JPH0525364A - Epoxy resin composition for sealing semiconductor - Google Patents

Epoxy resin composition for sealing semiconductor

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JPH0525364A
JPH0525364A JP17703891A JP17703891A JPH0525364A JP H0525364 A JPH0525364 A JP H0525364A JP 17703891 A JP17703891 A JP 17703891A JP 17703891 A JP17703891 A JP 17703891A JP H0525364 A JPH0525364 A JP H0525364A
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啓司 萱場
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滋 大友
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject composition, containing an epoxy resin, a curing agent, a filter, a hydrotalcite-based compound, a bromine compound, an antimony compound and an inorganic ion exchanger in a specific proportion, and excellent in flame retardancy, reliability at high temperatures and moldability. CONSTITUTION:The objective composition containing (A) an epoxy resin, (B) a curing agent, (C) 60-95wt.% filler, (D) 0.01-10wt.% hydrotalcite-based compound, (E) a bromine compound, (F) an antimony compound and (G) 0.01-10wt.% inorganic ion exchanger expressed by the formula MxOy(NO3)z(OH)w.nH2O (M is tri- to pentavalent transition metal; (x) is 1-5; (y) is 1-7; (z) and (w) are 0.2-3; (n) is 0-2).

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、難燃性、高温信頼性お
よび成形性に優れる半導体封止用エポキシ組成物に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor encapsulating epoxy composition which is excellent in flame retardancy, high temperature reliability and moldability.

【0002】[0002]

【従来の技術】エポキシ樹脂は耐熱性、耐湿性、電気特
性、接着性などに優れており、さらに配合処方により種
々の特性が付与できるため、塗料、接着剤、電気絶縁材
料など工業材料として利用されている。
2. Description of the Related Art Epoxy resins are excellent in heat resistance, moisture resistance, electrical properties, adhesiveness, etc. and can be given various properties by compounding formulation, so they are used as industrial materials such as paints, adhesives and electrical insulating materials. Has been done.

【0003】たとえば、半導体装置などの電子回路部品
の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。し
かし、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。
For example, as a method of sealing electronic circuit parts such as semiconductor devices, hermetic seals made of metal or ceramics and phenol resin, silicone resin,
Resin encapsulation with an epoxy resin or the like has been proposed. However, resin sealing with an epoxy resin is mainly used from the viewpoint of the balance of economic efficiency, productivity, and physical properties.

【0004】そして、封止用樹脂の耐湿性を改良するた
め、ハイドロタルサイト系化合物の添加(特開昭61−
19625号公報)が提案されている。
Then, in order to improve the moisture resistance of the encapsulating resin, a hydrotalcite compound is added (JP-A-61-161).
(19625 gazette) is proposed.

【0005】一方、半導体などの電子部品はUL規格に
より難燃性の付与が義務づけられており、このため、封
止用樹脂には通常、臭素化合物および三酸化アンチモン
などの難燃剤が添加されている。
On the other hand, the electronic components such as semiconductors are obliged to be provided with flame retardancy by the UL standard. Therefore, the encapsulating resin usually contains a bromine compound and a flame retardant such as antimony trioxide. There is.

【0006】また、封止用樹脂の耐湿性を改良するた
め、無機イオン交換体の添加(特開昭62−21242
2号公報)が提案されている。
Further, in order to improve the moisture resistance of the encapsulating resin, an inorganic ion exchanger is added (Japanese Patent Laid-Open No. 62-21242).
No. 2) is proposed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】高温信頼性は150〜
200℃の高温環境下での半導体の機能を保証するもの
で、発熱量の大きい半導体や自動車のエンジンまわりで
使用する半導体などでは必須の性能である。
[Problems to be Solved by the Invention] High temperature reliability is 150-
This guarantees the functions of semiconductors in a high temperature environment of 200 ° C, and is an essential performance for semiconductors that generate a large amount of heat or are used around automobile engines.

【0008】高温信頼性は、難燃性を付与するために添
加している臭素化合物およびアンチモン化合物などの難
燃剤の分解が主原因で低下することがわかっている。こ
のため、難燃性および高温信頼性の両者に優れる半導体
封止用エポキシ組成物は得られていなかった。
It has been known that the high temperature reliability is lowered mainly due to the decomposition of flame retardants such as bromine compounds and antimony compounds added for imparting flame retardancy. Therefore, an epoxy compound for semiconductor encapsulation excellent in both flame retardancy and high temperature reliability has not been obtained.

【0009】一方、封止用樹脂の耐湿性を改良するため
に、ハイドロタルサイト系化合物を添加する方法(特開
昭61−19625号公報)は、高温信頼性の向上に有
効であるが、成形時に金型汚れが発生するため、金型洗
浄の頻度を上げる必要があった。
On the other hand, the method of adding a hydrotalcite compound in order to improve the moisture resistance of the encapsulating resin (Japanese Patent Laid-Open No. 61-19625) is effective in improving the high temperature reliability. Since mold stains occur during molding, it was necessary to increase the frequency of mold cleaning.

【0010】また、封止用樹脂の耐湿性を改良するため
に、無機イオン交換体を添加する方法(特開昭62−2
12422号公報)は、高温信頼性の向上効果が小さか
った。 本発明の目的は、難燃剤の添加による高温での
信頼性低下の小さく、ハイドロタルサイト系化合物の添
加による金型汚れの低減された、すなわち難燃性、高温
信頼性および成形性にともに優れる半導体封止用エポキ
シ組成物を提供することにある。
A method of adding an inorganic ion exchanger to improve the moisture resistance of the encapsulating resin (JP-A-62-2).
No. 12422), the effect of improving high temperature reliability was small. The object of the present invention is to reduce the decrease in reliability at high temperatures due to the addition of a flame retardant, and to reduce mold stains due to the addition of hydrotalcite-based compounds, that is, both flame retardancy, high temperature reliability and moldability are excellent. An object is to provide an epoxy composition for semiconductor encapsulation.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ハイドロ
タルサイト系化合物および無機イオン交換体を添加する
ことにより、上記の課題を達成し、目的に合致した半導
体封止用エポキシ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 The present inventors have achieved the above-mentioned problems by adding a hydrotalcite-based compound and an inorganic ion exchanger, so that an epoxy composition for semiconductor encapsulation which meets the purpose can be obtained. They have found that they can be obtained and have reached the present invention.

【0012】すなわち本発明はエポキシ樹脂(A)、硬
化剤(B)、充填剤(C)、ハイドロタルサイト系化合
物(D)、臭素化合物(E)アンチモン化合物(F)お
よび下記式(I) M(NO3 (OH)・nH2 O ‥‥‥(I) (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=1〜7、z=0.2〜3、w=0.2〜
3、n=0〜2を示す。)で表される無機イオン交換体
(G)を含有してなる組成物であって、前記充填剤
(C)の割合が全体の60〜95重量%であり、前記ハ
イドロタルサイト系化合物(D)の割合が全体の0.0
1〜10重量%であり、前記無機イオン交換体(G)の
割合が全体の0.01〜10重量%である半導体封止用
エポキシ組成物を提供するものである。
That is, according to the present invention, the epoxy resin (A), the curing agent (B), the filler (C), the hydrotalcite compound (D), the bromine compound (E), the antimony compound (F) and the following formula (I): M x O y (NO 3) z (OH) w · nH 2 O ‥‥‥ (I) (M is one kind or two or more of 3-5-valent transition metal, x
= 1 to 5, y = 1 to 7, z = 0.2 to 3, w = 0.2 to
3, n = 0 to 2 is shown. ), The composition containing the inorganic ion exchanger (G), wherein the proportion of the filler (C) is 60 to 95% by weight of the whole, and the hydrotalcite compound (D). ) Is 0.0
The epoxy composition for semiconductor encapsulation has a content of 1 to 10% by weight and a proportion of the inorganic ion exchanger (G) of 0.01 to 10% by weight based on the whole.

【0013】以下、本発明の構成を詳述する。The structure of the present invention will be described in detail below.

【0014】本発明におけるエポキシ樹脂(A)は、1
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、これらの具体例としては、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、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレ
ン型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、
ビスフェノ−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、線状脂肪族型エポキシ樹
脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピ
ロ環含有エポキシ樹脂および臭素化エポキシ樹脂などが
あげられる。
The epoxy resin (A) in the present invention is 1
It is not particularly limited as long as it has two or more epoxy groups in the molecule, and specific examples thereof include, for example, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, bisphenol. A type epoxy resin,
Examples include various novolac type epoxy resins synthesized from bisphenol A and resorcin, linear aliphatic type epoxy resins, alicyclic epoxy resins, heterocyclic epoxy resins, spiro ring containing epoxy resins and brominated epoxy resins. Be done.

【0015】なかでも、表面実装方式における実装時の
半田耐熱性から、ビフェニル型エポキシ樹脂およびナフ
タレン型エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
Of these, a biphenyl type epoxy resin and a naphthalene type epoxy resin are preferably used in view of solder heat resistance during mounting in the surface mounting method.

【0016】ビフェニル型エポキシ樹脂の好ましい具体
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、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あ
げられる。
Preferred specific examples of the biphenyl type epoxy resin are 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy) biphenyl, 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, 4,4'-bis (2,3-epoxypropoxy)-
3,3 ', 5,5'-tetrabutylbiphenyl and the like can be mentioned.

【0017】ナフタレン型エポキシ樹脂の好ましい具体
例としては、1,5−ジグリシジルナフタレン、1,5
−ジグリシジル−7−メチルナフタレン、1,6−ジグ
リシジルナフタレン、1,6−ジグリシジル−2−メチ
ルナフタレン、1,6−ジグリシジル−8−メチルナフ
タレン、1,6−ジグリシジル−4,8−ジメチルナフ
タレン、2−ブロム−1,6−ジグリシジルナフタレ
ン、8−ブロム−1,6−ジグリシジルナフタレンなど
があげられる。
Preferred specific examples of the naphthalene type epoxy resin include 1,5-diglycidyl naphthalene and 1,5.
-Diglycidyl-7-methylnaphthalene, 1,6-diglycidylnaphthalene, 1,6-diglycidyl-2-methylnaphthalene, 1,6-diglycidyl-8-methylnaphthalene, 1,6-diglycidyl-4,8-dimethylnaphthalene , 2-bromo-1,6-diglycidylnaphthalene, 8-bromo-1,6-diglycidylnaphthalene, and the like.

【0018】本発明において、エポキシ樹脂(A)の配
合量は通常全体の3〜25重量%、好ましくは6〜18
重量%である。
In the present invention, the compounding amount of the epoxy resin (A) is usually 3 to 25% by weight, preferably 6 to 18% by weight based on the whole amount.
% By weight.

【0019】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
ノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、下記一般
式(II)で表されるノボラック樹脂、
The curing agent (B) in the present invention is not particularly limited as long as it reacts with the epoxy resin (A) and is cured, and specific examples thereof include, for example, phenol novolac resin, cresol novolac resin, and the following. A novolak resin represented by the general formula (II),

【0020】[0020]

【化1】 [Chemical 1]

【0021】(ただしnは0以上の整数を示す。)ビス
フェノ−ルAやレゾルシンから合成される各種ノボラッ
ク樹脂、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン、ジヒド
ロキシビフェニルなどの各種多価フェノ−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
香族アミンなどがあげられる。半導体封止用としては、
耐熱性、耐湿性および保存性の点から、フェノール系硬
化剤が好ましく用いられ、用途によっては二種以上の硬
化剤を併用してもよい。
(However, n represents an integer of 0 or more.) Various novolac resins synthesized from bisphenol A and resorcin, various polyvalent phenol compounds such as tris (hydroxyphenyl) methane, dihydroxybiphenyl, and maleic anhydride. Examples thereof include acids, acid anhydrides such as phthalic anhydride and pyromellitic anhydride, and aromatic amines such as metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane and diaminodiphenylsulfone. For semiconductor encapsulation,
From the viewpoint of heat resistance, moisture resistance and storage stability, a phenol-based curing agent is preferably used, and two or more curing agents may be used in combination depending on the application.

【0022】本発明において、硬化剤(B)の配合量は
通常2〜15重量%、好ましくは3〜10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湿性の点から(A)に対す
る(B)の化学当量比が0.7〜1.3、特に0.8〜
1.2の範囲にあることが好ましい。
In the present invention, the content of the curing agent (B) is usually 2 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight. Further, the compounding ratio of the epoxy resin (A) and the curing agent (B) is such that the chemical equivalent ratio of (B) to (A) is 0.7 to 1.3, particularly 0 from the viewpoint of mechanical properties and moisture resistance. .8-
It is preferably in the range of 1.2.

【0023】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(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あげら
れる。なかでも耐湿性の点から、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。これらの硬化触媒は、用途によっては二種以
上を併用してもよく、その添加量はエポキシ樹脂(A)
100重量部に対して0.5〜5重量部の範囲が好まし
い。
Further, in the present invention, the epoxy resin (A)
A curing catalyst may be used to accelerate the curing reaction of 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-4-methylimidazole, 2-imidazole compounds such as 2-heptadecylimidazole, triethylamine, benzyldimethylamine, α-methylbenzyl Tertiary amine compounds such as dimethylamine, 2- (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, zirconium tetra Organometallic compounds such as methoxide, zirconium tetrapropoxide, tetrakis (acetylacetonato) zirconium, tri (acetylacetonato) aluminum and triphenylphosphine, trimethylphosphine,
Examples thereof include organic phosphine compounds such as triethylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, and tri (nonylphenyl) phosphine. Among them, organic phosphine compounds are preferable, and triphenylphosphine is particularly preferably used, from the viewpoint of moisture resistance. Two or more kinds of these curing catalysts may be used in combination depending on the use, and the addition amount thereof is the epoxy resin (A).
A range of 0.5 to 5 parts by weight is preferable with respect to 100 parts by weight.

【0024】本発明における充填剤(C)としては、非
晶性シリカ、結晶性シリカ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、
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、ガラス繊維などを添加することができ
る。なかでも低応力性の点から、非晶性シリカが好まし
く用いられる。
As the filler (C) in the present invention, amorphous silica, crystalline silica, silicon nitride, silicon carbide,
Calcium carbonate, magnesium carbonate, alumina, magnesia, clay, talc, calcium silicate, titanium oxide, asbestos, glass fiber and the like can be added. Among them, amorphous silica is preferably used from the viewpoint of low stress.

【0025】本発明において、充填剤(C)の割合は、
成形性および低応力性の点から全体の60〜95重量%
である。充填剤(C)として非晶性シリカを用いた場
合、その割合は全体の60〜90重量%が好ましく、7
0〜88重量%が特に好ましい。
In the present invention, the proportion of the filler (C) is
From the viewpoint of formability and low stress, 60 to 95% by weight of the whole
Is. When amorphous silica is used as the filler (C), its proportion is preferably 60 to 90% by weight, and
0 to 88% by weight is particularly preferred.

【0026】本発明におけるハイドロタルサイト系化合
物(D)は、下記式(III )または(IV)で示される複
合金属化合物である。
The hydrotalcite compound (D) in the present invention is a composite metal compound represented by the following formula (III) or (IV).

【0027】 Mgx Aly (OH)2x+3y-nzz ・mH2 O ‥‥‥(III ) Mgx Aly (2x+3y)/2 ‥‥‥(IV) (ただし、Aはn価の陰イオンAn-を生成しうる官能
基、nは1〜3の整数、x、yおよびzは0<y/x≦
1、0≦z/y<1.5の関係にある0または正の数、
mは0または正の数を示す。)。
Mg x Al y (OH) 2x + 3y-nz A z · mH 2 O (III) Mg x Al y O (2x + 3y) / 2 (IV) (where A is A functional group capable of generating an n-valent anion A n- , n is an integer of 1 to 3, and x, y and z are 0 <y / x ≦.
1, 0 or a positive number in the relationship of 0 ≦ z / y <1.5,
m represents 0 or a positive number. ).

【0028】上記式(III )において、官能基Aから生
成しうるn価の陰イオンAn-の好ましい具体例として
は、F- 、Cl- 、Br- 、I- 、OH- 、HC
3 - 、CH3 COO- 、HCOO- 、CO3 2-、SO
4 2-、(COO- 2 、酒石酸イオン〔CH(OH)C
OO- 2 、クエン酸イオン〔C(OH)COO-
(CH2 COO- 2 、サリチル酸イオンC6 4 (O
H)COO- などがあげられる。なかでも、CO3 2-
特に好ましい。
In the above formula (III), preferred specific examples of the n-valent anion A n- which can be generated from the functional group A are F , Cl , Br , I , OH and HC.
O 3 -, CH 3 COO - , HCOO -, CO 3 2-, SO
4 2-, (COO -) 2 , tartrate [CH (OH) C
OO -] 2, citrate ion [C (OH) COO -]
(CH 2 COO ) 2 , salicylate ion C 6 H 4 (O
H) COO- and the like. Of these, CO 3 2- is particularly preferable.

【0029】上記式(IV)で表されるハイドロタルサイ
ト系化合物(D)はたとえば、上記式(III )で表され
るハイドロタルサイト系化合物(D)を、400〜90
0℃で焼成処理することにより製造される。
The hydrotalcite-based compound (D) represented by the above formula (IV) is, for example, 400 to 90% of the hydrotalcite-based compound (D) represented by the above formula (III).
It is manufactured by baking at 0 ° C.

【0030】ハイドロタルサイト系化合物(D)の好ま
しい具体例として、Mg4.5 Al2 (OH)13CO3
3.5H2 O、Mg4.5 Al2 (OH)13CO3 、Mg
5 Al1.5 (OH)13CO3 ・3.5H2 O、Mg5
1.5 (OH)13CO3 、Mg6 Al2 (OH)16CO
3 ・4H2 O、Mg6 Al2 (OH)16CO3 、Mg
0.65Al0.351.175 、Mg0.7 Al0.3 1.15、Mg
0.75Al0.251.125 、Mg0.8 Al0.2 1.1 などが
あげられる。
A preferred specific example of the hydrotalcite compound (D) is Mg 4.5 Al 2 (OH) 13 CO 3 .multidot.
3.5H 2 O, Mg 4.5 Al 2 (OH) 13 CO 3 , Mg
5 Al 1.5 (OH) 13 CO 3 · 3.5H 2 O, Mg 5 A
l 1.5 (OH) 13 CO 3 , Mg 6 Al 2 (OH) 16 CO
3 · 4H 2 O, Mg 6 Al 2 (OH) 16 CO 3, Mg
0.65 Al 0.35 O 1.175 , Mg 0.7 Al 0.3 O 1.15 , Mg
Examples include 0.75 Al 0.25 O 1.125 and Mg 0.8 Al 0.2 O 1.1 .

【0031】本発明においてハイドロタルサイト系化合
物(D)の添加量は全体の0.01〜10重量%、好ま
しくは0.02〜5重量%、特に好ましくは0.05〜
2重量%である。添加量が0.01重量%未満では高温
信頼性の向上効果が不十分であり、10重量%を越える
と金型汚れなどの成形性が低下する。
In the present invention, the amount of the hydrotalcite compound (D) added is 0.01 to 10% by weight, preferably 0.02 to 5% by weight, and particularly preferably 0.05 to
It is 2% by weight. If the addition amount is less than 0.01% by weight, the effect of improving the high temperature reliability is insufficient, and if it exceeds 10% by weight, the moldability such as mold stain is deteriorated.

【0032】本発明における臭素化合物(E)は通常、
半導体封止用エポキシ組成物に難燃剤として添加される
もので、特に限定されず、公知のものが使用できる。
The bromine compound (E) in the present invention is usually
It is added as a flame retardant to the epoxy compound for semiconductor encapsulation and is not particularly limited, and known compounds can be used.

【0033】臭素化合物(E)の好ましい具体例として
は、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂などの臭素化エポキ
シ樹脂、臭素化ポリカーボネート樹脂、臭素化ポリスチ
レン樹脂、臭素化ポリフェニレンオキサイド樹脂、テト
ラブロモビスフェノールA、デカブロモジフェニルエー
テルなどがあげられ、なかでも、臭素化ビスフェノール
A型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂などの臭素化エポキシ樹脂が、成形性の点から
特に好ましく用いられる。
Preferred specific examples of the bromine compound (E) include brominated epoxy resins such as brominated bisphenol A type epoxy resin and brominated phenol novolac type epoxy resin, brominated polycarbonate resin, brominated polystyrene resin, brominated polyphenylene. Examples thereof include oxide resins, tetrabromobisphenol A, decabromodiphenyl ether, and the like. Among them, brominated epoxy resins such as brominated bisphenol A type epoxy resin and brominated phenol novolac type epoxy resin are particularly preferably used from the viewpoint of moldability. Be done.

【0034】臭素化合物(E)の添加量は、臭素原子に
換算して全体の0.1〜5重量%が難燃性および高温信
頼性の点で好ましい。特に好ましくは、0.2〜2重量
%である。
The amount of the bromine compound (E) added is preferably 0.1 to 5% by weight based on the total amount of bromine atoms in terms of flame retardancy and high temperature reliability. It is particularly preferably 0.2 to 2% by weight.

【0035】本発明におけるアンチモン化合物(F)
は、難燃剤として臭素化合物(E)と併用することで、
難燃性を向上するために添加するものである。アンチモ
ン化合物(F)の好ましい具体例としては、三酸化アン
チモンおよび四酸化アンチモンがあげられる。アンチモ
ン化合物(F)として三酸化アンチモンまたは四酸化ア
ンチモンを各々単独で用いても併用しても本発明の目的
は達せられるが、高温信頼性の点から、三酸化アンチモ
ンの添加の有無にかかわらず、四酸化アンチモンを添加
することが好ましい。
Antimony compound (F) in the present invention
When used in combination with a bromine compound (E) as a flame retardant,
It is added to improve flame retardancy. Specific preferred examples of the antimony compound (F) include antimony trioxide and antimony tetraoxide. The object of the present invention can be achieved by using antimony trioxide or antimony tetraoxide alone or in combination as the antimony compound (F), but from the viewpoint of high temperature reliability, regardless of whether antimony trioxide is added or not. It is preferable to add antimony tetroxide.

【0036】アンチモン化合物(F)の添加量は、難燃
性および高温信頼性の点で、全体の0.01〜10重量
%であり、好ましくは0.1〜4重量%である。
The amount of the antimony compound (F) added is 0.01 to 10% by weight, preferably 0.1 to 4% by weight, based on the flame retardancy and high temperature reliability.

【0037】本発明における無機イオン交換体(G)
は、下記式(I) M(NO3 (OH)・nH2 O ‥‥‥(I) (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=1〜7、z=0.2〜3、w=0.2〜
3、n=0〜2を示す。)上記式(I)において、3〜
5価の遷移金属Mの好ましい具体例としては、リン、ひ
素、アンチモン、ビスマス、アルミニウム、ガリウム、
インジウムなどをあげることができ、中でも、アンチモ
ンとビスマスの組み合わせが、高温信頼性の点で特に好
ましく用いられる。
Inorganic ion exchanger (G) in the present invention
Is represented by the following formula (I) M x O y ( NO 3) z (OH) w · nH 2 O ‥‥‥ (I) (M is one kind or two or more of 3-5-valent transition metal, x
= 1 to 5, y = 1 to 7, z = 0.2 to 3, w = 0.2 to
3, n = 0 to 2 is shown. ) In the above formula (I), 3 to
Specific preferred examples of the pentavalent transition metal M include phosphorus, arsenic, antimony, bismuth, aluminum, gallium,
Indium and the like can be mentioned, and among them, a combination of antimony and bismuth is particularly preferably used from the viewpoint of high temperature reliability.

【0038】無機イオン交換体(G)の添加量は、成形
性の点から全体の0.01〜10重量%であり、好まし
くは0.1〜4重量%である。
The amount of the inorganic ion exchanger (G) added is 0.01 to 10% by weight, preferably 0.1 to 4% by weight, based on the moldability.

【0039】無機イオン交換体(G)の添加により金型
汚れが低減される理由は不明だが、成形時に金型に付着
して金型汚れを発生するなんらかの成分と反応するので
はないかと推定される。
It is not clear why the mold stain is reduced by adding the inorganic ion exchanger (G), but it is presumed that it may react with some component that adheres to the mold during molding and causes mold stain. It

【0040】本発明において、充填剤(C)をシランカ
ップリング剤、チタネートカップリング剤などのカップ
リング剤であらかじめ表面処理することが、信頼性の点
で好ましい。カップリング剤としてエポキシシラン、ア
ミノシラン、メルカプトシランなどのシランカップリン
グ剤が好ましく用いられる。
In the present invention, the surface treatment of the filler (C) with a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent is preferable in terms of reliability. As the coupling agent, silane coupling agents such as epoxysilane, aminosilane, mercaptosilane and the like are preferably used.

【0041】本発明の半導体封止用エポキシ組成物には
カーボンブラック、酸化鉄などの着色剤、シリコーンゴ
ム、変性ニトリルゴム、変性ポリブタジエンゴム、スチ
レン系ブロック共重合体などのエラストマー、ポリエチ
レンなどの熱可塑性樹脂、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸の金
属塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂肪酸のアミド、パ
ラフィンワックスなどの離型剤および有機過酸化物など
の架橋剤を任意に添加することができる。
The epoxy compound for semiconductor encapsulation of the present invention includes carbon black, coloring agents such as iron oxide, silicone rubber, modified nitrile rubber, modified polybutadiene rubber, elastomer such as styrene block copolymer, and heat such as polyethylene. A plastic resin, a long-chain fatty acid, a metal salt of a long-chain fatty acid, an ester of a long-chain fatty acid, an amide of a long-chain fatty acid, a releasing agent such as paraffin wax and a cross-linking agent such as an organic peroxide can be optionally added. ..

【0042】本発明の半導体封止用エポキシ組成物は溶
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 compound for semiconductor encapsulation of the present invention is preferably melt-kneaded, for example, using a known kneading method such as a Banbury mixer, a kneader, a roll, a single-screw or twin-screw extruder and a co-kneader. It is manufactured by

【0043】[0043]

【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.

【0044】実施例1〜6、比較例1〜4 表1および表2に示した配合処方で原料をミキサ−によ
りドライブレンドした。これを、バレル設定温度90℃
の二軸の押出機を用いて溶融混練後、冷却・粉砕して半
導体封止用エポキシ組成物を製造した。
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 The raw materials were dry blended with a mixer according to the formulation shown in Table 1 and Table 2. This, barrel setting temperature 90 ℃
After melt-kneading with the twin-screw extruder, the mixture was cooled and pulverized to produce an epoxy composition for semiconductor encapsulation.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】この組成物を用い、低圧トランスファ−成
形法により175℃×2分の条件で成形し、180℃×
5時間の条件でポストキュアして次の物性測定法により
各組成物の物性および成形性を測定した。
This composition was molded by a low pressure transfer molding method under the conditions of 175 ° C. × 2 minutes and 180 ° C. ×
Post cure was carried out under the condition of 5 hours, and the physical properties and moldability of each composition were measured by the following physical property measuring methods.

【0048】高温信頼性:模擬素子を搭載した16pi
nDIPを用い、220℃で高温信頼性を評価し、累積
故障率50%になる時間を求め、高温寿命とした。
High temperature reliability: 16 pi equipped with simulated element
Using nDIP, the high temperature reliability was evaluated at 220 ° C., and the time at which the cumulative failure rate was 50% was determined and defined as the high temperature life.

【0049】難燃性:5″×1/2″×1/16″の燃
焼試験片を成形、ポストキュアし、UL94規格に従い
難燃性を評価した。
Flame retardance: A 5 ″ × 1/2 ″ × 1/16 ″ combustion test piece was molded and post-cured, and the flame retardancy was evaluated according to UL94 standard.

【0050】成形性:16pinDIPを連続して20
ショット成形した後、メラミン樹脂で金型を洗浄成形
し、メラミン樹脂に転写された金型の汚れを目視で判定
した。
Moldability: 16 pin DIP for 20 consecutive
After shot molding, the mold was washed and molded with a melamine resin, and stains on the mold transferred to the melamine resin were visually determined.

【0051】これらの結果を合わせて表2に示す。The results are shown together in Table 2.

【0052】表2にみられるように、本発明の半導体封
止用エポキシ組成物(実施例1〜6)は難燃性、高温信
頼性および成形性に優れている。中でも、アンチモン化
合物(F)として四酸化アンチモンを添加した実施例6
は、特に高温信頼性に優れている。
As shown in Table 2, the epoxy compounds for semiconductor encapsulation of the present invention (Examples 1 to 6) are excellent in flame retardancy, high temperature reliability and moldability. Among them, Example 6 in which antimony tetroxide was added as the antimony compound (F)
Is particularly excellent in high temperature reliability.

【0053】これに対して、ハイドロタルサイト系化合
物(D)を含有しない比較例1では高温信頼性に劣って
いる。また、無機イオン交換体(G)を含有しない比較
例2では成形性に劣っている。さらに、臭素化合物
(E)を含有しない比較例3およびアンチモン化合物
(F)を含有しない比較例4では難燃性に劣っている。
On the other hand, Comparative Example 1 containing no hydrotalcite compound (D) is inferior in high temperature reliability. Further, Comparative Example 2 containing no inorganic ion exchanger (G) is inferior in moldability. Furthermore, Comparative Example 3 containing no bromine compound (E) and Comparative Example 4 containing no antimony compound (F) are inferior in flame retardancy.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明の半導体封止用エポキシ組成物
は、エポキシ樹脂、硬化剤、充填剤、ハイドロタルサイ
ト系化合物、臭素化合物、アンチモン化合物および特定
の無機イオン交換体を配合したために、難燃性、高温信
頼性および成形性に優れている。
Industrial Applicability The epoxy compound for semiconductor encapsulation of the present invention is difficult because it is mixed with an epoxy resin, a curing agent, a filler, a hydrotalcite compound, a bromine compound, an antimony compound and a specific inorganic ion exchanger. Excellent in flammability, high temperature reliability and moldability.

───────────────────────────────────────────────────── 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 5/02 NKZ 7167−4J H01L 23/29 23/31 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location C08K 5/02 NKZ 7167-4J H01L 23/29 23/31

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、充
填剤(C)、ハイドロタルサイト系化合物(D)、臭素
化合物(E)、アンチモン化合物(F)および下記式
(I) M(NO3 (OH)・nH2 O ‥‥‥(I) (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=1〜7、z=0.2〜3、w=0.2〜
3、n=0〜2を示す。)で表される無機イオン交換体
(G)を含有してなる組成物であって、前記充填剤
(C)の割合が全体の60〜95重量%であり、前記ハ
イドロタルサイト系化合物(D)の割合が全体の0.0
1〜10重量%であり、前記無機イオン交換体(G)の
割合が全体の0.01〜10重量%である半導体封止用
エポキシ組成物。
Claims: 1. An epoxy resin (A), a curing agent (B), a filler (C), a hydrotalcite compound (D), a bromine compound (E), an antimony compound (F) and formula (I) M x O y ( NO 3) z (OH) w · nH 2 O ‥‥‥ (I) (M is one kind or two or more of 3-5-valent transition metal, x
= 1 to 5, y = 1 to 7, z = 0.2 to 3, w = 0.2 to
3, n = 0 to 2 is shown. ), The composition containing the inorganic ion exchanger (G), wherein the proportion of the filler (C) is 60 to 95% by weight of the whole, and the hydrotalcite compound (D). ) Is 0.0
The epoxy composition for semiconductor encapsulation is 1 to 10% by weight, and the proportion of the inorganic ion exchanger (G) is 0.01 to 10% by weight based on the whole.
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