JPH05230181A - Epoxy resin composition and semiconductor-sealed device - Google Patents

Epoxy resin composition and semiconductor-sealed device

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JPH05230181A
JPH05230181A JP6925292A JP6925292A JPH05230181A JP H05230181 A JPH05230181 A JP H05230181A JP 6925292 A JP6925292 A JP 6925292A JP 6925292 A JP6925292 A JP 6925292A JP H05230181 A JPH05230181 A JP H05230181A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin
resin composition
silicon nitride
semiconductor
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JP6925292A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi So
顕一 宗
Masanori Kokubo
正典 小久保
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject composition containing a specific epoxy resin and a specific copolymer resin, a specific novolak type phenol resin and a prescribed amount of specific silicon powder, excellent in moisture resistance, moldability, heat resistance, resistance to wear of mold, heat release property and thermal conductivity and useful for electronic parts, etc. CONSTITUTION:The objective composition contains (A) an epoxy resin of the formula ((m) is 0 or 1; (n) is >=1), (B) a novolak type phenol resin, (C) preferably 1.0-5.0wt.% methyl methacrylate.butadiene.styrene copolymer resin and (D) 25-90wt.% silicon nitride powder 0.5-15wt.% surface oxygen concentration by a SiO2 layer and 10-50mum average particle diameter. Furthermore, a semiconductor chip is sealed with a cured product of the composition to provide the objective semiconductor sealed device.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、耐湿性、成形性、熱的
特性に優れ、特性のバランスのよいエポキシ樹脂組成物
および半導体封止装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epoxy resin composition having excellent moisture resistance, moldability and thermal characteristics, and a good balance of characteristics, and a semiconductor encapsulating device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ダイオード、トランジスタ、集積
回路等の電子部品を、熱硬化性樹脂を用いて封止する方
法が行われてきた。この封止樹脂は、ガラス、金属、セ
ラミックを用いたハーメチックシール方式に比較して経
済的に有利なため、広く実用化されている。封止用樹脂
としては、熱硬化性樹脂の中でも信頼性および価格の点
から、エポキシ樹脂が最も一般的に用いられるている。
エポキシ樹脂には、酸無水物、芳香族アミン、ノボラッ
ク型フェノール樹脂等の硬化剤が用いられるが、これら
の中でもノボラック型フェノール樹脂を硬化剤としたエ
ポキシ樹脂は、他の硬化剤を利用したものに比べて、成
形性、耐湿性に優れ、毒性がなく、かつ安価であるた
め、半導体封止用樹脂として広く使用されている。ま
た、充填剤としては、溶融シリカ粉末や結晶性シリカ粉
末が前述の硬化剤と共に一般的に使用されている。近
年、半導体部品のさらなる大電力化に伴い、熱放散性の
よい、低応力の半導体封止用樹脂の開発が要望されてき
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, a method of sealing electronic parts such as diodes, transistors and integrated circuits with a thermosetting resin has been used. This sealing resin is economically advantageous as compared with the hermetic sealing method using glass, metal, and ceramic, and is therefore widely used. Among thermosetting resins, epoxy resins are most commonly used as the encapsulating resin in terms of reliability and price.
Hardeners such as acid anhydrides, aromatic amines, and novolac-type phenolic resins are used as epoxy resins. Among these, epoxy resins using novolac-type phenolic resins as hardeners are those that use other curing agents. Compared with, it is widely used as a resin for semiconductor encapsulation because it is excellent in moldability and moisture resistance, has no toxicity, and is inexpensive. As the filler, fused silica powder or crystalline silica powder is generally used together with the above-mentioned curing agent. In recent years, along with the further increase in power consumption of semiconductor components, there has been a demand for the development of a low-stress resin for semiconductor encapsulation that has good heat dissipation.

【0003】しかしながら、ノボラック型フェノール樹
脂を硬化剤としたエポキシ樹脂と溶融シリカ粉末とから
なる樹脂組成物は、熱膨脹係数が小さく、耐湿性がよ
く、また温寒サイクル試験によるボンディングワイヤの
オープン、樹脂クラック、ペレットクラック等に優れて
いるという特徴を有するものの、熱伝導率が小さいため
に熱放散性が悪く、消費電力の大きいパワー半導体で
は、その機能が果たせなくなるという欠点がある。一
方、ノボラック型フェノール樹脂を硬化剤としたエポキ
シ樹脂と結晶性シリカ粉末とからなる樹脂組成物は、結
晶性シリカ粉末の配合割合を上げると熱伝導率が大きく
なって、熱放散も良好となるが、熱膨脹係数が大きく、
耐湿性に対する信頼性も悪くなるという欠点がある。さ
らにこの樹脂組成物から得られる封止品は、機械的特性
が低下し、また成形時に金型の摩耗が大きいという欠点
があった。従って、シリカ粉末を用いる封止用樹脂組成
物の高熱伝導化にはおのずから限界があった。
However, a resin composition comprising an epoxy resin having a novolac type phenolic resin as a curing agent and a fused silica powder has a small coefficient of thermal expansion and good moisture resistance, and has a bonding wire open-circuited by a hot and cold cycle test. Although it has a feature of being excellent in cracks, pellet cracks, etc., it has a drawback in that it cannot perform its function in a power semiconductor that consumes a large amount of power because of its poor heat dissipation due to its low thermal conductivity. On the other hand, in a resin composition comprising an epoxy resin using a novolac type phenol resin as a curing agent and crystalline silica powder, increasing the blending ratio of the crystalline silica powder increases the thermal conductivity and also improves heat dissipation. However, the coefficient of thermal expansion is large,
There is a drawback in that the reliability with respect to moisture resistance also deteriorates. Further, the sealed product obtained from this resin composition has the drawbacks that the mechanical properties are deteriorated and that the die is largely worn during molding. Therefore, there is a limit in achieving high thermal conductivity of the sealing resin composition using silica powder.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を解消するためになされたもので、耐湿性、成形性、特
に薄肉部の充填性、耐金型摩耗性に優れ、熱膨脹係数が
小さく、熱伝導率、熱放散性がよく、それらの特性バラ
ンスのとれた信頼性の高いエポキシ樹脂組成物および半
導体封止装置を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and is excellent in moisture resistance, moldability, especially filling property of thin portion, mold abrasion resistance, and coefficient of thermal expansion. It is intended to provide an epoxy resin composition and a semiconductor encapsulation device which are small in size, have good thermal conductivity and heat dissipation properties, and which are well balanced in their characteristics and have high reliability.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、特定のエポキ
シ樹脂、特定の窒化ケイ素粉末を用いることによって、
上記目的が達成できることを見いだし、本発明を完成さ
せたものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that by using a specific epoxy resin and a specific silicon nitride powder,
The inventors have completed the present invention by finding that the above objects can be achieved.

【0006】即ち、本発明は、(A)次の式で示される
エポキシ樹脂、
That is, the present invention provides (A) an epoxy resin represented by the following formula:

【0007】[0007]

【化3】 (但し、式中m は 0又は 1以上の整数を、n は 1以上の
整数を表す) (B)ノボラック型フェノール樹脂、(C)メチルメタ
クリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂および
(D)Si O2 層による表面酸素濃度が 0.5〜15%で平
均粒径10〜50μm の窒化ケイ素粉末を必須成分とし、樹
脂組成物に対して前記(D)窒化ケイ素粉末を25〜90重
量%の割合に含有してなることを特徴とするエポキシ樹
脂組成物である。またこのエポキシ樹脂組成物の硬化物
で、半導体チップが封止されてなることを特徴とする半
導体封止装置である。
[Chemical 3] (Wherein m represents 0 or an integer of 1 or more, and n represents an integer of 1 or more) (B) novolac type phenol resin, (C) methyl methacrylate / butadiene / styrene copolymer resin and (D) SiO 2 Silicon nitride powder having a surface oxygen concentration of 0.5 to 15% by two layers and an average particle size of 10 to 50 μm is an essential component, and the above (D) silicon nitride powder is contained in a ratio of 25 to 90% by weight with respect to the resin composition. It is an epoxy resin composition characterized by being formed. A semiconductor encapsulation device is obtained by encapsulating a semiconductor chip with a cured product of this epoxy resin composition.

【0008】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0009】本発明に用いる(A)エポキシ樹脂して
は、次の式で示されるエポキシ樹脂が使用される。
As the epoxy resin (A) used in the present invention, the epoxy resin represented by the following formula is used.

【0010】[0010]

【化4】 (但し、式中m は 0又は 1以上の整数を、n は 1以上の
整数を表す)本発明に用いる(B)ノボラック型フェノ
ール樹脂としては、フェノール、アルキルフェノール等
のフェノール類と、ホルムアルデヒド或いはパラホルム
アルデヒドを反応させて得られるノボラック型フェノー
ル樹脂およびこれらの変性樹脂、例えばエポキシ化もし
くはブチル化ノボラック型フェノール樹脂等が挙げら
れ、これらは単独又は 2種以上混合して使用することが
できる。ノボラック型フェノール樹脂の配合割合は、前
記の(A)エポキシ樹脂のエポキシ基(a )と(B)の
ノボラック型フェノール樹脂のフェノール性水酸基(b
)とのモル比[(a )/(b )]が 0.1〜10の範囲内
であることが望ましい。モル比が 0.1未満若しくは10を
超えると耐湿性、成形作業性および硬化物の電気特性が
悪くなり、いずれの場合も好ましくない。
[Chemical 4] (Wherein m represents 0 or an integer of 1 or more, and n represents an integer of 1 or more) The novolac type phenol resin (B) used in the present invention includes phenols such as phenol and alkylphenol, and formaldehyde or para. Examples thereof include novolac-type phenol resins obtained by reacting formaldehyde and modified resins thereof, such as epoxidized or butylated novolac-type phenol resins, and these can be used alone or in combination of two or more. The compounding ratio of the novolac type phenol resin is such that the epoxy group (a) of the above (A) epoxy resin and the phenolic hydroxyl group (b) of the novolac type phenol resin of (B)
It is desirable that the molar ratio [(a) / (b)] with () is within the range of 0.1 to 10. If the molar ratio is less than 0.1 or exceeds 10, the moisture resistance, the molding workability and the electrical properties of the cured product deteriorate, which is not preferable in any case.

【0011】本発明に用いる(C)メチルメタクリレー
ト・ブタジエン・スチレン共重合樹脂としては、メチル
メタクリレートとブタジエンとスチレンとの共重合体で
あれば、各々のモノマーの組成比率に限定されるもので
はない。このメチルメタクリレート・ブタジエン・スチ
レン共重合樹脂の配合割合は、樹脂組成物に対して 0.1
〜10重量%の割合で含有することが好ましい。より好ま
しくは 1.0〜 5.0重量%の範囲内である。その割合が、
0.1重量%未満では弾性率に効果なく、また10重量%を
超えると、成形性が悪く実用に適さない。
The (C) methyl methacrylate / butadiene / styrene copolymer resin used in the present invention is not limited to the composition ratio of each monomer as long as it is a copolymer of methyl methacrylate, butadiene and styrene. .. The mixing ratio of this methyl methacrylate / butadiene / styrene copolymer resin is 0.1 with respect to the resin composition.
It is preferably contained in a proportion of ˜10% by weight. More preferably, it is in the range of 1.0 to 5.0% by weight. The proportion is
If it is less than 0.1% by weight, the elastic modulus is not effective, and if it exceeds 10% by weight, the moldability is poor and it is not suitable for practical use.

【0012】本発明に用いる(D)窒化ケイ素粉末とし
ては、150 メッシュ篩上の粗粒分を除去したもので、平
均粒径が10〜50μm であるものである。平均粒径が10μ
m 未満または50μm を超えると流動性、作業性に問題が
生じ好ましくない。特に粒径が 150メッシュ篩上の粗径
がある場合は、成形時にワイヤーゲート詰まりやワイヤ
ー流れ、金型摩耗等が生じることがあり好ましくない。
また細径にすぎると比表面積が増加して充填性が悪くな
り好ましくない。また窒化ケイ素の表面を加水分解によ
ってSi O2 層を形成し、そのSi O2 層による表面の
酸素濃度が、 0.5〜15%の範囲であることが望ましい。
酸素濃度が 0.5%未満では耐金型摩耗性に効果なく、耐
湿性が悪くなる。また15%を超えると熱伝導率、熱放散
性が低下し好ましくない。加水分解する窒化ケイ素とし
ては、三方晶系(α−Si 3 4)或いは六方晶系(β
−Si 3 4 )等が挙げられ、これらは単独又は 2種以
上混合して使用することができる。窒化ケイ素粉末の配
合割合は、樹脂組成物に対して、25〜90重量%の割合で
含有することが望ましい。その割合が25重量%未満で
は、熱膨脹係数が大きくなるとともに熱伝導率が小さく
なり好ましくない。また、90重量%を超えるとカサバリ
が大きくなるとともに、成形性が悪く実用に適さない。
The (D) silicon nitride powder used in the present invention is obtained by removing coarse particles on a 150 mesh screen and has an average particle diameter of 10 to 50 μm. Average particle size is 10μ
If it is less than m or more than 50 μm, fluidity and workability may be unfavorable. In particular, if the particle size is coarse on a 150-mesh screen, wire gate clogging, wire flow, die wear, etc. may occur during molding, which is not preferable.
On the other hand, if the diameter is too small, the specific surface area increases and the filling property deteriorates. The surface of the silicon nitride to form a Si O 2 layer by hydrolysis, the oxygen concentration of the surface due to the Si O 2 layer is desirably in the range from 0.5 to 15%.
If the oxygen concentration is less than 0.5%, the die wear resistance is not effective and the moisture resistance is poor. On the other hand, if it exceeds 15%, the thermal conductivity and the heat dissipation property are lowered, which is not preferable. As silicon nitride that is hydrolyzed, trigonal (α-Si 3 N 4 ) or hexagonal (β
—Si 3 N 4 ), etc., and these may be used alone or in combination of two or more. The compounding ratio of the silicon nitride powder is preferably 25 to 90% by weight based on the resin composition. If the proportion is less than 25% by weight, the coefficient of thermal expansion increases and the thermal conductivity decreases, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 90% by weight, the dryness becomes large and the moldability is poor and it is not suitable for practical use.

【0013】本発明のエポキシ樹脂組成物は、特定のエ
ポキシ樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、メチルメタ
クリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂および特
定の窒化ケイ素粉末を必須成分とするが、本発明の目的
に反しない限度において、また必要に応じて、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、パラフィン類等の離型剤、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、三酸化アンチモン等の難燃剤、カーボンブラック、
ベンガラ等の着色剤、種々の硬化剤等を適宜、添加配合
することができる。
The epoxy resin composition of the present invention contains a specific epoxy resin, a novolac type phenol resin, a methylmethacrylate / butadiene / styrene copolymer resin and a specific silicon nitride powder as essential components, but does not meet the purpose of the present invention. In the limit not to do, and as necessary, for example, natural waxes, synthetic waxes, metal salts of straight chain fatty acids,
Mold release agents such as acid amides, esters, paraffins, chlorinated paraffin, bromtoluene, hexabromobenzene, flame retardants such as antimony trioxide, carbon black,
Coloring agents such as red iron oxide and various curing agents can be appropriately added and blended.

【0014】本発明のエポキシ樹脂組成物を成形材料と
して調製する場合の一般的な方法としては、特定のエポ
キシ樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、メチルメタク
リレート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂、特定の窒
化ケイ素粉末、その他を所定の組成比に選択した原料成
分をミキサー等によって十分均一に混合した後、さらに
熱ロールによる混合処理を行い、次いで冷却固化させ、
適当な大きさに粉砕して成形材料とすることができる。
こうして得られた成形材料は、半導体装置をはじめとす
る電子部品あるいは電気部品の封止、被覆、絶縁等に適
用すれば、優れた特性と信頼性を付与することができ
る。
As a general method for preparing the epoxy resin composition of the present invention as a molding material, a specific epoxy resin, a novolac type phenol resin, a methylmethacrylate / butadiene / styrene copolymer resin, a specific silicon nitride powder. , After the other raw material components selected to a predetermined composition ratio are sufficiently uniformly mixed by a mixer or the like, further subjected to a mixing treatment with a hot roll, and then cooled and solidified,
It can be crushed to an appropriate size to obtain a molding material.
When the molding material thus obtained is applied to sealing, coating, insulation, etc. of electronic parts or electric parts such as semiconductor devices, excellent properties and reliability can be imparted.

【0015】本発明の半導体封止装置は、上述したエポ
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。封止を行う半導体
チップとしては、例えば集積回路、大規模集積回路、ト
ランジスタ、サイリスタ、ダイオード等で特に限定され
るものではない。封止の最も一般的な方法としては、低
圧トランスファー成形法があるが、射出成形、圧縮成
形、注形等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して硬化させ、最終的にはこの組成
物の硬化物によって封止された半導体封止装置が得られ
る。加熱による硬化は、150 ℃以上に加熱して硬化させ
ることが望ましい。
The semiconductor encapsulation device of the present invention can be easily manufactured by encapsulating a semiconductor chip using the epoxy resin composition described above. The semiconductor chip to be sealed is not particularly limited to, for example, an integrated circuit, a large scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode and the like. The most common method of sealing is a low-pressure transfer molding method, but sealing by injection molding, compression molding, casting or the like is also possible. The epoxy resin composition is heated and cured at the time of encapsulation, and finally a semiconductor encapsulation device encapsulated by the cured product of the composition is obtained. For curing by heating, it is desirable to heat and cure at 150 ° C or higher.

【0016】[0016]

【作用】本発明は、ノボラック型フェノール樹脂を硬化
剤とするエポキシ樹脂組成物において、特定のエポキシ
樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、メチルメタクリレ
ート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂および特定の窒
化ケイ素粉末を用いたことによって、耐湿性、成形性、
耐金型摩耗性に優れ、熱膨脹係数が小さく、熱伝導率、
熱放散性がよく、それらの特性バランスのとれた信頼性
の高い樹脂組成物とすることができた。この樹脂組成物
を用いることによって信頼性の高い半導体封止装置を製
造することができる。
The present invention uses a specific epoxy resin, a novolac type phenol resin, a methylmethacrylate / butadiene / styrene copolymer resin and a specific silicon nitride powder in an epoxy resin composition containing a novolac type phenol resin as a curing agent. By this, moisture resistance, moldability,
Excellent mold wear resistance, small coefficient of thermal expansion, thermal conductivity,
It was possible to obtain a highly reliable resin composition having good heat dissipation and well-balanced properties thereof. By using this resin composition, a highly reliable semiconductor sealing device can be manufactured.

【0017】[0017]

【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、本
発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。以下の実施例及び比較例において「%」とは「重量
%」を意味する。
EXAMPLES The present invention will now be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples and comparative examples, “%” means “% by weight”.

【0018】実施例1 化4のエポキシ樹脂16%に、ノボラック型フェノール樹
脂(フェノール当量 107) 8%、六方晶系窒化ケイ素粉
末( 150メッシュ篩上の粗粒分を除去した平均粒径17μ
m 、表面酸素濃度 7%)71%、メチルメタクリレート・
ブタジエン・スチレン共重合樹脂 2%および離型剤等 3
%を常温で混合し、さらに90〜95℃で混練してこれを冷
却粉砕して成形材料を製造した。
Example 1 16% of the epoxy resin of chemical formula 4 was added with 8% of novolac type phenolic resin (phenol equivalent 107) and hexagonal silicon nitride powder (average particle size of 17 μ after removing coarse particles on a 150 mesh sieve).
m, surface oxygen concentration 7%) 71%, methyl methacrylate
Butadiene / styrene copolymer resin 2% and mold release agent 3
% At room temperature, further kneaded at 90 to 95 ° C., cooled and ground to produce a molding material.

【0019】実施例2 実施例1において、六方晶系窒化ケイ素粉末の替わり
に、三方晶系窒化ケイ素粉末( 150メッシュ篩上の粗粒
分を除去した平均粒径17μm 、表面酸素濃度 7%)31%
と結晶性シリカ粉末(平均粒径38μm )40%との混合粉
末を用いた以外は、全て実施例1と同一にして成形材料
を製造した。
Example 2 In Example 1, instead of the hexagonal system silicon nitride powder, a trigonal system silicon nitride powder (average particle size 17 μm with coarse particles removed on a 150-mesh sieve, surface oxygen concentration 7%) was used. 31%
A molding material was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a mixed powder of 40% of crystalline silica powder (average particle size: 38 μm) was used.

【0020】比較例1 クレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当量 21
5)16%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノール
当量 107) 8%、メチルメタクリレート・ブタジエン・
スチレン共重合樹脂 2%、溶融シリカ粉末(平均粒径35
μm )71%および離型剤等 3%を常温で混合し、実施例
1と同様にして成形材料を製造した。
Comparative Example 1 Cresol novolac epoxy resin (epoxy equivalent 21
5) 16%, novolac type phenolic resin (phenol equivalent 107) 8%, methyl methacrylate butadiene
Styrene copolymer resin 2%, fused silica powder (average particle size 35
μm) 71% and a release agent (3%) were mixed at room temperature to produce a molding material in the same manner as in Example 1.

【0021】比較例2 比較例1において、溶融シリカ粉末の替わりに、結晶性
シリカ粉末(平均粒径28μm )を用いた以外は、全て比
較例1と同一にして成形材料を製造した。
Comparative Example 2 A molding material was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that crystalline silica powder (average particle size 28 μm) was used in place of fused silica powder in Comparative Example 1.

【0022】比較例3 クレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当量 21
5)18%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノール
当量 107) 9%、六方晶系窒化ケイ素粉末( 150メッシ
ュ篩上の粗粒分を除去した平均粒径17μm )71%、およ
び離型剤等 3%を常温で混合し、比較例1と同様にして
成形材料を製造した。
Comparative Example 3 Cresol novolac epoxy resin (epoxy equivalent 21
5) 18%, novolac type phenolic resin (phenol equivalent 107) 9%, hexagonal silicon nitride powder (average particle size 17 μm after removing coarse particles on 150 mesh sieve) 71%, and mold release agent 3 % Were mixed at room temperature, and a molding material was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1.

【0023】比較例4 比較例3において、六方晶系窒化ケイ素粉末の替わり
に、六方晶系窒化ケイ素粉末(60メッシュを通過した平
均粒径60μm )を用いた以外は、全て比較例3と同一に
して成形材料を製造した。
Comparative Example 4 All the same as Comparative Example 3 except that hexagonal silicon nitride powder (average particle diameter of 60 μm passing through 60 mesh) was used in place of the hexagonal silicon nitride powder in Comparative Example 3. To produce a molding material.

【0024】実施例1〜2及び比較例1〜4で製造した
成形材料を用いて半導体チップを封止し、170 ℃で加熱
硬化させて半導体封止装置を製造した。成形材料及び半
導体封止装置について、諸試験を行ったのでその結果を
表1に示した。本発明のエポキシ樹脂組成物及び半導体
封止装置は、熱的特性がよく、耐湿性、成形性に優れて
おり、本発明の効果を確認することができた。
Semiconductor chips were sealed using the molding materials manufactured in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 and heat-cured at 170 ° C. to manufacture semiconductor sealing devices. Various tests were conducted on the molding material and the semiconductor encapsulation device, and the results are shown in Table 1. The epoxy resin composition and the semiconductor encapsulation device of the present invention have good thermal characteristics, excellent moisture resistance and moldability, and the effects of the present invention could be confirmed.

【0025】[0025]

【表1】 *1 :JIS−K−6911により測定した。 *2 :半導体封止装置を、迅速熱伝導計(昭和電工社
製、商品名QTM−MD)を用いて室温で測定した。 *3 :120 キャビテイ取り16ピンP金型を用いて、成形
材料を 170℃で 3分間トランスファー成形し、充填性を
評価した。○印…良好、×印…不良。 *4 :成形材料を用いて、 2本のアルミニウム配線を有
する半導体チップを、170 ℃で 3分間の条件でトランス
ファー成形した後、さらに 8時間エイジングさせた。こ
の半導体封止装置 100個について 121℃の高圧水蒸気中
で耐湿試験を行い、アルミニウム腐食による50%断線
(不良発生)の起こる時間を評価した。 *5 :成形材料をプレヒートし、径 0.5mmの硬質クロム
メッキ材料流動穴を設けた金型により、175 ℃でトラン
スファー成形を行う。穴径が 5%摩耗した時のショット
数によって評価した。
[Table 1] * 1: Measured according to JIS-K-6911. * 2: The semiconductor sealing device was measured at room temperature using a rapid thermal conductivity meter (Showa Denko KK, trade name QTM-MD). * 3: Using a 120-cavity taking 16-pin P mold, the molding material was transfer-molded at 170 ° C for 3 minutes, and the filling property was evaluated. ○ mark: good, × mark: bad * 4: Using a molding material, a semiconductor chip having two aluminum wirings was transfer-molded at 170 ° C for 3 minutes, and then aged for 8 hours. A humidity resistance test was conducted on 100 of these semiconductor encapsulation devices in high-pressure steam at 121 ° C, and the time at which 50% disconnection (defect occurrence) due to aluminum corrosion occurred was evaluated. * 5: The molding material is preheated, and transfer molding is performed at 175 ° C using a die with a 0.5 mm diameter hard chrome plating material flow hole. It was evaluated by the number of shots when the hole diameter was 5% worn.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上の説明及び表1から明らかなよう
に、本発明エポキシ樹脂組成物及び半導体封止装置は、
樹脂組成物の耐湿性、成形性、特に薄肉部の充填性に優
れ、耐金型摩耗性に優れ、熱膨脹係数が小さく、熱伝導
率、熱放散性がよく、それらの特性バランスのとれたも
ので、信頼性の高い半導体封止装置である。
As is clear from the above description and Table 1, the epoxy resin composition of the present invention and the semiconductor encapsulation device are:
A resin composition having excellent moisture resistance, moldability, particularly filling property in a thin portion, excellent mold wear resistance, small coefficient of thermal expansion, good thermal conductivity and heat dissipation, and well-balanced properties thereof. Therefore, it is a highly reliable semiconductor encapsulation device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/29 23/31 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 23/29 23/31

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)次の式で示されるエポキシ樹脂、 【化1】 (但し、式中m は 0又は 1以上の整数を、n は 1以上の
整数を表す) (B)ノボラック型フェノール樹脂、(C)メチルメタ
クリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂および
(D)Si O2 層による表面酸素濃度が 0.5〜15%で平
均粒径10〜50μm の窒化ケイ素粉末を必須成分とし、樹
脂組成物に対して前記(D)窒化ケイ素粉末を25〜90重
量%の割合に含有してなることを特徴とするエポキシ樹
脂組成物。
1. An epoxy resin represented by the following formula (A): (Wherein m represents 0 or an integer of 1 or more, and n represents an integer of 1 or more) (B) novolac type phenol resin, (C) methyl methacrylate / butadiene / styrene copolymer resin and (D) SiO 2 Silicon nitride powder having a surface oxygen concentration of 0.5 to 15% by two layers and an average particle size of 10 to 50 μm is an essential component, and the above (D) silicon nitride powder is contained in a ratio of 25 to 90% by weight with respect to the resin composition. An epoxy resin composition comprising:
【請求項2】 (A)次の式で示されるエポキシ樹脂、 【化2】 (但し、式中m は 0又は 1以上の整数を、n は 1以上の
整数を表す) (B)ノボラック型フェノール樹脂、(C)メチルメタ
クリレート・ブタジエン・スチレン共重合樹脂および
(D)Si O2 層による表面酸素濃度が 0.5〜15%で平
均粒径10〜50μm の窒化ケイ素粉末を必須成分とし、樹
脂組成物に対して前記(D)窒化ケイ素粉末を25〜90重
量%の割合に含有したエポキシ樹脂組成物の硬化物で、
半導体チップが封止されてなることを特徴とする半導体
封止装置。
2. An epoxy resin represented by the following formula (A): (Wherein m represents 0 or an integer of 1 or more, and n represents an integer of 1 or more) (B) novolac type phenol resin, (C) methyl methacrylate / butadiene / styrene copolymer resin and (D) SiO 2 Silicon nitride powder having a surface oxygen concentration of 0.5 to 15% by two layers and an average particle size of 10 to 50 μm is an essential component, and the above (D) silicon nitride powder is contained in a ratio of 25 to 90% by weight with respect to the resin composition. A cured product of the epoxy resin composition,
A semiconductor encapsulation device comprising a semiconductor chip encapsulated.
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