JPH021724A - Epoxy resin composition and resin sealed type semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin composition and resin sealed type semiconductor device

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JPH021724A
JPH021724A JP14204288A JP14204288A JPH021724A JP H021724 A JPH021724 A JP H021724A JP 14204288 A JP14204288 A JP 14204288A JP 14204288 A JP14204288 A JP 14204288A JP H021724 A JPH021724 A JP H021724A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin
curing agent
mixture
polyamide elastomer
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Application number
JP14204288A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirotoshi Iketani
池谷 裕俊
Koshi Haniyu
羽生 幸志
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject composition, containing a molten mixture, etc., of an epoxy resin with a curing agent for the epoxy resin and a polyamide elastomer, excellent in mechanical characteristics and low stress properties and suitable for sealing semiconductor chips. CONSTITUTION:The objective composition containing a molten, dissolved or reaction mixture of (A) an epoxy resin (e.g., bisphenol type epoxy resin) with (B) a curing agent for the epoxy resin (preferably having >=2 phenolic hydroxyl groups in one molecule, such as phenol novolak resin) and (C) a polyamide elastomer (which is a block copolymer of a polyamide constituted of hard segments of a straight-chain polyamide and soft segments of a straight-chain polyether). Furthermore, the amount of the blended component (C) is preferably 0.01-30wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明はエポキシ樹脂組成物及びそれを用いた樹脂封止
型半導体装置に関し、特に機械特性、低応力性に優れ、
高信頼性のエポキシ樹脂組成物及びそれを用いた樹脂封
止型半導体装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an epoxy resin composition and a resin-encapsulated semiconductor device using the same, and particularly has excellent mechanical properties and low stress properties,
The present invention relates to a highly reliable epoxy resin composition and a resin-encapsulated semiconductor device using the same.

(従来の技術) エポキシ樹脂組成物は集積回路(IC)、大規模集積回
路(LSI)、トランジスタなどの半導体部品や電子部
品その他の部品を封止するために広く用いられている。
(Prior Art) Epoxy resin compositions are widely used to encapsulate integrated circuits (ICs), large-scale integrated circuits (LSIs), semiconductor components such as transistors, electronic components, and other components.

上記のように半導体部品や電子部品などを封止したエポ
キシ樹脂組成物の硬化物からなる封止樹脂には、プリン
ト基板に実装する際のソルダリーグに耐えることが要求
される。このソルダリングに関しては、ハンダフロー又
はリフローによってハンダ付けする方法が主流となって
きている。そして、ソルダリング時には、封止樹脂は2
00℃以上、時には300℃以上の温度に短時間曝され
るため、これらの条件でクラックやその他の故障を起こ
さないことが必要である。
As described above, a sealing resin made of a cured product of an epoxy resin composition that seals semiconductor components, electronic components, etc. is required to withstand solder league when mounted on a printed circuit board. Regarding this soldering, methods of soldering by solder flow or reflow have become mainstream. Then, during soldering, the sealing resin is
Since they are exposed to temperatures of 00°C or higher, sometimes 300°C or higher, for short periods of time, it is necessary that these conditions do not cause cracks or other failures.

従来、上述した用途のエポキシ樹脂組成物としては、ク
レゾールノボラック型エポキン樹脂を主成分とし、硬化
剤としてノボラック型フェノール樹脂を含Hするものが
一般的に用いられていた。
Conventionally, as epoxy resin compositions for the above-mentioned uses, those containing a cresol novolac type epoxy resin as a main component and a novolac type phenol resin containing H as a curing agent have been generally used.

しかし、こうした組成を有するエポキシ樹脂組成物の硬
化物は脆く、機械的特性が不充分なため、ハンダフロー
又はリフローの際にクラックを発生しやすく、充分な信
頼性が得られないという問題があった。
However, the cured product of an epoxy resin composition having such a composition is brittle and has insufficient mechanical properties, so it is prone to cracking during solder flow or reflow, and there is a problem that sufficient reliability cannot be obtained. Ta.

また、従来のエポキシ樹脂組成物の硬化物は弾性率が高
く、そのため半導体チップなどを封止した状態で封止樹
脂に高fA(例えば200℃)及び低温(例えば−65
℃)の熱ストレスを加えると、封止樹脂と内部に封止さ
れた半導体チップとの間に大きな熱応力が発生し、封止
樹脂及びチップにクラックが発生しすくなり、またチッ
プ表面の酸化膜のクラックやアルミニウム配線の変形が
生じやすくなる欠点があった。
Furthermore, the cured products of conventional epoxy resin compositions have a high elastic modulus, and therefore, when semiconductor chips etc. are sealed, the encapsulating resin has a high fA (e.g. 200°C) and a low temperature (e.g. -65°C).
℃), large thermal stress occurs between the encapsulating resin and the semiconductor chip sealed inside, which tends to cause cracks in the encapsulating resin and the chip, and also causes oxidation on the chip surface. This method had the drawback that cracks in the film and deformation of the aluminum wiring were likely to occur.

(発明が解決しようとする課題) 以上のように従来のエポキシ樹脂組成物の硬化物は脆く
、熱応力が大きく、したがってそれを用いて得られる樹
脂封止型半導体装置の信頼性が低いという問題点があっ
た。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the cured products of conventional epoxy resin compositions are brittle and have large thermal stress, and therefore the reliability of resin-sealed semiconductor devices obtained using the same is low. There was a point.

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、
低応力性かつ高信頼性のエポキシ樹脂組成物及びそれを
用いた樹脂封止型半導体装置を提供することを目的とす
る。
The present invention was made in view of the above problems.
An object of the present invention is to provide a low-stress and highly reliable epoxy resin composition and a resin-sealed semiconductor device using the same.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、エポ
キシ樹脂の硬化剤と、ポリアミドエラストマーの溶融混
合物、溶解混合物又は反応混合物とを含有することを特
徴とするものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The epoxy resin composition of the present invention contains an epoxy resin, a curing agent for the epoxy resin, and a molten mixture, dissolved mixture, or reaction mixture of a polyamide elastomer. It is characterized by:

また、本発明の樹脂封止型半導体装置は、半導体デバイ
スを上記エポキシ樹脂組成物で封止したことを特徴とす
るものである。
Moreover, the resin-sealed semiconductor device of the present invention is characterized in that a semiconductor device is sealed with the above-mentioned epoxy resin composition.

以下、本発明を更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.

本発明において用いられるエポキシ樹脂は通常知られて
いるものであって特に限定されない。例えば、ビスフェ
ノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、テ
トラキス(グリシドキシフェニル)エタン、式[1] (式中、Qは炭素原子1以上の炭化水素基、各Rは無関
係に水素、ハロゲン、炭素原子1以上の炭化水素基、ハ
ロゲン化炭化水素基を表わし、nは0又は1以上の整数
を表わす) で表わされるエポキシ樹脂などグリシジルエステル型エ
ポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリ
シジルアミン型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、
I\ロゲン化エポキシ樹脂など1分子中にエポキシ基を
2個以上有するエポキシ樹脂が挙げられる。これらのう
ち特に好ましいエポキシ樹脂はノボラック型エポキシ樹
脂、テトラキス(グリシドキシフェニル)エタン、上記
式[11で表わされるエポキシ樹脂などである。これら
のエポキシ樹脂は1種又は2種以上の混合系で用いられ
る。
The epoxy resin used in the present invention is commonly known and is not particularly limited. For example, bisphenol type epoxy resin, novolak type epoxy resin, tetrakis(glycidoxyphenyl)ethane, formula [1] (wherein, Q is a hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms, and each R is independently hydrogen, halogen, carbon Glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin , heterocyclic epoxy resin,
Examples include epoxy resins having two or more epoxy groups in one molecule, such as I\logenated epoxy resins. Among these, particularly preferred epoxy resins are novolac type epoxy resins, tetrakis(glycidoxyphenyl)ethane, and epoxy resins represented by the above formula [11]. These epoxy resins may be used alone or in a mixed system of two or more.

なお、エポキシ樹脂としては、塩素イオンの含有量が1
Oppi以下、加水分解性塩素の含有量が0.11m%
以下のものが望ましい。これは、10ppmを超える塩
素イオン又は0.1重量%を超える加水分解性塩素が含
まれると、封止された半導体チップのアルミニウム電極
が腐食されやすくなるためである。
Note that the epoxy resin has a chlorine ion content of 1
Below Oppi, the content of hydrolyzable chlorine is 0.11m%
The following are desirable. This is because if more than 10 ppm of chlorine ions or more than 0.1% by weight of hydrolyzable chlorine is contained, the aluminum electrodes of the sealed semiconductor chip are likely to be corroded.

本発明において用いられるエポキシ樹脂の硬化剤は、一
般に知られているものであって特に限定されない。ただ
し、好ましい硬化剤は1分子中にフェノール性水酸基を
2個以上有する硬化剤である。
The curing agent for the epoxy resin used in the present invention is generally known and is not particularly limited. However, preferred curing agents are those having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule.

具体的に例示すると、フェノールノボラック樹脂、クレ
ゾールノボラック樹脂などのノボラック型フェノール樹
脂、レゾール型フェノール樹脂、ポリパラヒドロキシス
チレン、フェノールアラルキル樹脂、ビスフェノールA
1テトラキス(ヒドロキシフェニル)エタン、これらの
ハロゲン化物。
Specific examples include phenol novolak resin, novolac type phenol resin such as cresol novolac resin, resol type phenol resin, polyparahydroxystyrene, phenol aralkyl resin, bisphenol A.
1 tetrakis(hydroxyphenyl)ethane, their halides.

式[■〕 HH (式中、Qは炭素原子1以上の炭化水素基、各Rは無関
係に水素、ハロゲン、炭素原子1以上の炭化水素基、ハ
ロゲン化炭化水素基を表わし、nは0又は1以上の整数
を表わす) で表わされる化合物などである。上記以外の硬化剤とし
て、酸無水物硬化剤、アミン系硬化剤の使用も可能であ
る。これらの硬化剤は1種又は2種以上の混合系で用い
られる。
Formula [■] HH (wherein, Q is a hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms, each R independently represents hydrogen, halogen, a hydrocarbon group having 1 or more carbon atoms, or a halogenated hydrocarbon group, and n is 0 or (representing an integer of 1 or more). As curing agents other than those mentioned above, acid anhydride curing agents and amine curing agents can also be used. These curing agents may be used alone or in a mixed system of two or more.

硬化剤とエポキシ樹脂との配合比については、フェノー
ル性水酸基とエポキシ基との当量比が0.5〜1.5の
範囲内にあるように配合することが望ましい。これは、
上記範囲外では反応が充分に起りにくくなり、硬化剤の
特性が劣化しやすくなるためである。
Regarding the blending ratio of the curing agent and the epoxy resin, it is desirable to blend the curing agent and the epoxy resin so that the equivalent ratio of the phenolic hydroxyl group to the epoxy group is within the range of 0.5 to 1.5. this is,
This is because outside the above range, the reaction is difficult to occur sufficiently and the properties of the curing agent tend to deteriorate.

本発明において用いられるポリアミドエラストマーとは
、ポリアミドのブロック共重合体であって、直鎖状ポリ
アミドのハードセグメントと直鎖状ポリエーテルのソフ
トセグメントからJIllS成されている。その構造の
概略を式[I11]に示す。
The polyamide elastomer used in the present invention is a block copolymer of polyamide, and is composed of a hard segment of linear polyamide and a soft segment of linear polyether. The outline of its structure is shown in formula [I11].

(式中、PAはポリアミド、PEはポリエーテルを表わ
し、nは1以上の整数を表わす)具体的には、FAはナ
イロン6.66.612゜11.12などのうちから選
ばれ、PEはポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのうち
から選ばれる。
(In the formula, PA represents polyamide, PE represents polyether, and n represents an integer of 1 or more.) Specifically, FA is selected from nylon 6.66.612°11.12, etc., and PE is selected from nylon 6.66.612°11.12. Selected from polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, etc.

ポリアミドエラストマーの配合量は、組成物全体の0.
01〜30重量%の範囲内であることか望ましい。これ
は、o、oi重量%未満では添加の効果が認めがた<、
30重量%を超えると逆に組成物の特性が低下するため
である。
The blending amount of the polyamide elastomer is 0.0% of the total composition.
It is desirable that the amount is within the range of 0.01 to 30% by weight. This means that the effect of addition was not observed at less than o and oi weight%.
This is because if the amount exceeds 30% by weight, the properties of the composition will deteriorate.

本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、上述したエポキシ
樹脂、エポキシ樹脂の硬化剤及びポリアミドエラストマ
ーの溶融混合物、溶解混合物又は反応混合物を含有する
ものである。
The epoxy resin composition according to the present invention contains a molten mixture, a dissolved mixture, or a reaction mixture of the above-mentioned epoxy resin, a curing agent for the epoxy resin, and a polyamide elastomer.

エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の硬化剤及びポリアミドエ
ラストマーの溶融混合物や溶解混合物は、−船釣には以
下のようにして調製することができる。まず、ポリアミ
ドエラストマーとエポキシ樹脂又は硬化剤との混合物を
調製する。この場合、エポキシ樹脂又は硬化剤とポリア
ミドエラストマーとを同一容器内に入れ、温度を100
〜300℃に上昇させて攪拌混合し、両者を相溶させて
均一な溶融混合物を調製するか、エポキシ樹脂又は硬化
剤とポリアミドエラストマーとを溶剤に溶解させて混合
して均一な溶液とし、その後溶剤を除去して固体の混合
物を調製する。このようにして得られたエポキシ樹脂/
ポリアミドエラストマー混合物又は硬化剤/ポリアミド
エラストマー混合物を、それぞれ硬化剤又はエポキシ樹
脂と混合することにより、本発明に係る硬化性エポキシ
樹脂組成物をiUることかできる。
A molten mixture or dissolved mixture of an epoxy resin, a curing agent for the epoxy resin, and a polyamide elastomer can be prepared as follows. First, a mixture of polyamide elastomer and epoxy resin or curing agent is prepared. In this case, the epoxy resin or curing agent and the polyamide elastomer are placed in the same container and the temperature is set to 100.
Either raise the temperature to ~300°C and stir and mix to make them compatible and prepare a uniform molten mixture, or dissolve the epoxy resin or curing agent and the polyamide elastomer in a solvent and mix them to make a uniform solution, and then A solid mixture is prepared by removing the solvent. Epoxy resin thus obtained/
The curable epoxy resin composition according to the invention can be prepared by mixing a polyamide elastomer mixture or a curing agent/polyamide elastomer mixture with a curing agent or an epoxy resin, respectively.

上述した以外の方法として、エポキシ樹脂、硬化剤、ポ
リアミドエラストマーの3者を同時に溶融混合又は溶剤
を用いて混合してもよい。また、エポキシ樹脂の一部と
ポリアミドエラストマーとの混合物、又は硬化剤の一部
とポリアミドエラストマーとの混合物を調製し、その後
残りの樹脂成分と混合して硬化性エポキシ樹脂組成物を
調製してもよい。
As a method other than the above-mentioned method, the epoxy resin, the curing agent, and the polyamide elastomer may be simultaneously melt-mixed or mixed using a solvent. Alternatively, a curable epoxy resin composition may be prepared by preparing a mixture of part of the epoxy resin and the polyamide elastomer, or a mixture of part of the curing agent and the polyamide elastomer, and then mixing it with the remaining resin components. good.

なお、溶融混合用の装置としては、加熱混合釜、ニーグ
ー ロール、混練押出機などが好ましい。
In addition, as a device for melt mixing, a heating mixing pot, a Nigoo roll, a kneading extruder, etc. are preferable.

また、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の硬化剤及びポリア
ミドエラストマーの反応混合物は、以下のようにして調
製することができる。すなわち、ポリアミドエラストマ
ー構造中のカルボキシル基、水酸基、エステルなどは、
エポキシ樹脂や硬化剤と反応させることができる。した
がって、この反応を利用して反応混合物を調製すること
ができる。
Further, a reaction mixture of an epoxy resin, a curing agent for the epoxy resin, and a polyamide elastomer can be prepared as follows. In other words, carboxyl groups, hydroxyl groups, esters, etc. in the polyamide elastomer structure are
It can be reacted with epoxy resins and hardeners. Therefore, a reaction mixture can be prepared using this reaction.

この反応を促進するために、例えばトリフェニルホスフ
ィンなど、塩基性の触媒を用いることができる。このよ
うにポリアミドエラストマーをエポキシ樹脂や硬化剤と
反応させれば、ポリアミドエラストマーをエポキシ樹脂
と硬化剤とで構成される三次元網目構造中に組み入れる
ことができ、ポリアミドエラストマーが表面にブリード
する現象を防ぐことができるばかりでなく、硬化物の特
性を向上させることができる。
A basic catalyst, such as triphenylphosphine, can be used to accelerate this reaction. By reacting polyamide elastomer with epoxy resin and curing agent in this way, polyamide elastomer can be incorporated into a three-dimensional network structure composed of epoxy resin and curing agent, and the phenomenon of polyamide elastomer bleeding onto the surface can be prevented. Not only can this be prevented, but the properties of the cured product can also be improved.

上記反応は製造のどの段階で行ってもよい。例えば、エ
ポキシ樹脂/ポリアミドエラストマー混合物、又は硬化
剤/ポリアミドエラストマー混合物を調製した時に反応
させてもよく、エポキシ樹脂と硬化剤とを硬化反応させ
る段階でもよい。
The above reaction may be carried out at any stage of the production. For example, the reaction may be carried out when the epoxy resin/polyamide elastomer mixture or the curing agent/polyamide elastomer mixture is prepared, or at the stage where the epoxy resin and the curing agent undergo a curing reaction.

本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じてエポキ
シ樹脂と硬化剤との反応を促進する硬化促進剤を添加配
合してもよい。硬化促進剤は一般に知られているものを
使用できるが、高信頼性のエポキシ樹脂組成物を得るた
めには、有機ホスフィン、有機ホスフィンオキシト、有
機ホスフィンの配位化合物を用いることが望ましい。
The epoxy resin composition of the present invention may optionally contain a curing accelerator that promotes the reaction between the epoxy resin and the curing agent. Generally known curing accelerators can be used, but in order to obtain a highly reliable epoxy resin composition, it is desirable to use an organic phosphine, an organic phosphine oxyto, or a coordination compound of an organic phosphine.

有機ホスフィン化合物は、式[IV] (式中、R,−R,は水素又は炭化水素基で、炭化水素
基の一部は他の原子を含む置換基で置換されていてもよ
い。なお、R1−R9が全で水素の場合を除く。) で表される化合物である。具体的には、トリフェニルホ
スフィン、トリス(メチルフェニル)ホスフィン、トリ
ス(メトキシフェニル)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、メチルジフェニ
ルホスフィン、ブチルフェニルホスフィン、ジフェニル
ホスフィン、フェニルホスフィンなどが挙げられる。R
3が有機ホスフィンを含む有機基である有機ホスフィン
化合物としては、例えば1.2−ビス(ジフェニルホス
フィノ)エタン、ビス(ジフェニルホスフィノ)メタン
などが挙げられる。これらのうちでもアリールホスフィ
ン化合物が好ましく、特にトリフェニルホスフィン、ト
リス(メチルフェニル)ホスフィン、トリス(メトキシ
フェニル)ホスフィンなどが好ましい。
The organic phosphine compound has the formula [IV] (where R, -R, are hydrogen or a hydrocarbon group, and a part of the hydrocarbon group may be substituted with a substituent containing another atom. (Excluding cases where R1-R9 are all hydrogen.) This is a compound represented by the following. Specific examples include triphenylphosphine, tris(methylphenyl)phosphine, tris(methoxyphenyl)phosphine, tributylphosphine, tricyclohexylphosphine, methyldiphenylphosphine, butylphenylphosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine, and the like. R
Examples of organic phosphine compounds in which 3 is an organic group containing an organic phosphine include 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane, bis(diphenylphosphino)methane, and the like. Among these, arylphosphine compounds are preferred, and triphenylphosphine, tris(methylphenyl)phosphine, tris(methoxyphenyl)phosphine, and the like are particularly preferred.

有機ホスフィンオキシトは、式[V、](式中、R1−
R1は水素又は炭化水素基で、炭化水素基の一部は他の
原子を含む置換基で置換されていてもよい。なお、R1
−R1が全で水素の場合を除く。) で表される化合物である。具体的には、トリフェニルホ
スフィンオキシト、トリス(メチルフェニル−ホスフィ
ンオキシト、トリベンジルホスフィンセキンド、トリオ
クチルホスフィンオキシト、トノシクロへキシルホスフ
ィンオキシト、ジフェニルエチルホスフィンオキシト、
フエニルジメチルホスフィンオキシド、ジフェニルホス
フィンオキシト、ジヘキシルホスフィンオキシド、トリ
ス(クロロフェニル)ホスフィンオキシト、トリス(ヒ
ドロキシフェニル)ホスフィンオキシト、トリス(メト
キシフェニル)ホスフィンオキシトなどが挙げられる。
Organic phosphine oxyto has the formula [V,] (wherein R1-
R1 is hydrogen or a hydrocarbon group, and a portion of the hydrocarbon group may be substituted with a substituent containing another atom. In addition, R1
-Except when R1 is entirely hydrogen. ) is a compound represented by Specifically, triphenylphosphine oxyto, tris(methylphenyl-phosphine oxyto, tribenzylphosphine oxyto, trioctylphosphine oxyto, tonocyclohexylphosphine oxyto, diphenylethylphosphine oxyto,
Examples include phenyldimethylphosphine oxide, diphenylphosphine oxide, dihexylphosphine oxide, tris(chlorophenyl)phosphine oxide, tris(hydroxyphenyl)phosphine oxide, tris(methoxyphenyl)phosphine oxide, and the like.

これらのうちでもトリフェニルホスフィンオキシトなど
トリアリールホスフィンオキシトが好ましい。
Among these, triarylphosphine oxyto such as triphenylphosphine oxyto is preferred.

有機ホスフィンの配位化合物は式[VI](式中、R1
−R6は水素、ハロゲン又は炭化水素基で、炭化水素基
の一部は他の原子を含む置換基で置換されていてもよい
。なお、R1−R3の少なくとも1つは炭化水素基であ
る。Mはホウ素又はアルミニウム原子である。) で表される化合物で、有機ホスフィンとMR4R8R6
とを反応させることによって容易に得られる。
The coordination compound of organic phosphine has the formula [VI] (wherein R1
-R6 is hydrogen, halogen, or a hydrocarbon group, and a portion of the hydrocarbon group may be substituted with a substituent containing another atom. Note that at least one of R1 to R3 is a hydrocarbon group. M is a boron or aluminum atom. ) is a compound represented by organic phosphine and MR4R8R6
It can be easily obtained by reacting with.

有機ホスフィンの配位化合物を構成する有機ボスフィン
としては、トリフェニルホスフィン、トリス(メチルフ
ェニル)ホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリオ
クチルホスフィン、トリシクロへキシルホスフィン、ジ
フェニルエチルホスフィン、フエニルジメチルホスフィ
ン、ジフェニルホスフィン、ジヘキンルホスフィン、フ
ェニルホスフィン、デシルホスフィン、トリス・(クロ
ロフェニル)ホスフィン、トリス(ヒドロキシフェニル
)ホスフィン、トリス(メトキシフェニル)ホスフィン
などが挙げられる。これらのうちでもトリフェニルホス
フィンなどトリアリールホスフィンが好ましい。
The organic bosphine constituting the coordination compound of organic phosphine includes triphenylphosphine, tris(methylphenyl)phosphine, tribenzylphosphine, trioctylphosphine, tricyclohexylphosphine, diphenylethylphosphine, phenyldimethylphosphine, diphenylphosphine, Examples include dihequinulfosphine, phenylphosphine, decylphosphine, tris(chlorophenyl)phosphine, tris(hydroxyphenyl)phosphine, tris(methoxyphenyl)phosphine, and the like. Among these, triarylphosphines such as triphenylphosphine are preferred.

有機ホスフィンの配位化合物を構成するtVIR4R5
R6で表される化合物としては水素化ホウ素、水素化ア
ルミニウム、ハロゲン化ホウ素、/%ロゲン化アルミニ
ウム、有機ホウ素及び有機アルミニウムが挙げられる。
tVIR4R5 constituting an organic phosphine coordination compound
Examples of the compound represented by R6 include boron hydride, aluminum hydride, boron halide, /% aluminum halide, organoboron, and organoaluminum.

(HIaホウ素化合物としては、トリフェニルホウ素、
トリス(エチルフェニル)ホウ素、トリベンジルホウ素
、トリオクチルホウ素、トリシクロヘキシルホウ素、ジ
フェニルメチルホウ素、フエニルジブチルホウ素、ジフ
ェニルホウ素、フエニルジブチルホウ素、ジフェニルホ
ウ素、ジオクチルホウ素、フェニルホウ素、シクロへキ
シルホウ素、トリス(クロロフェニル)ホウ素などが挙
げられる。
(HIa boron compounds include triphenylboron,
Tris (ethylphenyl) boron, tribenzyl boron, trioctyl boron, tricyclohexyl boron, diphenylmethyl boron, phenyl dibutyl boron, diphenyl boron, phenyl dibutyl boron, diphenyl boron, dioctyl boron, phenyl boron, cyclohexyl boron, Examples include tris(chlorophenyl)boron.

a機アルミニウム化合物としては、上記ホウ素化合物に
対応するアルミニウム化合物、例えばトリフェニルアル
ミニウムなどが挙げられる。
Examples of the a-organic aluminum compound include aluminum compounds corresponding to the above-mentioned boron compounds, such as triphenylaluminum.

これらの有機ホウ素、有機アルミニウム化合物のうちで
もトリアリール化合物が好ましい。
Among these organic boron and organic aluminum compounds, triaryl compounds are preferred.

本発明においては、以上の有機ホスフィン、有機ホスフ
ィンオキシト及び有機ホスフィンの配位化合物のうち少
なくとも1種又は2種以上を組合わせて用いることがで
きる。これらの配合量は組成物全体のo、oot〜10
重量%の範囲が好ましい。
In the present invention, at least one type or a combination of two or more types of the above organic phosphine, organic phosphine oxyto, and organic phosphine coordination compounds can be used. These amounts are o, oot to 10 of the entire composition.
A weight percent range is preferred.

本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて更に無
機質充填剤、離型剤、難燃剤、青色剤、充填剤の表面処
理剤、低応力付与剤などを添加配合してもさしつかえな
い。
The epoxy resin composition of the present invention may further contain an inorganic filler, a mold release agent, a flame retardant, a blue agent, a surface treatment agent for the filler, a stress imparting agent, etc., if necessary.

無機質充填剤としては、溶融シリカ、結晶性シリカ、ガ
ラス繊維、タルク、アルミナ、ケイ酸カルシウム、炭酸
カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、窒化ケイ素、
窒化ホウ素など一般に知られているものを用いることが
できる。
Inorganic fillers include fused silica, crystalline silica, glass fiber, talc, alumina, calcium silicate, calcium carbonate, barium sulfate, magnesia, silicon nitride,
Generally known materials such as boron nitride can be used.

また、離型剤としては例えば天然ワックス類、合成ワッ
クス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル類
、パラフィン類など、難燃剤としては塩素化パラフィン
、ブロムトルエン、ヘキサブロムベンゼン、三酸化アン
チモンなど、着色剤としてはカーボンブラックなど、充
填剤の表面処理剤とじてンランカップリング剤などを用
いることかできる。
Examples of mold release agents include natural waxes, synthetic waxes, metal salts of straight chain fatty acids, acid amides, esters, and paraffins. Flame retardants include chlorinated paraffins, bromotoluene, hexabromobenzene, and Antimony oxide or the like, carbon black or the like as a coloring agent, and a run-coupling agent as a filler surface treatment agent can be used.

以上のような各種の添加剤を含むエポキシ樹脂t11成
物を成形材料として調製する場合、−船釣には升定の組
成比に原料を配合し、例えばミキサーによって充分混合
した後、熱ロールによる溶融混合6理、又はニーダ−な
どによる混合処理を施す。
When preparing an epoxy resin T11 composition containing various additives as described above as a molding material, - For boat fishing, the raw materials are blended in a fixed composition ratio, mixed thoroughly with a mixer, for example, and then heated with a hot roll. 6 Melt mixing treatment or mixing treatment using a kneader or the like is performed.

本発明に係る樹脂封止型半導体装置は、上記エポキシ樹
脂組成物を用いて半導体チップを封止することにより容
易に製造することができる。封止は最も一般的には低圧
トランスファ成形で行われるが、インジェクション成形
、圧縮成形、注型などによる封止も可能である。エポキ
シ樹脂組成物は封止の際に加熱により硬化し、最終的に
この組成物の硬化物によって封止された樹脂封止型半導
体装置が得られる。硬化に際しては150℃以上に加熱
することが特に望ましい。また、150〜300℃で数
時間〜数十時間のポストキュアを行うことによって硬化
物の耐熱性などの特性を向上させることができる。ボス
トキュア温度は好ましくは170℃以上、更に好ましく
は200°C以上、ボストキュア時間は好ましくは3〜
16時間である。
The resin-sealed semiconductor device according to the present invention can be easily manufactured by sealing a semiconductor chip using the above-mentioned epoxy resin composition. Sealing is most commonly performed by low pressure transfer molding, but sealing by injection molding, compression molding, casting, etc. is also possible. The epoxy resin composition is cured by heating during sealing, and a resin-sealed semiconductor device is finally obtained which is sealed with a cured product of this composition. It is particularly desirable to heat to 150° C. or higher during curing. Further, by performing post-curing at 150 to 300°C for several hours to several tens of hours, properties such as heat resistance of the cured product can be improved. The post cure temperature is preferably 170°C or higher, more preferably 200°C or higher, and the post cure time is preferably 3 to 30°C.
It is 16 hours.

(実施例) 以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on examples.

まず、ポリアミドエラストマーとエポキシ樹脂又は硬化
剤との混合物A−Cを調製した。
First, mixtures AC of polyamide elastomer and epoxy resin or curing agent were prepared.

混合物A ポリアミドエラストマー(ナイロン66とポリエチレン
グリコールとのブロック共重合体) 100部、エポキ
シ当量20口のクレゾールノボラックユポキシ樹脂50
0部をフラスコに入れ、窒素雰囲気下で200℃に加熱
し、攪拌した。混合物が相溶して均一になった時点で加
熱を止め、冷却して混合物Aを得た。
Mixture A: 100 parts of polyamide elastomer (block copolymer of nylon 66 and polyethylene glycol), 50 parts of cresol novolac yupoxy resin with an epoxy equivalent of 20 units.
0 part was placed in a flask, heated to 200° C. under nitrogen atmosphere, and stirred. When the mixture became compatible and homogeneous, heating was stopped and mixture A was obtained by cooling.

混合物B ポリアミドエラストマー(ナイロン12とポリプロピレ
ングリコールとのブロック共重合体)100部、軟化点
100℃のフェノールノボラック樹脂400部をフラス
コに入れ、上記と同様にして混合物Bを得た。
Mixture B 100 parts of a polyamide elastomer (block copolymer of nylon 12 and polypropylene glycol) and 400 parts of a phenol novolak resin with a softening point of 100°C were placed in a flask, and a mixture B was obtained in the same manner as above.

混合物C ポリアミドエラストマー(ナイロン6とポリテトラメチ
レングリコールとのブロック共重合体)100部、エポ
キシ当金162のトリス(グリシドキシフェニル)メタ
ン200部、トリフェニルホスフィン0.2部をフラス
コに入れ、上記と同様にして混合物Cを得た。
Mixture C 100 parts of polyamide elastomer (block copolymer of nylon 6 and polytetramethylene glycol), 200 parts of tris(glycidoxyphenyl)methane of 162 epoxy metal, and 0.2 part of triphenylphosphine were placed in a flask. Mixture C was obtained in the same manner as above.

実施例1〜7及び比較例1〜4 以下に示す各原料を第1表に示す組成(重量部)で配合
し、ミキサーにより混合した後、100℃の加熱ロール
で3分間混練して実施例1〜7及び比較例1〜4のトラ
ンスファ成形用エポキシ樹脂組成物を調製した。
Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 The raw materials shown below were blended in the composition (parts by weight) shown in Table 1, mixed with a mixer, and then kneaded for 3 minutes with heated rolls at 100 ° C. Epoxy resin compositions for transfer molding of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared.

混合物A−C 混合物Aに用いられたポリアミドエラストマーのベレッ
ト エポキシ当量200のクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(エポキシ樹脂A) エポキシ当m 162のトリス(グリシドキシフェニル
)メタン(エポキシ樹脂B) 水酸基当ato7のフェノールノボラック樹脂(硬化剤
A) 水酸基当量97のトリス(ヒドロキシフェニル)メタン
(硬化剤B) トリフェニルホスフィン(硬化促進剤A )トリフェニ
ルホスフィンオキシト(硬化促進剤B) 溶融シリカ粉体(充填剤) 三酸化アンチモン(難燃剤) カーボンブラック(着色剤) カルナバワックス(離型剤) γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(シラン
カップリング剤) 上記のようにして調製された各エポキシ樹脂組成物を用
い、トランスファ成形により成形硬化物を作製した。ま
た、各エポキシ樹脂組成物を用い、トランスファ成形に
よりMO3型集積回路を樹脂封止して樹脂封止型半導体
装置を作製した。
Mixture A-C Polyamide elastomer used in mixture A Cresol novolak type epoxy resin with epoxy equivalent of 200 (epoxy resin A) Tris(glycidoxyphenyl)methane (epoxy resin B) with epoxy equivalent of 162 m Phenol novolac resin (curing agent A) Tris(hydroxyphenyl)methane with a hydroxyl equivalent of 97 (curing agent B) Triphenylphosphine (curing accelerator A) Triphenylphosphine oxyto (curing accelerator B) Fused silica powder (filler ) Antimony trioxide (flame retardant) Carbon black (coloring agent) Carnauba wax (mold release agent) γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (silane coupling agent) Each epoxy resin composition prepared as described above A molded cured product was produced by transfer molding. Further, using each epoxy resin composition, an MO3 type integrated circuit was resin-sealed by transfer molding to produce a resin-sealed semiconductor device.

ここで、トランスファ成形は、高周波予熱器で90℃に
加熱したエポキシ樹脂組成物を170℃で2分間モール
ドし、更に200℃で8時間ポストキュアすることによ
り行った。また、封止された半導体チップのサイズは1
010X12+で、成形された樹脂パッケージは厚さ2
關のフラットパッケージ形である。
Here, transfer molding was performed by molding an epoxy resin composition heated to 90°C with a high-frequency preheater at 170°C for 2 minutes, and further post-curing at 200°C for 8 hours. Also, the size of the sealed semiconductor chip is 1
010X12+, the molded resin package has a thickness of 2
It is a flat package type.

欠に、各成形硬化物及び各樹脂封止型半導体装置につい
て、以下の評価試験を行った。
In particular, the following evaluation tests were conducted on each molded cured product and each resin-sealed semiconductor device.

(a) 25℃において成形硬化物の曲げ強さを測定し
た。
(a) The bending strength of the molded cured product was measured at 25°C.

(b) ’25℃において成形硬化物の曲げ弾性率を測
定した。
(b) The flexural modulus of the molded cured product was measured at 25°C.

(e) 25℃において成形硬化物の曲げ破壊試験を行
ない、破壊に至るまでの最大たわみ量を測定した。
(e) A bending fracture test was conducted on the molded cured product at 25° C., and the maximum amount of deflection until fracture was measured.

(d)樹脂封止型半導体装置名20個について、65℃
、200℃に各30分間交互に100回曝して熱サイク
ル試験を行った。試験後、パッケージを切断し、内部に
樹脂クラックが発生しているかどうかを調べた。
(d) 65°C for 20 resin-sealed semiconductor devices
A thermal cycle test was conducted by exposing the sample to 200° C. 100 times alternately for 30 minutes each time. After the test, the package was cut to see if there were any resin cracks inside.

(8)樹脂封止型半導体装置名20個について、ベーパ
ーフェーズ(VPS)法により215℃でリフローはん
だ付けを行い、パッケージの外観に樹脂クラックが認め
られるかどうかを調べた。
(8) Reflow soldering was performed on 20 resin-sealed semiconductor devices at 215° C. using the vapor phase (VPS) method, and it was examined whether resin cracks were observed in the package appearance.

(1’)上記■PS終了後の樹脂封止型半導体装置名2
0個について、!21 ’C12気圧のプレッシャクッ
力法で耐湿試験を行い、200時間後の半導体チップの
コロ−ジョン不良の発生を調べた。
(1') Name of resin-sealed semiconductor device after PS completion 2
About 0 pieces! A moisture resistance test was conducted using a pressure compression method at 21'C and 12 atmospheres, and the occurrence of corrosion defects in the semiconductor chip after 200 hours was investigated.

これらの評価結果を第1表に併記する。These evaluation results are also listed in Table 1.

[発明の効果] 上記の結果から明らかなように、本発明のエポキシ樹脂
X■成物は機械的特性に優れており、これを用いて半導
体チップを封止して得られる樹脂J′、を正型半導体装
置の信頼性は高く、したがってその工業的価値は大であ
る。
[Effects of the Invention] As is clear from the above results, the epoxy resin X compound of the present invention has excellent mechanical properties, and the resin J' obtained by sealing a semiconductor chip with it is Positive semiconductor devices have high reliability and therefore have great industrial value.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂の硬化剤と、ポリ
アミドエラストマーの溶融混合物、溶解混合物又は反応
混合物とを含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成
物。
(1) An epoxy resin composition comprising an epoxy resin, a curing agent for the epoxy resin, and a melted mixture, dissolved mixture, or reaction mixture of a polyamide elastomer.
(2)半導体チップを請求項(1)記載のエポキシ樹脂
組成物で封止したことを特徴とする樹脂封止型半導体装
置。
(2) A resin-sealed semiconductor device, characterized in that a semiconductor chip is sealed with the epoxy resin composition according to claim (1).
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0222322A (en) * 1988-07-12 1990-01-25 Toshiba Chem Corp Resin compound for sealing
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WO1996002592A1 (en) * 1994-07-18 1996-02-01 Toray Industries, Inc. Epoxy resin composition, prepreg, and fiber-reinforced composite material
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JP2006321826A (en) * 2005-05-17 2006-11-30 Nippon Kayaku Co Ltd Phenol resin composition, epoxy resin composition and cured product thereof

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