JPH0925329A - Epoxy resin composition and semiconductor device sealed therewith - Google Patents

Epoxy resin composition and semiconductor device sealed therewith

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JPH0925329A
JPH0925329A JP19821295A JP19821295A JPH0925329A JP H0925329 A JPH0925329 A JP H0925329A JP 19821295 A JP19821295 A JP 19821295A JP 19821295 A JP19821295 A JP 19821295A JP H0925329 A JPH0925329 A JP H0925329A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
alumina powder
spherical alumina
epoxy
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JP19821295A
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Satoshi Sado
智 佐渡
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an epoxy resin composition excellent in humidity resistance, soldering-heat resistance and moldability by mixing a specified epoxy resin with a phenolic resin, a specified silane coupling agent, a spherical alumina powder and a cure accelerator as the essential components. SOLUTION: This epoxy resin composition consists essentially of an epoxy resin represented by the formula (wherein n is 0 or an integer of 1 or greater), a phenolic resin, an epoxy silane coupling agent represented by the formula: R<1> -Cn H2n -Si(OR<2> )3 (wherein R<1> is an epoxy atomic group; R<2> is methyl or ethyl; and (n) is 0 or an integer of 1 or greater), 25-90wt.%, based on the total resin composition, spherical alumina powder of a max. particle diameter of 100μm or below and a cure accelerator.

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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to moisture resistance, solder heat resistance,
The present invention relates to an epoxy resin composition excellent in moldability and a semiconductor sealing 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 the development of high integration and high reliability technologies, automation of the mounting process of semiconductor devices has been 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 semiconductor device sealed with a resin composition comprising a conventional epoxy resin such as a novolak type epoxy resin, a novolak type phenol resin and an inorganic filler is subjected to solder bath immersion of the entire device. There is a disadvantage that the moisture resistance is reduced. In particular, when a semiconductor device that has absorbed moisture is immersed, peeling between the sealing resin and the semiconductor chip, or between the sealing resin and the lead frame, and cracking of the internal resin occur, causing significant deterioration in moisture resistance, causing disconnection and moisture due to electrode corrosion. The semiconductor device has a drawback that long-term reliability cannot be guaranteed.

【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。
[0004] Further, by filling the inorganic filler at a high level, the proportion of the resin component is reduced, and the resin composition can be made to have a low moisture absorption. There is a drawback that the internal resin crack propagates along the interface to the external resin crack because the interface between the inorganic filler and the inorganic filler increases.

【0005】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 to solve the above-mentioned drawbacks, and has a small influence of moisture absorption. In particular, it has excellent moisture resistance after solder bath immersion, excellent solder heat resistance, moldability, fluidity, and a sealing resin. Epoxy resin composition that guarantees long-term reliability without peeling between semiconductor chip or encapsulation resin and lead frame, no internal resin cracks, no disconnection due to electrode corrosion, and no leak current due to moisture An object and a semiconductor sealing device are provided.

【0006】[0006]

【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 The inventors of the present invention have conducted intensive studies to achieve the above-mentioned object, and as a result, by using a specific epoxy resin and a specific silane coupling agent, moisture resistance and solder heat resistance have been improved. It has been found that a resin composition having excellent properties and moldability can be obtained, and the present invention has been completed.

【0007】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:

【0008】[0008]

【化5】 (但し、式中n は0 又は1 以上の整数を表す) (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 (However, n represents 0 or an integer of 1 or more in the formula) (B) Phenolic resin, (C) Silane coupling agent having an epoxy group represented by the following general formula, to which an organic base is added in an extremely small amount,

【0009】[0009]

【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 以下の球状アルミナ粉末およ
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)
の球状アルミナ粉末を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 spherical alumina powder having a maximum particle size of 100 μm or less and (E) a curing accelerator are essential components, and the entire resin composition For the above (D)
An epoxy resin composition characterized in that the spherical alumina powder is contained in a proportion of 25 to 90% by weight. Also,
A semiconductor sealing device characterized in that a semiconductor chip is sealed with a cured product of the epoxy resin composition.

【0010】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0011】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 novolak epoxy resin, an epibis epoxy resin, and other known epoxy resins can be used in combination with the epoxy resin.

【0012】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,

【0013】[0013]

【化7】 (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)

【0014】[0014]

【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)

【0015】[0015]

【化9】 (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10】 (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)

【0017】[0017]

【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。
Embedded image (Where n represents 0 or an integer of 1 or more), and these can be used alone or in combination.

【0018】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-mentioned general formula (6) are used. Specifically, for example,

【0019】[0019]

【化12】 Embedded image

【0020】[0020]

【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。
Embedded image And the like, and these can be used alone or as a mixture.

【0021】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 an 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 as a mixture of two or more. The compounding ratio of the organic base is desirably used within the range of 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.

【0022】本発明に用いる(D)球状アルミナ粉末と
しては、不純物濃度が低く最大粒径が100 μm 以下で、
特に平均粒径30μm 以下の球状アルミナ粉末が好ましく
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。球状アルミナ粉末の配合割合
は、全体の樹脂組成物に対して25〜90重量%含有するよ
うに配合することか好ましい。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。これらの球状アルミナ
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 spherical alumina powder (D) used in the present invention has a low impurity concentration and a maximum particle size of 100 μm or less,
In particular, spherical alumina 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 moldability are poor, which is not preferable. It is preferable to mix the spherical alumina powder so that the spherical alumina powder is contained in an amount of 25 to 90% by weight based on the total resin composition. If the proportion is less than 25% by weight, the resin composition has a high hygroscopicity and is inferior in moisture resistance after immersion in solder, and if it exceeds 90% by weight, the fluidity becomes extremely poor and the moldability is inferior. When an organic base is added to these spherical alumina powders as a silane coupling agent and immediately treated with a Henschel mixer, a super mixer, or the like, the surface can be uniformly treated, and the effect can be sufficiently exhibited.

【0023】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。
The (E) curing accelerator used in the present invention includes a phosphorus-based curing accelerator, an imidazole-based 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. 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.

【0024】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、球状アルミナ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, spherical alumina powder and curing accelerator as essential components, but does not violate the object of the present invention. In the limit and as required, for example, natural waxes, synthetic waxes, metal salts of straight chain fatty acids, acid amides, esters, paraffins and other releasing agents, antimony trioxide and other flame retardants, carbon black. A colorant such as the above, a rubber-based or silicone-based low stress imparting agent, and the like can be appropriately added and blended.

【0025】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、球状アルミナ粉末に
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、シランカップリング剤処理をした球状アルミナ粉末
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 mix spherical alumina powder with a specific silane coupling agent and an organic base for surface treatment, and then to use the specific epoxy resin described above. , Phenol resin, spherical alumina powder treated with a silane coupling agent, a curing accelerator, and other components are mixed and sufficiently mixed with a mixer or the like, and then melt-mixed with a hot roll or mixed with a kneader. Then, it can be cooled and solidified 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.

【0026】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 molding material described above. 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 sealing method 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. The curing by heating is desirably performed by heating to 150 ° C. or more.

【0027】[0027]

【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、球状アルミナ粉末および硬化促
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, spherical alumina 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.

【0028】[0028]

【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。
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”.

【0029】実施例1 球状アルミナ粉末(最大粒径100 μm 以下で平均粒径20
μm )77%、微細な溶融球状シリカ粉末(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%を加えて球状アルミナ粉末の表面処
理をした。次に次式に示したジシクロペンタジエン骨格
を有するエポキシ樹脂5.7 %、
Example 1 Spherical alumina powder (with a maximum particle size of 100 μm or less, an average particle size of 20
μm) 77%, fine fused spherical silica powder (average particle size 0.5
μm) 10% was put in 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 spherical alumina powder while stirring. Next, 5.7% of an epoxy resin having a dicyclopentadiene skeleton represented by the following formula,

【0030】[0030]

【化14】 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1.0 %、前述した化8の
フェノール樹脂2.0 %、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70
〜100 ℃で混練冷却した後、粉砕して成形材料(A)を
製造した。
Embedded image 1.0% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin,
1.0% of the above-mentioned phenolic resin of the formula 7, 2.0% of the phenolic resin of the above-mentioned formula 8, and 0.2 of triphenylphosphine.
%, Carnauba waxes 0.4%, carbon black 0.3
% And antimony trioxide 2.0% at room temperature.
After kneading and cooling at 100100 ° C., the mixture was pulverized to produce a molding material (A).

【0031】実施例2 球状アルミナ粉末(最大粒径100 μm 以下で平均粒径20
μm )77%、微細な溶融球状シリカ粉末(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%を加えて球状アルミナ粉末の表面処
理をした。次に実施例1に用いたジシクロペンタジエン
骨格を有するエポキシ樹脂5.7 %、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1.0 %、前述した化8のフェノール樹脂2.0
%、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70〜100 ℃で混練冷却し
た後、粉砕して成形材料(B)を製造した。
Example 2 Spherical alumina powder (with a maximum particle size of 100 μm or less, an average particle size of 20
μm) 77%, fine fused spherical silica powder (average particle size 0.5
μm) 10% was put in 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 spherical alumina powder for surface treatment while stirring. Next, 5.7% of the epoxy resin having the dicyclopentadiene skeleton used in Example 1, 1.0% of the tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.0% of the above-mentioned chemical formula 7 phenol resin, and the above-mentioned chemical formula 8 phenol resin 2.0.
%, Triphenylphosphine 0.2%, carnauba wax 0.4%, carbon black 0.3%, antimony trioxide
2.0% was mixed at room temperature, further kneaded and cooled at 70 to 100 ° C., and then pulverized to produce a molding material (B).

【0032】実施例3 球状アルミナ粉末(最大粒径100 μm 以下で平均粒径20
μm )77%微細な溶融球状シリカ粉末(平均粒径0.5 μ
m )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%を加えて球状アルミナ粉末の表面処理
をした。次に実施例1に用いたジシクロペンタジエン骨
格を有するエポキシ樹脂5.7 %、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1.0 %、前述した化9のフェノール樹脂2.0
%、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70〜100 ℃で混練冷却し
た後、粉砕して成形材料(C)を製造した。
Example 3 Spherical alumina powder (with a maximum particle size of 100 μm or less and an average particle size of 20
μm) 77% fine fused spherical silica powder (average particle size 0.5 μ
m) 10% was put in a Henschel mixer, and 0.4% of the silane coupling agent represented by Chemical formula 12 and 4 × 10 −4 % of diethylamine were added to the surface of the spherical alumina powder while stirring. Next, 5.7% of the epoxy resin having a dicyclopentadiene skeleton used in Example 1, 1.0% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.0% of the above-mentioned chemical formula 7 phenol resin, and the above-mentioned chemical formula 9 phenolic resin 2.0
%, Triphenylphosphine 0.2%, carnauba wax 0.4%, carbon black 0.3%, antimony trioxide
2.0% was mixed at room temperature, further kneaded and cooled at 70 to 100 ° C., and then pulverized to produce a molding material (C).

【0033】比較例1 球状アルミナ粉末(最大粒径100 μm 以下で平均粒径20
μm )73%、微細な溶融球状シリカ粉末(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
球状アルミナ粉末の表面処理をした。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8.1 %、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70〜100 ℃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 Spherical alumina powder (with a maximum particle size of 100 μm or less, an average particle size of 20
μm) 73%, fine fused spherical silica powder (average particle size 0.5
(10 μm) was placed in a Henschel mixer, and 0.4% of the silane coupling agent of the above chemical formula 12 was added with stirring to surface-treat spherical alumina powder. Next, 1.5% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 8.1% of o-cresol novolac type epoxy resin, 1.7% of the above-mentioned chemical resin of phenol 7 and 3.5 of the above-mentioned chemical resin of phenol 8
%, Triphenylphosphine 0.2%, carnauba wax 0.4%, carbon black 0.3%, antimony trioxide
2.0% was mixed at room temperature, further kneaded and cooled at 70 to 100 ° C., and then pulverized to produce a molding material (D).

【0034】比較例2 球状アルミナ粉末(最大粒径100 μm 以下で平均粒径20
μm )77%、微細な溶融球状シリカ粉末(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
球状アルミナ粉末の表面処理をした。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70〜100 ℃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 Spherical alumina powder (with a maximum particle size of 100 μm or less, an average particle size of 20
μm) 77%, fine fused spherical silica powder (average particle size 0.5
(10 μm) was placed in a Henschel mixer, and 0.4% of the silane coupling agent of the above chemical formula 12 was added with stirring to surface-treat spherical alumina powder. Next, 1.0% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 5.0% of o-cresol novolak type epoxy resin, 1.2% of the above-mentioned chemical resin of phenol 7 and 2.5 of the above-mentioned chemical formula of phenolic resin 2.5.
%, Triphenylphosphine 0.2%, carnauba wax 0.4%, carbon black 0.3%, antimony trioxide
2.0% was mixed at room temperature, further kneaded and cooled at 70 to 100 ° C., and then pulverized to obtain a molding material (E).

【0035】比較例3 球状アルミナ粉末(最大粒径100 μm 以下で平均粒径20
μm )77%、微細な溶融球状シリカ粉末(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
て球状アルミナ粉末等の表面処理をした。次に実施例1
に用いたジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂5.
7 %、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1.0 %、前述した化8
のフェノール樹脂2.0 %、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70
〜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 Spherical alumina powder (with a maximum particle size of 100 μm or less, an average particle size of 20
μm) 77%, fine fused spherical silica powder (average particle size 0.5
μm) 10 %% was put in a Henschel mixer, and 0.4% of the silane coupling agent represented by Chemical formula 12 was added to the surface of spherical alumina powder while stirring. Next, Example 1
Epoxy resin containing dicyclopentadiene skeleton used for 5.
7%, tetrabromobisphenol A type epoxy resin 1.
0%, 1.0% phenol of the above-mentioned chemical formula 7, 8% of the above-mentioned chemical formula
Phenolic resin 2.0%, triphenylphosphine 0.2
%, Carnauba waxes 0.4%, carbon black 0.3
% And antimony trioxide 2.0% at room temperature.
The mixture was kneaded and cooled at -100 ° C and then 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 175℃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 transferred into a mold heated to 175 ° C., and the semiconductor chip was sealed and cured to produce a semiconductor sealing device. Various tests were performed on these semiconductor sealing devices, and the results are shown in Table 1. The epoxy resin composition and the semiconductor sealing device of the present invention are excellent in moisture resistance, solder heat resistance, and moldability. Thus, a 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 ,2.5mm 厚さの成形品(試験片)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 厚)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
(Max 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: Koka type 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 article similar to * 3 was prepared, post-cured at 175 ° C for 8 hours, and a test piece of an appropriate size was measured using a thermomechanical analyzer. * 5: Make a molded product (test piece) with a diameter of 100 mm and a thickness of 2.5 mm.
It measured using the thermal conductivity meter. * 6, * 7: VQFP 80pin (12
× 12 × 1.4mm thickness) package and use molding material
After transfer molding at 175 ° C for 2 minutes,
Post-curing was performed for a period of time. The semiconductor encapsulation device thus obtained
After the moisture absorption treatment at 85 ° C. and 85% for 48 hours, it was calculated by the increased weight. Further, this was passed through an air reflow machine (Max 240 ° C.) to investigate the presence of 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 apparent from the above description and Table 1, the epoxy resin composition and the semiconductor encapsulation device of the present invention are excellent in moisture resistance, solder heat resistance, moldability, and filling of thin packages and the like. It is also excellent in performance, is less affected by moisture absorption, can significantly reduce disconnection due to electrode corrosion, generation of leak current due to moisture, and the like, and can guarantee reliability for a long period of 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 H01L 23/30 R 23/31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location H01L 23/29 H01L 23/30 R 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】 (但し、式中n は0 又は1 以上の整数を表す) (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 以下の球状アルミナ粉末およ
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)
の球状アルミナ粉末を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。
(A) an epoxy resin represented by the following general formula: (In the formula, n represents 0 or an integer of 1 or more) (B) Phenolic resin, (C) 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: 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 spherical alumina powder having a maximum particle size of 100 μm or less and (E) a curing accelerator are essential components, and the entire resin composition For the above (D)
An epoxy resin composition comprising 25 to 90% by weight of the spherical alumina powder of 1.
【請求項2】 (A)次の一般式で示されるエポキシ樹
脂、 【化3】 (但し、式中n は0 又は1 以上の整数を表す) (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 以下の球状アルミナ粉末およ
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)
の球状アルミナ粉末を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。
(A) an epoxy resin represented by the following general formula: (In the formula, n represents 0 or an integer of 1 or more) (B) Phenolic resin, (C) 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: 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 spherical alumina powder having a maximum particle size of 100 μm or less and (E) a curing accelerator are essential components, and the entire resin composition For the above (D)
A semiconductor encapsulation device, wherein a semiconductor chip is encapsulated with a cured product of an epoxy resin composition containing the spherical alumina powder of 25 to 90% by weight.
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