JPH11158353A - Epoxy resin composition and device for sealing semiconductor - Google Patents

Epoxy resin composition and device for sealing semiconductor

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JPH11158353A
JPH11158353A JP33929797A JP33929797A JPH11158353A JP H11158353 A JPH11158353 A JP H11158353A JP 33929797 A JP33929797 A JP 33929797A JP 33929797 A JP33929797 A JP 33929797A JP H11158353 A JPH11158353 A JP H11158353A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
group
resin
aluminum nitride
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Application number
JP33929797A
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Japanese (ja)
Inventor
Haruomi Hosokawa
晴臣 細川
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject composition having excellent moisture resistance, IR-resistant reflowability, soldering heat resistance, moldability and high heat conductivity, not causing the separation of the sealed resin from a semiconductor chip, the generation of inner resin cracks, etc., and capable of insuring reliability for a long period by using a specific epoxy resin, a specific silane coupling agent and a specific filler. SOLUTION: This epoxy resin composition comprises (A) an anthracene type epoxy resin of formula I [R<1> -R<4> are each Cm H2m+1 ; (m) is an integer of 0 or >=1), (B) a phenolic resin for example, a compound of formula II [(n) is (m)]}, (C) a primary or secondary amine-based silane coupling agent of the formula: R<5> -Cn H2n -Si(OR<6> )3 (R<5> is an atomic group having an amino group; R<6> is methyl or ethyl), (D) aluminum nitride powder having the maximum particle diameter of <=100 μm, and (E) a curing accelerator, as essential components. The component D is compounded in an amount of 40-95 wt.% based on the total amount of the resin composition. The component E is preferably compounded in an amount of 0.01-5 wt.% based on the total amount of the 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、耐湿性、耐IRリ
フロー性、半田耐熱性、成形性、高熱伝導性に優れたエ
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, IR reflow resistance, solder heat resistance, moldability and high thermal conductivity, 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IRリフロー方式が主流とされて
いる。また、回路からの発熱を放出するべく、封止材料
自体に高い熱伝導特性が要求される場合が増えている。
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. Recently, however, a solder immersion method and an IR reflow method have become mainstream. In addition, in order to release heat from a circuit, a case in which a high heat conduction property is required for a sealing material itself is increasing.

【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、IRリフロー炉を通る場合、装置全
体が240 ℃以上に加熱されるため、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がIRリフ
ローにさらされると、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 encapsulated 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, when passed through an IR reflow furnace, is entirely replaced with a semiconductor device. Is heated to 240 ° C. or more, and thus has a drawback that the moisture resistance decreases. In particular, when the semiconductor device that has absorbed moisture is exposed to IR reflow, peeling between the sealing resin and the semiconductor chip, or between the sealing resin and the lead frame, and internal cracking of the resin occur, causing significant deterioration of the moisture resistance and causing corrosion of the electrode. As a result, the semiconductor device has a drawback that long-term reliability cannot be guaranteed.

【0004】また、比較的よく使用されている下記に示
したナフタレン骨格含有エポキシ樹脂は、
The following naphthalene skeleton-containing epoxy resins that are relatively frequently used are:

【0005】[0005]

【化5】 従来のノボラック型エポキシ樹脂やビフェニル型エポキ
シ樹脂に比較すると、靭性値が高いという長所があるも
ののエポキシ当量が低く、これを用いた樹脂組成物を低
吸湿化することが困難であった。
Embedded image Compared to conventional novolak-type epoxy resins and biphenyl-type epoxy resins, they have the advantage of high toughness, but have a low epoxy equivalent, and it has been difficult to reduce the moisture absorption of resin compositions using these.

【0006】また、充填材としてよく使用されている溶
融シリカを用いると、満足した熱伝導性が得られず、比
較的に熱伝導性のよい結晶シリカを使用した場合には、
耐IRリフロー性が低下するという欠点があった。
In addition, if fused silica, which is often used as a filler, is used, satisfactory thermal conductivity cannot be obtained, and if crystalline silica having relatively good thermal conductivity is used,
There is a disadvantage that IR reflow resistance is reduced.

【0007】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、耐IRリフロー性、半田耐熱性、成形性、流
動性、熱伝導性に優れ、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 in order to solve the above-mentioned disadvantages, and has little influence of moisture absorption. In particular, the present invention has the following characteristics: Excellent thermal conductivity, no peeling between the sealing resin and the semiconductor chip or between the sealing resin and the lead frame, no occurrence of internal resin cracks, no breakage due to electrode corrosion and no leakage current due to moisture, An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition and a semiconductor encapsulation device that can guarantee long-term reliability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、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、特定の充填材を用
いることによって、耐湿性、耐IRリフロー性、半田耐
熱性、成形性、高熱伝導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 As a result of diligent research aimed at achieving the above object, the present inventor has found that by using a specific epoxy resin, a specific silane coupling agent, and a specific filler, moisture resistance is improved. It has been found that a resin composition having excellent heat resistance, IR reflow resistance, solder heat resistance, moldability, high thermal conductivity and the like can be obtained, and the present invention has been completed.

【0009】即ち、本発明は、(A)次の一般式に示さ
れるアントラセン型エポキシ樹脂、
That is, the present invention provides (A) an anthracene epoxy resin represented by the following general formula:

【0010】[0010]

【化6】 (但し、式中、R1 〜R4 は同一又はたがいに異なるC
m 2m+1基を、該基中のm は0 又は1 以上の整数を表
す) (B)フェノール樹脂、(C)次の一般式で示される一
級又は二級のアミン系シランカップリング剤、
Embedded image (Wherein, R 1 to R 4 are the same or different
m H 2m + 1 group, wherein m in the group represents 0 or an integer of 1 or more) (B) a phenolic resin, (C) a primary or secondary amine silane coupling agent represented by the following general formula: ,

【0011】[0011]

【化7】R5 −Cn 2n−Si (OR6 3 (但し、式中R5 はアミノ基を有する原子団を、R6
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以下の窒化アルミニウム粉末
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)の窒化アルミニウム粉末を40〜
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 5 —C n H 2n —Si (OR 6 ) 3 (where R 5 is an atomic group having an amino group, R 6 is a methyl group or an ethyl group, and n is 0 or 1 or more) (D) an aluminum nitride powder having a maximum particle diameter of 100 μm or less and (E) a hardening accelerator as essential components, and the aluminum nitride powder of (D) is added to the entire resin composition by 40%. ~
An epoxy resin composition characterized in that it is contained in a proportion of 95% by weight. A semiconductor sealing device is characterized in that a semiconductor chip is sealed with a cured product of the epoxy resin composition.

【0012】以下、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
化合物としては、例えば
As the epoxy resin (A) used in the present invention, those represented by the aforementioned general formula (6) are used. Specific compounds include, for example,

【0014】[0014]

【化8】 が挙げられる。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、ビフェニ
ル型エポキシ樹脂その他の一般の公知のエポキシ樹脂を
併用することができる。
Embedded image Is mentioned. In addition, a novolak-based epoxy resin, an epibis-based epoxy resin, a biphenyl-type epoxy resin, and other commonly known epoxy resins can be used in combination with the epoxy resin.

【0015】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,

【0016】[0016]

【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)

【0017】[0017]

【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)

【0018】[0018]

【化11】 (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)

【0019】[0019]

【化12】 (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)

【0020】[0020]

【化13】 (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.

【0021】本発明に用いる(C)アミン系シランカッ
プリング剤としては、前記の一般式化7で示されるもの
が使用される。アミンとしては一級又は二級アミンのい
ずれでもよく、またカルバミドもアミンと同様に作用す
るので(C)アミン系シランカップリング剤に含める。
具体的なものとして、例えば、
As the amine-based silane coupling agent (C) used in the present invention, those represented by the aforementioned general formula 7 are used. The amine may be either a primary or secondary amine, and carbamide is included in the amine silane coupling agent (C) because it acts similarly to the amine.
Specifically, for example,

【0022】[0022]

【化14】 Embedded image

【0023】[0023]

【化15】 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.

【0024】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できる。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、ここで
添加処理する有機塩基としてジメチルアミン、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。
A very small amount of an organic base can be added to the silane coupling agent. Hydrolysis can be enhanced by treating with an organic base.Examples of the organic base to be added and treated here include cyclic organic bases such as dimethylamine, diethylamine, pyridine, quinoline, and piperidine, which can be used alone or in combination. Can be used. 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, hydrolysis of the silane coupling agent cannot be sufficiently promoted, and if it exceeds 5% by weight, the moisture resistance reliability is undesirably lowered.

【0025】本発明に用いる(D)窒化アルミニウム粉
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以下の窒化アルミニウム粉末が好ま
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。窒化アルミニウム粉末の
配合割合は、全体の樹脂組成物に対して40〜95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40重
量%未満では樹脂組成物の吸湿性が高く、IRリフロー
後の耐湿性に劣り、また95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。これらの窒
化アルミニウム粉末に、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 aluminum nitride powder (D) used in the present invention, an aluminum nitride powder having a low impurity concentration, a maximum particle diameter of 100 μm or less, and an average particle diameter 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 aluminum nitride powder is preferably 40 to 95% by weight based on the whole resin composition. If the proportion is less than 40% by weight, the resin composition has a high hygroscopicity and is inferior in moisture resistance after IR reflow. When an organic base is added to these aluminum nitride 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.

【0026】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.

【0027】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、窒化アルミニウム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, aluminum nitride powder and a hardening accelerator as essential components, but does not violate the object of the present invention. To the extent possible and if necessary, for example, natural waxes, synthetic waxes, metal salts of straight-chain fatty acids, release agents such as acid amides, esters, paraffins, flame retardants such as antimony trioxide, carbon black And the like, and a rubber-based or silicone-based low-stress imparting agent and the like can be appropriately added and blended.

【0028】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、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
をした窒化アルミニウム粉末、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。
The general method for preparing the epoxy resin composition of the present invention as a molding material includes the above-mentioned specific epoxy resin, phenol resin, aluminum nitride powder treated with a silane coupling agent, a curing accelerator, and other additives. After the components are blended and mixed sufficiently uniformly with a mixer or the like, a melt-mixing treatment with a hot roll or a mixing treatment with a kneader or the like is further performed, then solidified by cooling 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.

【0029】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。
Further, the semiconductor sealing device of the present invention can be easily manufactured by sealing 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.

【0030】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、窒化アルミニウム粉末およ
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、熱機械的特性が向上し、
半田浸漬、IR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り、エポキシ樹
脂組成物の高熱伝導性により半導体封止装置の信頼性を
高めたものである。
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, aluminum nitride powder and a curing accelerator to obtain a water absorbing property of the resin composition. Reduces moldability, flowability, and thermomechanical properties.
This eliminates the occurrence of resin cracks after solder immersion and IR reflow, reduces deterioration of moisture resistance, and enhances the reliability of the semiconductor encapsulation device due to the high thermal conductivity of the epoxy resin composition.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】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".

【0032】実施例1 窒化アルミニウム粉末(最大粒径100 μm以下)90%を
ヘンシェルミキサーに入れ、攪拌しながら前述した化1
5のシランカップリング剤0.4 %と、ジエチルアミン4
×10-4%とを加えて窒化アルミニウム粉末の表面処理を
した。
Example 1 90% of aluminum nitride powder (maximum particle size: 100 μm or less) was put into a Henschel mixer, and the mixture was stirred while stirring.
0.4% of a silane coupling agent of
× 10 -4 % was added to perform surface treatment of the aluminum nitride powder.

【0033】次に前述した化9のアントラセン型エポキ
シ樹脂1.0 %、下記化16に示したビフェニル型エポキ
シ樹脂2.6 %、
Next, 1.0% of the above-mentioned anthracene-type epoxy resin of Chemical Formula 9, 2.6% of the biphenyl-type epoxy resin shown in Chemical Formula 16 below,

【0034】[0034]

【化16】 テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂0.7 %、
前述した化9のフェノール樹脂0.8 %、前述した化10
のフェノール樹脂2.8 %、トリフェニルホスフィン0.2
%、カルナバワックス類0.3 %、カーボンブラック0.2
%、および三酸化アンチモン1.0 %を常温で混合し、さ
らに70〜100 ℃で混練冷却した後、粉砕して成形材料
(A)を製造した。
Embedded image 0.7% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin,
0.8% of the phenol resin of the above-mentioned chemical formula 9,
Phenolic resin 2.8%, triphenylphosphine 0.2
%, Carnauba wax 0.3%, carbon black 0.2
% And antimony trioxide at room temperature, kneaded and cooled at 70 to 100 ° C., and pulverized to produce a molding material (A).

【0035】実施例2 窒化アルミニウム粉末(最大粒径100 μm以下)90%を
ヘンシェルミキサーに入れ、攪拌しながら前述した化1
5のシランカップリング剤0.4 %と、ジエチルアミン4
×10-4%とを加えて窒化アルミニウム粉末の表面処理を
した。
Example 2 90% of aluminum nitride powder (maximum particle size: 100 μm or less) was placed in a Henschel mixer, and the mixture was stirred while stirring.
0.4% of a silane coupling agent of
× 10 -4 % was added to perform surface treatment of the aluminum nitride powder.

【0036】次に前述した化8のアントラセン型エポキ
シ樹脂1.0 %、実施例1で使用した化16のビフェニル
型エポキシ樹脂2.6 %、テトラブロモビスフェノールA
型エポキシ樹脂0.7 %、前述した化9のフェノール樹脂
0.8 %、前述した化11のフェノール樹脂2.8 %、トリ
フェニルホスフィン0.2 %、カルナバワックス類0.3
%、カーボンブラック0.2 %、および三酸化アンチモン
1 .0 %を常温で混合し、さらに70〜100 ℃で混練冷却
した後、粉砕して成形材料(B)を製造した。
Next, 1.0% of the above-mentioned anthracene epoxy resin of Chemical Formula 8, 2.6% of the biphenyl type epoxy resin of Chemical Formula 16 used in Example 1, and tetrabromobisphenol A
0.7% epoxy resin, phenol resin
0.8%, 2.8% of the above-mentioned phenol resin of formula 11, 0.2% of triphenylphosphine, 0.3 of carnauba wax
%, Carbon black 0.2%, and antimony trioxide
1.0% were mixed at room temperature, kneaded and cooled at 70 to 100 ° C., and pulverized to produce a molding material (B).

【0037】比較例1 窒化アルミニウム粉末(最大粒径100 μm以下)90%を
ヘンシェルミキサーに入れ、攪拌しながら前述した化1
4のシランカップリング剤0.4 %と、ジエチルアミン4
×10-4%とを加えて窒化アルミニウム粉末の表面処理を
した。
Comparative Example 1 90% of an aluminum nitride powder (maximum particle size: 100 μm or less) was put into a Henschel mixer, and the mixture was stirred as described above.
0.4% of a silane coupling agent of
× 10 -4 % was added to perform surface treatment of the aluminum nitride powder.

【0038】実施例1で使用した化16のビフェニル型
エポキシ樹脂3.6 %、テトラブロモビスフェノールA型
エポキシ樹脂0.7 %、化9のフェノール樹脂0.8 %、前
述した化10のフェノール樹脂2.8 %、トリフェニルホ
スフィン0.2 %、カルナバワックス類0.3 %、カーボン
ブラック0.2 %、および三酸化アンチモン1.0 %を常温
で混合し、さらに70〜100 ℃で混練冷却した後、粉砕し
て成形材料(C)を製造した。
In Example 1, 3.6% of the biphenyl type epoxy resin of formula 16, 3.6% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 0.8% of phenol resin of formula 9, 2.8% of the phenol resin of formula 10 described above, and triphenylphosphine 0.2%, 0.3% of carnauba wax, 0.2% of carbon black and 1.0% of antimony trioxide were mixed at room temperature, kneaded and cooled at 70 to 100 ° C., and pulverized to obtain a molding material (C).

【0039】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14のシ
ランカップリング剤0.4 %と、ジエチルアミン4 ×10-4
%とを加えて溶融シリカ粉末の表面処理をした。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 84% of a fused silica powder (maximum particle size of 100 μm or less) was placed in a Henschel mixer, and 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical Formula 14 and 4 × 10 -4 of diethylamine were stirred with stirring.
% To give a surface treatment of the fused silica powder.

【0040】実施例1で使用した化16のビフェニル型
エポキシ樹脂5.8 %、テトラブロモビスフェノールA型
エポキシ樹脂1.1 %、前述した化9のフェノール樹脂1.
3 %、前述した化11のフェノール樹脂4.5 %、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70〜100 ℃で混練冷却した
後、粉砕して成形材料(D)を製造した。
5.8% of the biphenyl-type epoxy resin of Chemical formula 16, 1.1% of the tetrabromobisphenol-A-type epoxy resin used in Example 1, and 1.1% of the phenol resin of Chemical formula 9 described above.
3%, 4.5% of the above-mentioned phenol resin of formula 11, 0.2% of triphenylphosphine, 0.4% of carnauba wax,
0.3% carbon black and antimony trioxide 2.0
%, Mixed at room temperature, kneaded and cooled at 70 to 100 ° C., and pulverized to produce a molding material (D).

【0041】こうして製造した成形材料(A)〜(D)
を用いて 180℃に加熱した金型内にトランスファー注
入、半導体チップを封止し硬化させて半導体封止装置を
製造した。これらの半導体封止装置について、諸試験を
行ったのでその結果を表1に示したが、本発明のエポキ
シ樹脂組成物および半導体封止装置は、耐湿性、耐IR
リフロー性、半田耐熱性、成形性、高熱伝導性に優れて
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 (D) thus produced
Was transferred into a mold heated to 180 ° C., and the semiconductor chip was sealed and cured to manufacture a semiconductor sealing device. Various tests were performed on these semiconductor encapsulation devices, and the results are shown in Table 1. The epoxy resin composition and the semiconductor encapsulation device of the present invention showed moisture resistance and IR resistance.
It was excellent in reflow properties, solder heat resistance, moldability, and high thermal conductivity, confirming the remarkable effects of the present invention.

【0042】[0042]

【表1】 *1 :180 ℃,80kg/cm2 ,2 分間のトランスファー成形をして成形品(試 験片)をつくり、175 ℃,8 時間の後硬化を行い、JIS−K−6911に準じ て試験した。 *2 :*1 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。 *3 、*4 :成形材料を用いて180 ℃,2 分間トランスファー成形したQFP( 厚さ1.4 mm)パッケージを、175 ℃,8 時間の後硬化を行った。こうして得た 半導体封止装置を85℃,85%,72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IRリフロー(Max 240℃)後、ハクリおよびクラッ ク有無を調査した。[Table 1] * 1: A molded product (specimen) was prepared by transfer molding at 180 ° C, 80 kg / cm 2 for 2 minutes, post-cured at 175 ° C for 8 hours, and tested according to JIS-K-6911. . * 2: A molded article similar to * 1 was prepared, post-cured at 175 ° C for 8 hours, a test piece of appropriate size was measured using a thermomechanical analyzer. * 3, * 4: A QFP (1.4 mm thick) package, which was transfer molded using a molding material at 180 ° C for 2 minutes, was post-cured at 175 ° C for 8 hours. The semiconductor encapsulation device thus obtained was subjected to a moisture absorption treatment at 85 ° C., 85% for 72 hours, and then calculated based on the increased weight. After IR reflow (Max 240 ° C.), the presence or absence of peeling and cracking was examined.

【0043】[0043]

【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、耐IRリフロー性、半田耐熱性、成形性、
熱伝導特性に優れ、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 have a moisture resistance, IR reflow resistance, solder heat resistance, moldability,
It has excellent heat conduction characteristics, 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 H01L 23/31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 23/31

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)次の一般式に示されるアントラセ
ン型エポキシ樹脂、 【化1】 (但し、式中、R1 〜R4 は同一又はたがいに異なるC
m 2m+1基を、該基中のm は0 又は1 以上の整数を表
す) (B)フェノール樹脂、 (C)次の一般式で示される一級又は二級のアミン系シ
ランカップリング剤、 【化2】R5 −Cn 2n−Si (OR6 3(但し、式
中R5 はアミノ基を有する原子団を、R6 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以下の窒化アルミニウム粉末
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)の窒化アルミニウム粉末を40〜95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。
(A) An anthracene epoxy resin represented by the following general formula: (Wherein, R 1 to R 4 are the same or different
m H 2m + 1 group, in which m represents 0 or an integer of 1 or more) (B) a phenolic resin, (C) a primary or secondary amine silane coupling agent represented by the following general formula: R 5 —C n H 2n —Si (OR 6 ) 3 (wherein, R 5 represents an atomic group having an amino group, R 6 represents a methyl group or an ethyl group, and n represents 0 or 1) (D) an aluminum nitride powder having a maximum particle size of 100 μm or less and (E) a curing accelerator as essential components, and the aluminum nitride powder of (D) with respect to the entire resin composition. An epoxy resin composition comprising 40 to 95% by weight.
【請求項2】 (A)次の一般式に示されるアントラセ
ン型エポキシ樹脂、 【化3】 (但し、式中、R1 〜R4 は同一又はたがいに異なるC
m 2m+1基を、該基中のm は0 又は1 以上の整数を表
す) (B)フェノール樹脂、 (C)次の一般式で示される一級又は二級のアミン系シ
ランカップリング剤、 【化4】R5 −Cn 2n−Si (OR6 3 (但し、式中R5 はアミノ基を有する原子団を、R6
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以下の窒化アルミニウム粉末
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)の窒化アルミニウム粉末を40〜95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 anthracene epoxy resin represented by the following general formula: (Wherein, R 1 to R 4 are the same or different
m H 2m + 1 group, in which m represents 0 or an integer of 1 or more) (B) a phenolic resin, (C) a primary or secondary amine silane coupling agent represented by the following general formula: R 5 -C n H 2n -Si (OR 6 ) 3 (wherein R 5 is an atomic group having an amino group, R 6 is a methyl group or an ethyl group, n is 0 or 1) (D) an aluminum nitride powder having a maximum particle size of 100 μm or less and (E) a curing accelerator as essential components, and the aluminum nitride powder of (D) with respect to the entire resin composition. A semiconductor sealing device wherein a semiconductor chip is sealed with a cured product of an epoxy resin composition contained at a ratio of 40 to 95% by weight.
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