0004】表面実装においては、通常半田リフローに
よる実装が行われる。この方法では、基板の上に半導体
装置パッケージを載せ、これらを200℃以上の高温に
さらし、基板にあらかじめつけられた半田を溶融させて
半導体装置パッケージを基板表面に接着させる。このよ
うな実装方法では半導体装置パッケージ全体が高温にさ
らされるため、封止樹脂の吸湿性が高いと封止樹脂と半
導体チップの間、あるいは封止樹脂とリードフレームの
間の剥がれが生じたり、吸湿した水分が半田リフロー時
に爆発的に膨張してクラックが生じるという現象が起こ
る。また薄型パッケージの場合、銀ペースト層が吸湿し
てリフロー時にシリコンチップまたはリードフレームと
の界面から剥離し、パッケージ底部が押し下げられてパ
ッケージ底部が膨らむ現象(膨れ特性)が起こり問題に
なっている。更に、近年では環境保護の点から鉛を含ん
でいない鉛フリー半田の使用が進んでいるが、鉛フリー
半田は融点が高く、そのためリフロー温度も上がること
になりこれまで以上の耐リフロー信頼性が求められてい
る。
In surface mounting, solder reflow is usually used for mounting. In this method, a semiconductor device package is placed on a substrate, exposed to a high temperature of 200 ° C. or higher, and the solder previously attached to the substrate is melted to adhere the semiconductor device package to the substrate surface. In such a mounting method, since the entire semiconductor device package is exposed to high temperature, if the hygroscopicity of the sealing resin is high, peeling may occur between the sealing resin and the semiconductor chip, or between the sealing resin and the lead frame, A phenomenon occurs in which moisture absorbed absorbs explosive expansion during solder reflow to generate cracks. In the case of a thin package, the silver paste layer absorbs moisture and peels from the interface with the silicon chip or the lead frame during reflow, and the package bottom is pushed down to swell the package bottom (swelling characteristic), which is a problem. Furthermore, in recent years, lead-free solders that do not contain lead have been used from the viewpoint of environmental protection, but lead-free solders have a high melting point, which increases the reflow temperature, resulting in higher reflow reliability. It has been demanded.

【0005】耐リフロー性向上を目的に、低応力化剤と
してポリエーテル基含有オルガノポリシロキサンを配合
したエポキシ樹脂組成物が提案されている(特開平11
−106612号公報)。ところが低応力化には顕著な
効果を発現できるものの、分子内にポリエーテル基があ
ることにより、吸湿時の接着力が低下し結果としてこれ
まで以上のリフロー性を満足させるには十分ではなかっ
た。
For the purpose of improving reflow resistance, an epoxy resin composition containing a polyether group-containing organopolysiloxane as a stress-reducing agent has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 11-1999).
-106612 publication). However, although a remarkable effect can be exhibited in lowering the stress, the presence of a polyether group in the molecule lowers the adhesive force when absorbing moisture, and as a result, it was not sufficient to satisfy the reflow property higher than ever. .

【0006】また、連続成形性・生産性向上と成形時の
パッケージへのダメージ抑制の面から離型性が良い樹脂
組成物が求められているが、一般的に離型性を大幅に向
上させすぎると、基板と樹脂との密着性が低下して耐リ
フロー性が悪化するため、耐リフロー性と離型性を同時
に両立させるものは未だ提案されていない。さらに、さ
らなる耐リフロー性、特に1mm以下の厚みのパッケー
ジにおいてさらに膨れ特性の優れる樹脂組成物が求めら
れている。
Further, a resin composition having a good releasability is required from the viewpoints of continuous moldability / productivity improvement and damage to a package at the time of molding, but in general, releasability is greatly improved. If it is too much, the adhesiveness between the substrate and the resin will be deteriorated and the reflow resistance will be deteriorated. Therefore, there has not been proposed yet one that simultaneously achieves both the reflow resistance and the releasability. Further, there is a demand for a resin composition having further reflow resistance, particularly excellent swelling characteristics in a package having a thickness of 1 mm or less.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
のような事情に鑑みてなされたものであり、より高温の
リフロー温度において耐リフロー信頼性に優れ、連続成
形時の離型性、パッケージ外観が優れるエポキシ樹脂組
成物、及び該エポキシ樹脂組成物で封止してなる半導体
装置の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention has been made in view of the above circumstances, and has excellent reflow reliability at higher reflow temperatures, and releasability during continuous molding. An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition having an excellent package appearance and a semiconductor device encapsulated with the epoxy resin composition.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。
The present inventors have arrived at the present invention as a result of extensive studies to achieve the above object.

【0009】本発明は、主として次の構成を有する。す
なわち、「エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、オルガ
ノポリシロキサン(C)、充填材(D)を含有するエポ
キシ樹脂組成物であって、エポキシ樹脂(A)が下記化
学式(I)で表されるテトラメチルビスフェノールF型
エポキシ樹脂を含有することを特徴とするエポキシ樹脂
組成物。
The present invention mainly has the following configurations. That is, "an epoxy resin composition containing an epoxy resin (A), a curing agent (B), an organopolysiloxane (C), and a filler (D), wherein the epoxy resin (A) has the following chemical formula (I): An epoxy resin composition comprising the represented tetramethylbisphenol F type epoxy resin.

【0010】[0010]

【化4】 」である。[Chemical 4] It is.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.

【0012】本発明は必須成分として、エポキシ樹脂
(A)、硬化剤(B)、オルガノポリシロキサン(C)
および充填材(D)を含有する。
The present invention includes, as essential components, an epoxy resin (A), a curing agent (B), and an organopolysiloxane (C).
And a filler (D).

【0013】本発明においては、エポキシ樹脂(A)が
化学式(I)で表されるテトラメチルビスフェノールF
型エポキシ樹脂を必須成分として含有することを特徴と
する。
In the present invention, the epoxy resin (A) is tetramethylbisphenol F represented by the chemical formula (I).
A type epoxy resin is contained as an essential component.

【0014】[0014]

【化5】 [Chemical 5]

【0015】エポキシ樹脂に化学式(I)で表されるテ
トラメチルビスフェノールF型エポキシ樹脂を含有させ
ることによりリフロー時の膨れ特性が向上する。また、
本エポキシ樹脂は連続成形時のパッケージ表面外観に優
れる。さらには、粘度を下げ成形性を向上する効果も得
られる。化学式(I)で表されるテトラメチルビスフェ
ノールF型エポキシ樹脂エポキシ樹脂の含有量はエポキ
シ樹脂(A)全量に対して10重量%以上が好ましく、
10%以下であれば流動性が低下することがなく、90
%以下であればチップ表面の密着性が低下することもな
い。
By incorporating the tetramethylbisphenol F type epoxy resin represented by the chemical formula (I) into the epoxy resin, the swelling property during reflow is improved. Also,
The epoxy resin has an excellent package surface appearance during continuous molding. Furthermore, the effect of lowering the viscosity and improving the moldability can be obtained. The content of the tetramethylbisphenol F type epoxy resin epoxy resin represented by the chemical formula (I) is preferably 10% by weight or more based on the total amount of the epoxy resin (A),
If it is 10% or less, the fluidity does not decrease and 90
%, The adhesiveness of the chip surface will not be reduced.

【0016】用途によっては化学式(I)で表されるエ
ポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂を併用しても良い。その
他のエポキシ樹脂としては1分子中に2個以上のエポキ
シ基を有する化合物であれば特に限定されず、モノマ
ー、オリゴマー、ポリマー全般である。例えばアルキル
置換基を持たないビスフェノールF型エポキシ樹脂、ク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラ
ック型エポキシ樹脂、4,4´−ビス(2,3−エポキ
シプロポキシ)ビフェニル、4,4´−ビス(2,3−
エポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメ
チルビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシプ
ロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラエチルビフェ
ニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)
−3,3´,5,5´−テトラブチルビフェニルなどの
ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エ
ポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂、トリフェノール型エポキシ樹脂、
ジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂、トリフェ
ニルメタン型エポキシ樹脂、およびハロゲン化エポキシ
樹脂などが挙げられる。その他のエポキシ樹脂として2
種以上用いても良い。
Depending on the application, an epoxy resin other than the epoxy resin represented by the chemical formula (I) may be used in combination. The other epoxy resin is not particularly limited as long as it is a compound having two or more epoxy groups in one molecule, and includes all monomers, oligomers and polymers. For example, bisphenol F type epoxy resin having no alkyl substituent, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxy) biphenyl, 4,4′-bis (2,2 3-
Epoxypropoxy) -3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl, 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3', 5,5'-tetraethylbiphenyl, 4,4 ' -Bis (2,3-epoxypropoxy)
Biphenyl type epoxy resin such as -3,3 ', 5,5'-tetrabutylbiphenyl, phenol aralkyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, triphenol type epoxy resin,
Examples thereof include dicyclopentadiene skeleton-containing epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, and halogenated epoxy resin. 2 as other epoxy resin
You may use 1 or more types.

【0017】2種以上のエポキシ樹脂を併用する場合、
化学式(I)で表されるエポキシ樹脂の他のエポキシ樹
脂として特に好ましいものは、例えば4,4´−ビス
(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´
−テトラメチルビフェニル、アルキル置換基を持たない
ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型
エポキシ樹脂等が挙げられる。
When two or more epoxy resins are used in combination,
Particularly preferred as the other epoxy resin other than the epoxy resin represented by the chemical formula (I) are, for example, 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3 ′, 5,5 ′.
-Tetramethylbiphenyl, bisphenol F type epoxy resin having no alkyl substituent, bisphenol A type epoxy resin and the like.

【0018】エポキシ樹脂(A)の配合量はエポキシ樹
脂組成物全体に対して通常0.5〜10重量%、特に1
〜6重量%が好ましい。
The amount of the epoxy resin (A) compounded is usually 0.5 to 10% by weight, especially 1
~ 6 wt% is preferred.

【0019】本発明における硬化剤(B)は、エポキシ
樹脂(A)と反応して硬化させるものであれば特に限定
されず、それらの具体例としては、例えばフェノールノ
ボラック、クレゾールノボラック、ナフトールノボラッ
クなどのノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、
ビフェニル骨格含有フェノールアラルキル樹脂、ジシク
ロペンタジエン骨格含有フェノール樹脂、ナフトールア
ラルキル樹脂、ビスフェノールAなどのビスフェノール
化合物、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリ
ット酸などの酸無水物およびメタフェニレンジアミン、
ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホ
ンなどの芳香族アミンなどが挙げられ、これらを単独で
用いても、2種以上の硬化剤を併用しても良い。硬化剤
(B)の溶融粘度はICI(150℃)粘度で1Pa・
s以下、さらには0.3Pa・s以下のものが特に好ま
しく使用される。
The curing agent (B) in the present invention is not particularly limited as long as it cures by reacting with the epoxy resin (A), and specific examples thereof include, for example, phenol novolac, cresol novolac and naphthol novolac. Novolak resin, phenol aralkyl resin,
Biphenyl skeleton-containing phenol aralkyl resin, dicyclopentadiene skeleton-containing phenol resin, naphthol aralkyl resin, bisphenol compounds such as bisphenol A, maleic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride and other acid anhydrides, and metaphenylenediamine,
Examples thereof include aromatic amines such as diaminodiphenylmethane and diaminodiphenylsulfone, which may be used alone or in combination of two or more kinds of curing agents. The melt viscosity of the curing agent (B) is 1 Pa in terms of ICI (150 ° C) viscosity.
s or less, more preferably 0.3 Pa · s or less is particularly preferably used.

【0020】硬化剤(B)のうちリフロー信頼性の点か
ら、特に好ましい硬化剤としてフェノールアラルキル樹
脂が使用され、さらに好ましくはp-キシレン型フェノー
ルアラルキル樹脂が良い。
Among the curing agents (B), a phenol aralkyl resin is used as a particularly preferable curing agent from the viewpoint of reflow reliability, and a p-xylene type phenol aralkyl resin is more preferable.

【0021】2種以上の硬化剤を併用する場合、さらに
好ましくは膨れ特性改良の観点から硬化剤の含有量は硬
化剤(B)全量に対して10重量%以上が好ましく、2
0重量%以上であることがより好ましい。
When two or more curing agents are used in combination, the content of the curing agent is more preferably 10% by weight or more based on the total amount of the curing agent (B) from the viewpoint of improving the swelling property.
It is more preferably 0% by weight or more.

【0022】硬化剤(B)の配合量はエポキシ樹脂組成
物全体に対して通常0.5〜10重量%、特に1〜6重
量%が好ましい。さらにはエポキシ樹脂(A)と硬化剤
(B)の配合比は、機械的性質、及び耐湿性も点からエ
ポキシ樹脂(A)に対する硬化剤(B)の化学当量比が
0.5〜1.5、特に0.7〜1.3の範囲にあること
が好ましい。
The content of the curing agent (B) is usually 0.5 to 10% by weight, preferably 1 to 6% by weight, based on the whole epoxy resin composition. Further, the compounding ratio of the epoxy resin (A) and the curing agent (B) is such that the chemical equivalent ratio of the curing agent (B) to the epoxy resin (A) is 0.5-1. 5, especially in the range of 0.7 to 1.3.

【0023】また、本発明においてエポキシ樹脂(A)
と硬化剤(B)の硬化反応を促進するため硬化触媒を用
いても良い。硬化触媒は硬化反応を促進するものであれ
ば特に限定されず、例えば2−メチルイミダゾール、
2,4−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチ
ルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェ
ニル−4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミ
ダゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミ
ン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルメチ
ルアミン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、
2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノー
ル、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン
−7などの3級アミン化合物、ジルコニウムテトラメト
キシド、ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラキス
(アセチルアセトナト)ジルコニウム、トリ(アセチル
アセトナト)アルミニウムなどの有機金属化合物および
トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウ
ム・テトラフェニルボレート塩、トリメチルホスフィ
ン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、ト
リ(p−メチルフェニル)ホスフィン、トリ(ノニルフ
ェニル)ホスフィンなどの有機ホスフィン化合物が挙げ
られる。なかでも信頼性および成形性の点から有機ホス
フィン化合物が好ましく、トリフェニルホスフィンが特
に好ましく用いられる。これらの硬化触媒は、用途によ
っては2種以上を併用してもよく、その添加量はエポキ
シ樹脂(A)100重量部に対して0.1〜10重量部
の範囲が望ましい。
Further, in the present invention, the epoxy resin (A)
A curing catalyst may be used to accelerate the curing reaction of the curing agent (B). The curing catalyst is not particularly limited as long as it accelerates the curing reaction, and for example, 2-methylimidazole,
Imidazole compounds such as 2,4-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, triethylamine, benzyldimethylamine, α-methylbenzyl Methylamine, 2- (dimethylaminomethyl) phenol,
Tertiary amine compounds such as 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, zirconium tetramethoxide, zirconium tetrapropoxide, tetrakis (acetylacetate) Nato) zirconium, an organometallic compound such as tri (acetylacetonato) aluminum, and triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate salt, trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, Organic phosphine compounds such as tri (nonylphenyl) phosphine may be mentioned. Among them, organic phosphine compounds are preferable from the viewpoint of reliability and moldability, and triphenylphosphine is particularly preferably used. Two or more kinds of these curing catalysts may be used in combination depending on the use, and the addition amount thereof is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin (A).

【0024】本発明におけるオルガノポリシロキサン
(C)の具体例として、東レ・ダウコーニング・シリコ
ーン株式会社製のBY16−853(両末端アミノ基含
有ポリシロキサン)、BY16−750(両末端カルボ
キシル基含有ポリシロキサン)、BY16−752(両
末端フェノール基含有ポリシロキサン)、SF−841
8(側鎖カルボキシル基含有ポリシロキサン)、BY1
6−855(両末端エポキシ基含有ポリシロキサン)、
メルカプト基含有オルガノポリシロキサンなどが挙げら
れる。オルガノポリシロキサン(C)はエポキシ樹脂組
成物全量に対して0.01〜5重量%、特に0.1〜2
重量%の範囲にあることが好ましい。
Specific examples of the organopolysiloxane (C) in the present invention include BY16-853 (polysiloxane containing amino groups at both ends) and BY16-750 (polysiloxane containing carboxyl groups at both ends) manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. Siloxane), BY16-752 (polysiloxane containing phenol groups at both ends), SF-841
8 (side chain carboxyl group-containing polysiloxane), BY1
6-855 (polysiloxane containing epoxy groups at both ends),
Examples thereof include mercapto group-containing organopolysiloxane. The organopolysiloxane (C) is used in an amount of 0.01 to 5% by weight, particularly 0.1 to 2% by weight based on the total amount of the epoxy resin composition.
It is preferably in the range of% by weight.

【0025】また、オルガノポリシロキサン(C)はそ
のまま添加しても本発明の効果が発揮できるが、エポキ
シ樹脂、硬化剤などと反応させて変性オルガノポリシロ
キサン(c1)として用いる方がさらに好ましい。ここ
で、変性オルガノポリシロキサン(c1)はオルガノポ
リシロキサン(C’)とエポキシ樹脂(e)または硬化
剤(f)との反応生成物である。オルガノポリシロキサ
ン(C)として変性オルガノポリシロキサン(c1)を
使用する場合、オルガノポリシロキサン(C’)とエポ
キシ樹脂(e)または硬化剤(f)を予め反応させて得
られた反応生成物として樹脂組成物に添加することが好
ましいが、樹脂組成物製造の工程において樹脂組成物中
に反応生成物を生成させる方法も可能である。なお、こ
の場合はエポキシ樹脂(A)や硬化剤(B)がオルガノ
ポリシロキサン(C’)と反応することとなり、予め反
応させる場合のエポキシ樹脂や硬化剤はこれらと区別す
るため、それぞれエポキシ樹脂(e)または硬化剤
(f)とした。
Although the effect of the present invention can be exhibited even if the organopolysiloxane (C) is added as it is, it is more preferable to use it as the modified organopolysiloxane (c1) by reacting with an epoxy resin, a curing agent and the like. Here, the modified organopolysiloxane (c1) is a reaction product of the organopolysiloxane (C ′) and the epoxy resin (e) or the curing agent (f). When the modified organopolysiloxane (c1) is used as the organopolysiloxane (C), a reaction product obtained by previously reacting the organopolysiloxane (C ′) with the epoxy resin (e) or the curing agent (f) It is preferably added to the resin composition, but a method of producing a reaction product in the resin composition in the step of producing the resin composition is also possible. In this case, the epoxy resin (A) and the curing agent (B) react with the organopolysiloxane (C ′), and the epoxy resin and the curing agent in the case of reacting in advance are distinguished from each other in order to distinguish them from each other. (E) or a curing agent (f).

【0026】変性オルガノポリシロキサン(c1)の反
応原料としてのオルガノポリシロキサン(C’)の具体
例としては、耐湿性の面からポリエーテル基を含まない
化合物が好ましく、前述同様東レ・ダウコーニング・シ
リコーン株式会社製のBY16−853(両末端アミノ
基含有ポリシロキサン)、BY16−750(両末端カ
ルボキシル基含有ポリシロキサン)、BY16−752
(両末端フェノール基含有ポリシロキサン)、SF−8
418(側鎖カルボキシル基含有ポリシロキサン)、B
Y16−855(両末端エポキシ基含有ポリシロキサ
ン)、メルカプト基含有オルガノポリシロキサンなどエ
ポキシ樹脂および硬化剤と反応しうる官能基を有する化
合物であれば特に限定されない。オルガノポリシロキサ
ン(C’)の官能基数は1分子中に少なくとも1個以上
必要であるが、あまり多いとリフロー性が低下するので
5個以下が好ましい。さらに、オルガノポリシロキサン
(C’)は一般式(III)で表される両末端に官能基を
有するものが好ましい。
As a specific example of the organopolysiloxane (C ') as a reaction raw material of the modified organopolysiloxane (c1), a compound containing no polyether group is preferable from the viewpoint of moisture resistance, and Toray Dow Corning BY16-853 (polysiloxane containing both end amino groups), BY16-750 (polysiloxane containing both end carboxyl groups) and BY16-752 manufactured by Silicone Co., Ltd.
(Polysiloxane containing phenol groups at both ends), SF-8
418 (side chain carboxyl group-containing polysiloxane), B
There is no particular limitation as long as it is a compound having a functional group capable of reacting with the epoxy resin and the curing agent, such as Y16-855 (polysiloxane containing both end epoxy groups) and organopolysiloxane containing mercapto group. The number of functional groups of the organopolysiloxane (C ′) is required to be at least one or more in one molecule, but if the number is too large, the reflow property is deteriorated, so 5 or less is preferable. Further, the organopolysiloxane (C ') is preferably one having functional groups at both ends represented by the general formula (III).

【0027】[0027]

【化6】 [Chemical 6]

【0028】オルガノポリシロキサン(C’)の分子量
は130〜10000が好ましく、500〜5000が
さらに好ましい。分子量が10000以下であると変性
オルガノポリシロキサン(c1)の粘度が高くなりすぎ
ることもなく、130以上であれば本発明の効果が十分
に得られる。
The molecular weight of the organopolysiloxane (C ') is preferably 130 to 10,000, more preferably 500 to 5,000. When the molecular weight is 10,000 or less, the viscosity of the modified organopolysiloxane (c1) does not become too high, and when it is 130 or more, the effect of the present invention can be sufficiently obtained.

【0029】エポキシ樹脂(e)の具体例としては、一
般的なエポキシ樹脂であればよいが、なかでも一般式
(II)で表されるエポキシ樹脂が好ましい。例えばビス
フェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポ
キシ樹脂、4,4´−エチリデンビスフェノールのエポ
キシ誘導体などが挙げられる。この中でも一般式(II)
で表されるものでエポキシ当量150〜210で液状の
ものから軟化点100℃までのものが特に好ましい。
As a concrete example of the epoxy resin (e), a general epoxy resin may be used, and among them, the epoxy resin represented by the general formula (II) is preferable. Examples thereof include bisphenol F type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, and epoxy derivative of 4,4′-ethylidene bisphenol. Among these, the general formula (II)
Particularly preferred are those having an epoxy equivalent of 150 to 210 and having a liquid form to a softening point of 100 ° C.

【0030】[0030]

【化7】 [Chemical 7]

【0031】硬化剤(f)の具体例として、フェノール
ノボラック、クレゾールノボラック、ナフトールノボラ
ックなどのノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹
脂、ビフェニル骨格含有フェノールアラルキル樹脂、ジ
シクロペンタジエン骨格含有フェノール樹脂、ナフトー
ルアラルキル樹脂、ビスフェノールAなどのビスフェノ
ール化合物、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロ
メリット酸などの酸無水物およびメタフェニレンジアミ
ン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルス
ルホンなどの芳香族アミンなどが挙げられる。
Specific examples of the curing agent (f) include novolac resins such as phenol novolac, cresol novolac, and naphthol novolac, phenol aralkyl resins, biphenyl skeleton-containing phenol aralkyl resins, dicyclopentadiene skeleton-containing phenol resins, naphthol aralkyl resins, bisphenols. Examples thereof include bisphenol compounds such as A, acid anhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride, and pyromellitic anhydride, and aromatic amines such as metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, and diaminodiphenylsulfone.

【0032】本発明においては、予め変性オルガノポリ
シロキサン(c1)はオルガノポリシロキサンとエポキ
シ樹脂(e)または硬化剤(f)を化学反応させて得る
場合、両者の混合割合はオルガノポリシロキサン
(C’)1当量に対してエポキシ樹脂(e)または硬化
剤(f)は1〜5当量が好ましく、さらに好ましくは1
〜3当量である。
In the present invention, when the modified organopolysiloxane (c1) is obtained by chemically reacting the organopolysiloxane with the epoxy resin (e) or the curing agent (f) in advance, the mixing ratio of the two is such that the organopolysiloxane (C). ') 1 to 5 equivalents of the epoxy resin (e) or the curing agent (f) are preferable relative to 1 equivalent, and more preferably 1
~ 3 equivalents.

【0033】オルガノポリシロキサン(C’)とエポキ
シ樹脂(e)または硬化剤(f)の化学反応には反応促
進のための触媒を用いることも可能である。触媒として
は特に限定されないが、イミダゾール化合物、アミノ化
合物、有機ホスフィン化合物が用いられる。信頼性の面
からトリフェニルホスフィンなどの有機ホスフィン化合
物が特に好ましい。オルガノポリシロキサン(C’)と
エポキシ樹脂(e)または硬化剤(f)の反応温度は7
0〜200℃の範囲であり、特に100〜180℃が好
ましい。
A catalyst for accelerating the reaction can be used in the chemical reaction between the organopolysiloxane (C ') and the epoxy resin (e) or the curing agent (f). The catalyst is not particularly limited, but an imidazole compound, an amino compound or an organic phosphine compound is used. From the viewpoint of reliability, an organic phosphine compound such as triphenylphosphine is particularly preferable. The reaction temperature between the organopolysiloxane (C ′) and the epoxy resin (e) or the curing agent (f) is 7
It is in the range of 0 to 200 ° C, and particularly preferably 100 to 180 ° C.

【0034】上記のようにして得られた変性オルガノポ
リシロキサン(c1)の添加量はエポキシ樹脂組成物全
量に対して0.01〜5重量%、特に0.1〜2重量%
の範囲にあることが好ましい。予め変性オルガノポリシ
ロキサン(c1)を生成させた後添加するのではなく樹
脂組成物製造の工程において生成させる場合は最終的に
樹脂組成物中での含有量が上記の範囲となるようにオル
ガノシロキサン、さらにはエポキシ樹脂(A)や硬化剤
(B)の配合量を調節する。また、本発明の効果を損な
わない範囲で2種以上の変性オルガノポリシロキサン
(c1)を併用することも可能である。
The modified organopolysiloxane (c1) thus obtained is added in an amount of 0.01 to 5% by weight, particularly 0.1 to 2% by weight, based on the total amount of the epoxy resin composition.
It is preferably in the range of. When the modified organopolysiloxane (c1) is not previously added and then added in the step of producing the resin composition, the organosiloxane is finally adjusted so that the content in the resin composition falls within the above range. Further, the compounding amounts of the epoxy resin (A) and the curing agent (B) are adjusted. Further, it is also possible to use two or more kinds of modified organopolysiloxane (c1) in combination as long as the effect of the present invention is not impaired.

【0035】本発明における充填材(D)としては、無
機充填材が好ましく、具体的には非晶性シリカ、結晶性
シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミ
ナ、マグネシア、クレー、タルク、ケイ酸カルシウム、
酸化チタンや酸化アンチモンなどの金属酸化物、アスベ
スト、ガラス繊維およびガラス球などが挙げられるが、
中でも非晶性シリカは線膨脹係数を低下させる効果が大
きく、低応力化に有効ななため好ましく用いられる。形
状としては、破砕状のものや球状のものが用いられ、流
動性の点から球状のものが特に好ましく使用される。
The filler (D) in the present invention is preferably an inorganic filler, specifically, amorphous silica, crystalline silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, alumina, magnesia, clay, talc, calcium silicate. ,
Examples include metal oxides such as titanium oxide and antimony oxide, asbestos, glass fibers and glass spheres.
Among them, amorphous silica has a large effect of lowering the coefficient of linear expansion and is effective in lowering stress, and thus is preferably used. As the shape, a crushed shape or a spherical shape is used, and a spherical shape is particularly preferably used from the viewpoint of fluidity.

【0036】ここでいう非晶性シリカは、一般的には真
比重が2.3以下のものを意味する。この非晶性シリカ
は公知の任意の方法で製造方法でき、例えば結晶性シリ
カを溶融する方法および金属ケイ素の酸化による方法、
アルコキシシランの加水分解など、各種原料からの合成
方法が使用できる。
The amorphous silica referred to here generally means one having a true specific gravity of 2.3 or less. This amorphous silica can be produced by any known method, for example, a method of melting crystalline silica and a method of oxidizing metallic silicon,
A synthesis method from various raw materials such as hydrolysis of alkoxysilane can be used.

【0037】非晶性シリカのなかでも石英を溶融して製
造される球状溶融シリカが特に好ましく使用され、球状
溶融シリカを全充填材(D)中に85重量%以上含有す
ることが好ましく、90重量%以上含有することが特に
好ましい。
Among the amorphous silica, spherical fused silica produced by melting quartz is particularly preferably used, and the spherical fused silica is preferably contained in the total filler (D) in an amount of 85% by weight or more. It is particularly preferable that the content is at least wt%.

【0038】充填材(D)の粒径および粒度分布につい
ては、特に限定はないが、流動性、成形時のバリ低減の
点から、平均粒径(メディアン径を意味する、以下同
じ。)が5〜30μmの範囲にあることが好ましい。ま
た、平均粒径または粒度分布の異なる充填材を2種以上
組み合わせることもできる。
The particle size and particle size distribution of the filler (D) are not particularly limited, but the average particle size (meaning median size, the same applies hereinafter) is taken from the viewpoint of fluidity and reduction of burrs during molding. It is preferably in the range of 5 to 30 μm. Further, two or more kinds of fillers having different average particle diameters or particle size distributions can be combined.

【0039】本発明では、シランカップリング剤、チタ
ンカップリング剤などのカップリング剤を配合すること
ができる。これらのカップリング剤で充填材を、他の構
成成分とブレンドする以前に処理しておくことがより好
ましい。カップリング剤としてはシランカップリング剤
が好ましく使用され、シランカップリング剤としては、
アルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基などの加水分解
性基および有機基がケイ素原子に直結したもの、および
その部分加水分解縮合物が一般的に用いられる。シラン
カップリング剤中の有機基としては、窒素原子、酸素原
子、ハロゲン原子、硫黄原子などによって置換された炭
化水素基のものが使用される。シランカップリング剤の
具体的な例としては、γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシシラン、γ−(2,3−エポキシシクロヘキシ
ル)プロピルトリメトキシシラン、γ−(N−フェニル
アミノ)プロピルトリメトキシシラン、γ−(N−フェ
ニルアミノ)プロピルメチルジメトキシシラン、γ−
(N−メチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、γ
−(N−メチルアミノプロピル)メチルジメトキシシラ
ン、γ−(N−エチルアミノ)プロピルトリメトキシシ
ラン、γ−(N−エチルアミノ)プロピルメチルジメト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−(N−エチルアミノ)プロピルメチルトリメ
トキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキ
シシラン、γ−メルカトプロピルトリメトキシシラン、
γ−メルカトプロピルメチルジメトキシシラン、N−β
−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピ
ルメチルジメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)
−γ−アミノプロピルトリエチルシラン、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチル
ジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルトリメトキシシ
ランなどが挙げられる。 カップリング剤の配合割合と
してはエポキシ樹脂組成物全量に対して0.1〜2重量
%添加することが流動性及び充填性の点で好ましい。
In the present invention, a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent can be added. More preferably, the filler is treated with these coupling agents prior to blending with the other components. A silane coupling agent is preferably used as the coupling agent, and as the silane coupling agent,
Generally used are those in which a hydrolyzable group such as an alkoxy group, a halogen atom and an amino group, and an organic group are directly bonded to a silicon atom, and a partial hydrolyzed condensate thereof. As the organic group in the silane coupling agent, a hydrocarbon group substituted with a nitrogen atom, an oxygen atom, a halogen atom, a sulfur atom or the like is used. Specific examples of the silane coupling agent include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysisilane, γ- (2,3-epoxycyclohexyl) propyltrimethoxysilane, γ- (N-phenylamino) propyltrimethoxysilane, γ- (N-phenylamino) propylmethyldimethoxysilane, γ-
(N-methylamino) propyltrimethoxysilane, γ
-(N-methylaminopropyl) methyldimethoxysilane, γ- (N-ethylamino) propyltrimethoxysilane, γ- (N-ethylamino) propylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ- (N-ethylamino) propylmethyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane,
γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, N-β
-(Aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β- (aminoethyl)
-Γ-aminopropyltriethylsilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ
-(N, N-dimethylamino) propyltrimethoxysilane and the like can be mentioned. From the viewpoint of fluidity and filling properties, it is preferable to add 0.1 to 2% by weight of the coupling agent to the total amount of the epoxy resin composition.

【0040】本発明のエポキシ樹脂組成物において、充
填材の割合が高い場合、難燃性が高くなり、従来使用さ
れていた難燃剤を使用しなくても難燃性を維持すること
ができる。しかし、必須成分ではないが難燃性をさらに
向上させる目的でブロム化合物を配合できる。ブロム化
合物は、通常、エポキシ樹脂組成物に難燃剤として添加
されるものであれば、特に限定されない。ブロム化合物
の好ましい具体例としては、ブロム化ビスフェノールA
型エポキシ樹脂、ブロム化フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂などのブロム化エポキシ樹脂、ブロム化ポリカ
ーボネート樹脂、ブロム化ポリスチレン樹脂、ブロム化
ポリフェニレンオキサイド樹脂、テトラブロモビスフェ
ノールA、デカブロモジフェニルエーテルなどが挙げら
れ、なかでも、ブロム化ビスフェノールA型エポキシ樹
脂、ブロム化フェノールノボラック型エポキシ樹脂など
のブロム化エポキシ樹脂が、成形性の点から特に好まし
い。 同様に、本発明のエポキシ樹脂組成物では、必須
成分ではないがアンチモン化合物を配合できる。これは
通常半導体封止用エポキシ樹脂組成物に難燃助剤として
添加されるもので、特に限定されず、公知のものが使用
できる。アンチモン化合物の好ましい具体例としては、
三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモ
ンが挙げられる。
In the epoxy resin composition of the present invention, when the proportion of the filler is high, the flame retardancy becomes high, and the flame retardancy can be maintained without using the conventionally used flame retardant. However, a bromine compound can be blended for the purpose of further improving the flame retardance, though it is not an essential component. The bromine compound is not particularly limited as long as it is usually added to the epoxy resin composition as a flame retardant. Preferred specific examples of the bromine compound include brominated bisphenol A.
Type epoxy resin, brominated epoxy resin such as brominated phenol novolac type epoxy resin, brominated polycarbonate resin, brominated polystyrene resin, brominated polyphenylene oxide resin, tetrabromobisphenol A, decabromodiphenyl ether and the like. Brominated epoxy resins such as brominated bisphenol A type epoxy resin and brominated phenol novolac type epoxy resin are particularly preferable from the viewpoint of moldability. Similarly, in the epoxy resin composition of the present invention, an antimony compound can be blended although it is not an essential component. This is usually added as a flame retardant aid to the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, and is not particularly limited, and known ones can be used. Specific preferred examples of the antimony compound include:
Examples thereof include antimony trioxide, antimony tetraoxide, and antimony pentoxide.

【0041】これら難燃剤、難燃助剤を添加する場合、
エポキシ樹脂組成物から発生する不要物の廃棄の容易
さ、および半導体装置の信頼性の観点からハロゲン原子
およびアンチモン原子それぞれが、エポキシ樹脂組成物
に対して0.2重量%以下が好ましい。
When these flame retardants and flame retardant aids are added,
From the viewpoint of easy disposal of unnecessary substances generated from the epoxy resin composition and reliability of the semiconductor device, it is preferable that the halogen atom and the antimony atom are each 0.2 wt% or less with respect to the epoxy resin composition.

【0042】本発明のエポキシ樹脂組成物は、さらに次
に挙げる各種添加剤を任意に含有することができる。カ
ーボンブラックおよび酸化鉄などの各種着色剤や各種顔
料、シリコーンゴム、オレフィン系共重合体、変性ニト
リルゴム、変性ポリブタジエンゴムなどの各種エラスト
マー、シリコーンオイル、ポリエチレンなどの各種熱可
塑性樹脂、フッ素系、シリコーン系などの界面活性剤、
長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステ
ル、長鎖脂肪酸のアミドおよびパラフィンワックスなど
の各種離型剤およびハイドロタルサイト類などのイオン
捕捉剤、有機過酸化物などの架橋剤が挙げられる。
The epoxy resin composition of the present invention can further optionally contain various additives listed below. Various colorants and pigments such as carbon black and iron oxide, silicone rubber, olefin copolymers, modified nitrile rubber, modified polybutadiene rubber and other elastomers, silicone oil, polyethylene and other thermoplastic resins, fluorine-based, silicone Surfactants such as
Long-chain fatty acids, metal salts of long-chain fatty acids, esters of long-chain fatty acids, amides of long-chain fatty acids, various releasing agents such as paraffin wax, ion trapping agents such as hydrotalcites, cross-linking agents such as organic peroxides Is mentioned.

【0043】本発明のエポキシ樹脂組成物は上記各成分
を溶融混練によって製造することが好ましい。例えば各
種原料をミキサーなどの公知の方法で混合した後、バン
バリーミキサー、ニーダー、ロール、単軸もしくは二軸
の押出機およびコニーダーなどの公知の混練方法を用い
て溶融混練することにより製造される。溶融混練時の樹
脂温度としては、通常70〜150℃の範囲が使用され
る。
The epoxy resin composition of the present invention is preferably produced by melt-kneading the above components. For example, it is produced by mixing various raw materials by a known method such as a mixer, and then melt-kneading using a known kneading method such as a Banbury mixer, a kneader, a roll, a single-screw or twin-screw extruder, and a cokneader. The resin temperature during melt kneading is usually in the range of 70 to 150 ° C.

【0044】本発明のエポキシ樹脂組成物は、加熱混練
で溶融し、冷却さらに粉砕した粉末の形状、粉末を打錠
して得られるタブレットの形状、加熱混練で溶融し型内
で冷却固化したタブレットの形状、加熱混練で溶融し押
し出ししてさらに切断したペレットの形状などの状態で
使用できる。
The epoxy resin composition of the present invention is melted by heating and kneading, cooled and pulverized into the shape of a powder, tablet shape obtained by tableting the powder, and tablet which is melted by heating and kneading and cooled and solidified in a mold. And the shape of pellets that are melted by heating and kneading, extruded and further cut.

【0045】そしてこれらの形状から半導体素子の封止
に供され半導体装置の製造が行われる。半導体を基板に
固定した部材に対して、本発明のエポキシ樹脂組成物
を、例えば120〜250℃、好ましくは150〜20
0℃の温度で、トランスファ成形、インジェクション成
形、注型法などの方法で成形して、エポキシ樹脂組成物
の硬化物によって封止された半導体装置が製造される。
また必要に応じて追加熱処理(例えば、150〜200
℃、2〜16時間)を行うことができる。
Then, from these shapes, the semiconductor element is sealed and the semiconductor device is manufactured. The epoxy resin composition of the present invention is applied to, for example, 120 to 250 ° C., preferably 150 to 20 on a member having a semiconductor fixed to a substrate.
At a temperature of 0 ° C., molding is performed by a method such as transfer molding, injection molding, or casting method to manufacture a semiconductor device sealed with a cured product of an epoxy resin composition.
If necessary, additional heat treatment (for example, 150 to 200
C., 2 to 16 hours).

【0046】[0046]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はここに掲げた実施例によって限定される
ものではない。なお、実施例中の%は重量%を示す。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples given here. In addition,% in an Example shows weight%.

【0047】[実施例1〜7、比較例1〜3]表1、表2
に示した成分を表2に示す組成比(重量比)で、ミキサ
ーによりドライブレンドした後、ロール表面温度90℃
のミキシングロールを用いて5分間加熱混練後、冷却、
粉砕して半導体封止用のエポキシ樹脂組成物を得た。こ
こで、表1においてE〜Iはオルガノポリシロキサン
(C’)とエポキシ樹脂(e)との反応生成物であり、
Jは未変性のオルガノポリシロキサンである。
[Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 3] Tables 1 and 2
After dry-blending the components shown in Table 2 with the composition ratio (weight ratio) shown in Table 2, the roll surface temperature was 90 ° C.
After heating and kneading for 5 minutes using the mixing roll of, cooling,
It was crushed to obtain an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation. Here, in Table 1, E to I are reaction products of the organopolysiloxane (C ′) and the epoxy resin (e),
J is an unmodified organopolysiloxane.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】[0050]

【化8】 [Chemical 8]

【0051】<膨れ特性(耐リフロー信頼性)評価>得
られた樹脂組成物について144pinTQFP(外
形:20mm×20mm×1.0mm、フレーム材料:
42アロイ)用金型を用いて、低圧トランスファー成形
機で金型温度175℃、キュアータイム1分間の条件で
パッケージを成形した。なお評価用のチップとしては表
面に窒化珪素膜を被覆した模擬素子を搭載した、チップ
サイズ8mm×8mm×0.3mmのものを用いた。
<Evaluation of swelling characteristics (reflow resistance reliability)> About the obtained resin composition, 144 pin TQFP (outer shape: 20 mm × 20 mm × 1.0 mm, frame material:
42 alloy) mold was used to mold a package with a mold temperature of 175 ° C. and a cure time of 1 minute using a low-pressure transfer molding machine. As the evaluation chip, a chip having a chip size of 8 mm × 8 mm × 0.3 mm, on which a simulated element having a surface coated with a silicon nitride film was mounted, was used.

【0052】上記成形により得られた144pinTQ
FPのパッケージ10個を180℃、6時間の条件でポ
ストキュアーした後、マイクロメーターにてパッケージ
中央部の厚みI(μm)を計測した。これを85℃/6
0%RHで24時間加湿後、最高温度260℃のIRリ
フロー炉で加熱処理した。なお、リフロー炉の温度プロ
ファイルは、150〜200℃の領域を60〜100
秒、200〜260℃の昇温速度を1.5〜2.5℃/
秒、最高温度である255〜265℃の領域で10〜2
0秒維持し、260〜200℃の降温速度を1.5〜
2.5℃/秒とした。 パッケージがリフロー炉を出た
5秒後、再びマイクロメーターにてパッケージの中央部
の厚みII(μm)を計測した。さらに10個それぞれの
パッケージについて(厚みII−厚みI)を算出し、この
10個の平均値を「膨れ」(μm)とした。なお、膨れ
は小さい方が好ましく、80μm以下であることが特に
好ましい。
144 pin TQ obtained by the above molding
After 10 packages of FP were post-cured at 180 ° C. for 6 hours, the thickness I (μm) of the central part of the package was measured with a micrometer. 85 ℃ / 6
After humidifying at 0% RH for 24 hours, it was heat-treated in an IR reflow furnace having a maximum temperature of 260 ° C. The temperature profile of the reflow furnace is 60 to 100 in the region of 150 to 200 ° C.
Second, heating rate of 200 to 260 ° C. is 1.5 to 2.5 ° C. /
Seconds, 10-2 in the maximum temperature range of 255-265 ℃
Maintain for 0 seconds and decrease the temperature from 260 to 200 ° C from 1.5 to
It was set to 2.5 ° C./second. Five seconds after the package left the reflow furnace, the thickness II (μm) of the central portion of the package was measured again with the micrometer. Further, (thickness II-thickness I) was calculated for each of 10 packages, and the average value of the 10 packages was defined as "blister" (μm). The swelling is preferably small, and particularly preferably 80 μm or less.

【0053】<連続成形性(パッケージ表面汚れ)評価
>上記と同様の方法でパッケージを成形して連続成形性
の評価を行った。ただし、キュアータイムは40秒とし
た。金型クリーニングのためメラミン樹脂で1ショット
成形を行い、続いて金型と樹脂の離型性を回復するため
東レ製離型回復材“TR−4”で2ショット成形を行っ
た。その後続いて上述の樹脂組成物で連続20ショット
成形を行った後のパッケージ外観を観察し、連続成形性
の評価を行った。パッケージ表面汚れを目視で観察し、
汚れ面積がパーケージ表面の3%以上に達したものを
×、3%未満1%以上のものを△、1%未満のものを○
として判定した。
<Continuous Formability (Package Surface Stain) Evaluation> A continuous moldability was evaluated by molding a package in the same manner as above. However, the cure time was 40 seconds. One-shot molding was performed with a melamine resin for mold cleaning, and then two-shot molding was performed with a release recovery material "TR-4" manufactured by Toray Co., Ltd. in order to recover the mold releasability between the mold and the resin. Subsequently, the package appearance after continuous 20-shot molding with the above resin composition was observed, and continuous moldability was evaluated. Visually observe the package surface dirt,
If the dirt area reaches 3% or more of the package surface x, less than 3% 1% or more △: less than 1% ○
Was judged as.

【0054】<離型性評価>円錐台(上底直径:9m
m、下底直径:10mm、高さ:20mm)の成形物を
金型温度175℃、キュアータイム60秒、成形圧力7
MPaで成形し、成形直後に金型から取り出す際の離型
荷重をプッシュプルゲージにより測定した。なお、成形
は連続10ショット行い、この10個の測定値のうち最
大値を離型荷重値とした。
<Evaluation of releasability> Cone truncated cone (upper base diameter: 9 m
m, lower bottom diameter: 10 mm, height: 20 mm), a mold temperature of 175 ° C., cure time of 60 seconds, molding pressure of 7
Mold release at the time of molding at MPa and removal from the mold immediately after molding was measured with a push-pull gauge. The molding was carried out continuously for 10 shots, and the maximum value among the 10 measured values was taken as the mold release load value.

【0055】[0055]

【表3】 [Table 3]

【0056】表3に評価結果を示す。表3に見られるよ
うに本発明における変性オルガノポリシロキサン(g
1)および未変性オルガノポリシロキサンを添加したも
のでは膨れ特性と連続成形性、離型性を同時に満足でき
ている(実施例1〜7)。また、化学式(I)で表され
るテトラメチルビスフェノールF型エポキシ樹脂を用い
ていない場合は連続成形性において不十分である(比較
例3)。このように、本発明のエポキシ樹脂組成物は膨
れ特性、連続成形性、離型性のいずれも優れている。
Table 3 shows the evaluation results. As can be seen in Table 3, the modified organopolysiloxane (g
In the case of adding 1) and the unmodified organopolysiloxane, the swelling property, continuous moldability, and releasability can be satisfied at the same time (Examples 1 to 7). Further, when the tetramethylbisphenol F type epoxy resin represented by the chemical formula (I) is not used, the continuous moldability is insufficient (Comparative Example 3). As described above, the epoxy resin composition of the present invention has excellent swelling properties, continuous moldability, and releasability.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればリ
フロー時の耐剥離性、膨れ特性などの耐リフロー信頼
性、成形時の離型性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂
組成物及び該エポキシ樹脂組成物によって封止してなる
半導体装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation which is excellent in peel resistance during reflow, reflow reliability such as swelling characteristics, and releasability during molding, and A semiconductor device sealed with the epoxy resin composition can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── 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) H01L 23/31 Fターム(参考) 4J002 CC04Y CD03W CD05W CD06W CD07W CD20X CE00Y CP05X CP10X DE077 DE147 DE237 DJ007 DJ017 DJ037 DJ047 EJ036 EL136 EL146 EN076 EV226 FD017 FD14Y FD146 FD150 GQ05 4J036 AD04 AD08 CD16 DA02 DA05 DB15 DC03 DC05 DC10 DC41 DD04 DD07 FA01 FA05 FB06 FB07 GA04 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA03 EB02 EB12 EB19 EC05 EC20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 23/31 F term (reference) 4J002 CC04Y CD03W CD05W CD06W CD07W CD20X CE00Y CP05X CP10X DE077 DE147 DE237 DJ007 DJ017 DJ037 DJ047 EJ036 EL136 EL146 EN076 EV226 FD017 FD14Y FD146 FD150 GQ05 4J036 AD04 AD08 CD16 DA02 DA05 DB15 DC03 DC05 DC10 DC41 DD04 DD07 FA01 FA05 FB06 FB07 GA04 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA03 EB02 EB12 EB19 EC05 EC20 EC20 EC20

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、オル
ガノポリシロキサン(C)、充填材(D)を含有するエ
ポキシ樹脂組成物であって、エポキシ樹脂(A)が下記
化学式(I)で表されるテトラメチルビスフェノールF
型エポキシ樹脂を含有することを特徴とするエポキシ樹
脂組成物。 【化1】
1. An epoxy resin composition containing an epoxy resin (A), a curing agent (B), an organopolysiloxane (C) and a filler (D), wherein the epoxy resin (A) has the following chemical formula (I): ) Tetramethylbisphenol F represented by
An epoxy resin composition comprising a type epoxy resin. [Chemical 1]
【請求項2】オルガノポリシロキサン(C)が、オルガ
ノシロキサンとエポキシ樹脂または硬化剤との反応生成
物である変性オルガノポリシロキサンであることを特徴
とする請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
2. The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the organopolysiloxane (C) is a modified organopolysiloxane which is a reaction product of the organosiloxane and an epoxy resin or a curing agent.
【請求項3】オルガノポリシロキサン(C)が、オルガ
ノシロキサンと下記一般式(II)で表されるエポキシ樹
脂(e)または硬化剤(f)との反応生成物である変性
オルガノポリシロキサン(c1)であることを特徴とす
る請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。 【化2】
3. A modified organopolysiloxane (c1) which is a reaction product of an organopolysiloxane (C) with an epoxy resin (e) represented by the following general formula (II) or a curing agent (f). ] The epoxy resin composition of Claim 1 characterized by these. [Chemical 2]
【請求項4】オルガノポリシロキサン(C)が下記一般
式(III)で表されることを特徴とする請求項1または
2のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。 【化3】
4. The epoxy resin composition according to claim 1 or 2, wherein the organopolysiloxane (C) is represented by the following general formula (III). [Chemical 3]
【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載のエポキシ
系樹脂組成物の硬化物によって封止されたことを特徴と
する半導体装置。
5. A semiconductor device which is encapsulated with the cured product of the epoxy resin composition according to any one of claims 1 to 4.
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