JPH05251589A - Resin sealed semiconductor device - Google Patents
Resin sealed semiconductor deviceInfo
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- JPH05251589A JPH05251589A JP22791491A JP22791491A JPH05251589A JP H05251589 A JPH05251589 A JP H05251589A JP 22791491 A JP22791491 A JP 22791491A JP 22791491 A JP22791491 A JP 22791491A JP H05251589 A JPH05251589 A JP H05251589A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、エポキシ樹脂コンポジ
ットを用いた樹脂封止半導体装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin-sealed semiconductor device using an epoxy resin composite.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、各種電子機器の小型化が進み、そ
れに組み込まれる半導体装置の小型化が急速に進んでい
る。このような小型の半導体装置として、タブ製品（Ｔ
ＡＢ製品、即ち、Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｄｅｄ Ｂ
ｏｎｄｉｎｇにより接続した半導体製品）といわれてい
るものがある。ＴＡＢ製品はＩＣパッケージの小型化、
薄型化、多ピン対応に非常に有効であり、今日その開発
が目覚ましい。従来、タブ製品の樹脂封止については、
特公平１−３６９８４号公報、実開昭６３−１８２５３
１号公報、特開昭６３−３０２５４３号公報等に記載さ
れるものがあった。2. Description of the Related Art In recent years, various electronic devices have been downsized, and semiconductor devices incorporated therein have been rapidly downsized. As such a small semiconductor device, a tab product (T
AB product, that is, Tape Automated B
There is a so-called "semiconductor product connected by onding". TAB products are smaller IC packages,
It is extremely effective for slimming down and supporting a large number of pins, and its development is remarkable today. Conventionally, regarding resin encapsulation of tab products,
Japanese Examined Patent Publication No. 1-36984, Shokai 63-18253
Some of them are disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-302, Japanese Patent Laid-Open No. 63-302543.
【０００３】これらのタブ製品の樹脂封止の構造は、図
２に示すように樹脂テープフィルム１１、銅箔パターン
１２、半導体チップ１３、及び封止樹脂コンポジット１
４より構成されている。そして、その樹脂封止の方法は
図２のＡより、封止樹脂コンポジット１４をディスペン
サ１５、または注射器等によるポッティング、即ち、滴
下によって封止をしていた。As shown in FIG. 2, the resin sealing structure of these tab products has a resin tape film 11, a copper foil pattern 12, a semiconductor chip 13, and a sealing resin composite 1.
It is composed of 4. As for the resin sealing method, as shown in FIG. 2A, the sealing resin composite 14 is potted by the dispenser 15 or a syringe, that is, sealed by dropping.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
樹脂封止したタブ製品においては次のような問題点があ
った。図２に示すように、タブ製品に封止樹脂コンポジ
ット１４をポッティングにより滴下して樹脂封止する際
に、封止樹脂コンポジット１４がタブ製品の樹脂テープ
フイルム１１上の回路部分の銅箔１２上を流れ出し、コ
ンタクト１６にまで達し、コンタクト不良を引き起こし
たりした。However, the conventional resin-sealed tab products have the following problems. As shown in FIG. 2, when the encapsulating resin composite 14 is dropped onto the tab product by potting for resin encapsulation, the encapsulating resin composite 14 is on the copper foil 12 of the circuit part on the resin tape film 11 of the tab product. Flowing out, reaching the contact 16 and causing contact failure.
【０００５】また、樹脂テープフィルム１１の裏面へ封
止樹脂コンポジット１４が余分に流れ出し、そのために
半導体チップ１３表面の封止樹脂の膜厚Ｂにバラツキが
発生し、樹脂封止半導体装置の品質の安定性を欠くこと
になっていた。さらに、上記した、封止樹脂コンポジッ
ト１４の銅箔１２上の流れ出し、および樹脂テープフィ
ルム１１の裏面への流れ出しにより、インナーリード先
端部１７に樹脂の被覆不良が発生し、その結果、耐ヒー
トサイクル試験、および機械的強度試験時にクラックの
発生の原因になるという問題点があった。In addition, the sealing resin composite 14 extra flows out to the back surface of the resin tape film 11, which causes a variation in the film thickness B of the sealing resin on the surface of the semiconductor chip 13, which results in deterioration of the quality of the resin sealing semiconductor device. It was supposed to lack stability. Further, due to the above-mentioned flow-out of the sealing resin composite 14 on the copper foil 12 and flow-out to the back surface of the resin tape film 11, a resin coating defect occurs at the inner lead tip portion 17, resulting in heat cycle resistance. There is a problem in that it causes cracks during the test and the mechanical strength test.
【０００６】本発明は、以上述べた封止樹脂の流れ出し
による、コンタクト不良の問題、封止樹脂膜厚のバラツ
キの問題、インナーリード上のカバレージの問題、およ
びクラックの発生の問題を除去するために、封止樹脂コ
ンポジットの組成を検討することにより、信頼性の優れ
た樹脂封止半導体装置を提供することを目的とする。The present invention eliminates the problems of contact failure, sealing resin film thickness variation, inner lead coverage problem, and cracking caused by the flow of the sealing resin described above. Another object of the present invention is to provide a highly reliable resin-encapsulated semiconductor device by examining the composition of the encapsulating resin composite.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、エポキシ樹脂コンポジットを用いた樹
脂封止半導体装置において、エポキシ樹脂コンポジット
の成分は、（１）アルコキシ基を含むシラン系化合物に
よって変性された変性ビスフェノール型エポキシ樹脂
と、（２）フェノールノボラック樹脂と、（３）カルボ
ニル変性シリコーン化合物および／またはアミン変性シ
リコーン化合物によって変性された変性ビスフェノール
型エポキシ樹脂と、（４）シランカップリング剤と、
（５）球状フィラーと、（６）顔料と、（７）有機溶剤
とを含むことを特徴とする、樹脂封止半導体装置とした
ものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a resin-sealed semiconductor device using an epoxy resin composite, wherein the component of the epoxy resin composite is (1) silane containing an alkoxy group. Modified bisphenol epoxy resin modified with a system compound, (2) phenol novolac resin, (3) modified bisphenol epoxy resin modified with a carbonyl modified silicone compound and / or an amine modified silicone compound, and (4) silane A coupling agent,
(5) A spherical resin, (6) a pigment, and (7) an organic solvent are contained in the resin-encapsulated semiconductor device.
【０００８】また、本発明は、前記球状フィラーである
球状シリカを硬化物中に７０重量％以上とすることとし
たものである。以上のように、本発明は、樹脂封止型半
導体装置において、流動性、チキソトロピック性、機械
的特性を改良したエポキシ樹脂コンポジットを用いてい
る。このエポキシ樹脂コンポジットは、マトリクス部、
フィラー部、溶剤部とから構成されている。そのマトリ
クス部は、図３ので示すアルコキシ基を含むシラン系
化合物によって変性された変性ビスフェノール型エポキ
シ樹脂と、図３ので示すフェノールノボラック樹脂
と、図３ので示すカルボニル変性シリコーン化合物お
よび／またはアミン変性シリコーン化合物によって変性
された変性ビスフェノール型エポキシ樹脂と、図３の
で示すシランカップリング剤とからなる。また、溶剤部
は、ｎ−ブタノール、ジアセトンアルコール、またはキ
シレンから選ばれる。フィラー部は球状シリカが用いら
れ、その平均粒径は好ましくは２０μｍのものが用いら
れる。さらにシリカ表面は、シラン系カップリング剤で
処理されたものである。Further, according to the present invention, the spherical silica as the spherical filler is contained in the cured product in an amount of 70% by weight or more. As described above, the present invention uses an epoxy resin composite having improved fluidity, thixotropic properties, and mechanical properties in a resin-sealed semiconductor device. This epoxy resin composite has a matrix part,
It is composed of a filler part and a solvent part. The matrix portion is a modified bisphenol type epoxy resin modified with a silane compound containing an alkoxy group shown in FIG. 3, a phenol novolac resin shown in FIG. 3, a carbonyl modified silicone compound and / or an amine modified silicone shown in FIG. It comprises a modified bisphenol type epoxy resin modified with a compound and a silane coupling agent shown in FIG. Further, the solvent part is selected from n-butanol, diacetone alcohol, or xylene. Spherical silica is used for the filler portion, and the average particle diameter thereof is preferably 20 μm. Further, the silica surface is treated with a silane coupling agent.
【０００９】[0009]
【作用】本発明によれば、以上のように、エポキシ樹脂
コンポジットを用いた樹脂封止半導体装置において、エ
ポキシ樹脂コンポジットの成分は、（１）アルコキシ基
を含むシラン系化合物によって変性された変性ビスフェ
ノール型エポキシ樹脂と、（２）フェノールノボラック
樹脂と、（３）カルボニル変性シリコーン化合物および
／またはアミン変性シリコーン化合物によって変性され
た変性ビスフェノール型エポキシ樹脂と、（４）シラン
カップリング剤と、（５）球状フィラーと、（６）顔料
と、（７）有機溶剤とを含むことを特徴とする樹脂封止
半導体装置としたので、封止された半導体装置のリード
部に発生する剪断応力を著しく低減し、また、封止時に
エポキシ樹脂コンポジットがチキソトロピー性を有し、
適度な流動性でそのコンポジットを適用することができ
る。そして、このコンポジットをタブ製品の樹脂封止に
適用しても、タブ製品のフイルム上の回路部分の銅箔部
をこのコンポジットが流れ出し、コンタクト部にまで達
することはない。According to the present invention, as described above, in the resin-sealed semiconductor device using the epoxy resin composite, the component of the epoxy resin composite is (1) modified bisphenol modified with a silane compound containing an alkoxy group. -Type epoxy resin, (2) phenol novolac resin, (3) modified bisphenol-type epoxy resin modified with a carbonyl-modified silicone compound and / or amine-modified silicone compound, (4) silane coupling agent, and (5) Since the resin-encapsulated semiconductor device is characterized by containing a spherical filler, (6) pigment, and (7) organic solvent, the shearing stress generated in the lead portion of the encapsulated semiconductor device is significantly reduced. , Moreover, the epoxy resin composite has thixotropic property at the time of sealing,
The composite can be applied with moderate fluidity. Even when this composite is applied to the resin sealing of the tab product, the composite does not flow out to the contact part and the copper foil part of the circuit part on the film of the tab product.
【００１０】次に、本発明において用いられるエポキシ
樹脂コンポジットの各成分を選んだ理由を以下に説明す
る。アルコキシ基を含むシラン系化合物によって変性さ
れた変性ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いる理由
は、エポキシ樹脂の硬化物自体は柔らかいものであり、
コンポジット硬化物の弾性率を下げるためである。この
変性ビスフェノール型エポキシ樹脂によって、封止され
た基板と半導体装置との接続部分に剥離、変形等を防ぐ
効果が生じる。つぎに、シラン系化合物によって変性す
る理由は、このコンポジット中にフィラーを下記で述べ
る理由で７０重量％以上添加する必要があるが、フィラ
ーを７０％以上加えるとコンポジット全体の弾性率が高
くなり過ぎ、封止樹脂に変形および剥離等を発生するの
で、弾性率を下げるためにシラン系化合物によって変性
したものである。また、この変性剤であるアルコキシ基
を含むシラン化合物は、シリカを含む無機質表面との接
着性を改善する効果があるものであり、即ち、半導体表
面や基板表面との接着性を改善するものである。さら
に、このシラン系化合物変性ビスフェノール型エポキシ
樹脂は吸水率を下げる効果があるために、絶縁性が確保
できる。Next, the reason why each component of the epoxy resin composite used in the present invention is selected will be described. The reason for using the modified bisphenol type epoxy resin modified with a silane compound containing an alkoxy group is that the cured product of the epoxy resin itself is soft,
This is to reduce the elastic modulus of the composite cured product. The modified bisphenol type epoxy resin has an effect of preventing peeling, deformation and the like at the connection portion between the sealed substrate and the semiconductor device. Next, the reason for modification with a silane-based compound is that it is necessary to add 70% by weight or more of a filler to this composite for the reason described below, but if 70% or more of a filler is added, the elastic modulus of the entire composite becomes too high. Since the sealing resin is deformed and peeled off, it is modified with a silane compound in order to lower the elastic modulus. Further, the silane compound containing an alkoxy group as the modifier has an effect of improving the adhesiveness with the inorganic surface containing silica, that is, it improves the adhesiveness with the semiconductor surface or the substrate surface. is there. Further, the silane compound-modified bisphenol epoxy resin has an effect of lowering the water absorption rate, so that the insulating property can be secured.
【００１１】フェノールノボラック樹脂を使用する理由
は、封止対象である半導体装置と基板との接着性を維持
させるため、および硬化物の吸水率を下げるためであ
る。また、カルボニル変性シリコーンオイルおよび／ま
たはアミン変性シリコーンオイル等のシリコーン系化合
物によって変性された、変性ビスフェノール型エポキシ
樹脂をコンポジットに含ませる理由は、硬化物含量７０
重量％以上のフィラーの添加によって発生した、変性ビ
スフェノール型エポキシ樹脂コンポジットの粘度の過度
な増加を抑えるために変性したものである。The reason why the phenol novolac resin is used is to maintain the adhesiveness between the semiconductor device to be sealed and the substrate and to reduce the water absorption of the cured product. Further, the reason why the modified bisphenol type epoxy resin modified with a silicone compound such as carbonyl modified silicone oil and / or amine modified silicone oil is included in the composite is that the content of the cured product is 70.
It is modified in order to suppress an excessive increase in the viscosity of the modified bisphenol type epoxy resin composite, which is caused by the addition of the filler in an amount of at least wt%.
【００１２】球状シリカの平均粒径を２０μｍとした理
由は、変性ビスフェノール型エポキシ樹脂コンポジット
の流動性を確保するためである。通常、樹脂にフィラー
としてシリカを添加すると急激に粘度が増加して、その
取扱が困難となるが、シリカを球状とし、その平均粒径
を２０μｍとすることによって、樹脂コンポジットにシ
リカを７０重量％以上充填するにも係わらず、その粘度
を最小にすることができる。従って、半導体装置と基板
との狭い間隙等の細部充填性が良好となる。The reason why the average particle size of the spherical silica is 20 μm is to ensure the fluidity of the modified bisphenol type epoxy resin composite. Usually, when silica is added as a filler to a resin, the viscosity rapidly increases, making it difficult to handle. However, by making the silica spherical and setting the average particle size to 20 μm, 70% by weight of silica is added to the resin composite. Despite the above filling, the viscosity can be minimized. Therefore, the fine filling property such as a narrow gap between the semiconductor device and the substrate is improved.
【００１３】そして、球状シリカの添加量を硬化物中の
７０重量％以上とすることによって、硬化物の線膨張係
数を下げることができるために、その線膨張係数を半導
体装置と基板とを接続している半田の線膨張係数に近づ
けることができ、その結果、半導体装置と基板とを封止
した樹脂の剥離、および変形を防止することができる。
また、球状シリカの添加量を硬化物中の８０重量％以上
とすると、サンプル吸水処理試験後の体積抵抗率が下が
る、即ち、樹脂封止半導体装置が吸水し易くなって、絶
縁不良等を起こす恐れがある。これは硬化物が多孔質化
し吸水率が上がるためである。Since the linear expansion coefficient of the cured product can be lowered by setting the addition amount of the spherical silica to 70% by weight or more in the cured product, the linear expansion coefficient is connected to the semiconductor device and the substrate. The linear expansion coefficient of the solder being applied can be approximated, and as a result, peeling and deformation of the resin encapsulating the semiconductor device and the substrate can be prevented.
Further, when the addition amount of the spherical silica is 80% by weight or more in the cured product, the volume resistivity after the sample water absorption treatment test decreases, that is, the resin-encapsulated semiconductor device easily absorbs water and causes insulation failure or the like. There is a fear. This is because the cured product becomes porous and the water absorption rate increases.
【００１４】シランカップリング剤を入れる理由は、Ｓ
ｉＯ2 を持つような無機質である半導体チップとの接着
性向上のために使用するものである。フタル酸顔料およ
びカーボン顔料は光を遮断するためのものであり、光感
受性素子等の光の影響を嫌う半導体素子の遮光に有効な
ものである。リン系促進剤は、エポキシ樹脂コンポジッ
トの硬化時間を短くするためのものである。The reason for adding the silane coupling agent is S
It is used to improve the adhesiveness to an inorganic semiconductor chip having iO 2 . The phthalic acid pigment and the carbon pigment are used to block light, and are effective in blocking light from semiconductor elements such as light-sensitive elements that do not want to be affected by light. The phosphorus-based accelerator is for shortening the curing time of the epoxy resin composite.
【００１５】溶剤として用いるｎ−ブタノール、ジアセ
トンアルコール、キシレンは作業性を良くし、ボイドの
発生防止のために用いるものである。The n-butanol, diacetone alcohol and xylene used as the solvent are used for improving workability and preventing the generation of voids.
【００１６】[0016]
【実施例１】図１に、本発明の樹脂封止半導体装置を示
す。これは半導体製品としてタブ製品を用いこれを樹脂
封止したものである。即ち、ポリイミドのテープフィル
ム１上に、連続して形成された銅箔２のリードが、延長
されたインナーリードと半導体チップ３とをボンディン
グしたものを、エポキシ樹脂コンポジット４で封止した
ものである。 本発明の樹脂封止型半導体装置は、以下
に説明する化合物を構成材料とするエポキシ樹脂コンポ
ジットにより封止されている。エポキシ樹脂コンポジッ
トはマトリクス部、フィラー部、溶剤部から構成されて
いる。EXAMPLE 1 FIG. 1 shows a resin-sealed semiconductor device of the present invention. This is a tab product used as a semiconductor product, which is resin-sealed. That is, the lead of the copper foil 2 continuously formed on the polyimide tape film 1 is bonded to the extended inner lead and the semiconductor chip 3, and is sealed with the epoxy resin composite 4. .. The resin-encapsulated semiconductor device of the present invention is encapsulated with an epoxy resin composite containing a compound described below as a constituent material. The epoxy resin composite is composed of a matrix part, a filler part and a solvent part.
【００１７】マトリクス部及びフィラー部の各組成を、
溶剤を除いた重量％で示す。図３ので示すアルコキシ
基を含むシラン系化合物によって変性された、変性ビス
フェノール型エポキシ樹脂１３．３重量％と、図４の
で示すカルボニル変性シリコーン化合物および／または
アミン変性シリコーン化合物によって変性された変性ビ
スフェノール型エポキシ樹脂１．５重量％と、フェノー
ルノボラック樹脂（日本化薬ＰＮ）とを主剤とし、図３
ので示すフェノールノボラック型エポキシ樹脂７．５
重量％を硬化剤として用いた。次に添加剤として、図４
ので示すシランカップリング剤０．３重量％、クロモ
フタル顔料０．０７重量％、カーボン顔料、リン系促進
剤（亜リン酸エステル）０．０３重量％及びフィラー部
７７重量％は、球状フィラー（粒度Ａｖｅ ２０μｍ）
を用いた。なお、球状フィラー表面は、シラン系カップ
リング剤により処理されたものである。Each composition of the matrix part and the filler part is
It is shown by weight% excluding the solvent. A modified bisphenol type epoxy resin modified by a silane compound containing an alkoxy group shown in FIG. 3 and a modified bisphenol type modified by a carbonyl modified silicone compound and / or an amine modified silicone compound shown in FIG. Epoxy resin 1.5% by weight and phenol novolac resin (Nippon Kayaku PN) were used as the main ingredients.
Phenol novolac type epoxy resin 7.5
Weight percent was used as the curing agent. Next, as an additive, as shown in FIG.
The silane coupling agent 0.3% by weight, the chromophthalic pigment 0.07% by weight, the carbon pigment, the phosphorus-based accelerator (phosphorous ester) 0.03% by weight and the filler portion 77% by weight are spherical fillers (particle size). Ave 20 μm)
Was used. The surface of the spherical filler was treated with a silane coupling agent.
【００１８】つぎに、溶剤としてｎ−ブタノール、ジア
セトンアルコール、キシレンを用い、以上の各成分を混
合してエポキシ樹脂コンポジットを作成した。各溶剤の
エポキシ樹脂コンポジット中の配合割合は、ｎ−ブタノ
ールを１１．８重量％、ジアセトンアルコールを１０．
８重量％、キシレン３．９重量％とした。以上のように
して得られたエポキシ樹脂コンポジットを、タブ製品に
適用して封止する方法を図１に基づいて説明する。ディ
スペンサ５による滴下によってＡの方向からエポキシ樹
脂コンポジットを半導体チップ３上に落とし、その樹脂
コンポジットの表面張力によって、半導体チップ３と樹
脂テープフィルム１との間隙およびその周囲を覆い封止
して、エポキシ樹脂コンポジットを硬化させた。上記方
法によって得られた樹脂封止半導体装置のガラス転移温
度、線膨張係数、曲げ弾性率を測定した結果を図５の表
１に示す。ここで変性ビスフェノール型エポキシ樹脂
（１）とは、アルコキシ基を含むシラン系化合物によっ
て変性されたビスフェノール型エポキシ樹脂を示し、ま
た変性ビスフェノール型エポキシ樹脂（２）とは、カル
ボニル変性シリコーン化合物および／またはアミン変性
シリコーン化合物によって変性された変性ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂を示す。Next, n-butanol, diacetone alcohol, and xylene were used as a solvent, and the above components were mixed to prepare an epoxy resin composite. The blending ratio of each solvent in the epoxy resin composite was 11.8% by weight of n-butanol and 10.
8 wt% and xylene 3.9 wt%. A method of applying the epoxy resin composite obtained as described above to a tab product and sealing the same will be described with reference to FIG. The epoxy resin composite is dropped onto the semiconductor chip 3 from the direction A by dropping with the dispenser 5, and the surface tension of the resin composite covers and seals the gap between the semiconductor chip 3 and the resin tape film 1 and the periphery thereof, and the epoxy The resin composite was cured. The results of measuring the glass transition temperature, the coefficient of linear expansion, and the flexural modulus of the resin-encapsulated semiconductor device obtained by the above method are shown in Table 1 of FIG. Here, the modified bisphenol type epoxy resin (1) means a bisphenol type epoxy resin modified by a silane compound containing an alkoxy group, and the modified bisphenol type epoxy resin (2) means a carbonyl modified silicone compound and / or 1 shows a modified bisphenol type epoxy resin modified with an amine-modified silicone compound.
【００１９】ここで図６に、前記エポキシ樹脂コンポジ
ットの成分の赤外線吸収スペクトルを示す。図６のａ
は、比較例のエポキシ樹脂コンポジットのスペクトルで
あり、ｂは、本発明のエポキシ樹脂コンポジットのスペ
クトルである。ｃは、ｂのスペクトルからａのスペクト
ルを引いたスペクトルを示しており、高分子物質に関し
ては、本発明の組成は比較例のものに変性ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂（２）が余計に加わっているだけであ
るから、このｃのスペクトルは変性ビスフェノール型エ
ポキシ樹脂（２）を示していることになる。FIG. 6 shows the infrared absorption spectrum of the components of the epoxy resin composite. 6a
Is a spectrum of the epoxy resin composite of the comparative example, and b is a spectrum of the epoxy resin composite of the present invention. c shows the spectrum obtained by subtracting the spectrum of a from the spectrum of b, and regarding the polymer substance, the composition of the present invention is the composition of the comparative example except that the modified bisphenol type epoxy resin (2) is additionally added. Therefore, the spectrum of c indicates the modified bisphenol type epoxy resin (2).
【００２０】比較例として、本発明の実施例のエポキシ
樹脂コンポジットのうち、変性ビスフェノール型エポキ
シ樹脂（２）、リン系促進剤及び球状シリカを添加せず
に、その他の成分を使用したエポキシ樹脂コンポジット
を用いた。比較例で用いた樹脂の組成割合の溶剤部を除
いた重量％は、変性ビスフェノール型エポキシ樹脂
（１）６４．５重量％、フェノールノボラック樹脂３
３．５重量％、シラン系カップリング剤１．３重量％、
クロモフタル顔料・カーボン顔料０．７重量％である。As a comparative example, among the epoxy resin composites of the examples of the present invention, an epoxy resin composite using the other components without adding the modified bisphenol type epoxy resin (2), the phosphorus-based accelerator and the spherical silica. Was used. The weight% excluding the solvent part of the composition ratio of the resin used in the comparative example is 64.5% by weight of the modified bisphenol type epoxy resin (1) and the phenol novolac resin 3
3.5 wt%, silane coupling agent 1.3 wt%,
Chromophtale pigment / carbon pigment is 0.7% by weight.
【００２１】図５の表１より明らかなように、本発明で
用いるエポキシ樹脂コンポジットを用いた封止物の線膨
張係数は、α．１：１．２×１０-5，α．２：２．４×
１０ -5と比較例の樹脂コンポジットの線膨張係数、α．
１：５．５×１０-5，α．２：１０．０×１０-5に比較
して線膨張係数が低い。これはフィラーとして平均粒径
２０μｍの球状シリカを充填量として７０重量％以上充
填したためである。本発明ではこのように線膨張係数を
低くすることにより、耐応力性の向上と、熱応力の低減
をはかっている。また、球状シリカを充填量として７０
重量％以上充填することにより、封止樹脂の吸水率が低
減され、耐湿性が向上する。図７に封止樹脂中のフィラ
ーとして球状シリカを用いた重量％を横軸にし、線膨張
係数又は吸水率を横軸とした、それらの関係のグラフを
示す。As is clear from Table 1 of FIG. 5, according to the present invention,
Linear expansion of the encapsulated material using the epoxy resin composite used
The stretching coefficient is α. 1: 1.2 x 10-Five, Α. 2: 2.4x
10 -FiveAnd the linear expansion coefficient of the resin composites of the comparative examples, α.
1: 5.5 x 10-Five, Α. 2: 10.0 x 10-FiveCompare to
And the coefficient of linear expansion is low. This is the average particle size as a filler
Filled with 70% by weight or more of spherical silica of 20 μm as a filling amount.
This is because it was filled. In the present invention, the linear expansion coefficient is
By lowering it, stress resistance is improved and thermal stress is reduced.
I am measuring. In addition, the spherical silica has a filling amount of 70
The water absorption of the sealing resin is low by filling more than weight%
The moisture resistance is improved. Fig. 7 shows the filler in the sealing resin.
The linear expansion
A graph of those relationships with the coefficient or water absorption as the horizontal axis
Show.
【００２２】次に、図５の表１に示した比較例のエポキ
シ樹脂コンポジットの組成に、さらに７０重量％以上の
フィラーを充填した場合、その硬化物の曲げ弾性率は、
１５００ｋｇｆ／ｍｍ2 以上（２３℃で）となるが、本
発明のエポキシ樹脂コンポジットでは、１０７０ｋｇｆ
／ｍｍ2 （２３℃で）であり、フィラーとして球状シリ
カを７０重量％以上充填したにも係わらず曲げ弾性率を
低くすることができる。これは、変性ビスフェノール型
エポキシ樹脂（２）を用いたことによるものであり、こ
れにより異種材料間（チップ表面，リード表面）での剪
断応力は、著しく低くなる。Next, when the composition of the epoxy resin composite of the comparative example shown in Table 1 of FIG. 5 is further filled with 70% by weight or more of the filler, the flexural modulus of the cured product is
1500 kgf / mm 2 or more (at 23 ° C.), but with the epoxy resin composite of the present invention, 1070 kgf / mm 2
/ Mm 2 (at 23 ° C.), and the flexural modulus can be lowered despite the fact that 70% by weight or more of spherical silica is filled as a filler. This is due to the use of the modified bisphenol type epoxy resin (2), whereby the shear stress between different materials (chip surface, lead surface) is significantly reduced.
【００２３】さらに、本発明のエポキシ樹脂コンポジッ
トは、フィラーとして用いる球状シリカの平均粒度を２
０μｍとしているため、流動性が良好で適度なチキソト
ロピック性が得られる。次に、図５の表２に本発明のエ
ポキシ樹脂コンポジットと、比較例のエポキシ樹脂コン
ポジットによって樹脂封止したタブ製品の耐ヒートサイ
クル性試験の結果（条件−５５℃・３０分／室温５分／
１２５℃・３０分）を示す。比較例では、２００サイク
ル時点でリード表面上に樹脂クラックが発生していたの
に対して、本発明では、３００サイクル時点でもリード
表面上に樹脂クラックは発生しなかった。Further, in the epoxy resin composite of the present invention, the average particle size of spherical silica used as a filler is 2
Since the thickness is 0 μm, the fluidity is good and an appropriate thixotropic property is obtained. Next, in Table 2 of FIG. 5, the results of the heat cycle resistance test of the epoxy resin composite of the present invention and the tab product resin-sealed with the epoxy resin composite of the comparative example (condition: −55 ° C., 30 minutes / room temperature 5 minutes) /
125 ° C for 30 minutes). In the comparative example, resin cracks were generated on the lead surface at the time of 200 cycles, whereas in the present invention, resin cracks were not generated on the lead surface at the time of 300 cycles.
【００２４】本発明は、エポキシ樹脂コンポジットの組
成を検討することによって、このような封止樹脂コンポ
ジットの機械的特性が得られ、その結果、封止樹脂の流
れ出しによるコンタクト不良の問題、封止樹脂膜厚のバ
ラツキの問題、インナーリード上のカバレージの問題お
よびクラックの発生の問題を除去することができる。な
お、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能なものであ
る。例えば、本発明による樹脂は、以上の説明では主と
してタブ製品に着いて説明したが、コブ製品（ＣＯＢ製
品）にも好適に使用することができる。According to the present invention, mechanical properties of such an encapsulating resin composite can be obtained by studying the composition of the epoxy resin composite. As a result, the problem of contact failure due to the outflow of the encapsulating resin, the encapsulating resin, and the like. It is possible to eliminate the problem of film thickness variation, the problem of coverage on the inner leads, and the problem of cracking. The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications are possible based on the spirit of the present invention. For example, although the resin according to the present invention has been mainly described for the tab product in the above description, it can be suitably used for the Cobb product (COB product).
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、エポキシ樹脂コンポジットを用いた樹脂封止半導
体装置において、エポキシ樹脂コンポジットの成分は、
（１）アルコキシ基を含むシラン系化合物によって変性
された変性ビスフェノール型エポキシ樹脂と、（２）フ
ェノールノボラック樹脂と、（３）カルボニル変性シリ
コーン化合物および／またはアミン変性シリコーン化合
物によって変性された変性ビスフェノール型エポキシ樹
脂と、（４）シランカップリング剤と、（５）球状フィ
ラーと、（６）顔料と、（７）有機溶剤とを含むことを
特徴とする樹脂封止半導体装置としたので、封止樹脂の
流れ出しによるコンタクト不良の問題、封止樹脂膜厚の
バラツキの問題、インナーリード上のカバレージの問題
およびクラックの発生の問題をすべて除去した、信頼性
の優れた樹脂封止半導体装置を提供することができるも
のである。As described in detail above, according to the present invention, in the resin-sealed semiconductor device using the epoxy resin composite, the components of the epoxy resin composite are
(1) Modified bisphenol type epoxy resin modified with a silane compound containing an alkoxy group, (2) phenol novolac resin, (3) modified bisphenol type modified with a carbonyl modified silicone compound and / or an amine modified silicone compound Since the resin-encapsulated semiconductor device is characterized by containing an epoxy resin, (4) a silane coupling agent, (5) a spherical filler, (6) a pigment, and (7) an organic solvent, the encapsulation is performed. To provide a highly reliable resin-encapsulated semiconductor device in which all of the problems of contact failure due to resin flow-out, the problem of variation in sealing resin film thickness, the problem of coverage on inner leads, and the problem of crack generation are eliminated. Is something that can be done.
【図１】本発明の樹脂封止半導体装置を示す。FIG. 1 shows a resin-encapsulated semiconductor device of the present invention.
【図２】従来の樹脂封止半導体装置を示す。FIG. 2 shows a conventional resin-sealed semiconductor device.
【図３】本発明で用いるエポキシ樹脂コンポジットの各
マトリクス成分の化学式を示す。FIG. 3 shows a chemical formula of each matrix component of the epoxy resin composite used in the present invention.
【図４】本発明で用いるエポキシ樹脂コンポジットの各
マトリクス成分の化学式を示す。FIG. 4 shows a chemical formula of each matrix component of the epoxy resin composite used in the present invention.
【図５】本発明と比較例とのエポキシ樹脂コンポジット
の組成と、その機械的特性を表１に示す。また、表２に
本発明と比較例との耐ヒートサイクル性を示す。FIG. 5 shows the compositions of the epoxy resin composites of the present invention and the comparative example and the mechanical properties thereof. Further, Table 2 shows the heat cycle resistance of the present invention and the comparative example.
【図６】本発明と比較例のエポキシ樹脂コンポジットの
赤外線吸収スペクトルおよびその差を示す。FIG. 6 shows an infrared absorption spectrum and a difference between the epoxy resin composites of the present invention and a comparative example.
【図７】フィラーの添加量に対する線膨張係数又は吸水
率の関係を示すグラフ。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the linear expansion coefficient or the water absorption rate with respect to the amount of filler added.
１ テープフィルム ２ 銅箔 ３ 半導体チップ ４ エポキシ樹脂コンポジット ５ ディスペンサ 1 Tape film 2 Copper foil 3 Semiconductor chip 4 Epoxy resin composite 5 Dispenser
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０８Ｋ 3/36 ＮＫＸ 7167−4Ｊ 5/05 ＮＫＺ 7167−4Ｊ 5/54 ＮＬＣ 7167−4Ｊ Ｃ０８Ｌ 63/00 ＮＪＷ 8830−4Ｊ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location C08K 3/36 NKX 7167-4J 5/05 NKZ 7167-4J 5/54 NLC 7167-4J C08L 63 / 00 NJW 8830-4J
Claims (2)
封止半導体装置において、エポキシ樹脂コンポジットの
成分は、 （１）アルコキシ基を含むシラン系化合物によって変性
された変性ビスフェノール型エポキシ樹脂と、 （２）フェノールノボラック樹脂と、 （３）カルボニル変性シリコーン化合物および／または
アミン変性シリコーン化合物によって変性された変性ビ
スフェノール型エポキシ樹脂と、 （４）シランカップリング剤と、 （５）球状フィラーと、 （６）顔料と、 （７）有機溶剤と、 を含むことを特徴とする樹脂封止半導体装置。1. In a resin-sealed semiconductor device using an epoxy resin composite, the components of the epoxy resin composite are (1) a modified bisphenol type epoxy resin modified with a silane compound containing an alkoxy group, and (2) phenol. A novolac resin, (3) a modified bisphenol epoxy resin modified with a carbonyl-modified silicone compound and / or an amine-modified silicone compound, (4) a silane coupling agent, (5) a spherical filler, and (6) a pigment (7) An organic solvent, and a resin-encapsulated semiconductor device comprising:
中に７０重量％以上とすることを特徴とした、請求項１
記載の樹脂封止半導体装置。2. The spherical filler comprises spherical silica in an amount of 70% by weight or more in the cured product.
The resin-encapsulated semiconductor device described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22791491A JPH05251589A (en) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | Resin sealed semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22791491A JPH05251589A (en) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | Resin sealed semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251589A true JPH05251589A (en) | 1993-09-28 |
Family
ID=16868279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22791491A Pending JPH05251589A (en) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | Resin sealed semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05251589A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07300491A (en) * | 1994-05-02 | 1995-11-14 | Nippon Unicar Co Ltd | Silane coupling agent composition |
| JP2003012895A (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Epoxy resin composition and semiconductor device |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP22791491A patent/JPH05251589A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07300491A (en) * | 1994-05-02 | 1995-11-14 | Nippon Unicar Co Ltd | Silane coupling agent composition |
| JP2003012895A (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Epoxy resin composition and semiconductor device |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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