JPH10292095A - Epoxy resin composition and semiconductor sealing device - Google Patents

Epoxy resin composition and semiconductor sealing device

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JPH10292095A
JPH10292095A JP11430297A JP11430297A JPH10292095A JP H10292095 A JPH10292095 A JP H10292095A JP 11430297 A JP11430297 A JP 11430297A JP 11430297 A JP11430297 A JP 11430297A JP H10292095 A JPH10292095 A JP H10292095A
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JP
Japan
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epoxy resin
fused silica
silica powder
coupling agent
group
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JP11430297A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Minowa
努 蓑輪
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an epoxy resin compsn. excellent in moldability and resistances to moisture and soldering heat by compounding a bisphenol epoxy resin, a phenol resin, an epoxidized silane coupling agent contg. a minute amt. of an org. base, a specified amt. of a fused silica powder having a specified max. particle size, and a cure accelerator as the essential ingredients. SOLUTION: An epoxy resin represented by the formula is used. A phenol resin having at least two phenolic hydroxyl groups is used. A silane coupling agent represented by the formula: R<1> Cn H2n Si(OR<2> )2 (wherein R<1> is an epoxidized group; R<2> is methyl or ethyl; and (n) is 0 or 1) is used. The org. base is contained pref. in an amt. of 0.05-5 wt.% in the coupling agent. A fused silica powder having a max. particle size of 100 μm or lower is used in an amt. of 25-90 wt.% of the compsn.

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、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 an epoxy resin composition excellent in moisture resistance, solder heat resistance, and 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 a flat package type semiconductor device is mounted on a circuit board, soldering has conventionally been performed for each lead pin, but recently, a solder immersion 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)次の構造式で示さ
れるエポキシ樹脂、
That is, the present invention provides (A) an epoxy resin represented by the following structural formula:

【0008】[0008]

【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 phenolic resin, (C) a silane coupling agent having an epoxy group represented by the following general formula and containing a trace amount of an organic base,

【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以下の溶融シリカ粉末および
(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)の溶融シリカ粉末を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 fused silica 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 fused silica powder (D) in an amount of 25 to 90% by weight based on the weight of the epoxy resin composition. A semiconductor sealing device is 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
記の構造式化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, those represented by the above structural formula (5) are 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 phenolic resin (B) 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 group 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. Hydrolysis can be enhanced 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 amount 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 is undesirably lowered.

【0022】本発明に用いる(D)溶融シリカ粉末とし
ては、不純物濃度が低く最大粒径が100 μm以下で、平
均粒径30μm以下の溶融シリカ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。溶融シリカ粉末の配合割合は、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。これらの溶融シリカ粉末に、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。
As the fused silica powder (D) used in the present invention, a fused silica powder having a low impurity concentration, a maximum particle size of 100 μm or less and 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 poor, which is not preferable. The compounding ratio of the fused silica powder is preferably 25 to 90% by weight based on the entire resin composition. If the proportion is less than 25% by weight, the resin composition has a high hygroscopicity, is inferior in moisture resistance after solder immersion, and
If it exceeds 90% by weight, the fluidity becomes extremely poor and the moldability is poor, which is not preferred. When an organic base is added to these fused silica 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
BU-based curing accelerators and other curing accelerators can be widely used. These can be used alone or in combination of two or more. It is desirable that the curing accelerator is blended so as to contain 0.01 to 5% by weight based on the whole 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 properties will be poor. If it exceeds 5% by weight, the fluidity will be extremely poor and the moldability will be poor.
Further, the electrical properties are also 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、溶融シリカ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, phenol resin, specific silane coupling agent, fused silica 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 linear fatty acids, acid amides, esters,
A release agent such as paraffin, a flame retardant such as antimony trioxide, a coloring agent such as carbon black, 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、溶融シリカ粉末に特
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溶融シリカ粉末および
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。
A general method for preparing the epoxy resin composition of the present invention as a molding material is to blend a specific silane coupling agent and an organic base into a fused silica powder, perform a surface treatment, and apply the above-mentioned specific epoxy resin. , Phenolic resin,
After blending the fused silica powder treated with the silane coupling agent, the curing accelerator, and other components and mixing them sufficiently uniformly using a mixer, etc., they are further melt-mixed using a hot roll or mixed using a kneader, and then cooled and solidified. And pulverized to an appropriate size to obtain a molding material. If the molding material thus obtained is applied to sealing, coating, insulating, 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、溶融シリカ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 use a specific epoxy resin, a phenol resin, a specific silane coupling agent, a fused silica powder and a curing accelerator to obtain a water absorbing property of the resin composition. This improves moldability, fluidity, thermomechanical properties and low stress, eliminates resin cracks after solder immersion and solder reflow, and reduces moisture resistance deterioration.

【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 溶融シリカ粉末(最大粒径100 μm以下)84%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 %と、ジエチルアミン4 ×10-4
%を加えて溶融シリカ粉末の表面処理をした。次に前述
した化5のビスフェノール系エポキシ樹脂6.4 %、テト
ラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂1.5 %、前述
した化7のフェノールノボラック樹脂1.4 %、前述した
化8のフェノールアラルキル樹脂3.4 %、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 %、および三酸化アンチモン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 84% of a fused silica powder (maximum particle size of 100 μm or less) was put into a Henschel mixer, and 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical Formula 12 and 4 × 10 -4 of diethylamine were stirred with stirring.
% Of the surface of the fused silica powder. Next, 6.4% of the bisphenol-based epoxy resin of the above formula 5, 1.5% of a tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.4% of the phenol novolak resin of the above formula 7, 3.4% of the phenol aralkyl resin of the above formula 8, and 0.2 of triphenylphosphine %, Carnauba waxes 0.4%, carbon black 0.3% and antimony trioxide 2.0% were mixed at room temperature, kneaded and cooled at 90-100 ° C., and pulverized to produce a molding material (A).

【0030】実施例2 溶融シリカ粉末(最大粒径100 μm以下)84%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 %と、ジエチルアミン4 ×10-4
%を加えて溶融シリカ粉末の表面処理をした。次に前述
した化5のビスフェノール系エポキシ樹脂6.4 %、テト
ラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂1.5 %、前述
した化7のフェノールノボラック樹脂1.4 %、前述した
化9のジシクロペンタジエンフェノール樹脂3.4 %、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 %、および三酸化アンチモン
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 84% of a fused silica powder (maximum particle diameter of 100 μm or less) was put into a Henschel mixer, and 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical Formula 12 and 4 × 10 -4 of diethylamine were stirred with stirring.
% Of the surface of the fused silica powder. Next, 6.4% of the bisphenol-based epoxy resin of the above formula 5, 1.5% of a tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.4% of the phenol novolak resin of the above formula 7, 3.4% of the dicyclopentadiene phenol resin of the above formula 9, and triphenyl Phosphine 0.2%, carnauba wax 0.4
%, Carbon black 0.3%, and antimony trioxide
2.0% was mixed at room temperature, kneaded and cooled at 90-100 ° C, and then pulverized to produce a molding material (B).

【0031】実施例3 溶融シリカ粉末(最大粒径100 μm以下)84%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 %と、ジエチルアミン4 ×10-4
%を加えて溶融シリカ粉末の表面処理をした。次に前述
した化5のビスフェノール系エポキシ樹脂6.4 %、テト
ラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂1.5 %、前述
した化7のフェノールノボラック樹脂1.4 %、前述した
化8のフェノールアラルキル樹脂3.4 %、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 %、および三酸化アンチモン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 84% of a fused silica powder (maximum particle diameter of 100 μm or less) was put into a Henschel mixer, and 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical Formula 13 and 4 × 10 -4 of diethylamine were stirred with stirring.
% Of the surface of the fused silica powder. Next, 6.4% of the bisphenol-based epoxy resin of the above formula 5, 1.5% of a tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.4% of the phenol novolak resin of the above formula 7, 3.4% of the phenol aralkyl resin of the above formula 8, and 0.2 of triphenylphosphine %, Carnauba waxes 0.4%, carbon black 0.3%, and antimony trioxide 2.0% were mixed at room temperature, kneaded and cooled at 90-100 ° C, and pulverized to obtain a molding material (C).

【0032】比較例1 溶融シリカ粉末(最大粒径100 μm以下)80%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 %を加えて溶融シリカ粉末の表
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2.0%、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のフェノールノボラック樹脂
2.0 %、前述した化8のフェノールアラルキル樹脂4.6
%、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%、および三酸化アン
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 80% of fused silica powder (maximum particle size 100 μm or less) was put into a Henschel mixer, and 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical formula 12 was added thereto with stirring to subject the fused silica powder to a surface treatment. . Next, 2.0% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 8.1% of o-cresol novolak type epoxy resin, and the above-mentioned phenol novolak resin of formula 7
2.0%, phenol aralkyl resin 4.6
%, Triphenylphosphine 0.2%, carnauba waxes 0.4%, carbon black 0.3%, and antimony trioxide 2.0% are mixed at room temperature, kneaded and cooled at 90-100 ° C, and then ground to form a molding material (D). Was manufactured.

【0033】比較例2 溶融シリカ粉末(最大粒径100 μm以下)84%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 %を加えて溶融シリカ粉末の表
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6.2 %、前述した化7のフェノールノボラック樹脂
1.5 %、前述した化8のフェノールアラルキル樹脂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%、および三酸化アン
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(E)を製造した。
Comparative Example 2 84% of a fused silica powder (maximum particle size of 100 μm or less) was put into a Henschel mixer, and 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical Formula 12 was added thereto with stirring to subject the fused silica powder to a surface treatment. . Next, 1.5% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 6.2% of o-cresol novolak type epoxy resin, and phenol novolak resin
1.5%, 3.5 phenol aralkyl resin of the above formula
%, Triphenylphosphine 0.2%, carnauba waxes 0.4%, carbon black 0.3% and antimony trioxide 2.0% are mixed at room temperature, kneaded and cooled at 90-100 ° C, and then ground to form a molding material (E). Was manufactured.

【0034】比較例3 溶融シリカ粉末(最大粒径100 μm以下)84%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 %を加えて溶融シリカ粉末の表
面処理をした。次に前述した化5のビフェニル型エポキ
シ樹脂6.2 %、テトラブロモビスフェノールA型エポキ
シ樹脂1.5 %、前述した化7のフェノールノボラック樹
脂1.5 %、前述した化8のフェノールアラルキル樹脂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 %、および三酸化ア
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 84% of a fused silica powder (maximum particle size of 100 μm or less) was put into a Henschel mixer, and 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical formula 12 was added thereto with stirring to subject the fused silica powder to a surface treatment. . Next, 6.2% of the above-mentioned biphenyl type epoxy resin of the chemical formula 5, 1.5% of the tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.5% of the phenol novolak resin of the above chemical formula 7, and the phenol aralkyl resin of the above chemical formula 3.
5%, triphenylphosphine 0.2%, carnauba waxes 0.4%, carbon black 0.3% and antimony trioxide 2.0% were mixed at room temperature, kneaded and cooled at 90-100 ° C, and then ground to form a molding material (F ) Manufactured.

【0035】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、吸水性、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。
The molding materials (A) to (F) thus produced
Was transferred 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 sealing devices, and the results are shown in Table 1. The epoxy resin composition and the semiconductor sealing device of the present invention have excellent water absorption, solder heat resistance, and moldability. Thus, a remarkable effect of the present invention could be confirmed.

【0036】[0036]

【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−69 11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 、*6 :5.3 ×5.3 mm チップをVQFP(12×12×1.4 mm 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、17 5 ℃,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: A molded product (specimen) obtained by transfer molding at 175 ° C, 80 kg / cm 2 for 2 minutes is prepared, post-cured at 175 ° C for 8 hours, and tested according to JIS-K-6911. did. * 4: A molded article similar to * 3 was prepared, post-cured at 175 ° C for 8 hours, a test piece of appropriate size was measured using a thermomechanical analyzer. * 5, * 6: 5.3 × 5.3 mm chip is placed in a VQFP (12 × 12 × 1.4 mm thick) package, transfer molded at 175 ° C for 2 minutes using molding materials, and after 175 ° C for 8 hours. Curing was performed. The semiconductor encapsulation device thus obtained was subjected to a moisture absorption treatment at 85 ° C. and 85% for 48 hours, and then calculated based on the increased weight. In addition, this was passed through an air reflow machine (Max 240 ° C) to check for external and internal cracks.

【0037】[0037]

【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 FI C08L 61/06 C08L 61/06 H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C08L 61/06 C08L 61/06 H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)次の構造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以下の溶融シリカ粉末および
(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)の溶融シリカ粉末を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 structural formula: (B) a phenolic resin, (C) a silane coupling agent having an epoxy group and having an extremely small amount of an organic base and having an epoxy group represented by the following general formula: R 1 -C n H 2n -Si (OR 2 ) 3 (wherein, R 1 represents 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 an integer of 1 or more.) (D) Fused silica powder having a maximum particle size of 100 μm or less and (E) a curing accelerator as essential components; An epoxy resin composition comprising the fused silica powder of (D) in a proportion of 25 to 90% by weight based on the composition.
【請求項2】 (A)次の構造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以下の溶融シリカ粉末および
(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)の溶融シリカ粉末を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 structural formula: (B) a phenolic resin, (C) a silane coupling agent having an epoxy group and having an extremely small amount of an organic base and having an epoxy group represented by the following formula: R 1 -C n H 2n -Si (OR 2 ) 3 (wherein, R 1 represents 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 fused silica 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 sealing device, wherein a semiconductor chip is sealed with a cured product of an epoxy resin composition containing the fused silica powder of (D) in a ratio of 25 to 90% by weight based on a product.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100543092B1 (en) * 2002-12-07 2006-01-20 제일모직주식회사 Epoxy Molding Compound for Encapsulation of Semiconductor Devices

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