JPH01261413A - Epoxy resin composition for sealing semiconductor - Google Patents

Epoxy resin composition for sealing semiconductor

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JPH01261413A
JPH01261413A JP9107588A JP9107588A JPH01261413A JP H01261413 A JPH01261413 A JP H01261413A JP 9107588 A JP9107588 A JP 9107588A JP 9107588 A JP9107588 A JP 9107588A JP H01261413 A JPH01261413 A JP H01261413A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin
epoxy
polyester elastomer
resistance
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Application number
JP9107588A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Yoshizumi
善積 章
Koshi Haniyu
羽生 幸志
Takeshi Uchida
健 内田
Naoko Kihara
尚子 木原
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH01261413A publication Critical patent/JPH01261413A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title compsn. having excellent crack resistance, moisture resistance and low stress characteristics and good moldability, by using an epoxy resin, a polyester elastomer-modified phenol resin, a curing accelerator and an inorg. filler as essential components. CONSTITUTION:This epoxy resin compsn. for sealing semiconductors is prepared film an epoxy resin (A) (pref. an epoxy resin having an epoxy equivalent of 200 or smaller from the viewpoint of improving the resistance to thermal shock), a polyester elastomer-modified phenol resin (B), a curing accelerator (C) (e.g., triphenylphosphine) and an inorg. filler (D) (e.g., a molten silica powder or a glass fiber) as essential components. By using the component B as the curing agent, as flexible molecular chains uniformly exist in a resin cured product and the toughness of the cured product can be improved by a reaction of ester groups with epoxy groups which is presumed to occur in the molecule, excellent crack resistance, moisture resistance and low stress characteristics can be obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関し、特に
耐クラツク性、耐湿性、低応力性に優れたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, particularly excellent in crack resistance, moisture resistance, and low stress properties.

(従来の技術) 近年、電子部品の小型化や半導体素子の大型化への指向
、及び集積度の増大等に伴い、耐クチツク性、耐湿性、
低応力性等に優れた封止用樹脂の開発が望まれている。
(Prior art) In recent years, with the trend towards miniaturization of electronic components, enlargement of semiconductor devices, and increase in the degree of integration, scratch resistance, moisture resistance,
It is desired to develop a sealing resin with excellent low stress properties.

ところで、従来の電子部品の封止用樹脂としては、フェ
ノールノポラ7り樹脂を硬化剤として含有するエポキシ
樹脂組成物が使用されてきた。しかし、こうしたエポキ
シ樹脂組成物は半導体の封止樹脂として要求される上記
特性を満足するものではなかった。
By the way, as a conventional sealing resin for electronic parts, an epoxy resin composition containing a phenol nopolar resin as a curing agent has been used. However, such epoxy resin compositions do not satisfy the above-mentioned characteristics required as a semiconductor encapsulating resin.

このようなことから、上記成分の他に各種の有機ゴム、
シリコーン系化合物等を添加したエポキシ樹脂組成物が
開発されている0例えばポリエステル会ポリエーテル型
のポリエステルエラストマーを添加した半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物が知られている(特開昭58−184
204号、特開昭58−225120号)。
For this reason, in addition to the above ingredients, various organic rubbers,
Epoxy resin compositions containing silicone compounds have been developed. For example, epoxy resin compositions for semiconductor encapsulation containing polyester-polyether type polyester elastomers are known (Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-184
No. 204, Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-225120).

しかし、こうしたエポキシ樹脂組成物でも、金型汚れ、
耐湿性、低応力性、耐クラック性等の特性が不充分であ
った。
However, even with these epoxy resin compositions, mold stains,
Properties such as moisture resistance, low stress properties, and crack resistance were insufficient.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、半導体封止樹脂として要求される耐クラツク性、耐
湿性、低応力性に優れ、しかも金型曇り等のない良好な
加工性を有するエポキシ樹脂組成物を提供することを目
的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made to solve the above problems, and has excellent crack resistance, moisture resistance, and low stress properties required as a semiconductor encapsulating resin, and also has moldability. It is an object of the present invention to provide an epoxy resin composition that has good processability without clouding or the like.

[発明の構成] (課題を解決するための手段と作用) 本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、(A)エ
ポキシ樹脂、(B)ポリエステルエラストマー変成フェ
ノール樹脂、(C)硬化促進剤、及び(D)無機質充填
剤を必須成分とすることを特徴とするものである。
[Structure of the Invention] (Means and Effects for Solving the Problems) The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention comprises (A) an epoxy resin, (B) a polyester elastomer-modified phenolic resin, and (C) a curing accelerator. , and (D) an inorganic filler as an essential component.

以下、本発明に係るエポキシ樹脂組成物の構成成分につ
いて詳細に説明する。
Hereinafter, the constituent components of the epoxy resin composition according to the present invention will be explained in detail.

本発明において、(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
いかなるものでもよく、例えばビスフェノールA型、ビ
スフェノールF型、フェノールノボラック型、クレゾー
ルノボラック型、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン
等のエポキシ化合物が挙げられる。このようなエポキシ
樹脂のうちでも、特に耐熱衝撃性の向−Lの面から、エ
ポキシ当量が200以下のエポキシ樹脂が好ましい。
In the present invention, the epoxy resin as component (A) is as follows:
Any compound having two or more epoxy groups in one molecule may be used, such as epoxy compounds such as bisphenol A type, bisphenol F type, phenol novolak type, cresol novolak type, and tris(hydroxyphenyl)methane. It will be done. Among such epoxy resins, epoxy resins having an epoxy equivalent of 200 or less are preferred, particularly from the viewpoint of thermal shock resistance.

こうしたエポキシ樹脂を具体的に例示すると、ESCN
−195XL (住友化学株製、オルソクレゾールノボ
ラックエポキシ樹脂、軟化点79℃、エポキシ当量19
7)、EPPN−202(日本化薬■製、フェノールノ
ボラックエポキシ樹脂、軟化点77℃、エポキシ当量1
89)、ESMN−220(住友化学株製、メタクレゾ
ールノボラックエポキシ樹脂、軟化点70°C,エポキ
シ当jl l 9 El )、YL−932(油化シェ
ルエポキシ■製、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン
のエポキシ樹脂、軟化点63℃、エポキシ当量166)
、EPPN −502N (日木化薬■製、軟化点7ピ
C、エポキシ当量167)などが挙げられる。
Specific examples of such epoxy resins include ESCN
-195XL (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., orthocresol novolac epoxy resin, softening point 79°C, epoxy equivalent weight 19
7), EPPN-202 (manufactured by Nippon Kayaku ■, phenol novolac epoxy resin, softening point 77°C, epoxy equivalent 1
89), ESMN-220 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., metacresol novolak epoxy resin, softening point 70°C, epoxy weight), YL-932 (manufactured by Yuka Shell Epoxy ■, tris(hydroxyphenyl)methane) Epoxy resin, softening point 63℃, epoxy equivalent 166)
, EPPN-502N (manufactured by Nikki Kayaku ■, softening point: 7 picoC, epoxy equivalent: 167).

本発明の技術的思想の中核をなすのは、(B)成分、す
なわちポリエステルエラストマーで変成されたフェノー
ル樹脂を使用することである。ポリエステルエラストマ
ー変成フェノール樹脂は、エポキシ樹脂硬化物に耐クラ
ツク性、耐湿性、低応力性を付与する作用を有する成分
である。
The core of the technical idea of the present invention is the use of component (B), that is, a phenolic resin modified with a polyester elastomer. The polyester elastomer-modified phenolic resin is a component that has the effect of imparting crack resistance, moisture resistance, and low stress properties to the cured epoxy resin product.

以下、ポリエステルエラストマー変成フェノール樹脂が
上記の作用を示す理由について説明する。ここで、従来
のゴム変成エポキシ樹脂組成物について検討すると、従
来は樹脂中にゴム粒子を分散させて用いるのが一般的で
あった。上述した特開昭58−184204号、特開昭
58−225120号においても、エポキシ樹脂にポリ
エステルエラストマーを単に分散させて使用している。
The reason why the polyester elastomer-modified phenol resin exhibits the above effects will be explained below. Here, when considering conventional rubber-modified epoxy resin compositions, conventionally it has been common to use rubber particles dispersed in the resin. Also in the above-mentioned JP-A-58-184204 and JP-A-58-225120, a polyester elastomer is simply dispersed in an epoxy resin.

これに対して本発明者らは、ポリエステルエラストマー
がフェノールモノマーに可溶(日本ゴム協会誌;第51
巻、第1O号、p、792 、表27(1878))な
点に着目し、ポリエステルエラストマーのフェノール樹
脂への溶解を試みた。その結果、高温(約200℃以上
)では、ポリエステルエラストマーがフェノール樹脂に
溶解し、透明になることを見出した。
In contrast, the present inventors have discovered that polyester elastomers are soluble in phenol monomers (Journal of the Japan Rubber Association; No. 51).
Vol., No. 10, p. 792, Table 27 (1878)), we attempted to dissolve polyester elastomer in phenolic resin. As a result, they found that at high temperatures (about 200° C. or higher), the polyester elastomer dissolves in the phenolic resin and becomes transparent.

例えばポリエステルエラストマー(P−408、東洋紡
績株制、融点170℃)130gをフェノールノボラッ
ク樹脂(BRG−558,昭和高分子@製、軟化点97
’0)870gに220℃で1時間攪拌すると溶解し、
混合物は透明となる。
For example, 130 g of polyester elastomer (P-408, Toyobo Co., Ltd., melting point 170°C) is mixed with phenol novolak resin (BRG-558, manufactured by Showa Kobunshi @, softening point 97).
'0) Dissolved in 870g by stirring at 220℃ for 1 hour,
The mixture becomes clear.

ところが、同一のポリエステルエラストマー(P−40
H)130 gを半導体封止樹脂に通常使用されるオル
ソクレゾールノボラックエポキシ樹脂(ESCN−19
5XL 、住友化学輛製、軟化点79℃)870gニ上
記条件よりも溶解には有利な、230 ”Cで2時間半
攬  拌という条件で溶解しようとしても溶解せず、ポ
リエステルエラストマーがまだらに分散したのみであっ
た。
However, the same polyester elastomer (P-40
H) 130 g of ortho-cresol novolak epoxy resin (ESCN-19), which is commonly used for semiconductor encapsulation resin.
5XL, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., softening point: 79℃) 870g 2. Even when I tried to dissolve it under the conditions of stirring at 230"C for 2.5 hours, which is more advantageous for dissolution than the above conditions, it did not dissolve, and the polyester elastomer was dispersed in spots. I only did so.

また、ポリエステルエラストマー変成フェノール樹脂を
エポキシ樹脂の硬化剤として使用した場合、文献(Bu
lletin of the Chemical 5o
ciety ofJapan、Val、52(5)、1
488−1492(1979))に報告されているよう
に、分子内でエステル基とエポキシ基との反応が生起す
るものと推定される。
In addition, when polyester elastomer modified phenolic resin is used as a curing agent for epoxy resin, the literature (Bu
Letin of the Chemical 5o
society of Japan, Val, 52(5), 1
488-1492 (1979)), it is presumed that a reaction between an ester group and an epoxy group occurs within the molecule.

以上のように、ポリエステルエラストマー変成フェノー
ル樹脂をエポキシ樹脂の硬化剤として用いた場合、柔軟
性のある分子鎖がエポキシ樹脂硬化物中に均一に存在す
ること、及び分子内で生起していると推定されるエステ
ル基とエポキシ基との反応により硬化物の強靭性が高め
られることから、耐クラツク性、耐湿性、低応力性が付
かされ、後述するように耐熱#i撃性テストや耐半田浸
漬テストで良好な結果を示すものと考えられる。
As mentioned above, when polyester elastomer-modified phenolic resin is used as a curing agent for epoxy resin, it is assumed that flexible molecular chains exist uniformly in the cured epoxy resin and occur within the molecule. The toughness of the cured product is increased by the reaction between the ester group and the epoxy group, which gives it crack resistance, moisture resistance, and low stress. It is thought that it will show good results in the test.

本発明において、フェノール樹脂を変成するために使用
されるポリエステルエラストマーとしては、第1表に示
すポリエステル拳ポリエーテルヤ、及びポリエステル会
ポリエステル型のものが挙げられるが、#熱性の点から
ポリエステル・ポリエステル型エラストマーが好ましい
In the present invention, the polyester elastomers used to modify the phenolic resin include polyester polyester resins shown in Table 1 and polyester-based polyester type elastomers. is preferred.

第   1   表 日本ゴム協会誌、第57巻、第11号、P、895 、
表3 (1984)から転記このようなポリエステルエ
ラストマーの具体例を以下に示す0例えば、東洋紡績■
製のポリエステル・ポリエーテルエラストマー(ペルプ
レンP−タイプ)として第2表に示すものが挙げられる
Table 1 Journal of Japan Rubber Association, Volume 57, No. 11, P, 895,
Table 3 Copied from (1984) Specific examples of such polyester elastomers are shown below.For example, Toyobo Co., Ltd.
Examples of the polyester/polyether elastomer (Perprene P-type) manufactured by Co., Ltd. include those shown in Table 2.

第   2   表 また、Du Pont社製のポリエステル−ポリエーテ
ル(ハイトレル)として第3表に示すものが挙げられる
Table 2 In addition, polyester-polyethers (Hytrel) manufactured by Du Pont include those shown in Table 3.

第   3   表 また、東洋紡ja麹製のポリエステル命ポリエステルエ
ラストマー(ペルプレン S−タイプ)として第4表に
示すものが挙げられる。
Table 3 In addition, those shown in Table 4 are listed as polyester elastomers (Pelprene S-type) manufactured by Toyobo Ja Koji.

第   4   表 未発明において、ポリエステルエラストマーで変成され
るフェノール樹脂としては、1分子中に2個以−ヒのフ
ェノール性水酸基を有するものであればいかなるもので
もよく、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾール
ノボラック樹脂、レゾルシノール系ノボラック樹脂、ジ
シクロペンタジェン系フェノールノボラック樹脂、フェ
ノールアラルキル樹脂、トリス(ヒドロキシフェニル)
メタンやその重合樹脂などを挙げることができる。
In Table 4, the phenolic resin to be modified with the polyester elastomer may be any resin as long as it has two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, such as phenol novolak resin, cresol novolak resin, etc. , resorcinol novolak resin, dicyclopentadiene phenol novolak resin, phenol aralkyl resin, tris (hydroxyphenyl)
Examples include methane and its polymer resin.

これらのフェノール樹脂のうちでは、反応性等の点から
、水酸基当量が150以下のフェノールノボラック樹脂
あるいはトリス(ヒドロキシフェニル)メタンやその重
合樹脂が望ましい。
Among these phenol resins, phenol novolak resins having a hydroxyl equivalent of 150 or less, tris(hydroxyphenyl)methane, and polymer resins thereof are desirable from the viewpoint of reactivity.

こうしたフェノール樹脂を具体的に例示すると、BRC
−557(昭和品分子株、フェノールノボラック樹)指
、軟化点86℃、 OH当量105)、BRG−558
(昭和品分子株、フェノールノボラック樹1指、軟化点
97℃、OH当量105)、 TO−2131(大日本
インキ株、フェノールノボラック樹脂、軟化点80℃、
OH当1105)、YL−13085(油化シェルエポ
キシ株、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン、軟化点
 120℃、OH当量98)などが挙げられる。
Specific examples of such phenolic resins include BRC
-557 (Showa Molecular Stock, Phenol Novolac Tree) Finger, Softening Point 86°C, OH Equivalent 105), BRG-558
(Showa Molecular Co., Ltd., phenol novolac resin 1 finger, softening point 97°C, OH equivalent 105), TO-2131 (Dainippon Ink Co., Ltd., phenol novolac resin, softening point 80°C,
(OH equivalent: 1105), YL-13085 (Yuka shell epoxy stock, tris(hydroxyphenyl)methane, softening point: 120°C, OH equivalent: 98).

ポリエステルエラストマー変成フェノール樹脂は、20
0〜250℃でフェノール樹脂を加熱溶融し、攪拌しな
がら所定量のポリエステルエラストマーを加えて溶解し
、充分に均一混合し、混合物が透明になったことを確認
した後、反応釜より取出し、冷却後、粉砕することによ
り調製することができる。
Polyester elastomer modified phenolic resin is 20
Melt the phenol resin by heating at 0 to 250°C, add and dissolve a predetermined amount of polyester elastomer while stirring, mix thoroughly and uniformly, and after confirming that the mixture has become transparent, take it out from the reaction vessel and cool it. After that, it can be prepared by grinding.

本発明において、(C)成分の硬化促進剤としては、エ
ポキシ基とフェノール性水酸基との反応を促進するもの
であればいかなるものであってもよく、例えば各種のア
ミン類、各種のイミダゾール類、ジアザビシクロアルケ
ン類、有機ホスフィン類などが挙げられる。
In the present invention, the curing accelerator for component (C) may be any substance as long as it promotes the reaction between the epoxy group and the phenolic hydroxyl group, such as various amines, various imidazoles, Examples include diazabicycloalkenes and organic phosphines.

こうした硬化促進剤を具体的に例示すると、アミン類と
して、N、N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N−メ
チルジシクロヘキシルアミン、N、N’ 、N”−トリ
ス(ジメチルアミンプロピル)へキサヒドロ−s−トリ
アジン、ヘプタメチルジプロピレントリアミン、トリエ
チレンジアミン;イミダゾール類として、2−エチルイ
ミダゾール、2−フェニルイミダゾール、ヘプタデシル
イミダゾール;ジアザビシクロアルケン類として、1.
8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(D
BU) 、 DBUのフェノール塩(例えば、U−CA
T SA Mol、サンアボット株);有機ホスフィン
類として、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフ
ィン、トリシクロヘキシルホスフィンなどが挙げられる
。これらの硬化促進剤のうちでは、電気特性の点から、
DBU 、 DBUのフェノール塩、トリフェニルホス
フィンなどが好ましい。
Specific examples of such curing accelerators include amines such as N,N-dimethylcyclohexylamine, N-methyldicyclohexylamine, N,N',N"-tris(dimethylaminepropyl)hexahydro-s-triazine, Heptamethyldipropylenetriamine, triethylenediamine; As imidazoles, 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, heptadecylimidazole; As diazabicycloalkenes, 1.
8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7(D
BU), phenolic salts of DBU (e.g. U-CA
TSA Mol, San Abbott Co., Ltd.); Examples of organic phosphines include triphenylphosphine, tributylphosphine, tricyclohexylphosphine, and the like. Among these curing accelerators, from the point of view of electrical properties,
DBU, a phenol salt of DBU, triphenylphosphine, etc. are preferred.

本発明において、(D)成分の無機充填剤としては、例
えば溶融シリカ粉末、結晶性シリカ粉末、球状シリカ粉
末、球状ガラス粉末に代表される各種のガラス粉末、タ
ルク、アルミナ粉末、ケイ酸カルシウム粉末、炭酸カル
シウム粉末、各種のセラミックス粉末、ガラス繊維、低
ソーダガラス繊維、セラミックス繊維などが挙げられる
In the present invention, the inorganic filler as component (D) includes various glass powders such as fused silica powder, crystalline silica powder, spherical silica powder, and spherical glass powder, talc, alumina powder, and calcium silicate powder. , calcium carbonate powder, various ceramic powders, glass fibers, low soda glass fibers, ceramic fibers, etc.

これらのうちでも、電気特性や半導体封止用途としての
特殊性を考慮すると、溶融シリカ粉末、球状シリカ粉末
、高純度のガラスtam、セラミー/クス繊維が好まし
い、なお、メモリーデバイスを封止する用途では、U、
Th等をほとんど含まない超高純度の充填剤が必要であ
り、この場合U、Thがi PPb以下の溶融シリカ粉
末や球状シリカ粉末が好ましい。
Among these, fused silica powder, spherical silica powder, high-purity glass TAM, and ceramic/cushion fiber are preferable, considering their electrical properties and special characteristics for semiconductor encapsulation. Well then, U.
An ultra-high purity filler containing almost no Th or the like is required, and in this case, fused silica powder or spherical silica powder in which U and Th are less than or equal to i PPb is preferred.

本発明のエポキシ樹脂組成物を構成する成分としては、
上記の各必須成分の他にも、例えばブロム化エポキシ樹
脂、三酸化アンチモンなどの難燃剤;例えば天然ワック
ス類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸やその金属塩、酸ア
ミド類、エステル類、パラフィン類などの離型剤;例え
ばカーボンブラック、二酸化チタンなどの顔料;シラン
カップリング剤などのフィラーの表面処理剤;シリコー
ンオイル、シリコーンゴム、ABS樹脂1MB5樹脂等
の各種低応力化剤などを適宜添加してもよい。
The components constituting the epoxy resin composition of the present invention include:
In addition to the above essential components, flame retardants such as brominated epoxy resins and antimony trioxide; such as natural waxes, synthetic waxes, straight chain fatty acids and their metal salts, acid amides, esters, and paraffins. Pigments such as carbon black and titanium dioxide; Surface treatment agents for fillers such as silane coupling agents; Various stress reducing agents such as silicone oil, silicone rubber, and ABS resin 1MB5 resin are added as appropriate. You can.

以上述べた各成分の配合割合は、用途によって異なるが
、樹脂成分、すなわち(A) 、 (B) 、 (C)
の総量が組成物中の20〜30重量%を占めることが好
ましい、このため、(D) JA分の無機質充填剤は約
70〜80重量%添加される。これは、樹脂成分が20
重量%未満では組成物の成形性、特に流動性が劣化し、
一方30重量%を超えると硬化物の耐熱衝撃性が劣化す
る傾向があるためである。
The blending ratio of each component mentioned above varies depending on the application, but the resin components, i.e. (A), (B), (C)
It is preferable that the total amount of filler occupies 20 to 30% by weight of the composition. Therefore, the inorganic filler (D) JA is added in an amount of about 70 to 80% by weight. This has a resin component of 20
If it is less than % by weight, the moldability of the composition, especially the fluidity, deteriorates,
On the other hand, if it exceeds 30% by weight, the thermal shock resistance of the cured product tends to deteriorate.

組成物中の(A)エポキシ樹脂と(B)ポリエステルエ
ラストマー変成フェノール樹脂との配合比は、フェノー
ル性水醜基/エポキシ基の当量比が0.5〜1.2とな
ることが好ましい。これは、この範囲を逸脱すると組成
物の硬化性が劣化するためである。
The blending ratio of (A) epoxy resin and (B) polyester elastomer-modified phenol resin in the composition is preferably such that the equivalent ratio of phenolic water group/epoxy group is 0.5 to 1.2. This is because the curability of the composition deteriorates if it deviates from this range.

(B) ポリエステルエラストマー変成フェノール樹脂
中のポリエステルエラストマーの変成量については、半
導体封止用エポキシ樹脂組成物全体に対する割合が0.
5〜5重量%となることが好ましい、これは、0.5重
量%未満では耐湿性、低応力性、耐クラック性の改善が
充分でなく、一方5重量%を超えると金型汚れ性が劣化
する傾向があるためである。
(B) Modified polyester elastomer Regarding the modified amount of polyester elastomer in the phenol resin, the ratio to the entire epoxy resin composition for semiconductor encapsulation is 0.
The content is preferably 5 to 5% by weight, because if it is less than 0.5% by weight, the moisture resistance, low stress property, and crack resistance will not be sufficiently improved, while if it exceeds 5% by weight, mold fouling will occur. This is because they tend to deteriorate.

(C)硬化促進剤については、それぞれ触媒活性が異な
るため、配合の好適範囲は一概に決められないが、全組
成物に対して1重量%を超えないことが好ましい、これ
は、硬化促進剤が全組成物の1重量%を超えると、耐温
性が劣化する傾向があるためである。
(C) Since the curing accelerator has different catalytic activity, the suitable range of blending cannot be determined unconditionally, but it is preferable that the curing accelerator does not exceed 1% by weight based on the total composition. This is because if it exceeds 1% by weight of the total composition, the temperature resistance tends to deteriorate.

本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、原料成分を例えば
ヘンシェルミキサーなどのミキサーによって充分混合し
た後、熱ロールによる溶融処理又は二軸の押出機などに
よる溶融混合返理を加えた後、冷却、粉砕することによ
り調製することができる。そして、こうして得られた組
成物は粉末のまま、又はタブレット化した状態で、コン
プレー2ジヨン成形、トランスファー成形、インジェク
ション成形などに供され、半導体装置の封止が行われる
The epoxy resin composition according to the present invention is prepared by thoroughly mixing the raw material components with a mixer such as a Henschel mixer, followed by melting treatment with hot rolls or melt mixing with a twin-screw extruder, followed by cooling and pulverization. It can be prepared by Then, the composition thus obtained is subjected to composite molding, transfer molding, injection molding, etc., either as a powder or in a tablet form, to seal a semiconductor device.

(実施例) 以下、本発明を実施例に基づき更に具体的に説明するが
、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、本発明はこれ
ら実施例に何ら限定されるものではない。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples as long as the technical idea of the present invention is not departed from.

実施例1〜6及び比較例1〜4 以下に示す成分を第5表に示す配合割合(重量%)で配
合し、ミキサーで混合した後、二軸ロールで加熱混練し
、冷却後、粉砕してエポキシ樹脂組成物を調製した。
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 The ingredients shown below were blended in the proportions (wt%) shown in Table 5, mixed with a mixer, heated and kneaded with a twin-screw roll, cooled, and then pulverized. An epoxy resin composition was prepared.

エポキシ樹脂A : ESCN−195XL (住友化
学■、軟化点79℃、エポキシ当量197、オルソクレ
ゾールノボラックエポキシ樹脂) エポキシ樹脂B : YL−932H(油化シェルエポ
キシ■1軟化点63℃、エポキシ当116fi 、  
トリス(ヒドロキシフェニル)メタンのエポキシ樹脂) ポリエステルエラストマー変成フェノール樹脂ABRG
−558(昭和高分子■、軟化点97℃、OH当量10
5、フェ/−ルツボラック樹脂)720 gを万能混合
機に投入し、220℃に加熱して溶融した後、P−15
0)+ (東洋紡績株、ポリエステル・ポリエーテルエ
ラストマー)100gを加えて攪拌し、透明になるまで
混合し、30分後に取出し、冷却、粉砕して調製した。
Epoxy resin A: ESCN-195XL (Sumitomo Chemical ■, softening point 79°C, epoxy equivalent weight 197, orthocresol novolac epoxy resin) Epoxy resin B: YL-932H (oiled shell epoxy ■1 softening point 63°C, epoxy equivalent weight 116fi,
Tris(hydroxyphenyl)methane epoxy resin) Polyester elastomer modified phenolic resin ABRG
-558 (Showa Kobunshi ■, softening point 97℃, OH equivalent 10
5. P-15 P-15
0)+ (Toyobo Co., Ltd., polyester/polyether elastomer) (100 g) was added and stirred until the mixture became transparent, taken out after 30 minutes, cooled, and pulverized to prepare.

ポリエステルエラストマー変成フェノール樹脂BP−1
50Mの代りに5−fool (東洋紡績■、ポリエス
テル・ポリエステルエラストマー)を用い、上記Aの場
合と同様にして調製した。
Polyester elastomer modified phenolic resin BP-1
It was prepared in the same manner as in A above, using 5-fool (Toyobo ■, polyester/polyester elastomer) instead of 50M.

ポリエステルエラストマー変成フェノール樹脂CBRG
−558を880g、S−1001を200g用い、上
記Aの場合と同様にして調製した。
Polyester elastomer modified phenolic resin CBRG
It was prepared in the same manner as in A above using 880 g of -558 and 200 g of S-1001.

ポリエステルエラストマー変成フェノール樹脂DBRG
−558を620g 、 S−1001を400g用い
、上記Aの場合と同様にして調製した。
Polyester elastomer modified phenolic resin DBRG
It was prepared in the same manner as in case A above using 620 g of -558 and 400 g of S-1001.

ポリエステルエラストマー変成フェノール樹脂EYL−
6085(油化シェルエポキシ■、OH当量98、軟化
点 120℃、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン)
500gと、XL−225L(三井東圧化学[、OH当
ji1198、軟化点92℃、フェノールアラルキル樹
脂)150gとを万能混合機に投入し、250℃に加熱
して溶融した後、 S−13001(東洋紡績■、ポリ
エステルψポリエステルエラストマー)200 gを加
えて攪拌し、透明になるまで混合し、1時間後に取出し
、冷却、粉砕して調製した。
Polyester elastomer modified phenolic resin EYL-
6085 (oiled shell epoxy ■, OH equivalent 98, softening point 120°C, tris(hydroxyphenyl)methane)
500g and 150g of XL-225L (Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd., OH 1198, softening point 92℃, phenol aralkyl resin) were put into a universal mixer, heated to 250℃ and melted, and S-13001 ( 200 g of Toyobo (Polyester ψ polyester elastomer) was added thereto and mixed until the mixture became transparent. After 1 hour, the mixture was taken out, cooled, and pulverized.

フェノール樹脂: ERG−558(昭和品分子株、軟
化点97℃、OH当量105.フェノールノボラック樹
脂) 硬化促進剤Aニトリフェニルホスフィン硬化促進剤B 
: 1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン
−7 ポリエステルエラストマーA : P−150M (東
洋紡績■、ポリエステル・ポリエーテルエラストマポリ
エステルエラストマーB : S−1001(東洋紡績
■、ポリエステル・ポリエステルエラストマ無機質充填
剤A : GR−807(東芝セラミックス株、11均
粒径22.8JLm) 無機質充填剤B : 5GA(東芝セラミックス■、平
均粒径5.25牌−) 難燃エポキシ樹脂: BREN−S (日木化薬■、軟
化点84℃、エポキシ当量278、Br含有!35.7
%)難燃助剤:三酸化アンチモン 離型剤:カルナへワックス 顔料:カーポンブラック 表面処理剤:エポキシシラン系カップリング剤以上のよ
うにして得られた実施例1〜6及び比較例1〜4のエポ
キシ樹脂組成物を用い、175°C13分の成形条件で
トランスファー成形により試験片を作製し、曲げ強さ1
曲げりl性率、ガラス転移温度、熱膨張係数の測定を行
った。また、ピエゾ素子を封止してチップセンターでの
主応力を測定し、残留応力とした。また、200シヨツ
ト後に、目視により金型汚れを観察した。
Phenol resin: ERG-558 (Showa Molecular Co., Ltd., softening point 97°C, OH equivalent 105. Phenol novolak resin) Curing accelerator A Nitriphenylphosphine curing accelerator B
: 1,8-diazabicyclo(5,4,0) undecene-7 Polyester elastomer A: P-150M (Toyobo ■, polyester/polyether elastomer Polyester elastomer B: S-1001 (Toyobo ■, polyester/polyester elastomer inorganic Filler A: GR-807 (Toshiba Ceramics Co., Ltd., 11 average particle size 22.8JLm) Inorganic filler B: 5GA (Toshiba Ceramics ■, average particle size 5.25JLm) Flame-retardant epoxy resin: BREN-S (Japanese) Lignifying agent ■, softening point 84℃, epoxy equivalent 278, Br content! 35.7
%) Flame retardant aid: Antimony trioxide Mold release agent: Caruna wax Pigment: Carpon black Surface treatment agent: Epoxysilane coupling agent Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 obtained as above A test piece was prepared by transfer molding at 175°C for 13 minutes using the epoxy resin composition of
The bending modulus, glass transition temperature, and coefficient of thermal expansion were measured. In addition, the piezo element was sealed, and the principal stress at the chip center was measured and used as residual stress. In addition, mold stains were visually observed after 200 shots.

また、各エポキシ樹脂組成物を用い、上記成形条件で耐
熱衝撃性試験用の半導体素子(6,7X  8.7mm
2)を封止し、175℃×4時間のアフターキュア後、
得られた樹脂モールド素子を一65℃(30分)→25
℃(5分)→ 150℃(30分)→25℃(5分)を
1サイクルとして冷熱サイクルテスト(TCT)を行い
、不良の発生を調べた。
In addition, using each epoxy resin composition, a semiconductor element (6.7 x 8.7 mm) for thermal shock resistance test was prepared under the above molding conditions.
2) was sealed and after cured at 175°C for 4 hours,
The obtained resin molded element was heated to -65℃ (30 minutes) → 25℃
A thermal cycle test (TCT) was conducted in which one cycle was 150°C (5 minutes) → 150°C (30 minutes) → 25°C (5 minutes) to investigate the occurrence of defects.

更に、各エポキシ樹脂組成物を用い、上記成形条件で耐
湿性評価用素子(8,7X 8.7tmm2)を封止し
、175℃×4時間のアフターキュア後、135℃×8
5%RHの高温高湿雰囲気中に48時間投入し、その後
215℃×2分のvps(ペーパーフェーズリフロー)
処理を実施し、テストデバイスを作製した。
Furthermore, using each epoxy resin composition, a moisture resistance evaluation element (8.7 x 8.7 tmm2) was sealed under the above molding conditions, and after cured at 175°C x 4 hours, 135°C x 8
Placed in a high temperature and high humidity atmosphere of 5% RH for 48 hours, then VPS (paper phase reflow) at 215°C for 2 minutes.
The process was carried out and a test device was produced.

この時点でパッケージのクラック発生率を調へた。その
後、127℃×2.5気圧のPC:T(プレッシャーフ
ッカテスト)を行い、不良の発生を調べた。
At this point, we checked the crack occurrence rate of the package. Thereafter, a PC:T (pressure hooker test) at 127°C x 2.5 atm was performed to check for occurrence of defects.

以りの結果を第6表に示す。The results are shown in Table 6.

[発明の効yA] 以−L詳述したように本発明のエポキシ樹脂組成物は、
従来のエポキシ樹脂組成物と比べて、耐りラック性、r
M湿性、低応力性に優れ、かつ成形性も良好であり、特
に半導体デバイスの封正に用いた場合に高信頼性を保証
でき、工業的価値が極めて大きい。
[Effects of the Invention yA] As detailed below, the epoxy resin composition of the present invention has the following properties:
Compared to conventional epoxy resin compositions, rack resistance, r
M has excellent moisture properties, low stress properties, and good moldability, and can guarantee high reliability especially when used for encapsulating semiconductor devices, so it has extremely great industrial value.

出願人代理人 弁理士 鈴江武彦Applicant's agent: Patent attorney Takehiko Suzue

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (A)エポキシ樹脂、 (B)ポリエステルエラストマー変成フェノール樹脂、 (C)硬化促進剤、及び (D)無機質充填剤 を必須成分とすることを特徴とする半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物。
[Scope of Claims] An epoxy for semiconductor encapsulation characterized by having (A) an epoxy resin, (B) a polyester elastomer-modified phenol resin, (C) a curing accelerator, and (D) an inorganic filler as essential components. Resin composition.
JP9107588A 1988-04-13 1988-04-13 Epoxy resin composition for sealing semiconductor Pending JPH01261413A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100413356B1 (en) * 2000-12-28 2003-12-31 제일모직주식회사 Epoxy molding composition for encapsulating semiconductor device
DE102008012256A1 (en) 2007-03-06 2008-09-25 Citizen Electronics Co., Ltd., Fujiyoshida-shi Electronic component mounting board

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DE102008012256A1 (en) 2007-03-06 2008-09-25 Citizen Electronics Co., Ltd., Fujiyoshida-shi Electronic component mounting board
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