JP2013112710A - Epoxy resin composition for sealing semiconductor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体封止用のエポキシ樹脂組成物に関する。 The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.
現在、半導体デバイスは樹脂封止型のダイオード、トランジスター、ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩが主流であるが、エポキシ樹脂が他の熱硬化性樹脂に比べ成形性、接着性、電気特性、機械特性、耐湿特性等に優れているため、エポキシ樹脂組成物で半導体デバイスを封止することが一般的である。近年、半導体デバイスは車載、電車、風力発電、太陽光発電等の高電圧で使用される環境で使用される頻度が高くなり、それに伴って耐トラッキング特性が重要となっている。特に一般にパワ−半導体デバイスと呼ばれる半導体の封止剤にはトラッキング特性が優れた材料が要求されている。 Currently, resin-encapsulated diodes, transistors, ICs, LSIs, and super LSIs are the mainstream of semiconductor devices, but epoxy resins are more formable, adhesive, electrical, mechanical, and moisture resistant than other thermosetting resins. Since it is excellent in characteristics and the like, it is common to seal a semiconductor device with an epoxy resin composition. In recent years, semiconductor devices are frequently used in environments where high voltages are used such as in-vehicle, train, wind power generation, and solar power generation, and accordingly, tracking resistance characteristics have become important. In particular, a material having excellent tracking characteristics is required for a semiconductor sealant generally called a power semiconductor device.
さらに車載用途ではモジュ−ル化が進み、大型パッケ−ジを封止する必要性があるので、成型性に優れ、尚且つ、塩分や水、さたにトランスミッションオイル等の鉱油、ガソリン、各種グリ−スに直接接触する可能性が高いので、耐久性に優れる必要性がある。 Furthermore, for automotive applications, modularization has progressed and it is necessary to seal large packages, so it is excellent in moldability, and also contains mineral oil such as salt, water, transmission oil, gasoline, and various types of grease. -There is a high possibility of direct contact with the soot, so there is a need for excellent durability.
このような要求に対して、耐トラッキング特性を改良する手法としてトリアジンチオ−ル化合物（トリチオイソシアヌル酸など）を添加する方法、ジシアンジアミドまたはビスフェノ−ルＡとホルムアルデヒドの重縮合物を添加する手法が用いられるが、これら有機系化合物は長期耐熱試験において熱劣化するものである。無機添加材としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物が添加されるが、金属水酸化物は吸水特性があり、耐湿、耐水試験において電気的ショ−トの可能性が高く、さらにイオン性不純物による電気不良が懸念される。さらにシリカを高充填させることによって良好な耐トラッキング特性を得ることができるが、シリカを高充填されたエポキシ樹脂の線膨張係数は放熱用途に使用される銅よりも小さくなり、パッケ−ジに大きな歪を発生させ、反り、剥離の原因となり、流動性が低下し、大型パッケ−ジの成型には不向きであった。 In response to such requirements, there are a method of adding a triazinethiol compound (such as trithioisocyanuric acid) as a method for improving tracking resistance, and a method of adding a polycondensate of dicyandiamide or bisphenol A and formaldehyde. Although used, these organic compounds are thermally degraded in a long-term heat test. Metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide are added as inorganic additives, but metal hydroxides have water absorption properties and are highly likely to be electrically short in moisture and water resistance tests. Furthermore, there is a concern about electrical failure due to ionic impurities. Furthermore, good tracking resistance can be obtained by high-filling silica, but the linear expansion coefficient of epoxy resin highly filled with silica is smaller than that of copper used for heat dissipation, and it is large in the package. Distortion was generated, causing warping and peeling, resulting in a decrease in fluidity and unsuitable for molding a large package.
また、エポキシ樹脂そのもので耐トラッキング特性を高める目的でシクロペンタジエン系エポキシ樹脂を必須とする手法が用いられるが、近年要求が高まっている高ＣＴＩ（Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｉｎｄｅｘ）に対応するためには単独使用では対応が困難であった。なお、半導体封止用の樹脂組成物に関連する公知文献としては、特許文献１〜６のものがある。 In addition, a method using a cyclopentadiene-based epoxy resin as an essential component is used for the purpose of improving tracking resistance with the epoxy resin itself, but in order to cope with the high CTI (Comparative Tracking Index) which has been increasing in demand in recent years, The response was difficult. In addition, there exists a thing of patent documents 1-6 as well-known literature relevant to the resin composition for semiconductor sealing.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、耐トラッキング特性に優れた硬化物を与え、流動性が良好で、尚且つ耐湿特性に優れる硬化物を与える半導体封止用のエポキシ樹脂組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides an epoxy for semiconductor encapsulation that provides a cured product having excellent tracking resistance, good fluidity, and excellent cured moisture. It aims at providing a resin composition.
上記課題を解決するため、本発明では、半導体封止用エポキシ樹脂組成物であって、
（Ａ）エポキシ樹脂、
（Ｂ）硬化剤、
（Ｃ）平均粒子径が０．３〜５０μｍで、かつ球形度が０．７以上である球状クリストバライト、及び
（Ｄ）前記（Ｃ）成分以外の無機充填剤を含有し、
前記（Ｃ）成分が該（Ｃ）成分及び前記（Ｄ）成分全体の１０〜５０質量％であり、かつ、
金属水酸化物を含有しないものであることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供する。
In order to solve the above problems, in the present invention, an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation,
(A) epoxy resin,
(B) a curing agent,
(C) a spherical cristobalite having an average particle size of 0.3 to 50 μm and a sphericity of 0.7 or more, and (D) an inorganic filler other than the component (C),
The component (C) is 10 to 50% by mass of the component (C) and the component (D), and
Provided is an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, which does not contain a metal hydroxide.
このようなエポキシ樹脂組成物であれば、耐トラッキング特性に優れた硬化物を与え、特定の球状クリストバライトを含有するため流動性が良好で、尚且つ金属水酸化物を含有しないことから耐湿特性に優れる硬化物を与えるものとなる。 With such an epoxy resin composition, a cured product having excellent tracking resistance characteristics is obtained, and since it contains a specific spherical cristobalite, fluidity is good, and since it does not contain metal hydroxide, moisture resistance characteristics are achieved. It gives an excellent cured product.
また、前記（Ｃ）成分の球状クリストバライトが球状溶融シリカをクリストバライト化したものであり、前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物のＣＴＩ（ＩＥＣ６０１１２法）が４００Ｖ以上となるものであることが好ましい。 In addition, the spherical cristobalite of the component (C) is obtained by cristobaliteizing spherical fused silica, and the CTI (IEC 60112 method) of the cured product of the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation is 400 V or more. preferable.
球状溶融シリカをクリストバライト化した（Ｃ）成分であれば簡便かつ高純度で得ることができ、エポキシ樹脂組成物全体の不純物濃度を低減することができる。また、ＣＴＩが４００Ｖ以上であれば、より耐トラッキング特性に優れた硬化物を与えるものとなる。 The component (C) obtained by cristobaliteizing spherical fused silica can be obtained easily and with high purity, and the impurity concentration of the entire epoxy resin composition can be reduced. Moreover, if CTI is 400V or more, the hardened | cured material which was excellent in the tracking-proof characteristic will be given.
さらに、前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物の５０〜１００℃における線膨張係数が１６ｐｐｍ以上となるものであることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the linear expansion coefficient in 50-100 degreeC of the hardened | cured material of the said epoxy resin composition for semiconductor sealing will be 16 ppm or more.
このようなエポキシ樹脂組成物であれば、線膨張係数が比較的高く、銅等との線膨張係数と近くなるために用いたパッケージに反りが発生することを抑制できる硬化物を与えるものとなる。 Such an epoxy resin composition gives a cured product that has a relatively high linear expansion coefficient and can suppress the occurrence of warpage in the package used to be close to the linear expansion coefficient with copper or the like. .
以上説明したように、本発明のエポキシ樹脂組成物であれば、耐トラッキング特性に優れた硬化物を与え、特定の球状クリストバライトを含有するため流動性が良好で、尚且つ金属水酸化物を含有しないことから耐湿特性に優れる硬化物を与えるものとなる。また、本発明のエポキシ樹脂組成物は線膨張係数が比較的高い硬化物を与えるので高温下でも封止剤として用いたパッケージの反りの発生を防止することができ、耐熱性、及び信頼性にも優れる。そのため、このエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置は、信頼性に優れるものとなる。 As described above, the epoxy resin composition of the present invention gives a cured product having excellent tracking resistance, and contains a specific spherical cristobalite, so that it has good fluidity and contains a metal hydroxide. Therefore, a cured product having excellent moisture resistance is provided. In addition, since the epoxy resin composition of the present invention gives a cured product having a relatively high linear expansion coefficient, it is possible to prevent the warpage of the package used as a sealant even at high temperatures, and to improve heat resistance and reliability. Also excellent. Therefore, the semiconductor device sealed with the cured product of the epoxy resin composition has excellent reliability.
以下、本発明のエポキシ樹脂組成物について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。前述のように、耐トラッキング特性に優れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物が望まれていた。 Hereinafter, although the epoxy resin composition of this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these. As described above, there has been a demand for an epoxy resin composition that provides a cured product having excellent tracking resistance.
本発明者らは、上記課題を達成するため鋭意検討を重ねた結果、下記のエポキシ樹脂組成物が上記問題点を解決し得ることを見出して、本発明を完成させた。以下、本発明について更に詳しく説明する。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the following epoxy resin composition can solve the above-mentioned problems, and have completed the present invention. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
［（Ａ）エポキシ樹脂］
本発明に用いる（Ａ）エポキシ樹脂は特に限定されない。（Ａ）エポキシ樹脂としては、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格含有アラルキル型エポキシ樹脂、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、多官能型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、スチルベン型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を併用することができる。
[(A) Epoxy resin]
The (A) epoxy resin used in the present invention is not particularly limited. (A) Examples of the epoxy resin include novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, triphenolalkane type epoxy resin, aralkyl type epoxy resin, biphenyl skeleton-containing aralkyl type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, dicyclopentadiene type Examples include epoxy resins, polyfunctional epoxy resins, heterocyclic epoxy resins, naphthalene ring-containing epoxy resins, bisphenol A type epoxy compounds, bisphenol F type epoxy compounds, stilbene type epoxy resins, etc., one or two of these The above can be used together.
特に、高い耐トラッキング特性が必要される用途では高温耐熱特性があることが好ましいので、硬化物のガラス転移温度が高い多官能型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂の使用が好ましい。 In particular, in applications that require high tracking resistance, it is preferable to have high-temperature heat resistance, so use of a polyfunctional epoxy resin or dicyclopentadiene epoxy resin having a high glass transition temperature of the cured product is preferred.
［（Ｂ）硬化剤］
本発明に用いる（Ｂ）硬化剤は特に限定されるものではない。（Ｂ）硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、フェノールアラルキル型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、ビフェニル骨格含有アラルキル型フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、脂環式フェノール樹脂、複素環型フェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のフェノール樹脂、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミックス酸等の酸無水物等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を併用することができる。
[(B) Curing agent]
The (B) curing agent used in the present invention is not particularly limited. Examples of (B) curing agents include phenol novolak resins, naphthalene ring-containing phenol resins, phenol aralkyl type phenol resins, aralkyl type phenol resins, biphenyl skeleton-containing aralkyl type phenol resins, biphenyl type phenol resins, and dicyclopentadiene type phenol resins. , Alicyclic phenol resin, heterocyclic phenol resin, phenol resin containing naphthalene ring, phenol resin such as bisphenol A, bisphenol F, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhigh anhydride Acid anhydrides, such as a mixed acid, etc. are mentioned, Among these, 1 type (s) or 2 or more types can be used together.
本発明において、（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤との配合割合については特に制限されないが、（Ａ）エポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基１モルに対して、（Ｂ）硬化剤中に含まれるフェノール性水酸基または酸無水物基のモル比が０．５〜１．５、特に０．８〜１．２の範囲となる量であることが好ましい。 In the present invention, the blending ratio of the (A) epoxy resin and the (B) curing agent is not particularly limited, but (A) 1 mol of the epoxy group contained in the epoxy resin is contained in the (B) curing agent. The molar ratio of the phenolic hydroxyl group or acid anhydride group contained is preferably 0.5 to 1.5, particularly preferably 0.8 to 1.2.
［（Ｃ）球状クリストバライト］
本発明に用いる（Ｃ）成分は、平均粒子径が０．３〜５０μｍで、かつ球形度が０．７以上であり、好ましくは最大粒子径が１５０μｍ以下、特に７５μｍ以下である球状クリストバライトである。この球状クリストバライトは従来公知の製法で製造された球状溶融シリカをクリストバライト化することで得ることができる。例えば、球状溶融シリカを１２００〜１６００℃、特に１３００〜１５００℃の高温で５〜２４時間加熱し、結晶を確実に成長させた後、２０〜５０時間かけてゆっくりと室温まで冷却することによってクリストバライト化させることができる。原料としての球状溶融シリカとしては、平均粒子径０．３〜５０μｍ、特に０．３〜３０μｍであるものが好ましく、また好適には、最大粒子径が１５０μｍ以下、特に７５μｍ以下であるものが望ましい。
[(C) Spherical cristobalite]
The component (C) used in the present invention is a spherical cristobalite having an average particle size of 0.3 to 50 μm and a sphericity of 0.7 or more, preferably a maximum particle size of 150 μm or less, particularly 75 μm or less. . The spherical cristobalite can be obtained by converting spherical fused silica produced by a conventionally known production method into cristobalite. For example, cristobalite is obtained by heating spherical fused silica at a high temperature of 1200 to 1600 ° C., particularly 1300 to 1500 ° C. for 5 to 24 hours, and allowing the crystals to grow reliably and then slowly cooling to room temperature over 20 to 50 hours. It can be made. As the spherical fused silica as a raw material, those having an average particle diameter of 0.3 to 50 μm, particularly 0.3 to 30 μm are preferable, and those having a maximum particle diameter of 150 μm or less, particularly 75 μm or less are desirable. .
（Ｃ）球状クリストバライトの平均粒子径が５０μｍを超えると粒子径が粗くなりすぎてゲ−ト詰まりや金型磨耗を引き起こしやすくなり、０．３μｍ未満では粒子が細かくなりすぎて多量に添加できなくなる場合がある。また、最大粒子径が１５０μｍを超えるとゲ−ト詰まりや金型磨耗を引き起こす可能性がある。 (C) If the average particle size of the spherical cristobalite exceeds 50 μm, the particle size becomes too coarse to easily cause clogging of the gate and mold, and if it is less than 0.3 μm, the particles become too fine to be added in a large amount. There is a case. On the other hand, when the maximum particle diameter exceeds 150 μm, there is a possibility that gate clogging or mold wear may be caused.
さらに球状クリストバライトの球形度（例えば、投影法等による）は０．７以上であり、好ましくは０．８以上である。球形度が０．７未満の場合は流動性が悪くなったり、ワイヤ−流れやパットシフト等の成型不良を起こしやすくなる。 Furthermore, the sphericity of the spherical cristobalite (for example, by a projection method) is 0.7 or more, and preferably 0.8 or more. When the sphericity is less than 0.7, the fluidity is deteriorated, and molding defects such as wire flow and pad shift are liable to occur.
平均粒子径、最大粒子径は、例えば、レーザー光回折法における粒度分布測定により求めることができ、また平均粒子径としては、累積質量平均径（ｄ５０）又はメジアン径等として求めることができる。なお、加熱処理によるクリストバライト化によって、原料の球状溶融シリカの粒度分布（平均粒子径、最大粒子径等）や球形度は実質的に変化しない。従って、球状クリストバライトの粒度分布（平均粒子径、最大粒子径等）や球形度は、原料の球状溶融シリカと同一となる。 The average particle size and the maximum particle size can be determined, for example, by particle size distribution measurement in a laser light diffraction method, and the average particle size can be determined as a cumulative mass average diameter (d50) or a median diameter. Note that the cristobalite formation by heat treatment does not substantially change the particle size distribution (average particle diameter, maximum particle diameter, etc.) and sphericity of the raw spherical fused silica. Therefore, the particle size distribution (average particle size, maximum particle size, etc.) and sphericity of the spherical cristobalite are the same as the raw spherical fused silica.
（Ｃ）成分の球状クリストバライトの添加量は、（Ｃ）成分と後述する（Ｄ）成分の無機充填剤全体の１０〜５０質量％であり、好ましくは２０〜４０質量％である。（Ｃ）成分の添加量が１０質量％未満では、エポキシ樹脂組成物の硬化物の線膨張係数が１６ｐｐｍ以上となることができず、また、耐トラッキング特性の指標であるＣＴＩ（ＩＥＣ６０１１２法、すなわちＪＩＳ Ｃ２１３４法）が４００Ｖを超えることができない。また、（Ｃ）成分の添加量が５０質量％を越えると半導体封止時のリフロ−工程において基板と本発明の組成物の封止用樹脂硬化物との界面で剥離が生じやすい。 The addition amount of the spherical cristobalite as the component (C) is 10 to 50% by mass, preferably 20 to 40% by mass, based on the total inorganic filler of the component (C) and the component (D) described later. When the amount of component (C) added is less than 10% by mass, the linear expansion coefficient of the cured product of the epoxy resin composition cannot be 16 ppm or more, and CTI (IEC 60112 method, ie, index of anti-tracking property) JIS C2134 method) cannot exceed 400V. Moreover, when the addition amount of (C) component exceeds 50 mass%, peeling is likely to occur at the interface between the substrate and the cured resin for sealing of the composition of the present invention in the reflow process during semiconductor sealing.
［（Ｄ）球状クリストバライト以外の無機充填材］
本発明のエポキシ樹脂組成物中に配合される（Ｄ）成分の無機充填剤としては、上記（Ｃ）成分の特定の球状クリストバライト以外の無機充填剤であれば特に制限されるものではなく、通常エポキシ樹脂組成物に配合されるものを使用することができる。例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、酸化チタン、ガラス繊維等が挙げられる。これら無機充填剤の平均粒子径や形状は特に限定されないが、成形性及び流動性の面から平均粒子径が５〜４０μｍの球状の溶融シリカが特に好ましい。なお、平均粒子径は、レーザー回折法による粒度分布測定における累積質量平均値（又はメジアン径）等として測定することができる。
[(D) Inorganic filler other than spherical cristobalite]
The inorganic filler of the component (D) blended in the epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited as long as it is an inorganic filler other than the specific spherical cristobalite of the component (C). What is mix | blended with an epoxy resin composition can be used. Examples thereof include silicas such as fused silica and crystalline silica, alumina, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, titanium oxide, glass fiber and the like. The average particle size and shape of these inorganic fillers are not particularly limited, but spherical fused silica having an average particle size of 5 to 40 μm is particularly preferable from the viewpoints of moldability and fluidity. The average particle diameter can be measured as a cumulative mass average value (or median diameter) or the like in the particle size distribution measurement by laser diffraction method.
なお、（Ｃ）球状クリストバライト及び／又は（Ｄ）無機充填剤は、樹脂と無機充填剤との結合強度を強くするため、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤などのカップリング剤で予め表面処理したものを配合することが好ましい。このような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等のエポキシシラン、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、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、γ−メルカプトシラン等のメルカプトシランなどのシランカップリング剤を用いることが好ましい。ここで表面処理に用いるカップリング剤の配合量及び表面処理方法については特に制限されるものではない。 In addition, (C) spherical cristobalite and / or (D) inorganic filler is surface-treated with a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent in advance in order to increase the bonding strength between the resin and the inorganic filler. It is preferable to blend these. As such a coupling agent, epoxy silane such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, N Silane cups such as amino silanes such as -β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, and mercaptosilane such as γ-mercaptosilane It is preferable to use a ring agent. Here, the blending amount of the coupling agent used for the surface treatment and the surface treatment method are not particularly limited.
（Ｃ）球状クリストバライト以外の（Ｄ）無機充填剤の充填量は特に制限されないが、上記（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤（例えば、フェノール樹脂）の総量１００質量部に対して２００〜４００質量部、特に３００〜４００質量部が好適である。（Ｄ）成分の充填量が２００質量部以上であれば線膨張係数が大きくなり過ぎずパッケージの反りが抑制される。そのため、半導体素子に加わる応力が少なく素子特性の劣化を回避できる。さらに、充填量が２００質量部以上であればエポキシ樹脂組成物全体に対する樹脂量が少なくなるため、吸湿性が向上し耐クラック性も向上する。一方、（Ｄ）成分の充填量が４００質量部以下であれば線膨張係数が１６ｐｐｍより大きくなり、銅との線膨張係数と近くなるためにパッケージの反りを抑制できる。 The amount of (D) inorganic filler other than (C) spherical cristobalite is not particularly limited, but is 200 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of (A) epoxy resin and (B) curing agent (for example, phenol resin). 400 parts by weight, particularly 300 to 400 parts by weight are preferred. If the filling amount of the component (D) is 200 parts by mass or more, the linear expansion coefficient does not increase too much and the warpage of the package is suppressed. Therefore, the stress applied to the semiconductor element is small and deterioration of the element characteristics can be avoided. Furthermore, since the resin amount with respect to the whole epoxy resin composition will decrease if the filling amount is 200 parts by mass or more, the hygroscopicity is improved and the crack resistance is also improved. On the other hand, if the filling amount of the component (D) is 400 parts by mass or less, the linear expansion coefficient becomes larger than 16 ppm and becomes close to the linear expansion coefficient with copper, so that the warpage of the package can be suppressed.
［金属水酸化物を含有しないエポキシ樹脂組成物］
本発明のエポキシ樹脂組成物は金属水酸化物を含有しないものである。このようなエポキシ樹脂組成物であれば、耐湿特性に優れ、一層耐トラッキング特性に優れた硬化物を与えるものとなる。
[Epoxy resin composition containing no metal hydroxide]
The epoxy resin composition of the present invention does not contain a metal hydroxide. With such an epoxy resin composition, a cured product having excellent moisture resistance and further excellent tracking resistance can be obtained.
［硬化物のＣＴＩ］
また、本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化物のＣＴＩ（ＩＥＣ６０１１２法）が４００Ｖ以上となるものであることが好ましい。このようなエポキシ樹脂組成物であれば、より耐トラッキング特性に優れた硬化物を与えるものとなる。より具体的には、前述のように（Ｃ）成分の球状クリストバライトの添加量を、（Ｃ）成分と（Ｄ）成分全体の１０質量％以上とすることで硬化物のＣＴＩ（ＩＥＣ６０１１２法）が４００Ｖ以上となるエポキシ樹脂組成物とすることができる。
[CTI of cured product]
The epoxy resin composition of the present invention preferably has a cured product having a CTI (IEC 60112 method) of 400 V or higher. With such an epoxy resin composition, a cured product having more excellent tracking resistance is provided. More specifically, as described above, the CTI (IEC 60112 method) of the cured product can be obtained by setting the addition amount of the spherical cristobalite of the component (C) to 10% by mass or more of the total components (C) and (D). It can be set as the epoxy resin composition used as 400V or more.
［硬化物の線膨張係数］
本発明のエポキシ樹脂組成物は、５０〜１００℃における硬化物の線膨張係数が１６ｐｐｍ以上となるものであることが好ましい。線膨張係数が１６ｐｐｍ以上であれば、線膨張係数が比較的高く、銅等との線膨張係数と近くなるために封止剤として用いられたパッケージの反りを抑制できる硬化物を与えるものとなる。より具体的には、前述のように（Ｃ）成分の球状クリストバライトの添加量を、（Ｃ）成分と（Ｄ）成分全体の１０質量％以上としたり、（Ｄ）成分の充填量が（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤（例えば、フェノール樹脂）の総量１００質量部に対して４００質量部以下とすることで線膨張係数が１６ｐｐｍ以上となるエポキシ樹脂組成物とすることができる。
[Linear expansion coefficient of cured product]
The epoxy resin composition of the present invention preferably has a coefficient of linear expansion of at least 16 ppm at 50 to 100 ° C. If the linear expansion coefficient is 16 ppm or more, the linear expansion coefficient is relatively high, and a cured product that can suppress warpage of the package used as the sealant is obtained because it is close to the linear expansion coefficient with copper or the like. . More specifically, as described above, the addition amount of the spherical cristobalite of the component (C) is set to 10% by mass or more of the total components (C) and (D), or the filling amount of the component (D) is (A ) When the total amount of epoxy resin and (B) curing agent (for example, phenol resin) is 100 parts by mass or less, the epoxy resin composition having a linear expansion coefficient of 16 ppm or more can be obtained.
［その他の成分］
本発明のエポキシ樹脂組成物には、その特性を阻害しない範囲で、目的に応じて添加剤を配合することができる。このような添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、光安定剤、相溶化剤、接着助剤、流動性改質剤、滑剤等を挙げることができる。
[Other ingredients]
In the epoxy resin composition of the present invention, additives can be blended depending on the purpose within a range not impairing the characteristics. Examples of such additives include antioxidants, ultraviolet absorbers, stabilizers, light stabilizers, compatibilizers, adhesion assistants, fluidity modifiers, and lubricants.
本発明において使用可能な酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート］、３，９−ビス｛２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチルエチル｝−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、４，４−チオビス−（２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール）、２，２−メチレンビス−（６−ｔ−ブチルメチルフェノール）、４，４−メチレンビス−（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）、２，５，７，８−テトラメチル−２−（４，８，１２−トリメチルデシル）クロマン−２−オール、５，７−ジ−ｔ−ブチル−３−（３，４−ジメチルフェニル）−３Ｈ−ベンゾフラン−２−オン、２−［１−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ペンチルフェニル）エチル］−４，６−ジペンチルフェニルアクリレート、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、テトラキス（メチレン）−３−（ドデシルチオプロピオネート）メタン等が挙げられる。 Antioxidants usable in the present invention include 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol and n-octadecyl-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl). ) Propionate, tetrakis [methylene-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane, tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, 4 , 4′-butylidenebis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), triethylene glycol-bis [3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate], 3,9-bis {2- [3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] -1,1-dimethylethyl} -2,4,8 10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, 4,4-thiobis- (2-tert-butyl-5-methylphenol), 2,2-methylenebis- (6-tert-butylmethylphenol), 4,4 -Methylenebis- (2,6-di-t-butylphenol), 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, trisnonyl Phenyl phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, distearyl pentaerythritol phosphite, bis (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol phosphite, bis (2,6 -Di-t-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol phosphite, 2,2-methylenebis (4,6-di-t-butylphenol) L) Octyl phosphite, tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) -4,4'-biphenylenediphosphonite, dilauryl-3,3'-thiodipropionate, dimyristyl-3,3'-thio Dipropionate, pentaerythritol tetrakis (3-laurylthiopropionate), 2,5,7,8-tetramethyl-2- (4,8,12-trimethyldecyl) chroman-2-ol, 5,7- Di-t-butyl-3- (3,4-dimethylphenyl) -3H-benzofuran-2-one, 2- [1- (2-hydroxy-3,5-di-t-pentylphenyl) ethyl] -4 , 6-dipentylphenyl acrylate, 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate, Examples include trakis (methylene) -3- (dodecylthiopropionate) methane.
本発明において使用可能な安定剤としては、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸亜鉛、リシノール酸カルシウム、リシノール酸バリウム、リシノール酸亜鉛等の各種金属せっけん系安定剤、ラウレート系、マレート系及びメルカプト系の各種有機錫系安定剤、ステアリン酸鉛、三塩基性硫酸鉛等の各種鉛系安定剤、エポキシ化植物油等のエポキシ化合物、アルキルアリルホスファイト、トリアルキルホスファイト等のホスファイト化合物、ジベンゾイルメタン、デヒドロ酢酸等のβ−ジケトン化合物、ソルビトール、マンニトール、ペンタエリスリトール等のポリオール、ハイドロタルサイト類やゼオライト類を挙げることができる。 Stabilizers that can be used in the present invention include lithium stearate, magnesium stearate, calcium stearate, barium stearate, zinc stearate, calcium laurate, barium laurate, zinc laurate, calcium ricinoleate, barium ricinoleate, ricinol Various metal soap stabilizers such as zinc acid, various organic tin stabilizers such as laurate, malate and mercapto, various lead stabilizers such as lead stearate and tribasic lead sulfate, and epoxy such as epoxidized vegetable oil Compounds, phosphite compounds such as alkylallyl phosphites, trialkyl phosphites, β-diketone compounds such as dibenzoylmethane and dehydroacetic acid, polyols such as sorbitol, mannitol, pentaerythritol, hydrotalcites Mention may be made of zeolites.
また、本発明において使用可能な接着助剤としては、各種アルコキシシラン、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等を挙げることができ、流動性改質剤としては、ケイ酸、炭酸カルシウム、酸化チタン、カーボンブラック、カオリンクレー、焼成クレー、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム等を挙げることができる。 Examples of the adhesion assistant that can be used in the present invention include various alkoxysilanes, silane coupling agents, titanate coupling agents, etc., and fluidity modifiers include silicic acid, calcium carbonate, and titanium oxide. , Carbon black, kaolin clay, calcined clay, aluminum silicate, magnesium silicate, calcium silicate and the like.
また、本発明のエポキシ樹脂組成物には、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応を促進させるため、硬化促進剤を用いることが好ましい。この硬化促進剤は、硬化反応を促進させるものであれば特に制限はなく、例えばトリフェニルホスフィン、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、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン、テトラフェニルホスフィン・テトラフェニルボレートなどのリン系化合物、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７などの第３級アミン化合物、２−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などのイミダゾール化合物等を使用することができる。 In the epoxy resin composition of the present invention, a curing accelerator is preferably used in order to accelerate the curing reaction between the epoxy resin and the curing agent. The curing accelerator is not particularly limited as long as it accelerates the curing reaction. For example, triphenylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, triphenylphosphine / triphenyl. Phosphorus compounds such as borane, tetraphenylphosphine and tetraphenylborate, tertiary amine compounds such as triethylamine, benzyldimethylamine, α-methylbenzyldimethylamine, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 Imidazole compounds such as 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, and the like can be used.
硬化促進剤の配合量は有効量であるが、上記リン系化合物、第３級アミン化合物、イミダゾール化合物等のエポキシ樹脂と硬化剤（例えば、フェノール樹脂、酸無水物等）との硬化反応促進用の硬化促進剤は、（Ａ）エポキシ樹脂と（Ｂ）硬化剤との総量１００質量部に対し、０．１〜５質量部、特に０．３〜４質量部とすることが好ましい。 Although the blending amount of the curing accelerator is an effective amount, it is for promoting the curing reaction between the epoxy compound such as the phosphorus compound, tertiary amine compound, imidazole compound and the curing agent (for example, phenol resin, acid anhydride, etc.). The curing accelerator is preferably 0.1 to 5 parts by mass, particularly 0.3 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the (A) epoxy resin and the (B) curing agent.
本発明のエポキシ樹脂組成物は、更に必要に応じて各種の添加剤を配合することができる。例えば熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、有機合成ゴム、シリコーン系等の低応力剤、カーボンブラック等の着色剤、ハロゲントラップ剤等の添加剤を添加配合することができる。 The epoxy resin composition of the present invention may further contain various additives as necessary. For example, additives such as thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, organic synthetic rubbers, low stress agents such as silicones, colorants such as carbon black, and halogen trap agents can be added and blended.
また、本発明のエポキシ樹脂組成物には、離型剤成分を添加することができる。離型剤成分としては、特に制限されず公知のものを全て使用することができる。例えばカルナバワックス、ライスワックス、ポリエチレン、酸化ポリエチレン、モンタン酸、モンタン酸と飽和アルコール、２−（２−ヒドロキシエチルアミノ）−エタノール、エチレングリコール、グリセリン等とのエステル化合物であるモンタンワックス；ステアリン酸、ステアリン酸エステル、ステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体等が挙げられこれら１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。 Moreover, a release agent component can be added to the epoxy resin composition of the present invention. The release agent component is not particularly limited, and all known components can be used. For example, montan wax which is an ester compound of carnauba wax, rice wax, polyethylene, polyethylene oxide, montanic acid, montanic acid and saturated alcohol, 2- (2-hydroxyethylamino) -ethanol, ethylene glycol, glycerin, etc .; stearic acid, Examples thereof include stearic acid ester, stearic acid amide, ethylenebisstearic acid amide, and a copolymer of ethylene and vinyl acetate. These can be used alone or in combination of two or more.
離型剤の配合比率としては（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．１〜５質量部、更に好ましくは０．３〜４質量部であることが好ましい。 The compounding ratio of the release agent is preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.3 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B).
［エポキシ樹脂組成物の調製等］
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）球状クリストバライト、及び（Ｄ）無機充填剤、及び必要に応じて難燃剤、その他の添加物を所定の組成比で配合し、これをミキサー等によって十分均一に混合した後、熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等による溶融混合処理を行い、次いで冷却固化させ、適当な大きさに粉砕して成形材料として得ることができる。なお、エポキシ樹脂組成物をミキサー等によって十分均一に混合するに際して、保存安定性をよくするため、或いはウエッターとして（Ｃ）成分及び／又は（Ｄ）成分をシランカップリング剤等で予め表面処理等を行うことが好ましい。
[Preparation of epoxy resin composition, etc.]
The epoxy resin composition of the present invention contains (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, (C) a spherical cristobalite, (D) an inorganic filler, and a flame retardant and other additives as required. After blending at a composition ratio and mixing it sufficiently uniformly with a mixer, etc., it is melt mixed with a hot roll, kneader, extruder, etc., then cooled and solidified, and pulverized to an appropriate size to obtain a molding material be able to. In addition, when mixing the epoxy resin composition sufficiently uniformly by a mixer or the like, in order to improve storage stability, or as a wetter, the component (C) and / or the component (D) is surface-treated in advance with a silane coupling agent or the like. It is preferable to carry out.
ここで、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、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリ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エトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシ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−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシプロピル）テトラスルフィド、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。ここで、表面処理に用いるシランカップリング剤量及び表面処理方法については、特に制限されるものではない。 Here, as the silane coupling agent, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, γ- Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) ) Γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminop Pyrtriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis (triethoxypropyl) tetrasulfide, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, etc. Is mentioned. Here, the amount of the silane coupling agent used for the surface treatment and the surface treatment method are not particularly limited.
このようにして得られる本発明のエポキシ樹脂組成物は、各種の半導体装置の封止用として有効に利用できる。この場合、封止の最も一般的な方法としては、低圧トランスファー成形法が挙げられる。なお、本発明のエポキシ樹脂組成物の成形温度は１５０〜１８０℃で３０〜１８０秒、後硬化は１５０〜１８０℃で２〜１６時間行うことが望ましい。 The epoxy resin composition of the present invention thus obtained can be effectively used for sealing various semiconductor devices. In this case, the most common method for sealing is a low-pressure transfer molding method. The molding temperature of the epoxy resin composition of the present invention is preferably 150 to 180 ° C. for 30 to 180 seconds, and post-curing is preferably 150 to 180 ° C. for 2 to 16 hours.
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.
［実施例１〜６、比較例１〜７］
表１に示す割合で下記成分を熱２本ロールで均一に溶融混合し、冷却、粉砕して実施例１〜６、比較例１〜７のエポキシ樹脂組成物を得た。各エポキシ樹脂組成物のスパイラルフロー、１７５℃でのゲル化時間を測定した。更に、得られたエポキシ樹脂組成物をタブレット化し、低圧トランスファー成形機にて１７５℃、７０ｋｇｆ／ｃｍ２、１２０秒の条件で各試験片硬化物を成形し、各試験片硬化物に対し、線膨張係数を測定した。また、以下に示す耐トラッキング特性試験、耐リフロー性試験、信頼性試験により高温放置特性を評価した。結果を表１に示す。
[Examples 1-6, Comparative Examples 1-7]
The following components were uniformly melt-mixed with two hot rolls at the ratio shown in Table 1, cooled and pulverized to obtain the epoxy resin compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7. The spiral flow of each epoxy resin composition was measured for gelation time at 175 ° C. Furthermore, the obtained epoxy resin composition was tableted, and each test piece cured product was molded under the conditions of 175 ° C., 70 kgf / cm 2 , 120 seconds with a low-pressure transfer molding machine. The expansion coefficient was measured. Further, the high temperature storage characteristics were evaluated by the following tracking resistance test, reflow resistance test, and reliability test. The results are shown in Table 1.
（Ａ）エポキシ樹脂
エポキシ樹脂ａ：下記式で表されるビフェニル含有アラルキル型エポキシ樹脂（商品名：ＮＣ−３０００、日本化薬（株）製、エポキシ当量＝２７２）
エポキシ樹脂ｂ：多官能型エポキシ樹脂：ＥＰＰＮ−５０１Ｈ（日本化薬（株）製、エポキシ当量１６５）
Epoxy resin b: Multifunctional epoxy resin: EPPN-501H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., epoxy equivalent 165)
（Ｂ）硬化剤
硬化剤ａ：下記式で表されるフェノールノボラック樹脂：ＤＬ−９２（明和化成（株）製、フェノール性水酸基当量１１０）
（Ｃ）球状クリストバライト
球状クリストバライト１：（株）龍森製 平均粒子径＝２６μｍ、最大粒子径＝５０μｍ、球形度＝０．８２
球状クリストバライト２：（株）龍森製 平均粒子径＝０．４μｍ、最大粒子径＝１５０μｍ、球形度＝０．７
球状クリストバライト３：（株）龍森製 平均粒子径＝４５μｍ、最大粒子径＝１５０μｍ、球形度＝０．７
球状クリストバライト４：（株）龍森製 平均粒子径＝２３μｍ、最大粒子径＝５０μｍ、球形度＝０．６４
球状クリストバライト５：（株）龍森製 平均粒子径＝０．１μｍ、最大粒子径＝１５０μｍ、球形度＝０．７
球状クリストバライト６：（株）龍森製 平均粒子径＝６５μｍ、最大粒子径＝１５０μｍ、球形度＝０．７
球状クリストバライト１〜７はいずれも、球状溶融シリカを原料とし加熱処理にてクリストバライト化したもの。
(C) Spherical cristobalite Spherical cristobalite 1: manufactured by Tatsumori Co., Ltd. Average particle size = 26 μm, maximum particle size = 50 μm, sphericity = 0.82
Spherical cristobalite 2: manufactured by Tatsumori Co., Ltd. Average particle size = 0.4 μm, maximum particle size = 150 μm, sphericity = 0.7
Spherical cristobalite 3: manufactured by Tatsumori Co., Ltd. Average particle size = 45 μm, maximum particle size = 150 μm, sphericity = 0.7
Spherical cristobalite 4: manufactured by Tatsumori Co., Ltd. Average particle size = 23 μm, maximum particle size = 50 μm, sphericity = 0.64
Spherical cristobalite 5: manufactured by Tatsumori Co., Ltd. Average particle size = 0.1 μm, maximum particle size = 150 μm, sphericity = 0.7
Spherical cristobalite 6: manufactured by Tatsumori Co., Ltd. Average particle size = 65 μm, maximum particle size = 150 μm, sphericity = 0.7
Spherical cristobalites 1-7 are all made of cristobalite by heat treatment using spherical fused silica as a raw material.
（Ｄ）無機質充填剤
球状溶融シリカ（（株）龍森製、平均粒子径＝１５μｍ）
(D) Inorganic filler Spherical fused silica (manufactured by Tatsumori, average particle size = 15 μm)
その他
硬化促進剤：トリフェニルホスフィン（北興化学工業（株）製）
カップリング剤Ａ：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業（株）製）
カーボンブラック：デンカブラック（電気化学工業（株）製）
離型剤：カルナバワックス（日興ファインプロダクツ（株）製）
金属水酸化物：平均粒子径１．５μｍの未処理水酸化アルミニウム（昭和電工（株）製）
Other Curing accelerator: Triphenylphosphine (Hokuko Chemical Co., Ltd.)
Coupling agent A: γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Carbon black: Denka Black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
Mold release agent: Carnauba wax (manufactured by Nikko Fine Products Co., Ltd.)
Metal hydroxide: Untreated aluminum hydroxide with an average particle size of 1.5 μm (manufactured by Showa Denko KK)
（ａ）耐トラッキング特性（ＣＴＩ）試験
上記エポキシ樹脂組成物を用い、プレス成型機にて厚み３ｍｍ、直径５０ｍｍの円板を成型し、その成型物を１７５℃にて４時間加熱処理により試験体硬化物を得た。その試験体硬化物を用いてＪＩＳ Ｃ２１３４法（ＩＥＣ６０１１２法）に基づいて耐トラッキング特性試験を実施した。耐トラッキング特性の電圧としては、測定個数ｎ＝５の評価において５０滴以上がクリヤ−となったものを採用した。
(A) Tracking resistance (CTI) test Using the above epoxy resin composition, a disk having a thickness of 3 mm and a diameter of 50 mm was molded by a press molding machine, and the molded product was subjected to a heat treatment at 175 ° C. for 4 hours. A cured product was obtained. Using the cured specimen, a tracking resistance test was performed based on JIS C2134 method (IEC60112 method). As the voltage of the tracking resistance, a voltage in which 50 drops or more were cleared in the evaluation of the measurement number n = 5 was adopted.
（ｂ）耐リフロ−性試験
２連ＱＦＰマトリックスフレ−ム（サンプル数１０）を用い、成型温度１７５℃、成型圧力６．９Ｎ／ｍｍ２でマルチプランジャ−装置を使用し、トランスファ−成型した。成型したＱＦＰパッケ−ジを８５℃／６０％ＲＨの恒温恒湿機に１６８時間放置した後、ＩＲリフロ−（最高温度２６０℃）を３回通した後に超音波探査装置を用いて内部クラックおよび剥離の発生したサンプル数を数えた。
(B) Reflow resistance test Using a double QFP matrix frame (10 samples), transfer molding was performed using a multi-plunger device at a molding temperature of 175 ° C and a molding pressure of 6.9 N / mm 2 . The molded QFP package is left in a constant temperature and humidity chamber of 85 ° C./60% RH for 168 hours, then passed through an IR reflow (maximum temperature 260 ° C.) three times, and then internal cracks and The number of samples where peeling occurred was counted.
（ｃ）信頼性試験
上記成型したＱＦＰパッケ−ジ（サンプル数１０）を−４０℃／１５０℃の熱衝撃試験機に１０００サイクルになるまで放置した後、超音波探査装置を用いて内部クラックおよび剥離の発生したサンプル数を数えた。
(C) Reliability test After leaving the molded QFP package (10 samples) in a thermal shock tester at −40 ° C./150° C. until 1000 cycles, internal cracks and The number of samples where peeling occurred was counted.
（ｄ）連続成型性試験
各組成物を用いて温度１８０℃、成型圧力７０ＭＰａ、及び成型時間６０秒の条件でＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）（１４ｍｍ×２０ｍｍ×２．７ｍｍ、５キャビティー）を連続成型機により成型した。パッケージが金型に貼り付く、もしくはカルが金型に貼り付く、未充填が発生するなどの不良が発生するまでのショット数を最大５００ショットまで数えた。
(D) Continuous moldability test Using each composition, QFP (Quad Flat Package) (14 mm × 20 mm × 2.7 mm, 5 cavities) was continuously performed at a temperature of 180 ° C., a molding pressure of 70 MPa, and a molding time of 60 seconds. Molded with a molding machine. Up to 500 shots were counted until a defect such as the package sticking to the mold, the calf sticking to the mold, or unfilling occurred.
以上より、本発明のエポキシ樹脂組成物は流動性が良好で、耐トラッキング特性、耐リフロー性、信頼性、耐湿特性などの高温放置特性に優れた硬化物を与えることが分かった。 From the above, it was found that the epoxy resin composition of the present invention has a good fluidity and gives a cured product excellent in high-temperature standing characteristics such as tracking resistance, reflow resistance, reliability, and moisture resistance.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
Claims (4)
（Ａ）エポキシ樹脂、
（Ｂ）硬化剤、
（Ｃ）平均粒子径が０．３〜５０μｍで、かつ球形度が０．７以上である球状クリストバライト、及び
（Ｄ）前記（Ｃ）成分以外の無機充填剤を含有し、
前記（Ｃ）成分が該（Ｃ）成分及び前記（Ｄ）成分全体の１０〜５０質量％であり、かつ、
金属水酸化物を含有しないものであることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation,
(A) epoxy resin,
(B) a curing agent,
(C) a spherical cristobalite having an average particle size of 0.3 to 50 μm and a sphericity of 0.7 or more, and (D) an inorganic filler other than the component (C),
The component (C) is 10 to 50% by mass of the component (C) and the component (D), and
An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, which does not contain a metal hydroxide.
前記半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物のＣＴＩ（ＩＥＣ６０１１２法）が４００Ｖ以上となるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 The spherical cristobalite of the component (C) is obtained by crushing spherical fused silica to cristobalite,
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1 or 2, wherein the cured product of the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation has a CTI (IEC60112 method) of 400 V or more.
4. The semiconductor according to claim 1, wherein the cured product of the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation has a linear expansion coefficient of 16 ppm or more at 50 to 100 ° C. 5. An epoxy resin composition for sealing.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2019001937A (en) * | 2017-06-16 | 2019-01-10 | 住友ベークライト株式会社 | Resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device |
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-
2011
- 2011-11-25 JP JP2011258225A patent/JP2013112710A/en active Pending
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| JP2015044906A (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 京セラケミカル株式会社 | Epoxy resin composition for ignition coil casting, ignition coil, and method for producing the same |
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| JP7009790B2 (en) | 2017-06-16 | 2022-01-26 | 住友ベークライト株式会社 | Resin compositions for semiconductor encapsulation and semiconductor devices |
| KR20190132240A (en) | 2018-05-18 | 2019-11-27 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | Heat-curable maleimide resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device |
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