JP2005281624A - Resin composition for sealing and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐リフロー性等の信頼性に優れた封止用樹脂組成物およびこれを用いた半導体装置に関する。 The present invention relates to a sealing resin composition excellent in reliability such as reflow resistance and a semiconductor device using the same.
従来より、ダイオード、トランジスタ、コンデンサ、集積回路等の半導体装置においては、熱硬化性樹脂による封止が広く行われている。封止樹脂としては、熱硬化性樹脂のなかでもエポキシ樹脂が一般に用いられており、特に、フェノール樹脂を硬化剤とし、シリカ粉末のような無機充填剤や顔料等を配合したエポキシ樹脂が、成形性や信頼性に優れ、毒性がなく、また、安価であることから多用されている（例えば、特許文献１参照。）。 Conventionally, sealing with a thermosetting resin has been widely performed in semiconductor devices such as diodes, transistors, capacitors, and integrated circuits. As a sealing resin, an epoxy resin is generally used among thermosetting resins. In particular, an epoxy resin containing a phenol resin as a curing agent and an inorganic filler such as silica powder or a pigment is molded. It is widely used because it is excellent in properties and reliability, has no toxicity, and is inexpensive (see, for example, Patent Document 1).
ところで、近年、電子機器の高密度実装化や組立て工程の自動化等に対応するため、半導体装置の実装方法は、従来のピン挿入タイプから表面実装タイプへと移行してきている。表面実装タイプの実装方法では、基板にパッケージのリード部分を半田付けする際、半田浸漬方式や半田リフロー方式が採用されている。このような表面実装法では、パッケージ自体が加熱され、その温度が230〜270℃程度に高温になることがある。 By the way, in recent years, in order to cope with high-density mounting of electronic devices and automation of an assembly process, the mounting method of a semiconductor device has shifted from a conventional pin insertion type to a surface mounting type. In the surface mounting type mounting method, a solder dipping method or a solder reflow method is adopted when soldering a lead portion of a package to a substrate. In such a surface mounting method, the package itself is heated, and the temperature may be as high as about 230 to 270 ° C.
しかるに、従来のエポキシ樹脂では、半導体チップやリードフレームとの接着性に乏しいため、吸湿した半導体装置を表面実装すると、その急激な高温化により吸湿した水分が膨張し、その膨張圧で、パッケージの封止樹脂部分にクラックが発生したり、半導体チップと封止樹脂間、リードフレームと封止樹脂間等で剥離が生じ、その結果、電極の腐蝕や水分によるリーク電流を生じ、半導体装置の信頼性を長期間保証することができないという問題が発生している。 However, conventional epoxy resins have poor adhesion to semiconductor chips and lead frames, so when a moisture-absorbing semiconductor device is surface-mounted, the moisture absorbed by the rapid increase in temperature expands and the expansion pressure causes the package to Cracks occur in the encapsulating resin part, or peeling occurs between the semiconductor chip and the encapsulating resin, between the lead frame and the encapsulating resin, etc., resulting in corrosion of the electrodes and leakage current due to moisture. There is a problem that it is not possible to guarantee the sex for a long time.
このため、半導体チップやリードフレーム等との接着性に優れ、表面実装型パッケージに適用してもクラックや剥離を生ずることがない封止用樹脂組成物の開発が要望されている。
本発明はこのような従来の事情に対処してなされたもので、半導体チップやリードフレーム等との接着性に優れ、表面実装型パッケージに適用してもクラックや剥離を生ずることがなく、長期の信頼性を保証することができる封止用樹脂組成物、およびそれを用いた高信頼性の半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in response to such a conventional situation, and is excellent in adhesiveness with a semiconductor chip, a lead frame, etc., and does not cause cracks or peeling even when applied to a surface mount package. An object of the present invention is to provide a sealing resin composition that can guarantee the reliability of the semiconductor device and a highly reliable semiconductor device using the same.
本発明者は、上記の目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、２−ジ−ｎ−ブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジンという特定の化合物を配合することにより、半導体チップやリードフレーム等との接着性を高め、表面実装にともなう封止樹脂のクラックや剥離の発生を防止することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has formulated a specific compound, 2-di-n-butylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, so that a semiconductor chip or It has been found that the adhesiveness with a lead frame or the like can be improved and the occurrence of cracking or peeling of the sealing resin accompanying surface mounting can be prevented, and the present invention has been completed.
すなわち、本願の請求項１に記載の発明の封止用樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填剤および（Ｄ）２−ジ−ｎ−ブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジンを含有し、前記（Ｃ）成分の含有量が組成物全体の50〜95重量％であり、前記（Ｄ）成分の含有量が組成物全体の0.01〜0.5重量％であることを特徴する。 That is, the sealing resin composition according to the first aspect of the present invention comprises (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin curing agent, (C) an inorganic filler, and (D) 2-di-n-. Butylamino-4,6-dimercapto-s-triazine is contained, the content of the component (C) is 50 to 95% by weight of the whole composition, and the content of the component (D) is It is characterized by 0.01 to 0.5% by weight.
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の封止用樹脂組成物において、（Ｃ）成分が、平均粒径1〜60μｍ、最大粒径200μｍ以下の粉末状の無機充填剤であることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the sealing resin composition according to claim 1, wherein the component (C) is a powdery inorganic filler having an average particle diameter of 1 to 60 μm and a maximum particle diameter of 200 μm or less. It is characterized by.
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の封止用樹脂組成物において、（Ｃ）成分が、シリカ粉末、金属酸化物粉末およびシリコーン樹脂粉末からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the sealing resin composition according to claim 1 or 2, wherein the component (C) is at least one selected from the group consisting of silica powder, metal oxide powder and silicone resin powder. It is characterized by including.
また、本願の請求項４に記載の発明の半導体装置は、請求項１乃至３のいずれか1項記載の封止用樹脂組成物の硬化物によって半導体素子が封止されてなることを特徴とする。 A semiconductor device according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the semiconductor element is sealed with a cured product of the sealing resin composition according to any one of the first to third aspects. To do.
本発明によれば、半導体チップやリードフレーム等との接着性を高めることができ、表面実装型パッケージに適用してもクラックや剥離を生ずることがなく、長期の信頼性を保証することができる封止用樹脂組成物、およびそれを用いた高信頼性の半導体装置を得ることができる。 According to the present invention, adhesion to a semiconductor chip, a lead frame, or the like can be improved, and even when applied to a surface mount package, cracks and peeling do not occur, and long-term reliability can be ensured. A sealing resin composition and a highly reliable semiconductor device using the same can be obtained.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の封止用樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填剤および（Ｄ）２−ジ−ｎ−ブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジンを必須成分とするものである。 The sealing resin composition of the present invention comprises (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin curing agent, (C) an inorganic filler, and (D) 2-di-n-butylamino-4,6-dimercapto- It contains s-triazine as an essential component.
（Ａ）成分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ものであれば、分子構造、分子量等に制限されることなく一般に使用されているものを広く用いることができる。具体的には、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、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、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、スチルベン型エポキシ樹脂、縮合環芳香族炭化水素変性エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。 As the epoxy resin of component (A), as long as it has two or more epoxy groups in one molecule, those generally used can be widely used without being limited by molecular structure, molecular weight, etc. . Specifically, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin, heterocyclic type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F Type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, condensed ring aromatic hydrocarbon modified epoxy resin and the like. These epoxy resins may be used alone or in a combination of two or more.
（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤としては、（Ａ）成分のエポキシ樹脂のエポキシ基と反応し得るフェノール性水酸基を分子中に2個以上有するものであれば、特に制限されることなく使用される。具体的には、フェノール、アルキルフェノール等のフェノール類とホルムアルデヒドまたはパラホルムアルデヒドを反応させて得られるノボラック型フェノール樹脂、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等、これらの変性樹脂、例えばエポキシ化もしくはブチル化したノボラック型フェノール樹脂等、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、パラキシレン変性フェノール樹脂、フェノール類とベンズアルデヒド、ナフチルアルデヒド等との縮合物、トリフェノールメタン化合物、多官能型フェノール樹脂等が挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。 The (B) component phenolic resin curing agent is not particularly limited as long as it has two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule that can react with the epoxy group of the (A) component epoxy resin. The Specifically, novolak-type phenol resins obtained by reacting phenols such as phenol and alkylphenol with formaldehyde or paraformaldehyde, such as phenol novolac resins and cresol novolac resins, these modified resins such as epoxidized or butylated Examples include novolac type phenol resins, dicyclopentadiene modified phenol resins, paraxylene modified phenol resins, condensates of phenols with benzaldehyde, naphthyl aldehyde, etc., triphenolmethane compounds, polyfunctional phenol resins, and the like. These may be used alone or in a combination of two or more.
この（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤の配合量は、（Ａ）成分のエポキシ樹脂が有するエポキシ基数（ａ）と（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤が有するフェノール性水酸基数（ｂ）との比（ａ）／（ｂ）が0.5〜1.5となる範囲が好ましく、0.7〜1.1となる範囲であるとより好ましい。（ａ）／（ｂ）が0.5未満では、樹脂の吸水率が増大し、耐リフロー性が低下する。逆に1.5を超えると、樹脂の架橋密度が著しく低くなり、強度が低下する。 The blending amount of this (B) component phenol resin curing agent is the number of epoxy groups (a) possessed by the (A) component epoxy resin and the number of phenolic hydroxyl groups (b) possessed by the (B) component phenol resin curing agent. The range in which the ratio (a) / (b) is from 0.5 to 1.5 is preferred, and the range from 0.7 to 1.1 is more preferred. If (a) / (b) is less than 0.5, the water absorption rate of the resin increases and the reflow resistance decreases. Conversely, if it exceeds 1.5, the crosslink density of the resin is remarkably lowered and the strength is lowered.
（Ｃ）成分の無機充填剤としては、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化珪素、窒化ホウ素、窒化ケイ素等の粉末、これらを球形化したビーズ、シリコーン樹脂等の粉末、単結晶繊維、ガラス繊維等が挙げられる。これらは単独または2種以上混合して使用することができる。本発明においては、これらのなかでも平均粒径が1〜60μｍで最大粒径200μｍ以下の粉末状のものが適しており、平均粒径が10〜30μｍで最大粒径75μｍ以下であるとさらに好ましい。平均粒径が60μｍを超えるか、または最大粒径が200μｍを超えると、狭部への充填が困難になるだけでなく、分散性が低下して成形品が不均一になる。また、平均粒径が１μｍ未満では、粘度が上昇し、成形性が不良となる。また、その種類としては、溶融シリカ、結晶シリカ、酸化マグネシウム、アルミナ、酸化チタン等の金属酸化物、およびシリコーン樹脂からなる粉末の少なくとも１種の使用が好ましい。これらの粉末のなかで、平均粒径が1〜60μｍで最大粒径200μｍ以下のものを使用すると特に好ましい。 (C) Component inorganic fillers include fused silica, crystalline silica, alumina, talc, calcium carbonate, titanium white, bengara, silicon carbide, boron nitride, silicon nitride and the like, spherical beads, silicone resin And the like, single crystal fibers, glass fibers and the like. These can be used alone or in admixture of two or more. In the present invention, powders having an average particle size of 1 to 60 μm and a maximum particle size of 200 μm or less are suitable among these, and an average particle size of 10 to 30 μm and a maximum particle size of 75 μm or less are more preferable. . When the average particle diameter exceeds 60 μm or the maximum particle diameter exceeds 200 μm, not only is the filling of the narrow portion difficult, but the dispersibility is lowered and the molded product becomes non-uniform. On the other hand, when the average particle size is less than 1 μm, the viscosity increases and the moldability becomes poor. Moreover, as the kind, at least 1 sort (s) of the powder which consists of metal oxides, such as a fused silica, crystalline silica, magnesium oxide, an alumina, a titanium oxide, and a silicone resin, is preferable. Among these powders, those having an average particle diameter of 1 to 60 μm and a maximum particle diameter of 200 μm or less are particularly preferable.
この（Ｃ）成分の無機充填剤は、全組成物中に50〜95重量％、好ましくは70〜90重量％配合される。配合量が組成物全体の50重量％に満たないと、耐熱性、耐湿性，半田耐熱性、機械的特性、成形性等の特性が不良となり、また、95重量％を超えると、かさばりが大きくなって成形性が低下し、実用が困難になる。 The inorganic filler of component (C) is blended in the total composition in an amount of 50 to 95% by weight, preferably 70 to 90% by weight. If the blending amount is less than 50% by weight of the total composition, the heat resistance, moisture resistance, solder heat resistance, mechanical properties, formability, etc. will be poor, and if it exceeds 95% by weight, the bulk will be large. As a result, the moldability is lowered and practical use becomes difficult.
（Ｄ）成分の２−ジ−ｎ−ブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジンは、下記式で示される化学構造を有する化合物で、半導体チップやリードフレーム等との接着性を高め、本発明の組成物に優れた耐リフロー性、信頼性を付与するために配合される成分である。
この（Ｄ）成分の２−ジ−ｎ−ブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジンは、全組成物中に0.01〜0.5重量％配合する必要があり、配合量が組成物全体の0.01重量％に満たないと、半導体チップやリードフレーム等との接着性を高める効果が小さく、逆に、0.5重量％を超えると、組成物の硬化特性等に悪影響を及ぼすようになる。この２−ジ−ｎ−ブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジンの好ましい配合量は、組成物全体の0.01〜0.5重量％の範囲であり、0.03〜0.2重量％の範囲であるとより好ましい。 The component (D), 2-di-n-butylamino-4,6-dimercapto-s-triazine, needs to be blended in an amount of 0.01 to 0.5% by weight in the entire composition, and the blending amount is 0.01% of the total composition. If it is less than% by weight, the effect of enhancing the adhesion to a semiconductor chip or a lead frame is small. Conversely, if it exceeds 0.5% by weight, the curing characteristics of the composition will be adversely affected. The preferable blending amount of 2-di-n-butylamino-4,6-dimercapto-s-triazine is in the range of 0.01 to 0.5% by weight of the whole composition, and more preferably in the range of 0.03 to 0.2% by weight. preferable.
本発明の封止用樹脂組成物には、以上の各成分の他、本発明の効果を阻害しない範囲で、この種の組成物に一般に配合される、硬化促進剤；シランカップリング剤；合成ワックス、天然ワックス、直鎖脂肪族の金属塩、酸アミド、エステル類等の離型剤、臭素化エポキシ樹脂に代表される臭素系難燃剤、縮合リン酸エステルに代表されるリン系難燃剤、無機系難燃剤等の難燃剤、三酸化アンチモン等の難燃助剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム、エラストマ等の低応力付与剤、カーボンブラック等の着色剤、２，６−ジブチル−４−メチルフェノール等の酸化防止剤等を、必要に応じて配合することができる。 In the sealing resin composition of the present invention, in addition to the above-described components, a curing accelerator; a silane coupling agent; a synthesis that is generally blended with this type of composition as long as the effects of the present invention are not impaired. Release agents such as wax, natural wax, linear aliphatic metal salts, acid amides, esters, brominated flame retardants represented by brominated epoxy resins, phosphoric flame retardants represented by condensed phosphate esters, Flame retardants such as inorganic flame retardants, flame retardant aids such as antimony trioxide, low stress imparting agents such as silicone oil, silicone rubber and elastomer, colorants such as carbon black, 2,6-dibutyl-4-methylphenol An antioxidant, etc. can be blended as necessary.
硬化促進剤としては、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７（ＤＢＵ）等のジアザビシクロアルケン化合物、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、トリフェニルホスフィン、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、メチルジフェニルホスフィン、ジブチルフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ビス（ジフェニルホスフィノ）メタン、１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィントリフェニルボラン等の有機ホスフィン化合物、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等のアミン化合物、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、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、４−メチルイミダゾール、４−エチルイミダゾール、２−フェニル−４−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−エニル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４、５−ジヒドロキシ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。また、２−エチル−４−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート等も使用可能である。 Examples of the curing accelerator include diazabicycloalkene compounds such as 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7 (DBU), trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, triphenylphosphine, tri (p-methyl). Phenyl) phosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, methyldiphenylphosphine, dibutylphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, bis (diphenylphosphino) methane, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, Organic phosphine compounds such as triphenylphosphine tetraphenylborate and triphenylphosphine triphenylborane, triethylamine, triethylenediamine, benzyldimethylamine Amine compounds such as α-methylbenzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethylaminomethyl) phenol, 2-heptadecylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2- Phenyl-4-methylimidazole, 4-methylimidazole, 4-ethylimidazole, 2-phenyl-4-hydroxymethylimidazole, 2-enyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 2-phenyl-4 Examples include imidazole compounds such as -methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4, and 5-dihydroxymethylimidazole. Further, 2-ethyl-4-methylimidazole tetraphenylborate or the like can also be used.
また、シランカップリング剤としては、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エトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−（メタクリロプロピル）トリメトキシシラン、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エトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、イミダゾールシラン等が挙げられる。 Examples of silane coupling agents include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ- (methacrylo). Propyl) trimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, N -Phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfane, methyltri Methoxysilane, methylto Examples include reethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, and imidazolesilane.
本発明のエポキシ樹脂組成物を成形材料として調製するにあたっては、上記したような（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂硬化剤、（Ｃ）無機充填剤および（Ｄ）２−ジ−ｎ−ブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジンと、前述した必要に応じて配合される各種成分とを、ミキサー等によって十分に混合した後、熱ロールやニーダ等により溶融混練し、冷却後適当な大きさに粉砕するようにすればよい。 In preparing the epoxy resin composition of the present invention as a molding material, (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin curing agent, (C) an inorganic filler, and (D) 2-di-n- Butylamino-4,6-dimercapto-s-triazine and the above-described various components to be blended as necessary are mixed thoroughly with a mixer, etc., then melt-kneaded with a hot roll or kneader, etc. What is necessary is just to grind | pulverize to a big size.
このようにして得られた成形材料は、半導体素子の封止をはじめとする各種電気・電子部品の封止、被膜、絶縁等に適用すれば、優れた特性と信頼性を付与することができる。 The molding material thus obtained can give excellent characteristics and reliability when applied to sealing, coating, insulation, etc. of various electric and electronic parts including sealing of semiconductor elements. .
本発明の半導体装置は、上記の封止用樹脂組成物を用いて半導体素子を封止することにより製造することができる。封止を行う半導体素子としては、例えば集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等が例示される。封止方法としては、低圧トランスファー法が一般的であるが、射出成形、圧縮成形、注型等による封止も可能であり、必要に応じて真空成形することにより狭隘部への充填性を向上させることができる。封止用樹脂組成物で封止後は、加熱して硬化させ、最終的にその硬化物によって封止された半導体装置が得られる。後硬化させる際の加熱温度は、150℃以上とすることが好ましい。 The semiconductor device of this invention can be manufactured by sealing a semiconductor element using said sealing resin composition. Examples of the semiconductor element that performs sealing include an integrated circuit, a large-scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, and a diode. As a sealing method, the low-pressure transfer method is generally used, but it can also be sealed by injection molding, compression molding, casting, etc., and it improves the fillability of narrow parts by vacuum forming if necessary. Can be made. After sealing with the sealing resin composition, the semiconductor device is finally heated and cured, and finally sealed with the cured product. The heating temperature for post-curing is preferably 150 ° C. or higher.
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples at all.
実施例１
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（住友化学社製 商品名 ＥＳＣＮ−１９５ＸＬ、エポキシ当量198）、フェノールノボラック樹脂（明和化成社製 商品名 ＴＥＨ−１０８５、水酸基当量105）、２−ジ−ｎ−ブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、溶融シリカ粉末（電気化学工業社製 商品名 ＦＢ−８２０、平均粒径20μｍ、最大粒径75μｍ）、着色剤のカーボンブラック（三菱化学社製 商品名 ＣＢ#３０）、硬化触媒のトリフェニルホスフィン（北興化学社製 商品名 ＰＰ−２００）、離型剤のカルナバワックス（北興ファインケミカル社製 商品名 カルナバ１号）およびシランカップリング剤のγ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（日本ユニカー社製 商品名 Ａ−１８７）を、表１に示した配合割合で、常温下、十分に混合した後、加熱ローラにより90〜95℃で加熱混練し、冷却後、粉砕して封止用樹脂組成物を製造した。
Example 1
Cresol novolac type epoxy resin (trade name ESCN-195XL, epoxy equivalent 198 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), phenol novolac resin (trade name TEH-1085, hydroxyl equivalent 105 manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.), 2-di-n-butylamino-4 , 6-Dimercapto-s-triazine, fused silica powder (trade name FB-820, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., average particle size 20 μm, maximum particle size 75 μm), carbon black as a colorant (trade name CB # 30, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) ), Triphenylphosphine as a curing catalyst (trade name PP-200, manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.), carnauba wax as a release agent (trade name Carnava No. 1, manufactured by Hokuko Fine Chemical Co., Ltd.), and γ-glycidoxypropyltri as a silane coupling agent. Methoxysilane (trade name A-187, manufactured by Nihon Unicar Company) was added at the blending ratio shown in Table 1 at room temperature. After mixing, the heated and kneaded at 90-95 ° C. by the heat roller, after cooling, to produce a resin composition for encapsulating and pulverized.
実施例２〜５、比較例１、２
組成を表１に示すように変えた以外は実施例１と同様にして封止用樹脂組成物を製造した。なお、実施例４および５では、実施例１の溶融シリカ粉末に代えて、それぞれ酸化チタン（平均粒径0.3μｍ、最大粒径50μｍ）およびシリコーン樹脂粉末（平均粒径6μｍ、最大粒径30μｍ）を用いた。
Examples 2 to 5, Comparative Examples 1 and 2
A sealing resin composition was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed as shown in Table 1. In Examples 4 and 5, instead of the fused silica powder of Example 1, titanium oxide (average particle size 0.3 μm, maximum particle size 50 μm) and silicone resin powder (average particle size 6 μm, maximum particle size 30 μm), respectively. Was used.
上記各実施例および各比較例で得られた封止用樹脂組成物を用いて、銅フレームに接着したポリイミド樹脂被覆シリコンチップ（9mm×9mm）を、175℃、2分間のトランスファー成形および175℃で4時間の後硬化により封止してＱＦＰ-208Pパッケージ（ダイパッドサイズ10mm×10mm、厚さ2.8mm）を作製し、次のような耐リフロー性試験を行った。 Using the sealing resin compositions obtained in each of the above examples and comparative examples, a polyimide resin-coated silicon chip (9 mm × 9 mm) adhered to a copper frame was subjected to transfer molding at 175 ° C. for 2 minutes and 175 ° C. And sealed by post-curing for 4 hours to produce a QFP-208P package (die pad size 10 mm × 10 mm, thickness 2.8 mm), and the following reflow resistance test was conducted.
すなわち、得られたパッケージに、30℃、70％RH、168時間の吸湿処理を行った後、260℃のＩＲリフロー炉に4回通し、冷却後、超音波探査評価装置を用いて、チップと封止樹脂間、ベットフレームと封止樹脂間およびリードフレームと封止樹脂間の各剥離（剥離面積50％以上）、並びに封止樹脂内のクラックの発生の有無を観察し、その発生率を調べた（試料数各8個）。 That is, the package obtained was subjected to moisture absorption treatment at 30 ° C., 70% RH, 168 hours, then passed through a 260 ° C. IR reflow furnace four times, and after cooling, using an ultrasonic exploration evaluation apparatus, Observe the occurrence of cracks in the sealing resin between the sealing resin, between the bed frame and the sealing resin, between the lead frame and the sealing resin (peeling area 50% or more), and to determine the rate of occurrence. We investigated (each 8 samples).
この結果を表１に併せ示す。
表１からも明らかなように、本発明に係る封止用樹脂組成物は、半導体チップやリードフレーム等との接着性が良好で、また、樹脂内部のクラックの発生も見られず、長期の信頼性が保証されるものであることが確認された。 As is clear from Table 1, the sealing resin composition according to the present invention has good adhesiveness with a semiconductor chip, a lead frame, etc., and the occurrence of cracks inside the resin is not observed, and it is long-lasting. It was confirmed that the reliability was guaranteed.
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