JPH1067919A - Epoxy resin composition and semiconductor device using the same - Google Patents

Epoxy resin composition and semiconductor device using the same

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JPH1067919A
JPH1067919A JP22884796A JP22884796A JPH1067919A JP H1067919 A JPH1067919 A JP H1067919A JP 22884796 A JP22884796 A JP 22884796A JP 22884796 A JP22884796 A JP 22884796A JP H1067919 A JPH1067919 A JP H1067919A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
inorganic filler
aminoalkylalkoxysilane
semiconductor device
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Application number
JP22884796A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirobumi Ono
博文 大野
Toshitsugu Hosokawa
敏嗣 細川
Hideaki Taki
秀彰 多喜
Masahiro Hata
昌宏 畑
Tomohiro Taruno
友浩 樽野
Tsutomu Nishioka
務 西岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an epoxy resin composition excellent in release resistance and crack resistance in mounting to electronic equipment and storage stability and provide a semiconductor device by using the resin composition. SOLUTION: This epoxy resin composition consists essentially of (A) an inorganic filler whose surface is combined with a aminoalkylalkoxysilane and (B) a curing accelerator-containing microcapsule having a core/shell structure in which a core part comprising a curing accelerator is coated with a shell part comprising a thermoplastic resin. This semiconductor device is obtained by sealing a semiconductor element with the epoxy resin composition.

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、高温での曲げ強度
が高く貯蔵安定性に優れたエポキシ樹脂組成物およびそ
れを用いた半導体装置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 having high bending strength at high temperature and excellent storage stability, and a semiconductor device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】トランジスタ、IC、LSI等の半導体
素子は、一般にエポキシ樹脂組成物を用いて封止され半
導体装置化されている。この種のパッケージとして、近
年、実装面積を小さくできる表面実装タイプのパッケー
ジが増えている。この表面実装タイプのパッケージは、
実装基板に対する占有面積が小さく、かつ基板に対し、
両面実装も可能である利点を有している。
2. Description of the Related Art Generally, semiconductor devices such as transistors, ICs, and LSIs are encapsulated with an epoxy resin composition to form semiconductor devices. In recent years, as this type of package, a surface mount type package capable of reducing a mounting area has been increasing. This surface mount type package is
The area occupied by the mounting board is small, and
It has the advantage that double-sided mounting is also possible.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような表面実装タイプのパッケージを用いた半導体装置
において、表面実装前にパッケージ自体が吸湿している
場合には、パッケージクラックが生じるという問題があ
る。すなわち、保管中に吸湿し、パッケージ内部に拡散
した水分が素子やリードフレームと封止樹脂層の界面に
溜まり、その後の半田実装工程での高温条件下で、水蒸
気化した圧力により剥離、クラックが発生する。このよ
うな問題に対する解決策として、従来から、半導体素子
をパッケージで封止した後得られる半導体装置全体を密
封し、実装直前に開封して使用するというドライパック
方式や、封止材料の物性の向上手法が採られてきた。
However, in a semiconductor device using a surface mount type package as described above, there is a problem that a package crack occurs if the package itself absorbs moisture before surface mount. . That is, moisture absorbed during storage and diffused inside the package accumulates at the interface between the element and the lead frame and the sealing resin layer, and peels and cracks due to steam pressure under high temperature conditions in the subsequent solder mounting process. Occur. Conventionally, as a solution to such a problem, a dry pack method in which a semiconductor device obtained by encapsulating a semiconductor element in a package is hermetically sealed, and opened and used immediately before mounting, or a physical property of a sealing material is used. Improvement techniques have been adopted.

【0004】上記封止材料の物性向上には、樹脂骨格の
変更による低吸湿化、無機質充填剤の高充填化による低
吸湿化、アミノアルキルアルコキシシラン等を樹脂中に
反応させる高強度化、アミノアルキルアルコキシシラン
等を無機質充填剤表面に固着化させて高強度化する技術
があげられる。このうち、上記アミノアルキルアルコキ
シシラン等を無機質充填剤表面に固着化させる技術は、
強度向上の効果を有するが、同時に封止材料であるエポ
キシ樹脂組成物の貯蔵安定性を著しく低下させる問題が
あった。これは、無機質充填剤表面に固着化されたアミ
ノアルキルアルコキシシランが触媒作用を生起し、エポ
キシ樹脂とフェノール樹脂の硬化促進剤とが合わさって
貯蔵中にエポキシ樹脂の反応を促進させるためである。
[0004] To improve the properties of the above-mentioned sealing material, low moisture absorption by changing the resin skeleton, low moisture absorption by increasing the amount of the inorganic filler, high strength by reacting aminoalkylalkoxysilane or the like in the resin, amino There is a technique for increasing the strength by fixing an alkylalkoxysilane or the like on the surface of an inorganic filler. Among them, the technique of fixing the aminoalkylalkoxysilane or the like on the surface of the inorganic filler is as follows.
Although it has the effect of improving strength, it also has the problem of significantly reducing the storage stability of the epoxy resin composition as the sealing material. This is because the aminoalkylalkoxysilane fixed on the surface of the inorganic filler causes a catalytic action, and the epoxy resin and the curing accelerator of the phenol resin combine to accelerate the reaction of the epoxy resin during storage.

【0005】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、電子機器の実装に際し、実装時の耐剥離性、耐
クラック性に優れ、かつ貯蔵安定性に優れたエポキシ樹
脂組成物およびそれを用いて得られる半導体装置の提供
をその目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an epoxy resin composition which is excellent in peel resistance and crack resistance during mounting and excellent in storage stability when mounting electronic equipment, and an epoxy resin composition therefor. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device obtained by using the method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、下記の(A)および(B)を必須成分と
するエポキシ樹脂組成物を第1の要旨とする。 (A)アミノアルキルアルコキシシランが表面に固着化
された無機質充填剤。 (B)硬化促進剤からなるコア部が、熱可塑性樹脂から
なるシェル部で被覆されたコア/シェル構造を有する硬
化促進剤含有マイクロカプセル。
In order to achieve the above object, the present invention provides, as a first gist, an epoxy resin composition containing the following (A) and (B) as essential components. (A) An inorganic filler having an aminoalkylalkoxysilane fixed on its surface. (B) Microcapsules containing a hardening accelerator having a core / shell structure in which a core made of a hardening accelerator is covered with a shell made of a thermoplastic resin.

【0007】また、上記エポキシ樹脂組成物を用いて半
導体素子を封止してなる半導体装置を第2の要旨とす
る。
[0007] A second aspect of the present invention is a semiconductor device in which a semiconductor element is sealed using the epoxy resin composition.

【0008】すなわち、本発明者らは、先に述べた高強
度化のために用いられる従来のエポキシ樹脂組成物が有
する問題を解決するために一連の研究を重ねた。その結
果、アミノアルコキシシランを表面に固着化した無機質
充填剤(A)とともに、硬化促進剤からなるコア部が、
熱可塑性樹脂からなるシェル部で被覆されたコア/シェ
ル構造を有する硬化促進剤含有マイクロカプセル(B)
を併用することにより、上記(A)に基づく高温での強
度の向上が図られるとともに、マイクロカプセル化によ
り上記アミノアルコキシシランと硬化促進剤との相互作
用が生じず良好な貯蔵安定性が実現することを見出し本
発明に到達した。
That is, the present inventors have conducted a series of studies to solve the problems of the conventional epoxy resin composition used for increasing the strength described above. As a result, together with the inorganic filler (A) having the aminoalkoxysilane fixed on the surface, the core portion composed of the curing accelerator is
Hardening accelerator-containing microcapsules having a core / shell structure covered with a shell portion made of a thermoplastic resin (B)
In addition to improving the strength at a high temperature based on the above (A), the interaction between the aminoalkoxysilane and the curing accelerator does not occur due to microencapsulation, and good storage stability is realized. The inventors have found that the present invention has been achieved.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail.

【0010】本発明のエポキシ樹脂組成物は、アミノア
ルキルアルコキシシランが表面に固着化された無機質充
填剤(A)と、硬化促進剤含有マイクロカプセル(B)
を必須成分として用いて得られるものであって、通常、
粉末状もしくはそれを打錠したタブレット状になってい
る。
The epoxy resin composition of the present invention comprises an inorganic filler (A) having an aminoalkylalkoxysilane fixed on its surface, and a microcapsule (B) containing a curing accelerator.
Is obtained by using as an essential component, usually,
It is in the form of a powder or a tablet obtained by compressing it.

【0011】上記アミノアルキルアルコキシシランが表
面に固着化された無機質充填剤(A)において、無機質
充填剤表面に固着化されるアミノアルキルアルコキシシ
ランは、1分子内に、少なくとも1つのアミノ基と少な
くとも1つのアルコキシ基を有するシラン化合物であっ
て、例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、
3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−ア
ミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメ
チルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3
−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミ
ノエチル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシシラ
ン、p−〔N−(2−アミノエチル)アミノメチル〕フ
ェネチルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルト
リメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)
γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等があげら
れ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられ
る。
In the inorganic filler (A) having the aminoalkylalkoxysilane fixed on the surface, the aminoalkylalkoxysilane fixed on the surface of the inorganic filler has at least one amino group and at least one amino group in one molecule. A silane compound having one alkoxy group, for example, 3-aminopropyltrimethoxysilane,
3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3
-Aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane, p- [N- (2-aminoethyl) aminomethyl] phenethyltrimethoxysilane, γ-anilinopropyltri Methoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl)
γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, etc., and these can be used alone or in combination of two or more.

【0012】上記アミノアルキルアルコキシシランをそ
の表面に固着化させる無機質充填剤としては、結晶性シ
リカおよび溶融シリカはもちろん、酸化アルミナ、酸化
ベリリウム、炭化ケイ素、窒素ケイ素等があげられる。
Examples of the inorganic filler for fixing the above aminoalkylalkoxysilane on the surface include crystalline silica and fused silica, as well as alumina oxide, beryllium oxide, silicon carbide, silicon nitride and the like.

【0013】上記アミノアルキルアルコキシシランと無
機質充填剤の組み合わせとしては、強度向上という点か
ら、アミノアルキルアルコキシシランとして3−アミノ
プロピルトリメトキシシランを、無機質充填剤として特
に球状の溶融シリカを用いる組み合わせが好ましい。
As a combination of the aminoalkylalkoxysilane and the inorganic filler, a combination using 3-aminopropyltrimethoxysilane as the aminoalkylalkoxysilane and particularly a spherical fused silica as the inorganic filler is used from the viewpoint of improving strength. preferable.

【0014】この無機質充填剤表面に対するアミノアル
キルアルコキシシランの固着化はつぎのようにして行わ
れる。すなわち、ヘンシェルミキサー等の一般的な攪拌
機を用い、これに上記各材料を投入し攪拌することによ
り行われる。
The fixing of the aminoalkylalkoxysilane to the surface of the inorganic filler is carried out as follows. That is, a general stirrer such as a Henschel mixer is used, and the above-mentioned materials are put into the stirrer and stirred.

【0015】上記アミノアルキルアルコキシシランの無
機質充填剤表面に対する固着化は、アミノアルキルアル
コキシシランのアルコキシ基と、無機質充填剤表面のO
H基との反応によるため、温度と時間とが大きな要因と
なる。したがって、室温では24時間以上、80℃では
5時間以上と、処理条件が大きく異なる。この場合、ア
ミノアルキルアルコキシシラン自身の熱分解を考慮する
必要がある。
The aminoalkylalkoxysilane is fixed to the surface of the inorganic filler by fixing the alkoxy group of the aminoalkylalkoxysilane to the surface of the inorganic filler.
Because of the reaction with the H group, temperature and time are major factors. Therefore, the processing conditions are significantly different, such as 24 hours or more at room temperature and 5 hours or more at 80 ° C. In this case, it is necessary to consider the thermal decomposition of the aminoalkylalkoxysilane itself.

【0016】上記無機質充填剤表面に固着化されるアミ
ノアルキルアルコキシシランの重量割合は、0.05〜
1.0重量%に設定することが好ましい。特に好ましく
は0.2〜0.4重量%である。すなわち、アミノアル
キルアルコキシシランの重量割合が0.05重量%未満
の場合、充分な強度向上の効果が得られ難く、1.0重
量%を超えると、アミノアルキルアルコキシシラン間で
の自己縮合が起こり、その効果が半減するからである。
The weight ratio of the aminoalkylalkoxysilane fixed to the surface of the inorganic filler is from 0.05 to 0.05.
It is preferably set to 1.0% by weight. Particularly preferably, it is 0.2 to 0.4% by weight. That is, when the weight ratio of the aminoalkylalkoxysilane is less than 0.05% by weight, it is difficult to obtain a sufficient strength improving effect, and when it exceeds 1.0% by weight, self-condensation between aminoalkylalkoxysilanes occurs. This is because the effect is halved.

【0017】そして、上記アミノアルキルアルコキシシ
ランが表面に固着化された無機質充填剤(A)の配合量
は、無機質充填剤全体の50重量%以上に設定すること
が好ましい。特に好ましくは80重量%以上である。す
なわち、上記アミノアルキルアルコキシシランが表面に
固着化された無機質充填剤(A)の配合量が、50重量
%未満では、強度の向上効果が顕著にあらわれにくいか
らである。
The amount of the inorganic filler (A) having the aminoalkylalkoxysilane fixed on the surface is preferably set to 50% by weight or more of the entire inorganic filler. It is particularly preferably at least 80% by weight. That is, if the amount of the inorganic filler (A) in which the aminoalkylalkoxysilane is fixed on the surface is less than 50% by weight, the effect of improving strength is hardly remarkable.

【0018】つぎに、上記アミノアルキルアルコキシシ
ランが表面に固着化された無機質充填剤(A)とともに
用いられる、硬化促進剤含有マイクロカプセル(B)
は、硬化促進剤からなるコア部が、熱可塑性樹脂からな
るシェル部で被覆されたコア/シェル構造を有するマイ
クロカプセルである。
Next, a hardening accelerator-containing microcapsule (B), which is used together with the inorganic filler (A) having the aminoalkylalkoxysilane fixed on its surface, is used.
Is a microcapsule having a core / shell structure in which a core made of a curing accelerator is covered with a shell made of a thermoplastic resin.

【0019】上記コア部として内包される硬化促進剤と
しては、特に限定するものではなく従来公知のもの、例
えば、アミン系、イミダゾール系、リン系、ホウ素系、
リン−ホウ素系等の硬化促進剤があげられる。具体的に
は、エチルグアニジン、トリメチルグアニジン、フェニ
ルグアニジン、ジフェニルグアニジン等のアルキル置換
グアニジン類、3−(3,4−ジクロロフェニル)−
1,1−ジメチル尿素、3−フェニル−1,1−ジメチ
ル尿素、3−(4−クロロフェニル)−1,1−ジメチ
ル尿素等の3−置換フェニル−1,1−ジメチル尿素
類、2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリ
ン、2−ウンデシルイミダゾリン、2−ヘプタデシルイ
ミダゾリン等のイミダゾリン類、2−アミノピリジン等
のモノアミノピリジン類、N,N−ジメチル−N−(2
−ヒドロキシ−3−アリロキシプロピル)アミン−N′
−ラクトイミド等のアミンイミド系類、エチルホスフィ
ン、プロピルホスフィン、ブチルホスフィン、フェニル
ホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフ
ィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィ
ン、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホス
フィン、トリフェニルホスフィン/トリフェニルボラン
錯体、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレ
ート等のリン系化合物、1,8−ジアザビシクロ〔5,
4,0〕ウンデセン−7、1,4−ジアザビシクロ
〔2,2,2〕オクタン等のジアザビシクロウンデセン
系化合物等があげられる。これらは単独でもしくは2種
以上併せて用いられる。
The hardening accelerator included in the core is not particularly limited, and may be a conventionally known hardening accelerator such as an amine-based, imidazole-based, phosphorus-based, boron-based, or the like.
A curing accelerator such as a phosphorus-boron type is exemplified. Specifically, alkyl-substituted guanidines such as ethylguanidine, trimethylguanidine, phenylguanidine, diphenylguanidine, and the like, 3- (3,4-dichlorophenyl)-
3-substituted phenyl-1,1-dimethylureas such as 1,1-dimethylurea, 3-phenyl-1,1-dimethylurea, 3- (4-chlorophenyl) -1,1-dimethylurea, 2-methyl Imidazolines such as imidazoline, 2-phenylimidazoline, 2-undecylimidazoline and 2-heptadecylimidazoline; monoaminopyridines such as 2-aminopyridine; N, N-dimethyl-N- (2
-Hydroxy-3-allyloxypropyl) amine-N '
Amine imides such as lactoimide, ethyl phosphine, propyl phosphine, butyl phosphine, phenyl phosphine, trimethyl phosphine, triethyl phosphine, tributyl phosphine, trioctyl phosphine, triphenyl phosphine, tricyclohexyl phosphine, triphenyl phosphine / triphenyl borane complex, Phosphorus-based compounds such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, 1,8-diazabicyclo [5,
4,0] undecene-7, 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

【0020】上記シェル部(壁膜)を形成する熱可塑性
樹脂としては、例えば、ポリウレア、ポリウレタン、ア
ミノ樹脂、アクリル樹脂等があげられる。なかでも、貯
蔵時の安定性を考慮すると、ポリウレア、ポリウレタン
を用いることが好ましい。
Examples of the thermoplastic resin forming the shell portion (wall film) include polyurea, polyurethane, amino resin, and acrylic resin. Among them, polyurea and polyurethane are preferably used in consideration of stability during storage.

【0021】上記硬化促進剤含有マイクロカプセルは、
マイクロカプセル化することができるならば特に限定す
るものではなく従来公知の各種方法にて調製することが
できる。特に界面重合法を用いて、シェル部(壁膜)を
形成しマイクロカプセル化することが、シェル部(壁
膜)の均質化や壁膜厚みの調整という観点から好まし
い。
The hardening agent-containing microcapsules are
There is no particular limitation as long as it can be microencapsulated, and it can be prepared by various conventionally known methods. In particular, it is preferable to form a shell portion (wall film) by using an interfacial polymerization method and microencapsulate the shell portion (wall film) from the viewpoint of homogenizing the shell portion (wall film) and adjusting the thickness of the wall film.

【0022】上記界面重合法による硬化促進剤含有マイ
クロカプセルは、例えば、つぎのようにして得られる。
すなわち、液状の硬化促進剤をコア成分として、ここに
多価のイソシアネート類を溶解させる。このようにして
得られる溶液は油状であって、これを水相中に油相とし
て油滴状に分散させてO/W型(油相/水相型)のエマ
ルジョンを作製する。このとき、分散した各油滴の粒径
は0.05〜500μm、好ましくは0.05〜50μ
m程度とすることが、重合中のエマルジョンの安定性の
点から好ましい。
The microcapsules containing a curing accelerator by the above interfacial polymerization method can be obtained, for example, as follows.
That is, a polyvalent isocyanate is dissolved therein using a liquid curing accelerator as a core component. The solution obtained in this way is oily, and this is dispersed in the water phase as an oil phase in the form of oil droplets to produce an O / W type (oil phase / water phase type) emulsion. At this time, the particle diameter of each dispersed oil droplet is 0.05 to 500 μm, preferably 0.05 to 50 μm.
It is preferred to be about m from the viewpoint of the stability of the emulsion during polymerization.

【0023】一方、固体状の硬化促進剤を有機溶剤に溶
解してコア成分とする場合には、S/O/W(固相/油
相/水相)タイプのエマルジョンとなる。また、上記エ
マルジョンタイプでは硬化促進剤が親油性の場合である
が、親水性の場合には上記エマルジョンタイプに形成さ
れにくいが、この場合には溶解度の調整を行うことによ
りO/O(油相/油相)型のエマルジョンタイプや、S
/O/O(固相/油相/油相)型のエマルジョンタイプ
として界面重合を行えばよい。
On the other hand, when a solid curing accelerator is dissolved in an organic solvent to form a core component, an S / O / W (solid phase / oil phase / water phase) type emulsion is obtained. In the above emulsion type, the curing accelerator is lipophilic, but in the case of hydrophilicity, it is difficult to form the emulsion type. In this case, the solubility is adjusted to adjust the O / O (oil phase). / Oil phase) emulsion type and S
Interfacial polymerization may be performed as a / O / O (solid phase / oil phase / oil phase) emulsion type.

【0024】ついで、上記エマルジョンの水相に、多価
アミンや多価アルコールを添加することによって、油相
中の多価イソシアネートとの間で界面重合させ重付加反
応を行い、好ましくはポリウレア系やポリウレタン系の
重合体をシェル部(壁膜)とする、硬化促進剤含有マイ
クロカプセルが得られる。
Then, polyhydric amines or polyhydric alcohols are added to the aqueous phase of the emulsion to cause interfacial polymerization with polyhydric isocyanates in the oil phase to carry out a polyaddition reaction. A hardening accelerator-containing microcapsule having a polyurethane polymer as a shell portion (wall film) is obtained.

【0025】このようにして得られた硬化促進剤含有マ
イクロカプセル(B)は、コア/シェル構造の形態をと
り、シェル部内にコア成分として硬化促進剤を内包して
なるものである。そして、この硬化促進剤含有マイクロ
カプセルは、従来からの公知の手段、例えば、遠心分離
後に乾燥したり、噴霧乾燥したりする手段によって単離
することができる。また、エポキシ樹脂やフェノール樹
脂中に溶解混合させることができる。この際、必要に応
じてマイクロカプセル中の有機溶剤を減圧乾燥等の手段
を併用して除去することもできる。
The hardening accelerator-containing microcapsule (B) thus obtained has a core / shell structure, in which a hardening accelerator is included as a core component in a shell portion. The hardening accelerator-containing microcapsules can be isolated by a conventionally known means, for example, a method of drying after centrifugation or a method of spray drying. Further, it can be dissolved and mixed in an epoxy resin or a phenol resin. At this time, if necessary, the organic solvent in the microcapsules can be removed by using a means such as drying under reduced pressure.

【0026】この硬化促進剤含有マイクロカプセル
(B)の平均粒径は、後述のように、エポキシ樹脂組成
物の製造の際に加わる剪断力を考慮して0.05〜50
μm、好ましくは0.1〜4μmの範囲に設定すること
がマイクロカプセルの安定性および分散性の点から好ま
しい。なお、本発明において、この硬化促進剤含有マイ
クロカプセル(B)の形状としては球状が好ましいが楕
円状であってもよい。そして、このマイクロカプセルの
形状が真球状ではなく楕円状や偏平状等のように一律に
粒径が定まらない場合には、その最長径と最短径との単
純平均値を平均粒径とする。
The average particle size of the curing accelerator-containing microcapsules (B) is, as described later, 0.05 to 50 in consideration of the shearing force applied during the production of the epoxy resin composition.
It is preferable to set it in the range of μm, preferably in the range of 0.1 to 4 μm from the viewpoint of the stability and dispersibility of the microcapsules. In the present invention, the shape of the hardening agent-containing microcapsules (B) is preferably spherical, but may be elliptical. If the microcapsules are not spherical in shape but have a uniform particle size, such as elliptical or flat, the simple average value of the longest and shortest diameters is defined as the average particle size.

【0027】この硬化促進剤含有マイクロカプセル
(B)において、内包される硬化促進剤の量は、マイク
ロカプセル全量の5〜70重量%に設定することが好ま
しく、特に好ましくは10〜50重量%である。すなわ
ち、硬化促進剤の内包量が5重量%未満では、硬化反応
の時間が長過ぎて、反応性に乏しくなり、逆に硬化促進
剤の内包量が70重量%を超えるとシェル部(壁膜)の
厚みが薄過ぎて内包される硬化促進剤(コア成分)の隔
離性や機械的強度に乏しくなる恐れがあるからである。
In the hardening accelerator-containing microcapsules (B), the amount of the hardening accelerator included is preferably set to 5 to 70% by weight of the total amount of the microcapsules, particularly preferably 10 to 50% by weight. is there. That is, when the encapsulation amount of the curing accelerator is less than 5% by weight, the curing reaction time is too long, resulting in poor reactivity. ) Is too thin, and there is a possibility that the encapsulated curing accelerator (core component) may have poor isolation and mechanical strength.

【0028】また、上記硬化促進剤含有マイクロカプセ
ル(B)の粒径に対するシェル部(壁膜)厚みの比率は
3〜25%、特に好ましくは5〜25%に設定される。
すなわち、上記比率が3%未満ではエポキシ樹脂組成物
製造時の混練工程において加わるシェアに対して充分な
機械的強度が得られず、また、25%を超えると内包さ
れる硬化促進剤の放出が不充分となる傾向がみられるか
らである。
The ratio of the shell (wall film) thickness to the particle size of the hardening agent-containing microcapsules (B) is set to 3 to 25%, particularly preferably 5 to 25%.
That is, if the above ratio is less than 3%, sufficient mechanical strength cannot be obtained with respect to the shear added in the kneading step in the production of the epoxy resin composition, and if it exceeds 25%, the release of the included curing accelerator is not achieved. This is because there is a tendency to be insufficient.

【0029】そして、上記硬化促進剤含有マイクロカプ
セル(B)の配合量は、エポキシ樹脂100重量部(以
下「部」と略す)に対して0.1〜30部に設定するこ
とが好ましい。特に好ましくは5〜15部の割合であ
る。すなわち、上記硬化促進剤含有マイクロカプセル
(B)の配合量が、0.1部未満では、硬化速度が遅過
ぎて強度の低下を引き起こし、30部を超えると、硬化
速度が速過ぎて流動性が損なわれるからである。
The compounding amount of the curing accelerator-containing microcapsules (B) is preferably set to 0.1 to 30 parts with respect to 100 parts by weight of epoxy resin (hereinafter abbreviated as "parts"). Particularly preferably, the ratio is 5 to 15 parts. That is, if the amount of the curing accelerator-containing microcapsules (B) is less than 0.1 part, the curing speed is too slow, causing a decrease in strength. Is impaired.

【0030】上記アミノアルキルアルコキシシランが表
面に固着化された無機質充填剤(A)および硬化促進剤
含有マイクロカプセル(B)を必須成分とするエポキシ
樹脂組成物を得るために用いるエポキシ樹脂は、液状あ
るいは固形状等特に限定するものではなく従来公知の各
種エポキシ樹脂、例えば、クレゾールノボラック型、フ
ェノールノボラック型、ノボラックビスA型、ビスフェ
ノールA型等の各種エポキシ樹脂があげられる。なかで
もビフェニル型や低級アルキル基をフェニル環に付加し
たような硬化物が低吸湿を示すエポキシ樹脂を用いるこ
とが好ましい。この場合のエポキシ樹脂としては、エポ
キシ当量120〜300、軟化点50〜130℃のもの
が好ましい。
The epoxy resin used for obtaining the epoxy resin composition containing the inorganic filler (A) having the aminoalkylalkoxysilane fixed on the surface and the microcapsule (B) containing the curing accelerator as essential components is a liquid. Alternatively, there is no particular limitation on the solid state or the like, and various conventionally known epoxy resins, for example, various epoxy resins such as cresol novolak type, phenol novolak type, novolak bis A type, bisphenol A type and the like can be mentioned. Among them, it is preferable to use an epoxy resin in which a cured product obtained by adding a biphenyl type or lower alkyl group to a phenyl ring exhibits low moisture absorption. In this case, the epoxy resin preferably has an epoxy equivalent of 120 to 300 and a softening point of 50 to 130 ° C.

【0031】そして、通常、半導体素子の封止材料とし
てエポキシ樹脂組成物を用いる場合には、エポキシ樹脂
に対する硬化作用を示す硬化剤が配合される。上記硬化
剤としては、特に限定するものではなく、例えば、各種
フェノール樹脂があげられる。具体的には、フェノール
ノボラック、クレゾールノボラック、ナフトールノボラ
ック、フェノールアラルキル樹脂、シクロペンタジエン
含有フェノール樹脂等があげられる。特に、硬化物の吸
湿率を下げるためには、低吸湿性を示す、フェノールア
ラルキル樹脂、ナフトールノボラック等を用いることが
好ましい。
Usually, when an epoxy resin composition is used as a sealing material for a semiconductor element, a curing agent having a curing effect on the epoxy resin is blended. The curing agent is not particularly limited, and examples thereof include various phenol resins. Specific examples include phenol novolak, cresol novolak, naphthol novolak, phenol aralkyl resin, and cyclopentadiene-containing phenol resin. In particular, in order to reduce the moisture absorption of the cured product, it is preferable to use a phenol aralkyl resin, naphthol novolak, or the like, which exhibits low moisture absorption.

【0032】上記エポキシ樹脂と、硬化剤としてフェノ
ール樹脂を用いた場合の両者の配合割合は、エポキシ樹
脂中のエポキシ基1当量当たりフェノール樹脂中の水酸
基が0.8〜1.2当量となるように配合することが好
適である。
The mixing ratio of the epoxy resin and the phenol resin when a curing agent is used is such that the hydroxyl group in the phenol resin is 0.8 to 1.2 equivalents per equivalent of the epoxy group in the epoxy resin. It is preferable to mix them.

【0033】本発明のエポキシ樹脂組成物には、上記ア
ミノアルキルアルコキシシランが表面に固着化された無
機質充填剤(A)および硬化促進剤含有マイクロカプセ
ル(B)、ならびにエポキシ樹脂、硬化剤以外に、必要
に応じて従来より用いられているその他の添加材を適宜
に配合することができる。
The epoxy resin composition of the present invention contains, in addition to the inorganic filler (A) having the aminoalkylalkoxysilane fixed on its surface and the microcapsules (B) containing a curing accelerator, and an epoxy resin and a curing agent. If necessary, other conventionally used additives can be appropriately compounded.

【0034】上記他の添加材としては、例えば、無機質
充填剤、難燃剤、ワックス等があげられる。
The other additives include, for example, inorganic fillers, flame retardants, waxes and the like.

【0035】上記無機質充填剤としては、先に述べたよ
うに、結晶性シリカおよび溶融シリカはもちろん、酸化
アルミナ、酸化ベリリウム、炭化ケイ素、窒素ケイ素等
があげられる。
As described above, the inorganic filler includes, as described above, not only crystalline silica and fused silica, but also alumina oxide, beryllium oxide, silicon carbide, silicon nitride and the like.

【0036】上記難燃剤としては、ノボラック型ブロム
化エポキシ樹脂、ビスA型エポキシ樹脂、三酸化アンチ
モン、五酸化アンチモン等があげられ、これらは単独で
もしくは2種以上併せて用いられる。
Examples of the flame retardant include novolak type brominated epoxy resin, bis-A type epoxy resin, antimony trioxide, antimony pentoxide and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.

【0037】上記ワックスとしては、高級脂肪酸、高級
脂肪酸エステル、高級脂肪酸カルシウム等の化合物があ
げられ、単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
Examples of the wax include compounds such as higher fatty acids, higher fatty acid esters, higher fatty acid calcium and the like, and these can be used alone or in combination of two or more.

【0038】さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物に
は、上記他の添加材以外にシリコーンオイルおよびシリ
コーンゴム、合成ゴム等の成分を配合して低応力化を図
ったり、耐湿信頼性テストにおける信頼性向上を目的と
してハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス等のイオン
トラップ剤を配合してもよい。
Further, the epoxy resin composition of the present invention may contain components such as silicone oil, silicone rubber, synthetic rubber, etc., in addition to the above-mentioned other additives, in order to reduce stress, and to improve reliability in a moisture resistance reliability test. An ion trapping agent such as hydrotalcites and bismuth hydroxide may be blended for the purpose of improving the properties.

【0039】本発明のエポキシ樹脂組成物は、例えば、
つぎのようにして製造することができる。まず、先に述
べたように、アミノアルキルアルコキシシランと所定配
合量の無機質充填剤をヘンシェルミキサーで攪拌し、そ
の後室温で2日間放置することによりアミノアルキルア
ルコキシシランが表面に固着化された無機質充填剤
(A)を作製する。一方、先に述べたように、界面重合
法にて、硬化促進剤含有マイクロカプセル(B)を作製
する。
The epoxy resin composition of the present invention is, for example,
It can be manufactured as follows. First, as described above, the aminoalkylalkoxysilane and a predetermined amount of the inorganic filler are stirred with a Henschel mixer, and then left at room temperature for 2 days, whereby the aminoalkylalkoxysilane is fixed to the surface of the inorganic filler. Agent (A) is prepared. On the other hand, as described above, the curing accelerator-containing microcapsules (B) are produced by the interfacial polymerization method.

【0040】ついで、上記アミノアルキルアルコキシシ
ランが表面に固着化された無機質充填剤(A)および硬
化促進剤含有マイクロカプセル(B)とともに、残りの
他の成分を全て混合した後、ミキシングロール機等の混
練機にかけ加熱状態で混練りして溶融混合する。このと
き、硬化促進剤含有マイクロカプセル(B)には熱と剪
断力が働くが、この段階では熱安定性が良好であり、こ
のマイクロカプセルには封止成形時に簡単にシェル部
(壁膜)が熱により破壊される性質を有する熱可塑性樹
脂がシェル部(壁膜)形成材料として用いられている。
特にこの熱可塑性樹脂としてポリウレアもしくはポリウ
レタンが好適に用いられる。また、マイクロカプセルに
加わる剪断力に対しては、マイクロカプセルの平均粒径
を0.05〜50μm、好ましくは0.1〜4μmの範
囲に設定することがマイクロカプセルの安定性および分
散性の点から好ましい。
Next, the above-mentioned aminoalkylalkoxysilane is fixed on the surface together with the inorganic filler (A) and the hardening accelerator-containing microcapsule (B), and all other remaining components are mixed. And kneading in a heated state and then melt-mixing. At this time, heat and shear force act on the hardening accelerator-containing microcapsules (B). At this stage, the microcapsules have good thermal stability. Is used as a shell part (wall film) forming material.
In particular, polyurea or polyurethane is preferably used as the thermoplastic resin. Further, with respect to the shearing force applied to the microcapsules, it is preferable to set the average particle size of the microcapsules in the range of 0.05 to 50 μm, preferably 0.1 to 4 μm in view of the stability and dispersibility of the microcapsules. Is preferred.

【0041】つぎに、これを室温にて冷却した後、公知
の手段によって粉砕し、必要に応じて打錠するという一
連の工程を経由することにより目的とするエポキシ樹脂
組成物を製造することができる。
Next, after cooling the mixture at room temperature, it is pulverized by a known means and, if necessary, tableted to produce a desired epoxy resin composition through a series of steps. it can.

【0042】本発明において、上記エポキシ樹脂組成物
を用いてなる半導体素子の封止は、特に限定するもので
はなく、通常のトランスファー成形等の公知のモールド
方法により行うことができる。
In the present invention, the encapsulation of a semiconductor element using the above epoxy resin composition is not particularly limited, and can be performed by a known molding method such as ordinary transfer molding.

【0043】このようにして得られる半導体装置は、ア
ミノアルキルアルコキシシランが表面に固着化された無
機質充填剤(A)と、硬化促進剤含有マイクロカプセル
(B)を併用したエポキシ樹脂組成物によって樹脂封止
されているため、高温での強度が高く、しかも、用いた
エポキシ樹脂組成物は優れた貯蔵安定性が保持されたも
のである。
The semiconductor device obtained in this way is made of an epoxy resin composition using an inorganic filler (A) having an aminoalkylalkoxysilane fixed on its surface and a microcapsule (B) containing a curing accelerator. Because of the sealing, the strength at high temperatures is high, and the epoxy resin composition used has excellent storage stability.

【0044】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
Next, examples will be described together with comparative examples.

【0045】実施例に先立って、下記に示す方法にした
がってアミノアルキルアルコキシシランが表面に固着化
された無機質充填剤と、硬化促進剤含有マイクロカプセ
ルをそれぞれ作製した。
Prior to the examples, an inorganic filler having an aminoalkylalkoxysilane fixed on its surface and a microcapsule containing a curing accelerator were prepared according to the following method.

【0046】〔表面処理済み無機質充填剤A〕3−アミ
ノプロピルトリエトキシシランと溶融シリカ粉末(平均
粒径30μm、球状)を、ヘンシェルミキサーに投入
し、2000rpmで1分間攪拌した後、室温にて48
時間放置することにより3−アミノプロピルトリエトキ
シシランが表面に固着化された無機質充填剤を作製し
た。
[Surface-treated inorganic filler A] 3-Aminopropyltriethoxysilane and fused silica powder (average particle size: 30 μm, spherical) were charged into a Henschel mixer, stirred at 2000 rpm for 1 minute, and then stirred at room temperature. 48
An inorganic filler having 3-aminopropyltriethoxysilane fixed on the surface was prepared by being left for a while.

【0047】〔表面処理済み無機質充填剤B〕γ−アニ
リノプロピルトリメトキシシランと溶融シリカ粉末(平
均粒径20μm、球状)を、ヘンシェルミキサーに投入
し、2000rpmで1分間攪拌した後、室温にて48
時間放置することによりγ−アニリノプロピルトリメト
キシシランが表面に固着化された無機質充填剤を作製し
た。
[Surface-treated inorganic filler B] γ-anilinopropyltrimethoxysilane and fused silica powder (average particle size: 20 μm, spherical) are charged into a Henschel mixer, stirred at 2,000 rpm for 1 minute, and then cooled to room temperature. 48
An inorganic filler having γ-anilinopropyltrimethoxysilane fixed on the surface was prepared by being left for a time.

【0048】〔表面処理済み無機質充填剤C〕グリシド
キシアルキルアルコキシシラン(γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン)と溶融シリカ粉末(平均粒径
30μm、球状)を、ヘンシェルミキサーに投入し、2
000rpmで1分間攪拌した後、室温にて48時間放
置することによりグリシドキシアルキルアルコキシシラ
ンが表面に固着化された無機質充填剤を作製した。
[Surface-treated inorganic filler C] Glycidoxyalkylalkoxysilane (γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane) and fused silica powder (average particle size: 30 μm, spherical) were charged into a Henschel mixer,
After stirring at 000 rpm for 1 minute, the mixture was allowed to stand at room temperature for 48 hours to prepare an inorganic filler having glycidoxyalkylalkoxysilane fixed on the surface.

【0049】〔硬化促進剤含有マイクロカプセルD〕前
述の界面重合法にて作製した。すなわち、より詳しく述
べると、キシリレンジイソシアネート3モルと、トリメ
チロールプロパン1モルとの付加物10部を、硬化剤と
してのトリフェニルホスフィン4部に均一に溶解させて
油相を調製した。また、蒸留水95部とポリビニルアル
コール5部からなる水相を別途調製し、このなかに上記
調製した油相を添加してホモミキサー(8000rp
m)にて乳化しエマルジョン状態にし、これを還流管、
攪拌機、滴下ロートを備えた重合反応器に仕込んだ。
[Hardening Accelerator-Containing Microcapsules D] The microcapsules D were produced by the above-described interfacial polymerization method. More specifically, an oil phase was prepared by uniformly dissolving 10 parts of an adduct of 3 mol of xylylene diisocyanate and 1 mol of trimethylolpropane in 4 parts of triphenylphosphine as a curing agent. Further, an aqueous phase composed of 95 parts of distilled water and 5 parts of polyvinyl alcohol was separately prepared, and the oil phase prepared above was added thereto, and a homomixer (8000 rpm) was added.
m) to emulsify to an emulsion state,
The polymerization reactor was equipped with a stirrer and a dropping funnel.

【0050】一方、トリエチレンテトラミン3部を含む
水溶液13部を調製し、これを上記重合反応器に備えた
滴下ロート内に入れ、反応器中のエマルジョンに滴下し
て70℃で3時間重合を行い、マイクロカプセルDを作
製した。このようにしてトリフェニルホスフィンを内包
したポリウレアシェル構造のマイクロカプセルを製造し
た(平均粒径2μm)。
On the other hand, 13 parts of an aqueous solution containing 3 parts of triethylenetetramine was prepared, placed in a dropping funnel provided in the polymerization reactor, dropped into the emulsion in the reactor, and polymerized at 70 ° C. for 3 hours. Then, microcapsules D were prepared. Thus, a microcapsule having a polyurea shell structure containing triphenylphosphine was produced (average particle size: 2 μm).

【0051】〔硬化促進剤含有マイクロカプセルE〕前
述の界面重合法にて作製した。作製方法は、上述と同一
であるが、乳化しエマルジョンを作製する際のホモミキ
サーを10000rpmで行った。このようにしてトリ
フェニルホスフィンを内包したポリウレアシェル構造の
マイクロカプセルを製造した(平均粒径0.1μm)。
[Hardening Accelerator-Containing Microcapsules E] The microcapsules E were produced by the above-described interfacial polymerization method. The preparation method was the same as that described above, but the homomixer used for emulsification and preparation of the emulsion was performed at 10,000 rpm. Thus, microcapsules having a polyurea shell structure containing triphenylphosphine were produced (average particle size: 0.1 μm).

【0052】〔硬化促進剤含有マイクロカプセルF〕前
述の界面重合法にて作製した。作製方法は、上述と同一
であるが、乳化しエマルジョンを作製する際のホモミキ
サーを4000rpmで行った。このようにしてトリフ
ェニルホスフィンを内包したポリウレアシェル構造のマ
イクロカプセルを製造した(平均粒径4.0μm)。
[Hardening Accelerator-Containing Microcapsules F] The microcapsules F were produced by the interfacial polymerization method described above. The preparation method was the same as described above, except that the homomixer used for emulsification and preparation of the emulsion was performed at 4000 rpm. In this way, microcapsules having a polyurea shell structure containing triphenylphosphine were produced (average particle size: 4.0 μm).

【0053】一方、下記に示す各成分を準備した。On the other hand, the following components were prepared.

【0054】〔エポキシ樹脂〕4,4′−ビス(2,3
−エポキシプロポキシ)−3,3′,5,5′−テトラ
メチルビフェニルエポキシ樹脂(エポキシ当量200)
[Epoxy resin] 4,4'-bis (2,3
-Epoxypropoxy) -3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl epoxy resin (epoxy equivalent 200)

【0055】〔フェノール樹脂〕フェノールアラルキル
樹脂(水酸基当量175)
[Phenol resin] Phenol aralkyl resin (hydroxyl equivalent: 175)

【0056】〔無機質充填剤〕溶融シリカ(平均粒径1
5μm、破砕状)
[Inorganic filler] Fused silica (average particle size 1
5μm, crushed)

【0057】〔ブロム化エポキシ樹脂〕ノボラック型ブ
ロム化エポキシ樹脂(エポキシ当量275)
[Brominated epoxy resin] Novolac type brominated epoxy resin (epoxy equivalent: 275)

【0058】[0058]

【実施例1〜8、比較例1〜5】下記の表1および表2
に示す各成分を同表に示す割合で配合し、ミキシングロ
ール機(100℃)で混練りして冷却した後粉砕するこ
とにより目的とする粉末状のエポキシ樹脂組成物を得
た。
Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 Tables 1 and 2 below
Were mixed in the proportions shown in the same table, kneaded with a mixing roll machine (100 ° C.), cooled and pulverized to obtain a desired powdery epoxy resin composition.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】[0060]

【表2】 [Table 2]

【0061】このようにして得られた実施例および比較
例の各粉末状のエポキシ樹脂組成物を用いて下記に示す
評価試験(曲げ強度、スパイラルフロー保持率)に供し
た。これらの結果を後記の表3および表4に併せて示
す。
The powdery epoxy resin compositions of Examples and Comparative Examples thus obtained were subjected to the following evaluation tests (flexural strength, spiral flow retention). The results are shown in Tables 3 and 4 below.

【0062】〔曲げ強度〕各エポキシ樹脂組成物を用い
て曲げ強度用試験片(5″×1/2″×1/4″)を成
形し、この成形物を用い85℃/85%RHにて168
時間吸湿させ、250℃の温度雰囲気下で曲げ特性を測
定した(JIS K−6911に準ずる)。
[Bending strength] A test piece for bending strength (5 "x 1/2" x 1/4 ") was molded using each epoxy resin composition, and the molded product was heated to 85 ° C / 85% RH. 168
After moisture absorption for a period of time, the bending characteristics were measured in a 250 ° C. temperature atmosphere (according to JIS K-6911).

【0063】〔スパイラルフロー保持率〕まず、粉末状
エポキシ樹脂組成物をタブレット状(直径24.5mm
×厚み20mm)に予備成形した。このタブレットを予
め規定温度(175±5℃)に加熱した渦巻状のスパイ
ラルフロー用金型のポットの奥まで挿入し、型締めして
型締め圧力を210±10kg/cm2 まで上げた。つ
ぎに、型締め圧力が210±10kg/cm2 に達した
時点で、プランジャーでエポキシ樹脂組成物を注入し、
注入圧力70±5kg/cm2 に到達した後、1分50
秒注入圧力をかけた。ついで、トランスファー成形機の
プランジャー圧力を抜き、さらに型締め圧を抜いて金型
を開いた。そして、成形物の渦巻長さを最小2.5mm
まで測定することによりスパイラルフロー値を得た(E
MMI 1−66に準ずる)。これを初期のスパイラル
フロー値(初期SF値)とした。
[Spiral Flow Retention] First, the powdery epoxy resin composition was tableted (diameter: 24.5 mm).
× thickness 20 mm). The tablet was inserted into a spiral spiral flow mold pot heated to a specified temperature (175 ± 5 ° C.) in advance, and clamped to increase the mold clamping pressure to 210 ± 10 kg / cm 2 . Next, when the mold clamping pressure reached 210 ± 10 kg / cm 2 , the epoxy resin composition was injected with a plunger,
After the injection pressure reaches 70 ± 5 kg / cm 2 , 50 minutes per minute
A second injection pressure was applied. Next, the plunger pressure of the transfer molding machine was released, and the mold clamping pressure was released to open the mold. Then, the spiral length of the molded product should be at least 2.5 mm.
To obtain a spiral flow value (E
MMI 1-66). This was defined as the initial spiral flow value (initial SF value).

【0064】一方、上記と同様にして粉末状エポキシ樹
脂組成物をタブレット状(直径24.5mm×厚み20
mm)に予備成形し、このタブレットを30℃の温度条
件で3日間放置した。この放置後のタブレットを用い、
上記初期SF値の測定と同様にしてスパイラルフロー値
を得た。これを3日間保存後のスパイラルフロー値(保
存後SF値)とした。
On the other hand, the powdery epoxy resin composition was tablet-shaped (diameter: 24.5 mm × thickness: 20) in the same manner as described above.
mm), and the tablet was left at a temperature of 30 ° C. for 3 days. Using this tablet after leaving,
A spiral flow value was obtained in the same manner as in the measurement of the initial SF value. This was defined as a spiral flow value after storage for 3 days (SF value after storage).

【0065】上記初期SF値と保存後SF値から、下記
の式によりスパイラルフロー保持率(%)を算出した。
The spiral flow retention (%) was calculated from the above initial SF value and SF value after storage by the following equation.

【0066】[0066]

【数1】スパイラルフロー保持率(%)=(保存後SF
値)/(初期SF値)×100
## EQU1 ## Spiral flow retention (%) = (SF after storage)
Value) / (initial SF value) × 100

【0067】さらに、上記各実施例および比較例で得ら
れた粉末状のエポキシ樹脂組成物を用いてタブレット状
(直径24.5mm×厚み20mm)に予備成形し、こ
のタブレットを30℃の温度条件で3日間放置した。つ
いで、この放置したタブレットを用いて半導体装置〔Q
FP−80(14mm×20mm×厚み2.0mm)、
リードフレームMF202、半導体素子(8mm×8m
m×厚み0.37mm)〕をトランスファー成形(条
件:175℃×2分)にて作製した。得られた半導体装
置について、120℃×1時間のプリベーク後、これを
85℃/85%RH×168時間吸湿させた後、215
℃のVPSで90秒の評価試験(耐クラック性)を行っ
た。その結果を下記の表3および表4に示す。
Further, the powdered epoxy resin compositions obtained in the above Examples and Comparative Examples were preformed into tablets (diameter: 24.5 mm × thickness: 20 mm), and the tablets were subjected to a temperature condition of 30 ° C. For 3 days. Then, the semiconductor device [Q
FP-80 (14 mm x 20 mm x thickness 2.0 mm),
Lead frame MF202, semiconductor element (8 mm x 8 m
m × thickness 0.37 mm)] by transfer molding (condition: 175 ° C. × 2 minutes). The obtained semiconductor device was pre-baked at 120 ° C. × 1 hour, and then subjected to moisture absorption at 85 ° C./85% RH × 168 hours.
An evaluation test (crack resistance) for 90 seconds was performed using a VPS at 90 ° C. The results are shown in Tables 3 and 4 below.

【0068】[0068]

【表3】 [Table 3]

【0069】[0069]

【表4】 [Table 4]

【0070】上記表3および表4の結果から、全ての実
施例品は、曲げ強度が高く、しかもスパイラルフロー保
持率も高いことがわかる。したがって、実施例品のエポ
キシ樹脂組成物は、貯蔵安定性が高く、これを半導体装
置の封止材料として用いた際には実装時の耐剥離性およ
び耐クラック性に優れた半導体装置が得られることは明
らかである。実際、耐クラック性試験に関し全てにおい
て良好な結果が得られた。これに対して、比較例1品は
スパイラルフロー保持率は高いものの、曲げ強度が低く
さらに耐クラック性試験結果が悪く、また比較例2〜5
品はある程度の曲げ強度を有しているものの、スパイラ
ルフロー保持率が低いものであった。
From the results shown in Tables 3 and 4, it can be seen that all the products of Examples have high bending strength and high spiral flow retention. Therefore, the epoxy resin composition of the example product has high storage stability, and when it is used as a sealing material for a semiconductor device, a semiconductor device having excellent peeling resistance and crack resistance during mounting can be obtained. It is clear. In fact, good results were obtained for all crack resistance tests. On the other hand, although the product of Comparative Example 1 had a high spiral flow retention, the bending strength was low and the result of the crack resistance test was poor.
Although the product had a certain degree of bending strength, the spiral flow retention was low.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上のように、本発明のエポキシ樹脂組
成物は、上記アミノアルキルアルコキシシランが表面に
固着化された無機質充填剤(A)と、コア/シェル構造
を有する硬化促進剤含有マイクロカプセル(B)を必須
成分とするため、高温での高強度化が図られるととも
に、マイクロカプセル化により上記アミノアルコキシシ
ランと硬化促進剤との相互作用が生じず優れた貯蔵安定
性が実現する。したがって、上記エポキシ樹脂組成物を
用いて半導体素子を封止してなる半導体装置は、パッケ
ージ自体が吸湿していたとしても、その半田実装等の実
装工程において、剥離やクラックが生じず、耐剥離性お
よび耐クラック性に優れたものが得られる。
As described above, the epoxy resin composition of the present invention comprises the inorganic filler (A) having the aminoalkylalkoxysilane fixed on the surface thereof and the curing accelerator-containing microparticle having a core / shell structure. Since the capsule (B) is an essential component, high strength at a high temperature can be achieved, and excellent storage stability can be realized by microencapsulation without interaction between the aminoalkoxysilane and the curing accelerator. Therefore, a semiconductor device in which a semiconductor element is sealed using the epoxy resin composition does not cause peeling or cracking in a mounting process such as solder mounting even if the package itself has absorbed moisture, and Those having excellent properties and crack resistance are obtained.

【0072】特に、上記貯蔵安定性の点から、上記硬化
促進剤含有マイクロカプセル(B)においてマイクロカ
プセルのシェル部(壁膜)形成材料としては、ポリウレ
アもしくはポリウレタンであることが好適である。
In particular, from the viewpoint of storage stability, the material for forming the shell portion (wall film) of the microcapsules in the hardening accelerator-containing microcapsules (B) is preferably polyurea or polyurethane.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑 昌宏 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 樽野 友浩 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 西岡 務 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masahiro Hata 1-1-2 Shimohozumi, Ibaraki-shi, Osaka Nitto Denko Corporation (72) Inventor Tomohiro Taruno 1-1-1-2 Shimohozumi, Ibaraki-shi, Osaka No. Nitto Denko Corporation (72) Inventor Tsutomu Nishioka 1-1-2 Shimohozumi, Ibaraki-shi, Osaka Nitto Denko Corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の(A)および(B)を必須成分と
することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 (A)アミノアルキルアルコキシシランが表面に固着化
された無機質充填剤。 (B)硬化促進剤からなるコア部が、熱可塑性樹脂から
なるシェル部で被覆されたコア/シェル構造を有する硬
化促進剤含有マイクロカプセル。
1. An epoxy resin composition comprising the following components (A) and (B) as essential components. (A) An inorganic filler having an aminoalkylalkoxysilane fixed on its surface. (B) Microcapsules containing a hardening accelerator having a core / shell structure in which a core made of a hardening accelerator is covered with a shell made of a thermoplastic resin.
【請求項2】 上記(B)である硬化促進剤含有マイク
ロカプセルのシェル部を形成する熱可塑性樹脂が、ポリ
ウレアもしくはポリウレタンである請求項1記載のエポ
キシ樹脂組成物。
2. The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the thermoplastic resin forming the shell part of the curing accelerator-containing microcapsule (B) is a polyurea or a polyurethane.
【請求項3】 上記(B)である硬化促進剤含有マイク
ロカプセルの平均粒径が0.1〜4μmである請求項1
または2記載のエポキシ樹脂組成物。
3. The curing accelerator-containing microcapsule (B) has an average particle size of 0.1 to 4 μm.
Or the epoxy resin composition according to 2.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項に記載のエ
ポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなる半
導体装置。
4. A semiconductor device comprising a semiconductor element encapsulated with the epoxy resin composition according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6506494B2 (en) 1999-12-20 2003-01-14 3M Innovative Properties Company Ambient-temperature-stable, one-part curable epoxy adhesive

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