JP4017478B2

JP4017478B2 - Electronic component equipment

Info

Publication number: JP4017478B2
Application number: JP2002267295A
Authority: JP
Inventors: 功市川
Original assignee: Kyocera Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2022-09-12
Also published as: JP2004099836A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップ等の電子部品の封止材料として使用される封止用樹脂組成物、およびこれを用いた電子部品装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体チップ等の電子部品を熱硬化性樹脂を用いて封止することが広く行われている。このような封止樹脂材料には、エポキシ樹脂をベースとし、これに硬化剤や硬化促進剤、さらにはシリカ粉末のような無機充填剤や顔料等を配合した組成物が、信頼性や成形性、価格の点等から一般に使用されている（例えば、特許文献１−３参照）。
【０００３】
ところで、近年、電子機器の高密度実装化や組み立て工程の自動化等に対応するため、半導体装置の実装方法は、従来のピン挿入タイプから表面実装タイプへと移行してきている。表面実装タイプの実装方法では、基板にパッケージのリード部分をはんだ付けする際、基板上のクリームはんだを赤外線やフルオロカーボン蒸気で加熱する方法が採られている。このような表面実装法では、はんだを加熱する際にパッケージ自体も加熱され、その温度が215〜260℃程度になることがある。このため、表面実装法では、パッケージの急激な高温化により、パッケージの封止樹脂部分にクラックが発生したり、あるいはチップと封止樹脂間、リードフレームと封止樹脂間等で剥離が生じ、半導体装置の信頼性が低下してしまうという問題が発生している。
【０００４】
また、最近の環境についての関心の高まりから、半導体パッケージの分野においても、外装や接合に用いるはんだからの鉛の除去が強く求められている。現在、鉛を使用しないはんだのうち、半導体パッケージの分野で使用可能なものは、従来のはんだに比べて融点が高いため、リフロー温度も高くなり、前述したクラックや剥離がより発生しやすい。
【０００５】
このような事情から、高温のリフローによるクラックや剥離が少なく、鉛を含まず従来よりも高融点のはんだを使用しての表面実装にも十分適用可能な、耐リフロー性に優れた封止用樹脂組成物の開発が要望されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１−８７６１６号公報（第２−５頁）
【特許文献２】
特開平６−８０７６３号公報（第３−８頁）
【特許文献３】
特開平７−８２３４３号公報（第３−７頁）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、実装方式のピン挿入型から表面実装型への変更、鉛を含まないはんだの使用等に伴い、高温でのリフローによりクラックや剥離が発生することのない耐リフロー性に優れた封止用樹脂組成物の要求がある。
【０００８】
本発明はこのような従来の事情に鑑みてなされたもので、鉛を含まず従来よりも高融点のはんだを使用しての表面実装にも十分適用可能な、耐リフロー性に優れた封止用樹脂組成物を用いた高信頼性の電子部品装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、エポキシ樹脂とフェノール樹脂硬化剤とを、エポキシ樹脂が有するエポキシ基数に対するフェノール樹脂硬化剤が有するフェノール性水酸基数の割合が特定範囲になるように配合することにより、耐リフロー性を向上させることができることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１０】
すなわち、本発明の電子部品装置は、銅、銅基合金または鉄−ニッケル合金を母材とするリードフレーム上に搭載された半導体電子部品を、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）下記一般式で示されるビフェニル型フェノール化合物を含むフェノール樹脂硬化剤および（Ｃ）無機充填剤を含有し、前記（Ｂ）のフェノール樹脂硬化剤が有するフェノール性水酸基数（ｂ）と前記（Ａ）のエポキシ樹脂が有するエポキシ基数（ａ）との比（ｂ）／（ａ）が０．３〜０．７である封止用樹脂組成物の硬化物で封止したことを特徴としている。
【化２】

（式中、Ｒ ^１〜Ｒ ^４は水素原子またはメチル基を表す）
【００１１】
ここで、（Ａ）のエポキシ樹脂は、ビフェニル型エポキシ樹脂を含んでいてもよく、（Ｂ）のフェノール樹脂硬化剤は、ビフェニル型フェノール樹脂を含んでいてもよい。
【００１２】
また、（Ｃ）の無機充填剤の含有量が、70〜95重量％であってもよく、さらに、（Ｃ）の無機充填剤は、シリカ粉末を80〜95重量％含んでいてもよい。
【００１３】
上記構成の封止用樹脂組成物においては、フェノール樹脂硬化剤が有するフェノール性水酸基数（ｂ）とのエポキシ樹脂が有するエポキシ基数（ａ）との比（ｂ）／（ａ）を0.3〜0.7としたことにより、鉛を含まず従来よりも高融点のはんだを使用しての表面実装にも十分適用可能な、優れた耐リフロー性を備えることができる。
【００１５】
本発明の電子部品装置においては、耐リフロー性に優れた封止用樹脂組成物の硬化物によって電子部品が封止されているので、表面実装方式であっても、また、鉛を含まない高融点のはんだを使用しても、信頼性の高い実装が可能となる。
【００１６】
本発明においては、封止の対象となる電子部品が、銅、銅基合金、または鉄−ニッケル合金を母材とするリードフレーム上に搭載された半導体電子部品である場合に、上記の封止用樹脂組成物がそのようなリードフレームに対し高い接着力を有するため、耐リフロー性をより顕著に向上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
本発明に使用される（Ａ）成分のエポキシ樹脂としては、１分子中に2個以上のエポキシ基を有するものであれば、分子構造、分子量等に制限されることなく一般に使用されているものを広く用いることができる。具体的には、下記の一般式［Ｉ］で示されるようなビフェニル型エポキシ樹脂、一般式［II］で示されるようなクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、一般式［III］で示されるようなジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、一般式［IV］で示されるようなビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、縮合環芳香族炭化水素変性エポキシ樹脂や、これらのハロゲン化物等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【００１９】
【化１】

（式中、Ｒ¹〜Ｒ⁴は水素原子またはメチル基を表す）
【化２】

（式中、ｎは0以上の整数を表す）
【化３】

（式中、ｎは0以上の整数を表す）
【化４】

【００２０】
本発明においては、（Ａ）成分として、ビフェニル型エポキシ樹脂をエポキシ樹脂全体の少なくとも10重量％以上、より好ましくは30〜100重量％配合することが好ましい。10重量％未満では、他の成分の影響により、表面実装時にクラックや剥離が発生するおそれがある。このビフェニル型エポキシ樹脂と併用するエポキシ樹脂としては、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等が好ましく、特にクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。
【００２１】
（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤は、（Ａ）のエポキシ樹脂のエポキシ基と反応し得るフェノール性水酸基を分子中に２個以上有するものであれば、特に制限されることなく使用される。具体的には、一般式［Ｖ］で示されるようなビフェニル型フェノール化合物、一般式［ＶＩ］で示されるようなノボラック型フェノール樹脂、一般式［ＶＩＩ］で示されるようなアリールアルキル型フェノール樹脂、一般式［ＶＩＩＩ］で示されるようなジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、一般式［ＩＸ］で示されるような多官能型フェノール樹脂等の他、パラキシレン変性フェノール樹脂、フェノール類とベンズアルデヒド、ナフチルアルデヒド等との縮合物、トリフェノールメタン化合物等が挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。
【００２２】
【化５】

（式中、Ｒ¹〜Ｒ⁴は水素原子またはメチル基を表す）
【化６】

（式中、ｎは0以上の整数を表す）
【化７】

（式中、ｎは0以上の整数を表す）
【化８】

（式中、ｎは0以上の整数を表す）
【化９】

（式中、ｎは0以上の整数を表す）
【００２３】
本発明においては、（Ｂ）成分として、ビフェニル型フェノール化合物をフェノール樹脂硬化剤全体の少なくとも１０重量％以上、より好ましくは２０〜１００重量％配合することが好ましい。１０重量％未満では、本発明による効果が十分に得られないおそれがある。このビフェニル型フェノール化合物と併用するフェノール樹脂硬化剤としては、ノボラック型フェノール樹脂、アリールアルキル型フェノール樹脂等が好ましく、特にノボラック型フェノール樹脂が好ましい。
【００２４】
上記（Ａ）成分のエポキシ樹脂と（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤の配合比は、（Ｂ）成分のフェノール樹脂硬化剤が有するフェノール性水酸基数（ｂ）と（Ａ）成分のエポキシ樹脂が有するエポキシ基数（ａ）との比（ｂ）／（ａ）が0.3〜0.7となる範囲であり、好ましくは0.5〜0.7となる範囲である。（ｂ）／（ａ）が0.3未満では、成形性や、硬化物の電気特性等が低下し、逆に0.7を超えると、耐リフロー性を十分に向上させることができない。
【００２５】
（Ｃ）成分の無機充填剤としては、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化珪素、窒化ホウ素等の粉末、これらを球形化したビーズ、単結晶繊維、ガラス繊維等が挙げられる。これらは単独または2種以上混合して使用することができる。本発明においては、これらのなかでも、シリカ粉末、アルミナ粉末の使用が好ましい。
【００２６】
この（Ｃ）成分の無機充填剤の配合量は、組成物全体の70〜95重量％の範囲が好ましく、80〜93重量％の範囲であるとさらに好ましく、83〜91重量％の範囲であるとよりいっそう好ましい。配合量が70重量％未満では、耐熱性や硬化物の機械的特性が低下する。逆に配合量が95重量％を越えると、組成物の流動性が低下し、成形性が不良となって実用が困難になる。
【００２７】
本発明の封止用樹脂組成物には、以上の各成分の他、本発明の効果を阻害しない範囲で、この種の組成物に一般に配合される、硬化促進剤、カーボンブラック、コバルトブルー等の着色剤、合成ワックス、天然ワックス等の離型剤、イオントラップ剤、シリコーンゴム等の低応力化剤、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤等の各種カップリング剤、難燃剤、難燃助剤等を必要に応じて配合することができる。
【００２８】
硬化促進剤としては、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の3級アミン類、2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリブチルホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニ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、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロン塩等が挙げられる。これらは単独または2種以上混合して使用することができる。
【００２９】
本発明の封止用樹脂組成物を調製するにあたっては、上記各成分をミキサーなどによって十分に混合（ドライブレンド）した後、熱ロール、押出機、ニーダ等により溶融混練し、冷却後粉砕するようにすればよい。
【００３０】
本発明の電子部品装置は、上記の封止用樹脂組成物を用いて電子部品を封止することにより製造することができる。封止を行う電子部品としては、集積回路、大規模集積回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等が例示される。上記封止用樹脂組成物は、銅、銅基合金、鉄−ニッケル合金からなるリードフレーム、あるいは表面にニッケル／パラジウム／金メッキ層を施した銅もしくは銅基合金からなるリードフレームに対する接着力が従来のものに比べ向上し、その結果、耐リフロー性がより向上するため、封止を行う電子部品として、このようなリードフレーム上に搭載された半導体電子部品を対象とした場合に特に顕著な効果が得られ、なかでも、銅または銅基合金を母材とするリードフレームに上に搭載された半導体電子部品に適用した場合により顕著な効果が得られる。
【００３１】
なお、封止方法としては、低圧トランスファー法が一般的であるが、射出成形、圧縮成形、注型等による封止も可能である。封止用樹脂組成物で封止後は、加熱して硬化させ、最終的にその硬化物によって封止された電子部品装置が得られる。後硬化させる際の加熱温度は、150℃以上とすることが好ましい。
【００３２】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３３】
実施例１〜５、比較例１〜６
ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（長春人造社製商品名ＣＮＥ−２００、エポキシ当量２００）、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（長春人造社製商品名ＢＥＢ、エポキシ当量３７０臭素含有量４８．０％）、フェノールノボラック樹脂（明和化成社製商品名Ｈ−４、水酸基当量１０４）、一般式［Ｖ］においてＲ^１〜Ｒ^４が水素原子であるビフェニル型フェノール化合物（本州化学工業社製商品名ビフェノール、水酸基当量９３）、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン（北興化学工業社製商品名ＰＰ−２００）、無機充填剤として平均粒径２４μｍの球状シリカ粉末、離型剤としてカルナバワックス、着色剤としてカーボンブラック、難燃助剤として三酸化アンチモン、シランカップリング剤として３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製商品名ＫＢＭ８０３）、および低応力化剤としてアミノ変性ポリメチルフェニルシロキサン（信越化学工業社製商品名Ｘ２２−１６６０Ｂ−３）を用い、表１に示す配合割合で常法により封止用樹脂組成物を製造した。すなわち、各成分を常温でドライブレンドした後、９０〜１１０℃で加熱混練し、冷却後、粉砕して封止用樹脂組成物を製造した。
【００３４】
上記各実施例および各比較例で得られた封止用樹脂組成物について下記に示す方法で各種特性を評価した。
【００３５】
［スパイラルフロー］
EMMI-I-66に準じて175℃におけるスパイラルフローを測定した。
【００３６】
［ゲルタイム］
175℃に保たれた熱板上で一定量の封止用樹脂組成物を直径4〜5cmの円状に広げ一定速度で練り合わせ、試料が増粘し最終的に粘りがなくなるまでの時間を計測した。
【００３７】
［接着力］
予め150℃で1時間ベイクしたFe-Ni(42％)合金フレーム、Cu合金（KLF-125）フレームおよびCu母材にNi/Pd/Auメッキを施したフレーム上に、封止用樹脂組成物により直径2mm、高さ2mmのテストピースを作製接着させ、室温（20℃）で接着界面に水平方向の力を加え、界面が破壊されたときの強度を測定した。
【００３８】
［耐リフロー性］
Cuフレーム上にシリコンチップ（6.0mm×6.0mm）を銀ペーストを用いて150℃で1時間加熱して接着し、次いで、封止用樹脂組成物を用いて、175℃で60秒間トランスファー成形した後、175℃で8時間後硬化させてＱＦＰ-80pパッケージ（14mm×14mm×1.6mm）を作製した。このパッケージに、85℃、60％RHで、168時間の吸湿処理を行った後、最高温度260℃のＩＲリフローを3回行い、冷却後、樹脂硬化物とフレームとの界面および樹脂硬化物とシリコンチップとの界面における剥離並びにクラックの発生の有無を超音波探傷装置により観察し、その発生率を調べた。
【００３９】
これらの結果を表２に示す。
【表１】

【００４０】
【表２】

【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鉛を含まず従来よりも高融点のはんだを使用しての表面実装にも十分適用可能な耐リフロー性に優れた封止用樹脂組成物を用いた高信頼性の電子部品装置を得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealing resin composition used as a sealing material for electronic components such as semiconductor chips, and an electronic component device using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, electronic parts such as semiconductor chips have been widely sealed using a thermosetting resin. Such a sealing resin material is based on an epoxy resin, and a composition in which a curing agent, a curing accelerator, an inorganic filler such as silica powder, or a pigment is blended, has reliability and moldability. It is generally used from the viewpoint of price and the like (for example, see Patent Documents 1-3).
[0003]
By the way, in recent years, in order to cope with high-density mounting of electronic devices, automation of assembly processes, and the like, the mounting method of semiconductor devices has shifted from the conventional pin insertion type to the surface mounting type. The surface mounting type mounting method employs a method in which cream solder on a substrate is heated with infrared rays or fluorocarbon vapor when the lead portion of the package is soldered to the substrate. In such a surface mounting method, when the solder is heated, the package itself is also heated, and the temperature may be about 215 to 260 ° C. For this reason, in the surface mounting method, cracks occur in the sealing resin portion of the package due to rapid temperature rise of the package, or peeling occurs between the chip and the sealing resin, between the lead frame and the sealing resin, There is a problem that the reliability of the semiconductor device is lowered.
[0004]
In addition, with the recent increase in interest in the environment, the removal of lead from solder used for exterior packaging and bonding is also strongly demanded in the field of semiconductor packages. Currently, among solders that do not use lead, those that can be used in the field of semiconductor packages have a higher melting point than conventional solders, so the reflow temperature also increases, and the aforementioned cracks and peeling are more likely to occur.
[0005]
For this reason, there are few cracks and peeling due to high-temperature reflow, and it can be applied well to surface mounting using solder that does not contain lead and has a higher melting point than before. Development of a resin composition is desired.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-1-87616 (page 2-5)
[Patent Document 2]
JP-A-6-80763 (pages 3-8)
[Patent Document 3]
JP-A-7-82343 (page 3-7)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As mentioned above, with the change from the mounting type pin insertion type to the surface mounting type, the use of lead-free solder, etc., it has excellent reflow resistance without cracking or peeling due to reflow at high temperature There is a need for a sealing resin composition.
[0008]
The present invention has been made in view of such conventional circumstances, and is a sealing excellent in reflow resistance that can be sufficiently applied to surface mounting using lead-free solder having a higher melting point than conventional ones. It is an object of the present invention to provide a highly reliable electronic component device using a resin composition for use.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have determined that the ratio of the number of phenolic hydroxyl groups of the phenol resin curing agent to the number of epoxy groups of the epoxy resin is the epoxy resin and the phenol resin curing agent. It has been found that the reflow resistance can be improved by blending in a specific range, and the present invention has been completed.
[0010]
That is, the electronic component device of the present invention includes a semiconductor electronic component mounted on a lead frame having copper, a copper base alloy, or an iron-nickel alloy as a base material, with (A) an epoxy resin and (B) the following general formula. The phenol resin curing agent containing the biphenyl type phenol compound shown and (C) an inorganic filler, the phenolic hydroxyl number (b) of the phenol resin curing agent (B) and the epoxy resin (A) It is characterized by being sealed with a cured product of a sealing resin composition having a ratio (b) / (a) to the number of epoxy groups (a) having 0.3 to 0.7.
[Chemical 2]

(Wherein R ^{1 to} R ⁴ represent a hydrogen atom or a methyl group)
[0011]
Here, the epoxy resin (A) may contain a biphenyl type epoxy resin, and the phenol resin curing agent (B) may contain a biphenyl type phenol resin.
[0012]
Further, the content of the inorganic filler (C) may be 70 to 95% by weight, and the inorganic filler (C) may contain 80 to 95% by weight of silica powder.
[0013]
In the sealing resin composition having the above configuration, the ratio (b) / (a) of the number of phenolic hydroxyl groups (b) of the phenol resin curing agent to the number of epoxy groups (a) of the epoxy resin is 0.3 to 0.7. As a result, it is possible to provide excellent reflow resistance that can be sufficiently applied to surface mounting using lead-free solder having a melting point higher than that of the conventional solder.
[0015]
In the electronic component device according to the present invention, the electronic component is sealed with a cured product of the sealing resin composition having excellent reflow resistance. Even if a melting point solder is used, highly reliable mounting is possible.
[0016]
In the present invention, when the electronic component to be sealed is a semiconductor electronic component mounted on a lead frame whose base material is copper, a copper-based alloy, or an iron-nickel alloy, the above-described sealing is performed. Since the resin composition for use has a high adhesive force to such a lead frame, the reflow resistance can be more remarkably improved.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0018]
As the epoxy resin of component (A) used in the present invention, those having two or more epoxy groups in one molecule are generally used without being limited by molecular structure, molecular weight, etc. Can be widely used. Specifically, a biphenyl type epoxy resin represented by the following general formula [I], a cresol novolac type epoxy resin represented by the general formula [II], a phenol novolac type epoxy resin, a biphenyl type epoxy resin, Dicyclopentadiene type epoxy resin represented by the formula [III], triphenolmethane type epoxy resin, heterocyclic epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin represented by the general formula [IV], bisphenol F type epoxy resin Stilbene type epoxy resin, condensed ring aromatic hydrocarbon-modified epoxy resin, and halides thereof. These epoxy resins may be used alone or in a combination of two or more.
[0019]
[Chemical 1]

(Wherein R ^{1 to} R ⁴ represent a hydrogen atom or a methyl group)
[Chemical 2]

(In the formula, n represents an integer of 0 or more)
[Chemical 3]

(In the formula, n represents an integer of 0 or more)
[Formula 4]

[0020]
In the present invention, as the component (A), it is preferable to blend a biphenyl type epoxy resin at least 10% by weight or more, more preferably 30 to 100% by weight of the whole epoxy resin. If it is less than 10% by weight, cracks and peeling may occur during surface mounting due to the influence of other components. As the epoxy resin used in combination with this biphenyl type epoxy resin, a cresol novolak type epoxy resin, a dicyclopentadiene type epoxy resin, etc. are preferable, and a cresol novolak type epoxy resin is particularly preferable.
[0021]
The (B) component phenolic resin curing agent is not particularly limited as long as it has two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule that can react with the epoxy group of the epoxy resin (A). Specifically, a biphenyl type phenol compound represented by the general formula [V], a novolac type phenol resin represented by the general formula [VI], and an arylalkyl type phenol resin represented by the general formula [VII] In addition to dicyclopentadiene-modified phenol resins represented by the general formula [VIII], polyfunctional phenol resins represented by the general formula [IX], etc., para-xylene-modified phenol resins, phenols and benzaldehyde, naphthyl aldehyde And the like, and condensates with triphenol methane compounds. These may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.
[0022]
[Chemical formula 5]

(Wherein R ^{1 to} R ⁴ represent a hydrogen atom or a methyl group)
[Chemical 6]

(In the formula, n represents an integer of 0 or more)
[Chemical 7]

(In the formula, n represents an integer of 0 or more)
[Chemical 8]

(In the formula, n represents an integer of 0 or more)
[Chemical 9]

(In the formula, n represents an integer of 0 or more)
[0023]
In the present invention, as the component (B), it is preferable to blend a biphenyl type phenol compound at least 10% by weight or more, more preferably 20 to 100% by weight of the entire phenol resin curing agent. If it is less than 10% by weight, the effects of the present invention may not be sufficiently obtained. As the phenol resin curing agent used in combination with the biphenyl type phenol compound , a novolac type phenol resin, an arylalkyl type phenol resin, and the like are preferable, and a novolac type phenol resin is particularly preferable.
[0024]
The compounding ratio of the epoxy resin of component (A) and the phenol resin curing agent of component (B) is the number of phenolic hydroxyl groups (b) possessed by the phenol resin curing agent of component (B) and the epoxy resin of component (A). The ratio (b) / (a) with the number of epoxy groups (a) is 0.3 to 0.7, preferably 0.5 to 0.7. When (b) / (a) is less than 0.3, the moldability, the electrical properties of the cured product, and the like are deteriorated. Conversely, when it exceeds 0.7, the reflow resistance cannot be sufficiently improved.
[0025]
Examples of the inorganic filler of component (C) include silica, alumina, talc, calcium carbonate, titanium white, bengara, silicon carbide, boron nitride, and the like, beads formed by spheroidizing them, single crystal fibers, glass fibers, and the like. It is done. These can be used alone or in admixture of two or more. In the present invention, among these, the use of silica powder and alumina powder is preferable.
[0026]
The blending amount of the inorganic filler of component (C) is preferably in the range of 70 to 95% by weight of the whole composition, more preferably in the range of 80 to 93% by weight, and in the range of 83 to 91% by weight. And even more preferable. When the blending amount is less than 70% by weight, the heat resistance and the mechanical properties of the cured product are lowered. On the other hand, if the blending amount exceeds 95% by weight, the fluidity of the composition is lowered, the moldability becomes poor and practical use becomes difficult.
[0027]
In the sealing resin composition of the present invention, in addition to the above components, a curing accelerator, carbon black, cobalt blue, and the like that are generally blended in this type of composition within a range that does not impair the effects of the present invention. Colorants, mold release agents such as synthetic wax and natural wax, ion trap agents, low stress agents such as silicone rubber, various coupling agents such as silane coupling agents, titanate coupling agents, aluminate coupling agents, A flame retardant, a flame retardant auxiliary agent, etc. can be mix | blended as needed.
[0028]
Curing accelerators include tertiary amines such as 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, and tris (dimethylaminomethyl) phenol. Imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole, organic phosphines such as tributylphosphine, diphenylphosphine and triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, triphenylphosphinetetra Examples include tetraphenylboron salts such as phenylborate. These can be used alone or in admixture of two or more.
[0029]
In preparing the sealing resin composition of the present invention, the above components are sufficiently mixed (dry blended) with a mixer or the like, then melt-kneaded with a hot roll, an extruder, a kneader, etc., and cooled and then pulverized. You can do it.
[0030]
The electronic component device of the present invention can be manufactured by sealing an electronic component using the above-described sealing resin composition. Examples of electronic components for sealing include integrated circuits, large-scale integrated circuits, transistors, thyristors, and diodes. The sealing resin composition has a conventional adhesive strength to a lead frame made of copper, a copper base alloy, an iron-nickel alloy, or a lead frame made of copper or a copper base alloy having a nickel / palladium / gold plating layer on the surface. As a result, the reflow resistance is further improved. As a result, the semiconductor component mounted on such a lead frame is particularly remarkable as an electronic component to be sealed. In particular, a remarkable effect can be obtained when the present invention is applied to a semiconductor electronic component mounted on a lead frame having copper or a copper base alloy as a base material.
[0031]
As a sealing method, a low-pressure transfer method is generally used, but sealing by injection molding, compression molding, casting, or the like is also possible. After sealing with the sealing resin composition, the electronic component device is finally heated and cured, and finally sealed with the cured product. The heating temperature for post-curing is preferably 150 ° C. or higher.
[0032]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
[0033]
Examples 1-5, Comparative Examples 1-6
o-cresol novolac type epoxy resin (Changchun Jizo Co., Ltd., trade name CNE-200, epoxy equivalent 200), brominated bisphenol A type epoxy resin (Changchun Jizou Co., Ltd., trade name BEB, epoxy equivalent 370, bromine content 48.0%) , Phenol novolac resin (trade name H-4, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., hydroxyl equivalent 104), biphenyl type phenol compound in which R ^{1 to} R ⁴ are hydrogen atoms in the general formula [V] (trade name biphenol manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd., Hydroxyl group equivalent 93), triphenylphosphine (trade name PP-200, manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.) as a curing accelerator, spherical silica powder having an average particle size of 24 μm as an inorganic filler, carnauba wax as a release agent, and carbon black as a colorant Antimony trioxide as flame retardant aid, 3-mercap as silane coupling agent Formulation shown in Table 1 using topropyltrimethoxysilane (trade name KBM803 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and amino-modified polymethylphenylsiloxane (trade name X22-1660B-3 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a stress reducing agent. A sealing resin composition was produced by a conventional method at a ratio. That is, each component was dry blended at room temperature, then heat-kneaded at 90 to 110 ° C., cooled, and pulverized to produce a sealing resin composition.
[0034]
Various characteristics of the sealing resin compositions obtained in each of the above Examples and Comparative Examples were evaluated by the methods described below.
[0035]
[Spiral flow]
The spiral flow at 175 ° C. was measured according to EMMI-I-66.
[0036]
[Geltime]
A certain amount of sealing resin composition is spread in a circle with a diameter of 4-5cm on a hot plate maintained at 175 ° C and kneaded at a constant speed, and the time until the sample thickens and eventually loses its viscosity is measured. did.
[0037]
[Adhesive strength]
Resin composition for sealing on Fe-Ni (42%) alloy frame, Cu alloy (KLF-125) frame, and Cu base material with Ni / Pd / Au plating on pre-baked at 150 ° C for 1 hour A test piece having a diameter of 2 mm and a height of 2 mm was prepared and bonded, and a horizontal force was applied to the bonding interface at room temperature (20 ° C.) to measure the strength when the interface was broken.
[0038]
[Reflow resistance]
A silicon chip (6.0 mm × 6.0 mm) was bonded to a Cu frame by heating at 150 ° C. for 1 hour using a silver paste, and then transfer molded at 175 ° C. for 60 seconds using a sealing resin composition. Thereafter, it was post-cured at 175 ° C. for 8 hours to produce a QFP-80p package (14 mm × 14 mm × 1.6 mm). This package was subjected to moisture absorption treatment at 85 ° C and 60% RH for 168 hours, followed by IR reflow at a maximum temperature of 260 ° C three times. After cooling, the interface between the cured resin and the frame and the cured resin The occurrence of peeling and cracks at the interface with the silicon chip was observed with an ultrasonic flaw detector, and the occurrence rate was examined.
[0039]
These results are shown in Table 2.
[Table 1]

[0040]
[Table 2]

[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, use of the encapsulating resin composition not having excellent enough applicable reflow resistance to surface mounting using solder of a high melting point than conventional lead-free A highly reliable electronic component device can be obtained.

Claims

A semiconductor electronic component mounted on a lead frame having copper, a copper base alloy or an iron-nickel alloy as a base material, (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin containing a biphenyl type phenol compound represented by the following general formula The ratio of the number of phenolic hydroxyl groups (b) contained in the phenolic resin curing agent (B) and the number of epoxy groups (a) contained in the epoxy resin (A), which contains a curing agent and (C) an inorganic filler ( b) An electronic component device sealed with a cured product of a sealing resin composition having a ratio of (a) of 0.3 to 0.7.

(Wherein R ^{1 to} R ⁴ represent a hydrogen atom or a methyl group)

The electronic component device according to claim 1, wherein the epoxy resin of (A) includes a biphenyl type epoxy resin.

3. The electronic component device according to claim 1, wherein the content of the inorganic filler (C) is 70 to 95% by weight.

The electronic component device according to claim 1, wherein the inorganic filler (C) contains 80 to 95% by weight of silica powder.