JP2825572B2 - Resin composition for semiconductor encapsulation - Google Patents

Resin composition for semiconductor encapsulation

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JP2825572B2 JP32974289A JP32974289A JP2825572B2 JP 2825572 B2 JP2825572 B2 JP 2825572B2 JP 32974289 A JP32974289 A JP 32974289A JP 32974289 A JP32974289 A JP 32974289A JP 2825572 B2 JP2825572 B2 JP 2825572B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体封止用の樹脂組成物に関わり、特に、
表面実装型の半導体装置のように半田耐熱性を要求され
る半導体装置を封止するのに適した樹脂組成物に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a resin composition for semiconductor encapsulation,
The present invention relates to a resin composition suitable for sealing a semiconductor device requiring solder heat resistance, such as a surface-mounted semiconductor device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電気機器、電子部品、とりわけ半導体の分野では、高
密度実装化、多機能化の傾向にあり、これを封止する材
料には、実装工程における高温半田に対して、耐熱性に
優れた樹脂組成物の開発が強く望まれている。
In the fields of electrical equipment and electronic components, especially semiconductors, high-density packaging and multifunctionality are on the rise, and the material that seals this is a resin composition with excellent heat resistance to high-temperature solder in the mounting process. The development of products is strongly desired.

従来、半導体封止用樹脂組成物としては、o−クレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂に代表されるエポキシ樹
脂、その硬化剤およびシリカを主成分とする樹脂組成物
が成形性、信頼性の点で優れているため、主流となって
いる。
Conventionally, as a resin composition for semiconductor encapsulation, an epoxy resin represented by an o-cresol novolac type epoxy resin, a resin composition containing a curing agent and silica as main components have excellent moldability and reliability. Therefore, it has become mainstream.

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

最近の傾向として樹脂封止型半導体装置については、
前述の高密度実装化の流れにより、表面実装型の半導体
装置に変わりつつある。このような表面実装型の半導体
装置においては、従来の挿入型半導体装置と違って、基
盤への半田付け工程において半導体装置全体が200℃以
上の半田付け温度に曝される。この際、封止樹脂にクラ
ックが発生し、半導体装置の信頼性を大幅に低下させる
という問題が生じて来た。この点から、樹脂強度の向上
を目的として耐熱性に優れたイミド系の樹脂を使用する
研究が多くなされて来たが、イミド樹脂の硬化物は、可
撓性、成形性の点で問題があり、エポキシ樹脂と併用す
ることにより成形性と耐熱性のバランスを取ることが検
討されて来た。しかしながらイミド樹脂とエポキシ樹脂
は、相溶性が悪く、必ずしも安定した性能が得られ難い
のが実情であった。
As a recent trend, for resin-encapsulated semiconductor devices,
Due to the flow of high-density mounting described above, semiconductor devices are being changed to surface-mount type semiconductor devices. In such a surface-mount type semiconductor device, unlike the conventional insertion type semiconductor device, the entire semiconductor device is exposed to a soldering temperature of 200 ° C. or more in the step of soldering to the substrate. At this time, cracks occur in the sealing resin, and a problem has arisen that the reliability of the semiconductor device is significantly reduced. From this point, many studies have been made on using imide-based resins having excellent heat resistance for the purpose of improving resin strength, but cured products of imide resins have problems in terms of flexibility and moldability. Yes, it has been studied to balance moldability and heat resistance by using the epoxy resin in combination. However, the imide resin and the epoxy resin have poor compatibility and it is difficult to always obtain stable performance.

本発明の目的は、半田耐熱性を要求される樹脂封止型
半導体装置に適用できる封止用樹脂組成物を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a sealing resin composition applicable to a resin-sealed semiconductor device requiring solder heat resistance.

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

本発明者等は、エポキシ樹脂とイミド樹脂を併用する
ことで樹脂組成物の耐熱性を向上させる目的で鋭意研究
を重ねた結果、イミド樹脂に剛直なビフェニル骨格を持
つビスマレイミドを使用し、さらに、このビスマレイミ
ドと同じビフェニル骨格を分子鎖中に持つエポキシ樹脂
を使用することにより、優れた耐熱性を得られることを
見出し、本発明を完成するに至った。
The present inventors have conducted intensive studies for the purpose of improving the heat resistance of the resin composition by using an epoxy resin and an imide resin together, and as a result, using a bismaleimide having a rigid biphenyl skeleton in the imide resin, By using an epoxy resin having the same biphenyl skeleton as the bismaleimide in the molecular chain, they have found that excellent heat resistance can be obtained, and have completed the present invention.

すなわち本発明は、ビスマレイミド(A)、エポキシ
樹脂(B)、エポキシ硬化剤(C)および無機充填剤
(D)から本質的になる樹脂組成物において、前記ビス
マレイミド(A)が一般式 (I): (R1〜R4は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を
表わす。) で表わされるビスマレイミドを必須成分として含有し、
かつエポキシ樹脂(B)が一般式(II): (R5〜R8は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を
表わす。) で表わされるエポキシ樹脂を5〜50重量%含有すること
を特徴とする半導体封止用樹脂組成物である。
That is, the present invention provides a resin composition consisting essentially of a bismaleimide (A), an epoxy resin (B), an epoxy curing agent (C), and an inorganic filler (D), wherein the bismaleimide (A) has a general formula: I): (R 1 to R 4 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
And the epoxy resin (B) has the general formula (II): Wherein R 5 to R 8 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. 5 to 50% by weight of an epoxy resin represented by the following formula:

本発明で使用されるビスマレイミド(A)は、 一般式(I): (R1〜R4は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を
表わす。) で表わされるビスマレイミドで、このようなビスマレイ
ミドは、通常公知の方法により一般式(III): (R1〜R4は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を
表わす。) で表わされるジアミンと無水マレイン酸を縮合・脱水反
応させて容易に製造できる。
The bismaleimide (A) used in the present invention has the general formula (I): (R 1 to R 4 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.) A bismaleimide represented by the general formula (III): (Wherein R 1 to R 4 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms).

かかるジアミンの具体例としては、4,4′−ビス(4
−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4′−ビス(3−
アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4′−ビス(4−ア
ミノフェノキシ)−3,3′,5,5′−テトラメチルビフェ
ニル、4,4′−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,3′,
5,5′−テトラメチルビフェニル、4,4′−ビス(4−ア
ミノフェノキシ)−3,3′,5,5′−テトラエチルビフェ
ニル、4,4′−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,3′,
5,5′−テトラエチルビフェニル、4,4′−ビス(4−ア
ミノフェノキシ)−3,3′,5,5′−テトラプロピルビフ
ェニル、4,4′−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,
3′,5,5′−テトラプロピルビフェニル、4,4′−ビス
(4−アミノフェノキシ)−3,3′,5,5′−テトラブチ
ルビフェニル、4,4′−ビス(3−アミノフェノキシ)
−3,3′,5,5′−テトラブチルビフェニル等が挙げられ
る。
Specific examples of such diamines include 4,4'-bis (4
-Aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (3-
Aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) -3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) -3,3',
5,5'-tetramethylbiphenyl, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) -3,3 ', 5,5'-tetraethylbiphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) -3, 3 ′,
5,5'-tetraethylbiphenyl, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) -3,3 ', 5,5'-tetrapropylbiphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) -3,
3 ', 5,5'-tetrapropylbiphenyl, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) -3,3', 5,5'-tetrabutylbiphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy )
-3,3 ', 5,5'-tetrabutylbiphenyl and the like.

これらのジアミンから誘導されるビスマレイミドは、
各々、4,4′−ビス(4−マレイミドフェノキシ)ビフ
ェニル、4,4′−ビス(3−マレイミドフェノキシ)ビ
フェニル、4,4′−ビス(4−マレイミドフェノキシ)
−3,3′,5,5′−テトラメチルビフェニル、4,4′−ビス
(3−マレイミドフェノキシ)−3,3′,5,5′−テトラ
メチルビフェニル、4,4′−ビス(4−マレイミドフェ
ノキシ)−3,3′,5,5′−テトラエチルビフェニル、4,
4′−ビス(3−マレイミドフェノキシ)−3,3′,5,5′
−テトラエチルビフェニル、4,4′−ビス(4−マレイ
ミドフェノキシ)−3,3′,5,5′−テトラプロピルビフ
ェニル、4,4′−ビス(3−マレイミドフェノキシ)−
3,3′,5,5′−テトラプロピルビフェニル、4,4′−ビス
(4−マレイミドフェノキシ)−3,3′,5,5′−テトラ
ブチルビフェニル、4,4′−ビス(3−マレイミドフェ
ノキシ)−3,3′,5,5′−テトラブチルビフェニル等で
あり、これらの1種類または2種類以上が使用される。
Bismaleimides derived from these diamines are:
4,4'-bis (4-maleimidophenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (3-maleimidophenoxy) biphenyl and 4,4'-bis (4-maleimidophenoxy), respectively
-3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl, 4,4'-bis (3-maleimidophenoxy) -3,3', 5,5'-tetramethylbiphenyl, 4,4'-bis (4 -Maleimidophenoxy) -3,3 ', 5,5'-tetraethylbiphenyl, 4,
4'-bis (3-maleimidophenoxy) -3,3 ', 5,5'
-Tetraethylbiphenyl, 4,4'-bis (4-maleimidophenoxy) -3,3 ', 5,5'-tetrapropylbiphenyl, 4,4'-bis (3-maleimidophenoxy)-
3,3 ', 5,5'-tetrapropylbiphenyl, 4,4'-bis (4-maleimidophenoxy) -3,3', 5,5'-tetrabutylbiphenyl, 4,4'-bis (3- Maleimidophenoxy) -3,3 ', 5,5'-tetrabutylbiphenyl and the like, and one or more of these are used.

また適宜、前記以外のビスマレイミドを混合して使用
することができるが、その使用割合は、全ビスマレイミ
ド中の20重量%以下が好ましい。
In addition, bismaleimides other than those described above can be appropriately used in admixture, but the use ratio is preferably 20% by weight or less based on the total bismaleimide.

前記以外のビスマレイミドとしては、例えば、N,N′
−エチレンビスマレイミド、N,N′−ヘキサメチレンビ
スマレイミド、N,N′−(1,3−フェニレン)ビスマレイ
ミド、N,N′−(1,4−フェニレン)ビスマレイミド、ビ
ス(4−マレイミドフェニル)メタン、ビス(4−マレ
イミドフェニル)エーテル、ビス(3−クロロ−4−マ
レイミドフェニル)メタン、ビス(4−マレイミドフェ
ニル)スルホン、ビス(4−マレイミドシクロヘキシ
ル)メタン、1,4−ビス(マレイミドメチル)シクロヘ
キサン、1,4−ビス(マレイミドフェニル)シクロヘキ
サン、1,4−ビス(マレイミドメチル)ベンゼン、1,3−
ビス(3−マレイミドフェノキシ)ベンゼン、ビス〔4
−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕メタン、1,
1−ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニ
ル〕エタン、1,2−ビス〔4−(3−マレイミドフェノ
キシ)フェニル〕エタン、2,2−ビス〔4−(3−マレ
イミドフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−〔4−
(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕ブタン、2,2
−ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕
−1,1,1,3,3,3−ヘキサンフルオロプロパン、ビス〔4
−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビ
ス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェニル〕スル
フィド、ビス〔4−(3−マレイミドフェノキシ)フェ
ニル〕スルホキシド、ビス〔4−(3−マレイミドフェ
ノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−マレイ
ミドフェノキシ)フェニル〕エーテル等が挙げられる。
Other bismaleimides include, for example, N, N '
-Ethylene bismaleimide, N, N'-hexamethylene bismaleimide, N, N '-(1,3-phenylene) bismaleimide, N, N'-(1,4-phenylene) bismaleimide, bis (4-maleimide Phenyl) methane, bis (4-maleimidophenyl) ether, bis (3-chloro-4-maleimidophenyl) methane, bis (4-maleimidophenyl) sulfone, bis (4-maleimidocyclohexyl) methane, 1,4-bis ( Maleimidomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (maleimidophenyl) cyclohexane, 1,4-bis (maleimidomethyl) benzene, 1,3-
Bis (3-maleimidophenoxy) benzene, bis [4
-(3-maleimidophenoxy) phenyl] methane, 1,
1-bis [4- (3-maleimidophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (3-maleimidophenoxy) phenyl] ethane, 2,2-bis [4- (3-maleimidophenoxy) phenyl] Propane, 2,2- [4-
(3-maleimidophenoxy) phenyl] butane, 2,2
-Bis [4- (3-maleimidophenoxy) phenyl]
-1,1,1,3,3,3-hexanefluoropropane, bis [4
-(3-maleimidophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-maleimidophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3-maleimidophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- (3-maleimidophenoxy) phenyl] ] Sulfone, bis [4- (3-maleimidophenoxy) phenyl] ether and the like.

エポキシ樹脂(B)は、1分子中に少なくとも2個の
エポキシ基を有するものであれば全て使用可能である。
As the epoxy resin (B), any resin having at least two epoxy groups in one molecule can be used.

これらについて、以下に例示する。 These are illustrated below.

フェノール、クレゾール、レゾルシノール等のフェノ
ール類とアルデヒド類との反応生成物であるノボラック
樹脂から誘導されるノボラック型エポキシ樹脂、および
上記のフェノール類とアラルキルエーテル類との反応生
成物であるアラルキル樹脂から誘導されるアラルキル型
エポキシ樹脂が耐熱性、電気特性の点から好ましい。
Novolak type epoxy resins derived from novolak resins which are reaction products of phenols such as phenol, cresol and resorcinol with aldehydes, and aralkyl resins which are reaction products of the above phenols and aralkyl ethers The aralkyl type epoxy resin to be used is preferable from the viewpoint of heat resistance and electric characteristics.

その他、1分子中に2個以上の活性水素を有する化合
物から誘導されるエポキシ樹脂、例えば、ビスフェノー
ルA、ビスフェノールF、レゾルシン、ビスヒドロキシ
ジフェニルエーテル、テトラブロムビスフェノールA、
トリヒドロキシフェニルメタン、テトラヒドロキシフェ
ニルエタン、アルカンテトラキスフェノール等の多価フ
ェノール類;エチレングリコール、ネオペンチルグリコ
ール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトール、ジエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール等の多価アルコール類;エチレンジアミン、
アニリン、ビス(4−アミノフェニル)メタン等のアミ
ン類;アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸等の多価カ
ルボン酸類とエピクロルヒドリンまたは2−メチルエピ
クロルヒドリンを反応させて得られるエポキシ樹脂があ
り、これらのエポキシ樹脂の1種類または2種類以上が
使用される。
In addition, epoxy resins derived from compounds having two or more active hydrogens in one molecule, such as bisphenol A, bisphenol F, resorcinol, bishydroxydiphenyl ether, tetrabromobisphenol A,
Polyhydric phenols such as trihydroxyphenylmethane, tetrahydroxyphenylethane, and alkanetetrakisphenol; polyhydric alcohols such as ethylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, diethylene glycol, and polypropylene glycol; ethylenediamine;
There are epoxy resins obtained by reacting amines such as aniline and bis (4-aminophenyl) methane; polycarboxylic acids such as adipic acid, phthalic acid and isophthalic acid with epichlorohydrin or 2-methylepichlorohydrin. One or more resins are used.

また、前記エポキシ樹脂(B)として、オイル状、ゴ
ム状等のシリコーン化合物で変性したエポキシ樹脂を使
用することもできる。
Further, as the epoxy resin (B), an epoxy resin modified with a silicone compound such as an oily or rubbery material can be used.

例えば、特開昭62−270617号、特開昭62−273222号に
開示された方法により製造されるシリコーン変性エポキ
シ樹脂等がある。
For example, there are silicone-modified epoxy resins produced by the methods disclosed in JP-A-62-270617 and JP-A-62-273222.

しかしながら、エポキシ樹脂と前記ビスマレイミドと
の相溶性を改良し、樹脂組成物の成形性、耐熱性を向上
させるためには、エポキシ樹脂中に、一般式(II): (R5〜R8は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を
表わす。) で表わされるエポキシ樹脂を5〜50重量%、好ましくは
10〜30重量%使用することが必要である。一般式(II)
で表わされるエポキシ樹脂が、5重量%未満ではイミド
樹脂とエポキシ樹脂の間に良好な相溶性が得られず、ま
た50重量%を超えて使用すると耐熱性が急速に低下す
る。
However, in order to improve the compatibility between the epoxy resin and the bismaleimide and to improve the moldability and heat resistance of the resin composition, the epoxy resin contains the general formula (II): (R 5 to R 8 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms).
It is necessary to use 10 to 30% by weight. General formula (II)
If the epoxy resin represented by the formula is less than 5% by weight, good compatibility cannot be obtained between the imide resin and the epoxy resin, and if it exceeds 50% by weight, the heat resistance rapidly decreases.

上記一般式(II)で表わされるエポキシ樹脂の具体例
としては、4,4′−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ビ
フェニル、4,4′−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)−
3,3′,5,5′−テトラメチルビフェニル、4,4′−ビス
(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3′,5,5′−テトラエ
チルビフェニル、4,4′−ビス(2,3−エポキシプロポキ
シ)3,3′5,5′−テトラプロピルビフェニル、4,4′−
ビス(2,3−エポキシプロポキシ)−3,3′,5,5′−テト
ラブチルビフェニル等であり、これらの1種類または2
種類以上が使用される。
Specific examples of the epoxy resin represented by the general formula (II) include 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) biphenyl and 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy)-
3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl, 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3', 5,5'-tetraethylbiphenyl, 4,4'-bis (2 , 3-epoxypropoxy) 3,3'5,5'-tetrapropylbiphenyl, 4,4'-
Bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3 ', 5,5'-tetrabutylbiphenyl and the like;
More than types are used.

エポキシ硬化剤(C)については、1分子中に2個以
上のフェノール性水酸基を有する化合物を必須成分とし
て含有する。
The epoxy curing agent (C) contains a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule as an essential component.

具体的には、フェノール、クゾール、レゾルシノール
等のフェノール類とアルデヒド類との反応生成物である
ノボラックフェノール樹脂、上記のフェノール類とアラ
ルキルエーテル類との反応生成物であるアラルキルフェ
ノール樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン、テトラヒ
ドロキシフェニルエタン、アルカンテトラキスフェノー
ル等の多価フェノール類等が挙げられ、これらの1種類
または2種類以上が使用される。
Specifically, a novolak phenol resin which is a reaction product of a phenol such as phenol, kusol, and resorcinol with an aldehyde, an aralkyl phenol resin which is a reaction product of the above phenol with an aralkyl ether, trihydroxyphenyl Examples include polyhydric phenols such as methane, tetrahydroxyphenylethane, and alkanetetrakisphenol, and one or more of these are used.

また、上記化合物にアミン類、酸無水物を併用するこ
ともできる。
Further, amines and acid anhydrides can be used in combination with the above compounds.

ビスマレイミド(A)、エポキシ樹脂(B)およびエ
ポキシ硬化剤(C)の配合量は、ビスマレイミド(A)
100重量部に対して、エポキシ樹脂(B)とエポキシ硬
化剤(C)の合計量は、10〜500重量部、好ましくは25
〜300重量部である。また、エポキシ樹脂(B)とエポ
キシ硬化剤(C)の割合は、エポキシ樹脂(B)に対し
てエポキシ硬化剤(C)が当量比で0.1〜10の範囲、好
ましくは0.5〜2の範囲である。
The blending amounts of bismaleimide (A), epoxy resin (B) and epoxy curing agent (C) are as follows.
The total amount of the epoxy resin (B) and the epoxy curing agent (C) is 10 to 500 parts by weight, preferably 25 to 100 parts by weight.
~ 300 parts by weight. The ratio of the epoxy resin (B) to the epoxy curing agent (C) is in the range of 0.1 to 10, preferably 0.5 to 2, in equivalent ratio of the epoxy curing agent (C) to the epoxy resin (B). is there.

無機充填剤(D)としてはシリカ、アルミナ、窒素ケ
イ素、炭化ケイ素、タルク、ケイ酸カルシウム、炭酸カ
ルシウム、マイカ、クレー、チタンホワイト等の粉体;
ガラス繊維、カーボン繊維等の繊維体が例示される。
As the inorganic filler (D), powders of silica, alumina, nitrogen silicon, silicon carbide, talc, calcium silicate, calcium carbonate, mica, clay, titanium white and the like;
Fibrous bodies such as glass fiber and carbon fiber are exemplified.

これらの中で熱膨張率と熱伝導率の点から、結晶性シ
リカおよび/または溶融性シリカが好ましい。
Among these, crystalline silica and / or fusible silica are preferred from the viewpoint of the coefficient of thermal expansion and thermal conductivity.

さらに、樹脂組成物の成形時の流動性を考えると、そ
の形状は球形、または球形と不定型の混合物が好まし
い。
Further, considering the fluidity during molding of the resin composition, the shape is preferably spherical, or a mixture of spherical and amorphous.

無機充填剤(D)の配合量は、ビスマレイミド
(A)、エポキシ樹脂(B)およびエポキシ硬化剤
(C)の合計量100重量部に対して100〜900重量部であ
ることが必要であり、好ましくは200〜600重量部であ
る。
The blending amount of the inorganic filler (D) must be 100 to 900 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the bismaleimide (A), the epoxy resin (B) and the epoxy curing agent (C). , Preferably 200 to 600 parts by weight.

また上記無機充填剤(D)は、機械的強度、耐熱性等
の点から、樹脂との接着性向上の目的でカップリング剤
を併用することが好ましく、かかるカップリング剤とし
ては、シラン系、チタネート系、アルミネート系および
ジルコアルミネート系等のカップリング剤が使用できる
が、中でもシラン系カップリング剤が好ましく、特に、
熱硬化性樹脂と反応する官能基を有するシラン系カップ
リング剤が最も好ましい。
In addition, the inorganic filler (D) is preferably used in combination with a coupling agent for the purpose of improving the adhesiveness to a resin from the viewpoint of mechanical strength, heat resistance, and the like. Titanate-based, aluminate-based and zircoaluminate-based coupling agents can be used, among which silane-based coupling agents are preferred, and in particular,
A silane coupling agent having a functional group that reacts with the thermosetting resin is most preferable.

かかるシラン系カップリング剤の例としては、ビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、N−
(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメト
キシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエト
キシシラン、3−アニリノプロピルトリメトキシシラ
ン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3
−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−
(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシ
シラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等を挙
げることができ、これらの1種類または2種類以上が使
用される。
Examples of such silane coupling agents include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, N-
(2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-anilinopropyltrimethoxysilane, 3-gly Sidoxypropyltrimethoxysilane, 3
-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2-
(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned, and one or more of these are used.

本発明において、樹脂組成物を硬化するにあたって
は、硬化促進剤を使用することが望ましい。かかる硬化
促進剤としては、2−メチルイミダゾール、2−メチル
−4−エチルイミダゾール等のイミダゾール類;トリエ
タノールアミン、トリエチレンジアミン、N−メチルモ
ルホリン等のアミン類;トリブチルホスフィン、トリフ
ェニルホスフィン、トリトリルホスフィン等の有機ホス
フィン類;テトラフェニルホスホニウムテトラフェニル
ボレート、トリエチルアンモニウムテトラフェニルボレ
ート等のテトラフェニルボロン塩類;1,8−シアザ−ビシ
クロ(5,4,0)ウンデセン−7およびその誘導体があ
る。
In the present invention, in curing the resin composition, it is desirable to use a curing accelerator. Examples of the curing accelerator include imidazoles such as 2-methylimidazole and 2-methyl-4-ethylimidazole; amines such as triethanolamine, triethylenediamine and N-methylmorpholine; tributylphosphine, triphenylphosphine, and tolyl. Organic phosphines such as phosphine; tetraphenylboron salts such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate and triethylammonium tetraphenylborate; and 1,8-cyaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7 and derivatives thereof.

上記硬化促進剤は、単独で用いても2種類以上を併用
してもよく、また、有機過酸化物やアゾ化合物等のラジ
カル開始剤を併用することもできる。
The curing accelerators may be used alone or in combination of two or more, and a radical initiator such as an organic peroxide or an azo compound may be used in combination.

これら硬化促進剤の使用量はビスマレイミド(A)、
エポキシ樹脂(B)およびエポキシ硬化剤(C)の合計
量100重量部に対して0.01〜10重量部の範囲で用いられ
る。
The amount of these curing accelerators used is bismaleimide (A),
It is used in the range of 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin (B) and the epoxy curing agent (C).

該樹脂組成物には、上記各成分の他、必要に応じて、
脂肪酸、脂肪酸塩、ワックス等の離型剤、ブロム化合
物、アンチモン、リン等の難燃剤、カーボンブラック等
の着色剤、各種シリコーンオイル等を配合し、混合・混
練し、成形材料とすることができる。
In the resin composition, in addition to the above components, if necessary,
Fatty acids, fatty acid salts, release agents such as wax, bromo compounds, flame retardants such as antimony and phosphorus, coloring agents such as carbon black, various silicone oils, etc. are blended, mixed and kneaded to form molding materials. .

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を合成例、実施例および比較例により具
体的に説明する。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Synthesis Examples, Examples, and Comparative Examples.

合成例(ビスマレイミド) 本発明におけるビスマレイミドを次のように合成し
た。
Synthesis Example (Bismaleimide) The bismaleimide in the present invention was synthesized as follows.

撹拌機、温度計を装着した反応容器に、無水マレイン
酸43.2g(0.44モル)とアセトン130gを投入し、溶解す
る。これに4,4′−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフ
ェニル73.6g(0.2モル)をアセトン515gに溶解した溶液
を室温で滴下し、さらに、23〜27℃で3時間撹拌する。
反応終了後、乾燥してビスマレアミド酸を黄色結晶とし
て得た。
Into a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 43.2 g (0.44 mol) of maleic anhydride and 130 g of acetone are charged and dissolved. A solution of 73.6 g (0.2 mol) of 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl in 515 g of acetone is added dropwise at room temperature, and the mixture is further stirred at 23 to 27 ° C for 3 hours.
After completion of the reaction, drying was performed to obtain bismaleamic acid as yellow crystals.

このようにして得られたビスマレアミド酸112gをアセ
トン300gに懸濁させ、トリエチルアミン9.6gを添加し、
室温で30分間撹拌する。
112 g of bismaleamic acid thus obtained was suspended in 300 g of acetone, and 9.6 g of triethylamine was added.
Stir at room temperature for 30 minutes.

酸化マグネシウム(II)0.4g、酢酸コバルト(II)・
4H2O0.04gを添加後、無水酢酸52gを25℃で30分間かけて
滴下し、さらに3時間撹拌する。反応終了後、生成した
結晶を濾過、洗浄後、乾燥してビスマレイミドを得た。
0.4 g magnesium oxide (II), cobalt acetate (II)
After adding 0.04 g of 4H 2 O, 52 g of acetic anhydride is added dropwise at 25 ° C. over 30 minutes, and the mixture is further stirred for 3 hours. After completion of the reaction, the generated crystals were filtered, washed, and dried to obtain bismaleimide.

収量は84.5gで、理論収量に対する割合は80%、融点
は195〜200℃であった。
The yield was 84.5 g, 80% of the theoretical yield, and the melting point was 195-200 ° C.

実施例1〜3および比較例1,2 合成例で得られたビスマレイミド、エポキシ樹脂(o
−クレーゾルノボラック型エポキシ樹脂;EOCN−1020、
日本化薬(株)製)、一般式(II)で表わされるエポキ
シ樹脂として4,4′−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)
−3,3′,5,5′−テトラメチルビフェニル(YX−4000、
油化シェルエポキシ(株)製)およびエポキシ硬化剤
(ノボラックフェノール樹脂;PN−80、日本化薬(株)
製)を第1表に示す割合(重量部)で撹拌機付きフラス
コに装入し、200℃で10分間溶融混合した後、ステンレ
ス製のバットに広げ、急冷し、樹脂組成物(1)〜
(5)を得た。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 The bismaleimide and epoxy resin (o
-Clay sol novolak type epoxy resin; EOCN-1020,
Nippon Kayaku Co., Ltd.) 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) as an epoxy resin represented by the general formula (II)
−3,3 ′, 5,5′-tetramethylbiphenyl (YX-4000,
Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) and epoxy curing agent (novolak phenol resin; PN-80, Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Was charged into a flask equipped with a stirrer at the ratio (parts by weight) shown in Table 1 and melt-mixed at 200 ° C. for 10 minutes, then spread in a stainless steel vat, quenched, and cooled with a resin composition (1) to
(5) was obtained.

以上の樹脂組成物(1)〜(5)を130℃に調節した
ホットプレートの上に置いたスライドガラスの上に少量
取り、さらに上からカバーガラスを被せ、3分間放置す
る。この後、ホットプレート上よりスライドガラスを取
り、室温にて徐冷し、溶解状態を観察した。
A small amount of the above resin compositions (1) to (5) is taken on a slide glass placed on a hot plate adjusted to 130 ° C., and a cover glass is further covered from above, and left for 3 minutes. Thereafter, the slide glass was taken out from the hot plate, cooled slowly at room temperature, and the dissolved state was observed.

その結果を第1表に示す。 Table 1 shows the results.

実施例4〜6および比較例3,4 上記樹脂組成物(1)〜(5)およびその他、第2表
に示す組成(重量部)の配合物をヘンシェルミキサーで
混合し、さらに100〜130℃の熱ロールにて3分間溶融・
混練した。
Examples 4 to 6 and Comparative Examples 3 and 4 The above resin compositions (1) to (5) and the other components (parts by weight) shown in Table 2 were mixed with a Henschel mixer, and further mixed at 100 to 130 ° C. 3 minutes with hot roll
Kneaded.

この混合物を冷却、粉砕し、打錠して成形用樹脂組成
物を得た。
This mixture was cooled, pulverized, and tableted to obtain a molding resin composition.

これらの成形用樹脂組成物を用いてトランスファー成
形(180℃、30kg/cm2、3分間)により、物性測定用の
試験片を成形した。
A test piece for measuring physical properties was formed by transfer molding (180 ° C., 30 kg / cm 2 , 3 minutes) using these molding resin compositions.

また、フラットパッケージ型半導体装置用リードフレ
ームの素子搭載部に、試験用素子(10mm×10mm角)を搭
載し、トランスファー成形(180℃、30kg/cm2、3分
間)により、試験用の半導体装置を得た。
In addition, a test element (10 mm × 10 mm square) is mounted on the element mounting part of the lead frame for a flat package type semiconductor device, and the semiconductor device for test is transferred (180 ° C., 30 kg / cm 2 , 3 minutes). I got

これらの試験用成形物は、各試験を行なう前に、180
℃で6時間、後硬化を行なった。
These test moldings are subjected to 180
Post-curing was performed at 6 ° C. for 6 hours.

試験結果を第3表に示す。 Table 3 shows the test results.

なお、試験方法は次の通りである。 The test method is as follows.

・ガラス転移温度 :TMA法 ・曲げ強度 :JIS K−6911 ・スパイラルフロー:EMMI 1−66 ・V.P.S.テスト :試験用の半導体装置を121℃、2
気圧のプレッシャークッカーテスターに24時間放置した
後、直ちに260℃の溶融半田浴に投入し、パッケージ樹
脂にクラックの発生した半導体装置の数を数えた。試験
値を分数で示し、分子はクラックの発生した半導体装置
の数、分母は試験に供した半導体装置の総数である。
-Glass transition temperature: TMA method-Flexural strength: JIS K-6911-Spiral flow: EMMI 1-66-VPS test: Test semiconductor device at 121 ° C, 2
After standing for 24 hours in a pressure cooker tester at atmospheric pressure, it was immediately put into a 260 ° C. molten solder bath, and the number of semiconductor devices having cracks in the package resin was counted. The test value is indicated by a fraction, the numerator is the number of semiconductor devices having cracks, and the denominator is the total number of semiconductor devices subjected to the test.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

実施例および比較例にて説明したごとく、本発明によ
る半導体封止用樹脂組成物は、イミド樹脂の耐熱性とエ
ポキシ樹脂の成形性を効率良く付与することのできるも
ので、この樹脂組成物でリフローおよびフロー半田付け
方法が適用される表面実装型の半導体装置を封止した場
合、優れた半田耐熱性と成形性を示し、信頼性の高い樹
脂封止型半導体装置を得ることができ、工業的に有益な
発明である。
As described in the Examples and Comparative Examples, the resin composition for semiconductor encapsulation according to the present invention can efficiently impart the heat resistance of the imide resin and the moldability of the epoxy resin. When a surface-mount type semiconductor device to which reflow and flow soldering methods are applied is sealed, a highly reliable resin-encapsulated semiconductor device that exhibits excellent solder heat resistance and moldability and can be obtained It is a useful invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C08K 13/02 3:00 5:3417) (56)参考文献 特開 平3−119052(JP,A) 特開 平2−302424(JP,A) 特開 平3−185048(JP,A) 特開 平1−275620(JP,A) 特開 平1−210408(JP,A) 特開 昭62−146925(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08L 63/00 - 63/10 C08G 59/22 C08K 5/3417 H01L 23/29────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // (C08K 13/02 3:00 5: 3417) (56) References JP-A-3-119052 (JP, A) JP-A JP-A-2-302424 (JP, A) JP-A-3-185048 (JP, A) JP-A-1-275620 (JP, A) JP-A-1-210408 (JP, A) JP-A-62-146925 (JP) , A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C08L 63/00-63/10 C08G 59/22 C08K 5/3417 H01L 23/29

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ビスマレイミド(A)、エポキシ樹脂
(B)、エポキシ硬化剤(C)および無機充填剤(D)
から本質的になる樹脂組成物において、前記ビスマレイ
ミド(A)が一般式(I): (R1〜R4は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を
表わす。) で表わされるビスマレイミドを必須成分として含有し、
かつエポキシ樹脂(B)が一般式(II): (R5〜R8は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を
表わす。) で表わされるエポキシ樹脂を5〜50重量%含有すること
を特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
1. Bismaleimide (A), epoxy resin (B), epoxy curing agent (C) and inorganic filler (D)
Wherein the bismaleimide (A) is represented by the general formula (I): (R 1 to R 4 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
And the epoxy resin (B) has the general formula (II): Wherein R 5 to R 8 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. 5 to 50% by weight of an epoxy resin represented by the following formula:
【請求項2】エポキシ硬化剤(C)が1分子中に2個以
上のフェノール性水酸基を有する化合物を必須成分とし
て含有することを特徴とする請求項1記載の半導体封止
用樹脂組成物。
2. The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the epoxy curing agent (C) contains a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule as an essential component.
【請求項3】無機充填剤(D)が球形シリカ、または球
形シリカと不定形シリカの混合物である請求項1記載の
半導体封止用樹脂組成物。
3. The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the inorganic filler (D) is spherical silica or a mixture of spherical silica and amorphous silica.
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