JPH02265953A - Thermosetting epoxy resin composition and cured product - Google Patents

Thermosetting epoxy resin composition and cured product

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JPH02265953A
JPH02265953A JP8832089A JP8832089A JPH02265953A JP H02265953 A JPH02265953 A JP H02265953A JP 8832089 A JP8832089 A JP 8832089A JP 8832089 A JP8832089 A JP 8832089A JP H02265953 A JPH02265953 A JP H02265953A
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JP
Japan
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epoxy resin
cured product
resin composition
composition
filler
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Application number
JP8832089A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Shiobara
利夫 塩原
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title composition which can give a cured product having a good thermal conductivity, low wearability and a low local stress and can be desirably used for sealing semiconductors, etc., by using synthetic rock crystal of a mean particle diameter <=a specifiedmum as the filler. CONSTITUTION:Synthetic rock crystal of a mean particle diameter <=200mum is used as the following filler in the production of the title composition by mixing an epoxy resin with a curing agent, the above filler and optionally a cure accelerator, a mold release, a pigment, a silane coupling agent, etc. In this way, a thermosetting epoxy resin composition which can give a cured product having a good thermal conductivity, low wearability and a low local stress and can be desirably used for sealing semiconductors, etc., can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 童l上段11豆互 本発明は熱伝導性が良好である上、摩耗性が少なく、局
所応力の小さい硬化物を与え、半導体装置の封止などに
好適に使用できる熱硬化性エポキシ樹脂組成物及びその
硬化物に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention provides a cured product with good thermal conductivity, low abrasion, and low local stress, and can be suitably used for sealing semiconductor devices, etc. The present invention relates to a thermosetting epoxy resin composition and a cured product thereof.

来の   び  が  しよ と る 従来、高熱伝導性を有する熱硬化性エポキシ樹脂組成物
は5充、填剤として結晶性シリカを使用したものがほと
んどであるが、結晶性シリカは天然のケイ石を粉砕して
製造するためその純度が不十分であり1例えばウラン等
の放射性元素が混在することが多い、このため、結晶性
シリカを充填剤として配合したエポキシ樹脂組成物は、
結晶性シリカ中のウラン等により樹脂封止後のメモリー
などの高集積ICのソフトエラーを引き起こし易い。
Until now, most thermosetting epoxy resin compositions with high thermal conductivity have used crystalline silica as a filler, but crystalline silica is made from natural silica. Because it is produced by pulverizing silica, its purity is insufficient and it often contains radioactive elements such as uranium.For this reason, epoxy resin compositions containing crystalline silica as a filler are
Uranium, etc. in crystalline silica tends to cause soft errors in highly integrated ICs such as memories after being sealed with resin.

また、最近ではエポキシ樹脂組成物に充填剤として結晶
性シリカの代りにチッ化ケイ素、アルミナ、ボロンナイ
トライド、チッ化アルミニウムなどのファインセラミッ
クスを使用することも行なわれているが、これらファイ
ンセラミックスは加水分解し易い性質を有し、純度の面
でも十分ではなく、なお改善の余地があるものである。
In addition, recently, fine ceramics such as silicon nitride, alumina, boron nitride, and aluminum nitride have been used as fillers in epoxy resin compositions instead of crystalline silica. It has the property of being easily hydrolyzed, and its purity is not sufficient, so there is still room for improvement.

更に、結晶性シリカやファインセラミックスはいずれも
硬く、これらの粉末の先端部が鋭利であるため、これら
を充填剤として配合したエポキシ樹脂組成物は成形時に
おける金型摩耗が激しく、しかも半導体封止時には結晶
性シリカやファインセラミックスの粉末の鋭利な先端部
がデバイス表面に突き刺さり、デバイスを破壊してしま
うというおそれもある。
Furthermore, since crystalline silica and fine ceramics are both hard and the tips of their powders are sharp, epoxy resin compositions containing these as fillers suffer from severe mold wear during molding, and are difficult to encapsulate semiconductors. In some cases, the sharp tips of crystalline silica or fine ceramic powders may pierce the device surface and destroy the device.

それ故、金型摩耗やデバイス破壊がなく、高品質な高熱
伝導性の硬化物を与える熱硬化性エポキシ樹脂組成物の
開発が望まれる。
Therefore, it is desired to develop a thermosetting epoxy resin composition that does not cause mold wear or device destruction and provides a cured product of high quality and high thermal conductivity.

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、熱伝導性が
良好である上、摩耗性が少なく、局所応力の小さい硬化
物を与え、半導体装置の封止などに好適に利用できる熱
硬化性エポキシ樹脂組成物及びその硬化物を提供するこ
とを目的とする。
The present invention was made in view of the above circumstances, and provides a thermosetting material that has good thermal conductivity, is less abrasive, and has less local stress, and can be suitably used for sealing semiconductor devices. The purpose of the present invention is to provide an epoxy resin composition and a cured product thereof.

を  する めの   び 本発明者は、上記目的を達成するため、熱硬化性エポキ
シ樹脂組成物に配合する充填剤について鋭意検討を重ね
た結果、平均粒径が200−以下の合成水晶はウラン含
有量が0,5ppb以下の高純度品を容易に入手可能で
、しかも、結晶構造を有することから粉砕粒子先端が鋭
利になり難いものであり、この合成水晶を配合した熱硬
化性エポキシ樹脂組成物は、同一配合量で結晶性シリカ
を配合した組成物と同等の高い熱伝導性を有し、しかも
成形時に金型を摩耗させたり、半導体等の樹脂封止時に
デバイスを破壊することが防止され、摩耗性が少なく、
局所応力の小さい硬化物を与えることを知見し1本発明
をなすに至った。
In order to achieve the above object, the inventors of the present invention have conducted intensive studies on fillers to be added to thermosetting epoxy resin compositions, and have found that synthetic quartz crystals with an average particle size of 200 or less contain uranium. A thermosetting epoxy resin composition containing this synthetic crystal, which is easily available as a high-purity product with an amount of 0.5 ppb or less, and has a crystalline structure so that the tips of the crushed particles are unlikely to become sharp. has the same high thermal conductivity as a composition containing crystalline silica in the same amount, and also prevents mold wear during molding and device destruction during resin sealing of semiconductors, etc. , less abrasive,
It was discovered that a cured product with small local stress can be obtained, and the present invention was completed.

従って1本発明は、充填剤として平均粒径が200Im
以下の合成水晶を配合してなる熱硬化性エポキシ樹脂組
成物及びこれを硬化して得られる硬化物を提供する。
Therefore, in the present invention, the filler has an average particle size of 200 Im.
A thermosetting epoxy resin composition containing the following synthetic crystals and a cured product obtained by curing the same are provided.

以下、本発明につき更に詳述する。The present invention will be explained in more detail below.

本発明の熱硬化性エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂
、硬化剤、充填剤、更に必要により硬化促進剤、離型剤
、顔料、シランカップリング剤などを用いて構成される
ものである。
The thermosetting epoxy resin composition of the present invention is composed of an epoxy resin, a curing agent, a filler, and, if necessary, a curing accelerator, a mold release agent, a pigment, a silane coupling agent, and the like.

この場合1本発明組成物を構成するエポキシ樹脂は1分
子中に2個以上のエポキシ基を有し、後述するような各
種硬化剤によって硬化させることが可能なものであれば
その分子構造、分子量などに特に制限はなく、従来から
知られている種々のものを使用することができる0例え
ば、エポキシ樹脂として、エピクロルヒドリンとビスフ
ェノールをはじめとする各種ノボラック樹脂とから合成
されるエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、塩素原子や
臭素原子等のハロゲン原子を導入したエポキシ樹脂など
が挙げられるが、これらの中では特に置換又は非置換の
ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂が好ましく用いられる。なお、これらエポキシ樹
脂は1種を単独で使用しても2種以上を併用しても差支
えない。
In this case, 1. If the epoxy resin constituting the composition of the present invention has two or more epoxy groups in one molecule and can be cured with various curing agents as described below, its molecular structure and molecular weight should be determined. There are no particular restrictions on the epoxy resin, and various conventionally known epoxy resins can be used. For example, epoxy resins synthesized from epichlorohydrin and various novolac resins including bisphenol, Examples include epoxy resins, epoxy resins into which halogen atoms such as chlorine atoms and bromine atoms are introduced, and among these, substituted or unsubstituted novolak epoxy resins and bisphenol A epoxy resins are particularly preferably used. Note that these epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.

更に、エポキシ樹脂どしては、特に半導体の封止に用い
る場合、有機酸含有量が1100pp以下。
Furthermore, epoxy resins have an organic acid content of 1100 pp or less, especially when used for sealing semiconductors.

特に50PP−以下、塩素イオンが2 ppm以下、特
に1 ppim以下、加水分解性の塩素の含有量が50
0ppm以下、特に1100pp以下、エポキシ当量が
180〜230、特に180〜200のものを用いるこ
とが好ましく、これにより耐湿性をより向上させること
かできる。
In particular, 50PP- or less, chlorine ions are 2 ppm or less, especially 1 ppm or less, and the content of hydrolyzable chlorine is 50 ppm or less.
It is preferable to use one having an epoxy equivalent of 0 ppm or less, particularly 1100 pp or less, and an epoxy equivalent of 180 to 230, particularly 180 to 200, thereby further improving moisture resistance.

なおまた、エポキシ樹脂と共にモノエポキシ化合物を適
宜併用することは差支えなく、モノエポキシ化合物とし
てはスチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、プロ
ピレンオキシド、メチルグリシジルエーテル、エチルグ
リシジルエーテル、ブエニルグリシジルエーテル、アリ
ルグリシジルエーテル、オクチレンオキシド、ドデセン
オキシドなどが例示される。
Furthermore, there is no problem in appropriately using a monoepoxy compound together with the epoxy resin, and examples of the monoepoxy compound include styrene oxide, cyclohexene oxide, propylene oxide, methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, butenyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, and octyl glycidyl ether. Examples include ren oxide and dodecene oxide.

また、硬化剤はエポキシ樹脂の種類等に応じたものが使
用され、例えば無水トリメリット酸、無水テトラヒドロ
フタル酸等の酸無水物やフェノール樹脂などが用いられ
るが、中でもフェノール樹脂、特に下記平均構造式 %式%) で示されるフェノールとホルマリンとを酸触媒を用いて
反応させて得られるノボラック型フェノール樹脂が好適
に使用できる。
In addition, curing agents are used depending on the type of epoxy resin, and for example, acid anhydrides such as trimellitic anhydride and tetrahydrophthalic anhydride, phenolic resins, etc. are used, but among them, phenolic resins, especially those with the following average structure A novolac type phenol resin obtained by reacting a phenol represented by the formula (%) with formalin using an acid catalyst can be suitably used.

なお、フェノール樹脂としては、特に半導体の封止に用
いる場合、半導体の耐湿性の点から遊離のNa、CI2
を2 ppm以下、特に1 pp@以下、フリーのフェ
ノールの量を1%以下、特に0.2%以下、有機酸の量
を1100pp以下、特に50ppm以下、軟化点を5
0〜120℃、特に80〜100℃とすることが好まし
い、フェノール樹脂に含まれる七ツマ−のフェノール、
即ち、フリーのフェノールの量が1%を超えると、耐湿
性に悪影響を及ぼしたり、この組成物で形成品を作る時
、成形品にボイド、未充填、ひげ等の欠陥が発生する場
合があり、また、フェノール樹脂製造時に残存している
微量のホルムアルデヒドのカニツアロ反応によって生じ
る蟻酸などの有機酸の量が1100ppを超えると、半
導体の耐湿性が劣る場合がある。更に、フェノール樹脂
の軟化点が50℃未満になると、ガラス転位点が低くな
って耐熱性、耐湿性が低下し、1.20℃を超えるとエ
ポキシ樹脂組成物の溶融粘度が高くなって作業性に劣り
、耐湿性が低下する場合がある。
In addition, when using the phenol resin for semiconductor encapsulation, free Na, CI2
below 2 ppm, especially below 1 ppm, the amount of free phenol below 1%, especially below 0.2%, the amount of organic acid below 1100 ppm, especially below 50 ppm, and the softening point below 5
0 to 120°C, preferably 80 to 100°C, 7-mer phenol contained in phenolic resin,
That is, if the amount of free phenol exceeds 1%, it may have an adverse effect on moisture resistance, and when molded products are made from this composition, defects such as voids, unfilling, whiskers, etc. may occur in the molded products. Furthermore, if the amount of organic acid such as formic acid produced by the Cannitzaro reaction of trace amounts of formaldehyde remaining during the production of the phenolic resin exceeds 1100 pp, the moisture resistance of the semiconductor may be poor. Furthermore, if the softening point of the phenol resin is less than 50°C, the glass transition point will be low, resulting in a decrease in heat resistance and moisture resistance, and if it exceeds 1.20°C, the melt viscosity of the epoxy resin composition will increase, resulting in poor workability. , and moisture resistance may decrease.

ここで、硬化剤の配合量は別に制限されないが。Here, the blending amount of the curing agent is not particularly limited.

硬化剤としてフェノール樹脂を使用する場合、収約には
エポキシ樹脂100部(重量部、以下同じ)に対し15
〜70部である。
When using a phenolic resin as a hardening agent, the yield is 15 parts by weight per 100 parts (parts by weight, same hereinafter) of the epoxy resin.
~70 copies.

なお、フェノール樹脂として、ノボラック型フェノール
機脂に加えて又はその代りに、フェノール−プルフラー
ル樹脂、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂、これらの
オルガノポリシロキサン変性フェノール樹脂、天然樹脂
変性フェノール樹脂。
In addition to or in place of the novolak type phenol resin, the phenol resin may include phenol-purfural resin, resorcinol-formaldehyde resin, organopolysiloxane-modified phenol resins thereof, and natural resin-modified phenol resins.

天然油変性フェノール樹脂などを適宜併用しても差支え
ない。
There is no problem in using a natural oil-modified phenol resin or the like in combination as appropriate.

更に、本発明組成物には、エポキシ樹脂と硬化剤との反
応を促進させるために硬化促進剤を配合することが好ま
しい、硬化促進剤としては通常エポキシ樹脂の硬化に用
いられる化合物、例えばイミダゾール又はその誘導体、
三級アミン系誘導体、有機ホスフィン化合物、シクロア
ミジン誘導体などが用いられるが1組成物の耐湿特性の
面から特に有機ホスフィン化合物、シクロアミジン誘導
体を用いることが好ましい。
Furthermore, it is preferable to incorporate a curing accelerator into the composition of the present invention in order to promote the reaction between the epoxy resin and the curing agent. As the curing accelerator, compounds normally used for curing epoxy resins, such as imidazole or its derivatives,
Tertiary amine derivatives, organic phosphine compounds, cycloamidine derivatives, etc. are used, but organic phosphine compounds and cycloamidine derivatives are particularly preferred from the viewpoint of moisture resistance of the composition.

なお、有機ホスフィン化合物として具体的には、トリフ
ェニルホスフィン、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、トリパラトリルホスフィン
等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を使用するこ
とができる。なお、本発明においては、有機ホスフィン
化合物の純度等は特に制限されないが、純度が98%以
上のトリフェニルホスフィンが好適に使用される。
Note that specific examples of the organic phosphine compound include triphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, methyldiphenylphosphine, triparatolylphosphine, and the like, and one or more of these can be used. In the present invention, the purity of the organic phosphine compound is not particularly limited, but triphenylphosphine with a purity of 98% or more is preferably used.

また、シクロアミジン誘導体としては、特に1゜8−ジ
アザ−ビシクロ〔5゜4.0〕ウンデセン−7(以下、
DBUと略す、)が望ましく、その純度が99%以上、
特に99.8%以上のものを使用することが好ましい、
このような高純度のDBUを使用すると、組成物の耐湿
特性がより良くなる。
In addition, as a cycloamidine derivative, in particular, 1゜8-diaza-bicyclo[5゜4.0]undecene-7 (hereinafter referred to as
(abbreviated as DBU) is desirable, and its purity is 99% or more,
In particular, it is preferable to use 99.8% or more.
The use of such high purity DBU provides better moisture resistance properties of the composition.

ここで、硬化促進剤の配合量は、エポキシ樹脂と硬化剤
との合計量100部当り0.2〜5部とすることが好ま
しく、特に、硬化促進剤として有機ホスフィン化合物を
使用する場合は、有機ホスフィン化合物の配合量をエポ
キシ樹脂と硬化剤との合計量100部当り0.5〜5部
、特に0.6〜2部とすることが好ましく、また、硬化
促進剤としてDBUを使用する場合は1. D B U
の配合量をエポキシ樹脂と硬化剤との合計量100部当
り0.2〜4部、特に0.5〜2部とすることが好まし
い、硬化促進剤の配合量が上記範囲より少ないと、エポ
キシ樹脂組成物の硬化性や耐湿特性が劣る場合があり、
また上記範囲より多いと耐湿特性や高温時の電気特性が
悪くなる上、成形不良率が増加する場合がある。
Here, the blending amount of the curing accelerator is preferably 0.2 to 5 parts per 100 parts of the total amount of the epoxy resin and the curing agent. In particular, when using an organic phosphine compound as the curing accelerator, It is preferable that the amount of the organic phosphine compound is 0.5 to 5 parts, particularly 0.6 to 2 parts, per 100 parts of the total amount of the epoxy resin and curing agent, and when DBU is used as a curing accelerator. is 1. D B U
It is preferable that the amount of the curing accelerator is 0.2 to 4 parts, particularly 0.5 to 2 parts, per 100 parts of the total amount of the epoxy resin and curing agent.If the amount of the curing accelerator is less than the above range, the epoxy The curability and moisture resistance of the resin composition may be inferior.
Moreover, if the amount exceeds the above range, moisture resistance properties and electrical properties at high temperatures may deteriorate, and the molding defect rate may increase.

なお、DBUを使用する場合、DBUが強塩基であり、
フリーの状悪で組成物中に存在すると耐湿特性が悪くな
る傾向があるため、DBUをフェノール樹脂等の硬化剤
と反応させて室温で固形の塩化合物とし、DBUの塩基
性を下げることが好ましい。このDBtJとフェノール
樹脂等との硬化剤との塩化合物は、溶液中でも溶融反応
でも合成することができる。
In addition, when using DBU, DBU is a strong base,
If DBU is present in a composition in a poor state, its moisture resistance properties tend to deteriorate. Therefore, it is preferable to react DBU with a curing agent such as a phenol resin to form a solid salt compound at room temperature to reduce the basicity of DBU. . This salt compound of DBtJ and a curing agent such as a phenol resin can be synthesized either in a solution or by a melt reaction.

本発明の熱硬化性エポキシ樹脂組成物は、五記エポキシ
樹脂、硬化剤、更には硬化促進剤などの任意成分と共に
充填剤として特定の合成水晶を配合する。
The thermosetting epoxy resin composition of the present invention contains a specific synthetic crystal as a filler, along with optional components such as the epoxy resin described above, a curing agent, and a curing accelerator.

ここで1合成水晶としては、平均粒径が200μ以下、
好ましくは5〜20μで最大粒径が100、以下のもの
を使用する。合成水晶の平均粒径が200−より大きい
と1合成水晶粒子が大きすぎて金型のゲート詰まりの原
因となるので、充填剤として不適当である。
Here, 1 synthetic crystal has an average particle size of 200μ or less,
Preferably, those having a particle size of 5 to 20 μm and a maximum particle size of 100 μm or less are used. If the average particle size of the synthetic quartz crystal is larger than 200 mm, one synthetic quartz particle is too large and causes clogging of the gate of the mold, making it unsuitable as a filler.

なお1合成水晶は四塩化ケイ素、テトラアルコキシシラ
ン、水ガラス等から湿式法などの方法で合成することが
でき、製造条件を調整したり、合成後に粉砕するなどに
より容易に上記粒径の粉末とすることができる。また、
このようにして得られる合成水晶は結晶構造を持ってお
り、粉砕によっても、ケイ石と異なり粉砕粒子は鋭利な
先端を持ったものができにくい(参考写真)という特徴
を持っている。
Note that 1. Synthetic quartz can be synthesized from silicon tetrachloride, tetraalkoxysilane, water glass, etc. by a wet method, etc., and can be easily made into a powder with the above particle size by adjusting manufacturing conditions or pulverizing after synthesis. can do. Also,
The synthetic quartz crystal obtained in this way has a crystalline structure, and unlike silica stone, it is difficult to produce crushed particles with sharp edges even when crushed (reference photo).

更に、合成水晶はそのアスペクト比が1.2〜5、特に
1.2〜3のものを用いることが好ましく、かかるアス
ペクト比の合成水晶を充填剤として用いると、ボンディ
ングワイヤーを変形させることなく組成物を成形でき、
かつ耐熱衝撃性も大幅に改善することができる。
Furthermore, it is preferable to use a synthetic crystal with an aspect ratio of 1.2 to 5, particularly 1.2 to 3. If a synthetic crystal with such an aspect ratio is used as a filler, the composition can be improved without deforming the bonding wire. can mold things,
Moreover, thermal shock resistance can also be significantly improved.

なおまた、合成水晶は1合成品であることから容易に入
手可能であり、しかも高純度でウランやトリウムのよう
な放射性元素を0,5ppb以下に容易に制御すること
ができるので1合成水晶を充填剤として使用した本発明
の熱硬化性エポキシ樹脂組成物は半導体封止用として好
適なものである。
Furthermore, since synthetic crystal is a synthetic product, it is easily available, and it is highly pure and can easily control radioactive elements such as uranium and thorium to 0.5 ppb or less. The thermosetting epoxy resin composition of the present invention used as a filler is suitable for semiconductor encapsulation.

この場合、上記合成水晶の添加量はエポキシ樹脂と硬化
剤の総量100部に対し100〜1000部、特に25
0〜800部とすることが好ましい。
In this case, the amount of the synthetic crystal added is 100 to 1,000 parts, especially 25 parts to 100 parts of the total amount of the epoxy resin and curing agent.
It is preferable to set it as 0-800 parts.

添加量が100部に満たないと組成物の熱伝導性が不十
分になる場合があり、1000部を超えると組成物の流
動性が悪くなり、成形性が低下する場合がある。
If the amount added is less than 100 parts, the thermal conductivity of the composition may become insufficient, and if it exceeds 1000 parts, the fluidity of the composition may deteriorate and the moldability may deteriorate.

本発明では、充填剤として上記合成水晶と共に、本発明
の目的を損なわない範囲で結晶性シリカ、溶融シリカ、
アルミナ、チッ化ケイ素、チッ化アルミニウム、ボロン
ナイトライドや各種無機繊維などの無機質充填剤を併用
してもよい。
In the present invention, in addition to the above-mentioned synthetic quartz as a filler, crystalline silica, fused silica,
Inorganic fillers such as alumina, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, and various inorganic fibers may be used in combination.

なお、これら無機質充填剤は、予めシランカップリング
剤などで表面処理をした後に使用することが望ましい、
シランカップリング剤としては、例えばγ−グリシドキ
シトリメトキシシラン等のエポキシシラン、アミノプロ
ピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、メチルトリ
メトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、トリメ
チルメトキシシラン れるが、このようなシランカップリング剤と共にチタン
系カップリング剤やアルミニウム系カップリング剤を併
用しても良い.カップリング剤の使用量や表面処理方法
は通常と同様にすることができる。
In addition, it is desirable to use these inorganic fillers after surface treatment with a silane coupling agent etc.
Examples of the silane coupling agent include epoxysilane such as γ-glycidoxytrimethoxysilane, aminosilane such as aminopropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and trimethylmethoxysilane. A titanium-based coupling agent or an aluminum-based coupling agent may be used in conjunction with the ring agent. The amount of coupling agent used and the surface treatment method can be the same as usual.

本発明の組成物には、更に必要によりその目的、用途な
どに応じ、各種の添加剤を配合することができる.例え
ばワックス類、ステアリン酸などの脂肪酸及びその金属
塩等の離型剤、カーボンブラック等の顔料、染料、難燃
化剤、老化防止剤,その他の添加剤を′配合することは
差支えない。
The composition of the present invention may further contain various additives depending on its purpose, use, etc., if necessary. For example, waxes, fatty acids such as stearic acid, mold release agents such as metal salts thereof, pigments such as carbon black, dyes, flame retardants, anti-aging agents, and other additives may be incorporated.

なおここで、離型剤としてよく精製されたカルナバワッ
クスを使用すると、本発明組成物のニッケルに対する接
着力を高めるのに効果的である。
Note that the use of well-refined carnauba wax as a mold release agent is effective in increasing the adhesive strength of the composition of the present invention to nickel.

本発明の組成物は、上述した成分の所用量を均一に撹拌
,混合し,予め70〜95℃に加熱しであるロール、ニ
ーダ−などにより混線,冷却し、粉砕するなどの方法で
得ることができる.なお、成分の配合J111Aに特に
制限はない。
The composition of the present invention can be obtained by a method such as uniformly stirring and mixing the required amounts of the above-mentioned components, heating the mixture to 70 to 95°C in advance, mixing with a roll, kneader, etc., cooling, and pulverizing. Can be done. Note that there is no particular restriction on the component formulation J111A.

本発明のエポキシ樹脂組成物は、IC,LSI。The epoxy resin composition of the present invention is applicable to ICs and LSIs.

トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の半導体装置
の封止用,プリント回路板の製造などに好適に使用され
る.なお、半導体装置の封止を行なう場合は、従来より
採用されている成形法、例えばトランスファ成形、イン
ジェクション成形、注型法などを採用して行なうことが
できる。この場合、エポキシ樹脂組成物の成形温度は1
50〜180℃,ポストキュアーは150〜180℃で
2〜16時間行なうことが好ましい。
Suitable for use in sealing semiconductor devices such as transistors, thyristors, and diodes, and manufacturing printed circuit boards. Note that when sealing the semiconductor device, conventionally employed molding methods such as transfer molding, injection molding, and casting methods can be employed. In this case, the molding temperature of the epoxy resin composition is 1
It is preferable to carry out post-curing at 50-180°C for 2-16 hours at 150-180°C.

見帆立羞米 本発明の熱硬化性エポキシ樹脂組成物は,熱伝導性が良
好であり、摩耗性が少なく、局所応力が小さい硬化物を
与えるもので,半導体装置の封止用などとして好適に使
用できる。
The thermosetting epoxy resin composition of the present invention provides a cured product with good thermal conductivity, low abrasion, and low local stress, and is suitable for use in sealing semiconductor devices, etc. Can be used for

〔実施例、比較例〕[Example, comparative example]

以下,実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない
。なお、以下の例において部はいずれ重量部である。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the Examples below. In addition, in the following examples, all parts are parts by weight.

〔実施例1〕 エポキシ当量196のクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(EOCN I O27,日本化薬社II)60部
、フェノールノボラック樹脂(TD2093、大日本イ
ンキ社製)30部、臭素化エポキシ樹脂(BREN、日
本化薬社製)10部。
[Example 1] 60 parts of cresol novolak type epoxy resin (EOCN I O27, Nippon Kayaku Co., Ltd. II) with an epoxy equivalent weight of 196, 30 parts of phenol novolac resin (TD2093, manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.), brominated epoxy resin (BREN, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 10 copies.

平均粒径が18.、最大粒径が100−であり、かつア
スペクト比が1.0〜4.5で長軸の長さが1.50−
以下、短軸の長さが50μ以下の合成水晶475部、カ
ルナバワックス1.5部、γ−グリシドキシトリメトキ
シシラン(KBM403゜信越化学社1t)1.5部、
メチルトリメトキシシラン(KBM13.信越化学社製
)1.0部、カーボンブラック1.0部、二酸化アンチ
モン8部、トリフェニルホスフィン0.8部をヘンシェ
ルミキサーで均一に混合した後、95℃に加熱したロー
ルで混線し、熱硬化性エポキシ樹脂組成物を得た。
The average particle size is 18. , the maximum grain size is 100-, the aspect ratio is 1.0 to 4.5, and the length of the major axis is 1.50-
Below, 475 parts of synthetic crystal with a short axis length of 50 μ or less, 1.5 parts of carnauba wax, 1.5 parts of γ-glycidoxytrimethoxysilane (KBM403° Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 1 t),
1.0 part of methyltrimethoxysilane (KBM13, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 1.0 part of carbon black, 8 parts of antimony dioxide, and 0.8 part of triphenylphosphine were mixed uniformly in a Henschel mixer, and then heated to 95°C. A thermosetting epoxy resin composition was obtained.

〔実施例2,3、比較例1,2〕 第1表に示すように合成水晶の添加量を変え、更に結晶
性石英及び溶融シリカを所要量添加する以外は実施例1
と同様にして熱硬化性エポキシ樹脂組成物を調製した。
[Examples 2 and 3, Comparative Examples 1 and 2] Example 1 except that the amount of synthetic quartz added was changed as shown in Table 1, and the required amounts of crystalline quartz and fused silica were added.
A thermosetting epoxy resin composition was prepared in the same manner.

次に、上記熱硬化性組成物を下記方法で評価した。Next, the above thermosetting composition was evaluated by the following method.

結果を第1表に併記する。The results are also listed in Table 1.

〔金型摩耗量の測定〕[Measurement of mold wear amount]

トランスファー成形用金型のゲート部を真鍮で造り、5
0回連続成形し、ゲート部分の初期重量に対する重量減
少量で摩耗量を評価した。
The gate part of the transfer molding mold is made of brass, and 5
After continuous molding 0 times, the amount of wear was evaluated based on the amount of weight loss with respect to the initial weight of the gate portion.

〔耐クラツク性〕[Crack resistance]

9、Ox4,5x0.5mの大きさのシリコンチップを
14PIN−ICフレーlい(42アロイ)に接着し、
これにエポキシ樹脂組成物を成形条件175℃×2分で
成形し、180℃で4時間ポストキュアした後、−1,
96℃×1分〜260℃×30秒の熱サイクルを繰返し
、50サイクル後のクラック不良率を調べた。
9. Glue a silicon chip with a size of 4 x 5 x 0.5 m to a 14 PIN-IC frame (42 alloy),
An epoxy resin composition was molded onto this under molding conditions of 175°C x 2 minutes, and after post-curing at 180°C for 4 hours, -1,
A thermal cycle of 96° C. x 1 minute to 260° C. x 30 seconds was repeated, and the crack failure rate after 50 cycles was examined.

〔耐湿性〕[Moisture resistance]

耐湿性測定用テスト素子を14 P I N−D N 
Pでモールドし、121℃、湿度100%の高圧釜に1
000時間入れて、配線のオープン不良率を調べた。
14 P I N-D N test elements for moisture resistance measurement
Mold with P and place in a high pressure cooker at 121℃ and 100% humidity.
000 hours, and the open failure rate of the wiring was investigated.

〔パシベーションクラックの測定方法〕パシベーション
として二酸化ケイ素を用いたテスト用の素子を16PI
N−DIPに搭載し、エポキシ樹脂組成物を成形条件1
75℃×2分で成形し、180℃で4時間ポストキュア
した後。
[Method for measuring passivation cracks] A test element using silicon dioxide as passivation is 16PI.
Mounted on N-DIP and molded the epoxy resin composition under molding conditions 1.
After molding at 75°C for 2 minutes and post-curing at 180°C for 4 hours.

−196℃で1分、150℃で30秒の熱サイクルを繰
り返し、150サイクル後のクラック不良率を調べた。
A thermal cycle of -196°C for 1 minute and 150°C for 30 seconds was repeated, and the crack failure rate after 150 cycles was examined.

第1表の結果より、結晶性シリカを配合する(比較例1
)と、金型摩耗が大きく、耐クラツク性や耐湿性に劣り
、溶融シリカを配合したもの(比較例2)は熱伝導性が
低いが、本発明に係る合成水晶を充填剤として使用した
熱硬化性エポキシ樹脂組成物(実施例1〜3)は、結晶
性シリカを使用した場合(比較例1)と同等の高い熱伝
導性を有し、しかも摩耗性が少なく1局所応力の小さい
硬化物を与えることが確認された。
Based on the results in Table 1, crystalline silica is blended (Comparative Example 1
), the mold wear is large, the crack resistance and moisture resistance are poor, and the one containing fused silica (Comparative Example 2) has low thermal conductivity. The curable epoxy resin compositions (Examples 1 to 3) have high thermal conductivity equivalent to that when crystalline silica is used (Comparative Example 1), and are cured products with low abrasion and low local stress. It has been confirmed that it will give.

出願人  信越化学工業株式会社Applicant: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、充填剤として平均粒径が200μm以下の合成水晶
を配合してなることを特徴とする熱硬化性エポキシ樹脂
組成物。 2、請求項1記載の組成物を硬化させることにより得ら
れる硬化物。
[Scope of Claims] 1. A thermosetting epoxy resin composition characterized in that it contains synthetic quartz crystals having an average particle size of 200 μm or less as a filler. 2. A cured product obtained by curing the composition according to claim 1.
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