JP2003261747A - Epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device using the same - Google Patents

Epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device using the same

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JP2003261747A
JP2003261747A JP2002066715A JP2002066715A JP2003261747A JP 2003261747 A JP2003261747 A JP 2003261747A JP 2002066715 A JP2002066715 A JP 2002066715A JP 2002066715 A JP2002066715 A JP 2002066715A JP 2003261747 A JP2003261747 A JP 2003261747A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
component
semiconductor
phosphorus compound
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JP2002066715A
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Japanese (ja)
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Hisashi Nakajima
恒 中島
Hironori Kobayashi
弘典 小林
Takuya Eto
拓也 恵藤
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin composition for sealing semiconductors that has all of high flame retardancy, excellent humidity resistance and excellent fluidity. <P>SOLUTION: The epoxy resin composition for semiconductors comprises the following components (A) through (D): (A) an epoxy resin, (B) a phenolic resin, (C) an inorganic filler and (D) an organic phosphorus compound represented by general formula (1) (wherein R is an alkyl). <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、難燃性はもちろ
ん、優れた耐湿信頼性および流動性を有する半導体封止
用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor encapsulating epoxy resin composition having not only flame retardancy but also excellent moisture resistance reliability and fluidity, and a semiconductor device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、トランジスター、IC、LS
I等の半導体素子は、エポキシ樹脂組成物を用い封止さ
れ電子部品化されている。その電子部品は、難燃性の規
格であるUL−94V−0に適合することが不可欠であ
るため、これまでは臭素化エポキシ樹脂および酸化アン
チモンを添加することにより難燃性を付与する方法が採
られてきた。ところが、近年、環境保護の観点から、上
記ハロゲン系難燃剤やアンチモン化合物を用いることな
く難燃性を付与させる方法が要求されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, transistors, ICs, LSs
A semiconductor element such as I is sealed with an epoxy resin composition to be an electronic component. Since it is essential that the electronic parts comply with UL-94V-0, which is a standard of flame retardancy, a method of imparting flame retardancy by adding a brominated epoxy resin and antimony oxide has hitherto been available. It has been taken. However, in recent years, from the viewpoint of environmental protection, a method of imparting flame retardancy without using the above halogen-based flame retardant or antimony compound has been required.

【0003】上記要求に対して、難燃付与を目的に、金
属水酸化物、硼素化合物、赤燐化合物等を用いることが
検討されてきたが、上記化合物の多くはこれらを用いる
ことにより、流動性の低下による成形性の不良、不純物
含有量の多さによる耐湿性の低下という問題を有してい
る。
To meet the above requirements, it has been studied to use a metal hydroxide, a boron compound, a red phosphorus compound or the like for the purpose of imparting flame retardancy. However, most of the above compounds are fluidized by using them. There is a problem that the moldability is poor due to the deterioration of the properties and the moisture resistance is deteriorated due to the large content of impurities.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】例えば、上記化合物に
おいて、金属水酸化物等においては板状の形状を有する
ことから、封止用となるエポキシ樹脂組成物の流動性が
低下するという欠点があった。また、赤燐化合物等にお
いては、水に溶解し易いことから、高温高湿下で燐酸等
の不純物イオンの析出が多くなり、耐湿信頼性の低下を
生じるという欠点があった。さらに、通常の有機燐化合
物も難燃性を付与することができると考えられるが、上
記赤燐化合物と同様、耐湿信頼性の低下を生じるという
欠点を有している。
For example, in the above compounds, metal hydroxides and the like have a plate-like shape, so that there is a drawback that the fluidity of the epoxy resin composition for sealing is lowered. It was Further, the red phosphorus compound and the like are easily dissolved in water, so that there is a drawback that impurity ions such as phosphoric acid are more likely to be deposited under high temperature and high humidity, and the moisture resistance reliability is deteriorated. Further, although it is considered that ordinary organic phosphorus compounds can also impart flame retardancy, they have a drawback that the moisture resistance reliability is lowered, like the red phosphorus compounds.

【0005】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、高い難燃性はもちろん、優れた耐湿性および流
動性を兼ね備えた半導体封止用エポキシ樹脂組成物およ
びそれを用いて得られる高い信頼性を有する半導体装置
の提供をその目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and is obtained by using an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation having not only high flame retardancy but also excellent moisture resistance and fluidity, and the same. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device having high reliability.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、下記の(A)〜(D)成分を含有する半
導体封止用エポキシ樹脂組成物を第1の要旨とする。 (A)エポキシ樹脂。 (B)フェノール樹脂。 (C)無機質充填剤。 (D)下記の一般式(1)で表される有機燐化合物。
To achieve the above object, the present invention has a first gist of an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation containing the following components (A) to (D). (A) Epoxy resin. (B) Phenolic resin. (C) Inorganic filler. (D) An organic phosphorus compound represented by the following general formula (1).

【化3】 [Chemical 3]

【0007】また、本発明は、上記半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物により半導体素子を封止してなる半導体装
置を第2の要旨とする。
A second aspect of the present invention is a semiconductor device obtained by encapsulating a semiconductor element with the above epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor.

【0008】本発明者らは、難燃性付与を必須条件に、
これに加えて耐湿信頼性および流動性においても優れた
封止材となり得るエポキシ樹脂組成物を得ることを目的
に一連の研究を重ねた。その結果、上記一般式(1)で
表される特定の有機燐化合物を用いると、優れた難燃性
が付与されることはもちろん、耐湿信頼性にも優れ、か
つ先に述べた金属水酸化物等のように流動性の低下を生
じず所期の目的が達成されることを見出し本発明に到達
した。
The present inventors have made flame retardancy a necessary condition,
In addition to this, a series of studies were conducted for the purpose of obtaining an epoxy resin composition which can be an encapsulant excellent in moisture resistance reliability and fluidity. As a result, when the specific organic phosphorus compound represented by the general formula (1) is used, not only excellent flame retardancy is imparted, but also the moisture resistance reliability is excellent, and the metal hydroxide described above is used. The inventors have found that the intended purpose can be achieved without lowering the fluidity as in the case of products, and have reached the present invention.

【0009】そして、上記(C)成分である無機質充填
剤を特定の範囲の含有量となるように用いる場合、難燃
性および流動性のバランスが特に良好となり、より優れ
た封止材を得ることができるようになる。
When the inorganic filler which is the component (C) is used so as to have a content within a specific range, the flame retardancy and the fluidity are particularly well balanced, and a more excellent sealing material is obtained. Will be able to.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described in detail.

【0011】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、エポキシ樹脂(A成分)と、フェノール樹脂(B成
分)と、無機質充填剤(C成分)と、特定の有機燐化合
物(D成分)とを用いて得られるものであって、通常、
粉末状もしくはそれを打錠したタブレット状になってい
る。
The semiconductor encapsulating epoxy resin composition of the present invention comprises an epoxy resin (component A), a phenol resin (component B), an inorganic filler (component C), and a specific organic phosphorus compound (component D). Which is obtained by using
It is in the form of powder or tablets that are tableted.

【0012】上記エポキシ樹脂(A成分)としては、特
に限定するものではなく、ジシクロペンタジエン型、ク
レゾールノボラック型、フェノールノボラック型、ビス
フェノール型、ビフェニル型等の各種のエポキシ樹脂を
用いることができる。これらエポキシ樹脂は単独で用い
てもよいし2種以上併用してもよい。そして、これらエ
ポキシ樹脂のなかでも、特に融点または軟化点が室温を
超えていることが好ましい。例えば、クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂としては、エポキシ当量180〜2
10、軟化点60〜110℃のものが好適に用いられ
る。また、上記ビフェニル型エポキシ樹脂としては、エ
ポキシ当量180〜210、融点80〜120℃のもの
が好適に用いられる。
The epoxy resin (component A) is not particularly limited, and various epoxy resins such as dicyclopentadiene type, cresol novolac type, phenol novolac type, bisphenol type and biphenyl type can be used. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. Among these epoxy resins, it is particularly preferable that the melting point or softening point exceeds room temperature. For example, the cresol novolac type epoxy resin has an epoxy equivalent of 180 to 2
10, those having a softening point of 60 to 110 ° C. are preferably used. Moreover, as the above-mentioned biphenyl type epoxy resin, those having an epoxy equivalent of 180 to 210 and a melting point of 80 to 120 ° C. are preferably used.

【0013】上記フェノール樹脂(B成分)は、上記エ
ポキシ樹脂(A成分)の硬化剤として作用するものであ
り、特に限定するものではなく、ジシクロペンタジエン
型フェノール樹脂、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等があ
げられる。これらフェノール樹脂は単独で用いてもよい
し2種以上併用してもよい。そして、これらフェノール
樹脂としては、水酸基当量が70〜250、軟化点が5
0〜110℃のものを用いることが好ましい。そして、
上記エポキシ樹脂(A成分)とフェノール樹脂(B成
分)との好適な組み合わせとしては、エポキシ樹脂(A
成分)としてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を用
いる場合はフェノールノボラック樹脂を用いることが好
ましく、エポキシ樹脂(A成分)としてビフェニル型エ
ポキシ樹脂を用いる場合はフェノールアラルキル樹脂を
用いることが好ましい。
The above-mentioned phenol resin (component B) acts as a curing agent for the above-mentioned epoxy resin (component A) and is not particularly limited, but it is a dicyclopentadiene type phenol resin, phenol novolac resin, cresol novolac resin. , Phenol aralkyl resin and the like. These phenol resins may be used alone or in combination of two or more kinds. And as these phenolic resins, the hydroxyl equivalent is 70 to 250 and the softening point is 5
It is preferable to use one having a temperature of 0 to 110 ° C. And
A suitable combination of the epoxy resin (component A) and the phenol resin (component B) is an epoxy resin (A
When a cresol novolac type epoxy resin is used as the component), a phenol novolac resin is preferably used, and when a biphenyl type epoxy resin is used as the epoxy resin (Component A), a phenol aralkyl resin is preferably used.

【0014】上記エポキシ樹脂(A成分)とフェノール
樹脂(B成分)との配合割合は、エポキシ樹脂を硬化さ
せるに充分な量に設定することが好ましい。一般的に
は、エポキシ樹脂(A成分)中のエポキシ基1当量に対
して、フェノール樹脂(B成分)の水酸基の合計が0.
7〜1.5当量となるように配合することが好ましい。
より好ましくは0.9〜1.2当量である。
The mixing ratio of the epoxy resin (component A) and the phenol resin (component B) is preferably set to an amount sufficient to cure the epoxy resin. Generally, the total of hydroxyl groups of the phenol resin (component B) is 0. 1 with respect to 1 equivalent of the epoxy group in the epoxy resin (component A).
It is preferable to add 7 to 1.5 equivalents.
It is more preferably 0.9 to 1.2 equivalents.

【0015】上記A成分およびB成分とともに用いられ
る無機質充填剤(C成分)としては、特に限定するもの
ではなく従来公知の各種充填剤があげられ、例えば、石
英ガラス粉末、タルク、シリカ粉末(溶融シリカ粉末や
結晶性シリカ粉末等)、アルミナ粉末、窒化アルミニウ
ム粉末、窒化珪素粉末等があげられる。これらは単独で
もしくは2種以上併せて用いられる。なかでも、得られ
る硬化物の線膨張係数を低減できるという点から上記シ
リカ粉末を用いることが好ましく、上記シリカ粉末のな
かでも溶融シリカ粉末を用いることが高充填、高流動性
という点から特に好ましい。上記溶融シリカ粉末として
は、球状溶融シリカ粉末、破砕溶融シリカ粉末があげら
れるが、流動性という観点から、球状溶融シリカ粉末を
用いることが好ましい。特に、平均粒径が10〜60μ
mの範囲、特に好ましくは25〜45μmの範囲のもの
を用いることが好ましい。なお、上記平均粒径は、例え
ば、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて測定
することができる。
The inorganic filler (C component) used together with the above-mentioned A component and B component is not particularly limited and various conventionally known fillers can be mentioned, for example, quartz glass powder, talc, silica powder (melted Silica powder, crystalline silica powder, etc.), alumina powder, aluminum nitride powder, silicon nitride powder and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, it is preferable to use the silica powder from the viewpoint that the linear expansion coefficient of the obtained cured product can be reduced, and among the silica powder, it is particularly preferable to use the fused silica powder from the viewpoint of high filling and high fluidity. . Examples of the fused silica powder include spherical fused silica powder and crushed fused silica powder. From the viewpoint of fluidity, it is preferable to use spherical fused silica powder. In particular, the average particle size is 10-60μ
It is preferable to use a resin having a particle size of m, particularly preferably 25 to 45 μm. The average particle diameter can be measured using, for example, a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device.

【0016】上記無機質充填剤(C成分)の含有量は、
エポキシ樹脂組成物全体の50〜95重量%の範囲内に
設定することが好ましく、特に好ましくは70〜90重
量%である。すなわち、50重量%未満のように少な過
ぎると、エポキシ樹脂組成物中の有機成分の占める割合
が多くなり、硬化物の難燃効果に乏しくなり、95重量
%を超えて多くなると、エポキシ樹脂組成物の流動性が
著しく低下する傾向がみられるからである。
The content of the above-mentioned inorganic filler (component C) is
It is preferably set within the range of 50 to 95% by weight, particularly preferably 70 to 90% by weight, based on the whole epoxy resin composition. That is, if the amount is too small, such as less than 50% by weight, the proportion of the organic component in the epoxy resin composition increases, and the flame retardant effect of the cured product becomes poor. If the amount exceeds 95% by weight, the epoxy resin composition increases. This is because the fluidity of the product tends to be significantly reduced.

【0017】上記A〜C成分とともに用いられる特定の
有機燐化合物(D成分)は、下記の一般式(1)で表さ
れる有機燐化合物である。
The specific organic phosphorus compound (D component) used together with the above components A to C is an organic phosphorus compound represented by the following general formula (1).

【0018】[0018]

【化4】 [Chemical 4]

【0019】そして、上記式(1)中、Rはアルキル基
を示すが、なかでも、炭素数1〜8のアルキル基が好ま
しい。特に、信頼性と難燃性の観点から、Rがtert
−ブチル基である下記の化学式(2)で表される有機燐
化合物を用いることが好ましい。
In the above formula (1), R represents an alkyl group, and among them, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable. In particular, R is tert from the viewpoint of reliability and flame retardancy.
It is preferable to use an organophosphorus compound represented by the following chemical formula (2), which is a -butyl group.

【0020】[0020]

【化5】 [Chemical 5]

【0021】さらに、上記特定の有機燐化合物(D成
分)としては、平均粒径5〜70μmの範囲のものを用
いることが好ましい。すなわち、平均粒径が上記範囲を
外れると分散性が悪化し、結果、難燃性に劣る傾向がみ
られるからである。
Further, as the above-mentioned specific organic phosphorus compound (component D), it is preferable to use one having an average particle size of 5 to 70 μm. That is, when the average particle diameter is out of the above range, the dispersibility is deteriorated, and as a result, the flame retardancy tends to be poor.

【0022】上記特定の有機燐化合物(D成分)の含有
量は、エポキシ樹脂組成物全体中の0.5〜20重量%
の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは2〜
10重量%の範囲である。すなわち、有機燐化合物(D
成分)の含有量が0.5重量%未満のように少な過ぎる
と必須条件である難燃効果に乏しく、逆に20重量%を
超えて多過ぎると耐湿信頼性が低下する傾向がみられる
からである。
The content of the above specific organic phosphorus compound (component D) is 0.5 to 20% by weight based on the whole epoxy resin composition.
It is preferable to set in the range of, and particularly preferably 2 to
It is in the range of 10% by weight. That is, the organic phosphorus compound (D
If the content of (ingredient) is too small, such as less than 0.5% by weight, the flame retardant effect, which is an essential condition, is poor, and conversely, if it exceeds 20% by weight and the moisture resistance reliability tends to decrease. Is.

【0023】なお、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂
組成物には、上記A〜D成分以外に必要に応じて、硬化
促進剤、上記D成分である有機燐化合物以外の難燃剤、
難燃助剤、離型剤、カーボンブラック等の顔料や着色
料、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノ
エチルアミノプロピルトリメトキシシラン等のシランカ
ップリング剤、低応力化剤等の他の添加剤を適宜配合す
ることができる。
In the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, a curing accelerator, a flame retardant other than the organic phosphorus compound which is the D component, may be added, if necessary, in addition to the A to D components.
Flame retardant aids, release agents, pigments and colorants such as carbon black, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ
Other additives such as a silane coupling agent such as mercaptopropyltrimethoxysilane and γ-aminoethylaminopropyltrimethoxysilane and a stress reducing agent can be appropriately added.

【0024】上記硬化促進剤としては、従来公知のもの
が用いられる。具体的には、テトラフェニルホスホニウ
ム・テトラフェニルボレートや、トリフェニルフォスフ
ィン等の有機燐系化合物、1,8−ジアザビシクロ
〔5,4,0〕ウンデセン−7、1,5−ジアザビシク
ロ〔4,3,0〕ノネン−5等のジアザビシクロアルケ
ン系化合物等があげられる。これらは単独でもしくは2
種以上併せて用いられる。
As the above-mentioned curing accelerator, conventionally known ones are used. Specifically, tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, organic phosphorus compounds such as triphenylphosphine, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7,1,5-diazabicyclo [4,3] , 0] Nonene-5 and other diazabicycloalkene compounds. These alone or 2
Used in combination with more than one species.

【0025】上記D成分である有機燐化合物以外の難燃
剤としては、従来公知の各種有機系難燃剤や金属水酸化
物等の無機系難燃剤があげられるが、これら難燃剤は本
発明の効果を阻害しない範囲で使用する必要がある。
Examples of the flame retardant other than the organic phosphorus compound which is the above-mentioned component D include various conventionally known organic flame retardants and inorganic flame retardants such as metal hydroxides. These flame retardants have the effects of the present invention. Must be used within a range that does not interfere with.

【0026】上記離型剤としては、高級脂肪酸、高級脂
肪酸エステル、高級脂肪酸カルシウム等の化合物があげ
られ、例えば、カルナバワックスやポリエチレン系ワッ
クスが用いられ、これらは単独でもしくは2種以上併せ
て用いられる。
Examples of the releasing agent include higher fatty acids, higher fatty acid esters, higher fatty acid calcium and the like. For example, carnauba wax and polyethylene wax are used, and these are used alone or in combination of two or more kinds. To be

【0027】上記低応力化剤としては、アクリル酸メチ
ル−ブタジエン−スチレン共重合体、メタクリル酸メチ
ル−ブタジエン−スチレン共重合体等のブタジエン系ゴ
ムやシリコーン化合物があげられる。さらに、耐湿信頼
性テストにおける信頼性向上を目的としてハイドロタル
サイト類、水酸化ビスマス等のイオントラップ剤を配合
してもよい。
Examples of the stress reducing agent include butadiene rubber such as methyl acrylate-butadiene-styrene copolymer and methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer, and silicone compounds. Further, an ion trap agent such as hydrotalcites or bismuth hydroxide may be blended for the purpose of improving reliability in the moisture resistance reliability test.

【0028】本発明に用いられる半導体封止用エポキシ
樹脂組成物は、例えば、つぎのようにして製造すること
ができる。すなわち、前記エポキシ樹脂(A成分)、フ
ェノール樹脂(B成分)、無機質充填剤(C成分)およ
び特定の有機燐化合物(D成分)ならびに必要に応じて
他の添加剤を常法に準じて適宜配合し、ミキシングロー
ル等の混練機を用いて加熱状態で溶融混練した後、これ
を室温下で冷却固化させる。その後、公知の手段により
粉砕し、必要に応じて打錠するという一連の工程により
目的とするエポキシ樹脂組成物を製造することができ
る。
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation used in the present invention can be manufactured, for example, as follows. That is, the epoxy resin (A component), the phenol resin (B component), the inorganic filler (C component) and the specific organic phosphorus compound (D component) and, if necessary, other additives are appropriately added in accordance with a conventional method. After blending and melt-kneading in a heated state using a kneader such as a mixing roll, this is cooled and solidified at room temperature. After that, the desired epoxy resin composition can be produced by a series of steps of pulverizing by known means and tableting if necessary.

【0029】このようにして得られたエポキシ樹脂組成
物を用いての半導体素子の封止は、特に制限するもので
はなく、通常のトランスファー成形等の公知のモールド
方法により行うことができる。
The encapsulation of the semiconductor element using the epoxy resin composition thus obtained is not particularly limited and can be carried out by a known molding method such as ordinary transfer molding.

【0030】このようにして得られる半導体装置は、封
止用樹脂組成物として用いられるエポキシ樹脂組成物中
に、前記特定の有機燐化合物(D成分)が含有されてい
るため、これが高い難燃性を有するとともに、優れた耐
湿信頼性および流動性を備えていることから、高い信頼
性を備えた半導体装置となる。
In the semiconductor device thus obtained, since the epoxy resin composition used as the encapsulating resin composition contains the above specific organic phosphorus compound (D component), the flame retardancy is high. In addition to having high reliability and excellent moisture resistance reliability and fluidity, the semiconductor device has high reliability.

【0031】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
Next, examples will be described together with comparative examples.

【0032】まず、下記に示す各成分を準備した。First, the following components were prepared.

【0033】〔エポキシ樹脂a〕 クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量1
95、軟化点70℃)
[Epoxy resin a] Cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 1
95, softening point 70 ° C)

【0034】〔エポキシ樹脂b〕下記の式(b)で表さ
れるビフェニル型エポキシ樹脂(エポキシ当量192、
融点107℃)
[Epoxy Resin b] Biphenyl type epoxy resin represented by the following formula (b) (epoxy equivalent 192,
(Melting point 107 ° C)

【化6】 [Chemical 6]

【0035】〔フェノール樹脂c〕 フェノールノボラック樹脂(水酸基当量107、軟化点
85℃)
[Phenol Resin c] Phenol novolac resin (hydroxyl group equivalent 107, softening point 85 ° C.)

【0036】〔フェノール樹脂d〕下記の式(d)で表
されるフェノール樹脂(水酸基当量174、軟化点70
℃)
[Phenol resin d] A phenol resin represented by the following formula (d) (hydroxyl group equivalent: 174, softening point: 70)
℃)

【化7】 [Chemical 7]

【0037】〔無機質充填剤〕 球状溶融シリカ粉末(平均粒径30μm)[Inorganic filler] Spherical fused silica powder (average particle size 30 μm)

【0038】〔硬化促進剤〕 トリフェニルフォスフィン[Curing accelerator] Triphenylphosphine

【0039】〔カップリング剤〕 γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン[Coupling agent] γ-mercaptopropyltrimethoxysilane

【0040】〔エステル系ワックス〕 カルナバワックス[Ester wax] Carnauba wax

【0041】〔オレフィン系ワックス〕 ポリエチレン系ワックス[Olefin wax] Polyethylene wax

【0042】〔有機燐化合物〕下記の構造式(e)で表
される有機燐化合物(平均粒径25μm)
[Organophosphorus compound] An organophosphorus compound represented by the following structural formula (e) (average particle size: 25 μm)

【化8】 [Chemical 8]

【0043】〔赤燐系難燃剤〕赤燐含有率93重量%、
平均粒径30μm(燐化学工業社製、ノーバエクセル)
[Red Phosphorus Flame Retardant] Red phosphorus content of 93% by weight,
Average particle size 30μm (Nova Excel made by Rin Kagaku Kogyo Co., Ltd.)

【0044】〔金属水酸化物〕亜鉛系複合金属水酸化物
(タテホ化学工業社製、エコーマグZ−10)
[Metallic Hydroxide] Zinc-based composite metal hydroxide (manufactured by Tateho Chemical Industry Co., Ltd., Echo Mag Z-10)

【0045】[0045]

【実施例1〜6、比較例1〜2】下記の表1〜表2に示
す各原料を同表に示す割合で同時に配合し、ミキシング
ロール機(温度100℃)で3分間溶融混練した。つぎ
に、この溶融物を冷却した後粉砕することにより目的と
する半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 The respective raw materials shown in Tables 1 and 2 below were simultaneously blended in the proportions shown in the same table, and melt-kneaded for 3 minutes with a mixing roll machine (temperature 100 ° C.). Next, this melt was cooled and then pulverized to obtain a desired epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】このようにして得られた実施例および比較
例のエポキシ樹脂組成物を用い、下記の方法によって不
純物イオン濃度を測定した。さらに、上記各エポキシ樹
脂組成物を用いて厚み1/16インチの試験片を成形
し、UL−94V−0規格の方法に従って難燃性を評価
した。なお、「合格」とはUL−94V−0の合格を意
味する。
Using the epoxy resin compositions of Examples and Comparative Examples thus obtained, the impurity ion concentration was measured by the following method. Further, a test piece having a thickness of 1/16 inch was molded using each of the above epoxy resin compositions, and the flame retardancy was evaluated according to the method of UL-94V-0 standard. In addition, "passing" means passing UL-94V-0.

【0049】〔不純物イオン濃度〕各エポキシ樹脂組成
物を用い下記の条件で硬化体を作製した。そして、得ら
れた硬化体を粉砕した後、160℃×20時間の抽出条
件にて燐酸イオン(HPO 3 2-,PO4 - )を抽出して
そのイオン量をイオンクロマト分析にて測定した。 (硬化体作製条件) 温度:175℃ 時間:120秒
[Impurity Ion Concentration] Each epoxy resin composition
A cured product was produced under the following conditions. And got
After crushing the cured product, the extraction strip at 160 ℃ for 20 hours
In some cases, phosphate ion (HPO 3 2-, POFour -)
The amount of ions was measured by ion chromatography analysis. (Cured product preparation conditions) Temperature: 175 ° C Time: 120 seconds

【0050】また、上記実施例および比較例で得られた
エポキシ樹脂組成物を用い、半導体素子(チップサイ
ズ:7.5×7.5mm)をトランスファー成形(条
件:175℃×120秒)し、175℃×5時間の後硬
化することにより半導体パッケージを得た。このパッケ
ージは、80ピンQFP(クワッドフラットパッケー
ジ、サイズ:20mm×14mm×厚み2mm)であ
り、ダイパットサイズは8×8mmである。
Using the epoxy resin compositions obtained in the above Examples and Comparative Examples, semiconductor elements (chip size: 7.5 × 7.5 mm) were transfer molded (conditions: 175 ° C. × 120 seconds), A semiconductor package was obtained by post-curing at 175 ° C. for 5 hours. This package is an 80-pin QFP (quad flat package, size: 20 mm × 14 mm × thickness 2 mm), and the die pad size is 8 × 8 mm.

【0051】このようにして作製した半導体パッケージ
を用いて、プレッシャークッカーバイアス試験(PCB
T)を行った(条件:130℃/85%RH、30Vバ
イアス)。なお、不良モードはリーク不良およびオープ
ン不良を測定し、40個中50%のものに不良が発生す
るまでの時間を測定して耐湿信頼性を評価した。
Using the semiconductor package thus manufactured, a pressure cooker bias test (PCB
T) was performed (conditions: 130 ° C./85% RH, 30V bias). In the failure mode, leak failure and open failure were measured, and the time until failure occurred in 50% of the 40 failures was measured to evaluate the moisture resistance reliability.

【0052】さらに、下記の方法に示すスパイラルフロ
ーの測定により流動性の評価を行った。
Further, the fluidity was evaluated by measuring the spiral flow shown in the following method.

【0053】〔スパイラルフローの測定〕スパイラルフ
ロー測定用金型を用い、175±5℃にてEMMI 1
−66に準じてスパイラルフロー(SF)値を測定し
た。
[Measurement of Spiral Flow] Using a mold for spiral flow measurement, EMMI 1 at 175 ± 5 ° C.
The spiral flow (SF) value was measured according to -66.

【0054】これらの測定・評価結果を下記の表3〜表
4に併せて示す。
The results of these measurements and evaluations are also shown in Tables 3 to 4 below.

【0055】[0055]

【表3】 [Table 3]

【0056】[0056]

【表4】 [Table 4]

【0057】上記表3〜表4の結果、全ての実施例品は
良好な難燃性を示すとともに、燐酸イオン量が少なく、
耐湿信頼性評価試験および流動性評価試験においても優
れた結果が得られた。
From the results shown in Tables 3 to 4 above, all of the products of Examples showed good flame retardancy and had a small amount of phosphate ions.
Excellent results were also obtained in the moisture resistance reliability evaluation test and the fluidity evaluation test.

【0058】これに対して、赤燐系難燃剤を使用した比
較例1品は、難燃性は問題無いが、燐酸イオン量が多く
耐湿性試験結果が悪かった。また、赤燐系難燃剤を使用
せず、金属水酸化物を難燃剤として使用した比較例2品
は、難燃性試験および耐湿性試験結果は良好だったもの
の、スパイラルフロー値が短く流動性に劣り成形材料と
しての使用に問題がある。
On the other hand, the product of Comparative Example 1 using the red phosphorus flame retardant had no problem in flame retardancy, but the amount of phosphate ion was large and the moisture resistance test result was poor. In addition, the product of Comparative Example 2 in which the metal hydroxide was used as the flame retardant without using the red phosphorus flame retardant had good results in the flame retardancy test and the moisture resistance test, but had a short spiral flow value and fluidity. However, there is a problem in using it as a molding material.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上のように、本発明は、前記A〜C成
分とともに前記一般式(1)で表される特定の有機燐化
合物(D成分)を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組
成物である。このため、高い難燃性はもちろん、高温高
湿条件下での不純物が従来よりも析出し難くなり、絶縁
性の悪化もみられないため、優れた耐湿信頼性および流
動性を有するようになる。したがって、この半導体封止
用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止するこ
とにより、信頼性に優れた半導体装置を得ることができ
る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention provides an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation containing the specific organic phosphorus compound (D component) represented by the general formula (1) together with the A to C components. Is. Therefore, in addition to high flame retardance, impurities under high temperature and high humidity conditions are less likely to deposit than in the past, and deterioration of insulation is not observed, resulting in excellent moisture resistance reliability and fluidity. Therefore, by encapsulating a semiconductor element with this epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor, a semiconductor device having excellent reliability can be obtained.

【0060】そして、上記C成分である無機質充填剤を
特定の範囲の含有量となるように用いると、難燃性およ
び流動性のバランスが特に良好となり、より優れた封止
材を得ることができる。
When the inorganic filler which is the C component is used so as to have a content within a specific range, the flame retardancy and the fluidity are particularly well balanced, and a more excellent sealing material can be obtained. it can.

───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 恵藤 拓也 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 Fターム(参考) 4J002 CC042 CC052 CD021 CD051 CD061 CE002 DE146 DF016 DJ016 DJ046 EW147 FA086 FD016 FD137 FD142 FD150 FD160 GQ05 4J036 AA01 AD07 AF08 DA02 DA04 DC46 DD07 FA03 FA04 FA05 FA12 FB07 GA04 JA07 4M109 AA01 CA21 EB07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 23/31 (72) Inventor Takuya Eto 1-2-1, Shimohozumi, Ibaraki-shi, Osaka Nitto Denko Corporation In-house F-term (reference) 4J002 CC042 CC052 CD021 CD051 CD061 CE002 DE146 DF016 DJ016 DJ046 EW147 FA086 FD016 FD137 FD142 FD150 FD160 GQ05 4J036 AA01 AD07 AF08 DA02 DA04 DC46 DD07 FA03 FA04 FA05 FA12 FB07 A04 JA07 JA04 JA07 JA07 JA04 JA07

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記(A)〜(D)成分を含有すること
を特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 (A)エポキシ樹脂。 (B)フェノール樹脂。 (C)無機質充填剤。 (D)下記の一般式(1)で表される有機燐化合物。 【化1】
1. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation comprising the following components (A) to (D). (A) Epoxy resin. (B) Phenolic resin. (C) Inorganic filler. (D) An organic phosphorus compound represented by the following general formula (1). [Chemical 1]
【請求項2】 上記(D)成分である有機燐化合物が、
下記の化学式(2)で表される有機燐化合物である請求
項1記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化2】
2. The organic phosphorus compound which is the component (D),
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, which is an organic phosphorus compound represented by the following chemical formula (2). [Chemical 2]
【請求項3】 上記(C)成分である無機質充填剤の含
有量が、エポキシ樹脂組成物全体中50〜95重量%の
範囲に設定されている請求項1または2記載の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物。
3. The epoxy for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the content of the inorganic filler as the component (C) is set in the range of 50 to 95% by weight in the whole epoxy resin composition. Resin composition.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項に記載の半
導体封止用エポキシ樹脂組成物により半導体素子を封止
してなる半導体装置。
4. A semiconductor device obtained by encapsulating a semiconductor element with the epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor according to claim 1.
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