JP2755383B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2755383B2
JP2755383B2 JP62231418A JP23141887A JP2755383B2 JP 2755383 B2 JP2755383 B2 JP 2755383B2 JP 62231418 A JP62231418 A JP 62231418A JP 23141887 A JP23141887 A JP 23141887A JP 2755383 B2 JP2755383 B2 JP 2755383B2
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epoxy resin
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和夫 伊香
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高温雰囲気中においても優れた信頼性を
保持するとともに放射性物質によるメモリーの誤動作を
生起しない半導体装置に関するものである。 〔従来の技術〕 トランジスタ,IC,LSI等の半導体素子は、一般にエポ
キシ樹脂組成物を用いて封止され半導体装置化されてい
る。上記エポキシ樹脂は、その電気特性,耐湿性,接着
性等が良好であることから、半導体装置の封止に用いら
れており良好な成績を収めている。しかしながら、近
年、自動車等の、多くの屋外使用機器においても半導体
装置が大量に使用されるようになり、かつ半導体素子の
大形化,高集積化に伴う高出力化とに伴い、今まで以上
の耐熱性、特に従来では問題にならなかつた高温での保
存信頼性が多くの半導体装置に要求されるようになると
同時に、放射性物質に起因するメモリーの誤動作の防止
が要求されるようになつてきている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このような耐熱性の向上のためには、従来から、封止
に用いるエポキシ樹脂の難燃性を高めることによつて行
つている。すなわち、臭素化エポキシ樹脂と酸化アンチ
モンとを組み合わせてエポキシ樹脂組成物中に配合する
ことにより、エポキシ樹脂組成物硬化体の難燃性を高
め、それによつて封止樹脂の耐熱性の向上を図つてい
る。上記臭素化エポキシ樹脂と酸化アンチモンとの組み
合わせは、難燃性の点では良好な結果を示す。ところ
が、高温における保存安定性の点では問題が生じる。す
なわち、高温状態においては、臭素化エポキシ樹脂の熱
分解により臭化水素が発生し、この臭化水素が半導体素
子の金線とアルミパツドの接合部とに反応して合金の生
成を促し、これによつて電気抵抗値の増加を招き、導通
不良をもたらす。 また最近の半導体メモリーの大容量化,高密度化に伴
つてその封止樹脂中に含有されているU,Thなどの放射性
物質から放射されるα線によりメモリーが誤動作を起こ
すという不都合が生じている。 このように従来の半導体装置では、難燃性の点におい
ては問題ないが、高温状態における放置、特に長期間の
放置では信頼性の点で問題がある。また、封止樹脂中に
存在するシリカや酸化アンチモン等に含まれる放射性物
質に起因するメモリーの誤動作という問題も生じてい
る。 この発明はこのような事情に鑑みなされたもので、高
温雰囲気中に長期間放置しても優れた信頼性を保持し、
かつ放射性物質によるメモリーの誤動作を生起しない半
導体装置の提供をその目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的を達成するため、この発明の半導体装置
は、下記の(A)〜(F)成分を含有するエポキシ樹脂
組成物を用いて半導体素子を封止するという構成をと
る。 (A)エポキシ樹脂。 (B)フエノール樹脂。 (C)臭素化エポキシ樹脂。 (D)U,Th含有量が10ppb以下の酸化アンチモン粉末。 (E)U,Th含有量が10ppb以下の溶融シリカ粉末。 (F)Biの水酸化物,Biの酸化物,Alの水酸化物およびAl
の酸化物からなる群から選択された少なくとも一つの化
合物。 すなわち、本発明者らは、上記の目的を達成するた
め、一連の研究を重ねた結果、難燃剤としての臭素化エ
ポキシ樹脂の熱分解の際に発生するハロゲン化合物ガス
が、Bi,Alの水酸化物,含水酸化物が効果的に捕捉する
ため高温雰囲気下における信頼生が確保されることをつ
きとめた。また、メモリーの誤動作の原因が酸化アンチ
モンや溶融シリカ中の放射性物質に起因するものであ
り、その含有量を10ppb以下に抑制すると、メモリーの
誤動作がなくなるということも見いだしこの発明に到達
した。 この発明で使用するエポキシ樹脂組成物は、エポキシ
樹脂(A成分)と、フエノール樹脂(B成分)と、臭素
化エポキシ樹脂(C成分)とU,Th含有量が10ppb以下の
酸化アンチモン粉末(D成分)とU,Th含有量が10ppb以
下の溶融シリカ粉末(E成分)とBi水酸化物,Bi含水酸
化物,Alの水酸化物およびAlの含水酸化物からなる群か
ら選択された少なくとも一つの化合物(F成分)とを用
いて得られるものであつて、通常、粉末状もしくはそれ
を打錠したタブレツト状になつている。 上記エポキシ樹脂組成物のA成分となるエポキシ樹脂
は、特に制限するものではなく、フエノールノボラツク
型エポキシ樹脂,クレゾールノボラツク型エポキシ樹
脂,ビスフエノールA型エポキシ樹脂等、従来より用い
られている各種のエポキシ樹脂があげられる。これらの
エポキシ樹脂は単独で用いてもよいし併用してもよい。 上記エポキシ樹脂の中でも好適なエポキシ樹脂として
は、エポキシ当量170〜300のノボラツク型エポキシ樹脂
であり、例えばフエノールノボラツク側エポキシ樹脂,
クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂等があげられる。 上記B成分のフエノール樹脂は、上記エポキシ樹脂の
硬化剤として作用するものであり、フエノールノボラツ
ク樹脂,クレゾールノボラツク樹脂等が好適に用いられ
る。これらのフエノール樹脂は、軟化点が50〜110℃,
水酸基当量が70〜150であることが好ましい。 上記のようなエポキシ樹脂またはフエノール樹脂は片
方または双方が、下記の一般式(1) で表されるオルガノポリシロキサンと反応させると、
耐クラツク性,耐温度サイクル性の向上効果が得られる
ようになる。しかしながら、耐熱性の点ではやや不利に
なる。ところが、上記F成分を用いることにより、耐熱
性の不利さが解消され優れた耐熱性が得られるようにな
る。 上記C成分の臭素化エポキシ樹脂としては、エポキシ
当量が420以上のもの、好適には420〜550のものを使用
することが望ましい。特に上記臭素化エポキシ樹脂とし
ては臭素化ビスフエノール型エポキシ樹脂を使用するこ
とが好結果をもたらす。エポキシ当量が420未満の場合
は、樹脂の耐熱性に劣る傾向がみられるばかりでなく、
ハロゲン化水素ガスも発生しやすくなるためである。こ
のような臭素化エポキシ樹脂の使用量は、エポキシ樹脂
組成物の樹脂成分(A+B+C成分)中、1〜10%の範
囲内に設定することが好ましい。すなわち、臭素化エポ
キシ樹脂の使用量が1%未満では難燃性の向上効果が不
充分となり、逆に10%を超えるとハロゲン化水素ガスの
発生が多くなり半導体素子に悪影響を及ぼす傾向がみら
れるからである。 上記フエノール樹脂とエポキシ樹脂との相互の使用割
合は、エポキシ樹脂のエポキシ当量との関係から適宜に
選択されるが、エポキシ基に対するフエノール性水酸基
の当量比が0.5〜1.5の範囲内になるよう設定することが
好ましい。当量比が上記の範囲を外れると、得られるエ
ポキシ樹脂組成物硬化体の耐熱性が低下する傾向がみら
れるからである。 上記D成分となる酸化アンチモン粉末は、U,Th含有量
が10ppb以下のものである。このような酸化アンチモン
粉末としては、平均粒径が、0.1〜30μmで、最大粒径
が44μm以下に設定することがエポキシ樹脂組成物の流
動性を高くし、成形時におけるバリを短くするという観
点から好ましい。そしてU,Th含有量が、10ppb以下であ
ることが必要である。10ppbを上回るとメモリーの誤動
作の原因を作るようになる。 上記E成分である溶融シリカ粉末も、U,Th含有量が10
ppb以下であることが必要である。このようなものは、
乾式シリカの製法として知られている各種の方法、例え
ば四塩化けい素,トリクロロシラン,メチルクロロシラ
ン,メチルメトキシシラン等のけい素化合物の熱分解な
いしは加水分解によつて製造することができる。この場
合、原料としての上記化合物を予め精製しておけば放射
性物質を10ppb以下に下げた溶融シリカ粉末を容易に製
造することができる。このような溶融シリカ粉末におい
て、エポキシ樹脂組成物の流動性を高め成形時における
バリを短くするためには、球状シリカを5〜100重量%
(以下「%」と略す)含有されるようにし、かつ溶融シ
リカの平均粒径を1〜30μmで、最大粒径を96μm以下
に設定することが好ましい。なお上記球状シリカについ
ては、アスペクト比(長径/短径)が1〜1.3のものが
好ましい。このようなものは、例えば合成あるいは天然
の石英粉末を水素またはプロパンなどの可燃ガスと酸素
ガスとを用いて火炎中で溶融するか、テトラエトキシシ
ランやテトラメトキシシランを加水分解することによつ
て得たもの、ないしはこれを加水分解後に焼結または溶
融することによつて製造することができる。 上記F成分は、Biの水酸化物,Biの含水酸化物Alの水
酸化物およびAlの含水酸化物からなる群から選択された
少なくとも一つの化合物である。このような化合物は、
エポキシ樹脂組成物中における分散性の観点から平均粒
径が0.5〜30μm最大粒径が74μm以下であることが好
適である。そして、このようなF成分の含有量は、エポ
キシ樹脂組成物の樹脂成分(A+B+C)に対して1〜
10%になるように設定することが好ましい。すなわち、
配合量が1%を下回ると高温放置特性の改善効果が充分
現れず、逆に10%を上回ると耐湿性の低下現象が見られ
るようになるからである。このようなF成分の代表例と
しては、水酸化ビスマス,水酸化アルミニウム,含水三
酸化二ビスマス,含水三酸化二アルミニウム等があげら
れる。このような化合物は単独で用いてもよいし併用し
ても差し支えはない。 この発明に用いられるエポキシ樹脂組成物には、上記
A〜F成分以外にも、必要に応じて従来より用いられて
いるその他の添加剤が含有される。 上記その他の添加剤としては、例えば硬化促進剤、離
型剤,着色剤,シランカツプリング剤等があげられる。 上記硬化促進剤としては、三級アミン,四級アンモニ
ウム塩,イミダゾール類,有機リン系化合物およびホウ
素化合物等があげられる。これらの化合物は単独でもし
くは併せて使用される。 上記離型剤としては、従来公知のステアリン酸,パル
ミチン酸等の長鎖のカルボン酸,ステアリン酸亜鉛,ス
テアリン酸カルシウム等の長鎖カルボン酸の金属塩,カ
ルナバワツクス,モンタンワツクス等のワツクス類を用
いることができる。 この発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、例えばつぎ
のようにして製造することができる。すなわち、上記A
〜F成分ならびに上記その他の添加剤を適宜配合し、こ
の混合物をミキシングロール機等の混練機に掛け加熱状
態で溶融混合し、これを室温に冷却したのち公知の手段
により粉砕し、必要に応じて打錠するという一連の工程
により、目的とするエポキシ樹脂組成物を得ることがで
きる。 このようなエポキシ樹脂組成物を用いての半導体素子
の封止は、特に制限するものではなく、通常のトランス
フアー成形等の公知のモールド方法により行うことがで
きる。 このようにして得られる半導体装置は、高温放置時の
信頼性を保持していると同時にメモリーの誤動作をも防
止しうるという優れた性能を備えている。 〔発明の効果〕 以上のように、この発明の半導体装置は、臭素化エポ
キシ樹脂(C成分)と、U,Th含有量が10ppb以下の酸化
アンチモン粉末(D成分)および溶融シリカ粉末(E成
分)とBi,Alの水酸化物、含水酸化物等からなる化合物
(F成分)とを含む特殊なエポキシ樹脂組成物を用いて
封止されており、その封止樹脂中のF成分が、高温雰囲
気中における長時間放置において発生するハロゲン化合
物を捕捉するため、高温放置時において優れた信頼性を
有している。また放射性物質の含有量が、大幅に低減さ
れているためメモリーの誤動作も生ずることがない。 つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。 〔実施例1〜11、比較例1〜4〕 まず、後記の第1表に示すような原料を準備した。 次に上記原料を後記の第2表で示す割合で配合し、ミ
キシングロール機で混練して冷却後粉砕し目的とする粉
末状のエポキシ樹脂組成物を得た。 上記のようにして得られた粉末状エポキシ樹脂組成物
の硬化物特性を調べ後記の第3表に示した。 なお、上記第3表において、スパイラルフローはEMMI
−66、ゲルタイムはJIS−K−5966に準拠して測定し
た。線膨張係数,ガラス転移温度はTMA(理学電機社
製)にて測定した。曲げ弾性率,曲げ強度はテンシロン
万能試験機(東洋ボールドウイン社製)で測定した。体
積抵抗率はJIS−K−6911に準拠して測定した。また、
高温状態における素子不良の測定は、半導体素子を樹脂
封止して半導体装置を組み立て、全量20個を高温にさら
し、導通不良になる個数を求めて評価した。TCT試験
は、半導体素子を樹脂封止して、半導体装置を組み立
て、−50℃/5分〜150℃/5分の2000回の温度サイクルテ
ストを行い、クラツクの発生数を測定した。 また、α線量はα線カウンター(住友ケミカル社製)
を用いて測定した。 第3表の結果から、実施例品は高温放置時の不良素子
数,TCTテストの結果から、高温状態に放置したときの素
子の信頼性が高く、しかもメモリー誤動作を起こすα線
量も少ないことがわかる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device which maintains excellent reliability even in a high-temperature atmosphere and does not cause a malfunction of a memory due to a radioactive substance. [Prior Art] Semiconductor elements such as transistors, ICs and LSIs are generally encapsulated with an epoxy resin composition to form semiconductor devices. The epoxy resin has been used for encapsulation of a semiconductor device because of its good electrical properties, moisture resistance, adhesiveness and the like, and has achieved good results. However, in recent years, semiconductor devices have been used in large quantities in many outdoor devices such as automobiles, and as the output of semiconductor devices has increased due to the increase in size and integration thereof, there has been a greater demand for semiconductor devices than ever before. In recent years, many semiconductor devices have been required to have high heat resistance, especially storage reliability at high temperatures which has not been a problem in the past, and at the same time, it has been required to prevent malfunctions of memories caused by radioactive materials. ing. [Problems to be Solved by the Invention] In order to improve such heat resistance, conventionally, it has been carried out by increasing the flame retardancy of an epoxy resin used for sealing. That is, by combining the brominated epoxy resin and antimony oxide into the epoxy resin composition, the flame retardancy of the cured epoxy resin composition is increased, thereby improving the heat resistance of the sealing resin. I'm wearing The combination of the above brominated epoxy resin and antimony oxide shows good results in terms of flame retardancy. However, there is a problem in terms of storage stability at high temperatures. That is, in a high temperature state, hydrogen bromide is generated due to the thermal decomposition of the brominated epoxy resin, and this hydrogen bromide reacts with the junction between the gold wire of the semiconductor element and the aluminum pad to promote the formation of an alloy. This leads to an increase in the electric resistance value, resulting in poor conduction. In addition, with the recent increase in capacity and density of semiconductor memory, the inconvenience that the memory malfunctions due to alpha rays emitted from radioactive substances such as U and Th contained in the encapsulation resin has occurred. I have. As described above, in the conventional semiconductor device, there is no problem in terms of flame retardancy, but there is a problem in terms of reliability when left in a high temperature state, particularly when left for a long time. In addition, there is a problem that a memory malfunctions due to a radioactive substance contained in silica, antimony oxide, and the like existing in the sealing resin. The present invention has been made in view of such circumstances, and maintains excellent reliability even when left in a high-temperature atmosphere for a long time.
It is another object of the present invention to provide a semiconductor device which does not cause a malfunction of a memory due to a radioactive substance. [Means for Solving the Problems] To achieve the above object, a semiconductor device of the present invention encapsulates a semiconductor element using an epoxy resin composition containing the following components (A) to (F). Take the configuration to do. (A) Epoxy resin. (B) a phenolic resin. (C) Brominated epoxy resin. (D) Antimony oxide powder having a U and Th content of 10 ppb or less. (E) Fused silica powder having a U and Th content of 10 ppb or less. (F) Bi hydroxide, Bi oxide, Al hydroxide and Al
At least one compound selected from the group consisting of oxides of That is, the present inventors have conducted a series of studies in order to achieve the above object, and as a result, the halogen compound gas generated during the thermal decomposition of the brominated epoxy resin as a flame retardant is Bi, Al water. Oxides and hydrated oxides are effectively trapped, ensuring reliability under high temperature atmosphere. The inventors have also found that the cause of the malfunction of the memory is caused by radioactive substances in antimony oxide and fused silica, and that when the content is suppressed to 10 ppb or less, the malfunction of the memory disappears, and the present invention has been achieved. The epoxy resin composition used in the present invention comprises an epoxy resin (component A), a phenol resin (component B), a brominated epoxy resin (component C), and an antimony oxide powder (D) having a U and Th content of 10 ppb or less. Component), fused silica powder having a U and Th content of 10 ppb or less (component E) and at least one selected from the group consisting of Bi hydroxide, Bi hydrated oxide, Al hydroxide and Al hydrated oxide. It is obtained by using one compound (component F) and is usually in the form of a powder or a tablet obtained by compressing it. The epoxy resin serving as the component A of the epoxy resin composition is not particularly limited, and various types of conventionally used epoxy resins such as a phenol novolak type epoxy resin, a cresol novolak type epoxy resin, and a bisphenol A type epoxy resin can be used. Epoxy resin. These epoxy resins may be used alone or in combination. Among the epoxy resins mentioned above, preferred epoxy resins are novolak type epoxy resins having an epoxy equivalent of 170 to 300, such as phenol novolak side epoxy resin,
Cresol novolak type epoxy resin and the like can be mentioned. The phenol resin of the component B serves as a curing agent for the epoxy resin, and phenol novolak resin, cresol novolak resin and the like are preferably used. These phenolic resins have a softening point of 50-110 ° C,
It is preferable that the hydroxyl group equivalent is 70 to 150. One or both of the above epoxy resins or phenolic resins have the following general formula (1) When reacted with the organopolysiloxane represented by
The effect of improving crack resistance and temperature cycle resistance can be obtained. However, it is somewhat disadvantageous in terms of heat resistance. However, by using the F component, the disadvantage of heat resistance is eliminated and excellent heat resistance can be obtained. As the brominated epoxy resin of the component C, it is desirable to use one having an epoxy equivalent of 420 or more, preferably 420 to 550. Particularly, the use of a brominated bisphenol-type epoxy resin as the brominated epoxy resin brings good results. When the epoxy equivalent is less than 420, not only the tendency of the resin to be inferior in heat resistance is seen,
This is because a hydrogen halide gas is also easily generated. The amount of the brominated epoxy resin used is preferably set in the range of 1 to 10% in the resin component (A + B + C component) of the epoxy resin composition. That is, if the amount of the brominated epoxy resin is less than 1%, the effect of improving the flame retardancy becomes insufficient, while if it exceeds 10%, the generation of hydrogen halide gas tends to increase, which tends to adversely affect the semiconductor element. Because it can be done. The mutual use ratio of the phenolic resin and the epoxy resin is appropriately selected from the relationship with the epoxy equivalent of the epoxy resin, and is set so that the equivalent ratio of the phenolic hydroxyl group to the epoxy group is in the range of 0.5 to 1.5. Is preferred. If the equivalent ratio is out of the above range, the heat resistance of the cured epoxy resin composition obtained tends to decrease. The antimony oxide powder serving as the component D has a U and Th content of 10 ppb or less. As such antimony oxide powder, the average particle diameter is 0.1 to 30 μm, and setting the maximum particle diameter to 44 μm or less increases the fluidity of the epoxy resin composition and shortens the burr during molding. Is preferred. And the U and Th content needs to be 10 ppb or less. If it exceeds 10ppb, it will cause a malfunction of memory. The fused silica powder as the E component also has a U, Th content of 10
It must be less than ppb. Something like this
The silica can be produced by various methods known as a method for producing fumed silica, for example, thermal decomposition or hydrolysis of silicon compounds such as silicon tetrachloride, trichlorosilane, methylchlorosilane, and methylmethoxysilane. In this case, if the compound as a raw material is purified in advance, a fused silica powder in which the radioactive substance is reduced to 10 ppb or less can be easily produced. In such a fused silica powder, spherical silica is used in an amount of 5 to 100% by weight in order to increase the fluidity of the epoxy resin composition and shorten the burr during molding.
(Hereinafter abbreviated as “%”), and it is preferable to set the average particle size of the fused silica to 1 to 30 μm and the maximum particle size to 96 μm or less. The spherical silica preferably has an aspect ratio (major axis / minor axis) of 1 to 1.3. Such materials can be obtained, for example, by melting synthetic or natural quartz powder in a flame using a combustible gas such as hydrogen or propane and oxygen gas, or by hydrolyzing tetraethoxysilane or tetramethoxysilane. It can be produced by sintering or melting the product obtained or hydrolyzing it. The F component is at least one compound selected from the group consisting of a hydroxide of Bi, a hydroxide of Bi, a hydroxide of Al, and a hydroxide of Al. Such compounds are:
From the viewpoint of dispersibility in the epoxy resin composition, it is preferable that the average particle size is 0.5 to 30 μm and the maximum particle size is 74 μm or less. The content of the F component is 1 to 1 with respect to the resin component (A + B + C) of the epoxy resin composition.
It is preferable to set it to 10%. That is,
If the amount is less than 1%, the effect of improving the high-temperature storage characteristics will not be sufficiently exhibited, and if it exceeds 10%, a phenomenon of lowering the moisture resistance will be observed. Representative examples of such an F component include bismuth hydroxide, aluminum hydroxide, hydrous dibismuth trioxide, and hydrous dialuminum trioxide. Such compounds may be used alone or in combination. The epoxy resin composition used in the present invention contains, if necessary, other additives conventionally used in addition to the above-mentioned components A to F. Examples of the other additives include a curing accelerator, a release agent, a coloring agent, and a silane coupling agent. Examples of the curing accelerator include tertiary amines, quaternary ammonium salts, imidazoles, organic phosphorus compounds and boron compounds. These compounds are used alone or in combination. Examples of the release agent include conventionally known long-chain carboxylic acids such as stearic acid and palmitic acid, metal salts of long-chain carboxylic acids such as zinc stearate and calcium stearate, and waxes such as carnauba wax and montan wax. Can be used. The epoxy resin composition used in the present invention can be produced, for example, as follows. That is, the above A
-F component and the above-mentioned other additives are appropriately blended, the mixture is melted and mixed in a heating state by a kneading machine such as a mixing roll machine, and then cooled to room temperature, and then pulverized by a known means. The desired epoxy resin composition can be obtained by a series of steps of tableting. The sealing of the semiconductor element using such an epoxy resin composition is not particularly limited, and can be performed by a known molding method such as ordinary transfer molding. The semiconductor device obtained in this way has excellent performance of maintaining reliability when left at a high temperature and also preventing malfunction of a memory. [Effects of the Invention] As described above, the semiconductor device of the present invention comprises a brominated epoxy resin (C component), an antimony oxide powder (D component) having a U and Th content of 10 ppb or less, and a fused silica powder (E component). ) And a special epoxy resin composition containing a compound (F component) composed of a hydroxide or a hydrated oxide of Bi, Al, etc., and the F component in the sealing resin has a high temperature. It has excellent reliability when left at high temperatures because it captures halogen compounds generated when left for a long time in an atmosphere. Further, since the content of the radioactive substance is greatly reduced, no malfunction of the memory occurs. Next, examples will be described together with comparative examples. [Examples 1 to 11, Comparative Examples 1 to 4] First, raw materials as shown in Table 1 below were prepared. Next, the above-mentioned raw materials were blended in the proportions shown in Table 2 below, kneaded with a mixing roll machine, cooled and pulverized to obtain a desired powdery epoxy resin composition. The cured product characteristics of the powdery epoxy resin composition obtained as described above were examined and are shown in Table 3 below. In Table 3, the spiral flow is EMMI
-66 and gel time were measured according to JIS-K-5966. The linear expansion coefficient and the glass transition temperature were measured by TMA (manufactured by Rigaku Corporation). The flexural modulus and flexural strength were measured with a Tensilon universal tester (manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd.). The volume resistivity was measured according to JIS-K-6911. Also,
The measurement of element failure in a high temperature state was performed by assembling a semiconductor device by sealing a semiconductor element with a resin, exposing a total of 20 devices to a high temperature, and determining and evaluating the number of conduction failures. In the TCT test, the semiconductor element was sealed with a resin, a semiconductor device was assembled, and a temperature cycle test was performed 2000 times at −50 ° C./5 minutes to 150 ° C./5 minutes to measure the number of generated cracks. The α dose is an α-ray counter (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
It measured using. From the results in Table 3, it can be seen from the results of Table 3 that the number of defective elements when the product is left at high temperature and the TCT test result show that the reliability of the device when left at high temperature is high and that the α dose that causes memory malfunction is small. Recognize.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 61/10 C08L 61/10 (72)発明者 中尾 稔 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日 東電気工業株式会社内 (72)発明者 北村 富士夫 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日 東電気工業株式会社内 (72)発明者 伊香 和夫 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日 東電気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−226147(JP,A) 特開 昭62−207319(JP,A) 特開 昭62−59626(JP,A) 特開 昭57−195151(JP,A)────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C08L 61/10 C08L 61/10 (72) Inventor Minoru Minoru 1-2-1 Shimohozumi, Ibaraki-shi, Osaka Nitto Denki Kogyo Co., Ltd. In-house (72) Inventor Fujio Kitamura 1-1-2 Shimohozumi, Ibaraki-shi, Osaka Nichito Electric Industry Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Ika 1-2-1, Shimohozumi, Ibaraki-shi, Osaka Nitto Electric (56) References JP-A-60-226147 (JP, A) JP-A-62-207319 (JP, A) JP-A-62-59626 (JP, A) JP-A-57-195151 (JP , A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.下記の(A)〜(F)成分を含有するエポキシ樹脂
組成物を用いて半導体素子を封止してなる半導体装置。 (A)エポキシ樹脂。 (B)フエノール樹脂。 (C)臭素化エポキシ樹脂。 (D)U,Th含有量が10ppb以下の酸化アンチモン粉末。 (E)U,Th含有量が10ppb以下の溶融シリカ粉末。 (F)Biの水酸化物,Biの含水酸化物,Alの水酸化物およ
びAlの含水酸化物からなる群から選択された少なくとも
一つの化合物。 2.溶融シリカが、球状シリカを5〜100重量%含有し
ているものである特許請求の範囲第1項記載の半導体装
置。 3.溶融シリカが、平均粒径1〜30μmで、最大粒径96
μm以下のものである特許請求の範囲第1項または第2
項記載の半導体装置。 4.エポキシ樹脂またはフエノール樹脂の少なくとも一
方が下記の一般式(1) で表されるオルガノポリシロキサンと反応しているもの
である特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに
記載の半導体装置。 5.上記(F)成分の化合物が、平均粒径0.5〜30μm,
最大粒径74μm以下である特許請求の範囲第1項ないし
第4項のいずれかに記載の半導体装置。 6.上記(A)成分であるエポキシ樹脂が、エポキシ当
量170〜300のノボラツク型エポキシ樹脂である特許請求
の範囲第1項ないし第5項のいずれかに記載の半導体装
置。 7.上記(B)成分であるフエノール樹脂として、軟化
点50〜110℃、水酸基当量70〜150のフエノール樹脂を用
いる特許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれかに記
載の半導体装置。 8.上記(C)成分である臭素化エポキシ樹脂が、エポ
キシ当量420以上の臭素化エポキシ樹脂である特許請求
の範囲第1項ないし第7項のいずれかに記載の半導体装
置。 9.上記(C)成分である臭素化エポキシ樹脂の使用量
が、上記エポキシ樹脂(A),フエノール樹脂(B),
臭素化エポキシ樹脂(C)の合計量(A+B+C)中、
1〜10重量%である特許請求の範囲第1項ないし第8項
のいずれかに記載の半導体装置。 10.上記(D)成分である酸化アンチモン粉末が、平
均粒径0.1〜30μm、最大粒径44μm以下のものである
特許請求の範囲第1項ないし第9項のいずれかに記載の
半導体装置。 11.上記(F)成分の化合物の配合量が、上記エポキ
シ樹脂(A),フエノール樹脂(B),臭素化エポキシ
樹脂(C)の合計量(A+B+C)に対して1〜10重量
%である特許請求の範囲第1項ないし第10項のいずれか
に記載の半導体装置。
(57) [Claims] A semiconductor device in which a semiconductor element is sealed using an epoxy resin composition containing the following components (A) to (F). (A) Epoxy resin. (B) a phenolic resin. (C) Brominated epoxy resin. (D) Antimony oxide powder having a U and Th content of 10 ppb or less. (E) Fused silica powder having a U and Th content of 10 ppb or less. (F) at least one compound selected from the group consisting of a hydroxide of Bi, a hydrated oxide of Bi, a hydroxide of Al and a hydrated oxide of Al. 2. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the fused silica contains 5 to 100% by weight of spherical silica. 3. Fused silica has an average particle size of 1 to 30 μm and a maximum particle size of 96
Claim 1 or Claim 2 wherein the thickness is not more than μm.
13. The semiconductor device according to claim 1. 4. At least one of the epoxy resin and the phenol resin has the following general formula (1) The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the semiconductor device is reacted with an organopolysiloxane represented by the following formula: 5. The compound of the above component (F) has an average particle size of 0.5 to 30 μm,
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the maximum particle size is 74 μm or less. 6. 6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the epoxy resin as the component (A) is a novolak type epoxy resin having an epoxy equivalent of 170 to 300. 7. The semiconductor device according to any one of claims 1 to 6, wherein a phenol resin having a softening point of 50 to 110 ° C and a hydroxyl equivalent of 70 to 150 is used as the phenol resin as the component (B). 8. 8. The semiconductor device according to claim 1, wherein the brominated epoxy resin as the component (C) is a brominated epoxy resin having an epoxy equivalent of 420 or more. 9. The amount of the brominated epoxy resin used as the component (C) is not more than the epoxy resin (A), the phenol resin (B),
In the total amount (A + B + C) of the brominated epoxy resin (C),
9. The semiconductor device according to claim 1, wherein the content is 1 to 10% by weight. 10. 10. The semiconductor device according to claim 1, wherein the antimony oxide powder as the component (D) has an average particle diameter of 0.1 to 30 [mu] m and a maximum particle diameter of 44 [mu] m or less. 11. The compounding amount of the compound of the component (F) is 1 to 10% by weight based on the total amount (A + B + C) of the epoxy resin (A), the phenol resin (B), and the brominated epoxy resin (C). 11. The semiconductor device according to any one of items 1 to 10.
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