JPH06232296A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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Publication number
JPH06232296A
JPH06232296A JP1857993A JP1857993A JPH06232296A JP H06232296 A JPH06232296 A JP H06232296A JP 1857993 A JP1857993 A JP 1857993A JP 1857993 A JP1857993 A JP 1857993A JP H06232296 A JPH06232296 A JP H06232296A
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JP
Japan
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resin
silica particles
semiconductor device
epoxy resin
silica
Prior art date
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Pending
Application number
JP1857993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Aoki
豊 青木
Satoshi Tanigawa
聡 谷川
Hiroe Nakagawa
洋恵 中川
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
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Publication of JPH06232296A publication Critical patent/JPH06232296A/en
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an optical semiconductor device resin-sealed by transparent sealing resin especially excellent in the low stress and heat-resisting properties by providing a semiconductor device resin-sealed by sealing resin excellent in the low stress and heat-resisting properties. CONSTITUTION:A semiconductor device is sealed by a resin composite containing thermosetting resin, a curing agent component and silica particles having a grain diameter not exceeding 0.5mum and an acidity titrated by butylamine not exceeding 0.01mmol/g.

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、耐熱性および低応力に
優れた封止樹脂により樹脂封止された半導体装置に関す
るものであり、特に、透明封止樹脂により樹脂封止され
た光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 semiconductor device resin-sealed with a sealing resin excellent in heat resistance and low stress, and more particularly to an optical semiconductor device resin-sealed with a transparent sealing resin. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、多くの光半導体装置は透明性エポ
キシ樹脂で封止されているが、樹脂硬化体の内部応力に
より、素子が劣化する問題がある。例えば、LED(発
光ダイオ−ド)の場合、輝度が低下する。そこで、本発
明者達は、透明かつ低応力の樹脂硬化体を得るために、
光の波長よりも充分に小さい、具体的には粒子径が0.
5μm以下のシリカ超微粒子を樹脂に充填することを提
案した。(特願平3−183482および特願平3−1
33418)。
2. Description of the Related Art At present, many optical semiconductor devices are sealed with a transparent epoxy resin, but there is a problem that the element is deteriorated by the internal stress of a cured resin. For example, in the case of an LED (light emitting diode), the brightness decreases. Therefore, the inventors of the present invention, in order to obtain a transparent and low stress resin cured body,
It is sufficiently smaller than the wavelength of light, specifically, the particle size is 0.
It has been proposed to fill the resin with ultrafine silica particles of 5 μm or less. (Japanese Patent Application No. 3-183482 and Japanese Patent Application No. 3-1
33418).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにシリカ超微粒子を樹脂に添加する方法は、樹脂硬
化体の内部応力を低減し、かつ透明性を維持することは
できても、未だ耐熱性において満足できるものではな
い。
However, although the method of adding ultrafine silica particles to a resin as described above can reduce the internal stress of a cured resin and maintain its transparency, it is still resistant to heat. I am not satisfied with sex.

【0004】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、シリカ超微粒子を充填した低応力性、耐熱性に
優れた封止樹脂により樹脂封止された半導体装置を提供
するものであり、特に、低応力性、耐熱性に優れた透明
封止樹脂により樹脂封止された光半導体装置を提供する
ものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a semiconductor device resin-sealed with a sealing resin filled with ultrafine silica particles and excellent in low stress and heat resistance. In particular, the present invention provides an optical semiconductor device resin-encapsulated with a transparent encapsulation resin having low stress and excellent heat resistance.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の半導体装置は、下記の(A)〜(C)成
分を含む熱硬化性樹脂組成物を用いて半導体素子を封止
するという構成をとる。 (A)熱硬化性樹脂。 (B)硬化剤成分。 (C)粒子径が0.5μm以下であり、ブチルアミンに
より滴定した酸性度が0.01mmol/g以下である
シリカ粒子。
In order to achieve the above object, the semiconductor device of the present invention encapsulates a semiconductor element using a thermosetting resin composition containing the following components (A) to (C). Take the configuration. (A) Thermosetting resin. (B) Hardener component. (C) Silica particles having a particle size of 0.5 μm or less and an acidity titrated with butylamine of 0.01 mmol / g or less.

【0006】本発明者らは、一連の研究の過程で、粒子
径が0.5μm以下及びブチルアミンにより滴定した酸
性度が0.01mmol/g(ミリモル/グラム)より
大きいシリカ粒子を用いた場合は硬化物のTgが低下し
耐熱性が劣るが、しかし、酸性度が0.01mmol/
g以下のシリカ粒子を用いた場合、樹脂硬化物のTgは
低下しないことを見出し、この発明に到達した。
In the course of a series of studies, the present inventors have found that when silica particles having a particle size of 0.5 μm or less and an acidity titrated with butylamine of more than 0.01 mmol / g (mmol / g) are used. The Tg of the cured product is low and the heat resistance is poor, but the acidity is 0.01 mmol /
The inventors have found that the Tg of a resin cured product does not decrease when silica particles of g or less are used, and have reached the present invention.

【0007】本発明に用いる熱硬化性樹脂(A成分)、
硬化剤成分(B成分)および、粒子径が0.5μm以下
であり、ブチルアミンにより滴定した酸性度が0.01
mmol/g以下であるシリカ粒子(C成分)とを用い
て得られるものであって、通常、液状、粉末状もしく
は、この粉末を打錠したタブレット状になっている。
Thermosetting resin (component A) used in the present invention,
A curing agent component (B component) and a particle size of 0.5 μm or less and an acidity of 0.01 when titrated with butylamine.
It is obtained by using silica particles (C component) of mmol / g or less, and is usually in the form of liquid, powder, or tablets obtained by tableting this powder.

【0008】上記熱硬化性樹脂(A成分)としては、特
にエポキシ樹脂が好適であり、ビスフェノ−ル型エポキ
シ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹
脂およびイソシアヌレ−ト系エポキシ樹脂等、特に限定
しないが、光半導体用の透明樹脂としては、ビスフェノ
−ル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂が好ましい。
場合により、他のエポキシ樹脂、例えばトリグリシジル
イソシアヌレ−ト等を併用しても良い。そして、上記他
のエポキシ樹脂を併用する場合、その配合割合は、通
常、エポキシ樹脂成分全体の50重量%(以下「%」と
略す)以下に設定するのが好適である。このような、エ
ポキシ樹脂としては、一般に、エポキシ当量100〜1
000、軟化点120℃以下のものが用いられる。な
お、上記透明樹脂の透明性とは、着色透明の場合を含
み、厚み1mm相当で600nmの波長の光透過率が5
0〜100%、好ましくは80〜100%を言う。(分
光光度計により測定)。
As the thermosetting resin (component A), an epoxy resin is particularly suitable, and a bisphenol type epoxy resin, an alicyclic epoxy resin, a novolac type epoxy resin, an isocyanurate type epoxy resin, etc. are particularly preferable. Although not limited, bisphenol type epoxy resin and alicyclic epoxy resin are preferable as the transparent resin for optical semiconductors.
In some cases, other epoxy resin such as triglycidyl isocyanurate may be used in combination. When the other epoxy resin is used in combination, it is generally preferable that the blending ratio is set to 50% by weight (hereinafter abbreviated as “%”) or less of the entire epoxy resin component. Such an epoxy resin generally has an epoxy equivalent of 100 to 1
000 and a softening point of 120 ° C. or less are used. The transparency of the transparent resin includes the case of being colored and transparent, and has a light transmittance of 5 at a wavelength of 600 nm at a thickness of 1 mm.
It refers to 0 to 100%, preferably 80 to 100%. (Measured by spectrophotometer).

【0009】硬化剤成分(B成分)としては、硬化剤お
よび硬化促進剤が含まれる。硬化剤としては、アミン
系、酸無水物系、フェノ−ル系硬化剤など特に限定しな
いが、光半導体用の透明樹脂としては、好ましくは、酸
無水物系硬化剤が用いられる。例えば、ヘキサヒドロ無
水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサ
ヒドロ無水フタル酸およびメチルテトラヒドロ無水フタ
ル酸等の無色ないし淡黄色の酸無水物が挙げられる。上
記酸無水物系硬化剤の配合量は、上記エポキシ樹脂の1
当量に対して、0.5〜1.3当量の範囲に設定するこ
とが好ましい。
The curing agent component (B component) includes a curing agent and a curing accelerator. The curing agent is not particularly limited, such as amine-based, acid anhydride-based, and phenol-based curing agents, but as the transparent resin for optical semiconductors, acid anhydride-based curing agents are preferably used. Examples thereof include colorless to pale yellow acid anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride and methyltetrahydrophthalic anhydride. The compounding amount of the acid anhydride-based curing agent is 1 of the above epoxy resin.
It is preferable to set in the range of 0.5 to 1.3 equivalents with respect to the equivalent.

【0010】硬化促進剤としては、三級アミン、四級ア
ンモニウム塩、イミダゾ−ル化合物、ホウ素化合物およ
び有機金属錯塩等が挙げられる。
Examples of the curing accelerator include tertiary amines, quaternary ammonium salts, imidazole compounds, boron compounds and organometallic complex salts.

【0011】三級アミンとしては、トリエタノ−ルアミ
ン、テトラメチルヘキサンジアミン、トリエチレンジア
ミン、ジメチルアニリン、ジメチルアミノエタノ−ル、
ジエチルアミノエタノ−ル、2,4,6−トリス(ジメ
チルアミノメチル)フェノ−ル、N,N, −ジメチルピ
ペラジン、ピリジン、ピコリン、1,8−ジアザ−ビシ
クロ(5,4,0)ウンデセン−7、ベンジルジメチル
アミン、および2−(ジメチルアミノ)メチルフェノ−
ル等が挙げられる。四級アンモニウム塩としては、ドデ
シルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメ
チルアンモニウムクロライド、ベンジルジメチルテトラ
デシルアンモニウムクロライドおよびステアリルトリメ
チルアンモニウムクロライド等が挙げられる。イミダゾ
−ル類としては、2−メチルイミダゾ−ル、2−ウンデ
シルイミダゾ−ル、2−エチルイミダゾ−ル、1−ベン
ジル−2−メチルイミダゾ−ルおよび1−シアノエチル
−2−ウンデシルイミダゾ−ル等が挙げられる。ホウ素
化合物としては、テトラフェニルボロン塩類、例えば、
トリエチレンアミンテトラフェニルボレ−トおよびN−
メチルモルホリンテトラフェニルボレ−トが挙げられ
る。有機金属錯塩としては、リン酸塩等が挙げられる。
As the tertiary amine, triethanolamine, tetramethylhexanediamine, triethylenediamine, dimethylaniline, dimethylaminoethanol,
Diethylaminoethanol, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, N, N , -dimethylpiperazine, pyridine, picoline, 1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7 , Benzyldimethylamine, and 2- (dimethylamino) methylpheno-
And the like. Examples of the quaternary ammonium salt include dodecyltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, benzyldimethyltetradecylammonium chloride and stearyltrimethylammonium chloride. Examples of the imidazoles include 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-ethylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole and 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole. And the like. As the boron compound, tetraphenylboron salts, for example,
Triethyleneamine tetraphenylborate and N-
Methylmorpholine tetraphenylborate can be mentioned. Examples of the organic metal complex salt include phosphate.

【0012】なお上記(C成分)としてのシリカ粒子を
得るには、有機溶媒中において0.5μm以下のシリカ
粒子と有機成分を混合することで、シリカ粒子表面のシ
ラノ−ル基を処理することにより、シリカ粒子の酸性度
を低下させるかもしくは塩基性にすることが可能であ
る。(なお、ここの塩基性とはシリカ分散液に指示薬と
してp−ジメチルアミノアゾベンゼンを添加すると黄色
を示すものをいう。)その方法は次の如くである。 (1)有機アミンでシリカ粒子表面のシラノ−ル基を中
和する。有機アミンとしては例えばエチルアミン、ブチ
ルアミンおよびモノエタノ−ルアミン等が挙げられる。 (2)酸無水物でシリカ粒子表面のシラノ−ル基を処理
する。酸無水物としては例えば、無水酢酸、無水フタル
酸、無水安息香酸、無水マレイン酸、無水コハク酸およ
び前述した本発明において硬化剤として用いる酸無水物
などが挙げられる。 (3)有機カルボン酸でシリカ粒子表面のシラノ−ル基
を処理する。有機カルボン酸としては、酢酸、安息香
酸、アクリル酸、メチルアクリル酸、エチルアクリル酸
およびブチルアクリル酸等が挙げられる。 (4)シランでシリカ粒子表面のシラノ−ル基を処理す
る。シランとしては例えば、アルコキシシランあるいは
クロロシラン等であり、トリエチルモノエトキシシラ
ン、トリエチルモノメトキシシラン、トリメチルモノメ
トキシシラン、トリメチルクロロシランおよびジメチル
ジクロロシラン等が挙げられる。 (5)シランカップリング剤でシリカ粒子表面のシラノ
−ル基を処理する。シランカップリング剤としては例え
ば、化1〜化10のような構造のものが挙げられる。
In order to obtain the above-mentioned (C component) silica particles, the silanol group on the surface of the silica particles is treated by mixing silica particles of 0.5 μm or less with an organic component in an organic solvent. It is possible to reduce the acidity of the silica particles or to make them basic. (Here, the term "basic" means that it shows a yellow color when p-dimethylaminoazobenzene is added to the silica dispersion as an indicator.) The method is as follows. (1) A silanol group on the surface of silica particles is neutralized with an organic amine. Examples of organic amines include ethylamine, butylamine and monoethanolamine. (2) A silanol group on the surface of silica particles is treated with an acid anhydride. Examples of the acid anhydride include acetic anhydride, phthalic anhydride, benzoic anhydride, maleic anhydride, succinic anhydride, and the acid anhydrides used as the curing agent in the present invention described above. (3) A silanol group on the surface of silica particles is treated with an organic carboxylic acid. Examples of the organic carboxylic acid include acetic acid, benzoic acid, acrylic acid, methyl acrylic acid, ethyl acrylic acid and butyl acrylic acid. (4) The silanol groups on the surface of silica particles are treated with silane. Examples of the silane include alkoxysilane and chlorosilane, and examples thereof include triethylmonoethoxysilane, triethylmonomethoxysilane, trimethylmonomethoxysilane, trimethylchlorosilane and dimethyldichlorosilane. (5) A silanol group on the surface of silica particles is treated with a silane coupling agent. Examples of the silane coupling agent include those having the structures shown in Chemical formulas 1 to 10.

【化1】 [Chemical 1]

【化2】 [Chemical 2]

【化3】 [Chemical 3]

【化4】 [Chemical 4]

【化5】 [Chemical 5]

【化6】 [Chemical 6]

【化7】 [Chemical 7]

【化8】 [Chemical 8]

【化9】 [Chemical 9]

【化10】 以上化1〜化10内におけるnは0または1または2で
ある。 (6)ヘキサメチルジシラザンでシリカ粒子表面のシラ
ノ−ル基を処理する。
[Chemical 10] In the above Chemical Formulas 1 to 10, n is 0, 1 or 2. (6) The silanol group on the surface of silica particles is treated with hexamethyldisilazane.

【0013】なお、本発明における酸性度は以下の測定
法により求めた。シリカ分を0.2〜1g程度含む10
〜20mlのシリカ粒子の分散液(分散媒は中性であれ
ば特に限定しないがメチルイソブチルケトン、メチルエ
チルケトン、キシレン、酢酸エチル、アセトン、ブチル
アルコ−ル、およびエチルアルコ−ルなどが良い)に指
示薬としてのp−ジメチルアミノアゾベンゼンのメチル
エチルケトン溶液(0.1%)を数滴加える。この時点
で、分散液が酸性であれば、赤色を呈し、塩基性であれ
ば黄色を呈する。赤色を呈する場合は、5×10-4Nの
ブチルアミンのアセトン溶液で滴定し、指示薬の赤色が
黄色に変わる点を滴定の終点とする。ここで、シリカ1
g当たりの滴定に要したブチルアミンのモル数をシリカ
の酸性度とする。なお、本発明では前記のシリカ粒子の
酸性度が0.01mmol/g以下のものを用いる。な
お本発明において、酸性度が0.01mmol/g以下
のシリカ粒子とは塩基性のシリカ粒子を含む。酸性度が
0.01mmol/gより大きいものを用いると、硬化
物のTgが低下し耐熱性が劣るという欠点が出る。ま
た、シリカの粒子径が0.5μmより大きいものを用い
ると、硬化物が低応力および透明性に劣るという欠点が
出る。なお本発明に於いて、用語(酸性、塩基性)と
は、p−ジメチルアミノアゾベンゼンを指示薬として用
いたときの呈色が赤色の場合を酸性、黄色の場合を塩基
性とする。
The acidity in the present invention was determined by the following measuring method. 10 containing about 0.2 to 1 g of silica
~ 20 ml of a dispersion of silica particles (the dispersion medium is not particularly limited as long as it is neutral, but methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, xylene, ethyl acetate, acetone, butyl alcohol, ethyl alcohol, etc. are preferable) as an indicator. Add a few drops of a solution of p-dimethylaminoazobenzene in methyl ethyl ketone (0.1%). At this point, if the dispersion is acidic, it will appear red, and if it is basic, it will appear yellow. In the case of exhibiting a red color, titration is carried out with an acetone solution of 5 × 10 −4 N butylamine, and the point at which the red color of the indicator changes to yellow is taken as the end point of the titration. Where silica 1
The acidity of silica is defined as the number of moles of butylamine required for titration per gram. In the present invention, the silica particles having an acidity of 0.01 mmol / g or less are used. In the present invention, the silica particles having an acidity of 0.01 mmol / g or less include basic silica particles. If the acidity of more than 0.01 mmol / g is used, the Tg of the cured product is lowered and the heat resistance is poor. Further, if silica particles having a particle diameter of more than 0.5 μm are used, the cured product has the drawbacks of low stress and poor transparency. In the present invention, the term (acidic or basic) means that the coloration when p-dimethylaminoazobenzene is used as an indicator is red and the coloration is yellow when the coloration is basic.

【0014】シリカの粒子径が0.02μm以下で、か
つ、上記エポキシ樹脂(A成分)、硬化剤成分(B成
分)を主体とするエポキシ樹脂組成物硬化体が透明の場
合は、樹脂組成物は透明である。シリカ粒子径が0.0
2μmより大きい場合は白濁するが、その場合、シリカ
粒子とエポキシ樹脂組成物硬化体の屈折率の差を等しく
する(±0.01)ことにより透明にすることができ
る。屈折率調整方法は下記の(1)〜(3)の方法が挙
げられる。 (1)エポキシ樹脂組成物硬化体のみの屈折率を調節す
る方法。(例えば、エポキシ樹脂の種類の選択、エポキ
シ樹脂の2種類以上の併用あるいは硬化剤の2種類以上
の併用等)。 (2)シリカ粒子の屈折率を調節する方法。 (3)上記(1)および(2)を併用する方法。
When the particle size of silica is 0.02 μm or less and the cured epoxy resin composition mainly composed of the above-mentioned epoxy resin (component A) and curing agent component (component B) is transparent, the resin composition Is transparent. Silica particle size is 0.0
When it is larger than 2 μm, it becomes cloudy, but in that case, it can be made transparent by making the difference in refractive index between the silica particles and the cured epoxy resin composition equal (± 0.01). Examples of the refractive index adjusting method include the following methods (1) to (3). (1) A method of adjusting the refractive index of only a cured product of an epoxy resin composition. (For example, selection of type of epoxy resin, combination of two or more kinds of epoxy resin, combination of two or more kinds of curing agent, etc.). (2) A method of adjusting the refractive index of silica particles. (3) A method of using the above (1) and (2) together.

【0015】好ましくは、シリカ粒子自体の屈折率を調
節したものが挙げられ、具体的には、シリカ粒子に微量
の酸化鉛、酸化チタン等の金属酸化物を混入することに
よりシリカ粒子自体の屈折率(通常約1,40)を調節
してエポキシ樹脂の屈折率(通常約1.50)に近似さ
せるのが一般的である。これらの詳細は特開平3−20
1470に記載されている。
Preferably, the silica particles themselves have a controlled refractive index. Specifically, the silica particles themselves are refracted by mixing a trace amount of a metal oxide such as lead oxide or titanium oxide. It is common to adjust the index (usually about 1,40) to approximate the refractive index of the epoxy resin (usually about 1.50). Details of these are described in JP-A-3-20.
1470.

【0016】ただし、シリカ粒子の含有率がエポキシ樹
脂組成物全体の20重量%以下の場合は、粒子径が0.
02〜0.5μmでも、特定の光半導体には使用可能な
透明性を得ることができる。
However, when the content of silica particles is 20% by weight or less of the whole epoxy resin composition, the particle size is 0.
Even in the range of 02 to 0.5 μm, it is possible to obtain transparency that can be used for a specific optical semiconductor.

【0017】シリカ粒子の含有率はエポキシ樹脂組成物
全体の10〜80重量%の範囲内に設定することが望ま
しい。シリカ粒子が10重量%未満では硬化物の低応力
性が十分に発現せず、また、80重量%を超えると低応
力性は得られるが樹脂の粘度が高くなり、成形性が劣る
傾向がみられるからである。その含有率は透明エポキシ
樹脂組成物硬化体を燃焼させ、その灰分として残存する
シリカ粒子の重量から算出することができる。
The content of silica particles is preferably set within the range of 10 to 80% by weight based on the whole epoxy resin composition. When the silica particles are less than 10% by weight, the low stress property of the cured product is not sufficiently expressed, and when it exceeds 80% by weight, the low stress property is obtained but the viscosity of the resin tends to be high and the moldability tends to be poor. Because it will be done. The content can be calculated from the weight of the silica particles remaining as ash after burning the cured product of the transparent epoxy resin composition.

【0018】なお、本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物
には、上記(A)〜(C)成分以外に、必要に応じて染
料、変性剤、変色防止剤、離型剤および反応性ないし非
反応性の希釈剤などの従来公知の添加剤を適宜配合する
ことができる。
In the thermosetting resin composition used in the present invention, in addition to the above components (A) to (C), if necessary, a dye, a modifier, a discoloration preventing agent, a release agent, and reactivity. Conventionally known additives such as a non-reactive diluent can be appropriately blended.

【0019】上記熱硬化性樹脂組成物は、例えば次のよ
うに製造することができる。すなわち、上記各成分の原
料を適宜配合し、予備混合した後、混練機に掛けて混練
して溶融混合する。そして、これを室温に冷却した後、
公知の手段によって、粉砕し、必要に応じて打錠すると
いう一連の工程により製造することができる。熱硬化性
樹脂組成物が液状の場合は、上記各成分を混合するだけ
でよい。ただし、シリカ粒子が超微粒子の場合、あらか
じめ有機溶媒にシリカ超微粒子を分散させ、ついでこの
シリカ超微粒子の分散液と樹脂成分を混合させ、その
後、脱溶媒するとよい。これらの詳細は特願平4−11
6822に記載されている。
The thermosetting resin composition can be manufactured, for example, as follows. That is, the raw materials of the above components are appropriately blended, premixed, and then put in a kneader to be kneaded and melt-mixed. And after cooling it to room temperature,
It can be manufactured by a series of steps of crushing by known means and tableting if necessary. When the thermosetting resin composition is in a liquid state, it suffices to mix the above components. However, when the silica particles are ultrafine particles, it is preferable to disperse the silica ultrafine particles in an organic solvent in advance, then mix the dispersion liquid of the silica ultrafine particles and the resin component, and then remove the solvent. For details of these, Japanese Patent Application No. 4-11
6822.

【0020】このような熱硬化性樹脂組成物を用いて
の、半導体素子の封止は、特に限定するものではなく、
通常のトランスファ−成形、注型などの公知のモ−ルド
方法により行うことができる。透明性エポキシ樹脂組成
物を用いて光半導体素子を封止した場合には、光半導体
装置が得られる。このとき、組成物硬化体の透明性は、
着色透明の場合を含み、厚み1mm相当で600nmの
波長の光透過率が50〜100%、好ましくは80〜1
00%を言う。(分光光度計により測定)。
The sealing of the semiconductor element using such a thermosetting resin composition is not particularly limited,
It can be carried out by a known molding method such as ordinary transfer molding or casting. When the optical semiconductor element is encapsulated with the transparent epoxy resin composition, an optical semiconductor device is obtained. At this time, the transparency of the cured composition is
Including the case of colored and transparent, the light transmittance at a wavelength of 600 nm at a thickness of 1 mm is 50 to 100%, preferably 80 to 1
Say 00%. (Measured by spectrophotometer).

【0021】[0021]

【実施例】次に、実施例について比較例と併せて説明す
る。
EXAMPLES Next, examples will be described together with comparative examples.

【0022】実施例1 メチルイソブチルケトンに分散させた粒子径が0.01
μmのシリカ粒子の表面をブチルアミンで処理した。
〔このシリカ分散液(シリカ分;30重量%)に、指示
薬としてp−ジメチルアミノアゾベンゼンを添加すると
黄色を示した。〕従って、このシリカ粒子の酸性度は滴
定するまでもなく0.01mmol/g以下である。こ
の様ににして得られたシリカ分散液670部にエポキシ
当量185のビスフェノ−ルA型エポキシ樹脂(液状樹
脂)100部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸100
部を溶解させた。そして、これを減圧して脱溶媒した
後、硬化促進剤として2−エチル−4−メチルイミダゾ
−ル0.4部、老化防止剤2.5部を混合し、シリカ粒
子含有透明樹脂組成物を得た。
Example 1 Particle size of 0.01 dispersed in methyl isobutyl ketone
The surface of μm silica particles was treated with butylamine.
[A yellow color was obtained when p-dimethylaminoazobenzene was added as an indicator to this silica dispersion (silica content; 30% by weight). Therefore, the acidity of the silica particles is 0.01 mmol / g or less without titration. To 670 parts of the silica dispersion thus obtained, 100 parts of a bisphenol A type epoxy resin (liquid resin) having an epoxy equivalent of 185 and 100 parts of methylhexahydrophthalic anhydride.
The parts were dissolved. Then, this was depressurized and desolvated, and then 0.4 parts of 2-ethyl-4-methylimidazole as a curing accelerator and 2.5 parts of an antioxidant were mixed to obtain a silica particle-containing transparent resin composition. Obtained.

【0023】実施例2 実施例1のシリカ分散液240部に、エポキシ当量64
0のビスフェノ−ルA型エポキシ樹脂(固形樹脂)40
部、トリグリシジルイソシアヌレ−ト10部、テトラヒ
ドロ無水フタル酸22部を溶解させた。そして、これ
を、減圧して脱溶媒した後、硬化促進剤として2−エチ
ル−4メチルイミダゾ−ル0.2部、老化防止剤1.2
部を混合し、シリカ粒子含有透明樹脂組成物を得た。
Example 2 To 240 parts of the silica dispersion of Example 1 was added an epoxy equivalent of 64.
0 bisphenol A type epoxy resin (solid resin) 40
Parts, 10 parts of triglycidyl isocyanurate and 22 parts of tetrahydrophthalic anhydride were dissolved. Then, this was depressurized to remove the solvent, and then 0.2 parts of 2-ethyl-4methylimidazole as a curing accelerator and 1.2 parts of an anti-aging agent.
The parts were mixed to obtain a transparent resin composition containing silica particles.

【0024】実施例3 実施例1において、シリカ粒子の表面処理を化11のシ
ランカップリング剤で行った以外は同様にして、シリカ
粒子含有透明樹脂組成物を得た。
Example 3 A silica particle-containing transparent resin composition was obtained in the same manner as in Example 1, except that the surface treatment of the silica particles was performed with the silane coupling agent of Chemical formula 11.

【化11】 [Chemical 11]

【0025】比較例1 実施例1において、シリカ粒子をブチルアミンで処理せ
ずにシリカ粒子含有透明樹脂組成物を得た。(この場
合、シリカ分散液の酸性度は0.03mmol/gであ
った。)
Comparative Example 1 In Example 1, a silica particle-containing transparent resin composition was obtained without treating the silica particles with butylamine. (In this case, the acidity of the silica dispersion was 0.03 mmol / g.)

【0026】比較例2 実施例2において、比較例1と同様に、シリカ粒子をブ
チルアミンで処理せずにシリカ粒子含有透明樹脂組成物
を得た。(この場合、シリカ分散液の酸性度は0.03
mmol/gであった。)
Comparative Example 2 In the same manner as in Comparative Example 1 in Example 2, a silica particle-containing transparent resin composition was obtained without treating the silica particles with butylamine. (In this case, the silica dispersion has an acidity of 0.03
It was mmol / g. )

【0027】次に、実施例1〜3および比較例1〜2で
得られたエポキシ樹脂組成物を用いて硬化温度150℃
で、LEDを樹脂封止して光半導体装置を作製し、この
光半導体装置の高温での通電輝度劣化を測定した。その
結果を表1に示す。なお、通電輝度劣化の測定は次のよ
うにして行った。すなわち、光半導体装置(LEDデバ
イス)に定電流を流し、輝度として電流印加後5秒後の
受光素子の出力電流値を求め劣化率を測定した。測定条
件は評価素子0.5×0.5mmのGaAs、パッケ−
ジとしては、直径5mmのパイロットランプを用い、8
0℃雰囲気下において、20mA通電の1000時間後
の輝度劣化率である。
Next, using the epoxy resin compositions obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, the curing temperature was 150 ° C.
Then, the LED was resin-sealed to fabricate an optical semiconductor device, and the deterioration of energization luminance at high temperature of this optical semiconductor device was measured. The results are shown in Table 1. In addition, the measurement of the deterioration of energization luminance was performed as follows. That is, a constant current was passed through the optical semiconductor device (LED device), and the output current value of the light receiving element 5 seconds after the current application was calculated as the luminance and the deterioration rate was measured. The measurement conditions are as follows: Evaluation element 0.5 × 0.5 mm GaAs, package
A pilot lamp with a diameter of 5 mm is used as the
It is the luminance deterioration rate 1000 hours after 20 mA energization in an atmosphere of 0 ° C.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】上記表1の結果から、比較例1〜2の樹脂
はTgが低いため、樹脂の耐熱性が低く、樹脂が熱劣化
で黄変し、樹脂の光透過率が大きく低下したため輝度が
劣化した。それに対し、各実施例は樹脂硬化体の耐熱性
が高いので熱劣化もなく、輝度劣化が抑制された。
From the results in Table 1 above, the resins of Comparative Examples 1 and 2 have a low Tg, so that the heat resistance of the resins is low, the resins yellow due to thermal deterioration, and the light transmittance of the resins is greatly reduced, resulting in a decrease in brightness. Deteriorated. On the other hand, in each of the examples, since the cured resin had high heat resistance, there was no thermal deterioration and luminance deterioration was suppressed.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の如く、本発明においては、粒子径
が0.5μm以下であり、ブチルアミンにより滴定した
酸性度が0.01mmol/g以下のシリカ粒子を用い
てなる透明封止樹脂組成物により光半導体素子を封止し
ているので、得られる光半導体装置は耐熱性、低応力性
および透明性に優れる。なお、今迄の説明では、熱硬化
性樹脂として、透明エポキシ樹脂を取り上げて説明して
きたが、本発明の技術思想は樹脂封止半導体全般の耐熱
性、低応力性を良好にするためにも適用可能であり、従
って透明な熱硬化性樹脂以外の熱硬化性樹脂を用いる場
合にも有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, in the present invention, a transparent sealing resin composition comprising silica particles having a particle size of 0.5 μm or less and an acidity titrated with butylamine of 0.01 mmol / g or less. Since the optical semiconductor element is sealed by the above, the obtained optical semiconductor device is excellent in heat resistance, low stress and transparency. In the above description, a transparent epoxy resin is taken as the thermosetting resin for explanation, but the technical idea of the present invention is to improve heat resistance and low stress of resin-encapsulated semiconductors in general. It is applicable and is therefore also useful when using thermosetting resins other than transparent thermosetting resins.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の(A)〜(C)成分を含む樹脂組
成物を用いて半導体素子を封止してなる半導体装置。 (A)熱硬化性樹脂。 (B)硬化剤成分。 (C)粒子径が0.5μm以下であり、ブチルアミンに
より滴定した酸性度が0.01mmol/g以下である
シリカ粒子。
1. A semiconductor device obtained by encapsulating a semiconductor element using a resin composition containing the following components (A) to (C). (A) Thermosetting resin. (B) Hardener component. (C) Silica particles having a particle size of 0.5 μm or less and an acidity titrated with butylamine of 0.01 mmol / g or less.
【請求項2】 下記の(A)〜(C)成分を含む半導体
素子封止用樹脂組成物。 (A)熱硬化性樹脂。 (B)硬化剤成分。 (C)粒子径が0.5μm以下であり、ブチルアミンに
より滴定した酸性度が0.01mmol/g以下である
シリカ粒子。
2. A resin composition for encapsulating a semiconductor element, which contains the following components (A) to (C). (A) Thermosetting resin. (B) Hardener component. (C) Silica particles having a particle size of 0.5 μm or less and an acidity titrated with butylamine of 0.01 mmol / g or less.
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