JPH1135801A - Epoxy resin composition and semiconductor sealing device - Google Patents

Epoxy resin composition and semiconductor sealing device

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JPH1135801A
JPH1135801A JP21003597A JP21003597A JPH1135801A JP H1135801 A JPH1135801 A JP H1135801A JP 21003597 A JP21003597 A JP 21003597A JP 21003597 A JP21003597 A JP 21003597A JP H1135801 A JPH1135801 A JP H1135801A
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JP
Japan
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epoxy resin
group
resin composition
epoxy
alumina powder
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Application number
JP21003597A
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Japanese (ja)
Inventor
Masanori Okamoto
正法 岡本
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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Publication of JPH1135801A publication Critical patent/JPH1135801A/en
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an epoxy resin composition excellent in moisture resistance, solder resistance, moldability and fluidity, and hardly causing peeling, etc., of the sealing resin from a semiconductor chip, etc., by using a specific epoxy resin and a specified silane coupling agent. SOLUTION: This epoxy resin composition comprises (A) an epoxy resin of formula I [(n) is 0 or not less than 1], (B) a phenol resin having two or more phenolic hydroxy groups capable of reacting with the epoxy group of the component A (e.g. a compound of formula II), (C) a silane coupling agent of the formula, R<1> -Cn H2n -Si(OR<2> )3 (R<1> is an atomic group having epoxy group or amino group; R<2> is methyl or ethyl), (e.g. a compound of formula III), (D) 25-92 wt.% alumina powder having <=100) m maximum particle diameter, preferably having low impurity concentration, further having <=30 μm average particle diameter and coated with fused silica, and (E) about 0.01-5 wt.% hardening accelerator such as the phosphorus-based, imidazole-based or DBU-based one, etc.

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
樹脂および高充填無機質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 a highly filled inorganic filler, requires that the entire device be immersed in a solder bath. There is a drawback that the moisture resistance is reduced when performing. Especially when the semiconductor device that has absorbed moisture is immersed, the sealing resin and the semiconductor chip,
Alternatively, peeling between the sealing resin and the lead frame and internal resin cracks may cause significant deterioration in moisture resistance, leading to disconnection due to electrode corrosion and leakage current due to moisture. As a result, the semiconductor device has a long-term reliability. There is a drawback that the properties cannot be guaranteed.

【0004】また、次式化5で表されるビフェニル型エ
ポキシ樹脂は、低粘度であるため、無機質充填剤の高充
填化に適しているが、硬化性などの成形性が悪いという
欠点があった。
[0004] Further, the biphenyl type epoxy resin represented by the following formula (5) has a low viscosity and is suitable for high filling of an inorganic filler, but has a drawback of poor moldability such as curability. Was.

【0005】[0005]

【化5】 Embedded image

【0006】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
脂と半導体ップあるいは封止樹脂とリードフレームとの
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 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 can guarantee long-term reliability without peeling of semiconductor chip or sealing resin and lead frame or occurrence of internal resin cracks, no breakage of electrodes due to corrosion of electrodes, and no leakage current due to moisture. It is intended to provide a semiconductor sealing device.

【0007】[0007]

【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 moldability and the like can be obtained, and the present invention has been completed.

【0008】即ち、本発明は、(A)次の一般式に示さ
れるエポキシ樹脂、
That is, the present invention provides (A) an epoxy resin represented by the following general formula:

【0009】[0009]

【化6】 (但し、式中n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エ
ポキシ基又はアミノ基を有するシランカップリング剤、
Embedded image (Where n represents 0 or an integer of 1 or more) (B) a phenolic resin, (C) a silane coupling agent having an epoxy group or an amino group represented by the following general formula,

【0010】[0010]

【化7】R1 −Cn 2n−Si(OR2 3 (但し、式中R1 はエポキシ基又はアミノ基を有する原
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以下の溶融シリカ被覆アルミ
ナ粉末および(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)の溶融シリカ被覆アルミ
ナ粉末を25〜92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 (where R 1 is an atomic group having an epoxy group or an amino group, R 2 is a methyl group or an ethyl group, and n is 0) Or 1
(D) a fused silica-coated alumina powder having a maximum particle size of 100 μm or less and (E) a curing accelerator as essential components. An epoxy resin composition comprising a coated alumina powder in a ratio of 25 to 92% by weight. A semiconductor sealing device is characterized in that a semiconductor chip is sealed with a cured product of the epoxy resin composition.

【0011】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0012】本発明に用いる(A)エポキシ樹脂は、前
記化6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、その他の一般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, the one represented by the above formula (6) is used. In addition, a novolak epoxy resin, an epibis epoxy resin, and other commonly known epoxy resins can be used in combination with the epoxy resin.

【0013】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分子中に 2個以上有するもの
であれば特に制限されるものではない。具体的な化合物
として、例えば、
The phenolic resin (B) used in the present invention is not particularly limited as long as it has two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule capable of reacting with the epoxy group of the epoxy resin (A). Absent. As specific compounds, for example,

【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)Embedded image (However, n represents 0 or an integer of 1 or more)

【0018】[0018]

【化12】 (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 2種以上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). These can be used alone or in combination of two or more.

【0019】本発明に用いる(C)エポキシ基又はアミ
ノ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7で示されるものが使用される。具体的なものと
しては、例えば、
As the silane coupling agent having an epoxy group or an amino group (C) used in the present invention, those represented by the above general formula 7 can be used. Specifically, for example,

【0020】[0020]

【化13】 Embedded image

【0021】[0021]

【化14】 Embedded image

【0022】[0022]

【化15】H2 N−C3 6 Si(OCH3 3 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 H 2 N—C 3 H 6 Si (OCH 3 ) 3 and the like can be used, and these can be used alone or in combination.

【0023】本発明に用いる(D)最大粒径が100 μm
以下の溶融シリカ被覆アルミナ粉末としては、不純物濃
度が低く、平均粒径30μm以下のものが使用される。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。溶融シリカ被覆アルミナ粉末の配合割合は、
全体の樹脂組成物に対して25〜92重量%含有するように
配合することが好ましい。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92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被覆ア
ルミナ粉末に、シランカップリング剤を添加し、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。
(D) The maximum particle size used in the present invention is 100 μm
The following fused silica-coated alumina powder having a low impurity concentration and an average particle size of 30 μm or less is used. If the average particle size exceeds 30 μm, the moisture resistance and the moldability are poor, which is not preferable. The mixing ratio of the fused silica-coated alumina powder is
It is preferable that the composition is contained so as to contain 25 to 92% by weight based on the whole resin composition. If the proportion is less than 25% by weight, the resin composition has a high hygroscopicity and is inferior in moisture resistance after immersion in solder, and if it exceeds 92% by weight, the fluidity becomes extremely poor,
Poor moldability is not preferred. When a silane coupling agent is added to these fused silica-coated alumina powders 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.

【0024】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, other curing accelerators, and the like 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 is long, the curing properties are poor, and
If it exceeds 5% by weight, the fluidity is extremely deteriorated, resulting in poor moldability, and the electrical properties are also deteriorated, resulting in poor moisture resistance.

【0025】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、最大粒径が100 μm以下の溶融シリカ被
覆アルミナ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、エステル類、パラフィン等の離
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 comprises the above-mentioned specific epoxy resin, phenol resin, specific silane coupling agent, fused silica-coated alumina powder having a maximum particle size of 100 μm or less, and a curing accelerator as essential components. But
To the extent not contrary to the object of the present invention, and if necessary, for example, natural waxes, synthetic waxes, metal salts of linear fatty acids, acid amides, esters, release agents such as paraffin, antimony trioxide and the like Flame retardants, coloring agents such as carbon black, rubber-based or silicone-based low-stress imparting agents, and the like can be appropriately added and blended.

【0026】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、最大粒径が100 μm
以下の溶融シリカ被覆アルミナ粉末に特定のシランカッ
プリング剤を加えて表面処理し、次に前述した特定のエ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、シランカップリング剤処
理溶融シリカ被覆アルミナ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 as follows.
A specific silane coupling agent is added to the following fused silica-coated alumina powder to perform a surface treatment, and then the above-described specific epoxy resin, phenol resin, silane coupling agent-treated fused silica-coated alumina powder and a curing accelerator, and other 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. . When the molding material thus obtained is applied to sealing, covering, insulating, etc. of electronic parts or electric parts including semiconductor devices, excellent properties and reliability can be imparted.

【0027】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 above-mentioned molding material. 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.

【0028】[0028]

【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、前述した特定のエポキシ樹脂とフェノール樹
脂、特定のシランカップリング剤、溶融シリカ被覆アル
ミナ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 the above-mentioned specific epoxy resin and phenol resin, a specific silane coupling agent, fused silica-coated alumina powder, and a curing accelerator to obtain a resin composition. It reduces the water absorption of the product, improves moldability, fluidity, thermomechanical properties and low stress, eliminates resin cracks after solder immersion and solder reflow, and reduces moisture resistance deterioration.

【0029】[0029]

【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".

【0030】実施例1 溶融シリカ被覆アルミナ粉末(最大粒径100 μm以下)
84.0%をヘンシルミキサーに入れ、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%を加えて、上記
の溶融シリカ被覆アルミナ粉末の表面処理をした。
Example 1 Alumina powder coated with fused silica (maximum particle size 100 μm or less)
84.0% was placed in a Hensyl mixer, and 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical Formula 13 was added thereto with stirring to perform surface treatment on the above-mentioned fused silica-coated alumina powder.

【0031】これに、下記の構造式で示されるアラルキ
ル骨格含有エポキシ樹脂 7.1%、
In addition, 7.1% of an aralkyl skeleton-containing epoxy resin represented by the following structural formula:

【0032】[0032]

【化16】 (但し、式中nは0 又は1 以上の整数を表す) テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂 1.5%、
前記の化8のフェノール樹脂 1.2%、前記の化9のフェ
ノール樹脂 2.9%、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%を常温で添加混合し、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 (Where n represents 0 or an integer of 1 or more) 1.5% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin,
1.2% of the phenolic resin of the above formula 8, 2.9% of the phenolic resin of the above formula 9, 0.2% of triphenylphosphine, 0.4% of carnauba wax, 0.3% of carbon black, and 2.0% of antimony trioxide were added and mixed at room temperature. After kneading and cooling at 70 to 100 ° C., the mixture was pulverized to produce a molding material (A).

【0033】実施例2 溶融シリカ被覆アルミナ粉末(最大粒径100 μm以下)
84.0%をヘンシルミキサーに入れ、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%を加えて、上記
の溶融シリカ被覆アルミナ粉末の表面処理をした。
Example 2 Fused silica-coated alumina powder (maximum particle size 100 μm or less)
84.0% was placed in a Hensyl mixer, and 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical Formula 13 was added thereto with stirring to perform surface treatment on the above-mentioned fused silica-coated alumina powder.

【0034】これに前述した化16のアラルキル骨格含
有エポキシ樹脂 7.1%、テトラブロモビスフェノールA
型エポキシ樹脂 1.5%、前記の化8のフェノール樹脂
1.2%、前記の化10のフェノール樹脂 2.9%、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
%を常温で添加混合し、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。
The aralkyl skeleton-containing epoxy resin of the above formula (7.1), tetrabromobisphenol A
1.5% epoxy resin, phenol resin of formula 8
1.2%, 2.9% of the above phenolic resin, 0.2% of triphenylphosphine, 0.4% of carnauba wax,
0.3% carbon black and antimony trioxide 2.0
% Was added and mixed at room temperature, kneaded and cooled at 70 to 100 ° C., and then pulverized to produce a molding material (B).

【0035】実施例3 溶融シリカ被覆アルミナ粉末(最大粒径100 μm以下)
84.0%をヘンシルミキサーに入れ、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%を加えて、上記
の溶融シリカ被覆アルミナ粉末の表面処理をした。
Example 3 Fused silica-coated alumina powder (maximum particle size 100 μm or less)
84.0% was placed in a Hensyl mixer, and 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical Formula 14 was added thereto with stirring to perform surface treatment on the above-mentioned alumina powder coated with fused silica.

【0036】これに化16のアラルキル骨格含有エポキ
シ樹脂 7.1%、テトラブロモビスフェノールA型エポキ
シ樹脂 1.5%、前記の化8のフェノール樹脂 1.2%、前
記の化9のフェノール樹脂 2.9%、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%を常温で添
加混合し、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。
The epoxy resin having an aralkyl skeleton represented by Chemical formula 16 (7.1%), the tetrabromobisphenol A type epoxy resin 1.5%, the phenol resin (Chemical formula 8) 1.2%, the phenol resin (Chemical formula 9) 2.9%, and triphenylphosphine 0.2 %, Carnauba waxes 0.4%, carbon black 0.3% and antimony trioxide 2.0% were added and mixed at room temperature, kneaded and cooled at 70 to 100 ° C., and pulverized to produce a molding material (C).

【0037】比較例1 溶融シリカ被覆アルミナ粉末(最大粒径100 μm以下)
80.0%をヘンシルミキサーに入れ、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%を加えて、上記
の溶融シリカ被覆アルミナ粉末の表面処理をした。
Comparative Example 1 Fused silica-coated alumina powder (maximum particle size 100 μm or less)
80.0% was placed in a Hensyl mixer, and the above-mentioned fused silica-coated alumina powder was surface-treated by adding 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical Formula 13 with stirring.

【0038】これに、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エポキシ
樹脂8.1 %、前記の化8のフェノール樹脂 2.0%、前記
の化9のフェノール樹脂 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%を常温で添加
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。
To this, 2.0% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 8.1% of o-cresol novolak epoxy resin, 2.0% of phenol resin of the above formula 8, 4.6% of phenol resin of the above formula 9, and 0.2% of triphenylphosphine , 0.4% of carnauba wax, 0.3% of carbon black and 2.0% of antimony trioxide were added and mixed at room temperature, kneaded and cooled at 70 to 100 ° C., and then pulverized to obtain a molding material (D).

【0039】比較例2 溶融シリカ被覆アルミナ粉末(最大粒径100 μm以下)
84.0%をヘンシルミキサーに入れ、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%を加えて、上記
の溶融シリカ被覆アルミナ粉末の表面処理をした。
Comparative Example 2 Fused silica-coated alumina powder (maximum particle size 100 μm or less)
84.0% was placed in a Hensyl mixer, and 0.4% of the above-mentioned silane coupling agent of Chemical Formula 13 was added thereto with stirring to perform surface treatment on the above-mentioned fused silica-coated alumina powder.

【0040】これに、テトラブロモビスフェノールA型
エポキシ樹脂 1.5%、ビフェニル型エポキシ樹脂6.2
%、前記の化8のフェノール樹脂 1.5%、前記の化9の
フェノール樹脂 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%を常温で添加混合
し、さらに70〜100 ℃で混練冷却した後、粉砕して成形
材料(E)を製造した。
In addition, 1.5% of tetrabromobisphenol A type epoxy resin and 6.2% of biphenyl type epoxy resin
%, The above-mentioned phenol resin of formula 8 1.5%, the above-mentioned phenol resin of formula 9 3.5%, triphenylphosphine 0.2
%, Carnauba wax 0.4%, carbon black 0.3
%, And 2.0% of antimony trioxide were added and mixed at room temperature, kneaded and cooled at 70 to 100 ° C., and then pulverized to produce a molding material (E).

【0041】こうして製造した成形材料(A)〜(E)
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、耐湿性、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 (E) thus produced
Was transferred into a mold heated to 170 ° C., and the semiconductor chip was sealed and cured to produce a semiconductor sealing device. Various tests were performed 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 are excellent in moisture resistance, solder heat resistance, and moldability. Thus, a remarkable effect of the present invention could be confirmed.

【0042】[0042]

【表1】 *1 :EMMI−I−66に準じて175 ℃におけるスパイラルフローを測定した 。 *2 :高化式フロー粘度を175 ℃において測定した。 *3 :175 ℃,80kg/cm2 ,2 分間のトランスファー成形して成形品(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。 *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× 5.3mmチップをVQFP(12×12× 1.4mm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、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%,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。 *7 :175 ℃での連続成形を行った。 ○印…200 ショットで問題なし、△印… 200 ショット未満で硬化不良、×印…100 ショット未満で硬化不良。[Table 1] * 1: Spiral flow at 175 ° C. was measured according to EMMI-I-66. * 2: Koka flow viscosity was measured at 175 ° C. * 3: A molded product (test piece) was prepared by transfer molding at 175 ° C and 80 kg / cm 2 for 2 minutes, post-cured at 175 ° C for 8 hours, and tested according to JIS-K-6911. * 4: A molded article similar to * 3 was prepared, post-cured at 175 ° C for 8 hours, made into a test piece of appropriate size, and measured using a thermomechanical analyzer. * 5: * 6: 5.3 x 5.3 mm chip is placed in a VQFP (12 x 12 x 1.4 mm thick) package, transfer-molded using molding materials at 175 ° C for 2 minutes, and post-cured at 175 ° C for 8 hours. Was done. The semiconductor encapsulation device thus obtained was subjected to a moisture absorption treatment at 85 ° C., 85% for 48 hours, and then the weight was calculated. Further, this was passed through an air reflow machine (Max 240 ° C.), and the presence or absence of external and internal cracks was examined. * 7: Continuous molding was performed at 175 ° C. ○: no problem with 200 shots, △: poor curing with less than 200 shots, x: poor curing with less than 100 shots.

【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、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、電極の腐食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 H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)次の一般式に示されるエポキシ樹
脂、 【化1】 (但し、式中n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エ
ポキシ基又はアミノ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 はエポキシ基又はアミノ基を有する原
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以下の溶融シリカ被覆アルミ
ナ粉末および(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)の溶融シリカ被覆アルミ
ナ粉末を25〜92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 general formula: (Wherein n represents 0 or an integer of 1 or more) (B) a phenolic resin, (C) a silane coupling agent having an epoxy group or an amino group represented by the following general formula, ## STR2 ## R 1 —C n H 2n —Si (OR 2 ) 3 (wherein, R 1 represents an atomic group having an epoxy group or an amino group, R 2 represents a methyl group or an ethyl group, and n represents 0 or 1)
(D) a fused silica-coated alumina powder having a maximum particle size of 100 μm or less and (E) a curing accelerator as essential components. An epoxy resin composition comprising a coated alumina powder in a ratio of 25 to 92% by weight.
【請求項2】(A)次の一般式に示されるエポキシ樹
脂、 【化3】 (但し、式中n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エ
ポキシ基又はアミノ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 はエポキシ基又はアミノ基を有する原
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以下の溶融シリカ被覆アルミ
ナ粉末および(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)の溶融シリカ被覆アルミ
ナ粉末を25〜92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 general formula: (Wherein n represents 0 or an integer of 1 or more) (B) a phenolic resin, (C) a silane coupling agent having an epoxy group or an amino group represented by the following general formula, ## STR4 ## R 1 —C n H 2n —Si (OR 2 ) 3 (wherein, R 1 represents an atomic group having an epoxy group or an amino group, R 2 represents a methyl group or an ethyl group, and n represents 0 or 1)
(D) a fused silica-coated alumina powder having a maximum particle size of 100 μm or less and (E) a curing accelerator as essential components. A semiconductor sealing device, wherein a semiconductor chip is sealed with a cured product of an epoxy resin composition containing 25 to 92% by weight of coated alumina powder.
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