JPH10287796A - Epoxy resin composition and semiconductor device sealed therewith - Google Patents

Epoxy resin composition and semiconductor device sealed therewith

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JPH10287796A
JPH10287796A JP11046797A JP11046797A JPH10287796A JP H10287796 A JPH10287796 A JP H10287796A JP 11046797 A JP11046797 A JP 11046797A JP 11046797 A JP11046797 A JP 11046797A JP H10287796 A JPH10287796 A JP H10287796A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
inorganic filler
coupling agent
semiconductor device
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Pending
Application number
JP11046797A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Uchida
健 内田
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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Publication of JPH10287796A publication Critical patent/JPH10287796A/en
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin composition freed from a problem of especially package cracking by subjecting the interface between an inorganic filler and the resin matrix to a firm treatment coping with surface mounting conditions and to provide a semiconductor device sealed therewith. SOLUTION: This invention provides an epoxy resin composition comprising an epoxy resin (A), a phenol resin (B) as a curing agent, 25-95 wt.%, based on the entire resin composition, inorganic filler (C) and a filler (D) obtained by surface-treating component (C) with a silane coupling agent essentially consisting of an aluminum chelate compound such as aluminum tris(acetylacetonate) and at least one dissolved compound selected from a diazabicycloalkene and its derivative and a semiconductor device sealed with a cured product thereof.

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、無機充填剤の表面
処理を改良した、高性能の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 a high-performance epoxy resin composition having improved surface treatment of an inorganic filler, and a semiconductor sealing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の封止用樹脂としては、フェ
ノールノボラック樹脂などを硬化剤としたエポキシ樹脂
と無機充填剤とを複合したエポキシ樹脂組成物が用いら
れており、その硬化物が耐湿性、高温電気特性、成形性
等に優れているため、封止用樹脂の主流になっている。
2. Description of the Related Art As an encapsulating resin for a semiconductor device, an epoxy resin composition in which an epoxy resin using a phenol novolak resin or the like as a curing agent and an inorganic filler are used, and the cured product has moisture resistance Because of its excellent high-temperature electrical properties and moldability, it has become the mainstream of sealing resins.

【0003】ところで、上記封止用樹脂のようにエポキ
シ樹脂と無機充填剤とからなる複合材料においては、無
機充填剤表面の処理技術が、半導体装置の機械的特性、
電気的特性、耐湿性等を左右する極めて重要なものであ
る。
[0003] In the case of a composite material comprising an epoxy resin and an inorganic filler, such as the above-mentioned sealing resin, the processing technology of the surface of the inorganic filler depends on the mechanical properties of the semiconductor device,
It is a very important factor that affects the electrical characteristics, moisture resistance, and the like.

【0004】従来、シリカやアルミナ等の無機充填剤の
表面処理には、シラン系、チタネート系、アルミニウム
系などのカップリング剤を使用することがよく知られて
いる。
Heretofore, it has been well known to use a silane-based, titanate-based, or aluminum-based coupling agent for the surface treatment of an inorganic filler such as silica or alumina.

【0005】また、カップリング剤による表面処理方法
には、例えば充填剤を水又は有機溶媒に分散させてスラ
リー状にした後、カップリング剤を添加し攪拌して静置
し、充填剤を沈降分離して乾燥させる方法、ブレンダー
に充填剤を入れて攪拌しながらカップリング剤を空気又
は窒素ガスなどで噴霧させながら処理した後、乾燥させ
る方法、樹脂と充填剤とをミキサーに投入し、攪拌しな
がらカップリング剤を滴下するいわゆるインテグラルブ
レンド法などがある。
[0005] In the surface treatment method using a coupling agent, for example, after a filler is dispersed in water or an organic solvent to form a slurry, the coupling agent is added, the mixture is stirred and allowed to stand, and the filler is settled. Separation and drying method, a method in which a filler is put into a blender and treated while spraying a coupling agent with air or nitrogen gas or the like while stirring, and then dried, and a resin and a filler are put into a mixer and stirred. There is a so-called integral blending method in which a coupling agent is added dropwise while doing so.

【0006】このようにしてカップリング処理がされた
無機充填剤を用いた樹脂組成物は、樹脂との混合のしや
すさ、機械的特性、電気的特性などが、処理しない無機
充填剤を用いた場合に比べてたしかに向上しており、そ
れなりの効果が認められる。
[0006] The resin composition using the inorganic filler subjected to the coupling treatment as described above is characterized in that the ease of mixing with the resin, the mechanical properties, the electrical properties, and the like use the inorganic filler which is not treated. It is certainly improved compared to the case where there was, and a certain effect is recognized.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、電子機
器の高密度実装および組立て工程の自動化の要求から、
半導体装置の実装方法は、ピン挿入タイプから表面実装
タイプへと移行してきている。上記した従来方法で充填
剤の表面処理をした場合、カップリング剤と充填剤表面
との化学反応が必ずしも十分に進行しているとはいえな
いため、表面実装タイプへと移行した現状では満足のい
く界面処理法とはいえない。
However, in recent years, due to the demand for high-density mounting of electronic equipment and automation of the assembling process,
The mounting method of the semiconductor device has shifted from the pin insertion type to the surface mounting type. When the surface treatment of the filler is performed by the above-mentioned conventional method, the chemical reaction between the coupling agent and the filler surface is not necessarily proceeding sufficiently, so it is satisfactory in the current situation where the process has shifted to the surface mount type. It cannot be said that this is an interface treatment method.

【0008】なぜならば、表面実装法で基板とパッケー
ジをはんだ付けする際には、基板上のクリームはんだ
を、赤外線やフロロカーボン蒸気で加熱し、パッケージ
のリードと接続する方法が取られる。このとき、パッケ
ージ全体は、215 〜260 ℃の高温にさらされることにな
る。この急激な加熱が原因になって、パッケージのクラ
ックが発生し、デバイスの信頼性の極端な低下を引き起
こすことがあり、現在、表面実装法における大きな問題
の一つになっている。すなわち、そのメカニズムは、吸
湿した樹脂が高温にさらされ、パッケージ内部の水が気
化膨張することによって、パッケージが膨れ、そのとき
の応力によって樹脂が破壊に至るというものである。
This is because, when soldering the substrate and the package by the surface mounting method, a method is used in which the cream solder on the substrate is heated with infrared rays or fluorocarbon vapor and connected to the package leads. At this time, the entire package is exposed to a high temperature of 215 to 260 ° C. This rapid heating may cause cracks in the package, causing an extreme decrease in the reliability of the device, and is currently one of the major problems in the surface mounting method. That is, the mechanism is that the moisture-absorbed resin is exposed to a high temperature, and the water inside the package evaporates and expands, so that the package expands, and the stress at that time causes the resin to break.

【0009】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたもので、無機充填剤と樹脂マトリックスとの界面に
表面実装条件に耐える強固な処理を施し、特にパッケー
ジの耐クラック性を向上させた、高性能のエポキシ樹脂
組成物、およびそれを用いて樹脂封止した半導体封止装
置を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has provided a strong treatment for withstanding surface mounting conditions at an interface between an inorganic filler and a resin matrix, thereby improving the crack resistance of a package in particular. It is an object of the present invention to provide a high-performance epoxy resin composition, and a semiconductor encapsulation device resin-sealed using the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために鋭意研究を重ねた結果、無機充填剤およ
び/または樹脂マトリックスと容易に反応し得る化合物
を含むシランカップリング剤を用い、無機充填剤の表面
処理を施すことによって、上記の目的が達成できること
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 solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a silane coupling agent containing a compound which can easily react with an inorganic filler and / or a resin matrix is obtained. It has been found that the above-mentioned object can be achieved by using and surface-treating an inorganic filler, and the present invention has been completed.

【0011】即ち、本発明は、(A)エポキシ樹脂、
(B)硬化剤としてフェノール樹脂、(C)無機充填剤
および(D)(a)アルミニウムキレート化合物と
(b)ジアザビシクロアルケンおよびその誘導体とのう
ちの少なくとも1 種の化合物を溶解させたシランカップ
リング剤を必須成分とし、(D)のシランカップリング
剤によって表面処理をした(C)の無機充填剤を、全体
の樹脂組成物に対して25〜95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り、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。
That is, the present invention provides (A) an epoxy resin,
(B) a silane in which at least one compound selected from the group consisting of a phenolic resin as a curing agent, (C) an inorganic filler, and (D) (a) an aluminum chelate compound and (b) a diazabicycloalkene and a derivative thereof. A coupling agent is an essential component, and the inorganic filler of (C) surface-treated with the silane coupling agent of (D) is contained at a ratio of 25 to 95% by weight based on the whole resin composition. An epoxy resin composition characterized by the fact that,
A semiconductor sealing device characterized in that a semiconductor chip is sealed with a cured product of the epoxy resin composition.

【0012】以下に、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0013】本発明に用いる(A)エポキシ樹脂として
は、1 分子中に2 個以上のエポキシ基を有するものであ
れば特に限定されない。具体的な例としては、フェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型
エポキシ樹脂、ナフトールのノボラック型エポキシ樹
脂、ビスフェノールAのノボラック型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールAのグリシジルエーテル、トリ(ヒドロキ
シフェニル)アルカンのエポキシ化物、テトラ(ヒドロ
キシフェニル)アルカンのエポキシ化物、ビスヒドロキ
シビフェニル系エポキシ樹脂、各種臭素化エポキシ樹脂
などが挙げられる。
The epoxy resin (A) used in the present invention is not particularly limited as long as it has two or more epoxy groups in one molecule. Specific examples include phenol novolak epoxy resin, cresol novolak epoxy resin, naphthol novolak epoxy resin, bisphenol A novolak epoxy resin, bisphenol A glycidyl ether, and tri (hydroxyphenyl) alkane epoxide. Epoxy compounds of tetra (hydroxyphenyl) alkane, bishydroxybiphenyl-based epoxy resins, various brominated epoxy resins and the like can be mentioned.

【0014】本発明に用いる(B)フェノール樹脂硬化
剤は、分子中にフェノール性水酸基を有するものであれ
ばいかなるものであってもよく、フェノールあるいはア
ルキルフェノール類とヒドロキシベンズアルデヒドとの
縮合によって得られる化合物、例えば、トリス(ヒドロ
キシフェニル)メタン、トリス(ヒドロキシメチルフェ
ニル)メタン、トリス(ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、トリス(ヒドロキシフェニル)メチルメタンなど、
また各種ノボラックタイプのフェノール樹脂、フェノー
ルアラルキル樹脂、テルペンフェノール樹脂、ジシクロ
ペンタジエンフェノール樹脂、ナフトール樹脂などが挙
げられる。これらの樹脂は、信頼性を確保するため、樹
脂中に含まれるフリーのフェノール類の濃度が、1 重量
%以下であることが好ましい。
The phenolic resin curing agent (B) used in the present invention may be any one having a phenolic hydroxyl group in the molecule, and may be a compound obtained by condensation of phenol or an alkylphenol with hydroxybenzaldehyde. For example, tris (hydroxyphenyl) methane, tris (hydroxymethylphenyl) methane, tris (hydroxyphenyl) propane, tris (hydroxyphenyl) methylmethane, etc.
In addition, various novolak type phenol resins, phenol aralkyl resins, terpene phenol resins, dicyclopentadiene phenol resins, naphthol resins and the like can be mentioned. In these resins, in order to ensure reliability, the concentration of free phenols contained in the resin is preferably 1% by weight or less.

【0015】上記のエポキシ樹脂とフェノール樹脂の配
合比は、硬化剤であるフェノール樹脂のフェノール性水
酸基数とエポキシ樹脂のエポキシ基数の比(フェノール
性水酸基数/エポキシ基数)が0.1 〜2.5 の範囲になる
ように配合することが望ましい。上記値が0.1 未満で
は、硬化反応が十分に起こりにくく、2.5 を超えると硬
化物の特性、特に耐湿性が劣化しやすくなるためであ
る。
The mixing ratio of the epoxy resin and the phenol resin is such that the ratio of the number of phenolic hydroxyl groups of the phenol resin as a curing agent to the number of epoxy groups of the epoxy resin (the number of phenolic hydroxyl groups / the number of epoxy groups) is in the range of 0.1 to 2.5. It is desirable to mix them. If the above value is less than 0.1, the curing reaction does not sufficiently occur, and if it exceeds 2.5, the properties of the cured product, particularly the moisture resistance, are likely to deteriorate.

【0016】また、上記のエポキシ樹脂とフェノール樹
脂の硬化反応を促進するため、硬化触媒を用いてもよ
い。硬化触媒は、特に限定されないが、2-メチルイミダ
ゾール、2-ヘプタデシルイミダゾールなどのイミダゾー
ル類、ジアザビシクロウンデセン等のジアザビシクロア
ルケン類やその塩類、トリフェニルホスフィン等の有機
ホスフィン類、その他有機金属化合物等が挙げられる。
A curing catalyst may be used to accelerate the curing reaction between the epoxy resin and the phenol resin. The curing catalyst is not particularly limited, but imidazoles such as 2-methylimidazole and 2-heptadecylimidazole, diazabicycloalkenes such as diazabicycloundecene and salts thereof, and organic phosphines such as triphenylphosphine, and the like. Organic metal compounds and the like can be mentioned.

【0017】本発明に用いる(C)無機充填剤は、一般
にエポキシ樹脂マトリックスと複合されるものであれば
いかなるものであってもよく、例えば、溶融シリカ、結
晶性シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミなどが
挙げられる。無機充填剤の配合量は、全体の樹脂組成物
に対して25〜95重量%の割合とするのがよい。
The inorganic filler (C) used in the present invention may be any one as long as it is generally compounded with an epoxy resin matrix. For example, fused silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride, nitrided Aluminum and the like. The amount of the inorganic filler is preferably 25 to 95% by weight based on the entire resin composition.

【0018】本発明に用いる(D)シランカップリング
剤としては、無機充填剤の表面処理に用いられるもので
あればいかなるものでもよいが、シリコン原子に結合し
たアルコキシ基と、グリシドキシ基またはアミノアルキ
ル基とを有するシラン化合物が好ましい。
The (D) silane coupling agent used in the present invention may be any one as long as it is used for the surface treatment of an inorganic filler, and includes an alkoxy group bonded to a silicon atom, a glycidoxy group or an aminoalkyl group. A silane compound having a group is preferred.

【0019】本発明において(D)シランカップリング
剤に溶解させる、(a)アルミニウムキレート化合物
は、アルミニウムアルコレートのRO基の一部または全
部をアルキルアセト酢酸エステル、アセチルアセトンな
どのキレート化剤で置換して作られるものである。具体
的には、アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプ
ロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテ
ート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネー
ト)、アルミニウムビスエチルアセトアセテートモノア
セチルアセトネート等が挙げられる。
In the present invention, the aluminum chelate compound (a) to be dissolved in (D) a silane coupling agent may be obtained by substituting a part or all of the RO groups of aluminum alcoholate with a chelating agent such as alkyl acetoacetate or acetylacetone. It is made by doing. Specific examples include aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate, aluminum tris (ethyl acetoacetate), aluminum tris (acetylacetonate), and aluminum bisethylacetoacetate monoacetylacetonate.

【0020】本発明において(D)シランカップリング
剤に溶解させる、(b)ジアザビシクロアルケンおよび
その誘導体としては、1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウン
デセン-7(DBU)、6-ブチルアミノ−1,8-ジアザビシ
クロ(5,4,0)ウンデセン-7(6-ブチルアミノ−DB
U)、1,5-ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン-5(DBN)
等が挙げられる。
In the present invention, the (b) diazabicycloalkene and its derivative which are dissolved in (D) a silane coupling agent include 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 (DBU), 6 -Butylamino-1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 (6-butylamino-DB
U), 1,5-diazabicyclo (4,3,0) nonene-5 (DBN)
And the like.

【0021】これら(a)化合物および/または(b)
化合物をあらかじめシランカップリング剤に溶解させた
ものを充填剤の処理剤とする。(D)成分のシランカッ
プリング剤に対する(a)化合物および/または(b)
化合物の濃度は、0.1 〜10wt%であることが好まし
い。0.1 wt%未満では、表面処理向上効果が乏しく、
10wt%を超えては、シランカップリング剤自体の重合
が起こり、適切な表面処理が行われない。
These (a) compounds and / or (b)
A compound obtained by dissolving a compound in a silane coupling agent in advance is used as a filler treatment agent. (A) Compound and / or (b) for silane coupling agent of component (D)
The concentration of the compound is preferably 0.1 to 10% by weight. If it is less than 0.1 wt%, the effect of improving the surface treatment is poor.
If it exceeds 10 wt%, polymerization of the silane coupling agent itself occurs, and an appropriate surface treatment is not performed.

【0022】本発明の樹脂組成物を構成する成分として
は、上記の(A)〜(D)の必須成分の他にも、三酸化
アンチモンなどの難燃助剤;天然ワックス類、合成ワッ
クス類、直鎖脂肪酸やその金属塩、酸アミド類、エステ
ル類、パラフィン類等の離型剤;カーボンブラック、二
酸化チタンなどの顔料;シリコーンオイル、シリコーン
ゴム、各種プラスチック粉末、各種エンジニアリングプ
ラスチック粉末、ABS樹脂やMBS樹脂の粉末などの
低応力化剤などを適宜添加してもよい。
As the components constituting the resin composition of the present invention, in addition to the above essential components (A) to (D), a flame retardant auxiliary such as antimony trioxide; natural waxes and synthetic waxes , Release agents such as linear fatty acids and metal salts thereof, acid amides, esters, paraffins; pigments such as carbon black and titanium dioxide; silicone oils, silicone rubbers, various plastic powders, various engineering plastic powders, ABS resins A low-stressing agent such as a powder of MBS resin or the like may be appropriately added.

【0023】本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記した
原料成分、即ち、(A)エポキシ樹脂、(B)フェノー
ル樹脂硬化剤、(C)無機充填剤および(D)(a)ア
ルミニウムキレート化合物、(b)ジアザビシクロアル
ケンおよびその誘導体のうち少なくとも1 種を溶解させ
たシランカップリング剤、その他を、例えばヘンシェル
ミキサーなどのミキサーによって十分混合し、さらに熱
ロールによる溶融処理又は二軸の押出し機などによる溶
融混合処理を加えた後、冷却、粉砕することにより調製
できる。
The epoxy resin composition of the present invention comprises the above-mentioned raw materials, ie, (A) an epoxy resin, (B) a phenolic resin curing agent, (C) an inorganic filler, and (D) (a) an aluminum chelate compound; (B) A silane coupling agent in which at least one of a diazabicycloalkene and a derivative thereof is dissolved, and other components are sufficiently mixed by, for example, a mixer such as a Henschel mixer, and further subjected to a melt treatment using a hot roll or a twin-screw extruder. It can be prepared by cooling and pulverizing after adding a melt-mixing treatment such as that described above.

【0024】本発明の半導体封止装置は、前記封止用エ
ポキシ樹脂組成物を用い、半導体チップを樹脂封止する
ことによって製造される。この場合、最も一般的には、
低圧トランスファー成形が用いられるが、コンプレッシ
ョン成形、インジェクション成形、注型等によっても封
止することができる。なお、本発明のエポキシ樹脂組成
物によって封止される半導体チップは特に限定されな
い。
The semiconductor encapsulation device of the present invention is manufactured by encapsulating a semiconductor chip with the epoxy resin composition for encapsulation. In this case, most commonly,
Although low-pressure transfer molding is used, sealing can also be performed by compression molding, injection molding, casting, or the like. The semiconductor chip sealed with the epoxy resin composition of the present invention is not particularly limited.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
さらに具体的に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on embodiments.

【0026】実施例1〜3、比較例1〜2 表1に示す各成分を、同表に示す各配合量(重量部)で
配合した樹脂組成物を、以下のようにして調製した。即
ち、まず、ヘンシェルミキサーで各成分を配合混合し、
次いで60〜130 ℃の加熱ロールで混練し、冷却した後、
粉砕することにより、実施例1〜3、比較例1〜2の封
止用樹脂組成物を得た。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 Resin compositions were prepared by blending the components shown in Table 1 in the respective amounts (parts by weight) shown in the table. That is, first, blend and mix each component with a Henschel mixer,
Next, knead with a heating roll at 60 to 130 ° C, cool it,
By pulverizing, sealing resin compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were obtained.

【0027】なお、表1に略号で示した各成分は、それ
ぞれ下記のものである。 エポキシ樹脂A: オルソクレゾールノボラックエポキ
シ樹脂(ESCN195XL、住友化学社製、エポキシ
当量197 ) エポキシ樹脂B: ビスフェノールA型臭素化エポキシ
樹脂(AER−755、旭化成社製、エポキシ当量460
) フェノール樹脂: フェノールノボラック樹脂(BRG
−557、昭和高分子社製、水酸基当量104 ) 硬化促進剤: トリフェニルホスフィン(PP360、
KI化成社製) 離型剤: カルナバワックス 無機充填剤: 最大粒径100 μm以下の溶融シリカ粉末 表面処理剤A: γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシランにDBUを溶解させたもの(濃度3 wt%) 表面処理剤B: γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシランにアルミニウムトリス(アセチルアセトネー
ト)を溶解させたもの(濃度3 wt%) 表面処理剤C: γ−N−フェニルアミノプロピルトリ
メトキシシランにDBUを溶解させたもの(濃度3 wt
%)。
The components indicated by the abbreviations in Table 1 are as follows. Epoxy resin A: ortho-cresol novolak epoxy resin (ESCN195XL, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., epoxy equivalent: 197) Epoxy resin B: bisphenol A type brominated epoxy resin (AER-755, manufactured by Asahi Kasei Corporation, epoxy equivalent: 460)
Phenol resin: Phenol novolak resin (BRG)
-557, manufactured by Showa Polymer Co., Ltd., hydroxyl equivalent: 104) Curing accelerator: triphenylphosphine (PP360,
Release agent: Carnauba wax Inorganic filler: Fused silica powder having a maximum particle size of 100 μm or less Surface treatment agent A: DBU dissolved in γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (concentration: 3 wt. %) Surface treatment agent B: Dissolved aluminum tris (acetylacetonate) in γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (concentration: 3 wt%) Surface treatment agent C: γ-N-phenylaminopropyltrimethoxysilane DBU dissolved in water (concentration 3 wt.
%).

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】次いで、各樹脂組成物を用い、180 ℃,3
分間の条件でトランスファー成形により試験片を作成
し、180 ℃で8 時間アフターキュアした。これらの試験
片について、ガラス転位温度、熱膨張係数、曲げ強度、
吸水率および吸湿後の体積抵抗率を測定した。
Next, each of the resin compositions was used at 180 ° C. for 3 hours.
A test piece was prepared by transfer molding under the condition of 1 minute, and after-cured at 180 ° C. for 8 hours. For these test pieces, glass transition temperature, coefficient of thermal expansion, bending strength,
The water absorption and the volume resistivity after moisture absorption were measured.

【0030】また、各エポキシ樹脂組成物を用い、試験
用デバイスを封止した後、180 ℃で4 時間アフターキュ
アを行った。これらの試験用デバイスについて、吸湿高
温処理後のクラック発生試験とフレッシャクッカ試験を
実施した。樹脂組成物とデバイスについて得られた結果
を表2にまとめて示す。
After the test device was sealed with each epoxy resin composition, after-curing was performed at 180 ° C. for 4 hours. For these test devices, a crack generation test and a freshener cooker test after the moisture absorption and high temperature treatment were performed. Table 2 summarizes the results obtained for the resin composition and the device.

【0031】表2に示されるように実施例1〜3の樹脂
組成物は、比較例1〜2のものに比べて機械特性、耐水
性および電気特性が良好であり、また実施例1〜3の半
導体封止装置は、比較例1〜2のものに比べて高温下で
の耐クラック性およびその後の耐湿信頼性が良好であっ
て、本発明の効果を確認することができた。
As shown in Table 2, the resin compositions of Examples 1 to 3 had better mechanical properties, water resistance and electrical properties than those of Comparative Examples 1 and 2, and The semiconductor encapsulation device of (1) had better crack resistance at a high temperature and the reliability of the subsequent moisture resistance than those of Comparative Examples 1 and 2, and the effect of the present invention could be confirmed.

【0032】[0032]

【表2】 *1 :2 atm飽和水蒸気雰囲気に20H放置。 *2 :2 atm飽和水蒸気雰囲気に20H放置後、150 ℃で測定した値。 *3 :20個の試験用デバイスを、温度85℃,相対湿度85%の雰囲気中に72時間放 置して吸湿処理を行った後、240 ℃の赤外線ランプに1 分間さらし、クラックが 発生した不良パッケージ数を調べた。 *4 :8 〜20個の試験用デバイスを、127 ℃における飽和水蒸気雰囲気中に放置 し、100 〜500 時間における不良(リーク不良、オープン不良)発生数を調べた 。[Table 2] * 1: Leave for 20H in a 2atm saturated steam atmosphere. * 2: Measured at 150 ° C after leaving for 20H in a 2atm saturated steam atmosphere. * 3: Twenty test devices were left in an atmosphere at a temperature of 85 ° C and a relative humidity of 85% for 72 hours to absorb moisture, and then exposed to a 240 ° C infrared lamp for 1 minute, causing cracks. The number of defective packages was checked. * 4: 8 to 20 test devices were left in a saturated steam atmosphere at 127 ° C, and the number of defects (leakage defects, open defects) generated in 100 to 500 hours was examined.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上の説明および表2から明らかなよう
に、本発明のエポキシ樹脂組成物は、無機充填剤および
/または樹脂マトリックスと容易に反応し得る化合物を
含むシランカップリング剤で表面処理をしているため、
界面での結合が強固となり、その硬化物は、極めて良好
な機械特性、耐水性、耐熱性および電気特性を有するも
のである。さらにこの樹脂組成物によって封止された本
発明の半導体封止装置は、高温下での耐クラック性およ
び耐湿信頼性が極めて良好である。
As apparent from the above description and Table 2, the epoxy resin composition of the present invention is surface-treated with a silane coupling agent containing a compound which can easily react with an inorganic filler and / or a resin matrix. Because
The bond at the interface becomes strong, and the cured product has extremely good mechanical properties, water resistance, heat resistance and electrical properties. Furthermore, the semiconductor sealing device of the present invention sealed with this resin composition has extremely good crack resistance and high humidity resistance at high temperatures.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤とし
てフェノール樹脂、(C)無機充填剤および(D)
(a)アルミニウムキレート化合物と(b)ジアザビシ
クロアルケンおよびその誘導体とのうちの少なくとも1
種の化合物を溶解させたシランカップリング剤を必須成
分とし、(D)のシランカップリング剤によって表面処
理をした(C)の無機充填剤を、全体の樹脂組成物に対
して25〜95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, (B) a phenol resin as a curing agent, (C) an inorganic filler, and (D)
At least one of (a) an aluminum chelate compound and (b) a diazabicycloalkene and a derivative thereof;
A silane coupling agent in which a kind of compound is dissolved is an essential component, and the inorganic filler (C) surface-treated with the silane coupling agent (D) is used in an amount of 25 to 95% by weight based on the whole resin composition. %. An epoxy resin composition, characterized in that it is contained in a proportion of 0.1%.
【請求項2】 (A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤とし
てフェノール樹脂、(C)無機充填剤および(D)
(a)アルミニウムキレート化合物と(b)ジアザビシ
クロアルケンおよびその誘導体とのうちの少なくとも1
種の化合物を溶解させたシランカップリング剤を必須成
分とし、(D)のシランカップリング剤によって表面処
理をした(C)の無機充填剤を、全体の樹脂組成物に対
して25〜95重量%の割合で含有する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, (B) a phenol resin as a curing agent, (C) an inorganic filler, and (D)
At least one of (a) an aluminum chelate compound and (b) a diazabicycloalkene and a derivative thereof;
A silane coupling agent in which a kind of compound is dissolved is an essential component, and the inorganic filler (C) surface-treated with the silane coupling agent (D) is used in an amount of 25 to 95% by weight based on the whole resin composition. %, Wherein a semiconductor chip is sealed with a cured product of an epoxy resin composition contained at a percentage of 0.1%.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002105239A (en) * 2000-10-02 2002-04-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd Surface-treated inorganic filler, epoxy resin composition and semiconductor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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