JPH08198948A - Epoxy resin composition and device for sealing semiconductor - Google Patents

Epoxy resin composition and device for sealing semiconductor

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JPH08198948A
JPH08198948A JP3006195A JP3006195A JPH08198948A JP H08198948 A JPH08198948 A JP H08198948A JP 3006195 A JP3006195 A JP 3006195A JP 3006195 A JP3006195 A JP 3006195A JP H08198948 A JPH08198948 A JP H08198948A
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JP
Japan
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epoxy resin
boron nitride
resin composition
nitride powder
coupling agent
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Application number
JP3006195A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuko Enomoto
香津子 榎元
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain an epoxy resin composition having excellent water vapor resistance, solder heat resistance and moldability, comprising a specific epoxy resin, a phenol resin, a specific silane coupling agent, a specific ratio of boron nitride powder and a curing promoter. CONSTITUTION: This composition comprises (A) an epoxy resin of formula I, (B) a phenol resin, (C) a silane coupling agent of the formula R<1> -Cn H2n -Si(OR<2> )3 (R<1> is an epoxy-containing atomic group; R<2> is methyl or ethyl; (n) is an integer of 0 or >=1) (e.g. a compound of formula II), containing a very small amount of an organic base (e.g. dimethylamine or pyridine) (D) boron nitride powder having <=100μm maximum particle diameter and (E) a curing promoter as essential components. The amount of the component D is preferably 25-90 pts.wt. based on the whole amount of the resin composition. The blending ratio of the organic base in the component C is preferably 0.05-5wt.% based on the silane coupling agent.

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、耐湿性、半田耐熱性、
成形性、高熱伝導性に優れたエポキシ樹脂組成物および
半導体封止装置に関する。
The present invention relates to moisture resistance, solder heat resistance,
The present invention relates to an epoxy resin composition excellent in moldability and high thermal conductivity and a semiconductor encapsulation device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路の分野において、
高集積化、高信頼性化の技術開発と同時に半導体装置の
実装工程の自動化が推進されている。例えばフラットパ
ッケージ型の半導体装置を回路基板に取り付ける場合
に、従来、リードピン毎に半田付けを行っていたが、最
近では半田浸漬方式や半田リフロー方式が採用されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of semiconductor integrated circuits,
At the same time as technology development for high integration and high reliability, automation of the mounting process of semiconductor devices is being promoted. For example, when mounting a flat package type semiconductor device on a circuit board, conventionally, soldering is performed for each lead pin, but recently, a solder dipping method or a solder reflow method has been adopted.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のノボラック型エ
ポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ノボラック型フェノール
樹脂および無機充填剤からなる樹脂組成物によって封止
した半導体装置は、装置全体の半田浴浸漬を行うと耐湿
性が低下するという欠点があった。特に吸湿した半導体
装置を浸漬すると、封止樹脂と半導体チップ、あるいは
封止樹脂とリードフレームとの間の剥がれや、内部樹脂
クラックが生じて著しい耐湿性劣化を起こし、電極の腐
蝕による断線や水分によるリーク電流を生じ、その結
果、半導体装置は、長期間の信頼性を保証することがで
きないという欠点があった。
A conventional semiconductor device sealed with a resin composition comprising an epoxy resin such as a novolac type epoxy resin, a novolac type phenolic resin and an inorganic filler is subjected to solder bath dipping of the entire device. There is a drawback that the moisture resistance is lowered. In particular, when a semiconductor device that has absorbed moisture is dipped, peeling between the encapsulating resin and the semiconductor chip, or the encapsulating resin and the lead frame, and internal resin cracking cause significant deterioration in moisture resistance, causing disconnection and moisture due to electrode corrosion. As a result, there is a drawback that a semiconductor device cannot guarantee long-term reliability.

【0004】また、無機充填剤を高充填することによ
り、樹脂分の割合が少なくなり、樹脂組成物の低吸湿化
を図れるが、それに伴い流動性が著しく損なわれるばか
りでなく、樹脂等の有機分と無機質充填剤との界面が多
くなるため、内部樹脂クラックがその界面を伝って外部
樹脂クラックへと進行するという欠点があった。
Further, by highly filling the inorganic filler, the proportion of the resin component is reduced, and the moisture absorption of the resin composition can be reduced. Since the interface between the component and the inorganic filler increases, there is a drawback that the internal resin crack propagates along the interface to the external resin crack.

【0005】さらに、高集積化に伴う半導体素子の発熱
量の増大により、パッケージ構造ばかりでなく封止樹脂
においても、熱伝導率のよい材料が求められつつある。
窒化ホウ素粉末は溶融シリカ等に比べて熱伝導率が高い
ため、これを充填材として用いた組成物は、高い熱伝導
率が期待できるが、鋭角な破砕形の窒化ホウ素粉末では
高充填化した際に良好な流動性が得られないという欠点
があった。
Further, due to the increase in the amount of heat generated by the semiconductor element due to high integration, a material having a high thermal conductivity is being demanded not only for the package structure but also for the sealing resin.
Since boron nitride powder has a higher thermal conductivity than fused silica and the like, a composition using this as a filler can be expected to have high thermal conductivity, but a sharply crushed boron nitride powder is highly filled. In this case, there is a drawback that good fluidity cannot be obtained.

【0006】本発明は、上記の欠点を解消するためにな
されたもので、吸湿の影響が少なく、特に半田浴浸漬後
の耐湿性、半田耐熱性、成形性、流動性、高熱伝導性に
優れ、封止樹脂と半導体チップあるいは封止樹脂とリー
ドフレームとの間の剥がれや、内部樹脂クラックの発生
がなく、また電極の腐蝕による断線や水分によるリーク
電流の発生もなく、長期信頼性を保証できるエポキシ樹
脂組成物および半導体封止装置を提供しようとするもの
である。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned drawbacks and is less affected by moisture absorption, and is particularly excellent in moisture resistance after solder bath immersion, solder heat resistance, moldability, fluidity, and high thermal conductivity. , Long-term reliability is guaranteed without peeling between the encapsulating resin and the semiconductor chip or between the encapsulating resin and the lead frame, no internal resin cracks, no wire breakage due to electrode corrosion, and no leakage current due to moisture. It is intended to provide an epoxy resin composition and a semiconductor encapsulation device that can be used.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、特定のエポキ
シ樹脂、特定のシランカップリング剤、特定の充填材を
用いることによって、耐湿性、半田耐熱性、成形性等に
優れた樹脂組成物が得られることを見いだし、本発明を
完成したものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that by using a specific epoxy resin, a specific silane coupling agent, and a specific filler, The present invention has been completed by finding that a resin composition excellent in moisture resistance, solder heat resistance, moldability, etc. can be obtained.

【0008】即ち、本発明は、(A)次の一般式で示さ
れるエポキシ樹脂、
That is, the present invention provides (A) an epoxy resin represented by the following general formula:

【0009】[0009]

【化5】 (B)フェノール樹脂、(C)有機塩基を極微量添加し
た、次の一般式で示されるエポキシ基を有するシランカ
ップリング剤、
Embedded image (B) a phenol resin, (C) an silane coupling agent having an epoxy group represented by the following general formula, to which an organic base is added in a very small amount,

【0010】[0010]

【化6】R1 −Cn 2n−Si (OR2 3 (但し、式中R1 はエポキシ基を有する原子団を、R2
はメチル基又はエチル基を、n は0 又は1 以上の整数を
それぞれ表す) (D)最大粒径が100 μm 以下の窒化ホウ素粉末および
(E)硬化促進剤を必須成分とし、全体の樹脂組成物に
対して前記(D)の窒化ホウ素粉末を25〜90重量%の割
合で含有してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物
である。また、このエポキシ樹脂組成物の硬化物によっ
て、半導体チップが封止されてなることを特徴とする半
導体封止装置である。
Embedded image R 1 —C n H 2n —Si (OR 2 ) 3 (wherein R 1 is an atomic group having an epoxy group, R 2
Represents a methyl group or an ethyl group, and n represents an integer of 0 or 1 or more.) (D) A boron nitride powder having a maximum particle size of 100 μm or less and (E) a curing accelerator are essential components, and the entire resin composition The epoxy resin composition is characterized by containing the boron nitride powder of (D) in an amount of 25 to 90% by weight with respect to the product. A semiconductor encapsulation device is obtained by encapsulating a semiconductor chip with a cured product of this epoxy resin composition.

【0011】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0012】本発明に用いる(A)エポキシ樹脂は、前
記の一般式化5で示されるものが使用される。また、こ
のエポキシ樹脂には、ノボラック系エポキシ樹脂、エピ
ビス系エポキシ樹脂、その他の公知のエポキシ樹脂を併
用することができる。
As the epoxy resin (A) used in the present invention, the one represented by the above general formula 5 is used. In addition, a novolac-based epoxy resin, an epibis-based epoxy resin, and other known epoxy resins can be used in combination with this epoxy resin.

【0013】本発明に用いる(B)フェノール樹脂とし
ては、前記(A)のエポキシ樹脂のエポキシ基と反応し
得るフェノール性水酸基を2 個以上有するものであれば
特に制限するものではない。具体的な化合物として例え
The (B) phenol resin used in the present invention is not particularly limited as long as it has two or more phenolic hydroxyl groups capable of reacting with the epoxy groups of the epoxy resin (A). As a specific compound, for example,

【0014】[0014]

【化7】 (但し、n は0 又は1 以上の整数を表す)[Chemical 7] (However, n represents 0 or an integer of 1 or more)

【0015】[0015]

【化8】 (但し、n は0 又は1 以上の整数を表す)Embedded image (However, n represents 0 or an integer of 1 or more)

【0016】[0016]

【化9】 (但し、n は0 又は1 以上の整数を表す)[Chemical 9] (However, n represents 0 or an integer of 1 or more)

【0017】[0017]

【化10】 (但し、n は0 又は1 以上の整数を表す)[Chemical 10] (However, n represents 0 or an integer of 1 or more)

【0018】[0018]

【化11】 (但し、n は0 又は1 以上の整数を表す)等が挙げら
れ、これらは単独又は混合して使用することができる。
[Chemical 11] (However, n represents 0 or an integer greater than or equal to 1) etc., These can be used individually or in mixture.

【0019】本発明に用いる(C)エポキシ基を有する
シランカップリング剤としては、前記の一般式化6で示
されるものが使用される。具体的なものとして、例え
ば、
As the silane coupling agent having an epoxy group (C) used in the present invention, those represented by the above general formula 6 are used. As a concrete example, for example,

【0020】[0020]

【化12】 [Chemical 12]

【0021】[0021]

【化13】 等が挙げられ、これらは単独又は混合して使用すること
ができる。
[Chemical 13] Etc., and these can be used alone or in combination.

【0022】このシランカップリング剤には極微量の有
機塩基を添加処理することが重要である。有機塩基で処
理することによって加水分解性を高めることができる。
ここで処理する有機塩基としては、ジメチルアミン、ジ
エチルアミン、ピリジン、キノリン、ピペリジン等の環
状有機塩基を挙げることができ、これらは単独又は2種
以上混合して使用することができる。有機塩基の配合割
合は、シランカップリング剤に対して0.05〜5 重量%の
範囲内で使用することが望ましい。この配合量が0.05重
量%未満ではシランカップリング剤の加水分解を十分に
促進することができず、また、5 重量%を超えると耐湿
信頼性が低下して好ましくない。
It is important to add a very small amount of organic base to the silane coupling agent. The hydrolyzability can be increased by treating with an organic base.
Examples of the organic base to be treated here include cyclic organic bases such as dimethylamine, diethylamine, pyridine, quinoline, and piperidine, and these can be used alone or in combination of two or more. The blending ratio of the organic base is preferably 0.05 to 5% by weight based on the silane coupling agent. If the content is less than 0.05% by weight, the hydrolysis of the silane coupling agent cannot be sufficiently promoted, and if it exceeds 5% by weight, the moisture resistance reliability decreases, which is not preferable.

【0023】本発明に用いる(D)窒化ホウ素粉末とし
ては、不純物濃度が低く最大粒径が100 μm 以下のもの
であり、特に平均粒径30μm 以下の窒化ホウ素粉末が好
ましく使用される。平均粒径30μm を超えると耐湿性お
よび成形性が劣り好ましくない。窒化ホウ素粉末の配合
割合は、全体の樹脂組成物に対して25〜90重量%含有す
るように配合することが好ましい。その割合が25重量%
未満では樹脂組成物の吸湿性が高く、半田浸漬後の耐湿
性に劣り、また90重量%を超えると極端に流動性が悪く
なり、成形性に劣り好ましくない。これらの窒化ホウ素
粉末に、シランカップリング剤に有機塩基を添加し、直
ちにヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等で処理を
行うと均一に表面処理ができ、その効果が十分に発揮で
きる。
The (D) boron nitride powder used in the present invention has a low impurity concentration and a maximum particle size of 100 μm or less, and a boron nitride powder having an average particle size of 30 μm or less is preferably used. If the average particle size exceeds 30 μm, the moisture resistance and the moldability are deteriorated, which is not preferable. The boron nitride powder is preferably blended in a proportion of 25 to 90% by weight based on the total resin composition. 25% by weight
If it is less than 100% by weight, the resin composition has a high hygroscopicity and is inferior in moisture resistance after solder dipping. By adding an organic base to a silane coupling agent to these boron nitride powders and immediately treating them with a Henschel mixer, a super mixer or the like, the surface can be uniformly treated and the effect can be sufficiently exhibited.

【0024】本発明に用いる(E)硬化促進剤として
は、リン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、D
BU系硬化促進剤その他の硬化促進剤等を広く使用する
ことができる。これらは単独又は2 種以上併用すること
ができる。硬化促進剤の配合割合は、全体の樹脂組成物
に対して0.01〜5 重量%含有するように配合することが
望ましい。その割合が0.01重量%未満では樹脂組成物の
ゲルタイムが長く、硬化特性も悪くなり、また、5 重量
%を超えると極端に流動性が悪くなって成形性に劣り、
さらに電気特性も悪くなり耐湿性に劣り好ましくない。
As the curing accelerator (E) used in the present invention, a phosphorus curing accelerator, an imidazole curing accelerator, and D
A wide range of BU-based curing accelerators and other curing accelerators can be used. These can be used alone or in combination of two or more kinds. It is desirable that the curing accelerator is blended in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the total resin composition. If the proportion is less than 0.01% by weight, the gel time of the resin composition will be long and the curing characteristics will be poor, and if it exceeds 5% by weight, the fluidity will be extremely poor and the moldability will be poor.
Furthermore, the electrical characteristics are poor and the moisture resistance is poor, which is not preferable.

【0025】本発明のエポキシ樹脂組成物は、前述した
特定のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、特定のシランカ
ップリング剤、窒化ホウ素粉末および硬化促進剤を必須
成分とするが、本発明の目的に反しない限度において、
また必要に応じて、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、
パラフィン類等の離型剤、三酸化アンチモン等の難燃
剤、カーボンブラック等の着色剤、ゴム系やシリコーン
系の低応力付与剤等を適宜添加配合することができる。
The epoxy resin composition of the present invention contains the above-mentioned specific epoxy resin, phenolic resin, specific silane coupling agent, boron nitride powder and curing accelerator as essential components, but does not violate the object of the present invention. At the limit,
If necessary, for example, natural waxes, synthetic waxes, metal salts of straight chain fatty acids, acid amides, esters,
A release agent such as paraffin, a flame retardant such as antimony trioxide, a colorant such as carbon black, a rubber-based or silicone-based low stress imparting agent, and the like can be appropriately added and blended.

【0026】本発明のエポキシ樹脂組成物を成形材料と
して調製する場合の一般的方法は、窒化ホウ素粉末に特
定のシランカップリング剤と有機塩基を配合して表面処
理し、前述した特定のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、
特定のシランカップリング剤で処理をした窒化ホウ素粉
末および硬化促進剤その他の成分を配合し、ミキサー等
によって十分均一に混合した後、さらに熱ロールによる
溶融混合処理またはニーダ等による混合処理を行い、次
いで冷却固化させ適当な大きさに粉砕して成形材料とす
ることができる。こうして得られた成形材料は、半導体
装置をはじめとする電子部品或いは電気部品の封止・被
覆・絶縁等に適用すれば優れた特性と信頼性を付与させ
ることができる。
When the epoxy resin composition of the present invention is prepared as a molding material, the general method is to blend boron nitride powder with a specific silane coupling agent and an organic base, and subject the surface treatment to the specific epoxy resin described above. , Phenolic resin,
A boron nitride powder treated with a specific silane coupling agent, a curing accelerator, and other components are blended, and after sufficiently uniform mixing with a mixer or the like, further melt mixing treatment with a hot roll or mixing treatment with a kneader or the like is performed, Then, it can be solidified by cooling and crushed to an appropriate size to obtain a molding material. When the molding material thus obtained is applied to sealing, coating, insulation, etc. of electronic parts or electric parts such as semiconductor devices, excellent properties and reliability can be imparted.

【0027】また、本発明の半導体封止装置は、上述の
成形材料を用いて半導体チップを封止することにより容
易に製造することができる。封止を行う半導体チップと
しては、例えば集積回路、大規模集積回路、トランジス
タ、サイリスタ、ダイオード等で特に限定されるもので
はない。封止の最も一般的な方法としては、低圧トラン
スファー成形法があるが、射出成形、圧縮成形、注形等
による封止も可能である。成形材料で封止後加熱して硬
化させ、最終的にはこの硬化物によって封止された半導
体封止装置が得られる。加熱による硬化は、150 ℃以上
に加熱して硬化させることが望ましい。
The semiconductor encapsulation device of the present invention can be easily manufactured by encapsulating a semiconductor chip using the above molding material. The semiconductor chip to be sealed is not particularly limited to, for example, an integrated circuit, a large scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode and the like. The most common method of sealing is a low-pressure transfer molding method, but sealing by injection molding, compression molding, casting or the like is also possible. After sealing with a molding material, it is heated and cured, and finally a semiconductor sealing device sealed with this cured product is obtained. For curing by heating, it is desirable to heat and cure at 150 ° C or higher.

【0028】[0028]

【作用】本発明のエポキシ樹脂組成物および半導体封止
装置は、特定のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、特定の
シランカップリング剤、窒化ホウ素粉末および硬化促進
剤を用いることによって、樹脂組成物の吸水性を低減
し、成形性、流動性、熱機械的特性と低応力性が向上
し、半田浸漬、半田リフロー後の樹脂クラックの発生が
なくなり、耐湿性劣化が少なくなるものである。
The epoxy resin composition and the semiconductor encapsulation device of the present invention can be used to absorb water of a resin composition by using a specific epoxy resin, a phenol resin, a specific silane coupling agent, a boron nitride powder and a curing accelerator. Is improved, moldability, fluidity, thermomechanical properties and low stress are improved, the occurrence of resin cracks after solder immersion and solder reflow is eliminated, and moisture resistance deterioration is reduced.

【0029】[0029]

【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、本
発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。以下の実施例および比較例において「%」とは「重
量%」を意味する。
EXAMPLES Next, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples and comparative examples, “%” means “% by weight”.

【0030】実施例1 窒化ホウ素粉末(平均粒径20μm 、最大粒径100 μm 以
下)77%、微細な溶融球状シリカ(平均粒径0.5 μm )
10%をヘンシェルミキサーに入れ、攪拌しながら前述し
た化12のシランカップリング剤0.4 %、ジエチルアミ
ン4 ×10-4%を加えて窒化ホウ素粉末および微細な溶融
球状シリカの表面処理をした。次に前述した化5のビス
フェノールF型エポキシ樹脂5.0 %、テトラブロモビス
フェノールA型エポキシ樹脂1.0 %、前述した化7のフ
ェノール樹脂1.2 %、前述した化8のフェノール樹脂2.
5 %、トリフェニルホスフィン0.2 %、カルナバワック
ス類0.4 %、カーボンブラック0.3 %、三酸化アンチモ
ン2.0 %を常温で混合し、さらに90〜100 ℃で混練冷却
した後、粉砕して成形材料(A)を製造した。
Example 1 Boron nitride powder (average particle size 20 μm, maximum particle size 100 μm or less) 77%, fine fused spherical silica (average particle size 0.5 μm)
10% was put into a Henschel mixer, and 0.4% of the silane coupling agent of the above chemical formula 12 and 4 × 10 −4 % of diethylamine were added to the surface of the boron nitride powder and fine fused spherical silica while stirring. Next, 5.0% of the bisphenol F type epoxy resin of the above chemical formula 5, 1.0% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.2% of the phenol resin of the above chemical formula 7, and phenol resin of the above chemical formula 2.
5%, triphenylphosphine 0.2%, carnauba wax 0.4%, carbon black 0.3%, antimony trioxide 2.0% are mixed at room temperature, further kneaded and cooled at 90 to 100 ° C, and then pulverized to form molding material (A). Was manufactured.

【0031】実施例2 窒化ホウ素粉末(平均粒径20μm 、最大粒径100 μm 以
下)77%、微細な溶融球状シリカ(平均粒径0.5 μm )
10%をヘンシェルミキサーに入れ、攪拌しながら前述し
た化13のシランカップリング剤0.4 %、ジエチルアミ
ン4 ×10-4%を加えて窒化ホウ素粉末および微細な溶融
球状シリカの表面処理をした。次に前述した化5のビス
フェノールF型エポキシ樹脂5.0 %、テトラブロモビス
フェノールA型エポキシ樹脂1.0 %、前述した化7のフ
ェノール樹脂1.2 %、前述した化8のフェノール樹脂2.
5 %、トリフェニルホスフィン0.2 %、カルナバワック
ス類0.4 %、カーボンブラック0.3 %、三酸化アンチモ
ン2.0 %を常温で混合し、さらに90〜100 ℃で混練冷却
した後、粉砕して成形材料(B)を製造した。
Example 2 77% of boron nitride powder (average particle size 20 μm, maximum particle size 100 μm or less), fine fused spherical silica (average particle size 0.5 μm)
10% was put into a Henschel mixer, and 0.4% of the silane coupling agent of the above chemical formula 13 and 4 × 10 −4 % of diethylamine were added to the surface of the boron nitride powder and fine fused spherical silica while stirring. Next, 5.0% of the bisphenol F type epoxy resin of the above chemical formula 5, 1.0% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.2% of the phenol resin of the above chemical formula 7, and phenol resin of the above chemical formula 2.
5%, triphenylphosphine 0.2%, carnauba wax 0.4%, carbon black 0.3%, antimony trioxide 2.0% are mixed at room temperature, further kneaded and cooled at 90 to 100 ° C, and then crushed to form molding material (B). Was manufactured.

【0032】実施例3 窒化ホウ素粉末(平均粒径20μm 、最大粒径100 μm 以
下)77%、微細な溶融球状シリカ(平均粒径0.5 μm )
10%をヘンシェルミキサーに入れ、攪拌しながら前述し
た化12のシランカップリング剤0.4 %、ジエチルアミ
ン4 ×10-4%を加えて窒化ホウ素粉末および微細な溶融
球状シリカの表面処理をした。次に前述した化5のビス
フェノールF型エポキシ樹脂5.0 %、テトラブロモビス
フェノールA型エポキシ樹脂1.0 %、前述した化7のフ
ェノール樹脂1.2 %、前述した化9のフェノール樹脂2.
5 %、トリフェニルホスフィン0.2 %、カルナバワック
ス類0.4 %、カーボンブラック0.3 %、三酸化アンチモ
ン2.0 %を常温で混合し、さらに90〜100 ℃で混練冷却
した後、粉砕して成形材料(C)を製造した。
Example 3 77% of boron nitride powder (average particle size 20 μm, maximum particle size 100 μm or less), fine fused spherical silica (average particle size 0.5 μm)
10% was put into a Henschel mixer, and 0.4% of the silane coupling agent of the above chemical formula 12 and 4 × 10 −4 % of diethylamine were added to the surface of the boron nitride powder and fine fused spherical silica while stirring. Next, 5.0% of the bisphenol F type epoxy resin of the above-mentioned chemical formula 5, 1.0% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.2% of the phenolic resin of the above chemical formula 7, and phenolic resin of the above chemical formula 2.
5%, triphenylphosphine 0.2%, carnauba wax 0.4%, carbon black 0.3%, antimony trioxide 2.0% are mixed at room temperature, further kneaded and cooled at 90 to 100 ° C, and then pulverized to form molding material (C). Was manufactured.

【0033】比較例1 窒化ホウ素粉末(平均粒径20μm 、最大粒径100 μm 以
下)73%、微細な溶融球状シリカ(平均粒径0.5 μm )
10%をヘンシェルミキサーに入れ、攪拌しながら前述し
た化12のシランカップリング剤0.4 %を加えて窒化ホ
ウ素粉末および微細な溶融球状シリカの表面処理をし
た。次にテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂
1.5 %、o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂7.0
%、前述した化7のフェノール樹脂1.7 %、前述した化
8のフェノール樹脂3.5 %、トリフェニルホスフィン0.
2 %、カルナバワックス類0.4 %、カーボンブラック0.
3 %、三酸化アンチモン2.0 %を常温で混合し、さらに
90〜100 ℃で混練冷却した後、粉砕して成形材料(D)
を製造した。
Comparative Example 1 Boron nitride powder (average particle size 20 μm, maximum particle size 100 μm or less) 73%, fine fused spherical silica (average particle size 0.5 μm)
10% was placed in a Henschel mixer, and 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical formula 12 was added to the surface of the boron nitride powder and fine fused spherical silica while stirring. Next, tetrabromobisphenol A type epoxy resin
1.5%, o-cresol novolac type epoxy resin 7.0
%, 1.7% of the above-mentioned chemical formula 7 phenolic resin, 3.5% of the above-mentioned chemical formula 8 phenolic resin, and 0.3% of triphenylphosphine.
2%, carnauba wax 0.4%, carbon black 0.
Mix 3% and antimony trioxide 2.0% at room temperature, and
Molding material (D) after kneading and cooling at 90-100 ℃, then crushing
Was manufactured.

【0034】比較例2 窒化ホウ素粉末(平均粒径20μm 、最大粒径100 μm 以
下)77%、微細な溶融球状シリカ(平均粒径0.5 μm )
10%をヘンシェルミキサーに入れ、攪拌しながら前述し
た化12のシランカップリング剤0.4 %を加えて窒化ホ
ウ素粉末、微細な溶融球状シリカの表面処理をした。次
にテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂1.0
%、o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂5.0 %、前
述した化7のフェノール樹脂1.2 %、前述した化8のフ
ェノール樹脂2.5 %、トリフェニルホスフィン0.2 %、
カルナバワックス類0.4 %、カーボンブラック0.3 %、
三酸化アンチモン2.0 %を常温で混合し、さらに90〜10
0 ℃で混練冷却した後、粉砕して成形材料(E)を製造
した。
Comparative Example 2 Boron nitride powder (average particle size 20 μm, maximum particle size 100 μm or less) 77%, fine fused spherical silica (average particle size 0.5 μm)
10% was placed in a Henschel mixer, and 0.4% of the silane coupling agent represented by Chemical formula 12 was added to the surface of the boron nitride powder and fine fused spherical silica while stirring. Next, tetrabromobisphenol A type epoxy resin 1.0
%, O-cresol novolac type epoxy resin 5.0%, phenol resin of chemical formula 7 mentioned above 1.2%, phenol resin of chemical formula 8 mentioned above 2.5%, triphenylphosphine 0.2%,
Carnauba wax 0.4%, carbon black 0.3%,
Mix 2.0% antimony trioxide at room temperature, then add 90-10
After kneading and cooling at 0 ° C., it was pulverized to produce a molding material (E).

【0035】比較例3 窒化ホウ素粉末(平均粒径20μm 、最大粒径100 μm 以
下)77%、微細な溶融球状シリカ(平均粒径0.5 μm )
10%をヘンシェルミキサーに入れ、攪拌しながら前述し
た化12のシランカップリング剤0.4 %を加えて窒化ホ
ウ素粉末および微細な溶融球状シリカの表面処理をし
た。次に前述した化5のビスフェノールF型エポキシ樹
脂5.0 %、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂1.0 %、前述した化7のフェノール樹脂1.2 %、前述
した化8のフェノール樹脂2.5 %、トリフェニルホスフ
ィン0.2 %、カルナバワックス類0.4 %、カーボンブラ
ック0.3 %、三酸化アンチモン2.0 %を常温で混合し、
さらに90〜100 ℃で混練冷却した後、粉砕して成形材料
(F)を製造した。
Comparative Example 3 Boron nitride powder (average particle size 20 μm, maximum particle size 100 μm or less) 77%, fine fused spherical silica (average particle size 0.5 μm)
10% was placed in a Henschel mixer, and 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical formula 12 was added to the surface of the boron nitride powder and fine fused spherical silica while stirring. Next, 5.0% of the bisphenol F type epoxy resin of the above chemical formula 5, 1.0% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.2% of the phenolic resin of the chemical formula 7 mentioned above, 2.5% of the phenolic resin of the chemical formula 8 mentioned above, 0.2% of triphenylphosphine. , Carnauba wax 0.4%, carbon black 0.3%, antimony trioxide 2.0% are mixed at room temperature.
Further, after kneading and cooling at 90 to 100 ° C., it was pulverized to produce a molding material (F).

【0036】こうして製造した成形材料(A)〜(F)
を用いて 170℃に加熱した金型内にトランスファー注
入、半導体チップを封止し硬化させて半導体封止装置を
製造した。これらの半導体封止装置について、諸試験を
行ったのでその結果を表1に示したが、本発明のエポキ
シ樹脂組成物および半導体封止装置は、耐湿性、半田耐
熱性、成形性に優れており、本発明の顕著な効果を確認
することができた。
Molding materials (A) to (F) produced in this way
Was used to transfer transfer into a mold heated to 170 ° C., and the semiconductor chip was sealed and cured to manufacture a semiconductor sealing device. Various tests were conducted on these semiconductor encapsulation devices, and the results are shown in Table 1. The epoxy resin composition and the semiconductor encapsulation device of the present invention are excellent in moisture resistance, solder heat resistance, and moldability. Therefore, the remarkable effect of the present invention could be confirmed.

【0037】[0037]

【表1】 *1 :EMMI−I−66に準じてスパイラルフロー測
定した(175 ℃)。 *2 :高化式フロー粘度(175 ℃)。 *3 :175 ℃,80kg/cm2 ,2 分間のトランスファー成
形によって得られた成形品(試験片)をつくり、175
℃,8 時間の後硬化を行い、JIS−K−6911に準
じて試験した。 *4 :*3 と同様な成形品を作り、175 ℃,8 時間の後
硬化を行い、適当な大きさの試験片とし、熱機械分析装
置を用いて測定した。 *5 :φ100 ,25mm厚さの成形品を作り熱伝導率計を用
いて測定した。 *6,*7 :5.3 ×5.3mm チップをVQFP 80pin(12×
12×1.4mm )パッケージに納め、成形材料を用いて175
℃,2 分間トランスファー成形した後、175 ℃,8 時間
の後硬化を行った。こうして得た半導体封止装置を85
℃,85%,48時間の吸湿処理した後、増加した重量によ
って計算した。また、これをエアーリフローマシン(M
ax 240℃)に通し、外部および内部クラックの有無を調
査した。
[Table 1] * 1: Spiral flow measurement (175 ° C) according to EMMI-I-66. * 2: Higher flow viscosity (175 ° C). * 3: Prepare a molded product (test piece) obtained by transfer molding at 175 ° C, 80 kg / cm 2 for 2 minutes, and
Post-curing was carried out at 8 ° C. for 8 hours, and the test was conducted according to JIS-K-6911. * 4: A molded product similar to * 3 was prepared, post-cured at 175 ° C for 8 hours, and a test piece of appropriate size was measured using a thermomechanical analyzer. * 5: A 100 mm diameter, 25 mm thick molded product was made and measured using a thermal conductivity meter. * 6, * 7: VQFP 80pin (12x
12 x 1.4mm) Package and use molding material for 175
After transfer molding at ℃ for 2 minutes, post-curing was performed at 175 ℃ for 8 hours. The semiconductor encapsulation device thus obtained
After moisture absorption treatment at 85% for 48 hours at ℃, it was calculated by the increased weight. In addition, this is an air reflow machine (M
ax 240 ℃) and inspected for external and internal cracks.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上の説明および表1から明らかなよう
に、本発明のエポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
は、耐湿性、半田耐熱性、成形性、放熱性に優れ、ま
た、薄型パッケージ等の充填性にも優れ、吸湿による影
響が少なく、電極の腐蝕による断線や水分によるリーク
電流の発生等を著しく低減することができ、しかも長期
間にわたって信頼性を保証することができる。
As is clear from the above description and Table 1, the epoxy resin composition and the semiconductor encapsulating device of the present invention are excellent in moisture resistance, solder heat resistance, moldability, and heat dissipation, and are thin packages. It is also excellent in filling properties such as, and is less affected by moisture absorption, and it is possible to remarkably reduce the occurrence of wire breakage due to corrosion of electrodes, the generation of leak current due to water, and the like, and it is possible to guarantee reliability for a long time.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/29 23/31 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 23/29 23/31

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)次の一般式に示されるエポキシ樹
脂、 【化1】 (B)フェノール樹脂、(C)有機塩基を極微量添加し
た、次の一般式で示されるエポキシ基を有するシランカ
ップリング剤、 【化2】R1 −Cn 2n−Si (OR2 3 (但し、式中R1 はエポキシ基を有する原子団を、R2
はメチル基又はエチル基を、n は0 又は1 以上の整数を
それぞれ表す) (D)最大粒径が100 μm 以下の窒化ホウ素粉末および
(E)硬化促進剤を必須成分とし、全体の樹脂組成物に
対して前記(D)の窒化ホウ素粉末を25〜90重量%の割
合で含有してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成
物。
1. An epoxy resin represented by the following general formula (A): (B) Phenolic resin, (C) Organic base-added silane coupling agent having an epoxy group represented by the following general formula: embedded image R 1 —C n H 2n —Si (OR 2 ) 3 (wherein R 1 is an atomic group having an epoxy group, R 2
Represents a methyl group or an ethyl group, and n represents an integer of 0 or 1 or more.) (D) A boron nitride powder having a maximum particle size of 100 μm or less and (E) a curing accelerator are essential components, and the entire resin composition An epoxy resin composition comprising the boron nitride powder of (D) in an amount of 25 to 90% by weight based on the amount of the product.
【請求項2】 (A)次の一般式で示されるエポキシ樹
脂、 【化3】 (B)フェノール樹脂、(C)有機塩基を極微量添加し
た、次の一般式で示されるエポキシ基を有するシランカ
ップリング剤、 【化4】R1 −Cn 2n−Si (OR2 3 (但し、式中R1 はエポキシ基を有する原子団を、R2
はメチル基又はエチル基を、n は0 又は1 以上の整数を
それぞれ表す) (D)最大粒径が100 μm 以下の窒化ホウ素粉末および
(E)硬化促進剤を必須成分とし、全体の樹脂組成物に
対して前記(D)の窒化ホウ素粉末を25〜90重量%の割
合で含有したエポキシ樹脂組成物の硬化物によって、半
導体チップが封止されてなることを特徴とする半導体封
止装置。
2. An epoxy resin represented by the following general formula (A): A silane coupling agent having an epoxy group represented by the following general formula, wherein (B) a phenol resin and (C) an organic base are added in an extremely small amount: embedded image R 1 —C n H 2n —Si (OR 2 ) 3 (wherein R 1 is an atomic group having an epoxy group, R 2
Represents a methyl group or an ethyl group, and n represents an integer of 0 or 1 or more.) (D) A boron nitride powder having a maximum particle size of 100 μm or less and (E) a curing accelerator are essential components, and the entire resin composition A semiconductor encapsulation device, wherein a semiconductor chip is encapsulated with a cured product of an epoxy resin composition containing 25 to 90% by weight of the boron nitride powder of (D) with respect to the product.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001192500A (en) * 2000-01-12 2001-07-17 Edison Polymer Innovation Corp Surface-treated boron nitride for forming high thermal conductive polymer based boron nitride composition having low viscosity and method for forming the same composition
JP2008179724A (en) * 2007-01-25 2008-08-07 Nitto Denko Corp Epoxy resin composition for semiconductor packaging and semiconductor device obtained by using the same
JP2008189818A (en) * 2007-02-05 2008-08-21 Nitto Denko Corp Heat-conductive resin composition, heat-conductive sheet and method for producing the same
KR101234846B1 (en) * 2008-12-17 2013-02-19 제일모직주식회사 Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same
CN109280332A (en) * 2018-08-03 2019-01-29 吉林大学 A kind of preparation method of boron nitride/epoxy resin heat conductive insulating composite material

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JP2001192500A (en) * 2000-01-12 2001-07-17 Edison Polymer Innovation Corp Surface-treated boron nitride for forming high thermal conductive polymer based boron nitride composition having low viscosity and method for forming the same composition
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