JP2003206393A - Epoxy resin molding material and semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin molding material and semiconductor device

Info

Publication number
JP2003206393A
JP2003206393A JP2002006431A JP2002006431A JP2003206393A JP 2003206393 A JP2003206393 A JP 2003206393A JP 2002006431 A JP2002006431 A JP 2002006431A JP 2002006431 A JP2002006431 A JP 2002006431A JP 2003206393 A JP2003206393 A JP 2003206393A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
resin composition
rubber particles
epoxy
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002006431A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Nishitani
佳典 西谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2002006431A priority Critical patent/JP2003206393A/en
Publication of JP2003206393A publication Critical patent/JP2003206393A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin composition for sealing of semiconductors having good fluidity in molding, high resistance to the temperature cycle and high soldering resistance. <P>SOLUTION: The composition contains (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin, (C) a hardening accelerator, (D) an inorganic filler and (E) rubber particles having epoxy equivalents of 24,000 or higher. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、成形性、信頼性に
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
た半導体装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation excellent in moldability and reliability, and a semiconductor device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の電子機器の小型化、軽量化、高性
能化の市場動向において、半導体素子の高集積化が年々
進み、半導体素子のサイズは大きくなり配線は微細化し
ている。この様な半導体素子をエポキシ樹脂組成物で封
止する場合、半導体素子に直接エポキシ樹脂組成物の硬
化物が接触するため、温度サイクルによるエポキシ樹脂
組成物の硬化物の膨張、収縮によってひずみ応力が発生
し、配線のずれやボンディングワイヤーの切断、半導体
素子の破壊等の問題が生じる。これらの問題に対してエ
ポキシ樹脂組成物の硬化物の弾性率を低減しエポキシ樹
脂組成物の硬化物に柔軟性を付与する必要がある。又半
導体装置の表面実装化が一般的になってきている現状で
は、吸湿した半導体装置が半田処理時に高温にさらさ
れ、気化した水蒸気の爆発的応力により半導体装置にク
ラックが発生したり、或いは半導体素子やリードフレー
ムとエポキシ樹脂組成物の硬化物との界面に剥離が発生
することにより、電気的信頼性を大きく損なう不良が生
じ、これらの不良の防止、即ち耐半田性の向上も大きな
課題となっている。
2. Description of the Related Art In recent market trends of miniaturization, weight reduction, and high performance of electronic devices, the integration of semiconductor elements has been increasing year by year, the size of semiconductor elements has increased, and wiring has become finer. When such a semiconductor element is sealed with an epoxy resin composition, since the cured product of the epoxy resin composition comes into direct contact with the semiconductor element, strain stress is caused by expansion and contraction of the cured product of the epoxy resin composition due to temperature cycle. This causes problems such as wiring deviation, cutting of bonding wires, and destruction of semiconductor elements. For these problems, it is necessary to reduce the elastic modulus of the cured product of the epoxy resin composition and impart flexibility to the cured product of the epoxy resin composition. In the current situation where surface mounting of semiconductor devices is becoming more common, semiconductor devices that have absorbed moisture are exposed to high temperatures during solder processing, and the semiconductor devices may crack due to the explosive stress of vaporized water vapor, or When peeling occurs at the interface between the element or the lead frame and the cured product of the epoxy resin composition, defects that greatly impair electrical reliability occur, and prevention of these defects, that is, improvement of solder resistance is also a major issue. Has become.

【0003】この耐半田性の向上のために、エポキシ樹
脂組成物は無機質充填材を多量に配合することにより、
半導体装置の低吸湿化、低熱膨張化、高強度化を図って
きている。このため樹脂成分としては、低粘度型のもの
や、常温では結晶性の固体であり融点を越えると極めて
低粘度の液状となる樹脂を使用して、無機質充填材の配
合量の増加に伴うエポキシ樹脂組成物の成形時の流動性
の低下を防止する手法が提案されている。ところが、各
成分を加熱混練して製造されるエポキシ樹脂組成物にお
いて、無機質充填材を多量に配合したエポキシ樹脂組成
物の硬化物では、強度の増加と共に弾性率も増大してし
まうため、温度サイクルによるひずみ応力が増大してし
まい、耐温度サイクル性に問題が生じる。
In order to improve the solder resistance, the epoxy resin composition contains a large amount of an inorganic filler,
We are trying to reduce the moisture absorption, the thermal expansion and the strength of semiconductor devices. Therefore, as the resin component, a low-viscosity type resin or a resin that is a crystalline solid at room temperature and becomes a liquid with an extremely low viscosity when the temperature exceeds the melting point is used. Techniques have been proposed for preventing a decrease in fluidity of a resin composition during molding. However, in an epoxy resin composition produced by heating and kneading each component, in a cured product of an epoxy resin composition containing a large amount of an inorganic filler, the elastic modulus increases with the increase of the strength, so that the temperature cycle As a result, strain stress increases, which causes a problem in temperature cycle resistance.

【0004】この様に耐温度サイクル性と耐半田性の両
立を達成するためには、無機質充填材を多量に配合した
系においても弾性率の増大を押さえる必要がある。その
具体的な手法の一つとして、従来から低応力特性を付与
するために種々のゴム粒子を添加するという方法が知ら
れている。しかしながら、従来のゴム粒子だと粒子の凝
集力が強く混練時に均一に分散しないため、エポキシ樹
脂組成物が不均一となり、特性のばらつきが大きくなっ
た。又ゴム粒子の凝集物が大きいと溶融状態での粘度が
増大し流動性が低下したり、半田処理時に凝集物を起点
としてクラックが発生する等の不良が生じることがあっ
た。このため流動性と耐温度サイクル性及び耐半田性の
要求を満たすエポキシ樹脂組成物の開発が望まれてい
た。
In order to achieve both temperature cycle resistance and solder resistance in this way, it is necessary to suppress an increase in elastic modulus even in a system containing a large amount of inorganic filler. As one of the concrete methods, a method of adding various rubber particles in order to impart low stress characteristics has been conventionally known. However, with conventional rubber particles, the cohesive force of the particles is strong and the particles are not uniformly dispersed during kneading, so that the epoxy resin composition becomes non-uniform, resulting in large variations in properties. Further, if the agglomerates of the rubber particles are large, the viscosity in the molten state may increase and the fluidity may decrease, or defects such as cracks originating from the agglomerates during the soldering process may occur. Therefore, it has been desired to develop an epoxy resin composition that satisfies the requirements of fluidity, temperature cycle resistance, and solder resistance.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、成形時の流
動性に優れ、かつ耐温度サイクル性及び半田性に優れた
特性を有する半導体封止用エポキシ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。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation having excellent fluidity during molding, temperature cycle resistance and solderability, and a semiconductor device using the same. Is provided.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、[1]
(A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂、(C)硬
化促進剤、(D)無機質充填材及び(E)エポキシ当量
24000以上のゴム粒子を含むことを特徴とする半導
体封止用エポキシ樹脂組成物、[2] エポキシ当量2
4000以上のゴム粒子が、分子内に少なくとも1個以
上のシアノ基を有する第[1]項記載の半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物、[3] 全エポキシ樹脂組成物が、
アセトン不溶分0.01重量%以下である第[1]項又
は[2]項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
[4] 第[1]項〜[3]項のいずれかに記載のエポ
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、である。
The present invention provides [1]
(A) Epoxy resin, (B) Phenolic resin, (C) Curing accelerator, (D) Inorganic filler, and (E) Epoxy equivalent epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of 24,000 or more. Thing, [2] Epoxy equivalent 2
4000 or more rubber particles, the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to the item [1], wherein [3] the total epoxy resin composition has at least one cyano group in the molecule,
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to the item [1] or [2], which has an acetone insoluble content of 0.01% by weight or less.
[4] A semiconductor device comprising a semiconductor element encapsulated with the epoxy resin composition according to any one of the items [1] to [3].

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明に用いられるエポキシ樹脂
は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するモノマ
ー、オリゴマー、ポリマー全般を指し、例えばハイドロ
キノン型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹
脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エ
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、ナフト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、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、ビフェニレン骨格等
を有する)、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂(フ
ェニレン骨格、ビフェニレン骨格等を有する)、テルペ
ン変性フェノール型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エ
ポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。これらのエポキシ樹脂は単独でも併用しても
よい。半導体装置の耐半田性を向上させることを目的
に、エポキシ樹脂組成物中の無機質充填材の配合量を増
大させ、得られたエポキシ樹脂組成物の硬化物の低吸湿
化、低熱膨張化、高強度化を達成させる場合には、常温
で結晶性を示し融点を越えると極めて低粘度の液状とな
る結晶性エポキシ樹脂を全エポキシ樹脂中に30重量%
以上用いることが特に好ましい。
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 examples thereof include hydroquinone type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin and bisphenol. F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, naphthol novolac type epoxy resin, triphenol methane type epoxy resin, alkyl modified triphenol methane type epoxy resin, di Cyclopentadiene-modified phenol type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin (having phenylene skeleton, biphenylene skeleton, etc.), naphthol aralkyl type epoxy resin (phenylene skeleton, bifene Having a vinylene skeleton or the like), terpene-modified phenol type epoxy resin, triazine nucleus-containing epoxy resins, but are not limited thereto. These epoxy resins may be used alone or in combination. For the purpose of improving the solder resistance of the semiconductor device, the compounding amount of the inorganic filler in the epoxy resin composition is increased, and the cured product of the obtained epoxy resin composition has low moisture absorption, low thermal expansion, and high To achieve strength, the crystalline epoxy resin, which exhibits crystallinity at room temperature and becomes an extremely low-viscosity liquid when it exceeds the melting point, accounts for 30% by weight of the total epoxy resin.
It is particularly preferable to use the above.

【0008】本発明に用いられるフェノール樹脂として
は、1分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する
モノマー、オリゴマー、ポリマー全般を指し、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、フェノールアラルキル樹脂(フェニレン骨格、ビフ
ェニレン骨格等を有する)、ナフトールアラルキル樹脂
(フェニレン骨格、ビフェニレン骨格等を有する)、テ
ルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性
フェノール樹脂、トリフェノールメタン型樹脂、ビスフ
ェノール化合物等が挙げられるが、これらに限定される
ものではない。これらのフェノール樹脂は単独でも2種
類以上併用して用いてもよい。これらのフェノール樹脂
は、分子量、軟化点、水酸基当量等を限定するものでな
いが、軟化点90℃以下の比較的低粘度のフェノール樹
脂が好ましい。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との当量比としては、好
ましくは0.5〜2.0、特に好ましくは0.7〜1.
5である。0.5〜2.0の範囲を外れると、硬化性、
耐湿信頼性等が低下する可能性がある。
The phenol resin used in the present invention refers to all monomers, oligomers and polymers having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule.
Phenol novolac resin, cresol novolac resin, phenol aralkyl resin (having phenylene skeleton, biphenylene skeleton, etc.), naphthol aralkyl resin (having phenylene skeleton, biphenylene skeleton, etc.), terpene modified phenol resin, dicyclopentadiene modified phenol resin, triphenol Examples thereof include methane type resins and bisphenol compounds, but are not limited thereto. These phenol resins may be used alone or in combination of two or more kinds. These phenol resins do not limit the molecular weight, softening point, hydroxyl group equivalent, etc., but phenol resins having a softening point of 90 ° C. or lower and a relatively low viscosity are preferable. The equivalent ratio of the epoxy groups of all epoxy resins to the phenolic hydroxyl groups of all phenol resins is preferably 0.5 to 2.0, particularly preferably 0.7 to 1.
It is 5. When it is out of the range of 0.5 to 2.0, curability,
There is a possibility that the humidity resistance and the like will be reduced.

【0009】本発明に用いられる硬化促進剤としては、
エポキシ樹脂とフェノール樹脂との架橋反応の触媒とな
り得るものを指し、例えばトリブチルアミン、1,8−
ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7等のアミ
ン系化合物、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塩等の有機リン
系化合物、2−メチルイミダゾール等のイミダゾール化
合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。これらの硬化促進剤は単独でも併用してもよい。
The curing accelerator used in the present invention includes
A substance that can serve as a catalyst for a crosslinking reaction between an epoxy resin and a phenol resin, for example, tributylamine, 1,8-
Examples include amine compounds such as diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, organic phosphorus compounds such as triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate salts, and imidazole compounds such as 2-methylimidazole. It is not limited to these. These curing accelerators may be used alone or in combination.

【0010】本発明に用いられる無機質充填材として
は、例えば溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪
素、窒化アルミ等が挙げられる。これらの無機質充填材
は単独でも併用してもよい。無機質充填材の配合量を多
くする場合、溶融シリカを用いるのが一般的である。溶
融シリカは、破砕状、球状のいずれでも使用可能である
が、溶融シリカの配合量を高め、かつエポキシ樹脂組成
物の溶融粘度の上昇を抑えるためには、球状のものを主
に用いる方が好ましい。更に溶融球状シリカの配合量を
多くするためには、溶融球状シリカの粒度分布がより広
くなるように調整することが望ましい。無機質充填材
は、予めシランカップリング剤等で表面処理されている
ものを用いてもよい。
Examples of the inorganic filler used in the present invention include fused silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride and aluminum nitride. These inorganic fillers may be used alone or in combination. When the amount of the inorganic filler to be blended is increased, fused silica is generally used. The fused silica can be used in either a crushed form or a spherical form, but in order to increase the blending amount of the fused silica and suppress the increase in the melt viscosity of the epoxy resin composition, it is preferable to use the spherical form. preferable. Further, in order to increase the blending amount of the fused spherical silica, it is desirable to adjust so that the particle size distribution of the fused spherical silica becomes wider. As the inorganic filler, one that has been surface-treated with a silane coupling agent or the like in advance may be used.

【0011】本発明に用いられるエポキシ当量が240
00以上のゴム粒子としては、例えばブタジエンスチレ
ンゴム、ブタジエンアクリロニトリルゴム、ポリウレタ
ンゴム、ポリイソプレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴ
ム、シリコーンゴム等が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。これらの内では、分子中に少なくと
も1個以上のシアノ基を有するブタジエンアクリロニト
リルゴムが樹脂成分への相溶性を向上させるために好ま
しい。アクリロニトリル成分は樹脂成分との相溶性が高
く、分散しやすくなる。これらは単独でも併用してもよ
い。又樹脂成分との親和性を付与するために、エポキシ
基の他に、メチル基、フェニル基等の有機置換基、更に
C、O、N、S原子等を有する有機置換基をその分子内
に有していてもよい。C、O、N、S原子等を有する有
機置換基としては、例えばビニル基、フェネチル基、ヒ
ドロキシ基、カルボキシル基、アクリル基、アルコキシ
基、ポリエーテル基、カプロラクトン基、アミノ基、ウ
レイド基、イソシアネート基、メルカプト基等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。
The epoxy equivalent used in the present invention is 240.
Examples of the rubber particles of 00 or more include, but are not limited to, butadiene styrene rubber, butadiene acrylonitrile rubber, polyurethane rubber, polyisoprene rubber, acrylic rubber, fluororubber, and silicone rubber. Among these, butadiene acrylonitrile rubber having at least one cyano group in the molecule is preferable in order to improve the compatibility with the resin component. The acrylonitrile component has high compatibility with the resin component and is easily dispersed. These may be used alone or in combination. In addition to the epoxy group, an organic substituent such as a methyl group or a phenyl group, and an organic substituent having a C, O, N, S atom or the like in its molecule in order to impart an affinity with the resin component. You may have. Examples of the organic substituent having C, O, N, S atoms and the like include vinyl group, phenethyl group, hydroxy group, carboxyl group, acryl group, alkoxy group, polyether group, caprolactone group, amino group, ureido group, isocyanate. Group, mercapto group and the like, but not limited thereto.

【0012】本発明に用いられるゴム粒子のエポキシ当
量は、24000以上である。24000未満だと樹脂
成分とゴム粒子との親和性が強くなりすぎて、エポキシ
樹脂組成物の流動性を低下させる。一方エポキシ基を含
まないゴム粒子だと樹脂成分に分散しにくいためにゴム
粒子の凝集が強くなり、混練時にエポキシ樹脂組成物中
への分散が不十分で、得られたエポキシ樹脂組成物が不
均一となり、特性にばらつきを生じ、又ゴム粒子が十分
に分散せず凝集していると溶融状態での粘度が増大し流
動性が低下したり、半田処理時にゴム粒子の凝集物を起
点としてクラックが発生したりする等の不良が生じる。
本発明のゴム粒子の凝集体の最大粒径としては、108
μm以下が好ましく、108μmを越えると凝集体が加
熱成形時に流路を閉塞するおそれがあり好ましくない。
本発明に用いられるゴム粒子は、一次粒子同士が凝集し
ているが、混練時に容易に凝集が崩れ、得られたエポキ
シ樹脂組成物の流動性に悪影響を及ぼすことはない。本
発明のゴム粒子の一次粒子の平均粒径は、50μm以下
が好ましく、50μmを越えるとエポキシ樹脂組成物の
流動性が低下し、又硬化物の強度の低下も起こるので好
ましくない。
The epoxy equivalent of the rubber particles used in the present invention is 24,000 or more. If it is less than 24000, the affinity between the resin component and the rubber particles becomes too strong, and the fluidity of the epoxy resin composition is lowered. On the other hand, if the rubber particles do not contain an epoxy group, the particles are hard to disperse in the resin component and the aggregation of the rubber particles becomes strong. If the rubber particles are uniform and vary in characteristics, and the rubber particles are not sufficiently dispersed and aggregated, the viscosity in the molten state increases and the fluidity decreases, and cracks originate from the aggregates of the rubber particles during soldering. And other defects occur.
The maximum particle size of the rubber particle aggregate of the present invention is 108
It is preferably not more than μm, and if it exceeds 108 μm, the aggregate may block the flow path at the time of thermoforming, which is not preferable.
In the rubber particles used in the present invention, the primary particles are agglomerated with each other, but the agglomeration is easily broken at the time of kneading, and the fluidity of the obtained epoxy resin composition is not adversely affected. The average particle diameter of the primary particles of the rubber particles of the present invention is preferably 50 μm or less, and when it exceeds 50 μm, the fluidity of the epoxy resin composition is lowered and the strength of the cured product is also lowered, which is not preferable.

【0013】エポキシ当量の測定方法は、セチルトリメ
チルアンモニウムブロミド−過塩素酸法を用いる。この
方法は0.6〜0.9g/eqのエポキシ基を含む試料
にトリメチルケトン80mlと氷酢酸10mlを加え溶
解させた後、セチルトリメチルアンモニウムブロミド約
1gを加え、更にクリスタルバイオレット指示薬2〜3
滴を加える。0.1N過塩素酸―氷酢酸溶液で滴定し、
青緑からピンクに変わる点を終点とする。
As the method for measuring the epoxy equivalent, the cetyltrimethylammonium bromide-perchloric acid method is used. In this method, 80 ml of trimethylketone and 10 ml of glacial acetic acid were added to and dissolved in a sample containing an epoxy group of 0.6 to 0.9 g / eq, about 1 g of cetyltrimethylammonium bromide was added, and crystal violet indicators 2-3 were added.
Add drops. Titrate with 0.1N perchloric acid-glacial acetic acid solution,
The end point is the point where the color changes from blue green to pink.

【0014】本発明に用いられるゴム粒子の配合量とし
ては、全エポキシ樹脂組成物中0.1〜5重量%が好ま
しい。0.1重量%未満だと弾性率低減の効果が得られ
ないおそれがあり、5重量%を越えると硬化物の強度が
低下したり、吸水率が増加することにより耐半田性が低
下するおそれがあるので好ましくない。更に得られたエ
ポキシ樹脂組成物中のアセトン不溶分が、全エポキシ樹
脂組成物中0.01重量%以下ならば流動性に悪影響を
及ぼすことはないが、0.01重量%を越えると流動性
が大幅に低下するので好ましくない。このアセトン不溶
分はゴム粒子や樹脂ゲル化物と考えられるが、それらが
エポキシ樹脂に含まれると加熱成形時に流路を閉塞す
る。
The amount of the rubber particles used in the present invention is preferably 0.1 to 5% by weight based on the total epoxy resin composition. If it is less than 0.1% by weight, the effect of elastic modulus reduction may not be obtained, and if it exceeds 5% by weight, the strength of the cured product may be reduced, or the water absorption rate may be increased, resulting in a decrease in solder resistance. It is not preferable because there is. Further, if the acetone insoluble content in the obtained epoxy resin composition is 0.01% by weight or less in the total epoxy resin composition, it does not adversely affect the fluidity, but if it exceeds 0.01% by weight, the fluidity is deteriorated. Is significantly reduced, which is not preferable. The acetone insoluble matter is considered to be rubber particles or a resin gelled product, but if they are contained in the epoxy resin, they block the flow path during heat molding.

【0015】エポキシ樹脂組成物中のゴム粒子の凝集体
の含有量の測定、アセトン不溶分法を用いる。エポキシ
樹脂組成物100g前後を精秤しアセトン200g中に
溶かし、振盪機により20分間振盪させ、エポキシ樹脂
組成物のアセトン溶液を108μmの篩いで篩分し、篩
上に残った不溶分の重量を測定し、重量%で表す。ま
た、この不溶分を光学顕微鏡にて観察する。この不溶分
はゴム粒子の他、エポキシ樹脂ゲル化物等が含まれる。
The content of the aggregate of rubber particles in the epoxy resin composition is measured, and the acetone insoluble content method is used. About 100 g of the epoxy resin composition was precisely weighed and dissolved in 200 g of acetone, and shaken with a shaker for 20 minutes, and the acetone solution of the epoxy resin composition was sieved with a 108 μm sieve, and the weight of the insoluble matter remaining on the sieve was measured. Measured and expressed in% by weight. Moreover, this insoluble matter is observed with an optical microscope. This insoluble content includes, in addition to rubber particles, an epoxy resin gelation product and the like.

【0016】本発明のゴム粒子の特性を損なわない範囲
で、その他の可撓性付与剤を添加してもかまわない。併
用できる可撓性付与剤としては、例えば液状オルガノポ
リシロキサン、液状ポリブタジエン等の液状合成ゴム等
が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Other flexibility-imparting agents may be added as long as the characteristics of the rubber particles of the present invention are not impaired. Examples of the flexibility-imparting agent that can be used in combination include, but are not limited to, liquid synthetic rubbers such as liquid organopolysiloxane and liquid polybutadiene.

【0017】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、必要に応じて臭素化エ
ポキシ樹脂、酸化アンチモン等の難燃剤、シランカップ
リング剤、天然ワックス及び合成ワックス等の離型剤、
カーボンブラック等の着色剤等の各種添加剤を適宜配合
してもよい。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
て混合後、加熱ニーダや熱ロール等を用いて加熱混練
し、冷却、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
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 brominated epoxy resin, a flame retardant such as antimony oxide, a silane coupling agent, a release agent such as a natural wax and a synthetic wax,
You may mix | blend various additives, such as a coloring agent, such as carbon black, suitably. The epoxy resin composition of the present invention comprises (A)-
It can be obtained by mixing the component (E), other additives and the like with a mixer or the like, then kneading by heating with a heating kneader or a heat roll, cooling and pulverizing. In order to manufacture a semiconductor device by sealing an electronic component such as a semiconductor element using the epoxy resin composition of the present invention, it may be cured and molded by a molding method such as a transfer mold, a compression mold, an injection mold.

【0018】[0018]

【実施例】以下に、本発明の実施例を示すが、本発明は
これにより何ら制限を受けるものではない。 実施例1 ビフェニル型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製 YX4000 H、融点105℃、エポキシ当量195) 7.8重量部 フェノールアラルキル樹脂(三井化学(株)・製 XLC−LL、軟化点79 ℃、水酸基当量175) 7.0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 球状溶融シリカ 82.5重量部 ゴム粒子1(エポキシ基を有するブタジエンアクリロニトリルゴム :エポキ シ当量30900) 2.0重量部 カルナバワックス 0.2重量部 カーボンブラック 0.3重量部 をミキサーを用いて混合した後、表面温度が90℃と2
5℃の2本ロールを用いて混練し、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の
特性を以下の方法で評価した。結果を表1に示す。
EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited thereto. Example 1 Biphenyl type epoxy resin (Japan Epoxy Resin Co., Ltd. YX4000 H, melting point 105 ° C., epoxy equivalent 195) 7.8 parts by weight Phenol aralkyl resin (Mitsui Chemicals, Inc. XLC-LL, softening point 79 ° C.) , Hydroxyl equivalent 175) 7.0 parts by weight 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 (hereinafter referred to as DBU) 0.2 parts by weight spherical fused silica 82.5 parts by weight Rubber particles 1 (epoxy group Butadiene acrylonitrile rubber having: Epoxy equivalent 30900) 2.0 parts by weight Carnauba wax 0.2 parts by weight Carbon black 0.3 parts by weight are mixed using a mixer, and then the surface temperature is 90 ° C. and 2
The mixture was kneaded using two rolls at 5 ° C., cooled and pulverized to obtain an epoxy resin composition. The characteristics of the obtained epoxy resin composition were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1.

【0019】評価方法 スパイラルフロー:EMMI−1−66に準じたスパイ
ラルフロー測定用の金型を用いて、金型温度175℃、
注入圧力6.9MPa、硬化時間120秒間で測定し
た。単位はcm。 曲げ強度:25℃又は240℃での曲げ強さをJIS
K 6911に準じて測定した。単位はMPa。 曲げ弾性率:25℃又は240℃での曲げ弾性率をJI
S K 6911に準じて測定した。単位はMPa。 耐温度サイクル性:160ピンLQFPパッケージ(パ
ッケージサイズは24×24mm、厚み2.0mm、シ
リコンチップのサイズは、8.0×8.0mm、リード
フレームは42アロイ製)を金型温度175℃、注入圧
力9.3MPa、硬化時間120秒間でトランスファー
成形し、175℃で8時間の後硬化をした。得られたパ
ッケージを−60℃/30分〜150℃/30分の環境
下で繰り返し処理を行い、外部クラックの有無を観察し
た。得られたパッケージの50%以上の個数に外部クラ
ックが生じた時間を測定し、「50%不良発生時間」で
示した。単位はhr。 耐半田性:160ピンLQFPパッケージ(パッケージ
サイズは24×24mm、厚み2.0mm、シリコンチ
ップのサイズは、8.0×8.0mm、リードフレーム
は42アロイ製)を金型温度175℃、注入圧力9.3
MPa、硬化時間120秒間でトランスファー成形し、
175℃で8時間の後硬化をした。得られたパッケージ
を85℃、相対湿度60%の環境下で168時間放置
し、吸湿前後の重量差を吸湿前の重量で除して吸湿率を
求め、%で表示した。その後このパッケージを240℃
の半田槽に10秒間浸漬した。顕微鏡で外部クラックを
観察し、クラック発生率[(クラック発生パッケージ
数)/(全パッケージ数)×100]を%で表示した。
又このパッケージを超音波探傷装置を用いて観察し、チ
ップ(SiNコート品)とエポキシ樹脂組成物の硬化物
との界面に剥離が発生した剥離発生率[(剥離発生パッ
ケージ数)/(全パッケージ数)×100]を%で表示
した。 アセトン不溶分:前記方法による。
Evaluation method Spiral flow: Using a mold for spiral flow measurement according to EMMI-1-66, mold temperature 175 ° C.
The injection pressure was measured at 6.9 MPa and the curing time was 120 seconds. The unit is cm. Bending strength: The bending strength at 25 ° C or 240 ° C is determined by JIS
It was measured according to K 6911. The unit is MPa. Flexural modulus: JI is the flexural modulus at 25 ° C or 240 ° C
It was measured according to SK 6911. The unit is MPa. Temperature cycle resistance: 160-pin LQFP package (package size 24 × 24 mm, thickness 2.0 mm, silicon chip size 8.0 × 8.0 mm, lead frame made of 42 alloy), mold temperature 175 ° C., Transfer molding was performed at an injection pressure of 9.3 MPa and a curing time of 120 seconds, and post-curing was performed at 175 ° C. for 8 hours. The obtained package was repeatedly treated in an environment of −60 ° C./30 minutes to 150 ° C./30 minutes, and the presence or absence of external cracks was observed. The time when external cracks were generated in 50% or more of the obtained packages was measured and shown as "50% failure occurrence time". The unit is hr. Solder resistance: 160-pin LQFP package (package size 24 x 24 mm, thickness 2.0 mm, silicon chip size 8.0 x 8.0 mm, lead frame made of 42 alloy), mold temperature 175 ° C injection Pressure 9.3
Transfer molding at MPa, curing time 120 seconds,
Post-cure at 175 ° C. for 8 hours. The obtained package was left in an environment of 85 ° C. and 60% relative humidity for 168 hours, and the weight difference before and after moisture absorption was divided by the weight before moisture absorption to obtain the moisture absorption rate, which was expressed in%. Then package this at 240 ℃
It was dipped in the solder bath for 10 seconds. The external cracks were observed with a microscope, and the crack occurrence rate [(number of cracked packages) / (total number of packages) × 100] was expressed in%.
Also, by observing this package using an ultrasonic flaw detector, the rate of occurrence of peeling at the interface between the chip (SiN coated product) and the cured product of the epoxy resin composition [(Number of peeled packages) / (Total packages) (Number) × 100] is expressed in%. Acetone insoluble matter: According to the above method.

【0020】実施例2〜5、比較例1〜5 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、実施例1と同様にして評価した。結果を表
1に示す。表2に実施例、比較例で用いたゴム粒子の特
性を示す。ゴム粒子1〜6は、ジェイエスアール(株)
のXSAシリーズ、ゴム粒子7は、クラレ(株)のセプ
トン4033である。
Examples 2-5, Comparative Examples 1-5 According to the formulations shown in Table 1, epoxy resin compositions were obtained in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Table 2 shows the characteristics of the rubber particles used in Examples and Comparative Examples. Rubber particles 1 to 6 are manufactured by JSR Corporation.
XSA series, rubber particles 7 are Septon 4033 manufactured by Kuraray Co., Ltd.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】実施例1〜5のエポキシ樹脂組成物は、成
形時の流動性(スパイラルフロー)、低弾性率、耐半田
性に優れており、又アセトン不溶分の含有量も少ないこ
とからゴム粒子の凝集はない。比較例1〜3は、実施例
に較べ流動性が劣っており、アセトン不溶分と顕微鏡観
察からゴム粒子が凝集している。比較例4は、エポキシ
基とシアノ基を含有していないゴム粒子を配合している
が、流動性、低弾性率、耐半田性は実施例に比べて劣る
だけでなく、アセトン不溶分と顕微鏡観察からゴム粒子
が凝集している。比較例5は、ゴム粒子を配合していな
いので弾性率が非常に高くなっている。
The epoxy resin compositions of Examples 1 to 5 are excellent in fluidity (spiral flow) at the time of molding, low elastic modulus and solder resistance, and also have a small content of acetone insoluble matter, so that they are rubber particles. There is no aggregation. The fluidity of Comparative Examples 1 to 3 is inferior to that of the Examples, and the rubber particles are agglomerated from the acetone insoluble matter and microscopic observation. In Comparative Example 4, rubber particles not containing an epoxy group and a cyano group were blended, but not only the fluidity, low elastic modulus and solder resistance were inferior to those in Examples, but also acetone insoluble matter and a microscope were used. From the observation, rubber particles are aggregated. Comparative Example 5 does not contain rubber particles, and thus has a very high elastic modulus.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、成形時
の流動性に優れ、かつ高強度化と低弾性率化を両立した
ものであり、これを用いた半導体装置は耐温度サイクル
性及び耐半田性の信頼性に優れている。
The epoxy resin composition of the present invention is excellent in fluidity at the time of molding and has both high strength and low elastic modulus. A semiconductor device using the same has a high temperature cycle resistance and Excellent in soldering resistance.

フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 AC032 AC062 AC072 BD122 BG042 CD031 CD041 CD051 CD061 CD071 CK022 CP032 DF017 DJ007 DJ017 EN046 EU116 EU136 EW016 EW176 FB087 FD017 FD130 FD156 FD160 GJ01 GQ05 4J036 AA01 AA04 AA05 BA02 DC05 DC41 DC46 DD07 FA02 FA03 FA04 FA05 FB01 FB03 FB05 FB07 FB10 FB16 HA12 JA07 KA06 4M109 AA01 CA21 EB19 EC05 EC20Continued front page    F-term (reference) 4J002 AC032 AC062 AC072 BD122                       BG042 CD031 CD041 CD051                       CD061 CD071 CK022 CP032                       DF017 DJ007 DJ017 EN046                       EU116 EU136 EW016 EW176                       FB087 FD017 FD130 FD156                       FD160 GJ01 GQ05                 4J036 AA01 AA04 AA05 BA02 DC05                       DC41 DC46 DD07 FA02 FA03                       FA04 FA05 FB01 FB03 FB05                       FB07 FB10 FB16 HA12 JA07                       KA06                 4M109 AA01 CA21 EB19 EC05 EC20

Claims (4)

【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)無機質充填材及び
(E)エポキシ当量24000以上のゴム粒子を含むこ
とを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
1. A semiconductor encapsulation containing (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin, (C) a curing accelerator, (D) an inorganic filler, and (E) an epoxy equivalent of 24,000 or more rubber particles. Stopping epoxy resin composition.
【請求項2】 エポキシ当量24000以上のゴム粒子
が、分子内に少なくとも1個以上のシアノ基を有する請
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 the rubber particles having an epoxy equivalent of 24000 or more have at least one cyano group in the molecule.
【請求項3】 全エポキシ樹脂組成物が、アセトン不溶
分0.01重量%以下である請求項1又は2記載の半導
体封止用エポキシ樹脂組成物。
3. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the total epoxy resin composition has an acetone insoluble content of 0.01% by weight or less.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のエポキ
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。
4. A semiconductor device, comprising a semiconductor element encapsulated with the epoxy resin composition according to claim 1.
JP2002006431A 2002-01-15 2002-01-15 Epoxy resin molding material and semiconductor device Pending JP2003206393A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002006431A JP2003206393A (en) 2002-01-15 2002-01-15 Epoxy resin molding material and semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002006431A JP2003206393A (en) 2002-01-15 2002-01-15 Epoxy resin molding material and semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003206393A true JP2003206393A (en) 2003-07-22

Family

ID=27645201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002006431A Pending JP2003206393A (en) 2002-01-15 2002-01-15 Epoxy resin molding material and semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003206393A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160110158A (en) * 2015-03-10 2016-09-21 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 Resin composition for encapsulation, method for manufacturing electronic component and electronic component

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160110158A (en) * 2015-03-10 2016-09-21 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 Resin composition for encapsulation, method for manufacturing electronic component and electronic component
JP2016169367A (en) * 2015-03-10 2016-09-23 住友ベークライト株式会社 Sealing resin composition, method for producing electronic component, and electronic component
CN105968324A (en) * 2015-03-10 2016-09-28 住友电木株式会社 Resin composition for encapsulation, method for manufacturing electronic component and electronic component
TWI661038B (en) * 2015-03-10 2019-06-01 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Resin composition for encapsulation, method for manufacturing electronic component and electronic component
CN105968324B (en) * 2015-03-10 2020-09-18 住友电木株式会社 Resin composition for sealing, method for producing electronic component, and electronic component
KR102511646B1 (en) * 2015-03-10 2023-03-17 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 Resin composition for encapsulation, method for manufacturing electronic component and electronic component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4692885B2 (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
KR100697938B1 (en) Resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device using the same
JP3192953B2 (en) Epoxy resin molding material for semiconductor encapsulation and method for producing the same
JP2004018803A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP4250987B2 (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2003105064A (en) Epoxy resin composition for semiconductor sealing and semiconductor device
JP2008291155A (en) Sealing epoxy resin composition and semiconductor device
JP2003105059A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP5153050B2 (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2593503B2 (en) Epoxy resin composition and resin-sealed semiconductor device using the same
JP2002241581A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
KR100201708B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulation of semiconductor
JPH11116775A (en) Epoxy resin composition for semiconductor sealing and production thereof
JP2003206393A (en) Epoxy resin molding material and semiconductor device
JP3919162B2 (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2003213095A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2006104393A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2002309067A (en) Epoxy resin composition for sealing and semiconductor device
JPH04296046A (en) Resin-sealed semiconductor device
JP2005225971A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JPH0625385A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP4687195B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP2006143784A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2003040981A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP4040370B2 (en) Epoxy resin composition and semiconductor device