JP2701695B2 - Epoxy resin composition and semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin composition and semiconductor device

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JP2701695B2
JP2701695B2 JP16311593A JP16311593A JP2701695B2 JP 2701695 B2 JP2701695 B2 JP 2701695B2 JP 16311593 A JP16311593 A JP 16311593A JP 16311593 A JP16311593 A JP 16311593A JP 2701695 B2 JP2701695 B2 JP 2701695B2
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epoxy resin
resin composition
semiconductor device
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coupling agent
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聡 奥瀬
貴之 青木
幸 若尾
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、低吸湿性を有し、フレ
ームに対する接着性及び耐半田クラック性に優れた硬化
物を与えるエポキシ樹脂組成物、及び該組成物で封止し
た半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epoxy resin composition having a low hygroscopic property and providing a cured product having excellent adhesion to a frame and excellent solder crack resistance, and a semiconductor device sealed with the composition. .

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
半導体産業の中で樹脂封止型のダイオード、トランジス
タ、IC、LSI、超LSIが主流となっており、この
封止樹脂としてエポキシ樹脂は一般に他の熱硬化性樹脂
に比べて成形性、接着性、電気特性、機械特性、耐湿性
等に優れているため、エポキシ樹脂組成物で半導体装置
を封止することが多く行われている。
2. Description of the Related Art
In the semiconductor industry, resin-sealed type diodes, transistors, ICs, LSIs, and ultra-LSIs are the mainstream, and epoxy resin is generally more moldable and adhesive than other thermosetting resins. Because of their excellent electrical properties, mechanical properties, moisture resistance, etc., semiconductor devices are often sealed with epoxy resin compositions.

【0003】最近においては、これらの半導体装置は集
積度が益々大きくなり、それに応じてチップ寸法も大き
くなりつつある。一方、これに対してパッケージ外形寸
法は電子機器の小型化、軽量化の要求にともない、小型
化、薄型化が進んでいる。更に、半導体部品を回路基板
へ取り付ける方法も、基板上の部品の高密度化や基板の
薄型化のため、半導体部品の表面実装化が幅広く行われ
るようになってきた。
In recent years, the degree of integration of these semiconductor devices has been increasing, and the chip size has been increasing accordingly. On the other hand, package external dimensions have been reduced in size and thickness in accordance with demands for smaller and lighter electronic devices. Further, in the method of attaching a semiconductor component to a circuit board, the surface mounting of the semiconductor component has been widely performed due to the high density of components on the substrate and the thinning of the substrate.

【0004】しかしながら、半導体装置を表面実装する
場合、半導体装置全体を半田槽に浸漬するか又は半田が
溶融する高温ゾーンを通過させる方法が一般的である
が、その際の熱衝撃により封止樹脂層にクラックが発生
したり、リードフレームやチップと封止樹脂との界面に
剥離が生じたりする。このようなクラックや剥離は、表
面実装時の熱衝撃以前に半導体装置の封止樹脂層が吸湿
していると更に顕著なものとなるが、実際の作業工程に
おいては、封止樹脂層の吸湿は避けられず、このため実
装後のエポキシ樹脂で封止した半導体装置の信頼性が大
きく損なわれる場合がある。
However, when a semiconductor device is surface-mounted, it is common to immerse the entire semiconductor device in a solder bath or to pass the semiconductor device through a high-temperature zone in which the solder melts. Cracks occur in the layer, and peeling occurs at the interface between the lead frame or chip and the sealing resin. Such cracks and peeling become more remarkable when the sealing resin layer of the semiconductor device absorbs moisture before the thermal shock at the time of surface mounting. Therefore, the reliability of the semiconductor device sealed with the epoxy resin after mounting may be greatly impaired.

【0005】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
低吸湿性に優れ、かつフレームやチップと封止樹脂との
界面の剥離を防止することができ、しかも耐クラック性
の良好な硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物、及び該組
成物の硬化物で封止した半導体装置を提供することを目
的とする。
[0005] The present invention has been made in view of the above circumstances,
An epoxy resin composition which is excellent in low moisture absorption, can prevent peeling of an interface between a frame or a chip and a sealing resin, and gives a cured product having good crack resistance, and a cured product of the composition. It is an object to provide a sealed semiconductor device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、エポキシ
樹脂、硬化剤及び無機質充填剤を必須成分とするエポキ
シ樹脂組成物に、下記一般式(1)で示されるシランカ
ップリング剤を配合することにより、フレームやチップ
と樹脂との接着性、フィラーと樹脂との界面の補強を大
幅に向上させることができ、しかもこのエポキシ樹脂組
成物の硬化物の吸水率を従来のものより低くできること
を知見し、本発明をなすに至ったものである。
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, have found that an epoxy resin composition containing an epoxy resin, a curing agent and an inorganic filler as essential components has the following features. By adding the silane coupling agent represented by the general formula (1), the adhesion between the frame or chip and the resin and the reinforcement of the interface between the filler and the resin can be greatly improved. The inventors have found that the water absorption of a cured product can be made lower than that of a conventional product, and have accomplished the present invention.

【0007】[0007]

【化2】 Embedded image

【0008】従って、本発明は、エポキシ樹脂組成物、
硬化剤及び無機質充填剤を必須成分とするエポキシ樹脂
組成物に、上記一般式(1)で示されるシランカップリ
ング剤を配合してなることを特徴とするエポキシ樹脂組
成物、及び該組成物の硬化物で封止された半導体装置を
提供する。
Accordingly, the present invention provides an epoxy resin composition,
An epoxy resin composition comprising an epoxy resin composition containing a curing agent and an inorganic filler as essential components, and a silane coupling agent represented by the above general formula (1), and an epoxy resin composition comprising: Provided is a semiconductor device sealed with a cured product.

【0009】以下、本発明を更に詳述すると、本発明の
エポキシ樹脂組成物を構成するエポキシ樹脂としては、
1分子中にエポキシ基を少なくとも2個以上有するエポ
キシ樹脂であればいずれのものでもよく、具体的にはビ
スフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック
型エポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポキシ樹
脂及びその重合物、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシク
ロペンタジエン−フェノールノボラック樹脂、フェノー
ルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキ
シ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環式エ
ポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹
脂などを用いることができる。これらのエポキシ樹脂の
なかでは、下記式で示されるナフタレン環含有エポキシ
樹脂やビフェニル型エポキシ樹脂が低吸湿、高接着性を
得る点で望ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. As the epoxy resin constituting the epoxy resin composition of the present invention,
Any epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule may be used. Specifically, bisphenol A type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, triphenol alkane type epoxy resin and a polymer thereof, Use biphenyl type epoxy resin, dicyclopentadiene-phenol novolak resin, phenol aralkyl type epoxy resin, naphthalene ring-containing epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, heterocyclic type epoxy resin, brominated epoxy resin, etc. be able to. Among these epoxy resins, a naphthalene ring-containing epoxy resin or a biphenyl type epoxy resin represented by the following formula is preferable in terms of obtaining low moisture absorption and high adhesiveness.

【0010】[0010]

【化3】 Embedded image

【0011】かかるナフタレン環含有エポキシ樹脂やビ
フェニル型エポキシ樹脂の具体例としては下記に示す化
合物を挙げることができる。
Specific examples of the naphthalene ring-containing epoxy resin and biphenyl type epoxy resin include the following compounds.

【0012】[0012]

【化4】 Embedded image

【0013】ここで、上記ナフタレン環含有エポキシ樹
脂中のα−ナフトールやα,β−ナフトールのエポキシ
化物は10%(重量%、以下同様)以下であることが望
ましく、特に耐熱性や耐湿性の面から7%以下であるこ
とがより望ましい。この他にフェノールのみからなる二
核体やフェニルグリシジルエーテルは0.5%以下、特
に0.2%以下であることが望ましい。
Here, the epoxidized α-naphthol or α, β-naphthol in the above naphthalene ring-containing epoxy resin is desirably not more than 10% (% by weight, the same applies hereinafter), and particularly, heat resistance and moisture resistance. More preferably, it is 7% or less from the surface. In addition, the content of a binuclear substance or phenylglycidyl ether consisting of only phenol is preferably 0.5% or less, particularly preferably 0.2% or less.

【0014】なお、上記エポキシ樹脂は軟化点が50〜
120℃でエポキシ当量が100〜400を有するもの
が好ましい。軟化点が50℃より低いエポキシ樹脂を用
いた場合、硬化物のガラス転移温度が低下するばかり
か、成形時にバリやボイドが発生し易くなり、軟化点が
120℃より高い場合には、粘度が高くなりすぎて成形
できなくなることがある。この場合、ナフタレン環含有
エポキシ樹脂の軟化点はナフタレン環含有エポキシ樹脂
中のα−ナフトールやα,β−ナフトールのエポキシ化
物含有量に影響されるため、α−ナフトールやα,β−
ナフトールのエポキシ化物の含有量が10%以下で、軟
化点が50〜120℃、特に70〜110℃ものが好ま
しい。
The above epoxy resin has a softening point of 50 to 50.
Those having an epoxy equivalent of 100 to 400 at 120C are preferred. When an epoxy resin having a softening point lower than 50 ° C. is used, not only does the glass transition temperature of the cured product decrease, but burrs and voids are easily generated at the time of molding, and when the softening point is higher than 120 ° C., the viscosity is low. It may be too high to be molded. In this case, the softening point of the naphthalene ring-containing epoxy resin is affected by the epoxidized content of α-naphthol and α, β-naphthol in the naphthalene ring-containing epoxy resin.
It is preferable that the content of the epoxide of naphthol be 10% or less and the softening point be 50 to 120 ° C, particularly 70 to 110 ° C.

【0015】また、上記エポキシ樹脂を半導体封止用に
用いる場合、加水分解性塩素が1000ppm以下、特
に500ppm以下、ナトリウム及びカリウムはそれぞ
れ10ppm以下とすることが好適である。加水分解性
塩素が1000ppmを超え、ナトリウム及びカリウム
が10ppmを超える樹脂で半導体装置を封止し、長時
間高温高湿下に該半導体装置を放置すると、耐湿性が劣
化する場合がある。
When the epoxy resin is used for encapsulating a semiconductor, the content of hydrolyzable chlorine is preferably 1000 ppm or less, particularly 500 ppm or less, and sodium and potassium are each preferably 10 ppm or less. If a semiconductor device is sealed with a resin in which hydrolyzable chlorine exceeds 1000 ppm and sodium and potassium exceed 10 ppm, and the semiconductor device is left under high temperature and high humidity for a long time, moisture resistance may be deteriorated.

【0016】次に、エポキシ樹脂の硬化剤としては、1
分子中にフェノール性水酸基を少なくとも2個以上有す
るフェノール樹脂が好ましい。このような硬化剤として
具体的には、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型
フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、トリフェ
ノールアルカン型樹脂及びその重合体等のフェノール樹
脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、ジシクロペンタ
ジエン変性フェノール樹脂、さらに下記式で示されるフ
ェノール樹脂などが例示される。
Next, as a curing agent for the epoxy resin, 1
Phenolic resins having at least two phenolic hydroxyl groups in the molecule are preferred. Specific examples of such a curing agent include a novolak type phenol resin, a resol type phenol resin, a phenol aralkyl resin, a phenol resin such as a triphenol alkane type resin and a polymer thereof, a naphthalene ring-containing phenol resin, and a dicyclopentadiene-modified phenol. Examples of the resin include a phenol resin represented by the following formula.

【0017】[0017]

【化5】 Embedded image

【0018】この場合、特に上記ナフタレン環含有フェ
ノール樹脂を使用することで、低吸湿でかつより接着性
に優れたエポキシ樹脂組成物を得ることができる。ま
た、アミン系硬化剤や酸無水物系硬化剤を上記フェノー
ル樹脂と併用してもよい。
In this case, the use of the above naphthalene ring-containing phenol resin makes it possible to obtain an epoxy resin composition having low moisture absorption and excellent adhesion. Further, an amine-based curing agent or an acid anhydride-based curing agent may be used in combination with the phenol resin.

【0019】なお、これらの硬化剤は、軟化点が60〜
150℃、特に70〜130℃であるものが好ましい。
また、水酸基当量としては90〜250のものが好まし
い。更に、このようなフェノール樹脂を半導体封止用に
用いる場合、ナトリウム、カリウムは10ppm以下と
することが好ましく、10ppmを超えて半導体装置を
封止し、長時間高温高湿下で半導体装置を放置した場
合、耐湿性の劣化が促進される場合がある。
These curing agents have a softening point of 60 to 60.
Those having a temperature of 150 ° C, particularly 70 to 130 ° C, are preferred.
Moreover, the thing of 90-250 is preferable as a hydroxyl equivalent. Further, when such a phenolic resin is used for semiconductor encapsulation, sodium and potassium are preferably set to 10 ppm or less, and the semiconductor device is sealed at more than 10 ppm, and the semiconductor device is left under high temperature and high humidity for a long time. In this case, the deterioration of the moisture resistance may be promoted.

【0020】上記硬化剤の配合量は別に制限されない
が、上述したフェノール樹脂を用いる場合は、エポキシ
樹脂中のエポキシ基と硬化剤中のフェノール性水酸基と
のモル比を0.5〜1.5の範囲、特に0.8〜1.2
の範囲にすることが好適である。
Although the amount of the curing agent is not particularly limited, when the above-mentioned phenol resin is used, the molar ratio of the epoxy group in the epoxy resin to the phenolic hydroxyl group in the curing agent is 0.5 to 1.5. Range, especially 0.8 to 1.2
It is preferable to set it in the range.

【0021】無機質充填剤としては、通常エポキシ樹脂
組成物に配合されるものを使用することができる。この
無機質充填剤は、封止材の膨張係数を小さくし、半導体
素子に加わる応力を低下させるために配合され、具体的
には、破砕状や球状の形状を有する溶融シリカ、結晶性
シリカが主に用いられ、この他にはアルミナ、チッ化ケ
イ素、チッ化アルミなども使用可能である。
As the inorganic filler, those usually blended in an epoxy resin composition can be used. This inorganic filler is compounded to reduce the expansion coefficient of the sealing material and reduce the stress applied to the semiconductor element. Specifically, fused silica and crystalline silica having a crushed or spherical shape are mainly used. In addition, alumina, silicon nitride, aluminum nitride and the like can be used.

【0022】これら無機質充填剤の平均粒径としては、
5〜20ミクロンのものが好ましく、その充填量はエポ
キシ樹脂と硬化剤との合計量100部に対して100〜
1800部、特に500〜900部とすることが好まし
い。充填量が100部未満では膨張係数が大きくなって
半導体素子に加わる応力が増大し、素子特性の劣化をま
ねく場合があり、1800部を超えると成形時の粘度が
高くなり、成形性が悪くなる場合がある。
The average particle size of these inorganic fillers is as follows:
It is preferably 5 to 20 microns, and the filling amount is 100 to 100 parts based on the total amount of the epoxy resin and the curing agent of 100 parts.
It is preferably 1800 parts, particularly preferably 500 to 900 parts. If the filling amount is less than 100 parts, the expansion coefficient increases and the stress applied to the semiconductor element increases, which may lead to deterioration of the element characteristics. If the filling amount exceeds 1800 parts, the viscosity at the time of molding increases and the moldability deteriorates. There are cases.

【0023】なお、硬化物の低膨張化と成形性とを両立
させるために、球状と破砕品のブレンド、或いは球状品
のみを用いることが推奨される。また、上記無機質充填
剤は予めシランカップリング剤で表面処理して使用する
ことが好ましい。
It is recommended to use a blend of a sphere and a crushed product, or to use only a sphere in order to achieve both a low expansion of the cured product and moldability. In addition, it is preferable that the above-mentioned inorganic filler is surface-treated with a silane coupling agent before use.

【0024】本発明のエポキシ樹脂組成物は、上述した
エポキシ樹脂、硬化剤及び無機質充填剤を含有する組成
物に下記一般式(1)で表されるシランカップリング剤
を配合するものである。
The epoxy resin composition of the present invention is obtained by mixing a silane coupling agent represented by the following general formula (1) with a composition containing the above-described epoxy resin, a curing agent and an inorganic filler.

【0025】[0025]

【化6】 Embedded image

【0026】このシランカップリング剤として具体的に
は、下記構造式で表される化合物を挙げることができ
る。
Specific examples of the silane coupling agent include compounds represented by the following structural formula.

【0027】[0027]

【化7】 Embedded image

【0028】本発明で使用されるシランカップリング剤
は、分子中にフェニル基と2個の官能基を有することか
ら、エポキシ樹脂やフェノール樹脂と良好な相溶性を示
し、マトリックス内での分散性を良好にすることができ
る。また一方では、フィラーと樹脂との界面、フレーム
やチップ表面においてもこの良好な相溶性によりエポキ
シ樹脂と強固な結合を形成することができる。更に、よ
りこの効果を発揮させるためには、予めこれらのシラン
カップリング剤で上述した無機質充填剤表面を処理して
おくことが望ましい。この場合、このシランカップリン
グ剤は、単独で或いは他のカップリング剤と併用して無
機質充填剤表面を処理してもよい。なお、表面処理時に
は、上記カップリング剤は水に溶解しずらく、アルコキ
シ基のような加水分解基の反応性が非常に乏しいため、
アルコールと水の混合物に溶解したり、予め一部を加水
分解したものを使用したり、加水分解を促進させるよう
な触媒を添加してもよい。そのような触媒としては、例
えば窒素含有化合物、錫含有化合物、チタン含有化合物
などのシリコーンの縮合触媒として使用されているもの
を用いることができる。
Since the silane coupling agent used in the present invention has a phenyl group and two functional groups in the molecule, it has good compatibility with epoxy resins and phenol resins, and has good dispersibility in a matrix. Can be improved. On the other hand, a strong bond with the epoxy resin can be formed at the interface between the filler and the resin, and also on the surface of the frame or chip due to the good compatibility. Further, in order to further exert this effect, it is desirable to previously treat the surface of the above-mentioned inorganic filler with these silane coupling agents. In this case, the silane coupling agent may treat the surface of the inorganic filler alone or in combination with another coupling agent. During the surface treatment, the coupling agent is hardly dissolved in water, and the reactivity of a hydrolyzing group such as an alkoxy group is very poor.
It may be dissolved in a mixture of alcohol and water, a partially hydrolyzed solution may be used in advance, or a catalyst that promotes hydrolysis may be added. As such a catalyst, for example, those used as condensation catalysts for silicone such as nitrogen-containing compounds, tin-containing compounds, and titanium-containing compounds can be used.

【0029】上記シランカップリング剤の使用量は、エ
ポキシ樹脂とフェノール樹脂との合計量100部あたり
0.1〜10部、特に0.5〜5部であることが好まし
い。使用量が0.1部より少ないとその効果が十分発揮
されず、10部より多いと硬化物のガラス転移温度が低
くなり、機械的強度が低下する場合がある。
The amount of the silane coupling agent used is preferably 0.1 to 10 parts, more preferably 0.5 to 5 parts, per 100 parts of the total amount of the epoxy resin and the phenol resin. If the amount is less than 0.1 part, the effect is not sufficiently exhibited. If the amount is more than 10 parts, the glass transition temperature of the cured product is lowered, and the mechanical strength may be reduced.

【0030】なお、このようなカップリング剤の他に従
来より公知のシランカップリング剤やチタン系カップリ
ング剤を併用してもよい。
Incidentally, in addition to such a coupling agent, a conventionally known silane coupling agent or titanium-based coupling agent may be used in combination.

【0031】本発明の組成物には、上記成分以外に硬化
促進剤を添加することができる。この硬化促進剤として
は、イミダゾール若しくはその誘導体、ホスフィン誘導
体、シクロアミジン誘導体などが挙げられる。その配合
量としては、エポキシ樹脂100部に対して0.001
〜5部、特に0.1〜2部とすることが好ましい。0.
001部未満では短時間で硬化させることができず、5
部を超えると硬化速度が速すぎて良好な成形品が得られ
ないことがある。
[0031] In addition to the above components, a curing accelerator can be added to the composition of the present invention. Examples of the curing accelerator include imidazole or a derivative thereof, a phosphine derivative, a cycloamidine derivative, and the like. The compounding amount was 0.001 to 100 parts of the epoxy resin.
To 5 parts, particularly preferably 0.1 to 2 parts. 0.
If it is less than 001 parts, it cannot be cured in a short time, and
If the amount exceeds the above range, the curing rate may be too high to obtain a good molded product.

【0032】更に、本発明の組成物には、該組成物の硬
化物に可撓性や強靭性を付与するため、各種有機合成ゴ
ム、メタクリル酸メチル−スチレン−ブタジエン共重合
体、スチレン−エチレン−ブテン−スチレン共重合体な
どの熱可塑性樹脂、シリコーンゲルやシリコーンゴムな
どの微粉末を添加することができる。また、二液タイプ
のシリコーンゴムやシリコーンゲルで無機質充填剤の表
面を処理してもよい。なお、上述したシリコーン変性共
重合体やスチレン−ブタジエン−メタクリル酸メチル共
重合体はエポキシ樹脂の低応力化に効果を発揮する。
The composition of the present invention further comprises various organic synthetic rubbers, methyl methacrylate-styrene-butadiene copolymer, styrene-ethylene, in order to impart flexibility and toughness to the cured product of the composition. Thermoplastic resins such as butene-styrene copolymers and fine powders such as silicone gels and silicone rubbers can be added. Further, the surface of the inorganic filler may be treated with a two-pack type silicone rubber or silicone gel. The above-mentioned silicone-modified copolymer and styrene-butadiene-methyl methacrylate copolymer are effective in reducing the stress of the epoxy resin.

【0033】上述した低応力化剤としての熱可塑性樹脂
の使用量は、通常エポキシ樹脂組成物全体の0.5〜1
0%、特に1〜5%とすることが好ましい。0.5%よ
り低い配合量では、十分な耐熱衝撃性を付与することが
できない場合があり、一方10%を超える配合量では、
機械的強度が低下する場合がある。
The amount of the thermoplastic resin used as the above-mentioned low-stress agent is usually 0.5 to 1% of the entire epoxy resin composition.
It is preferably 0%, particularly preferably 1 to 5%. If the amount is less than 0.5%, sufficient thermal shock resistance may not be imparted. On the other hand, if the amount exceeds 10%,
Mechanical strength may decrease.

【0034】更に、本発明の組成物には、必要に応じて
カルナバワックス、高級脂肪酸、合成ワックス類などの
離型剤、更に酸化アンチモン、リン化合物などを配合し
てもよい。
The composition of the present invention may further contain, if necessary, a release agent such as carnauba wax, higher fatty acid, or synthetic wax, as well as antimony oxide and a phosphorus compound.

【0035】本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記した
各成分を加熱ロール、ニーダー、連続押出し機による溶
融混練などにより製造することができる。なお、各成分
の配合順序に特に制限はない。
The epoxy resin composition of the present invention can be produced by melting and kneading the above-mentioned components with a heating roll, a kneader, a continuous extruder or the like. There is no particular limitation on the order of mixing the components.

【0036】かくして得られる本発明のエポキシ樹脂組
成物は、DIP型、フラットパック型、PLCC型、S
O型等の半導体パッケージに有効であり、この場合、従
来より採用されている成形法、例えばトランスファー成
形、インジェクション成形、注型法等により行うことが
できる。なお、本発明のエポキシ樹脂組成物の成形温度
は150〜180℃、ポストキュアーは150〜185
℃で2〜16時間行うことが好ましい。
The epoxy resin composition of the present invention thus obtained is a DIP type, flat pack type, PLCC type,
It is effective for a semiconductor package such as an O-type package, and in this case, it can be performed by a conventionally employed molding method, for example, transfer molding, injection molding, casting method and the like. The molding temperature of the epoxy resin composition of the present invention is 150 to 180 ° C, and the post cure is 150 to 185.
C. for 2 to 16 hours.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、低吸湿
性、フレームやチップに対する接着性に優れ、しかも耐
半田クラック性の良好な硬化物を与えることができ、従
ってこの硬化物で封止された半導体装置は信頼性の高い
ものである。
The epoxy resin composition of the present invention can provide a cured product having low moisture absorption, excellent adhesion to a frame or a chip, and good solder cracking resistance. The manufactured semiconductor device has high reliability.

【0038】[0038]

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、以下の例において部はいずれも重量
部を示す。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. In the following examples, all parts are parts by weight.

【0039】[実施例1〜5、比較例1,2]表1に示
す成分に球状シリカ550部、三酸化アンチモン10
部、ワックスE1.5部、カーボンブラック1.0部、
トリフェニルホスフィン0.8部を加え、得られた配合
物を熱二本ロールで均一に溶融混練して、7種の熱硬化
性樹脂組成物を製造した。得られたエポキシ樹脂組成物
について、以下の(イ)〜(ホ)の諸特性を評価した。
結果を表1に併記する。 (イ)スパイラルフロー EMMI規格に準じた金型を使用して、175℃、70
kg/cm2の条件で測定した。 (ロ)熱時破壊強度(全吸収エネルギー) 175℃、70kg/cm2、成形時間2分の条件で7
0φ×2mmの円盤を成形し、180℃で4時間ポスト
キュアーし、120℃プレッシャークッカー内に120
時間放置した後、インパクトテスター(東洋精機(株)
製)を用いて170℃で全吸収エネルギーを測定した。 (ハ)ガラス転移温度、膨張係数 175℃、70kg/cm2、成形時間2分の条件で4
×4×15mmの試験片を成形し、180℃で4時間ポ
ストキュアーしたものを用い、ディラトメーターにより
毎分5℃で昇温させることにより測定した。 (ニ)吸湿後の吸湿量と半田クラック性及び耐湿性 175℃、70kg/cm2、成形時間2分の条件でア
ルミニウム配線腐食測定用の耐湿性試験用半導体装置を
厚さ2mmのフラットパッケージに封止し、180℃で
4時間ポストキュアーした。このパッケージを85℃/
85%RHの雰囲気中72時間放置して吸湿処理を行っ
た後、吸湿量を測定し、これを赤外線リフロー炉を通過
させた。この時に発生するパッケージのクラック発生数
を確認した後、良品のみを120℃の飽和水蒸気雰囲気
中に所定時間放置し、不良発生率を調べた。 (ホ)接着性 42アロイ板に直径15mm/高さ5mmの円筒成形品
を175℃、70kg/cm2、成形時間2分の条件で
成形し、180℃で4時間ポストキュアーした後、12
1℃、2.1気圧の条件で16時間放置した後、215
℃のベーパーフェーズリフロー中に1分間浸漬した。そ
の後、42アロイとの接着力を引っ張り強度で調べた。
Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 and 2 550 parts of spherical silica and antimony trioxide 10 were added to the components shown in Table 1.
Parts, 1.5 parts of wax E, 1.0 part of carbon black,
0.8 parts of triphenylphosphine was added, and the resulting mixture was uniformly melt-kneaded with a hot two-roll mill to produce seven types of thermosetting resin compositions. The following various properties (a) to (e) were evaluated for the obtained epoxy resin composition.
The results are also shown in Table 1. (A) Spiral flow Using a mold conforming to the EMMI standard, 175 ° C, 70
It was measured under the condition of kg / cm 2 . (B) Thermal breaking strength (total absorbed energy) 7 at 175 ° C., 70 kg / cm 2 , and 2 minutes molding time
A disk of 0φ × 2 mm was formed, post-cured at 180 ° C. for 4 hours, and placed in a 120 ° C. pressure cooker.
After leaving for a while, the impact tester (Toyo Seiki Co., Ltd.)
Was used at 170 ° C. to measure the total absorbed energy. (C) Glass transition temperature, expansion coefficient 175 ° C, 70 kg / cm 2 , molding time 2 minutes
A test piece of × 4 × 15 mm was molded and post-cured at 180 ° C. for 4 hours, and the temperature was measured at 5 ° C./min by a dilatometer. (D) Moisture absorption, solder cracking and moisture resistance after moisture absorption A semiconductor device for moisture resistance testing for measuring aluminum wiring corrosion at 175 ° C., 70 kg / cm 2 , and a molding time of 2 minutes is packaged in a flat package having a thickness of 2 mm. It was sealed and post-cured at 180 ° C. for 4 hours. 85 ° C /
After being left to stand in an atmosphere of 85% RH for 72 hours to perform a moisture absorption treatment, the amount of moisture absorption was measured and passed through an infrared reflow furnace. After confirming the number of cracks generated in the package at this time, only non-defective products were allowed to stand in a saturated steam atmosphere at 120 ° C. for a predetermined time, and the defect occurrence rate was examined. (E) Adhesiveness A cylindrical molded product having a diameter of 15 mm and a height of 5 mm was molded on a 42 alloy plate under the conditions of 175 ° C., 70 kg / cm 2 , and a molding time of 2 minutes, and post-cured at 180 ° C. for 4 hours.
After leaving for 16 hours at 1 ° C. and 2.1 atm, 215
It was immersed for 1 minute in the vapor phase reflow at ℃. Then, the adhesive strength with 42 alloy was investigated by tensile strength.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】[0041]

【化8】 Embedded image

【0042】表1の結果より、本発明にかかるシランカ
ップリング剤を配合したエポキシ樹脂組成物(実施例)
は、従来のシランカップリング剤を配合したものやシラ
ンカップリング剤を配合しないもの(比較例)と比較し
て、低吸湿性、接着性に優れる上、耐クラック性、耐湿
性に良好な成形品を与えることが確認された。
From the results shown in Table 1, the epoxy resin composition containing the silane coupling agent according to the present invention (Example)
Has better moisture absorption, better adhesiveness, better crack resistance and better moisture resistance than those with conventional silane coupling agent or without silane coupling agent (Comparative Example) It was confirmed to give goods.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/31 C07F 7/18 S // C07F 7/18 H01L 23/30 R (72)発明者 奥瀬 聡 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社 シリコーン電 子材料技術研究所内 (72)発明者 青木 貴之 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社 シリコーン電 子材料技術研究所内 (72)発明者 若尾 幸 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社 シリコーン電 子材料技術研究所内 (72)発明者 井野 茂樹 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社 シリコーン電 子材料技術研究所内 (56)参考文献 特開 平4−59862(JP,A) 特開 平4−55424(JP,A) 特開 平6−172370(JP,A)──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical indication location H01L 23/31 C07F 7/18 S // C07F 7/18 H01L 23/30 R (72) Inventor Satoshi Okuse 1-10 Hitomi, Matsuida-machi, Usui-gun, Gunma Prefecture Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.Silicon Electronic Materials Research Laboratory (72) Inventor Takayuki Aoki 1-10 Hitomi, Matsuida-machi, Usui-gun, Gunma Prefecture Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Inside Silicone Electronics Materials Research Laboratory (72) Inventor Sachi Wakao 1-10 Hitomi, Matsuida-machi, Usui-gun, Gunma Prefecture Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Inside Silicone Electronics Materials Research Laboratory (72) Inventor Shigeki Ino Matsui, Usui-gun, Gunma Prefecture Hitomi Tamachi 1-10 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Silicone Electronic Materials Technology Laboratory (56) References Open flat 4-59862 (JP, A) JP flat 4-55424 (JP, A) JP flat 6-172370 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 エポキシ樹脂、硬化剤及び無機質充填剤
を必須成分とするエポキシ樹脂組成物に、下記一般式
(1)で示されるシランカップリング剤を配合してなる
ことを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 【化1】
1. An epoxy resin comprising an epoxy resin composition containing an epoxy resin, a curing agent and an inorganic filler as essential components, and a silane coupling agent represented by the following general formula (1). Composition. Embedded image
【請求項2】 請求項1記載のエポキシ樹脂組成物の硬
化物で封止された半導体装置。
2. A semiconductor device sealed with a cured product of the epoxy resin composition according to claim 1.
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