JP2638191B2 - Method for producing high-purity phenolic resin, method for producing the resin composition, and method for producing a semiconductor device using the resin composition - Google Patents

Method for producing high-purity phenolic resin, method for producing the resin composition, and method for producing a semiconductor device using the resin composition

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JP2638191B2
JP2638191B2 JP1065623A JP6562389A JP2638191B2 JP 2638191 B2 JP2638191 B2 JP 2638191B2 JP 1065623 A JP1065623 A JP 1065623A JP 6562389 A JP6562389 A JP 6562389A JP 2638191 B2 JP2638191 B2 JP 2638191B2
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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、高純度フェノール樹脂に係り、特に成形
性、接着性、電気特性および耐熱性に優れたフエノール
樹脂組成物を与える高純度フェノール樹脂および該樹脂
組成物並びにこれを用いた半導体装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high-purity phenol resin, and particularly to a high-purity phenol resin which provides a phenol resin composition excellent in moldability, adhesiveness, electric properties and heat resistance. And a resin composition and a semiconductor device using the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電子装置や電気機器等の絶縁、接着、構造材料として
は、目的に応じてフェノール樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂
などの熱硬化性樹脂、あるいはナイロン、ポリアセター
ル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポルスルホン、
ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、フッ素樹脂
などの熱可塑性樹脂が用いられている。
Insulation, adhesion, and structural materials of electronic devices and electrical equipment, etc., depending on the purpose, phenolic resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, silicone resin, thermosetting resin such as polyimide resin, or nylon, polyacetal, polycarbonate, Polyester, porsulfone,
Thermoplastic resins such as polyether sulfone, polyamide imide, and fluororesin are used.

しかし、高度な信頼性が要求される樹脂封止型半導体
装置や多層プリント回路板を例にとると、使用されてい
る樹脂は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド
樹脂がほとんどである。
However, in the case of a resin-encapsulated semiconductor device or a multilayer printed circuit board requiring high reliability as an example, most of the resins used are epoxy resins, silicone resins, and polyimide resins.

特に、トランジスタ、IC,LSI,VLSI等の半導体製品の8
0%以上がエポキシ樹脂を主流とする熱硬化性樹脂を用
いてトランスフア成形した樹脂封止型である。
In particular, semiconductor products such as transistors, ICs, LSIs, and VLSIs
0% or more are resin-sealed molds formed by transfer molding using a thermosetting resin mainly composed of epoxy resin.

上記半導体製品の半導体チップは、年々その集積度が
向上し、それに伴つてチツプサイズの大型化、配線の微
細化並びに多層化等が進んでいる。
The degree of integration of the semiconductor chips of the semiconductor products has been improved year by year, and accordingly, the chip size has been increased, the wiring has been miniaturized, and the number of layers has been increased.

上記に伴い、半導体チツプの表面は繊細になり、封止
樹脂層は次第に薄肉化している。
Along with the above, the surface of the semiconductor chip has become delicate, and the thickness of the sealing resin layer has been gradually reduced.

また、該パツケージは、ピン挿入型から表面実装型へ
の移行に伴い、実装時にこれまでよりも高温(200℃以
上)に曝されるようになつてきている。そのため、熱的
ストレスを受けて、封止樹脂、半導体チツプあるいはパ
ツシベーシヨン膜のクラツクの発生が問題となつてい
る。
Further, with the shift from the pin insertion type to the surface mount type, the package has been exposed to a higher temperature (200 ° C. or higher) than before at the time of mounting. For this reason, the occurrence of cracks in the sealing resin, the semiconductor chip, or the passivation film due to thermal stress poses a problem.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

近年、このような樹脂を用いた電子装置および電気機
器の使用条件が厳しくなるに従って、安全性に対する要
求も一段と厳しくなり、より高度な耐熱性、難燃性およ
びおよび耐久性が要求されている。
In recent years, as the use conditions of electronic devices and electric devices using such resins have become stricter, requirements for safety have become even more severe, and higher heat resistance, flame retardancy, and durability have been required.

例えば、エポキシ系樹脂の難燃化には、ハロゲン系あ
るいはりん系の化合物が難燃剤として用いられている。
しかし、これらの難燃剤は熱分解温度が比較的低いため
に、成形加工時の加熱により熱分解し、その分解生成物
によって電気特性が低下すると云う問題が発生してい
る。特に、ハロゲン系の難燃剤の分解生成物は、有害物
を含むので問題となっている。
For example, a halogen-based or phosphorus-based compound is used as a flame retardant for making an epoxy resin flame-retardant.
However, since these flame retardants have relatively low thermal decomposition temperatures, there is a problem in that they are thermally decomposed by heating during molding, and the decomposition products degrade the electrical properties. In particular, decomposition products of halogen-based flame retardants are problematic because they contain harmful substances.

本発明はこうした状況にかんがみて成されたもので、
その目的とするところは、成形性,接着性,電気特性,
耐湿性,耐熱性等が良好で、特に半導体装置の封止材料
として優れた特性を有する高純度フェノール樹脂の製法
および該樹脂組成物の製法並びに該樹脂組成物を用いた
半導体装置の製法を提供するものである。
The present invention has been made in view of such circumstances,
The objectives are moldability, adhesion, electrical properties,
Provided are a method for producing a high-purity phenol resin having excellent moisture resistance and heat resistance, and particularly having excellent properties as a sealing material for a semiconductor device, a method for producing the resin composition, and a method for producing a semiconductor device using the resin composition. Is what you do.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

従来、フェノール樹脂はイオン性不純物の含有量が多
く、また、硬化時あるいは硬化物が高温に曝された際
に、フリーフェノールやアンモニアガスを発生して、周
辺の金属材料を腐食させたり電気特性などを低下させる
ために電子部品用材料としては殆ど実用が不可能と考え
られていた。
Conventionally, phenolic resins have a high content of ionic impurities and generate free phenol or ammonia gas during curing or when the cured product is exposed to high temperatures, causing corrosion of surrounding metal materials and electrical properties. It has been considered that practical use is almost impossible as a material for electronic parts in order to reduce such factors.

本発明者らは、フエノール樹脂が難燃性に優れている
ことに着目して、その電気特性の改良、成形材料への適
用性について検討した。
The present inventors have paid attention to the fact that a phenol resin is excellent in flame retardancy, and have studied the improvement of its electrical properties and its applicability to molding materials.

その結果、意外にもレゾール型フエノール樹脂が、高
純度精製によって、前記の諸特性を改善することがで
き、特に、半導体装置の封止に用いた場合、半導体装置
のはんだ耐熱性や、高温長時間加熱しても、金線とアル
ミニウム電極の接合部の信頼性等に悪影響を及ぼさない
ことを見出し、本発明に到った。
As a result, surprisingly, the resol-type phenol resin can improve the above-mentioned properties by high-purity purification. Particularly, when used for encapsulation of a semiconductor device, the solder heat resistance of the semiconductor device and the high-temperature length can be improved. It has been found that even if the heating is performed for a long time, the reliability and the like of the joint between the gold wire and the aluminum electrode are not adversely affected, and the present invention has been accomplished.

〔1〕フェノール化合物とホルムアルデヒドを縮合して
得られる式〔I〕 〔式中、R1はH,−CH2OHまたは を(RはHまたは−CH2OH)、R2は−CH2−または−CH2
−O−CH2−を示す。但し、−CH2−O−CH2−は全R2
2割以上含み、nは3〜10の数を示す。〕で表されるレ
ゾール型フエノール樹脂を、有機溶剤と純水で洗浄処理
し、 処理後の該樹脂を10倍量の120℃の熱水で100時間以上
加熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以下、pH
が3〜7、ハロゲンイオン、アンモニウムイオンまたは
金属イオン量がそれぞれ10ppm以下となるまで前記洗浄
処理を繰返し行うことを特徴とする高純度フエノール樹
脂の製法。
[1] Formula [I] obtained by condensing a phenol compound and formaldehyde Wherein R 1 is H, -CH 2 OH or (R is H or —CH 2 OH), and R 2 is —CH 2 — or —CH 2
-O-CH 2 - shows a. However, -CH 2 -O-CH 2 -includes at least 20% of all R 2 , and n represents a number of 3 to 10. The resole-type phenolic resin represented by the above is washed with an organic solvent and pure water, and the electrical conductivity of an extract obtained by heating and extracting the resin after the treatment with 10 times the amount of hot water at 120 ° C. for 100 hours or more is obtained. 100 μS / cm or less, pH
A high-purity phenolic resin, characterized in that the above-mentioned washing treatment is repeatedly carried out until the amount of halogen ions, ammonium ions or metal ions becomes 3 ppm or less, respectively.

〔2〕前記レゾール型フエノール樹脂の数平均分子量が
400以上、該樹脂中の未反応フェノールが1重量%以下
である前記〔1〕に記載の高純度フェノール樹脂の製
法。
[2] The number average molecular weight of the resole type phenol resin is
The method for producing a high-purity phenol resin according to the above [1], wherein the unreacted phenol in the resin is 400% or more and 1% by weight or less.

〔3〕フェノール化合物とホルムアルデヒドを縮合して
得られる前記式〔I〕で表されるレゾール型フエノール
樹脂と、該樹脂に25〜5重量%のエポキシ樹脂を配合し
て成る樹脂組成物を、有機溶剤と純水で洗浄処理し、 処理後の該樹脂を10倍量の120℃の熱水で100時間以上
加熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以下、pH
が3〜7、ハロゲンイオン、アンモニウムイオンまたは
金属イオン量がそれぞれ10ppm以下となるまで前記洗浄
処理を繰返し行い、前記有機溶剤と水を除去することを
特徴とする高純度フエノール樹脂組成物の製法。
[3] A resin composition obtained by blending a resole-type phenol resin represented by the above formula [I] obtained by condensing a phenol compound and formaldehyde, and 25 to 5% by weight of an epoxy resin with the resin. After washing with a solvent and pure water, the extracted resin is heated and extracted with 10 times the volume of hot water at 120 ° C for 100 hours or more.
A high-purity phenolic resin composition, wherein the above-mentioned washing treatment is repeated until the amount of halogen ions, ammonium ions or metal ions becomes 3 ppm or less, respectively, to remove the organic solvent and water.

〔4〕半導体素子が無機質充填剤を含む樹脂組成物で封
止されて成る半導体装置の製法において、前記樹脂組成
物の樹脂成分が、フェノール化合物とホルムアルデヒド
を縮合して得られる前記式〔I〕で表されるレゾール型
フエノール樹脂と、該樹脂に25〜5重量%のエポキシ樹
脂を配合して成る樹脂組成物を、有機溶剤と純水で洗浄
処理し、 処理後の該樹脂組成物を10倍量の120℃の熱水で100時
間以上加熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以
下、pHが3〜7、ハロゲンイオン、アンモニウムイオン
または金属イオン量がそれぞれ10ppm以下となるまで前
記洗浄処理を繰返し行い、前記有機溶剤と水を除去した
樹脂を用いることを特徴とする半導体装置の製法。
[4] In a method for producing a semiconductor device in which a semiconductor element is sealed with a resin composition containing an inorganic filler, the resin component of the resin composition is obtained by condensing a phenol compound and formaldehyde with the above-mentioned formula [I]. A resin composition obtained by blending a resole type phenol resin represented by the following formula with 25 to 5% by weight of an epoxy resin is subjected to a washing treatment with an organic solvent and pure water. Until the electric conductivity of the extract extracted by heating with hot water at 120 ° C. for 100 hours or more is 100 μS / cm or less, the pH is 3 to 7, and the amount of halogen ions, ammonium ions or metal ions is 10 ppm or less, respectively. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising using a resin obtained by repeatedly performing a cleaning process to remove the organic solvent and water.

本発明のレゾール型フェノール樹脂は、各種フェノー
ルとアルデヒド類をアミンまたはアルカリ触媒や有機金
属塩等の存在下で縮合反応させることによって合成され
るものであるが、反応後、未反応の原料やイオン性の不
純物を除去するために、縮合物を一たん有機溶剤に溶解
し、更にこの溶液に多量の純水を加えて激しく撹拌し、
静置後、上澄液を除去すると云う洗浄処理を繰返すこと
によって、目的とする高純度フェノール樹脂を得ること
ができる。
The resol-type phenolic resin of the present invention is synthesized by subjecting various phenols and aldehydes to a condensation reaction in the presence of an amine or an alkali catalyst or an organic metal salt. In order to remove the contaminating impurities, the condensate was dissolved in an organic solvent, and a large amount of pure water was added to the solution and the mixture was stirred vigorously.
After standing, the washing process of removing the supernatant is repeated, whereby the desired high-purity phenol resin can be obtained.

純度の目安は、該樹脂を10倍量の120℃の熱水で100時
間以上加熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以
下、pHが3〜7、ハロゲンイオン、アンモニウムイオン
または金属イオン量がそれぞれ10ppm以下である。
The purity can be estimated by extracting the resin by heating it for 10 hours or more with 120 ° C hot water for 100 hours or more. The extract has an electric conductivity of 100 µS / cm or less, a pH of 3 to 7, a halogen ion, an ammonium ion or a metal ion. The amounts are each 10 ppm or less.

レゾール型フェノール樹脂の高純度化は、本発明者ら
によれば、純水洗浄処理だけでも行うことができること
を確認している。
According to the present inventors, it has been confirmed that the resol-type phenol resin can be highly purified only by pure water washing.

しかし、その場合には、洗浄処理の回数を2倍以上と
多くする必要がある。工業的見地からは、洗浄処理回数
は少ないほうが好ましい。
However, in that case, it is necessary to increase the number of times of the cleaning process to twice or more. From an industrial point of view, it is preferable that the number of times of the cleaning treatment is small.

本発明は、この洗浄効果を改善するために有機溶剤を
用いた点が特徴である。これによって、純水だけを用い
た洗浄処理の場合に比べて、洗浄処理回数を約半分に減
らすことができる。
The present invention is characterized in that an organic solvent is used to improve the cleaning effect. This makes it possible to reduce the number of times of the cleaning process by about half compared to the case of the cleaning process using pure water only.

特に、フェノール樹脂の最大の欠点である硬化物の電
気絶縁特性は、純水だけを用いて洗浄した場合1013Ωcm
(無洗浄:1010Ωcm)オーダであるのに対して、本発明
の有機溶剤を用いた場合には、1014Ωcm以上に向上する
ことができる。
In particular, the electrical insulation properties of the cured product, the biggest drawback of phenolic resin, is 10 13 Ωcm when washed with pure water only.
(No washing: 10 10 Ωcm), whereas when the organic solvent of the present invention is used, it can be improved to 10 14 Ωcm or more.

また、同時に金属塩等が除去されるので、熱劣化もし
にくく、250℃加熱による重量減少率は、純水だけを用
いて洗浄したものに比べて、20〜30%少ない。
In addition, since metal salts and the like are removed at the same time, thermal deterioration hardly occurs, and the weight reduction rate by heating at 250 ° C. is 20 to 30% lower than that of the case washed with pure water alone.

本発明において、洗浄処理に用いる有機溶剤の具体例
としては、レゾール型フェノール樹脂を溶解できるもの
であれば特に限定されないが、水との相溶性がある溶剤
の方がよい。
In the present invention, a specific example of the organic solvent used for the cleaning treatment is not particularly limited as long as it can dissolve the resol-type phenol resin, but a solvent having compatibility with water is preferable.

有機溶剤の具体例としては、アセトン、テトラヒドロ
フラン、メチルエチルケトン、ヘキサン、シクロヘキサ
ン、エチルアセテート、ジオキサン、メチルイソブチル
ケトン等が用いられる。沸点が高い溶剤は後で除去する
ことが容易でないので好ましくない。
Specific examples of the organic solvent include acetone, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, hexane, cyclohexane, ethyl acetate, dioxane, and methyl isobutyl ketone. A solvent having a high boiling point is not preferred because it is not easy to remove it later.

溶剤の使用量は、樹脂の溶解に必要な量あればよい
が、樹脂と等量あるいはそれよりも少し多目に加えるの
がよい。
The amount of the solvent used may be any amount necessary for dissolving the resin, but it is preferable to add the solvent in an amount equal to or slightly larger than the resin.

前記のレゾール型フエノール樹脂は、フエノールまた
はクレゾール等のフエノール類をホルマリンと、アミン
またはアルカリ触媒、有機金属塩等の触媒の存在下で縮
合反応させることによつて合成できるが、樹脂の硬化性
や流動性との関係から、分子量を数平均分子量で400以
上になるように反応条件を設定することが望ましい。
The resol-type phenolic resin can be synthesized by subjecting a phenol such as phenol or cresol to a condensation reaction with formalin in the presence of a catalyst such as an amine or an alkali catalyst or an organic metal salt. From the relationship with the fluidity, it is desirable to set the reaction conditions so that the number average molecular weight is 400 or more.

上記アミン類触媒としては、アンモニア、ジメチルア
ミン、ジエチルアミン、アニリン、ヘキサメチレンテト
ラミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミンが、
また、アルカリ触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、
水酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等
がある。
Examples of the amine catalyst include ammonia, dimethylamine, diethylamine, aniline, hexamethylenetetramine, triethylamine, and triethanolamine.
Further, as the alkali catalyst, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide,
There are barium hydroxide, calcium oxide, magnesium oxide and the like.

有機金属塩としては、酢酸亜鉛、酢酸銅、酢酸鉄、酢
酸鉛、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム、酢酸バリウ
ム、酢酸ニッケル、酢酸コバルト、酢酸カドミウムのよ
うな脂肪族カルボン酸の金属塩、安息香酸亜鉛、フタル
酸亜鉛のような芳香族カルボン酸の金属塩等を挙げるこ
とができる。
As organic metal salts, zinc acetate, copper acetate, iron acetate, lead acetate, magnesium acetate, calcium acetate, barium acetate, nickel acetate, cobalt acetate, metal salts of aliphatic carboxylic acids such as cadmium acetate, zinc benzoate, Metal salts of aromatic carboxylic acids such as zinc phthalate can be mentioned.

なお、未反応の原料やイオン性の不純物の除去には、
酸を用いた中和処理や水蒸気蒸留を、前記洗浄処理と併
用するのが有効である。
For removing unreacted raw materials and ionic impurities,
It is effective to use a neutralization treatment using an acid or steam distillation in combination with the washing treatment.

こうして得られた本発明のレゾール型フエノール樹脂
は、分子内に反応性のメチロール基、ジメチレンエーテ
ル基および水酸基を有しているため単独でも加熱硬化す
ることができる。しかも、その反応性は硬化触媒を用い
ない場合でも、エポキシ樹脂のそれに比べるとかなり速
い。
The thus obtained resol-type phenolic resin of the present invention has a reactive methylol group, dimethylene ether group and hydroxyl group in the molecule, and therefore can be cured by heating alone. Moreover, its reactivity is considerably faster than that of epoxy resin even when a curing catalyst is not used.

特に、前記一般式〔I〕で示されるレゾール型フェノ
ール樹脂のうちで、R2で示されるジメチレンエーテル
(−CH2−O−CH2−)結合を多く有するものが、硬化時
に縮合水の生成が少ないので、硬化物として優れた特性
のものが与える。
In particular, among the resole-type phenol resins represented by the general formula [I], those having a large number of dimethylene ether (—CH 2 —O—CH 2 —) bonds represented by R 2 are obtained by condensing water during curing. Since the generation is small, a cured product having excellent properties is provided.

そのためには、一般式〔I〕において、全R2の2割以
上が−CH2−O−CH2−であることが必要である。
For that purpose, in the general formula [I], it is necessary that at least 20% of all R 2 is —CH 2 —O—CH 2 —.

なお、本発明の高純度レゾール型フェノール樹脂は、
該樹脂中の未反応フェノール分が1重量%以下であるこ
とが望ましい。この程度の未反応フェノールであれば、
硬化時に反応するので問題とはならない。
Incidentally, the high-purity resol type phenolic resin of the present invention,
It is desirable that the unreacted phenol content in the resin is 1% by weight or less. With this level of unreacted phenol,
There is no problem because it reacts during curing.

また、本発明の高純度フェノール樹脂は、エポキシ樹
脂やマレイミド樹脂と硬化することもできる。特に、本
発明の目的を遺憾なく達成するためには、衆知のエポキ
シ樹脂を硬化剤として用いることによって、硬化物の電
気特性を一段と向上することができる。この場合、レゾ
ール型フエノール樹脂75〜95重量%に対しエポキシ樹脂
25〜5重量%(硬化速度制御剤)配合する。エポキシ樹
脂を25重量%よりも多く配合すると、硬化物の難燃性が
低下するので好ましくない。一方、5重量%未満ではエ
ポキシ樹脂配合の効果が十分得られない。
Further, the high-purity phenol resin of the present invention can be cured with an epoxy resin or a maleimide resin. In particular, in order to satisfactorily achieve the object of the present invention, the electrical properties of a cured product can be further improved by using a well-known epoxy resin as a curing agent. In this case, 75 to 95% by weight of resole type phenol resin
25 to 5% by weight (curing rate controlling agent) is blended. It is not preferable to mix the epoxy resin in an amount of more than 25% by weight because the flame retardancy of the cured product is reduced. On the other hand, if it is less than 5% by weight, the effect of the epoxy resin compounding cannot be sufficiently obtained.

上記エポキシ樹脂は、ビスフエノールAやフエノール
ノボラツク樹脂とエピクロロヒドリンとの縮合反応によ
つて得られる衆知の樹脂である。該エポキシ樹脂につい
ても、未反応の原料やイオン性不純物が、充分除去され
たものでなければならないことは云うまでもない。
The epoxy resin is a well-known resin obtained by a condensation reaction between bisphenol A or phenol novolak resin and epichlorohydrin. It goes without saying that the epoxy resin must also be one from which unreacted raw materials and ionic impurities have been sufficiently removed.

これらの樹脂成分に含まれるイオン性不純物は、本発
明のフェノール樹脂の場合と同様に、該樹脂を10倍量の
120℃熱水で100時間以上抽出した場合に、抽出液の電気
伝導度が100μS/cm以下、pHが3〜7、ハロゲンイオ
ン、アンモニウムイオン、または金属イオンの抽出量が
それぞれ10ppm以下でなければいけない。
The ionic impurities contained in these resin components are, as in the case of the phenolic resin of the present invention, 10 times the amount of the resin.
When extracted with hot water at 120 ° C for 100 hours or more, the electric conductivity of the extract is 100 μS / cm or less, the pH is 3 to 7, and the extraction amount of halogen ions, ammonium ions, or metal ions is 10 ppm or less, respectively. should not.

本発明の前記高純度フェノール樹脂および高純度フェ
ノール樹脂組成物は、無機質充填剤を配合することがで
きる。
The high-purity phenol resin and the high-purity phenol resin composition of the present invention can contain an inorganic filler.

無機質充填材は硬化物の熱膨張係数や熱伝導率、弾性
率等の改良を目的として添加するもので、樹脂または組
成物全体に対して55〜80容量%の範囲で用いるのがよ
い。
The inorganic filler is added for the purpose of improving the thermal expansion coefficient, thermal conductivity, elastic modulus and the like of the cured product, and is preferably used in the range of 55 to 80% by volume based on the whole resin or composition.

55容量%未満では上記の特性を充分改良することがで
きず、また、80容量%を超えて添加した場合には材料の
粘度が著しく上昇し、流動性が低下するので、目的、用
途に応じて配合するのがよい。無機質充填材としては種
々のものが挙げられるが、電子部品用としては、特に熱
的,化学的に安定な充填材を用いることが重要である。
具体的には、溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ等が
望ましい。
If the content is less than 55% by volume, the above properties cannot be sufficiently improved, and if the content exceeds 80% by volume, the viscosity of the material increases significantly and the fluidity decreases. It is better to mix them. Although various inorganic fillers can be used, it is particularly important to use a thermally and chemically stable filler for electronic components.
Specifically, fused silica, crystalline silica, alumina and the like are desirable.

最近、工業的に量産されるようになつた球状の溶融シ
リカは、それ自体の熱膨張係数が小さい上に、樹脂に混
合した場合、該組成物の粘度上昇や流動性低下が少ない
ので有用である。
Recently, spherical fused silica, which has been mass-produced industrially, is useful because it has a small coefficient of thermal expansion itself and, when mixed with a resin, has a small increase in viscosity and a decrease in fluidity of the composition. is there.

なお、前記充填材の平均粒径は1〜30μmが望まし
い。これは、1μm未満であると樹脂組成物の粘度を上
昇させて流動性を著しく低下させる。また、30μmを超
えると成形時に樹脂と充填材が分離し易く、硬化物内に
不均一層が形成されるので、硬化物の特性がばらつき、
また、狭い隙間への充填性を悪くするなどの弊害がある
ので好ましくない。
The average particle size of the filler is desirably 1 to 30 μm. When the thickness is less than 1 μm, the viscosity of the resin composition is increased and the fluidity is significantly reduced. In addition, when the thickness exceeds 30 μm, the resin and the filler are easily separated at the time of molding, and an uneven layer is formed in the cured product.
In addition, it is not preferable because it has adverse effects such as impairing the filling property of the narrow gap.

本発明の高純度フェノール樹脂または該組成物には、
必要に応じ、樹脂の硬化反応促進のための硬化触媒、硬
化物の強じん化や低弾性率化のための可とう化剤、樹脂
と充填材との接着性を高めるためのカツプリング剤、着
色のための染料や顔料、硬化成形時の金型からの離形性
を改善するための離型剤等各種添加剤を、本発明の目的
を損なわない範囲内において併用することができる。
The high-purity phenolic resin or the composition of the present invention includes:
If necessary, a curing catalyst for accelerating the curing reaction of the resin, a flexibilizing agent for toughening or lowering the elasticity of the cured product, a coupling agent for increasing the adhesiveness between the resin and the filler, and coloring. Various additives such as dyes and pigments for the release, and release agents for improving the releasability from the mold at the time of curing molding can be used in combination within a range that does not impair the object of the present invention.

充填剤やこれらの各種添加剤も同様に、イオン性不純
物を多量に含むと、製品の各種信頼性を著しく低下され
るので、これらの添加剤についても前記フェノール樹脂
と同様に、10倍量の120℃熱水で100時間以上の抽出を行
つた場合、抽出液の電気伝導度が100μS/cm以下、pHが
3〜7、ハロゲンイオン、アンモニウムイオン、または
金属イオンの抽出量がそれぞれ10ppm以下であることが
必要である。
Similarly, when the filler and these various additives contain a large amount of ionic impurities, various reliability of the product is significantly reduced. When extraction is performed with hot water at 120 ° C for 100 hours or more, the extract has an electric conductivity of 100 μS / cm or less, a pH of 3 to 7, and an extraction amount of halogen ion, ammonium ion, or metal ion of 10 ppm or less. It is necessary to be.

なお、前記のようなイオン性不純物が、製品の各種信
頼性に及ぼす影響を低減するため、樹脂中に直接イオン
交換樹脂やイオン交換体の微粉末を配合することも有効
である。
In order to reduce the influence of the above ionic impurities on the reliability of various products, it is also effective to directly mix fine powder of an ion exchange resin or an ion exchanger in the resin.

特に、アンチモンあるいはビスマスの水酸化物、含水
酸化物、リンアンチモン酸、アンチモン酸ジルコニウ
ム、アンチモン酸チタン、アンチモン酸スズ、アンチモ
ン酸クロム、アンチモン酸タンタル等のいわゆる無機イ
オン交換体を樹脂または樹脂組成物100重量部に対して
0.01〜5重量部、好ましくは0.1〜1重量部配合するこ
とにより、樹脂封止半導体装置の耐湿試験時のアルミニ
ウム配線や、電極部の腐食断線、並びに樹脂封止型半導
体装置の高温放置試験時における金線とアルミニウム電
極との接合部の腐食断線等の防止に効果がある。
In particular, a so-called inorganic ion exchanger such as antimony or bismuth hydroxide, hydrated oxide, phosphorus antimonate, zirconium antimonate, titanium antimonate, tin antimonate, chromium antimonate, and tantalum antimonate is used as a resin or a resin composition. For 100 parts by weight
By adding 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 1 part by weight, the aluminum wiring and the electrode section during the moisture resistance test of the resin-encapsulated semiconductor device, the corrosion disconnection of the electrode portion, and the high-temperature storage test of the resin-encapsulated semiconductor device Is effective in preventing corrosion breakage at the joint between the gold wire and the aluminum electrode.

〔作用〕[Action]

本発明の高純度レゾール型フエノール樹脂の電気特性
並びにその他の特性が優れているのは、高度精製によ
り、各種のイオン性不純物が除去されたためである。ま
た、フェノール樹脂の難燃性が優れている理由は、炭素
含量の多いベンゼン環やフエノール性の水酸基の存在、
あるいは硬化樹脂の耐熱性が優れているためと考える。
The electrical properties and other properties of the high-purity resol phenolic resin of the present invention are excellent because various ionic impurities have been removed by advanced purification. In addition, the reason why the flame retardancy of phenolic resin is excellent is the presence of a benzene ring or phenolic hydroxyl group with a high carbon content,
Alternatively, it is considered that the heat resistance of the cured resin is excellent.

次に、本発明を実施例により説明する。 Next, the present invention will be described with reference to examples.

実施例1 (レゾール型フエノール樹脂の合成) 5のフラスコにフエノール500g,30%ホルマリン550
g,硬化剤として酢酸亜鉛5gを加え、撹拌しながら徐々に
加熱し、90℃、60分間還流しながら加熱した後、フラス
コ内を20mmHgに減圧し、縮合水および未反応成分を除去
した。
Example 1 (Synthesis of resol type phenol resin) 500 g of phenol, 30% formalin 550
g, 5 g of zinc acetate as a curing agent was added, and the mixture was gradually heated with stirring and heated under reflux at 90 ° C. for 60 minutes, and then the pressure in the flask was reduced to 20 mmHg to remove condensed water and unreacted components.

次に、洗浄処理として、上記反応生成物に300gのアセ
トンを加えて溶解し、これに、イオン交換水3を加え
て50℃、30分間激しく撹拌し、室温に冷却後、上部の水
層を除去した。この洗浄処理を7回繰り返した。
Next, as a washing treatment, 300 g of acetone was added to the above reaction product to dissolve it, and ion-exchanged water 3 was added thereto, and the mixture was vigorously stirred at 50 ° C. for 30 minutes. After cooling to room temperature, the upper aqueous layer was removed. Removed. This washing process was repeated seven times.

各洗浄処理を行う毎に、反応生成物の一部を採取し、
減圧下、40℃で48時間加熱乾燥し未洗浄処理のもの、お
よび洗浄処理の度合いが異なる6種のレゾール型フエノ
ール樹脂を得た。
After each washing process, a part of the reaction product is collected,
It was dried by heating at 40 ° C. for 48 hours under reduced pressure to obtain an unwashed one and six kinds of resol type phenol resins having different degrees of washing.

得られたレゾール型フエノール樹脂の洗浄処理回数と
溶融粘度、硬化特性並びにこのレゾール型フエノール樹
脂5gにイオン交換水50gを加え120℃で120時間加熱した
後の水のpH、電気伝導度並びに抽出されたイオン性不純
物濃度の分析結果を第1表に示す。
Washing frequency and melt viscosity of the obtained resol-type phenolic resin, curing properties, and pH of water, electric conductivity and extraction after addition of 50 g of ion-exchanged water to 5 g of this resol-type phenolic resin and heating at 120 ° C. for 120 hours. Table 1 shows the analysis results of the ionic impurity concentrations.

第1表から明らかなように、レゾール型フエノール樹
脂は、上記洗浄処理を5回行なうことのよって、抽出液
の電気伝導度が約20μS/cmとなり、イオン性不純物が極
めて少なく、洗浄効果が顕著であることが分かる。これ
に対し、純水のみで洗浄した場合には、イオン性不純物
の含有率が、有機溶剤を用いた場合に比べて高い。
As is clear from Table 1, the resol-type phenolic resin was subjected to the above-mentioned washing treatment five times, so that the electric conductivity of the extract became about 20 μS / cm, the amount of ionic impurities was extremely small, and the washing effect was remarkable. It turns out that it is. On the other hand, in the case of washing with pure water only, the content of ionic impurities is higher than in the case of using an organic solvent.

実施例2〜7 レゾール型フェノール樹脂として上記洗浄処理を5回
行ったもの(数平均分子量:710、軟化温度:73℃、フリ
ーフェノール含有量:0.3重量%)、およびo−クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂(軟化温度、75℃、エポキ
シ当量:198)に、硬化促進剤として2−フェニル−4−
メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、充填剤と
して、平均粒径15μmの球形溶融シリカ、カップリング
剤としてエポキシシラン、離型剤としてモンタン酸エス
テルロウ、着色剤としてカーボンブラックを用い、第2
表に示す割合で配合した。
Examples 2 to 7 A resol type phenol resin obtained by performing the above-mentioned washing treatment 5 times (number average molecular weight: 710, softening temperature: 73 ° C., free phenol content: 0.3% by weight), and o-cresol novolak type epoxy resin (Softening temperature, 75 ° C., epoxy equivalent: 198) and 2-phenyl-4- as a curing accelerator
Methyl-5-hydroxymethylimidazole, spherical fused silica having an average particle size of 15 μm as a filler, epoxysilane as a coupling agent, montanic acid ester wax as a release agent, carbon black as a coloring agent,
It was blended in the ratio shown in the table.

各組成物は、直径20インチの二軸ロール(ロール表面
温度約60℃)で10分間、混練した後、粉砕し成形用樹脂
組成物を作成した。
Each composition was kneaded with a biaxial roll having a diameter of 20 inches (roll surface temperature of about 60 ° C.) for 10 minutes, and then pulverized to prepare a molding resin composition.

比較例1〜3 未精製のレゾール型フェノール樹脂(第1表の初期
(未洗浄のもの。数平均分子量:550、軟化温度:62℃、
フリーフェノール含有量:3.2重量%)のものを用い、第
2表に示す配合割合の組成物を実施例2と同様に作成し
た。
Comparative Examples 1 to 3 Unpurified resol type phenol resin (initial (unwashed one in Table 1; number average molecular weight: 550, softening temperature: 62 ° C,
(Free phenol content: 3.2% by weight), and a composition having the compounding ratio shown in Table 2 was prepared in the same manner as in Example 2.

比較例4 樹脂としてo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
(軟化温度:75℃、エポキシ当量195)90重量部、臭素化
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(軟化温度:65℃、エ
ポキシ当量394)10重量部、硬化剤としてフェノールノ
ボラック樹脂(軟化温度:65℃、水酸基当量:106)55重
量部、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン1.0重
量部、充填剤として平均粒径15μmの球形の溶融シリカ
470重量部、難燃化助剤として三酸化アンチモン10重量
部、カップリング剤としてエポキシシラン3.0重量部、
離型剤としてモンタン酸エステルロウ1.0重量部、着色
剤としてカーボンブラック1.0重量部を配合した組成物
を、実施例2と同様に二軸ロールを用いて混練し、成形
用樹脂組成物を作成した。
Comparative Example 4 90 parts by weight of o-cresol novolak type epoxy resin (softening temperature: 75 ° C., epoxy equivalent: 195), 10 parts by weight of brominated bisphenol A type epoxy resin (softening temperature: 65 ° C., epoxy equivalent: 394), and cured 55 parts by weight of phenol novolak resin (softening temperature: 65 ° C, hydroxyl equivalent: 106) as an agent, 1.0 part by weight of triphenylphosphine as a curing accelerator, and spherical fused silica having an average particle size of 15 μm as a filler
470 parts by weight, antimony trioxide 10 parts by weight as a flame retardant aid, epoxy silane 3.0 parts by weight as a coupling agent,
A composition containing 1.0 part by weight of a montanic acid ester wax as a release agent and 1.0 part by weight of carbon black as a coloring agent was kneaded using a biaxial roll in the same manner as in Example 2 to prepare a molding resin composition. .

比較例5 樹脂としてo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
(軟化温度:75℃、エポキシ当量195)100重量部、硬化
剤としてフェノールノボラック樹脂(軟化温度:65℃、
水酸基当量:106)58重量部、硬化促進剤としてトリフェ
ニルホスフィン1.0重量部、充填剤として平均粒径15μ
mの球形の溶融シリカ480重量部、難燃化助剤として三
酸化アンチモン10重量部、カップリング剤としてエポキ
シシラン3.0重量部、離型剤としてモンタン酸エステル
ロウ1.0重量部、着色剤としてカーボンブラック1.0重量
部を配合した組成物を実施例1と同様に二軸ロールを用
いて混練し、成形用樹脂組成物を作成した。
Comparative Example 5 100 parts by weight of an o-cresol novolak type epoxy resin (softening temperature: 75 ° C., epoxy equivalent: 195) as a resin, and a phenol novolak resin (softening temperature: 65 ° C.,
Hydroxyl equivalent: 106) 58 parts by weight, triphenylphosphine 1.0 part by weight as a curing accelerator, average particle size 15 μ as a filler
m 480 parts by weight of fused silica, 10 parts by weight of antimony trioxide as a flame retardant aid, 3.0 parts by weight of epoxysilane as a coupling agent, 1.0 part by weight of montanic acid ester wax as a release agent, carbon black as a colorant The composition containing 1.0 part by weight was kneaded using a biaxial roll in the same manner as in Example 1 to prepare a molding resin composition.

前記の実施例2〜7および比較例1〜5の各樹脂組成
物の成形性、および金型温度180℃、圧力70kg/cm2、時
間90秒で成形したものを180℃,6時間の後硬化を行った
成形品の諸特性について比較を行った。
The moldability of each of the resin compositions of Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 5, and a mold temperature of 180 ° C., a pressure of 70 kg / cm 2 , and a time of 90 seconds molded at 180 ° C. for 6 hours The properties of the cured molded article were compared.

更にまた、該成形品を100メッシュ以下に粉砕した粉
末5gに50mlのイオン交換水を加えて、120℃で120時間加
熱後の水の諸特性を比較した。結果を第2表にまとめて
示す。
Furthermore, 50 ml of ion-exchanged water was added to 5 g of a powder obtained by pulverizing the molded product to 100 mesh or less, and various properties of water after heating at 120 ° C. for 120 hours were compared. The results are summarized in Table 2.

第2表より、本発明の高純度レゾール型フェノール樹
脂を用いた実施例2〜7のものは、未精製のレゾール型
フェノール樹脂を用いた比較例1〜3のものに比較し
て、硬化物の電気特性が優れており、イオン性不純物の
抽出量が極めて少ないことが分かる。
Table 2 shows that the cured products of Examples 2 to 7 using the high-purity resol-type phenol resin of the present invention were compared with those of Comparative Examples 1 to 3 using the unpurified resol-type phenol resin. It can be seen that the electrical characteristics of the sample were excellent, and the extraction amount of ionic impurities was extremely small.

また、比較例4、5に示した従来のエポキシ系樹脂の
ものと比較すると、成形性はほぼ同等であるが、硬化物
の耐熱性(ガラス転移温度、高温曲げ強度)が、極めて
優れていることが分かる。
Also, as compared with those of the conventional epoxy resins shown in Comparative Examples 4 and 5, the moldability is almost the same, but the heat resistance (glass transition temperature, high-temperature bending strength) of the cured product is extremely excellent. You can see that.

更に、実施例2〜7に示した成形用樹脂組成物は、比
較例4のエポキシ系樹脂組成物のように、難燃化助剤が
配合されていなくとも、UL規格の難燃グレード:V−0を
満足することができる。
Further, the molding resin compositions shown in Examples 2 to 7 were different from the epoxy resin composition of Comparative Example 4 in that even if a flame retardant aid was not blended, the flame retardant grade of UL standard: V −0 can be satisfied.

上記の各樹脂組成物で封止した半導体装置の信頼性試
験の結果を第3表に示す。
Table 3 shows the results of the reliability test of the semiconductor device sealed with each of the above resin compositions.

なお、前記試験用半導体装置は、表面にアルミニウム
配線をジクザグに形成したシリコンチップを、銅系のリ
ードフレームに搭載し、更にチップ表面のアルミニウム
電極とリードフレーム間を金線(直径30μm)で接続
し、前記樹脂組成物で封止したものである。
In the test semiconductor device, a silicon chip having zigzag aluminum wiring on the surface is mounted on a copper-based lead frame, and further, the aluminum electrode on the chip surface and the lead frame are connected by a gold wire (30 μm in diameter). And sealed with the resin composition.

第3表より、本発明の樹脂組成物を用いたものは、耐
湿信頼性、耐熱性、実装(リフロー)時のパッケージの
耐クラック性が、極めて優れていることが分かる。
From Table 3, it can be seen that those using the resin composition of the present invention have extremely excellent moisture resistance reliability, heat resistance, and crack resistance of the package during mounting (reflow).

次に、本発明の樹脂組成物を電子装置に用いた例につ
いて、図面を用いて具体的に説明する。
Next, an example in which the resin composition of the present invention is used for an electronic device will be specifically described with reference to the drawings.

第1図は、本発明のプレーナ型トランジスタの構造を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a planar transistor of the present invention.

シリコンの半導体基板1の表面層にpnp型のトランジ
スタが形成されている。該基板1の表面に形成したエミ
ッタ、ベース、コレクタ間の絶縁には二酸化珪素膜2が
形成され、さらにベース電極3、エミッタ電極4がアル
ミニウム蒸着膜により形成されている。該基板1をタブ
リード7の先端に固定し、金(またはアルミニウム)の
ワイヤ5によりボンディングし、アンダーコート6用樹
脂で被覆保護した素子を、ダブリード7の先端部も含め
て高純度フェノール樹脂組成物8によりトランスファモ
ールドした。
A pnp transistor is formed on a surface layer of a silicon semiconductor substrate 1. A silicon dioxide film 2 is formed for insulation between the emitter, base and collector formed on the surface of the substrate 1, and a base electrode 3 and an emitter electrode 4 are formed of an aluminum vapor-deposited film. The substrate 1 is fixed to the tip of a tab lead 7, bonded with a gold (or aluminum) wire 5, and covered and protected with a resin for an undercoat 6 to obtain a high-purity phenol resin composition including the tip of a double lead 7. 8 and transfer-molded.

第2図は、集積回路を有する半導体装置の構造を示す
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a structure of a semiconductor device having an integrated circuit.

半導体集積回路11はセラミックから成るパッケージ15
上に固定され、集積回路11の周囲に設けられたボンディ
ングパッド14とパッケージの外部接続リード端子12とは
ボンディングワイヤ13で接続されている。上記集積回路
11、ボンディングワイヤ13、外部接続リード端子12並び
にボンディングパッド14を耐湿性ポリイミドでアンダー
コト9して、更にその上を高純度フェノール樹脂組成物
8で封止した。
The semiconductor integrated circuit 11 is a package 15 made of ceramic.
A bonding pad 14 fixed above and provided around the integrated circuit 11 and an external connection lead terminal 12 of the package are connected by a bonding wire 13. The above integrated circuit
11, the bonding wire 13, the external connection lead terminal 12, and the bonding pad 14 were undercoated with moisture-resistant polyimide 9, and the upper portion was sealed with a high-purity phenol resin composition 8.

第3図は半導体メモリー素子の構造を示す断面斜視図
である。
FIG. 3 is a sectional perspective view showing the structure of the semiconductor memory device.

シリコンチップから成るメモリー素子71がチップ支持
体72に固着され、外部リード73とメモリー素子71の電極
パッド77とはボンディングワイヤ74で接続されている。
上記メモリー素子の表面はウラン、トリウムの含有量が
1ppb以下である樹脂組成物からなるα線遮蔽層76を設け
た。これを高純度フェノール樹脂組成物8でトランスフ
ァモールドした。
A memory element 71 made of a silicon chip is fixed to a chip support 72, and an external lead 73 and an electrode pad 77 of the memory element 71 are connected by a bonding wire 74.
The surface of the above memory element has a low content of uranium and thorium.
An α-ray shielding layer 76 made of a resin composition of 1 ppb or less was provided. This was transfer-molded with the high-purity phenol resin composition 8.

第4図は、半導体基板表面に2層の配線構造を有して
成る半導体装置の構造を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a semiconductor device having a two-layer wiring structure on the surface of a semiconductor substrate.

表面に、二酸化珪素膜42を有する半導体基板41に金属
被膜を形成し、これを公知のエッチング法で不要部分の
金属被膜を除去して、所望の配線パターンを有する第1
の導体層43を設ける。該導体層43は二酸化珪素膜42の所
定の個所に設けたスルホール48を介して半導体素子と電
気的に接続される。次に、二酸化珪素膜42を化学気相成
長法(または高周波スパッタリング法などの公知の方
法)によって、層43の上に被覆した後、導体接続部の二
酸化珪素膜にスルーホール49を形成した。
A metal film is formed on a semiconductor substrate 41 having a silicon dioxide film 42 on the surface, and an unnecessary portion of the metal film is removed by a known etching method to form a first film having a desired wiring pattern.
Is provided. The conductor layer 43 is electrically connected to the semiconductor element via a through hole 48 provided at a predetermined position of the silicon dioxide film 42. Next, after the silicon dioxide film 42 was coated on the layer 43 by a chemical vapor deposition method (or a known method such as a high frequency sputtering method), a through hole 49 was formed in the silicon dioxide film at the conductor connection portion.

次に、アミノシラン化合物の膜44を形成した。更に、
ポリイミド膜45を形成し、該ポリイミド膜の所定の部分
をエッチングして第1導体層43の一部を露出させた。こ
の上に第2導体層46を同様にして形成し、2層の配線構
造を有する半導体素子を作成した。更に該素子を高純度
フェノール樹脂組成物8でコートした。
Next, a film 44 of an aminosilane compound was formed. Furthermore,
A polyimide film 45 was formed, and a predetermined portion of the polyimide film was etched to expose a part of the first conductor layer 43. A second conductor layer 46 was similarly formed thereon to produce a semiconductor device having a two-layer wiring structure. Further, the device was coated with a high-purity phenol resin composition 8.

前記本発明の電子装置はいずれも優れた耐熱性、耐湿
性および難燃性を示した。
All of the electronic devices of the present invention exhibited excellent heat resistance, moisture resistance and flame retardancy.

〔発明の効果〕 本発明は、高純度フェノール樹脂の精製に有機溶剤と
水を用いることによって、洗浄処理回数を約半減できる
ので、工業的に極めて優れた方法である。
[Effects of the Invention] The present invention is an industrially excellent method since the number of washing treatments can be reduced to about half by using an organic solvent and water for purification of a high-purity phenol resin.

また、該方法により得られた高純度フェノール樹脂ま
たは該樹脂組成物は、成形性、耐熱性、難燃性等に優れ
ており、電子部品を封止樹脂として有効である。
Further, the high-purity phenol resin or the resin composition obtained by the method has excellent moldability, heat resistance, flame retardancy, and the like, and is effective as an electronic component as a sealing resin.

特に、該樹脂組成物によって封止された半導体装置は
電気特性、耐熱性、耐湿性、難燃性等に優れている。
In particular, a semiconductor device sealed with the resin composition has excellent electrical characteristics, heat resistance, moisture resistance, flame retardancy, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明のプレーナ型トランジスタの構造を示す
断面図、第2図は集積回路を有する半導体装置の構造を
示す断面図、第3図は半導体基板表面に2層の配線構造
を有する半導体装置の構造を示す断面図、第4図は半導
体メモリー素子の構造を示す断面斜視図である。 1,11,41,71……シリコンの半導体素子基板、2,42,47…
…二酸化珪素膜、3……ベース電極、4……エミッタ電
極、5,13,74……ワイヤ、6,9……アンダーコート、7…
…タブリード、8……高純度フェノール樹脂組成物、12
……外部接続リード端子、14,77……ボンディングパッ
ド、15……セラミックパッケージ、43,46……導体層、4
4……アミノシラン化合物膜、48,49……スルホール、45
……ポリイミド膜、76……α線遮蔽層。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a planar transistor of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a semiconductor device having an integrated circuit, and FIG. 3 is a semiconductor having a two-layer wiring structure on the surface of a semiconductor substrate. FIG. 4 is a sectional view showing the structure of the device, and FIG. 4 is a sectional perspective view showing the structure of the semiconductor memory element. 1,11,41,71 …… Silicon semiconductor element substrate, 2,42,47…
... Silicon dioxide film, 3 ... Base electrode, 4 ... Emitter electrode, 5,13,74 ... Wire, 6,9 ... Undercoat, 7 ...
… Tab lead, 8… high-purity phenolic resin composition, 12
…… External connection lead terminal, 14,77 …… Bonding pad, 15… Ceramic package, 43,46 …… Conductor layer, 4
4 ... amino silane compound film, 48,49 ... throughhole, 45
... Polyimide film, 76 .alpha.-ray shielding layer.

フロントページの続き (72)発明者 江口 州志 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 菅原 泰英 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 堀江 修 茨城県結城市大字鹿窪1772番1号 日立 化成工業株式会社南結城工場内 (56)参考文献 特開 昭60−53516(JP,A) 特開 昭62−227914(JP,A) 特開 昭61−152725(JP,A) 特開 昭59−227146(JP,A) 特開 昭59−200444(JP,A) 垣内弘編「新エポキシ樹脂」(昭60− 5−10)(株)昭晃堂 P.416〜417Continuing on the front page (72) Inventor Shuji Eguchi 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd.Hitachi Research Laboratory, Ltd. 72) Inventor Osamu Horie 1772-1 Shikabo, Yuki-shi, Ibaraki Pref. Inside the Minami-Yuki Plant of Hitachi Chemical Co., Ltd. (56) References JP-A-60-53516 (JP, A) A) JP-A-61-152725 (JP, A) JP-A-59-227146 (JP, A) JP-A-59-200444 (JP, A) Edited by Hiroshi Kakiuchi “New epoxy resin” (Showa 60-5-10) Shokodo Co., Ltd. 416-417

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】フェノール化合物とホルムアルデヒドを縮
合して得られる式〔I〕 〔式中、R1はH,−CH2OHまたは を(RはHまたは−CH2OH)、R2は−CH2−または−CH2
−O−CH2−を示す。但し、−CH2−O−CH2−は全R2
2割以上含み、nは3〜10の数を示す。〕で表わされる
レゾール型フエノール樹脂を、有機溶剤と純水で洗浄処
理し、 処理後の該樹脂を10倍量の120℃の熱水で100時間以上加
熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以下、pHが
3〜7、ハロゲンイオン、アンモニウムイオンまたは金
属イオン量がそれぞれ10ppm以下となるまで前記洗浄処
理を繰返し行うことを特徴とする高純度フエノール樹脂
の製法。
1. A compound of the formula [I] obtained by condensing a phenol compound with formaldehyde Wherein R 1 is H, -CH 2 OH or (R is H or —CH 2 OH), and R 2 is —CH 2 — or —CH 2
-O-CH 2 - shows a. However, -CH 2 -O-CH 2 -includes at least 20% of all R 2 , and n represents a number of 3 to 10. The resole-type phenol resin represented by the above is washed with an organic solvent and pure water, and the resin after the treatment is heated and extracted with a 10-fold amount of hot water at 120 ° C. for 100 hours or more to have an electric conductivity of 100 μS. A method for producing a high-purity phenol resin, wherein the washing treatment is repeated until the pH is 3 to 7 or less, and the amount of halogen ions, ammonium ions or metal ions is 10 ppm or less.
【請求項2】前記レゾール型フエノール樹脂の数平均分
子量が400以上、該樹脂中の未反応フェノールが1重量
%以下である請求項1に記載の高純度フェノール樹脂の
製法。
2. The method for producing a high-purity phenol resin according to claim 1, wherein the resol-type phenol resin has a number average molecular weight of 400 or more and unreacted phenol in the resin is 1% by weight or less.
【請求項3】フェノール化合物とホルムアルデヒドを縮
合して得られる式〔I〕 〔式中、R1はH,−CH2OHまたは を(RはHまたは−CH2OH)、R2は−CH2−または−CH2
−O−CH2−を示す。但し、−CH2−O−CH2−は全R2
2割以上含み、nは3〜10の数を示す。〕で表されるレ
ゾール型フエノール樹脂と、該樹脂に25〜5重量%のエ
ポキシ樹脂を配合して成る樹脂組成物を、有機溶剤と純
水で洗浄処理し、 処理後の該樹脂を10倍量の120℃の熱水で100時間以上加
熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以下、pHが
3〜7、ハロゲンイオン、アンモニウムイオンまたは金
属イオン量がそれぞれ10ppm以下となるまで前記洗浄処
理を繰返し行い、前記有機溶剤と水を除去することを特
徴とする高純度フエノール樹脂組成物の製法。
3. A compound of the formula [I] obtained by condensing a phenol compound with formaldehyde. Wherein R 1 is H, -CH 2 OH or (R is H or —CH 2 OH), and R 2 is —CH 2 — or —CH 2
-O-CH 2 - shows a. However, -CH 2 -O-CH 2 -includes at least 20% of all R 2 , and n represents a number of 3 to 10. And a resin composition obtained by mixing 25 to 5% by weight of an epoxy resin with an organic solvent and pure water. The extract was heated and extracted with hot water at 120 ° C. for at least 100 hours. The extract was washed until the electric conductivity was 100 μS / cm or less, the pH was 3 to 7, and the amount of halogen ions, ammonium ions or metal ions was 10 ppm or less. A method for producing a high-purity phenol resin composition, comprising repeating the treatment to remove the organic solvent and water.
【請求項4】半導体素子が無機質充填剤を含む樹脂組成
物で封止されて成る半導体装置の製法において、前記樹
脂組成物の樹脂成分が、フェノール化合物とホルムアル
デヒドを縮合して得られる式〔I〕 〔式中、R1はH,−CH2OHまたは を(RはHまたは−CH2OH)、R2は−CH2−または−CH2
−O−CH2−を示す。但し、−CH2−O−CH2−は全R2
2割以上含み、nは3〜10の数を示す。〕で表されるレ
ゾール型フエノール樹脂と、該樹脂に25〜5重量%のエ
ポキシ樹脂を配合して成る樹脂組成物を、有機溶剤と純
水で洗浄処理し、 処理後の該樹脂組成物を10倍量の120℃の熱水で100時間
以上加熱抽出した抽出液の電気伝導度が100μS/cm以
下、pHが3〜7、ハロゲンイオン、アンモニウムイオン
または金属イオン量がそれぞれ10ppm以下となるまで前
記洗浄処理を繰返し行い、前記有機溶剤と水を除去した
樹脂を用いることを特徴とする半導体装置の製法。
4. A method for producing a semiconductor device in which a semiconductor element is sealed with a resin composition containing an inorganic filler, wherein a resin component of the resin composition is obtained by condensing a phenol compound and formaldehyde with a compound represented by the formula [I] ] Wherein R 1 is H, -CH 2 OH or (R is H or —CH 2 OH), and R 2 is —CH 2 — or —CH 2
-O-CH 2 - shows a. However, -CH 2 -O-CH 2 -includes at least 20% of all R 2 , and n represents a number of 3 to 10. And a resin composition obtained by blending the resin composition with 25 to 5% by weight of an epoxy resin, with an organic solvent and pure water, and subjecting the resin composition after the treatment to a washing treatment. Until the electric conductivity of the extract extracted by heating with 10 times the amount of hot water at 120 ° C for 100 hours or more is 100 μS / cm or less, the pH is 3 to 7, and the amount of halogen ions, ammonium ions or metal ions is 10 ppm or less, respectively. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: using a resin from which the organic solvent and water have been removed by repeatedly performing the cleaning process.
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