JPH05243426A - Epoxy resin composition for semiconductor sealing - Google Patents

Epoxy resin composition for semiconductor sealing

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JPH05243426A
JPH05243426A JP4140792A JP4140792A JPH05243426A JP H05243426 A JPH05243426 A JP H05243426A JP 4140792 A JP4140792 A JP 4140792A JP 4140792 A JP4140792 A JP 4140792A JP H05243426 A JPH05243426 A JP H05243426A
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epoxy resin
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resin
semiconductor sealing
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修一 新谷
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Abstract

PURPOSE:To obtain a resin composition for semiconductor sealing use, which is superior in soldering temperature resistance, nonflammability and high- temperature reliability, by a method wherein an epoxy resin having a biphenyl skeleton is used as the essential component of the resin composition and at the same time, an inorganic ion-exchanger containing a trivalent to pentavalent transition metal is used. CONSTITUTION:A resin composition for semiconductor sealing use consists of an epoxy resin containing an epoxy resin having a skeleton, which is shown by Formula I (Provided that, R<1> to R<8> show hydrogen atoms, the lower alkyl groups of C1 to C4 or halogen atoms.), as its essential component, a hardening agent, a filler and an inorganic ion-exchanger, which is shown by Formula II (M shows one kind or more than one kinds of trivalent to pentavalent transition metals and (x), (y), (z), (w) and (n) respectively show 1 to 5, 1 to 10, 0.2 to 4, 0.2 to 4 and 0 to 5.), and a resin containing 0.02 to 30wt.% of an inorganic ion-exchanger is used as a resin for semiconductor sealing use. In such a way, the resin composition using the epoxy resin having the biphenyl skeleton and the inorganic ion-exchanger is improved its soldering temperature resistance and its nonflammability and high-temperature reliability are ensured.

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、半田耐熱性、難燃性お
よび高温信頼性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成
物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor encapsulating epoxy resin composition having excellent solder heat resistance, flame retardancy and high temperature reliability.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子は外部環境や機械的衝撃から
保護するため、あるいは電気的に絶縁するため各種封止
材料で封止される。
2. Description of the Related Art A semiconductor element is sealed with various sealing materials in order to protect it from an external environment or mechanical shock, or to electrically insulate it.

【0003】その封止材料、封止方法として従来より金
属やセラミックスによるハーメチックシールとフェノー
ル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などによる樹脂
封止が提案されている。なかでも、経済性、生産性、物
性のバランスの点からエポキシ樹脂による樹脂封止が中
心になっている。
As the sealing material and sealing method, a hermetic seal made of metal or ceramics and a resin seal made of phenol resin, silicone resin, epoxy resin, etc. have been proposed. Above all, resin sealing with an epoxy resin is mainly used from the viewpoint of the balance of economic efficiency, productivity and physical properties.

【0004】近年、電子部品の小型化、薄型化が進み、
半導体の実装方式は従来のピン挿入方式に代って表面実
装方式が盛んになってきている。この場合、半導体は実
装の際に半田浴浸漬されるなど高温で処理されるが、か
かる高温条件においては、封止樹脂にクラックが生じた
り、耐湿性が低下するなどの問題が指摘されていた。し
たがって、従来の封止樹脂よりもさらに半田耐熱性の優
れた樹脂組成物の実現が望まれている。
In recent years, electronic parts have become smaller and thinner,
As a semiconductor mounting method, a surface mounting method has become popular in place of the conventional pin insertion method. In this case, the semiconductor is processed at a high temperature such as being immersed in a solder bath during mounting, but under such high temperature conditions, problems such as cracking of the sealing resin and deterioration of moisture resistance have been pointed out. .. Therefore, it has been desired to realize a resin composition having more excellent solder heat resistance than the conventional sealing resin.

【0005】封止樹脂自体の改良による半田耐熱性向上
も種々検討されており、たとえば、ビフェニル骨格を有
するエポキシ樹脂を配合する方法(特開昭63−251
419号公報)などが提案されている。
Various improvements in solder heat resistance have been studied by improving the sealing resin itself. For example, a method of blending an epoxy resin having a biphenyl skeleton (Japanese Patent Laid-Open No. 63-251).
No. 419) has been proposed.

【0006】一方、電子部品の難燃性は、アメリカの火
災保険業界により設立されたUnderwriters Laboratorie
s Inc.により設定された規格(UL規格)により義務づ
けられている。半導体封止樹脂には一般的に臭素化エポ
キシ樹脂と三酸化アンチモン(Sb2 3 )などのアン
チモン酸化物の併用系が用いられている。りん系難燃剤
など非ハロゲン系難燃剤の検討もなされてきたが、耐湿
性や成形性が劣るといった問題があり、実用化されてい
ない。
On the other hand, the flame retardancy of electronic parts is due to Underwriters Laboratorie founded by the American fire insurance industry.
Mandatory by the standard (UL standard) set by s Inc. As the semiconductor encapsulating resin, a combination system of a brominated epoxy resin and an antimony oxide such as antimony trioxide (Sb 2 O 3 ) is generally used. Non-halogen flame retardants such as phosphorus flame retardants have been studied, but they have not been put into practical use due to problems such as poor moisture resistance and moldability.

【0007】また、自動車のアンダーフードなど耐熱性
の要求される用途では、たとえば、150℃以上の高温
にさらされることになる。この際、難燃剤として用いて
いる臭素化エポキシ樹脂が分解してHBrなどが生じ、
これが最終的に素子の導通不良を引き起こし、信頼性低
下を招く。このような問題も指摘されているため、より
一層の高温信頼性が要求されている。
Further, in applications requiring heat resistance such as under hoods of automobiles, for example, they are exposed to a high temperature of 150 ° C. or higher. At this time, the brominated epoxy resin used as the flame retardant decomposes to generate HBr,
This finally causes a conduction failure of the element, resulting in deterioration of reliability. Since such a problem has been pointed out, further high temperature reliability is required.

【0008】上述したように、難燃性を満足するために
は現段階では臭素化エポキシ樹脂は不可欠だが、高温信
頼性を悪化させるという弊害が生じるため、これら二つ
の特性を同時に満足する技術の開発が強く望まれてい
る。
As described above, the brominated epoxy resin is indispensable at the present stage in order to satisfy the flame retardancy, but it has a bad effect of deteriorating the high temperature reliability. Development is strongly desired.

【0009】したがって、添加剤による信頼性向上も検
討されており、たとえば、無機イオン交換体を配合する
ことによる耐湿性の向上(特開昭62−212422号
公報)などが提案されている。
Therefore, improvement of reliability by additives has been investigated, and for example, improvement of moisture resistance by blending an inorganic ion exchanger (Japanese Patent Laid-Open No. 62-212422) has been proposed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ビフェ
ニル骨格を有するエポキシ樹脂を用いると、従来から用
いられてきたオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂に比べ高温信頼性が劣るといった問題があった。
However, when an epoxy resin having a biphenyl skeleton is used, there is a problem that the high temperature reliability is inferior to the conventionally used orthocresol novolac type epoxy resin.

【0011】また、無機イオン交換体を添加する方法
は、従来のエポキシ樹脂系において半田耐熱性を悪化さ
せるといった問題があった。
Further, the method of adding the inorganic ion exchanger has a problem that the heat resistance of the solder is deteriorated in the conventional epoxy resin system.

【0012】したがって、本発明の課題は、上述したエ
ポキシ樹脂組成物が有する問題を解決し、半田耐熱性、
難燃性、高温信頼性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂
組成物を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the problems of the above-mentioned epoxy resin composition, to improve the solder heat resistance,
An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation which is excellent in flame retardancy and high temperature reliability.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意検討した結果、ビフェニル骨格を
有するエポキシ樹脂を必須成分として用いるとともに、
3〜5価の遷移金属を含む無機イオン交換体を使用する
ことにより、上記目的に合致したエポキシ樹脂組成物が
得られることを見出し、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that an epoxy resin having a biphenyl skeleton is used as an essential component, and
The inventors have found that an epoxy resin composition that meets the above purpose can be obtained by using an inorganic ion exchanger containing a trivalent to pentavalent transition metal, and have reached the present invention.

【0014】すなわち本発明は、下記一般式(I)That is, the present invention provides the following general formula (I)

【化2】 (ただし、R1 〜R8 は水素原子、C1 〜C4 の低級ア
ルキル基またはハロゲン原子を示す。)で表される骨格
を有するエポキシ樹脂(a)を必須成分として含むエポキ
シ樹脂(A)、硬化剤(B)、充填剤(C)および下記一般式
(II) MzOy(NO3 )x(OH)w・nH2 O……(II) (Mは1種あるいは2種以上の3〜5価の遷移金属、x
=1〜5、y=1〜10、z=0.2〜4、w=0.2
〜4、n=0〜5を示す。)で表される無機イオン交換
体(D)からなり、前記無機イオン交換体を0.02〜3
0重量%含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹
脂組成物を提供するものである。
[Chemical 2] (However, R 1 to R 8 represent a hydrogen atom, a C 1 to C 4 lower alkyl group or a halogen atom.) An epoxy resin (A) containing an epoxy resin (a) having a skeleton represented by , Curing agent (B), filler (C) and the following general formula (II) MzOy (NO 3 ) x (OH) w · nH 2 O (II) (M is one or more than 3 Pentavalent transition metal, x
= 1-5, y = 1-10, z = 0.2-4, w = 0.2
4 and n = 0 to 5 are shown. ) The inorganic ion exchanger (D) represented by
The present invention provides an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation containing 0% by weight.

【0015】本発明におけるエポキシ樹脂(A)は、上記
式(I) で表されるエポキシ樹脂(a)を必須成分として含
有する。エポキシ樹脂(a)を含有しない場合は、半田付
け工程時におけるクラックの発生防止効果が不十分であ
る。
The epoxy resin (A) in the present invention contains the epoxy resin (a) represented by the above formula (I) as an essential component. If the epoxy resin (a) is not contained, the effect of preventing the occurrence of cracks during the soldering process is insufficient.

【0016】上記式(I)において、R1 〜R8 の好ま
しい具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、
プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−
ブチル基、tert−ブチル基、塩素原子および臭素原
子などが挙げられる。
In the above formula (I), preferred examples of R 1 to R 8 are hydrogen atom, methyl group, ethyl group,
Propyl group, i-propyl group, n-butyl group, sec-
Examples thereof include a butyl group, a tert-butyl group, a chlorine atom and a bromine atom.

【0017】本発明におけるエポキシ樹脂(a)の好まし
い具体例としては、4,4´−ビス(2,3−エポキシ
プロポキシ)ビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エ
ポキシプロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチ
ルビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシプロ
ポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチル−2−ク
ロロビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシプ
ロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラメチル−2−
ブロモビフェニル、4,4´−ビス(2,3−エポキシ
プロポキシ)−3,3´,5,5´−テトラエチルビフ
ェニルおよび4,4´−ビス(2,3−エポキシプロポ
キシ)−3,3´,5,5´−テトラブチルビフェニル
などが挙げられる。
Preferred specific examples of the epoxy resin (a) in the present invention include 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) biphenyl and 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) -3. , 3 ', 5,5'-Tetramethylbiphenyl, 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3', 5,5'-tetramethyl-2-chlorobiphenyl, 4,4 ' -Bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3 ', 5,5'-tetramethyl-2-
Bromobiphenyl, 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3 ', 5,5'-tetraethylbiphenyl and 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3' , 5,5'-tetrabutylbiphenyl and the like.

【0018】本発明におけるエポキシ樹脂(A)は上記の
エポキシ樹脂(a)とともに、該エポキシ樹脂(a)以外の
他のエポキシ樹脂をも併用して含有することができる。
併用できる他のエポキシ樹脂としては、一分子中にエポ
キシ基を2個以上有するものであれば特に限定されず、
たとえば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAや
レゾルシンなどから合成される各種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、線状脂肪族
エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、脂環式エポキシ
樹脂およびハロゲン化エポキシ樹脂などが挙げられる。
The epoxy resin (A) in the present invention may contain the above epoxy resin (a) together with an epoxy resin other than the epoxy resin (a).
Other epoxy resins that can be used in combination are not particularly limited as long as they have two or more epoxy groups in one molecule,
For example, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, various novolac type epoxy resins synthesized from bisphenol A and resorcin, bisphenol A type epoxy resin, linear aliphatic epoxy resin, heterocyclic epoxy resin, alicyclic Formula epoxy resins and halogenated epoxy resins and the like can be mentioned.

【0019】エポキシ樹脂(A)中に含有されるエポキシ
樹脂(a)の割合に関しては特に制限はなく、必須成分と
してエポキシ樹脂(a)が含有されれば本発明の効果は発
揮できるが、より十分な効果を発揮させるためには、エ
ポキシ樹脂(a)をエポキシ樹脂(A)中に通常30重量%
以上、好ましくは50重量%以上含有せしめる必要があ
る。
The ratio of the epoxy resin (a) contained in the epoxy resin (A) is not particularly limited, and the effect of the present invention can be exhibited if the epoxy resin (a) is contained as an essential component. Epoxy resin (a) is usually contained in epoxy resin (A) in an amount of 30% by weight in order to exert a sufficient effect.
As described above, it is necessary to contain 50% by weight or more.

【0020】なお、用途によってはエポキシ樹脂(a)以
外に2種以上のエポキシ樹脂を併用してもよいが、半導
体装置封止用としては耐熱性、耐湿性の点からクレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。
In addition to the epoxy resin (a), two or more kinds of epoxy resins may be used in combination depending on the application, but a cresol novolac type epoxy resin is used for sealing a semiconductor device from the viewpoint of heat resistance and moisture resistance. preferable.

【0021】本発明において、エポキシ樹脂(A)の配合
量は5〜25重量%の範囲が好ましい。
In the present invention, the compounding amount of the epoxy resin (A) is preferably in the range of 5 to 25% by weight.

【0022】本発明における硬化剤(B)は、エポキシ樹
脂(A)と反応して硬化させるものであれば特に限定され
ず、それらの具体例としては、たとえばフェノールノボ
ラック、クレゾールノボラックなどのノボラック型フェ
ノール樹脂、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビ
スフェノールADなどのビスフェノール化合物、無水マ
レイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸などの酸
無水物およびメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェ
ニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族
アミンなどが挙げられる。半導体装置封止用としては、
耐熱性、耐湿性および保存性の点から、フェノールノボ
ラック、クレゾールノボラックなどのノボラック型フェ
ノール樹脂が好ましく用いられ、用途によっては2種以
上の硬化剤を併用してもよい。
The curing agent (B) in the present invention is not particularly limited as long as it cures by reacting with the epoxy resin (A), and specific examples thereof include novolac type compounds such as phenol novolac and cresol novolac. Phenolic resins, bisphenol compounds such as bisphenol A, bisphenol F and bisphenol AD, acid anhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride and pyromellitic anhydride, and aromatic amines such as metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane and diaminodiphenylsulfone. Is mentioned. For semiconductor device encapsulation,
From the viewpoint of heat resistance, moisture resistance and storage stability, novolac type phenolic resins such as phenol novolac and cresol novolac are preferably used, and two or more curing agents may be used together depending on the application.

【0023】本発明において、硬化剤(B)の配合量は通
常2〜15重量%である。さらには、エポキシ樹脂(A)
と硬化剤(B)の配合比は、機械的性質および耐熱性の点
から(A)に対する(B)の化学当量比が0.6〜1.5、
特に0.8〜1.3の範囲にあることが好ましい。
In the present invention, the compounding amount of the curing agent (B) is usually 2 to 15% by weight. Furthermore, epoxy resin (A)
The mixing ratio of the curing agent (B) and the curing agent (B) is such that the chemical equivalent ratio of (B) to (A) is 0.6 to 1.5 from the viewpoint of mechanical properties and heat resistance.
In particular, it is preferably in the range of 0.8 to 1.3.

【0024】また、本発明においてエポキシ樹脂(A)と
硬化剤(B)の硬化反応を促進するため硬化触媒を用いて
もよい。硬化触媒は硬化反応を促進するものならば特に
限定されず、たとえば2−メチルイミダゾール、2,4
−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミ
ダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−
4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾー
ルなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミン、ベン
ジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミ
ン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,
4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、
1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7
などの3級アミン化合物、ジルコニウムテトラメトキシ
ド、ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラキス(ア
セチルアセトナト)ジルコニウム、トリス(アセチルア
セトナト)アルミニウムなどの有機金属化合物およびト
リフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエ
チルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ(p−メ
チルフェニル)ホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホ
スフィンなどの有機ホスフィン化合物が挙げられる。な
かでも信頼性および成形性の点から、有機ホスフィン化
合物が好ましく、トリフェニルホスフィンが特に好まし
く用いられる。
In the present invention, a curing catalyst may be used to accelerate the curing reaction between the epoxy resin (A) and the curing agent (B). The curing catalyst is not particularly limited as long as it accelerates the curing reaction, and for example, 2-methylimidazole, 2,4
-Dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-
Imidazole compounds such as 4-methylimidazole and 2-heptadecylimidazole, triethylamine, benzyldimethylamine, α-methylbenzyldimethylamine, 2- (dimethylaminomethyl) phenol, 2,
4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol,
1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7
Such as tertiary amine compounds, zirconium tetramethoxide, zirconium tetrapropoxide, tetrakis (acetylacetonato) zirconium, tris (acetylacetonato) aluminum and other organometallic compounds, and triphenylphosphine, trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine , Organic phosphine compounds such as tri (p-methylphenyl) phosphine and tri (nonylphenyl) phosphine. Among them, organic phosphine compounds are preferable, and triphenylphosphine is particularly preferable, from the viewpoints of reliability and moldability.

【0025】これらの硬化触媒は、用途によっては2種
以上を併用してもよく、その配合量はエポキシ樹脂(A)
100重量部に対して0.1〜10重量部の範囲が好ま
しい。
Two or more kinds of these curing catalysts may be used in combination depending on the use, and the amount of the curing catalyst is the epoxy resin (A).
The range of 0.1 to 10 parts by weight is preferable with respect to 100 parts by weight.

【0026】本発明における充填剤(C)としては、非晶
シリカ、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、アルミナ、マグネシア、クレー、タルク、ケイ酸
カルシウム、酸化チタン、アスベスト、ガラス繊維など
が挙げられる。なかでも非晶シリカは線膨脹係数を低下
させる効果が大きく、低応力化に有効なため好ましく用
いられる。
Examples of the filler (C) in the present invention include amorphous silica, crystalline silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, alumina, magnesia, clay, talc, calcium silicate, titanium oxide, asbestos and glass fiber. Be done. Among them, amorphous silica has a large effect of lowering the coefficient of linear expansion and is effective in lowering stress, and thus is preferably used.

【0027】これら充填剤(C)の添加量は、全体の70
〜90重量%が、成形性、低応力の点で好ましい。
The amount of these fillers (C) added is 70% of the total.
˜90 wt% is preferable in terms of moldability and low stress.

【0028】本発明における無機イオン交換体(D)は、
下記式(II)で表されるものである。
The inorganic ion exchanger (D) in the present invention is
It is represented by the following formula (II).

【0029】 MxOy(NO3 )z(OH)w・nH2 O……(II) ここで式(II)中、Mは3〜5価の遷移金属であり、
1種単独であるいは2種以上を併用することができる。
また式(II)中xは1〜5、yは1〜10、zは0.
2〜4、wは0.2〜4、nは0〜5である。ここで遷
移金属としてはたとえば、リン、ひ素、アンチモン、ビ
スマス、アルミニウム、ガリウム、インジウムなどを挙
げることができ、特に好ましいのはアンチモンとビスマ
スの組合せである。
MxOy (NO 3 ) z (OH) w · nH 2 O (II) Here, in the formula (II), M is a trivalent to pentavalent transition metal,
They may be used alone or in combination of two or more.
In the formula (II), x is 1 to 5, y is 1 to 10, and z is 0.
2 to 4, w is 0.2 to 4, and n is 0 to 5. Here, examples of the transition metal include phosphorus, arsenic, antimony, bismuth, aluminum, gallium, indium, and the like, and particularly preferable is a combination of antimony and bismuth.

【0030】本発明で使用する無機イオン交換体(D)の
好ましい具体例としては、Sb2 Bi1.4 6.4 (NO
3 0.4 (OH)0.95・0.5H2 O、Sb2 Bi1.2
6. 2 (NO3 0.4 (OH)0.8 ・2H2 O、Sb2
Bi0.4 6 (NO3 0.4(OH)0.8 ・2H2 O、
Sb2 Bi3.0 6 (NO3 0.4 (OH)0.8 ・2H
2 O、Sb2 Bi1.2 10(NO3 0.4 (OH)0.8
・2H2 O、Sb2 Bi1.2 6 (NO3 0.4 (O
H)4.0 ・2H2 O、Sb2 Bi1.2 6 (NO3
4.0 (OH)0.8 ・2H2 O、Sb2 Bi1.2 6 (N
3 0.8 (OH)0.8 ・4H2 Oなどが挙げられる。
Preferred examples of the inorganic ion exchanger (D) used in the present invention include Sb 2 Bi 1.4 O 6.4 (NO
3 ) 0.4 (OH) 0.95・ 0.5H 2 O, Sb 2 Bi 1.2
O 6. 2 (NO 3) 0.4 (OH) 0.8 · 2H 2 O, Sb 2
Bi 0.4 O 6 (NO 3 ) 0.4 (OH) 0.8 / 2H 2 O,
Sb 2 Bi 3.0 O 6 (NO 3 ) 0.4 (OH) 0.8 / 2H
2 O, Sb 2 Bi 1.2 O 10 (NO 3 ) 0.4 (OH) 0.8
・ 2H 2 O, Sb 2 Bi 1.2 O 6 (NO 3 ) 0.4 (O
H) 4.0・ 2H 2 O, Sb 2 Bi 1.2 O 6 (NO 3 )
4.0 (OH) 0.8 / 2H 2 O, Sb 2 Bi 1.2 O 6 (N
O 3 ) 0.8 (OH) 0.8 · 4H 2 O and the like can be mentioned.

【0031】この無機イオン交換体の配合量は0.02
〜30重量%の範囲が好ましく、さらに好ましくは0.
05〜5重量%の範囲である。
The compounding amount of this inorganic ion exchanger is 0.02.
The range is preferably from 30 to 30% by weight, more preferably 0.
It is in the range of 05 to 5% by weight.

【0032】無機イオン交換体の配合量が0.02重量
%未満では、高温信頼性が低下し、一方、30重量%を
越えると半田耐熱性に悪影響を与えるため、好ましくな
い。また、イオン交換能力を高めるうえで無機イオン交
換体をあらかじめエポキシ樹脂に混練しておいてもよ
い、すなわち、80〜160℃、好ましくは120〜1
50℃であらかじめ溶融しておいたエポキシ樹脂に無機
イオン交換体を添加し、0.5〜3時間程度混練したの
ち、取り出して冷却、固化させて粉砕する。粉砕品の粒
子径は200μm以下が好ましい。
If the content of the inorganic ion exchanger is less than 0.02% by weight, the high temperature reliability is lowered, while if it exceeds 30% by weight, the solder heat resistance is adversely affected, which is not preferable. Further, in order to enhance the ion exchange capacity, the inorganic ion exchanger may be kneaded with the epoxy resin in advance, that is, 80 to 160 ° C., preferably 120 to 1
The inorganic ion exchanger is added to the epoxy resin which has been melted in advance at 50 ° C., and the mixture is kneaded for about 0.5 to 3 hours, then taken out, cooled, solidified and pulverized. The particle size of the ground product is preferably 200 μm or less.

【0033】その他、本発明のエポキシ樹脂組成物には
離型剤、カップリング剤、難燃剤および着色剤を用いる
ことができる。離型剤としては、天然ワックス類、合成
ワックス類および長鎖脂肪酸の金属塩類などを用いるこ
とができる。
In addition, a releasing agent, a coupling agent, a flame retardant and a coloring agent can be used in the epoxy resin composition of the present invention. As the release agent, natural waxes, synthetic waxes, metal salts of long-chain fatty acids and the like can be used.

【0034】本発明のエポキシ樹脂組成物は溶融混練す
ることが好ましく、たとえばバンバリーミキサー、ニー
ダー、ロール、単軸もしくは二軸の押出機およびコニー
ダーなどの公知の混練方法を用いて溶融混練することに
より製造される。
The epoxy resin composition of the present invention is preferably melt-kneaded, for example by melt-kneading using a known kneading method such as a Banbury mixer, a kneader, a roll, a single or twin screw extruder and a cokneader. Manufactured.

【0035】[0035]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples.

【0036】実施例1〜4、比較例1〜5 原料を表1に示した組成比で室温で混合した後、90〜
95℃で混練し、冷却、粉砕してエポキシ樹脂組成物を
得た。
Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 After mixing the raw materials in the composition ratios shown in Table 1 at room temperature, 90 to
The mixture was kneaded at 95 ° C., cooled and pulverized to obtain an epoxy resin composition.

【0037】この樹脂組成物を用い、低圧トランスファ
ー成形法により、175℃×4分間の条件で成形し、4
4pinQFP,TEGを搭載した16pinDIPお
よび難燃性試験片(5”×1/2”×1/16”)を得
た。その後、175℃×5時間ポストキュアした。
This resin composition was molded by a low pressure transfer molding method under the conditions of 175 ° C. × 4 minutes, and
A 16-pin DIP equipped with 4-pin QFP and TEG and a flame-retardant test piece (5 ″ × 1/2 ″ × 1/16 ″) were obtained, and then post-cured at 175 ° C. for 5 hours.

【0038】ポストキュア後、次の測定法により、各組
成物の物性を測定した。
After post-curing, the physical properties of each composition were measured by the following measuring methods.

【0039】半田耐熱性:44pinQFP32個を、
85℃/85%RHの加湿器に72時間放置後、215
℃のVPS(ベーパー・フェーズ・ソルダリング)で9
0秒、または260℃の半田浴で10秒加熱し、クラッ
クの発生しないQFPの個数の割合を求めた。
Solder heat resistance: 32 pieces of 44 pin QFP
215 after leaving it in a humidifier at 85 ° C / 85% RH for 72 hours
9 in VPS (vapor phase soldering) at ℃
It was heated for 0 seconds or for 10 seconds in a solder bath at 260 ° C., and the ratio of the number of QFPs in which cracks did not occur was determined.

【0040】高温信頼性:16pinDIPを用い、2
10℃の高温下放置試験を行い、抵抗値が1Ωを越えた
ものを故障として扱い、その累積故障率が50%になる
時間を求めた。
High temperature reliability: using 16 pin DIP, 2
A test was carried out at a high temperature of 10 ° C., a resistance value exceeding 1 Ω was treated as a failure, and the time at which the cumulative failure rate became 50% was determined.

【0041】難燃性:難燃性試験片10本を用い、UL
−94規格にしたがい測定した。
Flame retardance: 10 flame retardant test pieces were used and UL
It was measured according to the -94 standard.

【0042】これらの結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【表2】 表2から明らかなように、本発明のビフェニル骨格を有
するエポキシ樹脂と無機イオン交換体を用いた樹脂組成
物(実施例1〜4)は半田耐熱性、難燃性および高温信
頼性に優れている。
[Table 2] As is clear from Table 2, the resin compositions (Examples 1 to 4) using the epoxy resin having a biphenyl skeleton of the present invention and the inorganic ion exchanger are excellent in solder heat resistance, flame retardancy and high temperature reliability. There is.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物は、半田耐熱性、難燃性および高温信頼性に優れた半
導体装置を与えることができる。
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention can provide a semiconductor device excellent in solder heat resistance, flame retardancy and high temperature reliability.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(I) 【化1】 (ただし、R1 〜R8 は水素原子、C1 〜C4 の低級ア
ルキル基またはハロゲン原子を示す。)で表される骨格
を有するエポキシ樹脂(a)を必須成分として含有するエ
ポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、充填剤(C)および下記一
般式(II) MxOy(NO3 )z(OH)w・nH2 O……(II) (Mは1種あるいは2種以上の3〜5価の遷移金属、x
=1〜5、y=1〜10、z=0.2〜4、w=0.2
〜4、n=0〜5を示す。)で表される無機イオン交換
体(D)からなり、前記無機イオン交換体を0.02〜3
0重量%含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹
脂組成物。
1. The following general formula (I): (However, R 1 to R 8 represent a hydrogen atom, a C 1 to C 4 lower alkyl group or a halogen atom.) An epoxy resin (A) having an skeleton represented by (A) as an essential component. ), A curing agent (B), a filler (C) and the following general formula (II) MxOy (NO 3 ) z (OH) w · nH 2 O (II) (M is one or more than 3 ~ Pentavalent transition metal, x
= 1-5, y = 1-10, z = 0.2-4, w = 0.2
4 and n = 0 to 5 are shown. ) The inorganic ion exchanger (D) represented by
An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation containing 0% by weight.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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