JP2560469B2 - Epoxy resin composition - Google Patents

Epoxy resin composition

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JP2560469B2
JP2560469B2 JP1041058A JP4105889A JP2560469B2 JP 2560469 B2 JP2560469 B2 JP 2560469B2 JP 1041058 A JP1041058 A JP 1041058A JP 4105889 A JP4105889 A JP 4105889A JP 2560469 B2 JP2560469 B2 JP 2560469B2
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epoxy resin
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fused silica
filler
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泰司 澤村
正幸 田中
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Toray Industries Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、成形性および信頼性に優れ、特に半導体封
止用として好適なエポキシ系樹脂組成物に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Field of Industrial Application> The present invention relates to an epoxy resin composition which is excellent in moldability and reliability and is particularly suitable for semiconductor encapsulation.

<従来の技術> エポキシ樹脂は耐熱性、耐湿性、電気特性および接着
性などに優れており、さらに配合処方により種々の特性
が付与できるため、塗料、接着剤および電気絶縁材料な
ど工業材料として利用されている。
<Prior art> Epoxy resin is excellent in heat resistance, moisture resistance, electrical characteristics and adhesiveness, and can be given various characteristics by blending formulation, so it is used as an industrial material such as paints, adhesives and electrical insulation materials. Has been done.

たとえば、半導体装置などの電子回路部品の封止方法
として、従来より金属やセラミックスによるハーメチッ
クシールとフェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ
樹脂などによる樹脂封止が提案されている。しかし、経
済性、生産性、物性のバランスの点からエポキシ樹脂に
よる樹脂封止が中心になっている。
For example, as a method of sealing electronic circuit parts such as semiconductor devices, hermetic sealing using metal or ceramics and resin sealing using phenol resin, silicone resin, epoxy resin, etc. have been proposed. However, resin sealing with an epoxy resin is mainly used from the viewpoint of the balance of economy, productivity and physical properties.

そして、エポキシ樹脂による封止方法は、エポキシ樹
脂に硬化剤、充填剤などを添加した組成物を用い、半導
体素子を金型にセットしてトランスファー成形法などに
より封止する方法が一般的に行われている。
As a sealing method using an epoxy resin, a method in which a semiconductor element is set in a metal mold using a composition obtained by adding a curing agent, a filler, etc. to an epoxy resin and sealing is performed by a transfer molding method or the like is generally performed. It is being appreciated.

封止用エポキシ系樹脂組成物に要求される特性として
は、信頼性および成形性などがあり、信頼性としては耐
湿性などが、成形性としては流動性、熱時硬度、バリな
どがあげられる。
The characteristics required of the epoxy resin composition for sealing include reliability and moldability, and reliability includes moisture resistance, and moldability includes fluidity, hot hardness, burr, and the like. .

ここでいう耐湿性とは、高温、高湿環境下に樹脂封止
半導体を放置した場合に、封止樹脂や封止樹脂とリード
フレームとの界面を通って水分が侵入することにより、
半導体が故障するのを防止することであり、近年半導体
の集積度が向上するとともに、より高度の耐湿性が要求
されるようになった。
The term “moisture resistance” here means that when a resin-encapsulated semiconductor is left in a high-temperature, high-humidity environment, moisture enters through an interface between the encapsulation resin and the encapsulation resin and the lead frame,
This is to prevent the semiconductor from breaking down, and in recent years, the degree of integration of the semiconductor has been improved and higher moisture resistance has been required.

封止樹脂の耐湿性を向上するために、通常はシランカ
ップリング剤が添加されており、具体的にはエポキシシ
ランを添加する方法(特公昭62−17640号公報)、メル
カプトシランを添加する方法(特開昭55−153357号公
報)および一級のアミノ基を有するアミノシランを添加
する方法(特開昭57−155753号公報)などが提案されて
いる。
In order to improve the moisture resistance of the sealing resin, a silane coupling agent is usually added. Specifically, a method of adding epoxy silane (Japanese Patent Publication No. 62-17640), a method of adding mercaptosilane (JP-A-55-153357) and a method of adding aminosilane having a primary amino group (JP-A-57-155753) have been proposed.

また、エポキシ樹脂および硬化剤などの成分が含有す
る不純物を低減し、封止樹脂を高純度化することによ
り、耐湿性を改良すること(特開昭57−212224号公報)
も提案されている。
Further, it is possible to improve the moisture resistance by reducing impurities contained in components such as an epoxy resin and a curing agent and making the sealing resin highly purified (JP-A-57-212224).
Is also proposed.

<発明が解決しようとする課題> しかしながら、封止用樹脂にシランカップリング剤を
添加することは、耐湿性を向上するためには効果的であ
るが、集積度の高い半導体に対応するためにはさらに高
度の耐湿性が要求されており、従来のシランカップリン
グ剤では不十分であるという問題が明らかになった。
<Problems to be Solved by the Invention> However, addition of a silane coupling agent to the encapsulating resin is effective for improving the moisture resistance, but in order to deal with highly integrated semiconductors. Has further been required to have a high degree of moisture resistance, and it has become clear that conventional silane coupling agents are not sufficient.

また、従来用いられている一級のアミノ基を有するア
ミノシランを添加する方法は、耐湿性を改良すると同時
に熱時硬度を向上させ、バリを低減するなどの成形性改
良効果をも発現するが、逆に流動性が低下するために実
用的ではなかった。
In addition, the method of adding an aminosilane having a primary amino group, which has been conventionally used, improves the moisture resistance and at the same time improves the hardness at the time of heating and also exhibits the effect of improving the moldability such as reducing the burr. It was not practical because the fluidity deteriorated.

一方、エポキシ樹脂および硬化剤などの不純物を低減
して封止樹脂を高純度化することは、耐湿性の改良に効
果はあるものの、封止樹脂の高純度化には限界があると
いう問題があった。
On the other hand, reducing the impurities such as the epoxy resin and the curing agent to highly purify the sealing resin is effective for improving the moisture resistance, but there is a problem that there is a limit to the high purification of the sealing resin. there were.

そこで本発明の課題は、上述したエポキシ樹脂組成物
が有する問題を解決し、耐湿性などの信頼性および流動
性、熱時硬度、バリなどの成形性が均衡して優れた樹脂
組成物を提供することにより、高集積度の樹脂封止半導
体を可能にすることにある。
Then, the subject of this invention solves the problem which the above-mentioned epoxy resin composition has, and provides an excellent resin composition in which reliability such as moisture resistance and fluidity, hot hardness, moldability such as burr are balanced. By doing so, it is possible to realize a highly integrated resin-sealed semiconductor.

<課題を解決するための手段> 本発明者らは、特定構造のシランカップリング剤を添
加することにより、上記の課題を達成することができ、
目的に合致したエポキシ系樹脂組成物が得られることを
見出し、本発明に到達した。
<Means for Solving the Problems> The present inventors can achieve the above-mentioned problems by adding a silane coupling agent having a specific structure,
The present invention has been accomplished by finding that an epoxy resin composition that meets the purpose can be obtained.

すなわち本発明は、「エポキシ樹脂(A)、硬化剤
(B)、充填剤(C)およびシランカップリング剤
(D)からなるエポキシ樹脂組成物であって、前記シラ
ンカップリング剤(D)が、下記化学式(IV)で示され
るもの以外で、アミノ基を含有し、かつ該アミノ基がす
べて二級アミノ基からなるシラン化合物を含有すること
を特徴とするエポキシ系樹脂組成物。」および「エポキ
シ樹脂(A)、硬化剤(B)、充填剤(C)およびシラ
ンカップリング剤(D)からなるエポキシ樹脂組成物で
あって、前記充填剤(C)の割合が全体の75〜90重量%
であり、かつ充填剤(C)が平均粒径12μm以下の破砕
溶融シリカ(C′)90〜40重量%および平均粒径40μm
以下の球状溶融シリカ(C″)10〜60重量%からなる溶
融シリカ(c)を含み、かつ前記シランカップリング材
(D)がアミノ基を含有し、かつ該アミノ基がすべて二
級アミノ基であるシラン化合物からなることを特徴とす
るエポキシ系樹脂組成物。」を提供するものである。
That is, the present invention is an epoxy resin composition comprising an epoxy resin (A), a curing agent (B), a filler (C) and a silane coupling agent (D), wherein the silane coupling agent (D) is An epoxy resin composition other than that represented by the following chemical formula (IV), which contains an amino group and contains a silane compound in which the amino groups are all secondary amino groups. An epoxy resin composition comprising an epoxy resin (A), a curing agent (B), a filler (C) and a silane coupling agent (D), wherein the proportion of the filler (C) is 75 to 90% by weight. %
90% to 40% by weight of crushed fused silica (C ') having an average particle size of 12 μm or less and an average particle size of 40 μm
The following fused silica (C ″) containing 10 to 60% by weight of fused silica (c), the silane coupling material (D) contains an amino group, and all the amino groups are secondary amino groups. An epoxy resin composition comprising a silane compound which is

(上記式において、Rはメチル基またはエチル基であ
り、nは0または1である。また、a、b、cは正の整
数である。) 以下、本発明の構成を詳述する。
(In the above formula, R is a methyl group or an ethyl group, n is 0 or 1. In addition, a, b, and c are positive integers.) The constitution of the present invention will be described in detail below.

本発明におけるエポキシ樹脂(A)は、1分子中にエ
ポキシ基を2個以上有するものであれば特に限定され
ず、これらの具体例としては、たとえばクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂、ビスヒドロキシビフェニル型エ
ポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、線状脂
肪族型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エ
ポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂およびスピロ環含
有エポキシ樹脂などがあげられる。
The epoxy resin (A) in the present invention is not particularly limited as long as it has two or more epoxy groups in one molecule, and specific examples thereof include, for example, cresol novolac type epoxy resin and bishydroxybiphenyl type epoxy resin. , Bisphenol A type epoxy resin, linear aliphatic type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, heterocyclic epoxy resin, halogenated epoxy resin and spiro ring-containing epoxy resin.

用途によっては二種以上のエポキシ樹脂を併用しても
よいが、半導体装置封止用としては耐熱性、耐湿性の点
からクレゾールノボラック型エポキシ樹脂およびビスヒ
ドロキシビフェニル型エポキシ樹脂などのエポキシ当量
が500以下、特に300以下のエポキシ樹脂を、全エポキシ
樹脂中に50重量%以上含むことが好ましい。
Depending on the application, two or more epoxy resins may be used together, but for semiconductor device encapsulation, the epoxy equivalent of cresol novolac type epoxy resin and bishydroxybiphenyl type epoxy resin is 500 in terms of heat resistance and moisture resistance. In the following, it is particularly preferable that the epoxy resin content of 300 or less is contained in an amount of 50% by weight or more in the total epoxy resin.

本発明において、エポキシ樹脂(A)の配合量は通常
5〜25重量%の範囲か好適であり、5重量%未満では成
形性や接着性が不十分であり、25重量%を越えると線膨
脹係数が大きくなり、低応力化が困難となるため好まし
くない。
In the present invention, the compounding amount of the epoxy resin (A) is usually in the range of 5 to 25% by weight, and if it is less than 5% by weight, moldability and adhesiveness are insufficient, and if it exceeds 25% by weight, linear expansion occurs. This is not preferable because the coefficient becomes large and it becomes difficult to reduce the stress.

本発明における硬化剤(B)は、エポキシ樹脂(A)
と反応して硬化させるものであれば特に限定されず、そ
れらの具体例としては、たとえばフェノールノボラッ
ク、クレゾールノボラックなどのノボラック樹脂、ビス
フェノールAなどのビスフェノール化合物、無水マレイ
ン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸などの酸無水
物およびメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニル
メタン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族アミ
ンなどがあげられる。
The curing agent (B) in the present invention is an epoxy resin (A)
It is not particularly limited as long as it reacts with and cures, and specific examples thereof include novolak resins such as phenol novolac and cresol novolac, bisphenol compounds such as bisphenol A, maleic anhydride, phthalic anhydride and pyropyrolic anhydride. Examples thereof include acid anhydrides such as mellitic acid and aromatic amines such as metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane and diaminodiphenylsulfone.

なかでも、半導体装置封止用としては、耐熱性、耐湿
性および保存性の点から、フェノールノボラック、クレ
ゾールノボラックなどのノボラック樹脂が好ましく用い
られ、用途によっては二種以上の硬化剤を併用してもよ
い。
Among them, for semiconductor device encapsulation, in terms of heat resistance, moisture resistance and storage stability, novolac resins such as phenol novolac and cresol novolac are preferably used, and two or more curing agents are used in combination depending on the application. Good.

本発明において、硬化剤(B)の配合量は通常2〜15
重量%である。
In the present invention, the amount of the curing agent (B) is usually from 2 to 15
% By weight.

さらには、エポキシ樹脂(A)と硬化剤(B)の配合
比は、機械的性質および耐湿性の点から(A)に対する
(B)の化学当量比が0.5〜1.6、特に0.8〜1.3の範囲に
あることが好ましい。
Further, the compounding ratio of the epoxy resin (A) and the curing agent (B) is such that the chemical equivalent ratio of (B) to (A) is 0.5 to 1.6, particularly 0.8 to 1.3 from the viewpoint of mechanical properties and moisture resistance. Is preferred.

また、本発明においてエポキシ樹脂(A)と硬化剤
(B)の硬化反応を促進するため硬化触媒を用いてもよ
い。硬化触媒は硬化反応を促進するものならば特に限定
されず、たとえば2−メチルイミダゾール、2,4−ジメ
チルイミダゾール、2−エチル−4−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、2−ヘプタデシルイミダゾールなど
のイミダゾール化合物、トリエチルアミン、ベンジルジ
メチルアミン、α−メチルベンジルメチルアミン、2−
(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス
(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8−ジアザビ
シクロ(5,4,0)ウンデセン−7などの3級アミン化合
物、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテト
ラプロポキシド、テトラキス(アセチルアセトナト)ジ
ルコニウム、トリ(アセチルアセトナト)アルミニウム
などの有機金属化合物およびトリフェニルホスフィン、
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(p−メチルフェニル)ホスフィ
ン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィンなどの有機ホス
フィン化合物(F)があげられる。なかでも信頼性およ
び成形性の点から、有機ホスフィン化合物(F)が好ま
しく、トリフェニルホスフィンが特に好ましく用いられ
る。
In the present invention, a curing catalyst may be used to accelerate the curing reaction between the epoxy resin (A) and the curing agent (B). The curing catalyst is not particularly limited as long as it accelerates the curing reaction, and for example, 2-methylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methyl. Imidazole, imidazole compounds such as 2-heptadecyl imidazole, triethylamine, benzyldimethylamine, α-methylbenzylmethylamine, 2-
Tertiary amine compounds such as (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, zirconium tetramethoxide, zirconium tetra Organometallic compounds such as propoxide, tetrakis (acetylacetonato) zirconium, tri (acetylacetonato) aluminum and triphenylphosphine,
Examples thereof include organic phosphine compounds (F) such as trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine and tri (nonylphenyl) phosphine. Among them, the organic phosphine compound (F) is preferable and triphenylphosphine is particularly preferably used from the viewpoint of reliability and moldability.

これらの硬化触媒は、用途によっては二種以上を併用
してもよく、その添加量はエポキシ樹脂(A)100重量
部に対して0.1〜10重量部の範囲が好ましい。
Two or more kinds of these curing catalysts may be used in combination depending on the use, and the addition amount thereof is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin (A).

本発明における充填剤(C)としては、溶融シリカ
(c)、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、アルミナ、マグネシア、クレー、タルク、ケイ酸
カルシウム、酸化チタン、アスベスト、ガラス繊維など
があげられる。なかでも溶融シリカ(c)は線膨脹係数
の低下させる効果が大きく、低応力化に有効なため好ま
しく用いられる。さらには、充填剤(C)の割合が全体
の75〜90重量%であり、かつ充填剤(C)が平均粒径12
μm以下の破砕溶融シリカ(C′)90〜40重量%および
平均粒径40μm以下の球状溶融シリカ(C″)10〜60重
量%からなる溶融シリカ(c)を含むことが、半田耐熱
性の点で好ましい。
Examples of the filler (C) in the present invention include fused silica (c), crystalline silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, alumina, magnesia, clay, talc, calcium silicate, titanium oxide, asbestos and glass fiber. . Of these, the fused silica (c) has a large effect of lowering the linear expansion coefficient and is effective in reducing the stress, and is therefore preferably used. Further, the proportion of the filler (C) is 75 to 90% by weight of the whole, and the filler (C) has an average particle size of 12
The inclusion of fused silica (c) consisting of 90 to 40% by weight of crushed fused silica (C ′) having a particle size of less than or equal to 10 μm and 10 to 60% by weight of spherical fused silica (C ″) having an average particle size of 40 μm or less, It is preferable in terms.

なお、ここで平均粒径とは累積重量50%になる粒径
(メジアン径)を意味する。
Here, the average particle diameter means a particle diameter (median diameter) at which the cumulative weight becomes 50%.

本発明におけるシランカップリング剤(D)として
は、アミノ基を含有し、かつ該アミノ基がすべて二級ア
ミノ基であるシラン化合物を用いることが重要である。
As the silane coupling agent (D) in the present invention, it is important to use a silane compound containing an amino group, and the amino groups are all secondary amino groups.

これらシランカップリング剤(D)の具体例として
は、下記式(I)または(II)で表されるものがあげら
れる。
Specific examples of these silane coupling agents (D) include those represented by the following formula (I) or (II).

(R1,R2,R3は炭素数1〜20の一価の炭化水素基、R4,R5
は炭素数1〜20の二価の炭化水素基、nは1〜3の整数
を各々示す。) なかでも、式(I)においてR1がフェニル基、R2およ
びR3がメチル基および/またはエチル基、R4がプロピレ
ン基でnは2または3のシランカップリング剤(D)が
成形性および信頼性の改良効果が大きいため、好ましく
用いられる。
(R 1 , R 2 and R 3 are monovalent hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, R 4 and R 5
Represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 3, respectively. Among them, in the formula (I), a silane coupling agent (D) in which R 1 is a phenyl group, R 2 and R 3 are methyl groups and / or ethyl groups, R 4 is a propylene group, and n is 2 or 3 is formed. Since it has a great effect of improving the reliability and reliability, it is preferably used.

このシランカップリング剤(D)の添加量は、成形性
と信頼性の点から通常、充填剤100重量部に対して0.1〜
5重量部、好ましくは0.2〜3重量部、特に好ましくは
0.3〜1.5重量部である。用途に応じて、エポキシシラン
やメルカプトシランなどのシランカップリング剤を併用
することができる。
The amount of the silane coupling agent (D) added is usually 0.1 to 100 parts by weight of the filler in terms of moldability and reliability.
5 parts by weight, preferably 0.2 to 3 parts by weight, particularly preferably
0.3 to 1.5 parts by weight. Depending on the application, a silane coupling agent such as epoxysilane or mercaptosilane can be used in combination.

本発明において、充填剤(C)をシランカップリング
剤(D)およびエポキシシラン、メルカプトシランなど
のシランカップリング剤であらかじめ表面処理すること
が、信頼性の点で好ましい。
In the present invention, it is preferable in terms of reliability that the filler (C) is surface-treated in advance with a silane coupling agent (D) and a silane coupling agent such as epoxysilane or mercaptosilane.

本発明においては、低応力化と信頼性向上のため、変
性シリコーンオイル(E)を添加することができる。
In the present invention, a modified silicone oil (E) can be added to reduce stress and improve reliability.

ここで用いる変性シリコーオイル(E)とはオルガノ
ポリシロキサン構造を有するもので、具体例としては下
記式(III)で表されるものがあげられる。
The modified silicone oil (E) used here has an organopolysiloxane structure, and specific examples thereof include those represented by the following formula (III).

(R1〜R5は水素、炭素数1〜20のアルキル基、フェニル
基およびビニル基から選ばれた一種以上の官能基、X、
Yは炭素数1〜20のアルキル基、フェニル基、ビニル
基、アミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、メルカプ
ト基、ポリオキシアルキレン基、アルコキシ基およびフ
ッソ原子から選ばれた一種以上の基および/または原子
を有する官能基であり、Yは水素でもよい。また、mは
1以上の整数、nは0以上の整数を示す。ただし、分子
中にアミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、メルカプ
ト基、ポリオキシアルキレン基、アルコキシ基およびフ
ッソ原子から選ばれた1種以上の基および/または原子
を有する官能基を有する。) この変性シリコーンオイル(E)の添加量は、低応力
化と信頼性の点で通常0.01〜5重量%、好ましくは0.1
〜3重量%、特に0.3〜2重量%の範囲が好ましい。
(R 1 to R 5 are each one or more functional groups selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a phenyl group and a vinyl group, X,
Y is one or more groups selected from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a phenyl group, a vinyl group, an amino group, an epoxy group, a carboxyl group, a mercapto group, a polyoxyalkylene group, an alkoxy group and a fluorine atom and / or A functional group having atoms, Y may be hydrogen. Further, m represents an integer of 1 or more, and n represents an integer of 0 or more. However, it has a functional group having at least one group and / or atom selected from an amino group, an epoxy group, a carboxyl group, a mercapto group, a polyoxyalkylene group, an alkoxy group and a fluorine atom in the molecule. ) The modified silicone oil (E) is added in an amount of usually 0.01 to 5% by weight, preferably 0.1 to 5% in terms of stress reduction and reliability.
The range of 3 to 3% by weight, particularly 0.3 to 2% by weight is preferable.

本発明のエポキシ系樹脂組成物にはハロゲン化エポキ
シ樹脂などのハロゲン化合物、リン化合物などの難燃
剤、三酸化アンチモンなどの難燃助剤、カーボンブラッ
ク、、酸化鉄などの着色剤、シリコーンゴム、スチレン
系ブロック共重合体、オレフィン系共重合体、変性ニト
リルゴム、変性ポリブタジエンゴムなどのエラストマ
ー、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂、チタネートカッ
プリング剤などのカップリング剤、長鎖脂肪酸、長鎖脂
肪酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂肪酸のア
ミド、パラフィンワックスなどの離型剤および有機過酸
化物など架橋剤を任意に添加することができる。
The epoxy resin composition of the present invention includes a halogen compound such as a halogenated epoxy resin, a flame retardant such as a phosphorus compound, a flame retardant aid such as antimony trioxide, carbon black, a coloring agent such as iron oxide, a silicone rubber, Styrene-based block copolymers, olefin-based copolymers, modified nitrile rubber, modified polybutadiene rubber and other elastomers, polyethylene and other thermoplastic resins, titanate coupling agents and other coupling agents, long-chain fatty acids, long-chain fatty acid metals A salt, a long-chain fatty acid ester, a long-chain fatty acid amide, a releasing agent such as paraffin wax, and a cross-linking agent such as an organic peroxide can be optionally added.

本発明のエポキシ系樹脂組成物は溶融混練することが
好ましく、たとえばバンバリーミキサー、ニーダー、ロ
ール、単軸もしくは二軸の押出機およびコニーダーなど
の公知の混練方法を用いて溶融混練することにより、製
造される。
The epoxy resin composition of the present invention is preferably melt-kneaded, and for example, produced by melt-kneading using a known kneading method such as a Banbury mixer, a kneader, a roll, a single-screw or twin-screw extruder and a cokneader. To be done.

<実施例> 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。<Examples> Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples.

実施例1〜13、比較例1、2 表1に示した配合処方に対し、表2に示した溶融シリ
カ(c)、表3に示したシランカップリング剤(D)お
よび表4に示した変性シリコーンオイル(E)を、各々
表1および5に示した組成比でミキサーによりドライブ
レンドした。これをロール表面温度90℃のミキシングロ
ールを用いて5分間加熱混練後、冷却、粉砕してエポキ
シ系樹脂組成物を製造した。
Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 and 2 In the formulation shown in Table 1, fused silica (c) shown in Table 2, silane coupling agent (D) shown in Table 3 and Table 4 The modified silicone oil (E) was dry blended with a mixer in the composition ratios shown in Tables 1 and 5, respectively. The mixture was heated and kneaded for 5 minutes using a mixing roll having a roll surface temperature of 90 ° C., cooled and pulverized to produce an epoxy resin composition.

この組成物を用い、低圧トランスファー成形法により
175℃×2分の条件で成形して、スパイラルフロー、レ
ジンフラッシュおよび熱時硬度を測定した。なお、スパ
イラルフローはEMMI型評価用金型を用いて、30gの樹脂
組成物をプランジャー速度25m/secで成形し、その長さ
を測定した。またレジンフラッシュは、5ミクロンの溝
を有するフラッシュ金型に成形し、その溝に入る樹脂の
長さをレジンフラッシュとした。レジンフラッシュは成
形のバリに相当する。また、曲げ試験片を成形して175
℃×5時間ポストキュアした後、ASTMD790規格にしたが
い曲げ弾性率を測定した。
Using this composition, the low-pressure transfer molding method
Molding was carried out under the conditions of 175 ° C. for 2 minutes, and spiral flow, resin flash and hot hardness were measured. The spiral flow was obtained by molding 30 g of the resin composition at a plunger speed of 25 m / sec using an EMMI type evaluation mold, and measuring the length. The resin flash was molded into a flash mold having a groove of 5 microns, and the length of the resin that entered the groove was the resin flash. Resin flash is equivalent to molding burr. In addition, a bending test piece is formed and 175
After post-curing at 5 ° C for 5 hours, the flexural modulus was measured according to ASTM D790 standard.

さらに、模擬素子を封止した44pinQFPを成形して175
℃×5時間ポストキュアした。
In addition, a 44-pin QFP encapsulating a simulated element is molded and 175
It was post-cured at ℃ × 5 hours.

信頼性の測定は、ポストキュア後の44pinQFPを用い、
130℃、85%RH、バイアス電圧15VでUSPCBTを行い、累積
故障率50%になる時間を求めた。
For the measurement of reliability, post-cure 44pin QFP is used.
USPCBT was performed at 130 ° C, 85% RH, and bias voltage of 15V, and the time at which the cumulative failure rate became 50% was calculated.

半田耐熱性の測定は、ポストキュア後の44pinQFPを用
い、65℃、95%RHで24時間加湿後、245℃の半田浴に5
秒間浸漬し、クラックの発生しないQFPの割合を求め
た。
The solder heat resistance was measured using post-cure 44pin QFP, after humidifying at 65 ° C and 95% RH for 24 hours, and then using a solder bath at 245 ° C for 5 hours.
After soaking for 2 seconds, the proportion of QFP in which no crack was generated was obtained.

これらの結果を合せて表5〜7に示す。 The results are shown together in Tables 5-7.

表5にみられるように、本発明のエポキシ系樹脂組成
物(実施例1〜3)はスパイラルフロー、レジンフラッ
シュ、熱時硬度などの成形性および信頼性に優れてお
り、なかでも、硬化触媒として有機ホスフィン化合物
(F)を添加した実施例1および2では、信頼性が特に
優れている。
As shown in Table 5, the epoxy resin compositions (Examples 1 to 3) of the present invention are excellent in moldability and reliability such as spiral flow, resin flash, and hardness at the time of heating. In Examples 1 and 2 in which the organic phosphine compound (F) was added as, the reliability was particularly excellent.

これに対して、本発明のシランカップリング剤(D)
を含有しない場合(比較例1、2)は、成形性および信
頼性に劣っている。
On the other hand, the silane coupling agent (D) of the present invention
When not containing (Comparative Examples 1 and 2), moldability and reliability are poor.

また、表5にみられるように、特定の溶融シリカを含
む充填剤(C)を75〜90重量%含有した本発明のエポキ
シ系樹脂組成物(実施例4〜9)は成形性および信頼性
に加えて半田耐熱性にも優れている。
Moreover, as seen in Table 5, the epoxy resin compositions (Examples 4 to 9) of the present invention containing 75 to 90% by weight of the filler (C) containing a specific fused silica are moldable and reliable. In addition, it has excellent solder heat resistance.

さらに、表5にみられるように、変性シリコーンオイ
ル(E)を含有する本発明のエポキシ系樹脂組成物(実
施例10〜13)は成形性に優れているうえに信頼性がさら
に向上し、曲げ弾性率が低下して低応力化が達成されて
いる。
Further, as shown in Table 5, the epoxy resin compositions of the present invention (Examples 10 to 13) containing the modified silicone oil (E) have excellent moldability and further improved reliability, The flexural modulus is lowered and the stress is reduced.

<発明の効果> 本発明のエポキシ系樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬
化剤、充填剤および特定のシランカップリング剤を配合
したために、成形性および信頼性に優れており、半導体
封止用として理想的な特性を有している。
<Effects of the Invention> The epoxy resin composition of the present invention has excellent moldability and reliability because it contains an epoxy resin, a curing agent, a filler, and a specific silane coupling agent, and is used for semiconductor encapsulation. It has ideal characteristics.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−219218(JP,A) 特開 昭59−96122(JP,A) 特開 昭63−241061(JP,A) 特開 昭63−251419(JP,A) 特開 昭59−75922(JP,A) 特開 昭57−155753(JP,A) 特開 平2−210853(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of front page (56) References JP-A-58-219218 (JP, A) JP-A-59-96122 (JP, A) JP-A-63-241061 (JP, A) JP-A-63- 251419 (JP, A) JP 59-75922 (JP, A) JP 57-155573 (JP, A) JP 2-210853 (JP, A)

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、充填
剤(C)およびシランカップリング剤(D)からなるエ
ポキシ樹脂組成物であって、前記シランカップリング材
(D)が、下記化学式(IV)で示されるもの以外であっ
て、アミノ基を含有し、かつ該アミノ基がすべて二級ア
ミノ基であるシラン化合物を含有することを特徴とする
エポキシ系樹脂組成物。 (上記式において、Rはメチル基であり、nは0または
1である。また、a、b、cは正の整数である。)
1. An epoxy resin composition comprising an epoxy resin (A), a curing agent (B), a filler (C) and a silane coupling agent (D), wherein the silane coupling material (D) comprises: An epoxy resin composition other than that represented by the following chemical formula (IV), which contains an amino group and a silane compound in which all the amino groups are secondary amino groups. (In the above formula, R is a methyl group, n is 0 or 1, and a, b, and c are positive integers.)
【請求項2】アミノ基がすべて二級アミノ基であるシラ
ン化合物が下記化学式(I)または(II)で表されるも
のである請求項1記載のエポキシ系樹脂組成物。 (R1、R2、R3は炭素数1〜20の一価の炭化水素基、R4
R5は炭素数1〜20の二価の炭化水素基、nは1〜3の整
数を各々示す。)
2. The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the silane compound in which all amino groups are secondary amino groups is represented by the following chemical formula (I) or (II). (R 1 , R 2 and R 3 are monovalent hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, R 4 and
R 5 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 3, respectively. )
【請求項3】硬化剤(B)がノボラック樹脂を必須成分
とする請求項(1)または(2)記載のエポキシ系樹脂
組成物。
3. The epoxy resin composition according to claim 1 or 2, wherein the curing agent (B) contains a novolac resin as an essential component.
【請求項4】充填剤(C)の割合が全体の75〜90重量%
であり、かつ充填剤(C)が平均粒径12μm以下の破砕
溶融シリカ(C′)90〜40重量%および平均粒径40μm
以下の球状溶融シリカ(C″)10〜60重量%からなる溶
融シリカ(c)を含むことを特徴とする請求項(1)〜
(3)いずれかに記載のエポキシ系樹脂組成物。
4. The proportion of the filler (C) is 75 to 90% by weight of the whole.
90% to 40% by weight of crushed fused silica (C ') having an average particle size of 12 μm or less and an average particle size of 40 μm
The spherical fused silica (C ″) below is contained in an amount of 10 to 60% by weight of fused silica (c).
(3) The epoxy resin composition according to any one of the above.
【請求項5】エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、充填
剤(C)およびシランカップリグ剤(D)からなるエポ
キシ系樹脂組成物であって、前記充填剤(C)の割合が
全体の75〜90重量%であり、かつ充填剤(C)が平均粒
径12μm以下の破砕溶融シリカ(C′)90〜40重量%お
よび平均粒径40μm以下の球状溶融シリカ(C″)10〜
60重量%からなる溶融シリカ(c)を含み、かつ前記シ
ランカップリング材(D)がアミノ基を含有し、かつ該
アミノ基がすべて二級アミノ基であるシラン化合物から
なることを特徴とするエポキシ系樹脂組成物。
5. An epoxy resin composition comprising an epoxy resin (A), a curing agent (B), a filler (C) and a silane coupling agent (D), wherein the proportion of the filler (C) is. 90 to 40% by weight of crushed fused silica (C ') having an average particle size of 12 µm or less and 75 to 90% by weight of the filler (C) and spherical fused silica (C ") having an average particle size of 40 µm or less 10 ~
A silane compound containing 60 wt% of fused silica (c), wherein the silane coupling material (D) contains an amino group, and the amino group is a secondary amino group. Epoxy resin composition.
【請求項6】組成物がさらに有機ホスフィン化合物
(F)を含むことを特徴とする請求項(1)〜(5)い
ずれかに記載のエポキシ系樹脂組成物。
6. The epoxy resin composition according to any one of claims (1) to (5), wherein the composition further contains an organic phosphine compound (F).
【請求項7】半導体封止用である請求項(1)〜(6)
いずれかに記載のエポキシ系樹脂組成物。
7. The method for encapsulating a semiconductor (1) to (6).
The epoxy resin composition according to any of the above.
【請求項8】請求項(7)のエポキシ系樹脂組成物によ
って封止された半導体装置。
8. A semiconductor device encapsulated with the epoxy resin composition according to claim 7.
【請求項9】エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、充填
剤(C)および 下記化学式(IV)で示されるもの以外であって、アミノ
基を含有し、かつ該アミノ基がすべて二級アミノ基であ
るシラン化合物を含有するシランカップリング剤(D)
を溶融混練することを特徴とするエポキシ系樹脂組成物
の製造方法。 (上記式において、Rはメチル基であり、nは0または
1である。また、a、b、cは正の整数である。)
9. An epoxy resin (A), a curing agent (B), a filler (C) and an amino group other than those represented by the following chemical formula (IV), wherein the amino group is all two Silane coupling agent (D) containing a silane compound having a primary amino group
A method for producing an epoxy resin composition, which comprises melt-kneading. (In the above formula, R is a methyl group, n is 0 or 1, and a, b, and c are positive integers.)
【請求項10】エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、 平均粒径12μm以下の破砕溶融シリカ(C′)90〜40重
量%および平均粒径40μm以下の球状溶融シリカ
(C″)10〜60重量%からなる溶融シリカ(c)を含む
充填剤(C)(全体の75〜90重量%) ならびにアミノ基を含有し、かつ該アミノ基がすべて二
級アミノ基であるシラン化合物からなるシランカップリ
ング剤(D)を溶融混練することを特徴とするエポキシ
系樹脂組成物の製造方法。
10. An epoxy resin (A), a curing agent (B), 90 to 40% by weight of crushed fused silica (C ') having an average particle size of 12 μm or less and a spherical fused silica (C ″) 10 having an average particle size of 40 μm or less. A filler (C) containing 75 to 90% by weight of fused silica (c) (75 to 90% by weight of the whole), and a silane compound containing an amino group and the amino groups being all secondary amino groups A process for producing an epoxy resin composition, which comprises melt-kneading a silane coupling agent (D).
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