JP5038972B2 - Semiconductor sealing resin composition, method for producing the same, and semiconductor device using the same - Google Patents

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Description

本発明は、小型の半導体パッケージの封止用途において、流動性,離型性および難燃性等の信頼性に優れた半導体封止用樹脂組成物およびその製法、ならびにそれを用いて半導体素子を封止してなる半導体装置に関するものである。   The present invention relates to a resin composition for semiconductor encapsulation excellent in reliability such as fluidity, releasability and flame retardancy in a sealing application for a small semiconductor package, a method for producing the same, and a semiconductor element using the same. The present invention relates to a sealed semiconductor device.

従来から、IC、LSI等の半導体素子が、樹脂組成物を用いて樹脂封止され半導体装置化されている。近年では、携帯電話等のように小型化、薄型化された電子機器が多用されており、これに伴い、半導体装置自身も小型化されたものが多用されている。このような小型の半導体パッケージを樹脂組成物を用いて樹脂封止する際の重要な特性として、パッケージの成形性があげられる。例えば、半導体パッケージが小型製品であるため、通常、多数個のパッケージを同一金型にて成形することから、良好な流動性とともに、短時間での成形サイクルの可能性が要求される。   2. Description of the Related Art Conventionally, semiconductor elements such as IC and LSI are resin-sealed using a resin composition to form a semiconductor device. In recent years, electronic devices that have been reduced in size and thickness, such as mobile phones, have been widely used, and accordingly, semiconductor devices themselves that have been downsized are also frequently used. An important characteristic when encapsulating such a small semiconductor package with a resin composition is package formability. For example, since a semiconductor package is a small product, since a large number of packages are usually molded with the same mold, a good cycle and a possibility of a molding cycle in a short time are required.

しかしながら、流動性の向上を図るために、例えば、低分子量の樹脂を用いると、硬化性が低下することから、この硬化性を高めるために硬化促進剤の配合量を増加したり、樹脂の多官能度を高めたりすることが考えられるが、今度は、封止材料となる樹脂組成物の保存安定性が低下するという問題が生ずる。このように、流動性が不足したり、機械強度が低かったりすると、小型パッケージでは、角部の欠け、封止材料の充填不足等がパッケージサイズに対して相対的に多くなるため、問題となっていた。   However, in order to improve the fluidity, for example, when a low molecular weight resin is used, the curability is lowered. Therefore, in order to increase the curability, the blending amount of the curing accelerator is increased or the amount of the resin is increased. Although it is conceivable to increase the functionality, this time, there arises a problem that the storage stability of the resin composition as the sealing material is lowered. As described above, when the fluidity is insufficient or the mechanical strength is low, in a small package, there is a problem in that corner chipping, insufficient filling of a sealing material, and the like increase relative to the package size. It was.

また、小型パッケージのように、パッケージ自体の厚みが薄くなると、成形時に形成されるバリの厚みがパッケージの厚みに対して相対的に大きくなり、結果、バリの除去時に大きな力がかかり、バリ除去部がもぎ取られて深い凹部が形成される場合や、パッケージに欠け等が発生する場合がある。そして、機械強度が極端に大きいと、リードフレームと封止樹脂部との界面剥離を生じさせることになり、半導体装置の電気的信頼性が低下するという問題がある。   Also, if the thickness of the package itself is reduced like a small package, the thickness of the burr formed at the time of molding becomes relatively large with respect to the thickness of the package. As a result, a large force is applied when removing the burr, and the burr is removed. In some cases, the part is torn off to form a deep recess, or the package may be chipped. If the mechanical strength is extremely high, interface peeling between the lead frame and the sealing resin portion occurs, and there is a problem that the electrical reliability of the semiconductor device is lowered.

一方、半導体装置においては、難燃性も要求されており、上記難燃性を付与するために、従来から封止材料に各種難燃剤を配合することが行なわれているが、近年、環境問題等の観点から、ハロゲン原子や有毒元素を含まない難燃剤の使用による難燃性付与が要望されており、例えば、水酸化金属化合物の使用が注目されている。   On the other hand, in semiconductor devices, flame retardancy is also required, and in order to impart the above flame retardancy, conventionally, various flame retardants have been blended into sealing materials. From such viewpoints, there is a demand for imparting flame retardancy by using a flame retardant that does not contain halogen atoms or toxic elements. For example, the use of a metal hydroxide compound has attracted attention.

しかし、上記水酸化金属化合物の使用は、半導体封止用樹脂組成物において、硬化性に悪影響を与えることから、例えば、事前に水酸化金属化合物を他の無機質充填剤と混合するとともに、イミダゾール系化合物やジアザビシクロアルケン類化合物等の硬化促進剤を用いて硬化性の向上を図ることが提案されている(特許文献1参照)。
特開2006−241411号公報
However, since the use of the metal hydroxide compound has an adverse effect on curability in the resin composition for semiconductor encapsulation, for example, the metal hydroxide compound is mixed with other inorganic fillers in advance, It has been proposed to improve the curability by using a curing accelerator such as a compound or a diazabicycloalkene compound (see Patent Document 1).
JP 2006-241411 A

しかしながら、上記特許文献1のような方法では、従来のような大きなサイズのパッケージに対しては、ある程度の有効性は備えているが、より小型化の図られた半導体パッケージにおいては、充分な硬化性を備えたものであるとは言い難いものである。   However, the method as described in Patent Document 1 has a certain degree of effectiveness for a conventional large-sized package, but sufficient hardening is achieved in a semiconductor package with a smaller size. It's hard to say that it has the nature.

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、小型半導体パッケージにおける、流動性に基づく成形性、難燃性および離型性に優れ、かつ保存安定性およびバリ除去性にも優れた半導体封止用樹脂組成物およびその製法、ならびにそれを用いた半導体装置の提供をその目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is a semiconductor that is excellent in fluidity-based moldability, flame retardancy, and releasability in a small semiconductor package, and also excellent in storage stability and burr removal. The object is to provide a sealing resin composition, a method for producing the same, and a semiconductor device using the same.

上記の目的を達成するため、本発明は、下記の寸法(x)以下の大きさの半導体装置の封止材料として用いられる半導体封止用樹脂組成物であって、下記の(A)〜(D)成分を用いる半導体封止用樹脂組成物を第1の要旨とする。
(x)縦2mm×横2mm×高さ1mm。
(A)比表面積1〜2m2 /gの水酸化アルミニウム
(B)上記(A)成分以外の無機質充填剤。
(C)エポキシ樹脂。
(D)フェノールノボラック樹脂と下記の離型剤(d)とを溶融混合してなる溶融混合物。
(d)酸価55〜95で、重量平均分子量2000〜6000の酸化ポリエチレンワックス
In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor sealing resin composition used as a sealing material for a semiconductor device having a size of the following dimension (x) or less, and includes the following (A) to ( The resin composition for semiconductor encapsulation using the component D) is the first gist.
(X) 2 mm long × 2 mm wide × 1 mm height.
(A) Aluminum hydroxide having a specific surface area of 1 to 2 m 2 / g.
(B) An inorganic filler other than the component (A).
(C) Epoxy resin.
(D) A melt mixture obtained by melt-mixing a phenol novolac resin and the following release agent (d).
(D) An oxidized polyethylene wax having an acid value of 55 to 95 and a weight average molecular weight of 2000 to 6000.

そして、本発明は、上記寸法(x)以下の大きさの半導体装置の封止材料として用いられる半導体封止用樹脂組成物の製造方法であって、予め、フェノールノボラック樹脂と上記離型剤(d)とを溶融混合することにより溶融混合物を作製した後、上記溶融混合物と上記(A)〜(C)成分を溶融混練する半導体封止用樹脂組成物の製法を第2の要旨とする。   And this invention is a manufacturing method of the resin composition for semiconductor sealing used as a sealing material of the semiconductor device of the magnitude | size below the said dimension (x), Comprising: A phenol novolak resin and the said mold release agent ( The second gist is a method for producing a resin composition for semiconductor encapsulation in which a melt mixture is prepared by melt-mixing d) and then the melt mixture and the components (A) to (C) are melt-kneaded.

また、本発明は、上記第1の要旨の半導体封止用樹脂組成物を用いて、半導体素子を封止してなる、下記の寸法(x)以下の大きさの半導体装置を第3の要旨とする。
(x)縦2mm×横2mm×高さ1mm。
Further, the present invention provides a semiconductor device having a size equal to or smaller than the following dimension (x) obtained by encapsulating a semiconductor element using the semiconductor sealing resin composition of the first aspect. And
(X) 2 mm long × 2 mm wide × 1 mm height.

本発明者らは、小型半導体パッケージの封止に際して、発生するバリ除去性に優れ、かつ、成形性、保存安定性および難燃性にも優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得るために一連の研究を重ねた。その結果、成形性および保存安定性の向上を図るために、上記特定の水酸化金属化合物および特定の離型剤を用いるとともに、従来のように各成分を単に配合したものを用いるのではなく、フェノールノボラック樹脂と特定の離型剤とを予め溶融混合して溶融混合物を作製し、この溶融混合物と他の配合成分とを用いると、効果的であることを突き止めた。すなわち、フェノールノボラック樹脂と特定の離型剤とを溶融混合することにより、フェノールノボラック樹脂中のフェノール性水酸基が水酸化金属化合物の水酸基と相互作用するのを抑制する。そして、酸性度の高い離型剤が優先的に水酸化金属化合物と相互作用するために、フェノールノボラック樹脂の反応性が低下せず、フェノールノボラック樹脂とエポキシ樹脂との反応性が阻害され難く硬化性の低下を抑制することが可能となる。さらに、離型剤がフェノールノボラック樹脂中に微細分散するために、水酸化金属化合物に対して均一に接触し易く、樹脂組成物の均質性が保持され、水酸化金属化合物の流動性の向上が図られ、成形性が向上する。このようなことから、形成されたバリ部分の除去作業が容易となり、しかも各種信頼性や樹脂封止時の成形性および保存安定性に優れたものが得られることを見出し本発明に到達した。   In order to obtain an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation that is excellent in removing burrs generated when sealing a small semiconductor package and excellent in moldability, storage stability, and flame retardancy. A series of research was repeated. As a result, in order to improve moldability and storage stability, the above-mentioned specific metal hydroxide compound and specific release agent are used, and instead of simply blending each component as in the past, A phenol novolac resin and a specific release agent were previously melt-mixed to prepare a melt mixture, and it was found that using this melt mixture and other blending components was effective. That is, by melting and mixing the phenol novolac resin and the specific release agent, the phenolic hydroxyl group in the phenol novolac resin is prevented from interacting with the hydroxyl group of the metal hydroxide compound. In addition, since the release agent with high acidity preferentially interacts with the metal hydroxide compound, the reactivity of the phenol novolac resin does not decrease, and the reactivity between the phenol novolac resin and the epoxy resin is hardly hindered. It becomes possible to suppress the fall of property. Furthermore, since the release agent is finely dispersed in the phenol novolac resin, it is easy to uniformly contact the metal hydroxide compound, the homogeneity of the resin composition is maintained, and the fluidity of the metal hydroxide compound is improved. As a result, the moldability is improved. For this reason, the present inventors have found that it is easy to remove the formed burrs and that excellent reliability, moldability at the time of resin sealing, and storage stability can be obtained.

このように、本発明は、前記特定の寸法(x)以下の大きさの半導体装置の封止用樹脂組成物であり、特定の比表面積を有する水酸化アルミニウム〔(A)成分〕とともに、フェノールノボラック樹脂と特定の離型剤とを溶融混合してなる溶融混合物〔(D)成分〕を用いた半導体封止用樹脂組成物である。このため、成形性や保存安定性の低下を招くことなく、優れた離型性および難燃性を有し、かつ発生したバリの除去作業が容易となり、信頼性の高い半導体装置を得ることができる。 As described above, the present invention is a resin composition for encapsulating a semiconductor device having a specific dimension (x) or less, and includes aluminum hydroxide (component (A)) having a specific specific surface area and phenol. It is a resin composition for semiconductor encapsulation using a molten mixture [component (D)] obtained by melt-mixing a novolak resin and a specific release agent. For this reason, it is possible to obtain a highly reliable semiconductor device that has excellent releasability and flame retardancy without causing deterioration in moldability and storage stability, and facilitates removal of generated burrs. it can.

上記特定の離型剤として、酸化ポリエチレンワックスを用いるため、離型性に優れ、小型パッケージ成形等の多数パッケージを一度に成形する場合においても、金型への樹脂組成物の付着を効果的に抑制することができる。 As the specific release agent, because the use of oxidized polyethylene wax, excellent releasability, many packages such as small packages molded even in the case of molding at one time, the adhesion of the resin composition to the mold effectively Can be suppressed.

また、上記水酸化アルミニウムに対する特定の離型剤の使用割合を、3〜10重量%に設定すると、離型性に優れるとともに、水酸化アルミニウムの樹脂組成物中への分散性が良好となり、樹脂成分との密着性も維持され、脱離や水による溶出等が抑制される。 Moreover, when the use ratio of the specific release agent with respect to the aluminum hydroxide is set to 3 to 10% by weight, the mold release property is excellent and the dispersibility of the aluminum hydroxide in the resin composition is improved. Adhesion with the components is also maintained, and desorption and elution with water are suppressed.

このような半導体封止用樹脂組成物は、予め、フェノールノボラック樹脂と特定の離型剤とを溶融混合して溶融混合物を作製した後、この溶融混合物と特定の水酸化アルミニウム〔(A)成分〕、無機質充填剤〔(B)成分〕およびエポキシ樹脂〔(C)成分〕を溶融混練することにより得られる。このため、フェノールノボラック樹脂のフェノール性水酸基と水酸化アルミニウムの水酸基の相互作用が抑制され、フェノールノボラック樹脂の反応性が低下せず、硬化性の低下を抑制することができる。したがって、成形性、保存安定性および硬化性のバランスに優れた封止材料が得られるのである。 Such a resin composition for encapsulating a semiconductor is prepared by previously melting and mixing a phenol novolak resin and a specific release agent to prepare a molten mixture, and then mixing the molten mixture with a specific aluminum hydroxide [(A) component ], An inorganic filler [component (B)] and an epoxy resin [component (C)] are melt-kneaded. For this reason, the interaction between the phenolic hydroxyl group of the phenol novolac resin and the hydroxyl group of aluminum hydroxide is suppressed, the reactivity of the phenol novolac resin is not decreased, and the decrease in curability can be suppressed. Therefore, a sealing material having an excellent balance of moldability, storage stability and curability can be obtained.

つぎに、本発明の実施の形態について詳しく説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明では、半導体素子を樹脂封止してなる半導体装置の大きさが、下記の寸法(x)以下となるものを対象とするものである。
(x)縦2mm×横2mm×高さ1mm。
In the present invention, a semiconductor device in which a semiconductor element is resin-sealed is intended to have a size equal to or smaller than the following dimension (x).
(X) 2 mm long × 2 mm wide × 1 mm height.

そして、本発明の半導体封止用樹脂組成物は、特定の水酸化アルミニウム(A成分)と、上記A成分以外の無機質充填剤(B成分)と、エポキシ樹脂(C成分)と、フェノールノボラック樹脂と特定の離型剤(d)とを溶融混合してなる溶融混合物(D成分)を用いて得られ、通常、粉末状もしくはこれを打錠したタブレット状として使用に供される。 And the resin composition for semiconductor encapsulation of this invention is a specific aluminum hydroxide (A component), inorganic fillers (B component) other than the said A component, an epoxy resin (C component), and a phenol novolak resin. And a specific release agent (d) are melt-mixed to obtain a melt mixture (component D), which is usually used in the form of a powder or a tablet obtained by compressing it.

上記水酸化アルミニウムの比表面積は、1〜2m2 /gでなければならない。すなわち、比表面積を上記範囲に設定することにより、硬化性の低下を防止するとともに、難燃性にも優れたものが得られることとなる。上記比表面積は、例えば、窒素吸着法(BET法)を用いて求めることができ、JIS−Z−8830に準じた測定装置を用いて測定することができる。 The specific surface area of the aluminum hydroxide must be 1-2 m 2 / g. That is, by setting the specific surface area within the above range, it is possible to prevent the curability from being lowered and to have excellent flame retardancy. The said specific surface area can be calculated | required, for example using a nitrogen adsorption method (BET method), and can be measured using the measuring apparatus according to JIS-Z-8830.

また、上記水酸化アルミニウムの平均粒子径は、1〜30μmであることが好ましい。より好ましくは3〜20μm、特に好ましくは10〜15μmである。すなわち、平均粒子径を下限値未満では、樹脂組成物の粘度が高くなり、流動性が低下する傾向がみられ、上限値を超えると、小型半導体パッケージであっても、ゲート部での目詰まり、金属ワイヤー間に挟まってワイヤーの変形を引き起こす等の傾向がみられるからである。さらに、上記水酸化金属化合物の最大粒子径は、100μm以下に設定することが好ましい。このような上限値に設定することにより、流動部の挟隙に挟まる可能性が低減されるからである。なお、上記平均粒子径および最大粒子径は、例えば、母集団から任意に抽出される試料を用い、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することにより導出することができる。 Moreover, it is preferable that the average particle diameter of the said aluminum hydroxide is 1-30 micrometers. More preferably, it is 3-20 micrometers, Most preferably, it is 10-15 micrometers. That is, if the average particle diameter is less than the lower limit, the viscosity of the resin composition increases and fluidity tends to decrease.If the average particle diameter exceeds the upper limit, clogging in the gate portion is caused even in a small semiconductor package. This is because there is a tendency that the wire is deformed by being sandwiched between metal wires. Furthermore, the maximum particle size of the metal hydroxide compound is preferably set to 100 μm or less. This is because the possibility of being caught in the gap of the fluidized portion is reduced by setting such an upper limit value. The average particle size and the maximum particle size can be derived, for example, by using a sample arbitrarily extracted from the population and measuring it using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus.

上記水酸化アルミニウム、酸性を有する硬化剤の硬化性を低下させ、フェノール性水酸基を有する硬化剤であっても、その影響がみられるが、上記のように比表面積を特定の範囲となるよう小さく設定することにより硬化性に対する影響を小さくすることが可能となる。 Aluminum hydroxide reduces the curability of a curing agent having an acid resistance, even curing agent having a phenolic hydroxyl group, but the effect can be seen, the specific range of the specific surface area as described above By setting such a small value, it is possible to reduce the influence on the curability.

そして、上記比表面積は、水酸化アルミニウムの燃焼時の水の放出速度に影響し、比表面積の大きい方が水の放出が生起しやすくなり、温度低下、空気の遮断が効率的になされ、難燃性が向上する。しかし、上記比表面積が大きくなると、樹脂組成物の粘度が上昇し、流動性が低下するため、充填不良等の成形時の不具合が発生しやすくなる。このような点を鑑みた結果、上記特定の範囲の比表面積に設定することにより、難燃性と成形性のバランスがとられることとなる。 The specific surface area affects the water release rate during the combustion of aluminum hydroxide. The larger the specific surface area, the easier the water release occurs, and the lowering of the temperature and the blocking of air are performed efficiently. Flammability is improved. However, when the specific surface area is increased, the viscosity of the resin composition is increased and the fluidity is lowered, so that problems during molding such as poor filling are likely to occur. As a result of taking such points into consideration, by setting the specific surface area within the specific range, a balance between flame retardancy and moldability is achieved.

そして、水の放出温度が比較的低く、単位重量当たりの吸熱量が大きいという点を考慮して、水酸化アルミニウム用いられる The discharge temperature of the water is relatively low, taking into account the fact that the heat absorption amount per unit weight is large, aluminum hydroxide.

なお、上記水酸化アルミニウムは、一般に使用されるシリカ粉末等の金属酸化物である無機質充填剤に比べて柔らかく、金型面間の隙間に挟まると変形して流路を塞ぐ効果を有する。このことから、生ずるバリの長さを短くするとともに、金型合わせ面に水酸化アルミニウムが多く存在するようになる。したがって、上記バリの機械強度が低下するため、このバリの除去を効率的に行なうことができるとともに、樹脂成分のみが濾されてバリ部分の充填剤含有量は必然的に減少するために、バリの除去は容易となる。 The aluminum hydroxide is softer than an inorganic filler that is a metal oxide such as silica powder that is generally used, and has an effect of deforming and closing the flow path when sandwiched between gaps between mold surfaces. For this reason, the length of the generated burr is shortened and a large amount of aluminum hydroxide is present on the die mating surface. Therefore, since the mechanical strength of the burrs is reduced, the burrs can be efficiently removed, and only the resin component is filtered to reduce the filler content in the burrs. Removal is easy.

このような特定の水酸化アルミニウム(A成分)の含有量は、樹脂組成物全体の5〜20重量%に設定することが好ましく、より好ましくは7〜15重量%である。すなわち、含有量を上記範囲に設定することにより、成形外観に優れたものが得られるようになる。そして、上記含有量が多過ぎると、成形時に発生する水のため、成形物表面に気泡が生じたりする場合がある。一方、含有量が少な過ぎると、難燃性が低下する傾向がみられる。 The content of the specific aluminum hydroxide (component A) is preferably set to 5 to 20% by weight, more preferably 7 to 15% by weight, based on the entire resin composition. That is, by setting the content within the above range, a product having an excellent molded appearance can be obtained. And when there is too much said content, it may produce a bubble on the surface of a molding due to the water which generate | occur | produces at the time of shaping | molding. On the other hand, if the content is too small, the flame retardancy tends to decrease.

上記A成分とともに用いられる、A成分以外の無機質充填剤(B成分)としては、例えば、シリカ粉末、アルミナ粉末、石英ガラス粉末、タルク等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。   Examples of inorganic fillers (component B) other than the component A used together with the component A include silica powder, alumina powder, quartz glass powder, and talc. These may be used alone or in combination of two or more.

そして、上記無機質充填剤(B成分)として、高熱伝導性が必要な用途においては、アルミナ粉末、シリカ粉末、なかでも、結晶性シリカ粉末またはその破砕粉末(以下「破砕結晶シリカ粉末」という)を用いることが好ましい。さらに、樹脂の流動性を高めるために、粉末の角を研磨して除去したものを用いるとより一層好ましい。一方、線膨張係数を下げる目的では、溶融させて非晶質にしたシリカ粉末(以下「溶融シリカ粉末」という)を用いることが好ましい。そして、樹脂の流動性の向上を目的とする場合は、結晶性シリカ粉末を火炎中に噴霧して溶融させ球状にしたものが好ましく用いられる。   As the inorganic filler (component B), in applications that require high thermal conductivity, alumina powder, silica powder, especially crystalline silica powder or crushed powder thereof (hereinafter referred to as “crushed crystal silica powder”) is used. It is preferable to use it. Furthermore, in order to improve the fluidity | liquidity of resin, it is still more preferable to use what removed the grinding | polishing corner of the powder. On the other hand, for the purpose of lowering the linear expansion coefficient, it is preferable to use silica powder that has been melted and made amorphous (hereinafter referred to as “fused silica powder”). And when improving the fluidity | liquidity of resin, the crystalline silica powder sprayed in a flame and fuse | melted and made spherical is used preferably.

上記無機質充填剤(B成分)の平均粒子径は、5〜30μmであることが好ましく、特に好ましくは5〜25μmである。すなわち、平均粒子径が下限値未満では、樹脂組成物の流動性が低下し、上限値を超えると、大きな粒径の粒子による金型ゲートでの目詰まり等が生起する傾向がみられるからである。さらに、最大粒子径は64μm以下にすることが、小型の半導体パッケージの場合、成形後の外観に優れ平滑であり、金型ゲート部への無機質充填剤の引っかかりによる流動不良、ワイヤー間に挟まることによるワイヤーの変形、ワイヤー部のボイド等の発生抑制効果が得られ、特に好ましい。なお、本発明において、上記平均粒子径および最大粒子径は、例えば、母集団から任意に抽出される試料を用い、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することにより導出することができる。   The average particle size of the inorganic filler (component B) is preferably 5 to 30 μm, particularly preferably 5 to 25 μm. That is, if the average particle size is less than the lower limit value, the fluidity of the resin composition decreases, and if it exceeds the upper limit value, clogging at the mold gate due to particles having a large particle size tends to occur. is there. Furthermore, the maximum particle size should be 64 μm or less. In the case of small semiconductor packages, the appearance after molding is excellent and smooth, poor flow due to the trapping of the inorganic filler on the mold gate, and sandwiched between wires It is particularly preferable because the effect of suppressing the occurrence of deformation of the wire due to the wire and voids in the wire portion is obtained. In the present invention, the average particle size and the maximum particle size can be derived, for example, by using a sample arbitrarily extracted from the population and measuring it using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer. .

そして、上記無機質充填剤(B成分)の含有量は、樹脂組成物全体の60〜80重量%の範囲に設定することが好ましい。さらに、これに前記特定の水酸化金属化合物(A成分)およびカーボンブラック等の無機質材料を併せた無機質全体の含有量が、樹脂組成物全体の70〜85重量%の範囲に設定することが好ましい。このように無機質全体が上記範囲となるように設定することにより、樹脂の機械強度に優れ、流動性等も良好となる。すなわち、無機質全体の含有量が少な過ぎると、機械的強度の低下、線膨張係数の増大による応力の発生等の問題が生じる傾向がみられ、多過ぎると、粘度が高くなり、成形性が低下する傾向がみられるからである。このように、無機質充填剤(B成分)が多い方が難燃性に優れ、線膨張係数等も低くなるため、成形物の応力が低くなり、例えば、半導体素子に不要な力がかかって、半導体素子やリードフレームと封止樹脂界面での剥離が生起しにくくなる。しかしながら、無機質材料が多くなり過ぎると、樹脂組成物の粘度が上昇し、成形性が低下してしまう。特に、本発明のような小型の半導体パッケージの場合には、成形型において流路の高さだけでなく流路幅が狭くなるため、大型の半導体パッケージに用いるものよりも無機質材料の量が少ないものが用いられる。   And it is preferable to set content of the said inorganic filler (B component) in the range of 60 to 80 weight% of the whole resin composition. Furthermore, it is preferable that the total content of the inorganic material including the specific metal hydroxide compound (component A) and the inorganic material such as carbon black is set in the range of 70 to 85% by weight of the entire resin composition. . Thus, by setting so that the whole inorganic substance may become the said range, it is excellent in the mechanical strength of resin, and fluidity | liquidity etc. become favorable. That is, if the content of the entire inorganic material is too small, there is a tendency to cause problems such as a decrease in mechanical strength and the generation of stress due to an increase in the linear expansion coefficient. If the content is too large, the viscosity increases and the moldability decreases. This is because the tendency to do is seen. Thus, the more inorganic filler (B component) is superior in flame retardancy and the linear expansion coefficient and the like are low, so the stress of the molded product is low, for example, unnecessary force is applied to the semiconductor element, Separation at the interface between the semiconductor element and the lead frame and the sealing resin hardly occurs. However, when there are too many inorganic materials, the viscosity of a resin composition will rise and moldability will fall. In particular, in the case of a small semiconductor package such as the present invention, not only the height of the flow path but also the flow path width is narrowed in the mold, so that the amount of inorganic material is less than that used for a large semiconductor package. Things are used.

上記A成分およびB成分とともに用いられるエポキシ樹脂(C成分)としては、例えば、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、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等の各種エポキシ樹脂やブロム化エポキシ樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。なかでも、成形性の点から、エポキシ当量が185〜205の範囲のものを用いることが好ましく、より好ましくは190〜200である。すなわち、エポキシ当量が下限値未満では流動性が低下し、上限値を超えると、硬化性が低下する傾向がみられるからである。さらに、樹脂の取り扱い性と成形性の観点から、軟化点が50〜80℃の範囲のものを用いることが好ましく、より好ましくは55〜75℃である。すなわち、軟化点が低過ぎると樹脂組成物がブロック化を生起しやすく、軟化点が高過ぎると、樹脂組成物の流動性が低下する傾向がみられるからである。具体的には、上記範囲のエポキシ当量および軟化点を有するクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を用いることが特に好ましい。 Examples of the epoxy resin (C component) used together with the A component and the B component include various epoxy resins such as cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, and bromination. An epoxy resin etc. are mention | raise | lifted. These may be used alone or in combination of two or more. Especially, it is preferable to use the thing of the range whose epoxy equivalent is 185-205 from the point of a moldability, More preferably, it is 190-200. That is, if the epoxy equivalent is less than the lower limit, the fluidity is lowered, and if it exceeds the upper limit, the curability tends to be lowered. Furthermore, it is preferable to use a softening point in the range of 50 to 80 ° C., more preferably 55 to 75 ° C., from the viewpoint of the handleability and moldability of the resin. That is, if the softening point is too low, the resin composition tends to be blocked, and if the softening point is too high, the fluidity of the resin composition tends to decrease. Specifically, it is particularly preferable to use a cresol novolac type epoxy resin having an epoxy equivalent and a softening point in the above range.

上記エポキシ樹脂(C成分)とともに用いられる、フェノールノボラック樹脂と特定の離型剤(d)とを溶融混合してなる溶融混合物(D成分)は、フェノールノボラック樹脂と特定の離型剤(d)を準備し、これらを予め溶融混合することにより作製したものである。上記フェノールノボラック樹脂は、フェノール、ナフトール等のフェノール性水酸基を有する化合物と、アルデヒド、ケトン等を酸性雰囲気下にて反応して得られるものであり、広義的には、フェノール化合物とメトキシメチレン基等を有する芳香族化合物とを反応させることにより得られるフェノールアラルキル樹脂をも含む。   A molten mixture (component D), which is used together with the epoxy resin (component C) and melt-mixed with a phenol novolac resin and a specific release agent (d), is a phenol novolac resin and a specific release agent (d). Were prepared and melted and mixed in advance. The phenol novolac resin is obtained by reacting a compound having a phenolic hydroxyl group such as phenol or naphthol with an aldehyde, a ketone, or the like in an acidic atmosphere. In a broad sense, a phenol compound and a methoxymethylene group, etc. The phenol aralkyl resin obtained by making it react with the aromatic compound which has this is also included.

本発明においては、封止対象となる半導体装置が上記寸法(x)を有する小型パッケージであるため、樹脂の架橋密度を高めることが重要であり、フェノール性水酸基当量の低いノボラック型のフェノールホルムアルデヒド樹脂が好ましく用いられる。フェノール性水酸基当量が低いものであれば、低分子のものでも3個以上のフェノール性水酸基を有するようになるため、硬化物特性を大きく低下させることなく、低分子の化合物を用いて樹脂組成物の粘度を低下させ、樹脂の流動性を確保することも可能である。   In the present invention, since the semiconductor device to be sealed is a small package having the dimension (x), it is important to increase the crosslinking density of the resin, and a novolak type phenol formaldehyde resin having a low phenolic hydroxyl group equivalent Is preferably used. If the phenolic hydroxyl group equivalent is low, even if it has a low molecular weight, it will have 3 or more phenolic hydroxyl groups, so that the resin composition can be obtained using a low molecular weight compound without greatly deteriorating the cured product properties. It is also possible to reduce the viscosity of the resin and ensure the fluidity of the resin.

上記フェノールノボラック樹脂としては、フェノール性水酸基当量は100〜200のものを用いることが好ましく、硬化性の観点から、特に100〜150のものを用いることが好ましい。また、軟化点は、50〜110℃のものを用いることが好ましい。   As said phenol novolak resin, it is preferable to use the thing of 100-200 phenolic hydroxyl equivalent, and it is preferable to use the thing of 100-150 especially from a sclerosing | hardenable viewpoint. The softening point is preferably 50 to 110 ° C.

なお、上記フェノールノボラック樹脂としては、上記に記載の物性を備えたフェノールノボラック樹脂に限定するものではなく、必要により他のフェノールノボラック樹脂を用いたり、また併用することもできる。   The phenol novolac resin is not limited to the phenol novolac resin having the physical properties described above, and other phenol novolac resins can be used or used together if necessary.

また、上記フェノールノボラック樹脂の使用量は、前記エポキシ樹脂(C成分)中のエポキシ基1当量当たり、フェノールノボラック樹脂中の水酸基当量が0.5〜2.0当量となるように配合することが好ましい。より好ましくは0.8〜1.2当量である。   Moreover, the usage-amount of the said phenol novolak resin is mix | blended so that the hydroxyl equivalent in a phenol novolak resin may be 0.5-2.0 equivalent per 1 equivalent of epoxy groups in the said epoxy resin (C component). preferable. More preferably, it is 0.8-1.2 equivalent.

上記特定の離型剤(d)は、酸価55〜95で、重量平均分子量2000〜6000を備えたものであり、好ましくは、酸価60〜80で、重量平均分子量3000〜5000である。上記酸価および重量平均分子量を備えることにより、離型性や流動性に優れるという効果を奏する。このような離型剤としては、酸化ポリエチレンワックスが用いられ。なかでも、低圧製法により得られる高密度ポリエチレンの酸化物を用いることが、分岐が少なく、離型性に優れ、適宜に分子量を幅広く設計変更することができるという点から好ましい。なお、上記重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、標準ポリスチレン分子量にて換算した値として求めることができる。 The specific release agent (d) has an acid value of 55 to 95 and a weight average molecular weight of 2000 to 6000, and preferably has an acid value of 60 to 80 and a weight average molecular weight of 3000 to 5000. By providing the acid value and the weight average molecular weight, there is an effect that the releasability and fluidity are excellent. Such release agent, polyethylene oxide wax is Ru is used. In kana, it is an oxide of a high density polyethylene obtained by a low-pressure process, few branches, excellent releasability, from the viewpoint of being able to appropriately wide design change molecular weight. In addition, the said weight average molecular weight can be calculated | required as a value converted into the standard polystyrene molecular weight, for example using gel permeation chromatography (GPC).

なお、上記酸価(AV)は、離型剤1g中のカルボン酸を中和するのに必要とする水酸化カリウムの重量(mg)である。   The acid value (AV) is the weight (mg) of potassium hydroxide required to neutralize the carboxylic acid in 1 g of the release agent.

酸性基を有する離型剤は、水酸化アルミニウムの流動性を向上させるだけでなく、フェノールノボラック樹脂と事前に溶融混合しておくことにより、弱酸性を有するフェノール性水酸基が水酸化アルミニウムの金属水酸基と相互作用することを抑制する効果を奏する。酸性度の高い離型剤が優先的に水酸化アルミニウムと相互作用するため、フェノールノボラック樹脂の反応性が低下せずフェノールノボラック樹脂とエポキシ樹脂との反応を阻害しにくくなるという効果を奏するのである。 The release agent having an acidic group not only improves the fluidity of aluminum hydroxide , but also melts and mixes with a phenol novolac resin in advance, so that the phenolic hydroxyl group having weak acidity is a metal hydroxyl group of aluminum hydroxide. It has the effect of suppressing the interaction. Since the release agent with high acidity preferentially interacts with aluminum hydroxide , the reactivity of the phenol novolac resin is not lowered and the reaction between the phenol novolac resin and the epoxy resin is hardly inhibited. .

さらに、酸性の離型剤がフェノールノボラック樹脂中に微細分散するため、水酸化アルミニウムに対して均一的に接触しやすくなり、樹脂組成物の均質性も保持される。そして、カルボン酸は二量化した水素結合体を形成しやすいため、フェノールノボラック樹脂中で溶融混合することにより、カルボン酸が内部に閉じ込められた疎水性の微粒子を形成している可能性が高い。このため、エポキシ樹脂とカルボン酸との反応も抑制され、樹脂の保存安定性が保たれる。 Furthermore, since the acidic release agent is finely dispersed in the phenol novolac resin, it is easy to uniformly contact the aluminum hydroxide , and the homogeneity of the resin composition is maintained. And since carboxylic acid is easy to form a dimerized hydrogen bond, it is highly likely that hydrophobic fine particles in which carboxylic acid is confined are formed by melting and mixing in a phenol novolac resin. For this reason, the reaction between the epoxy resin and the carboxylic acid is also suppressed, and the storage stability of the resin is maintained.

上記特定の離型剤(d)の使用量は、前記水酸化アルミニウム(A成分)に対して3〜10重量%の範囲に設定することが好ましい。特に好ましくは5〜10重量%に設定することである。すなわち、上記使用量が少な過ぎると、離型性が低下する傾向を示し、上記使用量が多過ぎると、硬化物の機械的強度が低下する傾向を示し、水抽出物が多くなる傾向がみられるからである。 It is preferable to set the usage-amount of the said specific mold release agent (d) in the range of 3 to 10 weight% with respect to the said aluminum hydroxide (A component). Particularly preferably, it is set to 5 to 10% by weight. That is, if the amount used is too small, the releasability tends to decrease, and if the amount is too large, the mechanical strength of the cured product tends to decrease and the water extract tends to increase. Because it is.

また、上記特定の離型剤(d)の使用量は、前記フェノールノボラック樹脂に対して5〜30重量%の範囲に設定することが好ましい。特に好ましくは10〜25重量%に設定することである。すなわち、上記使用量が少な過ぎると、溶融混合液の粘度が低下しにくく、無機質充填剤との混合作業性が悪くなる傾向がみられ、上記使用量が多過ぎると、離型剤が分離して大粒径の離型剤相が形成され、樹脂組成物として均質性が低下する傾向がみられるからである。   Moreover, it is preferable to set the usage-amount of the said specific mold release agent (d) to the range of 5-30 weight% with respect to the said phenol novolak resin. Particularly preferably, it is set to 10 to 25% by weight. That is, if the amount used is too small, the viscosity of the molten mixture is less likely to decrease, and the workability of mixing with the inorganic filler tends to deteriorate. If the amount used is too large, the release agent is separated. This is because a release agent phase having a large particle size is formed, and the homogeneity of the resin composition tends to decrease.

本発明の半導体封止用樹脂組成物では、上記A〜D成分に加えて、必要に応じて、硬化促進剤、シランカップリング剤、顔料、難燃剤、難燃助剤等を適宜に用いることができる。   In the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention, in addition to the components A to D, a curing accelerator, a silane coupling agent, a pigment, a flame retardant, a flame retardant aid and the like are appropriately used as necessary. Can do.

上記硬化促進剤としては、例えば、塩基性を示す硬化促進剤が好適に用いられる。すなわち、塩基性硬化促進剤を用いると、酸性の離型剤が塩基性硬化促進剤を保護する作用を有することから、樹脂組成物の保存安定性および樹脂の流動性向上の作用効果を奏する。   As said hardening accelerator, the hardening accelerator which shows basicity is used suitably, for example. That is, when a basic curing accelerator is used, an acidic mold release agent has an effect of protecting the basic curing accelerator, and thus has the effect of improving the storage stability of the resin composition and improving the fluidity of the resin.

このような塩基性硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール系化合物、三級アミン化合物等が好適に用いられる。具体的には、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデセン−7、1,5−ジアザビシクロ〔4.3.0〕ノネン−5等を例示することができる。さらに、その他の硬化促進剤としては、リン系のトリアリールホスフィン、テトラアリールホスフィンのホウ素系の塩等をあげることができる。これらの硬化促進剤は、単独でもしくは2種以上併せて用いられることができる。   As such a basic curing accelerator, for example, an imidazole compound, a tertiary amine compound and the like are preferably used. Specifically, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-methylimidazole, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5. Etc. can be illustrated. In addition, examples of other curing accelerators include phosphorus triarylphosphine and tetraarylphosphine boron salt. These curing accelerators can be used alone or in combination of two or more.

上記硬化促進剤の配合量は、フェノールノボラック樹脂100重量部に対して、1〜10重量部の割合に設定することが好ましい。特に好ましくは2〜5重量部である。上記範囲に設定することにより、硬化性および保存安定性の双方に優れたものが得られるようになる。   The blending amount of the curing accelerator is preferably set to a ratio of 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the phenol novolac resin. Particularly preferred is 2 to 5 parts by weight. By setting to the said range, the thing excellent in both sclerosis | hardenability and storage stability comes to be obtained.

上記シランカップリング剤としては、エポキシ樹脂(C成分)および溶融混合物(D成分)中のフェノールノボラック樹脂の少なくとも一方と反応する官能基とアルコキシシラン骨格を有するものであり、例えば、γ−メルカプトプロピルトリメチルシラン、γ−アミノプロピルトリメチルシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメチルシラン等があげられる。   The silane coupling agent has a functional group that reacts with at least one of a phenol novolak resin in an epoxy resin (C component) and a molten mixture (D component) and an alkoxysilane skeleton. For example, γ-mercaptopropyl Examples include trimethylsilane, γ-aminopropyltrimethylsilane, and γ-glycidoxypropyltrimethylsilane.

上記顔料としては、静電除去効果を有するカーボンブラック等があげられる。   Examples of the pigment include carbon black having an electrostatic removal effect.

上記難燃剤としては、臭素系難燃剤、窒素系難燃剤、リン系難燃剤等があげられる。そして、前述の特定の水酸化アルミニウム(A成分)と併用して使用することができる。 Examples of the flame retardant include bromine-based flame retardant, nitrogen-based flame retardant, and phosphorus-based flame retardant. And it can use together with the above-mentioned specific aluminum hydroxide (A component).

上記難燃助剤としては、三酸化アンチモン等があげられ、臭素系の化合物と併用することにより優れた難燃効果を示す。   Examples of the flame retardant aid include antimony trioxide and the like, and exhibit an excellent flame retardant effect when used in combination with a bromine-based compound.

さらに、このような樹脂組成物を封止材料として用いた場合、イオン性の不純物による金属の腐食が生起するため、イオン交換体を添加し、イオン性不純物による金属腐食の発生を抑制することが行なわれている。このようなイオン交換体としては、無機系のハイドロタルサイト類化合物、ビスマス化合物等があげられる。   Furthermore, when such a resin composition is used as a sealing material, corrosion of the metal due to ionic impurities occurs. Therefore, an ion exchanger can be added to suppress the occurrence of metal corrosion due to ionic impurities. It is done. Examples of such ion exchangers include inorganic hydrotalcite compounds and bismuth compounds.

本発明の半導体封止用樹脂組成物は、例えば、つぎのようにして製造することができる。まず、予め、フェノールノボラック樹脂と特定の離型剤(d)を溶融混合することにより溶融混合物(D成分)を作製する。この溶融混合時の条件としては、例えば、100〜200℃程度に設定することが好ましい。つぎに、残りの成分である、特定の水酸化アルミニウム(A成分)、無機質充填剤(B成分)、エポキシ樹脂(C成分)、および、必要に応じて、硬化促進剤,シランカップリング剤,難燃剤,難燃助剤,顔料,離型剤等の他の添加剤を所定の割合で配合する。ついで、これらをミキシングロール機等の混練機を用いて加熱状態で溶融混練して、これを冷却した後、公知の手段によって粉砕し、必要に応じてタブレット状に打錠するという一連の工程によって目的とするエポキシ樹脂組成物を製造することができる。 The resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention can be produced, for example, as follows. First, a molten mixture (component D) is prepared by melt-mixing a phenol novolac resin and a specific release agent (d) in advance. As conditions for this melt mixing, for example, it is preferable to set to about 100 to 200 ° C. Next, the remaining components, specific aluminum hydroxide (component A), inorganic filler (component B), epoxy resin (component C), and, if necessary, curing accelerator, silane coupling agent, Other additives such as flame retardants, flame retardant aids, pigments, mold release agents and the like are blended in a predetermined ratio. Next, these are melted and kneaded in a heated state using a kneader such as a mixing roll machine, cooled, and then pulverized by known means, and tableted as necessary in a tablet form. The target epoxy resin composition can be produced.

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、通常のトランスファー成形等の公知のモールド方法により行なうことができる。   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.

本発明では、半導体封止用樹脂組成物を用いての半導体素子の封止にて得られる半導体装置としては、先に述べたように、下記の寸法(x)以下の大きさの半導体装置を対象とするものである。
(x)縦2mm×横2mm×高さ1mm。
すなわち、本発明の半導体封止用樹脂組成物を、上記寸法(x)以下の大きさとなる小型の半導体パッケージの樹脂封止に用いることにより、従来の封止材料を用いてなる小型半導体パッケージでは困難であった、形成されたバリの除去が容易となり、機械強度、成形性、保存安定性および難燃性にも優れた封止樹脂部が形成されることとなる。
In the present invention, as described above, as a semiconductor device obtained by sealing a semiconductor element using a resin composition for semiconductor sealing, a semiconductor device having a size equal to or smaller than the following dimension (x) is used. It is intended.
(X) 2 mm long × 2 mm wide × 1 mm height.
That is, in a small semiconductor package using a conventional sealing material, the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is used for resin sealing of a small semiconductor package having a size equal to or smaller than the dimension (x). It was difficult to remove the formed burrs, and a sealing resin portion excellent in mechanical strength, moldability, storage stability and flame retardancy was formed.

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。   Next, examples will be described together with comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.

下記に示す各成分を準備した。   Each component shown below was prepared.

〔エポキシ樹脂〕
o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量198、軟化点60℃)
〔Epoxy resin〕
o-Cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 198, softening point 60 ° C.)

〔フェノール樹脂〕
フェノールホルムアルデヒドノボラック樹脂(水酸基当量105、軟化点71℃)
[Phenolic resin]
Phenol formaldehyde novolak resin (hydroxyl equivalent 105, softening point 71 ° C)

〔硬化促進剤〕
1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕ウンデセン−7(DBU)
[Curing accelerator]
1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 (DBU)

〔無機質充填剤a〕
球状溶融シリカ粉末(平均粒子径14μm、最大粒子径64μm)
〔無機質充填剤b〕
破砕溶融シリカ粉末(平均粒子径5μm、最大粒子径30μm)
[Inorganic filler a]
Spherical fused silica powder (average particle size 14μm, maximum particle size 64μm)
[Inorganic filler b]
Crushed fused silica powder (average particle size 5 μm, maximum particle size 30 μm)

〔水酸化アルミニウムa〕
平均粒子径15μm、比表面積1.2m2 /g
〔水酸化アルミニウムb〕
平均粒子径3μm、比表面積1.6m2 /g
〔水酸化アルミニウムc〕
平均粒子径25μm、比表面積0.9m2 /g
〔水酸化マグネシウム〕
平均粒子径1μm、比表面積4.0m2 /g
[Aluminum hydroxide a]
Average particle size 15 μm, specific surface area 1.2 m 2 / g
[Aluminum hydroxide b]
Average particle size 3μm, specific surface area 1.6m 2 / g
[Aluminum hydroxide c]
Average particle size 25 μm, specific surface area 0.9 m 2 / g
[Magnesium hydroxide]
Average particle size 1 μm, specific surface area 4.0 m 2 / g

〔離型剤a〕
酸化ポリエチレンワックス(酸価60、重量平均分子量5000)
〔離型剤b〕
酸化ポリエチレンワックス(酸価80、重量平均分子量3000)
〔離型剤c〕
酸化ポリエチレンワックス(酸価50、重量平均分子量6500)
〔離型剤d〕
酸化ポリエチレンワックス(酸価100、重量平均分子量1500)
[Release agent a]
Oxidized polyethylene wax (acid value 60, weight average molecular weight 5000)
[Release agent b]
Oxidized polyethylene wax (acid value 80, weight average molecular weight 3000)
[Release agent c]
Oxidized polyethylene wax (acid value 50, weight average molecular weight 6500)
[Release agent d]
Oxidized polyethylene wax (acid number 100, weight average molecular weight 1500)

〔顔料〕
カーボンブラック(平均粒子径25nm、窒素吸着比表面積120m2 /g、DBP吸着量120cm3 /100g、pH8)
[Pigment]
Carbon black (average particle size 25 nm, a nitrogen adsorption specific surface area 120m 2 / g, DBP adsorption of 120cm 3 / 100g, pH8)

〔実施例1〜7、比較例1〜4〕
上記に示した各成分を後記の表1〜表2に示す割合で配合し、80〜120℃に加熱したロール混練機にかけて5分間溶融混練を行なった。つぎに、この溶融物を冷却後、固体状になったものを粉末状に粉砕した。ついで、得られた粉末を円筒状の金型に充填し、円筒の両端から加圧することにより円柱状のタブレット状エポキシ樹脂組成物を作製した。なお、実施例1〜7および比較例1〜3は、予め、フェノール樹脂と離型剤とを同表に示す割合で溶融混合(120℃)し予備混合物を作製し、その後、この予備混合物と他の残りの成分を配合した。一方、比較例4は、予め溶融混合を行なわず、全ての配合成分を同時に配合した。
[Examples 1-7, Comparative Examples 1-4]
Each component shown above was mix | blended in the ratio shown in Table 1-Table 2 of the postscript, and it melt-kneaded for 5 minutes over the roll kneader heated to 80-120 degreeC. Next, after cooling the melt, the solid was pulverized into a powder. Next, the obtained powder was filled into a cylindrical mold and pressurized from both ends of the cylinder to prepare a columnar tablet-shaped epoxy resin composition. In Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3, a phenol resin and a release agent were previously melt-mixed (120 ° C.) at a ratio shown in the same table to prepare a premix, and then the premix and The other remaining ingredients were blended. On the other hand, in Comparative Example 4, all the blending components were blended at the same time without previously performing melt mixing.

このようにして得られた実施例および比較例のタブレット状エポキシ樹脂組成物を用いて、低圧トランスファー成形機を用いて、成形温度175℃,注入圧力7MPa,硬化時間120秒の条件にて、2mm×2mm×厚み0.7mmの成形物を作製した。つぎに、金型から取り外して、175℃×5時間の後硬化を行なうことにより試験片を作製した。そして、これを用いて、成形性、バリ除去性、保存性および難燃性について、下記の方法にしたがって測定し評価した。その結果を後記の表1〜表2に併せて示す。   Using the tablet-like epoxy resin compositions of Examples and Comparative Examples thus obtained, using a low-pressure transfer molding machine, the molding temperature was 175 ° C., the injection pressure was 7 MPa, and the curing time was 120 seconds. A molded product of × 2 mm × thickness 0.7 mm was produced. Next, it removed from the metal mold | die and the test piece was produced by performing postcure at 175 degreeC x 5 hours. And using this, it measured and evaluated in accordance with the following method about moldability, a burr | flash removal property, preservability, and a flame retardance. The results are also shown in Tables 1 and 2 below.

〔成形性〕
試験片を用い、2mm×2mm×0.7mmのキャビティーのゲートの対面に、つぎの2mm×2mm×0.7mmのキャビティーに連通する孔(0.15mm高さ)を有する10個連結の列を6つ有する、同時に60個成形可能な金型にて評価を行なった。そして、未充填が、連結したキャビティーの何個目で生起しているか確認し評価した。その結果、5個目まで未充填がないものを○、それ以外を×として表示した。
[Formability]
Using the test piece, 10 connected holes having a hole (0.15 mm height) communicating with the next 2 mm × 2 mm × 0.7 mm cavity on the opposite side of the gate of the 2 mm × 2 mm × 0.7 mm cavity. Evaluation was carried out using a mold having six rows and capable of molding 60 at the same time. Then, it was confirmed and evaluated at what number of connected cavities unfilled. As a result, the case where there was no unfilled up to the fifth piece was indicated as ◯, and the others were indicated as ×.

〔離型性〕
上記成形性評価時に金型からスムースに成形物が離型できたものを○、ランナー部が金型に密着して剥離し難く、ゲート部で折られるものを△、金型に成形物が密着して成形物が欠ける場合を×として表示した。
(Releasability)
○ when the molded product can be released from the mold smoothly during the above-mentioned moldability evaluation, △ the runner part is in close contact with the mold and difficult to peel, △ the one that can be folded at the gate part, and the molded product adheres to the mold The case where the molded product was missing was indicated as x.

〔保存性〕
室温(25℃)にて10日間保存したタブレット状エポキシ樹脂組成物を用いて、上記条件にて成形物を作製し、成形性を確認し評価した。その結果、連結キャビティーの5個目まで未充填がないものを○、それ以外を×として表示した。
[Preservation]
Using a tablet-shaped epoxy resin composition stored at room temperature (25 ° C.) for 10 days, a molded product was produced under the above conditions, and moldability was confirmed and evaluated. As a result, the unfilled up to the fifth connected cavity was indicated as ◯, and the others were indicated as x.

〔バリ除去性〕
試験片のバリ部を折って、大きさ2mm×2mm×0.7mmの成形物に割れ,0.1mm以上の凹部が生じていないかを確認し評価した。その結果、成形物に欠けがないものを○、バリ残りを△、それ以外を×として表示した。
[Burr removal]
The burr portion of the test piece was folded and cracked in a molded product having a size of 2 mm × 2 mm × 0.7 mm, and whether or not a recess having a size of 0.1 mm or more was generated was evaluated. As a result, the molded product without any chipping was indicated as ◯, the remaining burr was indicated as Δ, and the others were indicated as ×.

〔難燃性〕
低圧トランスファー成形機を用いて、成形温度175℃,注入圧力7MPa,硬化時間120秒の条件にて、厚み3.2mmの試験片(大きさ:127mm×12.7mm×3.2mm)を成形した。そして、金型から取り出し、後硬化175℃にて5時間の処理を行なった。これを用いて、UL−94垂直法に準じて燃焼時間の合計と、燃焼時間の最長時間を求め、V−0規格を満足するか否かを評価した。その結果、V−0規格を満足するものを○、満足しないものを×として表示した。
〔Flame retardance〕
Using a low-pressure transfer molding machine, a 3.2 mm-thick test piece (size: 127 mm × 12.7 mm × 3.2 mm) was molded under conditions of a molding temperature of 175 ° C., an injection pressure of 7 MPa, and a curing time of 120 seconds. . And it took out from the metal mold | die and processed for 5 hours at the postcure 175 degreeC. Using this, the total combustion time and the longest combustion time were determined according to the UL-94 vertical method, and whether or not the V-0 standard was satisfied was evaluated. As a result, those satisfying the V-0 standard were indicated as ◯, and those not satisfying as X.

Figure 0005038972
Figure 0005038972

Figure 0005038972
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上記結果から、フェノール樹脂と特定の離型剤との予備混合物を作製し、これと残りの成分を配合してなる実施例品は、成形性,バリ除去性,保存性および難燃性の全てに関して良好な結果が得られた。   From the above results, an example product prepared by preparing a premix of a phenol resin and a specific release agent and blending this with the remaining components has all of moldability, burr removal, storage stability and flame retardancy. Good results were obtained for.

これに対して、前記特定の離型剤以外の離型剤を用いてフェノール樹脂との予備混合物を作製してなる比較例1品は、バリ除去性に劣るものであった。また、前記特定範囲を外れた水酸化アルミニウムを用い、かつ前記特定の離型剤以外の離型剤を用いてフェノール樹脂との予備混合物を作製してなる比較例2品は、保存性に劣る結果となった。さらに、水酸化マグネシウムを用いた比較例3品は、成形性,保存性に劣るものであった。また、予備混合物を作製せず、各成分を同時に配合してなる比較例4品は、成形性,バリ除去性および保存性に劣るものであった。   On the other hand, the product of Comparative Example 1 prepared by preparing a preliminary mixture with a phenol resin using a release agent other than the specific release agent was inferior in burr removal. Moreover, the comparative example 2 product which uses the aluminum hydroxide outside the said specific range and produces a preliminary mixture with a phenol resin using mold release agents other than the said specific mold release agent is inferior in preservability. As a result. Furthermore, the three comparative examples using magnesium hydroxide were inferior in moldability and storage stability. Moreover, the comparative example 4 product which does not produce a preliminary mixture and mix | blends each component simultaneously was inferior to a moldability, a burr | flash removal property, and a preservability.

つぎに、上記実施例のタブレット状エポキシ樹脂組成物を用いて、低圧トランスファー成形機を用いて、8ピン小型半導体装置(大きさ:縦2mm×横2mm×高さ0.7mm)を作製した。8ピン小型半導体装置(パッケージの大きさ:縦2mm×横2mm×高さ0.7mm)を作製した。成形条件は、成形温度175℃,注入圧力7MPa,硬化時間120秒の条件で、かつ後硬化を175℃で5時間にて行なった。得られた小型半導体装置は、成形性が良好で、かつ高圧水によるバリの除去に際しても外観に損傷も生じず信頼性の高いものであった。   Next, an 8-pin small semiconductor device (size: length 2 mm × width 2 mm × height 0.7 mm) was produced using the tablet-like epoxy resin composition of the above-described example using a low-pressure transfer molding machine. An 8-pin small semiconductor device (package size: 2 mm long × 2 mm wide × 0.7 mm high) was produced. The molding conditions were a molding temperature of 175 ° C., an injection pressure of 7 MPa, a curing time of 120 seconds, and post-curing at 175 ° C. for 5 hours. The obtained small semiconductor device had good moldability and high reliability with no appearance damage even when the burrs were removed with high-pressure water.

Claims (4)

下記の寸法(x)以下の大きさの半導体装置の封止材料として用いられる半導体封止用樹脂組成物であって、下記の(A)〜(D)成分を用いることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物。
(x)縦2mm×横2mm×高さ1mm。
(A)比表面積1〜2m2 /gの水酸化アルミニウム
(B)上記(A)成分以外の無機質充填剤。
(C)エポキシ樹脂。
(D)フェノールノボラック樹脂と下記の離型剤(d)とを溶融混合してなる溶融混合物。
(d)酸価55〜95で、重量平均分子量2000〜6000の酸化ポリエチレンワックス
A semiconductor sealing resin composition used as a sealing material for a semiconductor device having a size of the following dimension (x) or less, wherein the following (A) to (D) components are used: Resin composition for stopping.
(X) 2 mm long × 2 mm wide × 1 mm height.
(A) Aluminum hydroxide having a specific surface area of 1 to 2 m 2 / g.
(B) An inorganic filler other than the component (A).
(C) Epoxy resin.
(D) A melt mixture obtained by melt-mixing a phenol novolac resin and the following release agent (d).
(D) An oxidized polyethylene wax having an acid value of 55 to 95 and a weight average molecular weight of 2000 to 6000.
上記(A)成分である水酸化アルミニウムに対する酸化ポリエチレンワックスの使用割合が、3〜10重量%である請求項1記載の半導体封止用樹脂組成物。 (A) above the proportion of oxidized polyethylene wax for aluminum hydroxide as component, the resin composition for semiconductor encapsulation of claim 1 Symbol placement from 3 to 10 wt%. 下記の寸法(x)以下の大きさの半導体装置の封止材料として用いられる半導体封止用樹脂組成物の製造方法であって、予め、フェノールノボラック樹脂と下記の離型剤(d)とを溶融混合することにより溶融混合物を作製した後、上記溶融混合物と下記の(A)〜(C)成分を溶融混練することを特徴とする半導体封止用樹脂組成物の製法。
(x)縦2mm×横2mm×高さ1mm。
(A)比表面積1〜2m2 /gの水酸化アルミニウム
(B)上記(A)成分以外の無機質充填剤。
(C)エポキシ樹脂。
(d)酸価55〜95で、重量平均分子量2000〜6000の酸化ポリエチレンワックス
A method for producing a resin composition for encapsulating a semiconductor used as an encapsulating material for a semiconductor device having a size of the following dimension (x) or less, wherein a phenol novolac resin and the following release agent (d) A method for producing a resin composition for semiconductor encapsulation, wherein a melt mixture is prepared by melt mixing, and then the melt mixture and the following components (A) to (C) are melt kneaded.
(X) 2 mm long × 2 mm wide × 1 mm height.
(A) Aluminum hydroxide having a specific surface area of 1 to 2 m 2 / g.
(B) An inorganic filler other than the component (A).
(C) Epoxy resin.
(D) An oxidized polyethylene wax having an acid value of 55 to 95 and a weight average molecular weight of 2000 to 6000.
請求項1または2記載の半導体封止用樹脂組成物を用いて、半導体素子を封止してなる、下記の寸法(x)以下の大きさの半導体装置。
(x)縦2mm×横2mm×高さ1mm。
With claim 1 or 2 semiconductor sealing resin composition according, by encapsulating a semiconductor element, the following dimensions (x) the following size semiconductor device.
(X) 2 mm long × 2 mm wide × 1 mm height.
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