JPH10158361A - Epoxy resin composition for sealing semiconductor - Google Patents

Epoxy resin composition for sealing semiconductor

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JPH10158361A
JPH10158361A JP31936696A JP31936696A JPH10158361A JP H10158361 A JPH10158361 A JP H10158361A JP 31936696 A JP31936696 A JP 31936696A JP 31936696 A JP31936696 A JP 31936696A JP H10158361 A JPH10158361 A JP H10158361A
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JP
Japan
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formula
epoxy resin
epoxy
resin composition
general formula
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Application number
JP31936696A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Suzuki
丈士 鈴木
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject composition capable of improving the soldering resistance in surface mounting by compounding respectively specific epoxy resin, phenolic resin hardener, polysiloxane compound, inorganic filler and cure accelerator. SOLUTION: This composition contains (A) an epoxy resin containing 20-100wt.% (based on the total epoxy resin) of an epoxy compound of formula I (OG is a group of formula II; R1 is H, 1-6C chain or cyclic alkyl, etc.), (B) a phenolic resin hardener containing 20-100wt.% (based on the total phenolic resin hardener) of a phenolic resin hardener of formula III (0<=n<=4), (C) a polysiloxane compound of formula IV [0<=l<=30, 0<=m<=100, 1<=l+m<=130, 5<=l+m+n<=500; R1 is R2 or B; R2 is a 1-10C alkyl, etc.; A is R3 -COOH (R3 is a 1-9C organic group), etc.; B is R5 O-(C2 H4 O)a -(C3 H5 O)b -R6 (R5 is a 1-20C organic group; R6 is H, etc.; 0<=a<=300, 0<=b<=300, 0<a+b<=300), etc.], (D) an inorganic filler and (E) a cure accelerator.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
表面実装化における耐半田性及び成形性に優れた半導体
封止用エポキシ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 an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation having excellent solder resistance and moldability in surface mounting of a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ダイオード、トランジスター、集
積回路等の電子部品は、低コスト、大量生産に適したエ
ポキシ樹脂組成物のトランスファー成形で封止している
が、特に近年、集積回路の大型化が進展する中で、耐熱
性、耐湿性に優れたビフェニル型エポキシ化合物、種々
のフェノール樹脂硬化剤、溶融シリカ、結晶シリカ等の
無機質充填材を配合した半導体封止用エポキシ樹脂組成
物(以下、樹脂組成物という)が用いられている。電子
機器の小型化、軽量化、高性能化が進展する中で、半導
体の高集積化も進み、半導体パッケージの大型化、薄型
化、表面実装化が促進され、従来と比較して樹脂組成物
に求められる要求は益々厳しいものとなってきている。
このため、従来からの樹脂組成物では解決できない問題
点も出てきている。集積回路の大容量化が進みICチッ
プが大型になる反面、パッケージは従来に比較し薄型に
変わってきている。即ち、大型チップを薄いパッケージ
に封入することになり、半田リフロー工程で急激に20
0℃以上の高温にさらされることによる熱応力によって
クラックが発生したり、チップ、リードフレーム等のパ
ッケージを構成している部材と封止樹脂との各界面で剥
離が発生し、信頼性が著しく低下するという問題点があ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, electronic parts such as diodes, transistors, and integrated circuits have been sealed by transfer molding of an epoxy resin composition suitable for low cost and mass production. As epoxy resin compositions for semiconductor encapsulation are blended with biphenyl type epoxy compounds having excellent heat resistance and moisture resistance, various phenol resin curing agents, fused silica, and inorganic fillers such as crystalline silica, (Referred to as a resin composition). As electronic devices have become smaller, lighter, and more sophisticated, semiconductors have become more highly integrated, and semiconductor packages have become larger, thinner, and surface-mounted. Are increasingly demanding.
For this reason, a problem that cannot be solved by the conventional resin composition has appeared. While the capacity of integrated circuits has increased and IC chips have become larger, packages have become thinner than before. That is, a large chip is encapsulated in a thin package, and abruptly increases in a solder reflow process.
Cracks occur due to thermal stress caused by exposure to a high temperature of 0 ° C. or more, and peeling occurs at each interface between a member constituting a package such as a chip and a lead frame and a sealing resin, resulting in remarkable reliability. There is a problem that it decreases.

【0003】半田処理による信頼性低下を解決するため
には、従来、低溶融粘度の樹脂を使用し、溶融シリカ粉
末の充填量を増加させることで、成形時の樹脂組成物が
低粘度で高流動性を維持したまま低吸湿化、高強度化を
達成し耐半田性を向上させる手法が一般的である。更
に、常温では固体で、溶融時は粘度が極端に低下する結
晶性のエポキシ化合物として、ビフェニル型エポキシ化
合物が代表的な例として使用されているが、従来の結晶
性エポキシ化合物、特にビフェニル型エポキシ化合物で
は、成形温度での溶融粘度が低い特徴はあるものの、流
動性には限界があり、更に、その主骨格であるビフェニ
ル構造では2官能という官能基数の限界もあって、熱時
強度、ガラス転移温度等の硬化物特性が低いという問題
点も指摘されている。又、TSOP、TQFP等の薄型
パッケージの増加に伴い、パッケージ中に占める樹脂組
成物の厚みが薄くなってきているため、薄型パッケージ
では、成形時の樹脂組成物の充填性が良好で、金線変形
が少なく、チップシフト、ダイパッドシフトの無いこと
が重要であり、そのために成形時の流動性に優れること
が必要になってきている。又、成形後のパッケージ内に
おいて気泡の残存(以下、ボイドという)がないことも
特に重要となる。
[0003] In order to solve the reliability deterioration caused by the soldering, conventionally, a resin having a low melt viscosity is used and the filling amount of the fused silica powder is increased so that the resin composition at the time of molding has a low viscosity and a high resin composition. Generally, a method of achieving low moisture absorption and high strength while maintaining fluidity and improving solder resistance is common. Further, as a crystalline epoxy compound which is solid at normal temperature and extremely lowers in viscosity when melted, a biphenyl type epoxy compound is used as a typical example. Conventional crystalline epoxy compounds, particularly biphenyl type epoxy compounds, are used. Although the compound has the characteristic of low melt viscosity at the molding temperature, it has a limitation in fluidity, and furthermore, in the biphenyl structure that is its main skeleton, there is also a limit of the number of functional groups of two functions, and the strength at heat, glass It has also been pointed out that the cured product properties such as the transition temperature are low. In addition, with the increase in thin packages such as TSOP and TQFP, the thickness of the resin composition occupying in the package has become thinner. It is important that there is little deformation and there is no chip shift and die pad shift, and therefore, it is necessary to have excellent fluidity during molding. It is also particularly important that no bubbles remain (hereinafter, referred to as voids) in the package after molding.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、封止樹脂と
チップ、リードフレーム等の部材との密着性を向上させ
ることによって、表面実装時の耐半田性を著しく向上さ
せ、又、薄型パッケージでの充填性が良好で、金線変
形、チップシフト、ダイパッドシフト等の少ない、即
ち、成形時に高流動性の特徴を有し、しかも成形後のパ
ッケージにボイドの発生がなく、耐半田性をはじめとす
る硬化物特性も良好である半導体封止用エポキシ樹脂組
成物を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to improve the adhesion between a sealing resin and a member such as a chip and a lead frame, thereby significantly improving the solder resistance at the time of surface mounting. Good fillability with less deformation of gold wire, chip shift, die pad shift, etc., that is, it has the feature of high fluidity at the time of molding. An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor having good cured product characteristics.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、(A)一般式
(1)で示されるエポキシ化合物を総エポキシ樹脂中に
20〜100重量%含むエポキシ樹脂、(B)一般式
(2)で示されるフェノール樹脂硬化剤を総フェノール
樹脂硬化剤中に20〜100重量%含むフェノール樹脂
硬化剤、(C)一般式(3)で示されるポリシロキサン
化合物、(D)無機質充填材、及び(E)硬化促進剤か
らなり、好ましくは一般式(2)で示されるフェノール
樹脂硬化剤と併用するフェノール樹脂が、一般式(4)
で示されるキシリレン変性フェノール樹脂である半導体
封止用エポキシ樹脂組成物である。
The present invention provides (A) an epoxy resin containing the epoxy compound represented by the general formula (1) in an amount of 20 to 100% by weight in a total epoxy resin, and (B) an epoxy resin represented by the general formula (2). A phenolic resin curing agent containing 20 to 100% by weight of the phenolic resin curing agent shown in the total phenolic resin curing agent, (C) a polysiloxane compound represented by the general formula (3), (D) an inorganic filler, and (E) A) a phenolic resin comprising a curing accelerator, preferably used in combination with a phenolic resin curing agent represented by the general formula (2);
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation which is a xylylene-modified phenol resin represented by the formula:

【化5】 (式中のR1は、水素、炭素数1〜6の鎖状もしくは環
状アルキル基、フェニル基、ハロゲンの中から選択され
る基、又は原子であり、それらは互いに同じであって
も、異なっていてもよい。)
Embedded image (R 1 in the formula is hydrogen, a chain or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, a group selected from halogen, or an atom. May be.)

【0006】[0006]

【化6】 (式中、0≦n≦4である。)Embedded image (In the formula, 0 ≦ n ≦ 4.)

【0007】[0007]

【化7】 Embedded image

【0008】[0008]

【化8】 (式中、m≧0、n≧0、1≦m+n≦10である。)Embedded image (Where m ≧ 0, n ≧ 0, 1 ≦ m + n ≦ 10)

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明で言うエポキシ樹脂中に
は、分子中に2個以上のエポキシ基を有するモノマー、
オリゴマー、ポリマー全般を含む。本発明に用いられる
一般式(1)のエポキシ化合物は、通常スチルベン構造
型エポキシと呼ばれ、既に多くの研究が以前よりなさ
れ、報文も数多く発表されている。この構造は剛直な平
面ないし棒状構造を有していることで、分子同士が配向
しやすい液晶性高分子の代表的構造である。この構造の
エポキシ化合物を用いた樹脂組成物は、硬化後、エポキ
シ化合物の剛直な分子骨格及びその分子同士の配向性に
由来する熱時高強度、低吸湿性を有するため、耐半田性
に優れる特徴がある。更に、せん断応力によって分子が
配向しやすいことから、低圧トランスファー成形におい
ても樹脂組成物の流動性が高く、薄型パッケージへの充
填性に優れる。一般式(1)で示されるエポキシ化合物
の具体例としては、以下の式(5)〜式(7)等が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the epoxy resin referred to in the present invention, a monomer having two or more epoxy groups in a molecule,
Including oligomers and polymers in general. The epoxy compound of the general formula (1) used in the present invention is usually called a stilbene structure type epoxy, and many studies have been already made and many reports have been published. This structure has a rigid planar or rod-like structure, and is a typical structure of a liquid crystalline polymer in which molecules are easily aligned. The resin composition using the epoxy compound having this structure, after curing, has a high strength at the time of heat derived from the rigid molecular skeleton of the epoxy compound and the orientation of the molecules, and has a low hygroscopic property, and thus has excellent solder resistance. There are features. Further, since the molecules are easily oriented by the shear stress, the fluidity of the resin composition is high even in low-pressure transfer molding, and the filling property in a thin package is excellent. Specific examples of the epoxy compound represented by the general formula (1) include, but are not limited to, the following formulas (5) to (7).

【化9】 Embedded image

【0010】本発明に用いられる一般式(1)のエポキ
シ化合物の使用割合は、総エポキシ樹脂中に20〜10
0重量%が望ましい。20重量%未満だと、この結晶性
エポキシ化合物の特徴である成形時の高流動特性が発現
しない。一般式(1)のエポキシ化合物と併用可能なエ
ポキシ樹脂としては、エポキシ基を有するモノマー、オ
リゴマー、ポリマー全般を指し、例えば、ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリフェノー
ルメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フ
ェノール類のエポキシ化樹脂等が挙げられるが、特に耐
半田性に優れる樹脂組成物を得るためには、ビフェニル
ジグリシジルエーテル、テトラメチルビフェニルジグリ
シジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテ
ル、テトラメチルビスフェノールFジグリシジルエーテ
ル等に代表される、室温でも結晶性を示すエポキシ化合
物が好適である。又、一般式(1)のエポキシ化合物と
併用する場合は、これらのエポキシ樹脂は、単独もしく
は混合して用いても差し支えない。
The proportion of the epoxy compound of the general formula (1) used in the present invention is 20 to 10 in the total epoxy resin.
0% by weight is desirable. If the content is less than 20% by weight, the high flow property at the time of molding, which is a characteristic of this crystalline epoxy compound, is not exhibited. The epoxy resin that can be used in combination with the epoxy compound of the general formula (1) refers to all monomers, oligomers, and polymers having an epoxy group, such as bisphenol A epoxy resin, orthocresol novolac epoxy resin, naphthalene epoxy resin, Triphenol methane type epoxy resin, epoxidized resin of dicyclopentadiene-modified phenols, and the like.In particular, in order to obtain a resin composition having excellent solder resistance, biphenyl diglycidyl ether, tetramethyl biphenyl diglycidyl ether, Epoxy compounds that exhibit crystallinity even at room temperature, such as hydroquinone diglycidyl ether and tetramethylbisphenol F diglycidyl ether, are preferred. When used in combination with the epoxy compound of the general formula (1), these epoxy resins may be used alone or as a mixture.

【0011】本発明に用いられる一般式(2)のフェノ
ール樹脂硬化剤は、可撓性フェノール樹脂硬化剤であ
り、フェノールノボラック樹脂硬化剤等に比較して、熱
時応力を吸収でき、半田処理温度近辺での弾性率の低下
と、リードフレーム及び半導体チップ等のIC構成部材
との密着力の向上ができ、又、架橋密度が高いため、ガ
ラス転移温度の低下を防止できる。従って、半田処理工
程での発生応力の低下と、それに伴う半導体チップ等の
剥離の防止に有効である。一般式(2)のフェノール樹
脂硬化剤の使用割合は、総フェノール樹脂硬化剤中に2
0〜100重量%が好ましく、20重量%未満だと、半
導体チップ等との密着力が不充分となり、耐半田性が向
上しない。更に、式中のnの値は、0〜4が好ましい。
nの値が4を越えると、トランスファー成形時の流動性
が低下し、成形性が低下し、特に薄型パッケージの場合
は充填性が低下する。
[0011] The phenolic resin curing agent of the general formula (2) used in the present invention is a flexible phenolic resin curing agent, which can absorb the stress at the time of heating and can be processed by soldering as compared with a phenol novolak resin curing agent. A decrease in the elastic modulus near the temperature, an improvement in the adhesion to the IC components such as the lead frame and the semiconductor chip, and a high crosslinking density can prevent a decrease in the glass transition temperature. Therefore, it is effective in preventing a reduction in stress generated in the soldering process and the accompanying peeling of a semiconductor chip or the like. The use ratio of the phenolic resin curing agent of the general formula (2) is 2% in the total phenolic resin curing agent.
The content is preferably 0 to 100% by weight, and if it is less than 20% by weight, adhesion to a semiconductor chip or the like becomes insufficient, and solder resistance does not improve. Further, the value of n in the formula is preferably from 0 to 4.
When the value of n exceeds 4, the fluidity during transfer molding is reduced, the moldability is reduced, and especially in the case of a thin package, the filling property is reduced.

【0012】一般式(2)のフェノール樹脂硬化剤と併
用可能なフェノール樹脂硬化剤としては、フェノール性
水酸基を有し、エポキシ樹脂と硬化反応を行い架橋構造
を形成することができるモノマー、オリゴマー、ポリマ
ー全般を指し、例えば、フェノールノボラック樹脂、ク
レゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン変性フ
ェノール樹脂、キシリレン変性フェノール樹脂、テルペ
ン変性フェノール樹脂、ビスフェノールA、トリフェノ
ールメタン等が挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。特に、樹脂組成物の耐半田性に効果のあるフ
ェノール樹脂硬化剤としては、一般式(4)で示される
キシリレン変性フェノール樹脂が好適である。一般式
(4)のキシリレン変性フェノール樹脂は、通常、フェ
ノールとp−キシリレングリコールジメチルエーテル、
或いはm−キシリレングリコールジメチルエーテルとの
重縮合反応により合成される。一般式(4)のキシリレ
ン変性フェノール樹脂は、低吸湿性、熱時の低弾性率
化、及びリードフレーム、チップ等の部材との高密着性
を有するため、吸湿された水分が半田処理により気化す
る際に発生する応力を低減し、パッケージクラック発生
を防止する効果が大きい。更に、一般式(4)の構造中
のp−キシリレン骨格に対するm−キシリレン骨格の割
合が増加するにつれ、樹脂組成物の熱時強度が向上する
特徴があり、より耐半田性に優れる傾向にある。又、m
+nが10を越えると、樹脂組成物の成形時の粘度が高
くなり、充填性に劣る。
Examples of the phenolic resin curing agent which can be used in combination with the phenolic resin curing agent of the general formula (2) include monomers and oligomers having a phenolic hydroxyl group and capable of undergoing a curing reaction with an epoxy resin to form a crosslinked structure. Refers to all polymers, for example, phenol novolak resin, cresol novolak resin, dicyclopentadiene-modified phenol resin, xylylene-modified phenol resin, terpene-modified phenol resin, bisphenol A, triphenolmethane, and the like, but are not limited thereto. is not. In particular, a xylylene-modified phenolic resin represented by the general formula (4) is suitable as a phenolic resin curing agent having an effect on the solder resistance of the resin composition. The xylylene-modified phenol resin of the general formula (4) is usually phenol and p-xylylene glycol dimethyl ether,
Alternatively, it is synthesized by a polycondensation reaction with m-xylylene glycol dimethyl ether. The xylylene-modified phenolic resin of the general formula (4) has low hygroscopicity, low modulus of elasticity when heated, and high adhesion to components such as lead frames, chips, etc., so that the absorbed moisture is vaporized by soldering. The effect of reducing the stress generated during the process and preventing the occurrence of package cracks is great. Further, as the ratio of the m-xylylene skeleton to the p-xylylene skeleton in the structure of the general formula (4) increases, the resin composition has a feature that the strength at heat is improved, and the resin composition tends to have more excellent solder resistance. . Also, m
When + n exceeds 10, the viscosity at the time of molding the resin composition increases, and the filling property is poor.

【0013】本発明に用いられるポリシロキサン化合物
は、一般式(1)で示されるエポキシ化合物との組み合
わせで、特に優れた効果を有する成分である。一般式
(1)で示されるエポキシ化合物は、その配向性の高さ
に由来する高流動性、硬化後の熱時高強度、及び低吸湿
性に特徴がある。しかし、その配向性の高さに起因し
て、他の成分と加熱混練された樹脂組成物中においても
容易に部分的に結晶化し、不均一化する傾向が強い。こ
の部分的結晶化は、加熱混練後の冷却工程及び低温での
保存中に起こっており、単に結晶の融点以上の温度で他
の成分と加熱混練するだけでは防止することができな
い。この結晶化した部分は、成形温度で容易に融解し不
均一な液状エポキシドメインを形成する。このため、急
激な体積変化によりボイドが発生したり、或いは、成形
時に未反応のエポキシ化合物成分がバリとなり易い等、
成形性の低下を引き起こす。これらを防止する手段とし
ては、エポキシ化合物が溶融した状態で、ポリシロキサ
ン化合物を添加する方法が効果的である。これは、ポリ
シロキサン化合物の一部がエポキシ化合物中に相溶し、
別の一部は非相溶となる界面活性作用を有するためであ
る。このポリシロキサン成分は、エポキシ化合物と、エ
ポキシ化合物以外の樹脂成分や無機質充填材との親和性
を向上させるとともに、エポキシ化合物の結晶化を阻害
する効果を有するものと考えられる。
The polysiloxane compound used in the present invention is a component having particularly excellent effects in combination with the epoxy compound represented by the general formula (1). The epoxy compound represented by the general formula (1) is characterized by high fluidity due to its high orientation, high strength upon curing after curing, and low moisture absorption. However, due to the high degree of orientation, even in a resin composition heat-kneaded with other components, there is a strong tendency to easily partially crystallize and become non-uniform. This partial crystallization occurs during the cooling step after heat kneading and during storage at a low temperature, and cannot be prevented merely by heat kneading with other components at a temperature higher than the melting point of the crystal. The crystallized portion readily melts at the molding temperature to form a non-uniform liquid epoxy domain. For this reason, voids are generated due to rapid volume changes, or unreacted epoxy compound components are likely to become burrs during molding,
This causes a reduction in formability. As a means for preventing these, a method of adding a polysiloxane compound in a state where the epoxy compound is molten is effective. This is because part of the polysiloxane compound is compatible with the epoxy compound,
Another part is because it has a surface active action that makes it incompatible. This polysiloxane component is considered to have an effect of improving the affinity between the epoxy compound and a resin component other than the epoxy compound or an inorganic filler, and inhibiting crystallization of the epoxy compound.

【0014】ポリシロキサン化合物の主骨格であるSi
−O−Si結合は、エポキシ化合物との相溶性はない
が、式(3)中のポリエーテル結合、或いは、ポリカプ
ロラクトン結合及び/又は有機基は、エポキシ化合物と
の相溶性を有する。式(3)のポリシロキサン化合物の
重合度(l+m+n)は、5〜500が好ましく、5未
満だと、エポキシ化合物との相溶性が大き過ぎるため、
界面活性効果が得られず、無機質充填材との親和性が向
上しないうえ、耐熱性の低下を起こし、一方、500を
越えると、相溶性に劣るため成形時にブリードアウト
し、金型汚れの原因となる。又、式(3)のポリシロキ
サン化合物中の有機官能基単位の数(l)は、30以下
が好ましく、30を越えると、樹脂組成物の成形時の流
動性が低下する。有機官能基としては、グリシジル基、
シクロヘキセンオキサイド基、カルボキシル基、アミノ
基が挙げられる。式(3)のポリシロキサン化合物中の
ポリエーテル結合又はポリカプロラクトン結合単位の数
(m)は、100以下が好ましく、100を越えると、
耐湿性低下の原因となる。(l+m)は上記理由により
1〜130が好ましい。又、更に、ポリエーテルの繰り
返し単位(a+b)及び、ポリカプロラクトンの繰り返
し単位(c)は、300以下が好ましい。300を越え
ると、粘度の上昇が著しく、成形性を低下させるととも
に、耐湿性も低下する。
The main skeleton of the polysiloxane compound, Si
Although the —O—Si bond is not compatible with the epoxy compound, the polyether bond or the polycaprolactone bond and / or the organic group in the formula (3) has compatibility with the epoxy compound. The polymerization degree (l + m + n) of the polysiloxane compound of the formula (3) is preferably from 5 to 500, and if it is less than 5, the compatibility with the epoxy compound is too large.
The surfactant effect is not obtained, the affinity with the inorganic filler is not improved, and the heat resistance is lowered. On the other hand, if it exceeds 500, the compatibility will be poor, and it will bleed out at the time of molding, causing mold contamination. Becomes Further, the number (l) of the organic functional group units in the polysiloxane compound of the formula (3) is preferably 30 or less, and if it exceeds 30, the fluidity during molding of the resin composition decreases. As the organic functional group, a glycidyl group,
Examples thereof include a cyclohexene oxide group, a carboxyl group, and an amino group. The number (m) of the polyether bond or polycaprolactone bond unit in the polysiloxane compound of the formula (3) is preferably 100 or less.
It causes a decrease in moisture resistance. (L + m) is preferably from 1 to 130 for the above reason. Further, the repeating unit (a + b) of polyether and the repeating unit (c) of polycaprolactone are preferably 300 or less. If it exceeds 300, the viscosity rises remarkably, and the moldability is lowered, and the moisture resistance is also lowered.

【0015】本発明に用いられる硬化促進剤としては、
エポキシ基と水酸基との硬化反応を促進させるものであ
れば良く、一般に封止材料に用いられているものを広く
用いることができる。例えば、1,8−ジアザビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7等のアミジン化合物、ト
リフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム
・テトラフェニルボレート塩、ジメチルベンジルアミ
ン、2−メチルイミダゾール等が挙げられ、これらは単
独でも混合して用いても差し支えない。
[0015] The curing accelerator used in the present invention includes:
Any material that promotes a curing reaction between an epoxy group and a hydroxyl group may be used, and those generally used for a sealing material can be widely used. Examples thereof include amidine compounds such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, dimethylbenzylamine, 2-methylimidazole, and the like. These may be used alone or as a mixture.

【0016】本発明に用いられる無機質充填材として
は、溶融シリカ粉末、球状シリカ粉末、結晶シリカ粉
末、二次凝集シリカ粉末、多孔質シリカ粉末、アルミナ
等が挙げられ、特に球状シリカ粉末、及び溶融シリカ粉
末と球状シリカ粉末との混合物が好ましい。配合量とし
ては、良好な成形性と耐半田性を得るためには、総樹脂
組成物中に70〜92重量%が好ましい。70重量%未
満だと、低熱膨張性、低吸湿性が得られず、耐半田性が
不充分になる。92重量%を越えると、高粘度化のため
成形時の流動性が低下して、半導体パッケージ中のダイ
パッドシフト、チップシフト、金線ワイヤーのずれ等の
不都合が生じる。
Examples of the inorganic filler used in the present invention include fused silica powder, spherical silica powder, crystalline silica powder, secondary aggregated silica powder, porous silica powder, and alumina. Mixtures of silica powder and spherical silica powder are preferred. The amount is preferably from 70 to 92% by weight in the total resin composition in order to obtain good moldability and solder resistance. If the content is less than 70% by weight, low thermal expansion and low moisture absorption cannot be obtained, and solder resistance becomes insufficient. If the content exceeds 92% by weight, the fluidity during molding is reduced due to the increase in viscosity, and disadvantages such as die pad shift, chip shift, and misalignment of the gold wire in the semiconductor package occur.

【0017】本発明の樹脂組成物は、(A)〜(E)成
分の他、必要に応じて、シランカップリング剤、臭素化
エポキシ樹脂、酸化アンチモン、ヘキサブロムベンゼン
等の難燃剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤、
天然ワックス、合成ワックス等の離型剤、及びシリコー
ンオイル、ゴム等の低応力添加剤等の種々の添加剤を適
宜配合しても差し支えない。
[0017] The resin composition of the present invention comprises, in addition to the components (A) to (E), if necessary, a silane coupling agent, a brominated epoxy resin, a flame retardant such as antimony oxide, hexabromobenzene, and carbon black. , Colorants such as bengalara,
Various additives such as release agents such as natural wax and synthetic wax, and low stress additives such as silicone oil and rubber may be appropriately compounded.

【0018】又、本発明の樹脂組成物は、(A)〜
(E)成分、及び各種の添加剤等を、ミキサー等を用い
て均一に合した後、熱ロール又はニーダー等で溶融混練
し、冷却後粉砕して、成形材料とすることができる。
Further, the resin composition of the present invention comprises (A)
The (E) component and various additives are uniformly mixed using a mixer or the like, then melt-kneaded with a hot roll or a kneader, cooled, and pulverized to obtain a molding material.

【0019】以下本発明を実施例で具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples.

【実施例】【Example】

実施例1 式(6)で示されるエポキシ化合物(融点124℃) 4.57重量部 式(2)で示されるフェノール樹脂(軟化点120℃、水酸基当量170g/ eq。ただし、nの値が0〜3の混合品であり、その重量割合は、n=0が1に 対し、n=1が1.4、n=2が0.4、n=3が0.1である。以下、式(2 −1)という) 3.93重量部 式(8)で示されるポリシロキサン化合物 0.50重量部 Example 1 An epoxy compound represented by the formula (6) (melting point: 124 ° C.) 4.57 parts by weight A phenol resin represented by the formula (2) (softening point: 120 ° C., hydroxyl equivalent: 170 g / eq. The weight ratio of n = 0 to 1 is 1.4, n = 1 is 0.4, n = 2 is 0.4, and n = 3 is 0.1. (Referred to as (2-1)) 3.93 parts by weight 0.50 parts by weight of polysiloxane compound represented by formula (8)

【化10】 Embedded image

【0020】 球状溶融シリカ 88.00重量部 トリフェニルホスフィン 0.20重量部 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン 0.50重量部 臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂 0.50重量部 三酸化アンチモン 1.00重量部 カーボンブラック 0.30重量部 カルナバワックス 0.50重量部 をミキサーで混合した後、100℃で二軸ロールを用い
て混練し、冷却後粉砕して樹脂組成物を得た。得られた
樹脂組成物の特性を以下の方法で評価した。結果を表1
に示す。
Spherical fused silica 88.00 parts by weight Triphenylphosphine 0.20 parts by weight γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane 0.50 parts by weight Brominated bisphenol A type epoxy resin 0.50 parts by weight Antimony trioxide After mixing with 00 parts by weight carbon black 0.30 parts by weight carnauba wax 0.50 parts by weight with a mixer, the mixture was kneaded at 100 ° C. using a biaxial roll, cooled and pulverized to obtain a resin composition. The properties of the obtained resin composition were evaluated by the following methods. Table 1 shows the results
Shown in

【0021】評価方法 スパイラルフロー:EMMI−I−66に準じたスパイ
ラルフロー測定用の金型を用いて、金型温度175℃、
注入圧力70kg/cm2、硬化時間2分で測定した。 金線変形:100ピンTQFPパッケージ(パッケージ
サイズ、14×14mm、厚み1.4mm、チップサイ
ズ8.0×8.0mm、リードフレームは鉄/ニッケル
合金(42アロイ)、チップとインナーリードとの間に
は5mm長の25μmφ金線をボンディングしている)
を175℃の金型温度、75kg/cm2の射出圧力で
2分間トランスファー成形を行い、軟X線透視装置で観
察し、金線変形率((流れ量)/(金線長)×100)
を%で表示した。 ボイド:金線変形評価で成形した100ピンTQFPパ
ッケージ中に存在するボイドの数を超音波探傷映像装置
を用いて観察した。1パッケージ中のボイドの数で表示
した。 耐半田性:金線変形で使用した100ピンTQFPパッ
ケージを、175℃で8時間、後硬化した。成形品パッ
ケージを85℃、相対湿度85%の環境下で168時間
放置し、その後220℃のIRリフロー装置で10秒間
処理し、このリフロー処理を3回繰り返した。超音波探
傷映像装置でパッケージ内のクラック数(クラック発生
パッケージ数)/(パッケージ総数)を耐半田性として
表示した。 熱時強度:JIS−K6911の試験条件により、24
0℃での曲げ強さを測定した。 半田耐湿性:テスト用チップをマウントした100ピン
TQFPパッケージを、金線変形評価と同様に成形し、
175℃で8時間、後硬化した。成形品パッケージを8
5℃、相対湿度85%の環境下で168時間放置し、そ
の後240℃のIRリフロー装置で10秒間処理してか
ら、PCT処理し(125℃、2.4kg/cm2)、
回路のオープン不良を測定し、不良発生時間で表示し
た。
Evaluation method Spiral flow: Using a mold for measuring spiral flow according to EMMI-I-66, using a mold temperature of 175 ° C.
The measurement was performed at an injection pressure of 70 kg / cm 2 and a curing time of 2 minutes. Gold wire deformation: 100-pin TQFP package (package size, 14 x 14 mm, thickness 1.4 mm, chip size 8.0 x 8.0 mm, lead frame is iron / nickel alloy (42 alloy), between chip and inner lead) Is bonded to a 5 mm long 25 μmφ gold wire)
Was subjected to transfer molding at a mold temperature of 175 ° C. and an injection pressure of 75 kg / cm 2 for 2 minutes, and observed with a soft X-ray fluoroscope, and the deformation rate of the gold wire ((flow amount) / (gold wire length) × 100)
Was expressed in%. Void: The number of voids present in a 100-pin TQFP package formed by gold wire deformation evaluation was observed using an ultrasonic flaw detector. It is indicated by the number of voids in one package. Solder resistance: The 100-pin TQFP package used for the gold wire deformation was post-cured at 175 ° C. for 8 hours. The molded product package was left in an environment of 85 ° C. and a relative humidity of 85% for 168 hours, and then treated with an IR reflow device at 220 ° C. for 10 seconds, and this reflow treatment was repeated three times. The number of cracks in the package (the number of crack-occurring packages) / (the total number of packages) was displayed as the solder resistance on the ultrasonic flaw detection imaging apparatus. Heat strength: According to the test conditions of JIS-K6911, 24
The flexural strength at 0 ° C. was measured. Solder moisture resistance: A 100-pin TQFP package on which a test chip is mounted is molded in the same manner as the evaluation of gold wire deformation.
Post-cured at 175 ° C. for 8 hours. 8 molded product packages
It was left for 168 hours in an environment of 5 ° C. and a relative humidity of 85%, and then treated with an IR reflow device at 240 ° C. for 10 seconds, followed by PCT treatment (125 ° C., 2.4 kg / cm 2 ).
The open failure of the circuit was measured and indicated by the failure occurrence time.

【0022】実施例2 式(4)で示されるキシリレン変性フェノール樹脂(た
だし、重量比でm/n=3/1、m+nが1以上の混合
品であり、m+n≧6である成分の存在割合は40重量
%、水酸基当量170g/eqである。以下、式(4−
1)という)を、表1に示す配合に従って、実施例1と
同様に混合、混練して樹脂組成物を得た。実施例1と同
様に評価した。結果を表1に示す。
Example 2 A xylylene-modified phenolic resin represented by the formula (4) (provided that m / n = 3/1 by weight, m + n is 1 or more, and the proportion of components in which m + n ≧ 6 is present) Is 40% by weight and the hydroxyl equivalent is 170 g / eq.
1) was mixed and kneaded in the same manner as in Example 1 in accordance with the formulation shown in Table 1 to obtain a resin composition. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0023】実施例3〜6、比較例1〜5 表1及び表2に示す配合に従って、実施例1と同様に混
合、混練して樹脂組成物を得た。実施例1と同様に評価
した。結果を表1及び表2に示す。なお、表1及び表2
に示すポリシロキサン化合物(式(9)、式(10))
の構造式を、以下に示す。
Examples 3 to 6, Comparative Examples 1 to 5 According to the formulations shown in Tables 1 and 2, mixing and kneading were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a resin composition. Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2. Table 1 and Table 2
Polysiloxane compounds represented by the following formulas (Formula (9) and Formula (10))
Is shown below.

【化11】 Embedded image

【0024】[0024]

【化12】 Embedded image

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、チップ、リード
フレーム等の部材との密着性を向上させることによっ
て、表面実装時の耐半田性を著しく向上させ、又、硬化
性、流動性等の成形性が良好であり、しかもボイドの発
生がなく、特に薄型パッケージ用として好適である。
The resin composition of the present invention significantly improves the soldering resistance at the time of surface mounting by improving the adhesiveness to members such as chips and lead frames, and also has curability and fluidity. Has good moldability and is free of voids, and is particularly suitable for thin packages.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 23/31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 23/31

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)一般式(1)で示されるエポキシ
化合物を総エポキシ樹脂中に20〜100重量%含むエ
ポキシ樹脂、(B)一般式(2)で示されるフェノール
樹脂硬化剤を総フェノール樹脂硬化剤中に20〜100
重量%含むフェノール樹脂硬化剤、(C)一般式(3)
で示されるポリシロキサン化合物、(D)無機質充填
材、及び(E)硬化促進剤からなることを特徴とする半
導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化1】 (式中のR1は、水素、炭素数1〜6の鎖状もしくは環
状アルキル基、フェニル基、ハロゲンの中から選択され
る基、又は原子であり、それらは互いに同じであって
も、異なっていてもよい。) 【化2】 (式中、0≦n≦4である。) 【化3】
1. An epoxy resin containing the epoxy compound represented by the general formula (1) in an amount of 20 to 100% by weight in the total epoxy resin, and (B) a phenol resin curing agent represented by the general formula (2) in total. 20-100 in phenolic resin curing agent
Phenol resin curing agent containing by weight%, (C) general formula (3)
An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation comprising: a polysiloxane compound represented by the formula: (D), an inorganic filler, and (E) a curing accelerator. Embedded image (R 1 in the formula is hydrogen, a chain or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, a group selected from halogen, or an atom. May be used.) (In the formula, 0 ≦ n ≦ 4.)
【請求項2】 一般式(2)で示されるフェノール樹脂
硬化剤と併用するフェノール樹脂が、一般式(4)で示
されるキシリレン変性フェノール樹脂である請求項1記
載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化4】 (式中、m≧0、n≧0、1≦m+n≦10である。)
2. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the phenol resin used in combination with the phenol resin curing agent represented by the general formula (2) is a xylylene-modified phenol resin represented by the general formula (4). Stuff. Embedded image (Where m ≧ 0, n ≧ 0, 1 ≦ m + n ≦ 10)
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011046966A (en) * 2000-03-31 2011-03-10 Hitachi Chem Co Ltd Method of producing novel silicone polymer, silicone polymer produced by the method, thermosetting resin composition, resin film, metal foil with insulating material, insulating film with metal foils on both faces, metal-clad laminate, multilayer metal-clad laminate, and multilayer printed wiring board
WO2023120739A1 (en) * 2021-12-24 2023-06-29 株式会社レゾナック Epoxy resin composition and electronic component device

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JP2011046966A (en) * 2000-03-31 2011-03-10 Hitachi Chem Co Ltd Method of producing novel silicone polymer, silicone polymer produced by the method, thermosetting resin composition, resin film, metal foil with insulating material, insulating film with metal foils on both faces, metal-clad laminate, multilayer metal-clad laminate, and multilayer printed wiring board
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