JP2501819C

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Publication number: JP2501819C
Authority: JP
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Publication date: 1998-04-02

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、信頼性、特に耐湿信頼性に優れ、かつ半導体素子に加わる応力の
小さい半導体装置に関するものである。〔従来の技術〕トランジスタ，ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子は、通常セラミツクパツケージも
しくはプラスチツクパツケージ等により封止され、半導体装置化されている。上
記セラミツクパツケージは、構成材料そのものが耐熱性を有し、耐透湿性にも優
れているため、温度，湿度に対して強く、しかも中空パツケージのため機械的強
度も高く信頼性の高い封止が可能である。しかしながら、構成材料が比較的高価
なものであることと、量産性に劣る欠点があるため、最近では上記プラスチツク
パツケージを用いた樹脂封止が主流になつている。この種の樹脂封止には、従来
からエポキシ樹脂組成物が使用されており、良好な成績を収めている。しかしな
がら、半導体分野の技術革新によつて集積度の向上とともに素子サイズの大形化
，配線の微細化が進み、パツケージも小形化薄形化する傾向にあり、これに伴つ
て封止材料に対してより以上の信頼性（得られる半導体装置の内部応力，耐湿信
頼性，耐衝撃信頼性，耐熱信頼性等）の向上が要望されている。〔発明が解決しようとする問題点〕すなわち、半導体封止に用いるエポキシ樹脂組成物は硬化温度から室温に冷却
する過程で収縮に基づくかなりの内部応力を発生し、この内部応力により半導体
素子のパツシベーシヨン膜のクラツクや半導体素子自体のクラツクないしは特性
劣化が発生したり、場合によつては封止樹脂自体にクラツクが生じるというよう
な問題が生じている。このような問題を解決するため、従来はエポキシ樹脂組成
物中にオルガノポリシロキサンを配合したり、合成ゴム粒子を配合したりするこ
とにより上記エポキシ樹脂組成物硬化物からなる封止樹脂の低応力化を図つてい
る。しかしながら、このようにする場合には素子に加わる応力は低下するものの
上記オルガノポリシロキサンや合成ゴム自体が有するイオン性不純物や親水基等
の影響で半導体装置の耐湿性が悪くなるというような欠点が生じている。この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、耐湿信頼性に優れ、しか
も半導体素子自体に加わる応力の小さい半導体装置の提供をその目的とする。〔問題点を解決するための手段〕上記の目的を達成するため、この発明の半導体装置は、下記の（Ａ）〜（Ｄ）
を必須成分とし、（Ｅ）を任意成分とするエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素
子を封止するという構成をとる。（Ａ）エポキシ樹脂。（Ｂ）フエノール樹脂。（Ｃ）テトラフエニルホスホニウム・テトラフエニルボレート。（Ｄ）Ｓｂ₂Ｏ₅・４Ｈ₂Ｏ。（Ｅ）オルガノポリシロキサン。すなわち、本発明者らは、上記エポキシ樹脂組成物硬化物からなる封止樹脂の
耐湿性を向上させることを目的としてまずオルガノポリシロキサンを含まないエ
ポキシ樹脂組成物系で研究を重ねた。その結果、耐湿性の向上のためには上記（
Ｃ）成分の特殊なホウ素化合物と（Ｄ）成分のＳｂ₂Ｏ₅・４Ｈ₂Ｏを併用するこ
とが効果的であることをつきとめた。そして、さらに研究を重ねた結果、これら
を、従来の低応力化を目的としたエポキシ樹脂組成物に配合すると、低応力性の
みならず、耐湿性にも優れた封止樹脂が得られるようになることを見いだした。
特に低応力化成分としてオルガノポリシロキサンを使用したときにこのような低応力化効果と耐湿性向上効果が顕著になる。この発明の半導体装置は、エポキシ樹脂（Ａ成分）とフエノール樹脂（Ｂ成分
）と特殊なホウ素化合物（Ｃ成分）とＳｂ₂Ｏ₅・４Ｈ₂Ｏ（Ｄ成分）を必須成分
とし、オルガノポリシロキサン（Ｅ成分）を任意成分する。上記Ａ成分のエポキシ樹脂は特に制限するものではなく、クレゾールノボラツ
ク型，フエノールノボラツク型やビスフエノールＡ型等の従来から半導体装置の
封止樹脂として用いられている各種のエポキシ樹脂が用いられる。これらの樹脂
のなかでも、融点が室温を超えており、室温下では固形状もしくは高粘度の溶液
状を呈するものを用いることが好結果をもたらす。ノボラツク型エポキシ樹脂と
しては、代表的なクレゾールノボラツク型エポキシ樹脂のほか、ターシヤルブチ
ル基，メチル基等各種のアルキル基をフエノール部に付加したアルキル化フエノ
ールノボラツク型エポキシ樹脂が一般に用いられる。これらのノボラツク型エポ
キシ樹脂としては、エポキシ当量が１６０〜３００，軟化点５０〜１３０℃のも
のが賞用される。上記エポキシ樹脂（Ａ成分）とともに用いるＢ成分のフエノール樹脂は、上記
エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、フエノールノボラツク，クレ
ゾールノボラツクやその他メチル基，ターシヤルブチル基等のアルキル基をフエ
ノール部に付加したアルキル化フエノールノボラツク樹脂等が好適に用いられる
。これらノボラツク樹脂としては軟化点が５０〜１１０℃，水酸基当量が７０〜
１８０のものを用いることが好ましい。上記エポキシ樹脂（Ａ成分）とフエノー
ル樹脂との相互使用割合は、エポキシ当量と水酸基当量の関係で適宜選択される
が、エポキシ基に対するフエノール性水酸基の当量比が０．５〜１．５の範囲が
望ましい。この範囲を外れると充分な反応が得にくくなるためである。上記Ａ成分のエポキシ樹脂およびＢ成分のフエノール樹脂とともに用いるＣ成
分のテトラフエニルホスホニウム・テトラフエニルボレートは、下記の一般式で
示すものである。〔式中Ｒ₁〜Ｒ₅はフエニル基または置換フエニル基である。〕上記（Ｃ）成分のホウ素化合物は、アニオントラツプ剤として使用するもので
あるが、硬化促進剤としての作用も発揮する。なお、上記Ｃ成分とともに従来公
知の硬化促進剤を用いることも可能である。このような（Ｃ）成分の配合量は（
Ａ）成分のエポキシ樹脂組成物と（Ｂ）成分のフエノール樹脂の合計量の０．１
〜４重量％（以下「％」と略す）程度に設定することが行われる。好適には０．
５〜３％の範囲内である。（Ｃ）成分の配合量が０．１％を下回るとイオントラ
ツプ効果が不充分となり、逆に４％を超えるとエポキシ樹脂組成物の保存性の悪
化を招く等の傾向がみられるようになる。（Ｄ）成分のＳｂ₂Ｏ₅・４Ｈ₂Ｏは、エポキシ樹脂組成物中に存在するナトリ
ウムイオン等のカチオンを有効にトラツプする成分である。この（Ｄ）成分とし
ては、例えば東亜合成（株）社製ＡＨＫ−６００が市販されている。このような
（Ｄ）成分の使用量は（Ａ）成分のエポキシ樹脂と（Ｂ）成分のフエノール樹脂
の合計量の０．１〜２０％に設定することが好適であり、さらに好適なのは０．
３〜１０％の範囲内である。（Ｄ）成分の使用量が０．１％を下回るとイオント
ラツプ効果が不充分となり、逆に２０％を上回ると耐湿性以外の他の諸特性に悪
影響を及ぼす傾向がみられるようになるからである。また上記（Ａ）〜（Ｂ）成分とともに用いられる（Ｅ）成分のオルガノポリシ
ロキサンは、任意成分であり、必要に応じて用いられる。このようなオルガノポ
リシロキサンは、先に述べたように封止樹脂の内部応力の低減作用を発揮するも
のであり、下記の一般式（１）で表されるものを使用することが好ましい。特に上記オルガノポリシロキサンと
しては、ランダム共重合体を使用することが好ましい。しかしながら、上記一般
式（１）で表されるオルガノポリシロキサンとそれ以外のオルガノポリシロキサ
ンを併用しても支障はない。また、上記一般式（１）で表されるオルガノポリシ
ロキサンに代えて分子鎖の両端がメチル基，カルボキシル基，アミノ基，エポキ
シ基等になつている液状のポリジメチルシロキサンを使用してもよい。上記オル
ガノポリシロキサンの配合量は、上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計量に対して
１〜５０％になるように設定することが好ましい。最も好ましいのは５〜３０％
である。すなわち、オルガノポリシロキサンの配合量が上記の範囲を下回ると、
充分な低応力化効果が得られず、逆に上記の範囲を上回ると、樹脂強度の低下現
象がみられるようになるからである。この発明で用いられるエポキシ樹脂組成物には必要に応じて上記の原料以外に
離型剤，無機質充填剤，硬化促進剤，三酸化アンチモン，リン系化合物等の難燃
剤や顔料，シランカツプリング剤を用いることができる。上記離型剤としては、従来公知のステアリン酸，パルミチン酸等の長鎖カルボ
ン酸、ステアリン酸亜鉛，ステアリン酸カルシウム等の長鎖カルボン酸の金属塩
、カルナバワツクス，モンタンワツクス等のワツクス類を用いることができる。また、上記無機質充填剤としては、特に制限するものではなく、一般に用いら
れる石英ガラス粉末，タルク，シリカ粉末，アルミナ粉末等が適宜に用いられる
。硬化促進剤としては、上記（Ｃ）成分の他に従来から用いられている各種の硬
化促進剤が用いられ、併せて使用することができる。この種の硬化促進剤として
、下記の三級アミン，四級アンモニウム塩，イミダゾール類およびホウ素化合物
を好適な例としてあげることができる。三級アミントリエタノールアミン、テトラメチルヘキサンジアミン、トリエチレンジアミン
、ジメチルアニリン、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、
２，４，６−（ジメチルアミノメチル）フエノール、Ｎ，Ｎ’−ジメチルピペラ
ジン、ピリジン、ピコリン、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、ベンジルジメチルアミン、２−（ジメチルアミノ）メチルフエノール四級アンモニウム塩ドデシルトリメチルアンモニウムアイオダイド、セチルトリメチルアンモニウム
クロライド、ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウムクロライド、ステアリ
ルトリメチルアンモニウムクロライドイミダゾール類２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−エチルイミダゾー
ル、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシ
ルイミダゾールホウ素化合物テトラフエニルボロン、テトラフエニルボレート、Ｎ−メチルモルホリンテトラ
フエニルボレートなお、上記以外の化合物でも一般にエポキシ樹脂，フエノール樹脂の硬化促進
剤として用いられている化合物であれば使用することができる。この発明に用いる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、（Ａ）成分のエポキシ樹脂と（Ｂ）成分のフエノール樹
脂と（Ｃ）成分のホウ素化合物と（Ｄ）成分のＳｂ₂Ｏ₅・４Ｈ₂Ｏを配合し、必
要に応じて（Ｅ）成分のオルガノポリシロキサンおよび硬化促進剤，離型剤，充
填剤，その他の添加剤等を常法に準じて配合しミキシングロール機等の混練機に
掛ける。ついで、これを加熱状態で溶融混合し必要に応じて打錠するという一連
の工程により製造することができる。このようなエポキシ樹脂組成物を用いての半導体の封止は特に限定するもので
はなく、例えばトランスフア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。このようにして得られる半導体装置は、極めて優れた耐湿信頼性を備えており
、特に（Ｅ）成分のオルガノポリシロキサンを用いる場合には、上記耐湿信頼性
とともに優れた低応力性を発揮するようになる。〔発明の効果〕以上のように、この発明の半導体装置は、上記（Ｃ）成分の特殊なホウ素化合物と（Ｄ）成分のＳｂ₂Ｏ₅・４Ｈ₂Ｏを含む特殊なエポキシ樹脂組成物を用いて
封止されており、その封止樹脂が耐湿性に富んでいるため、優れた耐湿信頼性を
有している。そのうえ、任意成分としてオルガノポリシロキサンを含有するエポ
キシ樹脂組成物硬化体を封止樹脂として用いる場合には、上記耐湿信頼性に加え
て優れた低応力性を備えるようになり、半導体素子自体に加わる応力が極めて小
さなる。したがつて、上記特殊なエポキシ樹脂組成物による封止により超ＬＳＩ
，超々ＬＳＩを始めとする半導体素子の封止に充分対応でき、極めて信頼性に優
れた半導体装置が得られるようになる。つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。〔実施例１〜３、比較例１〜５〕後記の第１表に示す原料を同表に示す割合で配合した。この場合、上記の原料
以外に無機質充填剤として溶融性ＳｉＯ₂を全体の７０％，Ｓｂ₂Ｏ₃を全体の２
％，カーボンを全体の０．３％，カルナバワツクスを全体の０．５％配合した。
つぎに、この配合物を１２０℃の熱ロールで５分間混練したのち冷却後粉砕し、
粉末状エポキシ樹脂組成物を得た。【第１表】つぎに、上記のようにして得られた粉末状エポキシ樹脂組成物を用い、〜
のモデル素子をそれぞれ１６ピンＤＩＰに、圧力７０ｋｇ／ｃｍ²，温度１７５
℃，時間２分の条件でトランスフアー成形しサンプル〜をつくつた。この場
合、のモデル素子はピエゾ抵抗用素子であり、のモデル素子は耐湿評価用Ａ
ｌ配線モデル素子であり、のモデル素子はパツシベーシヨンクラツク評価用素子である。そして、このようにして得られた上記のサンプルを用いピエゾ抵抗
変化率から、成形後、半導体素子に加わる応力を求め前記の第１表に示した。ま
た、上記のサンプルを用いＡｌパターン間に２０ＶのＢｉａｓ電圧を印加し１
３０℃／８５％ＲＨのプレツシヤークツカーバイアステスト（以下「ＰＣＢＴ」
と略す）を行つた結果、得られた平均寿命（ＭＴＴＦ）を前の第１表に示した。
また、上記のサンプルを用い熱サイクル試験（ＴＣＴ）〔−６５℃×５ｍｉｎ
〜１５０℃×５ｍｉｎ〕を４００サイクル行いモデル素子のパツシベーシヨン膜
に発生したクラツク数を数えた。得られた結果は第１表のとおりであつた。第１表から明らかなように、実施例品は比較例品に比べて低応力性に優れてい
るのみならず耐湿信頼性にも優れていることがわかる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device which is excellent in reliability, in particular, humidity resistance, and has a small stress applied to a semiconductor element. 2. Description of the Related Art Semiconductor elements such as transistors, ICs, and LSIs are usually sealed with a ceramic package or a plastic package to form a semiconductor device. The ceramic package itself has heat resistance and excellent moisture permeability, so it is resistant to temperature and humidity, and since it is a hollow package, it has high mechanical strength and highly reliable sealing. It is possible. However, since the constituent materials are relatively expensive and have the disadvantage of being inferior in mass productivity, resin sealing using the plastic package has recently become mainstream. Epoxy resin compositions have conventionally been used for this type of resin sealing, and have achieved good results. However, due to technological innovation in the field of semiconductors, the degree of integration has been increased, the element size has been increased, and the wiring has become finer, and the packages have also tended to be smaller and thinner. There is a demand for further improvement in reliability (internal stress, humidity resistance, shock resistance, heat resistance, and the like of the obtained semiconductor device). [Problems to be Solved by the Invention] That is, the epoxy resin composition used for semiconductor encapsulation generates considerable internal stress due to shrinkage in the process of cooling from the curing temperature to room temperature, and the internal stress causes the passivation of the semiconductor element. There are problems such as cracking of the film, cracking of the semiconductor element itself or deterioration of characteristics, and in some cases, cracking of the sealing resin itself. In order to solve such a problem, conventionally, an epoxy resin composition is blended with an organopolysiloxane or a synthetic rubber particle is blended to reduce the stress of the sealing resin made of the cured epoxy resin composition. Is being planned. However, in this case, although the stress applied to the element is reduced, there is a disadvantage that the moisture resistance of the semiconductor device is deteriorated due to the ionic impurities or hydrophilic groups of the organopolysiloxane or the synthetic rubber itself. Has occurred. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device which is excellent in moisture resistance reliability and has small stress applied to a semiconductor element itself. [Means for Solving the Problems] To achieve the above object, the semiconductor device of the present invention includes the following (A) to (D)
Is an essential component, and the semiconductor element is sealed using an epoxy resin composition containing (E) as an optional component. (A) Epoxy resin. (B) a phenolic resin. (C) Tetraphenylphosphonium tetraphenylborate. _{_{(D) Sb 2 O 5 ·}} 4H 2 O. (E) an organopolysiloxane. That is, the present inventors first conducted research on an epoxy resin composition system containing no organopolysiloxane for the purpose of improving the moisture resistance of the sealing resin made of the cured epoxy resin composition. As a result, the above (
It was discovered to be effective in combination with a special boron compound C) component Sb _₂ O ₅ · 4H ₂ O of the component (D). And as a result of further research, when these are blended with the conventional epoxy resin composition aimed at lowering stress, it is possible to obtain a sealing resin that is not only low in stress but also excellent in moisture resistance. I found out.
In particular, when an organopolysiloxane is used as a low-stress component, such a low-stress effect and a moisture-resistance improvement effect become remarkable. The semiconductor device of the present invention, the epoxy resin (A component) and phenol resin (B component) and the specific boron compound (C component) and _{_{_{Sb 2 O 5 · 4H 2 O}}} (D component) as essential components, an organopolysiloxane (E component) is optional. The epoxy resin of the component A is not particularly limited, and various epoxy resins conventionally used as sealing resins for semiconductor devices, such as cresol novolak type, phenol novolak type, and bisphenol A type, are used. . Among these resins, those having a melting point exceeding room temperature and exhibiting a solid or high-viscosity solution at room temperature give good results. As the novolak type epoxy resin, in addition to a typical cresol novolak type epoxy resin, an alkylated phenol novolak type epoxy resin in which various alkyl groups such as tert-butyl group and methyl group are added to the phenol portion is generally used. As these novolak type epoxy resins, those having an epoxy equivalent of 160 to 300 and a softening point of 50 to 130 ° C. are awarded. The phenolic resin of component B used together with the epoxy resin (component A) acts as a curing agent for the epoxy resin, and contains phenol novolak, cresol novolak and other alkyl groups such as methyl group and tertiary butyl group. An alkylated phenol novolak resin or the like added to the phenol portion is preferably used. These novolak resins have a softening point of 50 to 110 ° C and a hydroxyl equivalent of 70 to 110 ° C.
It is preferable to use 180. The mutual use ratio between the epoxy resin (A component) and the phenol resin is appropriately selected depending on the relationship between the epoxy equivalent and the hydroxyl group equivalent, and the equivalent ratio of the phenolic hydroxyl group to the epoxy group is in the range of 0.5 to 1.5. Is desirable. If the ratio is out of this range, it is difficult to obtain a sufficient reaction. The tetraphenylphosphonium-tetraphenylborate of the component C used together with the epoxy resin of the component A and the phenol resin of the component B is represented by the following general formula. [Wherein R _{1 to} R ₅ are a phenyl group or a substituted phenyl group. The boron compound (C) is used as an anion trapping agent, but also acts as a curing accelerator. In addition, it is also possible to use a conventionally known curing accelerator together with the above-mentioned component C. The amount of the component (C) is (
0.1 of the total amount of the epoxy resin composition of the component (A) and the phenol resin of the component (B)
４4% by weight (hereinafter abbreviated as “%”). Preferably, 0.
It is in the range of 5 to 3%. When the amount of the component (C) is less than 0.1%, the ion trapping effect becomes insufficient. On the other hand, when the amount exceeds 4%, the storage stability of the epoxy resin composition tends to deteriorate. Sb _₂ O ₅ · 4H ₂ O component (D) is a cationic effectively a trap component of sodium ions present in the epoxy resin composition. As the component (D), for example, AHK-600 manufactured by Toagosei Co., Ltd. is commercially available. The amount of the component (D) used is preferably set to 0.1 to 20% of the total amount of the epoxy resin (A) and the phenol resin (B), and more preferably 0.1 to 20%.
It is in the range of 3 to 10%. If the amount of the component (D) is less than 0.1%, the ion trapping effect becomes insufficient, while if it exceeds 20%, various properties other than moisture resistance tend to be adversely affected. is there. The organopolysiloxane of the component (E) used together with the components (A) and (B) is an optional component and is used as needed. Such an organopolysiloxane exhibits an effect of reducing the internal stress of the sealing resin as described above, and has the following general formula (1) It is preferable to use those represented by In particular, it is preferable to use a random copolymer as the organopolysiloxane. However, there is no problem even if the organopolysiloxane represented by the general formula (1) and another organopolysiloxane are used in combination. Instead of the organopolysiloxane represented by the general formula (1), a liquid polydimethylsiloxane in which both ends of a molecular chain are a methyl group, a carboxyl group, an amino group, an epoxy group or the like may be used. . The amount of the organopolysiloxane is preferably set so as to be 1 to 50% with respect to the total amount of the components (A) and (B). Most preferred is 5-30%
It is. That is, when the amount of the organopolysiloxane falls below the above range,
This is because a sufficient effect of lowering the stress cannot be obtained, and if the effect exceeds the above range, a phenomenon in which the resin strength decreases will be observed. The epoxy resin composition used in the present invention may contain, if necessary, a release agent, an inorganic filler, a curing accelerator, a flame retardant such as antimony trioxide, a phosphorus compound, a pigment, a silane coupling agent, etc. Can be used. Examples of the release agent include conventionally known long-chain carboxylic acids such as stearic acid and palmitic acid, metal salts of long-chain carboxylic acids such as zinc stearate and calcium stearate, and waxes such as carnauba wax and montan wax. Can be used. The inorganic filler is not particularly limited, and generally used quartz glass powder, talc, silica powder, alumina powder and the like are appropriately used. As the curing accelerator, various curing accelerators conventionally used are used in addition to the component (C), and can be used together. Preferred examples of this type of curing accelerator include the following tertiary amines, quaternary ammonium salts, imidazoles and boron compounds. Tertiary amine triethanolamine, tetramethylhexanediamine, triethylenediamine, dimethylaniline, dimethylaminoethanol, diethylaminoethanol,
2,4,6- (dimethylaminomethyl) phenol, N, N′-dimethylpiperazine, pyridine, picoline, 1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7, benzyldimethylamine, 2- ( Dimethylamino) methylphenol quaternary ammonium salt dodecyltrimethylammonium iodide, cetyltrimethylammonium chloride, benzyldimethyltetradecylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride imidazoles 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-ethylimidazole, 1 -Benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole boron compound tetraphenylboron, tetraphenylborate, N-methylmorpholinetetra Phenyl borate It should be noted that compounds other than those described above can be used as long as they are generally used as curing accelerators for epoxy resins and phenol resins. The epoxy resin composition used in the present invention can be produced, for example, as follows. That, (A) component of the epoxy resin (B) component and the phenol resin of the component (C) a boron compound and the (D) blended Sb _₂ O ₅ · 4H ₂ O components, optionally (E) The components, organopolysiloxane, curing accelerator, release agent, filler, other additives, etc., are compounded according to a conventional method, and the mixture is put into a kneading machine such as a mixing roll machine. Then, it can be manufactured by a series of steps of melting and mixing in a heated state and tableting as required. The encapsulation of the semiconductor using such an epoxy resin composition is not particularly limited, and can be performed by a known molding method such as transfer molding. The semiconductor device obtained in this manner has extremely excellent moisture resistance reliability. In particular, when the organopolysiloxane of the component (E) is used, the semiconductor device may exhibit excellent low stress as well as the above moisture resistance reliability. become. Thus [Effect of the Invention] The semiconductor device of the present invention, the (C) specific boron compound of component (D) and a special epoxy resin composition comprising Sb _₂ O ₅ · 4H ₂ O components of The sealing resin is rich in moisture resistance, and thus has excellent moisture resistance reliability. In addition, when an epoxy resin composition containing an organopolysiloxane as an optional component is used as a sealing resin, the epoxy resin composition has excellent low-stress properties in addition to the moisture resistance reliability, and is added to the semiconductor element itself. The stress is extremely small. Therefore, the super LSI is sealed by the special epoxy resin composition.
It is possible to obtain a highly reliable semiconductor device which can sufficiently cope with sealing of a semiconductor element such as an ultra super LSI. Next, examples will be described together with comparative examples. [Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 5] The raw materials shown in Table 1 below were blended at the ratios shown in the same table. In this case, in addition to the above-mentioned raw materials, 70% of the total of fusible SiO ₂ and Sb ₂ O ₃ of ₂ % as the inorganic filler were used.
%, Carbon 0.3% of the whole, and carnauba waxes 0.5% of the whole.
Next, the mixture was kneaded with a hot roll of 120 ° C. for 5 minutes, cooled, and then ground,
A powdered epoxy resin composition was obtained. [ Table 1 ] Next, using the powdery epoxy resin composition obtained as described above,
Are mounted on a 16-pin DIP at a pressure of 70 kg / cm ² and a temperature of 175, respectively.
Transfer molding was carried out under the conditions of a temperature of 2 ° C. and a time of 2 minutes to prepare a sample. In this case, the model element is a piezoresistive element, and the model element is
1 is a wiring model element, and the model element is a passivation crack evaluation element. The stress applied to the semiconductor element after molding was determined from the rate of change in piezoresistance using the above-obtained sample and shown in Table 1 above. Further, a bias voltage of 20 V was applied between the Al patterns by using the above sample, and 1
30 ° C / 85% RH pre-shear car bias test (hereinafter “PCBT”)
As a result, the average life expectancy (MTTF) obtained is shown in Table 1 above.
In addition, a heat cycle test (TCT) [-65 ° C. × 5 min.
１５０150 ° C. × 5 min] for 400 cycles, and the number of cracks generated in the passivation film of the model element was counted. The results obtained are as shown in Table 1. As is evident from Table 1, the product of the example is excellent not only in the low stress property but also in the humidity resistance reliability as compared with the product of the comparative example.

Claims

Claims (1) A semiconductor device comprising a semiconductor element encapsulated with an epoxy resin composition containing the following (A) to (D) as essential components and (E) as an optional component. (A) Epoxy resin. (B) a phenolic resin. (C) Tetraphenylphosphonium tetraphenylborate . _{_{(D) Sb 2 O 5 ·}} 4H 2 O. (E) an organopolysiloxane.