JPH06326221A - Resin composition for sealing semiconductor - Google Patents

Resin composition for sealing semiconductor

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JPH06326221A
JPH06326221A JP13389293A JP13389293A JPH06326221A JP H06326221 A JPH06326221 A JP H06326221A JP 13389293 A JP13389293 A JP 13389293A JP 13389293 A JP13389293 A JP 13389293A JP H06326221 A JPH06326221 A JP H06326221A
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phenol
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sealing
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紘一 吉村
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Abstract

PURPOSE:To obtain a resin composition for sealing a semiconductor having low hygroscopicity and high glass transition point and exhibits excellent solder heat resistance when employed far sealing a semiconductor device. CONSTITUTION:The resin composition for sealing a semiconductor contains (a). an epoxy resin, (b). a phenol based curing agent, (c). a curing accelerator, and (d). an inorganic tiller, as essential constituents, wherein the mixture of (1). an addition condensate of phenols and an aromatic aldehyde and (2). a phenol aralkyl resin is employed as the phenol based curing agent. The mixing ratio (1)/(2) is preferably set in the range of 23/75-85/15 in the weight ratio.

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、低吸湿性でガラス転移
温度の高い、半田耐熱性に優れた半導体封止用樹脂組成
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 resin composition for semiconductor encapsulation, which has low hygroscopicity, high glass transition temperature and excellent solder heat resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】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。その中
で、経済性、生産性、物性のバランスからエポキシ樹脂
による樹脂封止が中心になっている。特に、クレゾール
ノボラックを骨格としたエポキシ樹脂にフェノールノボ
ラックを硬化剤として用いたエポキシ樹脂成形材料が大
量に用いられている。
2. Description of the Related Art As a sealing method for electronic circuit parts such as semiconductor devices, hermetic sealing using metal or ceramics and resin sealing using phenol resin, silicone resin, epoxy resin, etc. have been proposed. Among them, the resin encapsulation with an epoxy resin is the main focus from the viewpoint of balance of economy, productivity and physical properties. In particular, a large amount of epoxy resin molding materials using phenol novolac as a curing agent in an epoxy resin having cresol novolac as a skeleton are used.

【0003】しかし近年、電子部品の小型化や半導体素
子の大型化、集積度の増大等にともない、従来のエポキ
シ樹脂成形材料では、耐湿性、耐熱性、信頼性などの点
で充分な対応が困難になってきている。
However, in recent years, along with the downsizing of electronic parts, the upsizing of semiconductor elements, the increase in the degree of integration, etc., conventional epoxy resin molding materials have been sufficiently compatible with respect to moisture resistance, heat resistance and reliability. It's getting harder.

【0004】特に最近はプリント基板へのパッケージ実
装においても高密度化、自動化が進められており、リー
ドピンを基板の穴に挿入する従来の実装方法に代わり、
基板表面に部品を半田付けする“表面実装方式”が主流
になりつつある。それにともなってパッケージも従来の
デュアル・インライン・パッケージ(DIP)から、表
面実装に適したフラット・パッケージ(FP)やスモー
ルアウト・パッケージ(SOP)などの薄型タイプに移
行しつつある。このような実装方式の変化と半導体パッ
ケージの薄型化にともない素子の信頼性の確保が重要な
課題となってきている。つまり、従来のピン挿入実装方
式では半田付け工程はリード部が部分的に加熱されるだ
けであったが、表面実装方式ではパッケージ全体が21
0〜280℃に加熱されるため、パッケージの薄型化と
もあいまって、従来の封止樹脂では半田付け工程時に樹
脂部分にクラックが入ったり、素子と樹脂が引き剥され
たりして、信頼性が著しく低下するという問題が起きて
きた。
Particularly in recent years, packaging and mounting on a printed circuit board have been promoted with higher density and automation. Instead of the conventional mounting method of inserting lead pins into the holes of the board,
The "surface mounting method" in which components are soldered to the surface of the board is becoming mainstream. Along with this, the package is shifting from the conventional dual in-line package (DIP) to a thin type such as a flat package (FP) or a small out package (SOP) suitable for surface mounting. With such changes in mounting methods and thinning of semiconductor packages, securing reliability of elements has become an important issue. That is, in the conventional pin insertion mounting method, the lead portion is only partially heated in the soldering process, but in the surface mounting method, the entire package is 21
Since it is heated to 0 to 280 ℃, the reliability of the conventional encapsulation resin is reduced due to cracks in the resin portion during the soldering process and peeling of the resin from the element, along with the thinning of the package. The problem of a significant drop has occurred.

【0005】半田付け工程におけるクラックの発生は、
パッケージ内部に吸湿されたた水分が半田付け時の加熱
により、一気に水蒸気化、膨張することに起因してお
り、この対策として数々の封止用樹脂の改良が検討され
ている。これらの改良は、エポキシ樹脂主剤、硬化剤、
硬化促進剤、充填剤など多方面から検討されているが、
この中で硬化剤についての改良には大きくわけて二つの
方向があり、その一つは多官能性の硬化剤を用いてガラ
ス転移点を上昇させる方法、他の一つはフェノール性水
酸基当量の高い硬化剤をもちいて、低吸湿性、低応力性
を賦与する方法である。
The occurrence of cracks in the soldering process is
This is because moisture absorbed inside the package is vaporized and expanded at once due to heating at the time of soldering. As a countermeasure against this, various improvements of sealing resins have been studied. These improvements are based on epoxy resin, hardener,
Although it has been studied from various fields such as curing accelerators and fillers,
Among these, there are two main directions for improving the curing agent.One is a method of increasing the glass transition point by using a polyfunctional curing agent, and the other is the improvement of the phenolic hydroxyl group equivalent. It is a method of imparting low hygroscopicity and low stress by using a high curing agent.

【0006】前者の例としては、硬化剤にトリス(ヒド
ロキシフェニル)メタンを用いる方法(特開昭62−1
84012号、特開平1−268713号)、後者の例
としては、硬化剤にフェノールアラルキル樹脂を用いる
方法(特開昭59−1015018号、特開昭59−6
7660号、特開昭64−60623号)が知られてい
る。また両者を組み合わせる方法(特開平1−2920
29号)も報告されている。しかしこれらの方法で改良
された封止用樹脂も、半田付け工程でのクラック防止に
ある程度の効果を上げてはいるがまだ充分ではなく、各
々欠点も残っている。例えば硬化剤にトリス(ヒドロキ
シフェニル)メタンを用いる方法では樹脂の架橋密度が
高くなるものの、吸水率が増大する問題や、樹脂自身が
脆くなる欠点が指摘されている。特に薄型パッケージの
場合にはクラック防止の効果が小さい。またフェノール
アラルキル樹脂を硬化剤とする方法では、樹脂のガラス
転移点が大幅に低下するという欠点を有している。
As an example of the former, a method using tris (hydroxyphenyl) methane as a curing agent (JP-A-62-1)
No. 84012, JP-A-1-268713), and as an example of the latter, a method using a phenol aralkyl resin as a curing agent (JP-A-59-101018, JP-A-59-6).
7660 and JP-A-64-60623) are known. Also, a method of combining both (Japanese Patent Laid-Open No. 1-2920).
No. 29) has also been reported. However, the encapsulating resins improved by these methods have some effects in preventing cracks in the soldering process, but they are still insufficient, and each has drawbacks. For example, although the method using tris (hydroxyphenyl) methane as the curing agent increases the crosslink density of the resin, it has been pointed out that the water absorption rate increases and the resin itself becomes brittle. Particularly in the case of a thin package, the effect of preventing cracks is small. Further, the method using a phenol aralkyl resin as a curing agent has a drawback that the glass transition point of the resin is significantly lowered.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の状況を
鑑み、低吸水性と高ガラス転移点を兼ね備え、半田耐熱
性と信頼性に優れた半導体封止用樹脂組成物を提供する
ことを目的とする。
In view of the above situation, the present invention provides a resin composition for semiconductor encapsulation which has both low water absorption and high glass transition point and is excellent in solder heat resistance and reliability. To aim.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は上記の課題を
解決するため、特にエポキシ樹脂の硬化剤について種々
の検討を行なった結果、特定の分子構造を有するフェノ
ール系樹脂の混合物からなるフェノール系硬化剤を用い
ることで上記の課題を解決することを見いだし、本発明
に到達した。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has made various studies especially on a curing agent for epoxy resin, and as a result, a phenol consisting of a mixture of phenolic resins having a specific molecular structure has been obtained. The inventors have found that the above problems can be solved by using a system hardener, and have reached the present invention.

【0009】すなわち本発明は、(a)エポキシ樹脂、
(b)フェノール系硬化剤、(c)硬化促進剤、(d)
無機質充填剤、を必須成分として含有してなる樹脂組成
物であって、(b)フェノール系硬化剤が、フェノール
類と芳香族アルデヒドとの付加縮合物と、フェノールア
ラルキル樹脂の混合物であることを特徴とする半導体封
止用樹脂組成物である。以下、本発明を詳細に説明す
る。
That is, the present invention provides (a) an epoxy resin,
(B) Phenolic curing agent, (c) curing accelerator, (d)
A resin composition comprising an inorganic filler as an essential component, wherein the (b) phenolic curing agent is a mixture of an addition condensation product of phenols and an aromatic aldehyde and a phenol aralkyl resin. A characteristic resin composition for semiconductor encapsulation. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0010】本発明に用いる(a)エポキシ樹脂は特に
限定はなく、1分子中にグリシジル基を2個以上含有す
る公知のものが用いられる。具体例としては、特に耐湿
性、低応力性、耐熱性に優れたものとして、式(1)
The (a) epoxy resin used in the present invention is not particularly limited, and a known epoxy resin containing two or more glycidyl groups in one molecule is used. As a specific example, the one having the formula (1) is particularly excellent in moisture resistance, low stress resistance and heat resistance.

【化1】 (ただし、R1 〜R4 は炭素数1〜4のアルキル基であ
る。)で表されるエポキシ樹脂を用いることが好まし
い。また、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などの各種ノボラック
型エポキシ樹脂も好ましい具体例である。そのほか、フ
ルオレン骨格を有するビスフェノール型エポキシ樹脂、
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型
エポキシ樹脂なども用いることが出来る。
[Chemical 1] (However, R 1 to R 4 are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms.) Are preferably used. Further, various novolac type epoxy resins such as cresol novolac type epoxy resin and phenol novolac type epoxy resin are also preferable specific examples. In addition, bisphenol type epoxy resin with fluorene skeleton,
Bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin and the like can also be used.

【0011】本発明では、(b)フェノール系硬化剤と
して、フェノール類と芳香族アルデヒドの付加縮合物お
よびフェノールアラルキル樹脂の両者を必須成分として
用いることを特徴としている。
The present invention is characterized in that, as the (b) phenol-based curing agent, both an addition condensation product of a phenol and an aromatic aldehyde and a phenol aralkyl resin are used as essential components.

【0012】フェノール類と芳香族アルデヒドの付加縮
合物はフェノール類と芳香族アルデヒドを、酸触媒の存
在下で反応させることで、容易に製造することが出来
る。
The addition condensation product of a phenol and an aromatic aldehyde can be easily produced by reacting a phenol and an aromatic aldehyde in the presence of an acid catalyst.

【0013】上記の付加縮合物の原料として使用される
フェノール類としては、フェノール、クレゾール、キシ
レノール、エチルフェノール、ブチルフェノール、ハロ
ゲン化フェノール、レゾルシン、ビスフェノールA、ビ
スフェノールS、ビスフェノールFなどが挙げられる
が、好ましくはフェノール、クレゾールが用いられる。
またα−ナフトール、β−ナフトール、ナフタレンジオ
ールなどの縮合多環芳香族骨格を有するフェノール類も
好ましい具体例である。
Examples of the phenols used as the raw material of the above addition condensate include phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, butylphenol, halogenated phenol, resorcin, bisphenol A, bisphenol S, bisphenol F, and the like. Phenol and cresol are preferably used.
Phenols having a condensed polycyclic aromatic skeleton such as α-naphthol, β-naphthol and naphthalenediol are also preferable specific examples.

【0014】芳香族アルデヒドとしては、ベンズアルデ
ヒド、ナフトアルデヒド、アントラセンアルデヒドなど
が挙げられるが、好ましくはベンズアルデヒド及びナフ
トアルデヒドである。
Examples of the aromatic aldehyde include benzaldehyde, naphthaldehyde, anthracene aldehyde, and the like, and benzaldehyde and naphthaldehyde are preferable.

【0015】フェノール類と芳香族アルデヒドの反応に
用いられる酸触媒としては、リン酸、硫酸、塩酸、など
の無機酸、シュウ酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンス
ルホン酸、メタンスルホン酸などの有機酸が挙げられ
る。
Examples of acid catalysts used in the reaction of phenols with aromatic aldehydes include inorganic acids such as phosphoric acid, sulfuric acid and hydrochloric acid, and organic acids such as oxalic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid and methanesulfonic acid. Can be mentioned.

【0016】フェノール類と芳香族アルデヒド類との反
応は、フェノール類1モルに対し芳香族アルデヒドを
0.9〜0.1モルの割合で仕込み、酸触媒を適量添加
したのち、通常100〜180℃の範囲で1〜10時間
程行なわれる。縮合反応終了後、系内に残った未反応の
フェノール類を真空下で留去させるか、または水蒸気蒸
留などの適当な方法によって留去させることにより目的
物が得られる。
For the reaction of phenols with aromatic aldehydes, aromatic aldehyde is charged in a ratio of 0.9 to 0.1 mol per mol of phenols, an appropriate amount of acid catalyst is added, and then usually 100 to 180. It is carried out in the range of ° C for about 1 to 10 hours. After the completion of the condensation reaction, the unreacted phenols remaining in the system are distilled off under vacuum or by an appropriate method such as steam distillation to obtain the desired product.

【0017】本発明の(b)フェノール系硬化剤のもう
一つの成分であるフェノールアラルキル樹脂は、代表的
な例として下記式(2)で表される繰り返し単位を有す
るもので、アラルキルエーテル、アラルキルエステル、
アラルキルアルコール等とフェノール類とをフリーデル
クラフツ触媒で反応させた樹脂で、フリーデルクラフツ
樹脂とも呼ばれ、ザイロック樹脂(商品名、アルブライ
ト・アンド・ウイルソン社製)等が知られている。例え
ばキシリレングリコール、キシリレングリコールジメチ
ルエーテル、キシリレングリコールジエチルエーテル、
キシリレングリコールジアセトキシエステル等とフェノ
ールとの反応によって得ることができるが、特にp−キ
シリレングリコールジメチルエーテルとフェノールとの
縮合物が良く知られている。
The phenol aralkyl resin, which is another component of the (b) phenolic curing agent of the present invention, has a repeating unit represented by the following formula (2) as a typical example, and includes aralkyl ether and aralkyl. ester,
A resin obtained by reacting aralkyl alcohol and the like with a phenol with a Friedel-Crafts catalyst, which is also called a Friedel-Crafts resin, and Zyloc resin (trade name, manufactured by Albright & Wilson) is known. For example, xylylene glycol, xylylene glycol dimethyl ether, xylylene glycol diethyl ether,
It can be obtained by the reaction of xylylene glycol diacetoxy ester or the like with phenol, and a condensate of p-xylylene glycol dimethyl ether and phenol is well known.

【0018】[0018]

【化2】 [Chemical 2]

【0019】本発明の(b)フェノール系硬化剤は、前
記のフェノール類と芳香族アルデヒドの付加縮合物、及
びフェノールアラルキル樹脂の両者を共に用いる。両者
の配合比は、フェノール類と芳香族アルデヒドとの付加
縮合物/フェノールアラルキル樹脂の重量比で25/7
5から85/15の範囲が好ましい。フェノール類と芳
香族アルデヒドとの付加縮合物が25重量%未満では、
ガラス転移点が余り上昇せず、本発明の目的を満足する
ことができない。またフェノール類と芳香族アルデヒド
との付加縮合物が85重量%より大きい場合では、エポ
キシ樹脂を加えて硬化させた硬化物は、やや硬く、脆く
なる傾向がある。
The (b) phenol-based curing agent of the present invention uses both the above-mentioned addition condensation product of a phenol and an aromatic aldehyde, and a phenol aralkyl resin. The compounding ratio of both is 25/7 in terms of the weight ratio of addition condensation product of phenol and aromatic aldehyde / phenol aralkyl resin.
A range of 5 to 85/15 is preferred. If the addition condensation product of phenol and aromatic aldehyde is less than 25% by weight,
The glass transition point does not rise so much and the object of the present invention cannot be satisfied. When the addition condensate of the phenol and the aromatic aldehyde is more than 85% by weight, the cured product obtained by adding the epoxy resin and curing the cured product tends to be slightly hard and brittle.

【0020】本発明ではその効果を損なわない範囲で目
的に応じて公知の硬化剤であるフェノールノボラック樹
脂やトリス(ヒドロキシフェニル)メタンなどと併用し
て用いることもできる。
In the present invention, a known curing agent such as phenol novolac resin or tris (hydroxyphenyl) methane may be used in combination within the range of not impairing the effect.

【0021】(b)フェノール系硬化剤の(a)エポキ
シ樹脂に対する配合比は、耐熱特性、耐湿特性、機械的
特性の点から、化学等量比で0.8〜1.2の範囲にあ
ることが好ましい。
The compounding ratio of the (b) phenolic curing agent to the (a) epoxy resin is in the range of 0.8 to 1.2 in terms of chemical equivalence ratio in terms of heat resistance, moisture resistance and mechanical characteristics. It is preferable.

【0022】本発明に用いる(c)硬化促進剤は、エポ
キシ樹脂とフェノール系硬化剤の硬化反応を促進するも
のならば特に限定されない。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などのイミダゾール類、トリ(p
メチルフェニル)ホスフィン、トリフェニルホスフィン
などの有機ホスフィン化合物などが挙げられる。
The curing accelerator (c) used in the present invention is not particularly limited as long as it accelerates the curing reaction between the epoxy resin and the phenolic curing agent. For example, imidazoles such as 2 methyl imidazole, 2,4 dimethyl imidazole, 2 ethyl 4 methyl imidazole, 2 phenyl imidazole, 2 phenyl 4 methyl imidazole, tri (p
Examples include organic phosphine compounds such as methylphenyl) phosphine and triphenylphosphine.

【0023】これらの硬化促進剤は、目的に応じて1
種、または2種以上を併用しても良く、その添加量は、
(a)エポキシ樹脂100重量部に対して、0.2〜5
重量部の範囲が硬化特性や物性の点で好ましい。
These curing accelerators may be used depending on the purpose.
, Or two or more kinds may be used in combination, and the addition amount thereof is
(A) 0.2 to 5 relative to 100 parts by weight of epoxy resin
The range of parts by weight is preferable in terms of curing characteristics and physical properties.

【0024】本発明に用いる(d)無機質充填剤として
は、溶融シリカ、結晶性シリカ、アルミナ、ガラス、ケ
イ酸カルシウム、石膏、炭酸カルシウム、マグネサイ
ト、クレー、カオリン、タルク、マイカ、マグネシア、
硫酸バリウムなどであるが、これらの中で、溶融シリ
カ、結晶性シリカが、高純度と低熱膨張係数の点で最も
好ましい。
Examples of the inorganic filler (d) used in the present invention include fused silica, crystalline silica, alumina, glass, calcium silicate, gypsum, calcium carbonate, magnesite, clay, kaolin, talc, mica, magnesia,
Among them, barium sulfate and the like, among them, fused silica and crystalline silica are most preferable in terms of high purity and low coefficient of thermal expansion.

【0025】これらの無機質充填剤の添加量は、本発明
の半導体封止用樹脂組成物全体に占める割合が60〜9
0重量%となるのが好ましい。無機質充填剤が、60重
量%未満では、半田耐熱性や線膨張係数の点で不十分で
あり、90重量%を越えると成形物の流動性が不十分と
なる。
The amount of these inorganic fillers added is such that the ratio to the entire semiconductor encapsulating resin composition of the present invention is 60 to 9.
It is preferably 0% by weight. When the content of the inorganic filler is less than 60% by weight, solder heat resistance and linear expansion coefficient are insufficient, and when it exceeds 90% by weight, the fluidity of the molded product is insufficient.

【0026】無機質充填剤の粒度分布については、粗い
粒子と細かい粒子を組み合わせて分布を適切に設定する
ことによって、最密充填が行なわれ、成形時の流動性を
損なわずに無機質充填剤の添加量を増すことができる。
Regarding the particle size distribution of the inorganic filler, close packing is performed by appropriately setting the distribution by combining coarse particles and fine particles, and adding the inorganic filler without impairing the fluidity during molding. The amount can be increased.

【0027】本発明に係る半導体封止用組成物は、必要
に応じて、例えば天然ワックス類、合成ワックス類、直
鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル類もしくはパ
ラフィン類等の離型剤、塩素化パラフィン、ブロムトル
エン、ヘキサブロムベンゼン、ハロゲン化エポキシ樹脂
などのハロゲン化合物やリン化合物などの難燃剤、三酸
化アンチモンなどの難燃助剤、カーボンブラック等の着
色剤、シランカップリング剤などを適宜添加配合しても
差し支えない。
The semiconductor encapsulating composition according to the present invention contains a releasing agent such as natural waxes, synthetic waxes, metal salts of linear fatty acids, acid amides, esters or paraffins, if necessary. , Flame retardants such as halogen compounds and phosphorus compounds such as chlorinated paraffin, bromotoluene, hexabromobenzene, halogenated epoxy resins, flame retardant aids such as antimony trioxide, colorants such as carbon black, silane coupling agents, etc. May be appropriately added and blended.

【0028】本発明の半導体封止用樹脂組成物を、成形
材料として調製する場合の一般的な方法としては所定の
組成比に選んだ原料組成分を、例えばミキサーによって
充分混合後、さらに熱ロールやニーダーなどによって混
練処理を加えることにより、容易に得ることが出来る。
As a general method for preparing the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention as a molding material, the raw material components selected in a predetermined composition ratio are thoroughly mixed by, for example, a mixer, and then further heated. It can be easily obtained by adding a kneading process using a kneader or a kneader.

【0029】[0029]

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。 [製造例1](フェノール類と芳香族アルデヒドとの付
加縮合物Aの製造)撹拌装置、温度計、コンデンサー、
及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、フェノ
ール470重量部、ベンズアルデヒド265重量部、p
−トルエンスルホン酸(1水和物)1重量部を加え、1
40℃に加熱し、脱水を行いながら縮合水の発生が認め
られなくなるまで反応を行った。水洗により系内のp−
トルエンスルホン酸を除去した後、未反応フェノールを
減圧蒸留によって除去することにより、目的物を得た。
得られた付加縮合物は、軟化点が70℃で、水酸基当量
は158g/eqであった。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. [Production Example 1] (Production of addition condensation product A of phenol and aromatic aldehyde) Stirrer, thermometer, condenser,
And a four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube, 470 parts by weight of phenol, 265 parts by weight of benzaldehyde, p
-Add 1 part by weight of toluenesulfonic acid (monohydrate) and add 1
The mixture was heated to 40 ° C., and the reaction was performed while dehydration was continued until generation of condensed water was not observed. P-in the system by washing with water
After removing the toluenesulfonic acid, the unreacted phenol was removed by vacuum distillation to obtain the target product.
The addition condensation product obtained had a softening point of 70 ° C. and a hydroxyl equivalent of 158 g / eq.

【0030】 [製造例2](付加縮合物Bの製造)製造例1で用いた
装置にオルソクレゾール540重量部、ベンズアルデヒ
ド265重量部、p−トルエンスルホン酸(1水和物)
1重量部を加え、140℃に加熱し、脱水を行ないなが
ら縮合水の発生が認められなくなるまで反応を行なっ
た。その後系内の未反応クレゾールを減圧蒸留によって
除去することにより目的物を得た。得られた付加縮合物
は軟化点が73℃で、水酸基当量は172g/eqであ
った。
[Production Example 2] (Production of Addition Condensation Product B) 540 parts by weight of orthocresol, 265 parts by weight of benzaldehyde and p-toluenesulfonic acid (monohydrate) were added to the apparatus used in Production Example 1.
1 part by weight was added, the mixture was heated to 140 ° C., and the reaction was performed while dehydration was performed until generation of condensed water was not observed. Thereafter, the unreacted cresol in the system was removed by vacuum distillation to obtain the target product. The obtained addition condensate had a softening point of 73 ° C. and a hydroxyl equivalent of 172 g / eq.

【0031】 [製造例3](付加縮合物Cの製造)製造例1で用いた
装置を用い、1−ナフトール575重量部、ベンズアル
デヒド210重量部、p−トルエンスルホン酸(1水和
物)1重量部を加え、140℃に加熱し、脱水を行いな
がら、縮合水の発生が認められなくなるまで反応を行っ
た。その後反応物をジクロロメタンに溶解し、水洗した
後有機層から溶媒及び未反応の1−ナフトールを減圧下
水蒸気蒸留によって除去することにより目的物を得た。
得られた付加縮合物は、軟化点が85℃で、水酸基当量
は208g/eqであった。
[Production Example 3] (Production of Addition Condensate C) Using the apparatus used in Production Example 1, 575 parts by weight of 1-naphthol, 210 parts by weight of benzaldehyde, p-toluenesulfonic acid (monohydrate) 1 A part by weight was added, and the mixture was heated to 140 ° C. and dehydrated, and the reaction was performed until generation of condensed water was not observed. Thereafter, the reaction product was dissolved in dichloromethane, washed with water, and then the solvent and unreacted 1-naphthol were removed from the organic layer by steam distillation under reduced pressure to obtain the target product.
The obtained addition condensate had a softening point of 85 ° C. and a hydroxyl group equivalent of 208 g / eq.

【0032】 [製造例4](付加縮合物Dの製造)製造例1で用いた
装置を用い、フェノール470重量部、1−ナフトアル
デヒド390重量部、p−トルエンスルホン酸(1水和
物)1重量部を加え、140℃に加熱し、脱水を行いな
がら、縮合水の発生が認められなくなるまで反応を行っ
た。その後系内の未反応クレゾールを減圧蒸留によって
除去することにより目的物を得た。得られた付加縮合物
は軟化点が82℃で、水酸基当量は195g/eqであ
った。
Production Example 4 (Production of Addition Condensate D) Using the apparatus used in Production Example 1, 470 parts by weight of phenol, 390 parts by weight of 1-naphthaldehyde, p-toluenesulfonic acid (monohydrate) 1 part by weight was added, and the mixture was heated to 140 ° C. and dehydration was carried out until the generation of condensed water was not observed. Thereafter, the unreacted cresol in the system was removed by vacuum distillation to obtain the target product. The addition condensation product obtained had a softening point of 82 ° C. and a hydroxyl group equivalent of 195 g / eq.

【0033】[実施例1〜5]製造例1〜4で得られた
フェノール類と芳香族アルデヒドとの付加縮合物A〜D
とフェノールアラルキル樹脂(p−キシリレングリコー
ルジメチルエーテルとフェノールとの縮合物、表1では
E)との混合物を硬化剤として用い、これをエポキシ樹
脂及び他の配合剤と、表2に示す割合で配合し、充分に
予備混合した後、ミキシングロールで混練して冷却し、
これを粉砕することにより、目的とする半導体封止用樹
脂組成物からなる成形材料を得た。このようにして得ら
れた封止材料サンプルについて、各種物性を測定評価し
た。結果を表2に示す。
Examples 1 to 5 Addition Condensates A to D of Phenols and Aromatic Aldehydes Obtained in Production Examples 1 to 4
And a phenol aralkyl resin (condensation product of p-xylylene glycol dimethyl ether and phenol, E in Table 1) were used as a curing agent, and this was mixed with the epoxy resin and other compounding agents in the proportions shown in Table 2. Then, after sufficiently premixing, kneading with a mixing roll and cooling,
By crushing this, a molding material made of the intended resin composition for semiconductor encapsulation was obtained. Various physical properties of the sealing material sample thus obtained were measured and evaluated. The results are shown in Table 2.

【0034】なおこれらの封止材料の物性の測定は、以
下の方法で行った。 (1)吸湿率 成形材料から吸湿率測定用の成形硬化物(直径50m
m,厚さ3mm)を175℃×150秒の条件で低圧ト
ランスファー成形で作成した後、150℃×2時間+1
80℃×6時間のポストキュアを行った。このテストピ
ースを80℃/90%湿度の恒温恒湿槽の中で96時間
処理した後の吸湿率を測定した。
The physical properties of these sealing materials were measured by the following methods. (1) Moisture absorption rate A molded cured product (diameter 50 m) for measuring the moisture absorption rate from a molding material.
m, thickness 3 mm) by low pressure transfer molding under the condition of 175 ° C. × 150 seconds, and then 150 ° C. × 2 hours + 1
Post cure was performed at 80 ° C. for 6 hours. The test piece was treated for 96 hours in a thermo-hygrostat at 80 ° C./90% humidity, and the moisture absorption rate was measured.

【0035】(2)ガラス転移点 成形材料から、5×5×2mmの硬化物(成形条件:1
75℃×150秒、ポストキュア条件:150℃×2時
間+180℃×6時間)を調製し、TMA法によりガラ
ス転移点を求めた。
(2) Glass transition point From the molding material, a cured product of 5 × 5 × 2 mm (molding condition: 1
75 ° C. × 150 seconds, post cure condition: 150 ° C. × 2 hours + 180 ° C. × 6 hours) was prepared, and the glass transition point was determined by the TMA method.

【0036】(3)半田耐熱性 成形材料を175℃×150秒の条件で低圧トランスフ
ァー成形し、試験用の半導体素子(6.7mm×6.7
mm)を封止した後、150℃×2時間+180℃×6
時間のポストキュアを行った。このテスト用素子を80
℃/90%湿度の恒温恒湿槽の中で96時間処理した
後、260℃の半田浴に10秒間浸漬したときのクラッ
クの発生率をチェックした。
(3) Solder heat resistance The molding material was subjected to low-pressure transfer molding under the conditions of 175 ° C. × 150 seconds, and a semiconductor element for testing (6.7 mm × 6.7) was formed.
mm), then 150 ° C x 2 hours + 180 ° C x 6
I did a time post cure. This test element is 80
After treatment for 96 hours in a constant temperature / humidity bath at a temperature of 90 ° C./90% humidity, the rate of occurrence of cracks was checked when immersed in a solder bath at 260 ° C. for 10 seconds.

【0037】[比較例1〜4]フェノール系硬化剤とし
てフェノールアラルキル樹脂、フェノールノボラック樹
脂及びフェノール類と芳香族アルデヒドの付加縮合物を
それぞれ単独で用い、実施例と同様にしてエポキシ樹脂
及び他の配合剤と、表3に示す割合で配合し、封止用成
形材料を調製し、得られた材料の物性を実施例1〜5と
同様にして測定した。結果を表3に示す。
[Comparative Examples 1 to 4] Phenol aralkyl resin, phenol novolac resin, and addition condensates of phenols and aromatic aldehydes were used alone as a phenol-based curing agent, and epoxy resins and other resins were prepared in the same manner as in Examples. The compounding agent was mixed with the compounding agent in the proportions shown in Table 3, a molding material for sealing was prepared, and the physical properties of the obtained material were measured in the same manner as in Examples 1 to 5. The results are shown in Table 3.

【0038】表2及び表3の結果から明らかなように硬
化剤にフェノール類と芳香族アルデヒドの付加縮合物と
フェノールアラルキル樹脂を併用して用いた実施例1〜
5ではいずれも吸湿率が低く、ガラス転移点は高い値を
示した。また半田浴浸漬後のクラックの発生も非常に少
なかった。
As is clear from the results of Tables 2 and 3, Examples 1 to 1 in which an addition condensate of a phenol and an aromatic aldehyde and a phenol aralkyl resin were used in combination as a curing agent
In No. 5, the moisture absorption rate was low and the glass transition point was high. Also, the occurrence of cracks after immersion in the solder bath was very small.

【0039】これに対し、硬化剤にフェノールアラルキ
ル樹脂のみを用いた比較例1では、吸湿率は低いもの
の、ガラス転移点が低く、半田耐熱性も実施例のいずれ
よりも劣っている。また硬化剤にフェノールノボラック
樹脂のみを用いた比較例2〜3は、ガラス転移点は高い
ものの、吸湿率が大きく、また半田浸漬時のクラックも
多く発生している。更にフェノール類と芳香族アルデヒ
ドの付加縮合物のみを用いた比較例4では吸湿率、ガラ
ス転移点、半田耐熱性ともに本発明樹脂組成物による成
形材料より劣っている。
On the other hand, in Comparative Example 1 in which only the phenol aralkyl resin was used as the curing agent, although the moisture absorption rate was low, the glass transition point was low and the solder heat resistance was inferior to that of any of the Examples. Further, in Comparative Examples 2 to 3 in which only the phenol novolac resin was used as the curing agent, the glass transition point was high, but the moisture absorption rate was large, and many cracks were generated during solder immersion. Furthermore, in Comparative Example 4 using only the addition condensate of phenols and aromatic aldehyde, the moisture absorption rate, the glass transition point, and the solder heat resistance are inferior to the molding material of the resin composition of the present invention.

【0040】[0040]

【発明の効果】フェノール類と芳香族アルデヒドとの付
加縮合物と、フェノールアラルキル樹脂の混合物を硬化
剤として用いた本発明の樹脂組成物は、低吸湿性と高ガ
ラス転移点を兼ね備えており、半導体デバイスの封止に
用いた場合に半田耐熱性と信頼性の面で非常に優れてい
るので、電子回路部品の封止材料として工業的価値がき
わめて大きいものである。
The resin composition of the present invention using a mixture of an addition condensate of a phenol and an aromatic aldehyde and a phenol aralkyl resin as a curing agent has both low hygroscopicity and high glass transition point. When used for encapsulating a semiconductor device, it is extremely excellent in solder heat resistance and reliability, and therefore has an extremely great industrial value as an encapsulating material for electronic circuit parts.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

───────────────────────────────────────────────────── 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 C08L 63/00 NJR (72)発明者 狩野 治之 東京都千代田区外神田2丁目16番2号 住 金化工株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location C08L 63/00 NJR (72) Inventor Haruyuki Kano 2-16-2 Sotokanda, Chiyoda-ku, Tokyo Residence Kinkako Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)エポキシ樹脂 (b)フェノール系硬化剤 (c)硬化促進剤 (d)無機質充填剤 を必須成分として含有してなる樹脂組成物であって、
(b)フェノール系硬化剤が、フェノール類と芳香族ア
ルデヒドとの付加縮合物と、フェノールアラルキル樹脂
の混合物であることを特徴とする半導体封止用樹脂組成
物。
1. A resin composition comprising (a) an epoxy resin, (b) a phenolic curing agent, (c) a curing accelerator, and (d) an inorganic filler as an essential component.
(B) The resin composition for semiconductor encapsulation, wherein the phenol-based curing agent is a mixture of an addition condensation product of phenols and an aromatic aldehyde and a phenol aralkyl resin.
【請求項2】 フェノール類と芳香族アルデヒドとの付
加縮合物/フェノールアラルキル樹脂の配合比が重量比
で25/75から85/15の範囲である請求項1記載
の半導体封止用樹脂組成物。
2. The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the compounding ratio of the addition condensation product of a phenol and an aromatic aldehyde / phenol aralkyl resin is in the range of 25/75 to 85/15 by weight. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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