JPS5895846A - Resin seal type semiconductor device - Google Patents

Resin seal type semiconductor device

Info

Publication number
JPS5895846A
JPS5895846A JP19363581A JP19363581A JPS5895846A JP S5895846 A JPS5895846 A JP S5895846A JP 19363581 A JP19363581 A JP 19363581A JP 19363581 A JP19363581 A JP 19363581A JP S5895846 A JPS5895846 A JP S5895846A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
epoxy resin
polyoxystyrene
semiconductor device
epoxy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19363581A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotoshi Iketani
池谷 裕俊
Moriyasu Wada
和田 守叶
Akiko Hatanaka
畑中 章子
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP19363581A priority Critical patent/JPS5895846A/en
Publication of JPS5895846A publication Critical patent/JPS5895846A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the resin seal type semiconductor device having excellent reliability regarding dampproof property, high-temperature electric characteristics, etc. by using a hargener manufactured by combining polyoxystyrene and novolac type phenol resin and an epoxy resin composition employing an organic phosphine hardening accelerating agent as sealing resin. CONSTITUTION:The composition consisting of the novolac type epoxy resin of 170-300 epoxy equivalent, polyoxystyrene, novolac type phenol resin and an organic phosphine compound is used as the composition for sealing. Molecular weight extending over a wide range can be employed as the molecular weight of polyoxystyrene, but approximately 300-30,000 is preferable from the viewpoint of practicality. It is preferable that the compounding ratio of novolac type phenol resin is within the range of 0.01-100wt.pt. novolac type phenol resin to 1wt. polyoxystyrene. The quantity of the organic phosphine compound compounded may generally be within the range of 0.001-20wt% of resin components (the total amount of epoxy resin and the hardener), but the epoxy resin composition having excellent dampproof property and superior curing characteristics can be obtained especially when the quantity is brought within the range of 0.01- 5wt%.

Description

【発明の詳細な説明】 (1)  発明の属する技術分野 本発明社工゛ポキク樹脂組成物の硬化物C二よって封止
された高信頼性の樹脂封止型半導体装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Technical field to which the invention pertains The present invention relates to a highly reliable resin-sealed semiconductor device encapsulated with a cured product C2 of a resin composition manufactured by the present invention.

(2))発明の技術的背景とその問題点エポキシ樹脂は
電気特性、機械特性、耐薬品性などが優れているため信
頼性の高い電気絶縁材料として半導体装置の封止に広く
用いられている。
(2)) Technical background of the invention and its problems Epoxy resin has excellent electrical properties, mechanical properties, and chemical resistance, so it is widely used as a highly reliable electrical insulating material for encapsulating semiconductor devices. .

鰍近では従来のセ2叱ツクスな用いfcI\−メチツク
封止g;かわって、はとんどの半導体に91したと3え
は集積回路、大規検集積薗路、トランジスタ、ダイオー
ドなどが低圧成形用のエポキシ樹脂組成物を用いて刺止
されている。
In its place, conventional semiconductors are used for fcI\-metic sealing; instead, most semiconductors are manufactured using low-pressure molding for integrated circuits, large-scale inspection integration, transistors, diodes, etc. The stings are made using an epoxy resin composition.

半導体封止用エポキシ樹脂組成物としては、信頼性、成
形性などの点を考順してエポキシ樹脂、ノボラック製フ
ェノール街脂硬化剤、インダゾール硬゛化促進剤等から
成るエポキシ樹脂組成物が広く用いられている。
As epoxy resin compositions for semiconductor encapsulation, epoxy resin compositions consisting of epoxy resin, Novolak phenol street resin curing agent, indazole hardening accelerator, etc. are widely used in order of reliability, moldability, etc. It is used.

しかし従来のエポキシ封止樹脂を用い、ト27スフア成
形して得られる桐脂封止型″!p−導体装置は次のよう
な欠点があった0 (1)樹脂封止m半導体Hに要求されるg!軸性のレベ
ルの高さに較べ耐湿性が劣ること<z)m脂封止製半導
体装置舊;請求される信頼性のレベルの高さl二較べ高
温時の電気特性が劣ること 上記耐湿性6一ついて説明すると、樹脂封止型半導体装
置は高温高湿雰囲気下で使用または保存することがある
ので、そのような条件1ユおいても信頼性を保にしなけ
ればならない。耐湿性の品゛質保鉦のための評価試験と
しては85℃まえは120℃の飽和水蒸気中1=暴露す
る加速評価法が行なわれており、最近では電圧を印加し
て史≦;加速性を高めたバイアス印加型の評価試験も実
施されている。
However, the paulownia resin-sealed p-conductor device obtained by molding the conventional epoxy sealing resin into a sphere has the following drawbacks. (1) Requirements for resin-sealed semiconductor H Moisture resistance is inferior compared to the high level of axial properties <z) m Grease-sealed semiconductor devices; high level of reliability claimed l2 Inferior electrical properties at high temperatures Regarding the above-mentioned moisture resistance, resin-sealed semiconductor devices are sometimes used or stored in high-temperature, high-humidity environments, so reliability must be maintained even under such conditions. As an evaluation test to maintain the quality of moisture resistance, an accelerated evaluation method has been used in which exposure is performed in saturated water vapor at 120°C before 85°C, and recently, a voltage is applied to evaluate the acceleration Evaluation tests with increased bias application have also been conducted.

しかし封止したエポキシ樹脂組成−の硬化物祉a#l性
%透湿性があるため、このような高温嵩湿状態下では外
部から水分が封止樹脂硬化物層を過って内部&−浸透し
、を九は封止樹脂とリードフレームとの界面を通って内
部に入り、半導体素子のt!I&伽I:壕で到達する。
However, since the cured material of the sealed epoxy resin composition has moisture permeability, under such high temperature and humid conditions, moisture from the outside passes through the cured material layer of the sealed resin and permeates into the interior. Then, 9 enters the interior through the interface between the sealing resin and the lead frame, and enters the t! of the semiconductor element. I & Kaya I: Reach in the trench.

この水分と封止樹脂中−二存在している不純物イオンな
どの作用の結果として、樹1iI剤止蓋半導体装置は絶
縁性の低下、リーク電流の増加、アル1=ウム電極、配
線などの腐食を主体とした不良を発生する。またバイア
ス電圧を印加した場合にはその電気化学作用(=よって
ナル々ニウム電極、配線の腐食I:よる不良が特許著し
く多発する。
As a result of the action of this moisture and impurity ions present in the sealing resin, the insulation properties of the semiconductor device deteriorate, leakage current increases, and corrosion of aluminum electrodes, wiring, etc. Defects mainly occur. Furthermore, when a bias voltage is applied, defects due to electrochemical action (=corrosion of the naltanium electrode and wiring) occur extremely frequently.

従来のIIN封止屋半導体装置は上記耐湿性に関し充分
に満足できるものではなく、耐湿性の向上が求められて
いた0 次に高温時の電気特性4二ついてm明すると、樹脂封止
蓋半導体装Iicは高温条件下で使用することがあるの
で、そのような条件−二おいてもI!鯖性を保証しなけ
れはならない0そのための評価試験としては80℃〜1
50℃でバイアス電圧を印加して信頼性を評価する加速
試験が一般的である。
Conventional IIN encapsulated semiconductor devices are not fully satisfied with the moisture resistance mentioned above, and improvements in moisture resistance have been required. Since Iic is sometimes used under high temperature conditions, even under such conditions I! The quality of the mackerel must be guaranteed. For this purpose, the evaluation test is from 80℃ to 1
An accelerated test in which reliability is evaluated by applying a bias voltage at 50° C. is common.

このような試験6二おいて表面が鋭敏なMOB@造をも
つ素子や逆バイアスが印加されたPN接合をもつ素子C
′−特に著しく多発する不良として、チャンネリングに
よるリーク電流の増加する現象があることはよく知られ
ている。この現象は電圧が印加された素子の表面に接し
ている樹脂層1:電界が作用すること(:よって発生す
ると考えられている0 従来の樹脂層よ型半導体ik甑は上記鍋温時の電気特性
に関し、充分C;満足できるものではなく改良が求めら
れていた。
In such tests 62, devices with a MOB structure with a sensitive surface or devices with a PN junction to which a reverse bias was applied
'-It is well known that one of the most frequently occurring defects is the phenomenon of increased leakage current due to channeling. This phenomenon is thought to occur because an electric field acts on the resin layer 1 in contact with the surface of the element to which a voltage is applied. In terms of characteristics, sufficient C; unsatisfactory and improvement was required.

(3)発明の目的 本発明の目的はこのような従来の柄脂封止型半導体装置
の欠点を改良することC;あり、エポキシ樹脂組成物5
二よって封止された、優れた耐湿性と高iil電気特性
を有する高信頼性の樹脂封止型半導体装置を提供するこ
と1:ある。
(3) Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to improve the drawbacks of such conventional resin-sealed semiconductor devices.
2. To provide a highly reliable resin-sealed semiconductor device having excellent moisture resistance and high IIL electrical characteristics.

(4)発明の概要 上記目的を達成するため直二本発明者らが鋭意研究を重
ねた結果、硬化促進剤などが上記欠点を形成する生簀因
であることをS明し、史1:ポリオキシスチレンと必要
に応じてノボラック型フェノール樹脂を組み合わせて硬
化剤とし、有機ホスフィンを硬化促進剤とした井−≠≠
す畳エポキシ樹脂組成物が、半導体用封止樹脂として従
来のフェノール樹脂とイミダゾールや第3アミンを用い
たエポキシ樹脂組成物に較べ優れた特性を有することを
見出し、これを用いること(二よって耐湿性や高温電気
特性などの信頼性に優れた樹脂封止型半導体装置が得ら
れることを見出した。
(4) Summary of the Invention In order to achieve the above object, the inventors of the present invention have conducted extensive research and have discovered that curing accelerators are the cause of the above defects. Oxystyrene and, if necessary, a combination of novolac type phenolic resin as a curing agent, and organic phosphine as a curing accelerator.
It was discovered that the tatami epoxy resin composition has superior properties as a semiconductor encapsulating resin compared to the conventional epoxy resin compositions using phenolic resin, imidazole, and tertiary amine, and the use of this composition (2) It has been found that a resin-sealed semiconductor device with excellent reliability in terms of performance and high-temperature electrical properties can be obtained.

すなわち本発明は (a)エポキシ樹脂 <1y)ポリオキシスチレン および (0)有機ホスフィン化合愉 を必須Ili、吻とするエポキシ樹脂組成物の硬化物−
二よって半導体装置が封止されて成ることを特徴とする
樹脂封止製半導体装置である。本発明においては上記組
成物I:ノボラック戴スフエノール樹脂添加併用するこ
ともできる。また、エポキシ樹脂として、エポキシ当量
170〜300のノボラック型エポキシ樹脂を用いるこ
ともできる。本発明において#[ましいのは、 (S)エポキシ当量170〜300のノボラック型エポ
キシ樹脂 (b)ポリオキシスチレン (C)ノボラック型フェノール樹脂 および(司有機ホ
スフィン化合物 からなる組成物である。
That is, the present invention provides a cured product of an epoxy resin composition in which (a) epoxy resin < 1y) polyoxystyrene and (0) an organic phosphine compound is essential.
2. This is a resin-sealed semiconductor device characterized in that the semiconductor device is sealed. In the present invention, the above composition I can also be used in combination with the addition of novolak and sphenol resin. Further, as the epoxy resin, a novolac type epoxy resin having an epoxy equivalent of 170 to 300 can also be used. In the present invention, a composition comprising (S) a novolac type epoxy resin having an epoxy equivalent of 170 to 300, (b) polyoxystyrene, (C) a novolac type phenol resin, and an organic phosphine compound is preferred in the present invention.

本発明において用いられるエポキシ樹脂#′i通常知ら
れているものであり、特に魁定されない。例えばビスフ
ェノール虚エポキシ樹脂、フェノールノボラック製エポ
キシ樹脂、クレゾールノボ2ツpmxボキシ樹脂などグ
リシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル
型エポキシ樹脂、グリシシルア建ン製エポキシ樹脂、線
状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式ニー午シ樹脂、複素mm
エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂など一分子中に
エポキシ基な2個以上有するエポキシ樹脂が挙けられる
。しかしてこれらエポキシ樹脂は1種もしくは2種以上
の混合系で用いてもよい。
The epoxy resin #'i used in the present invention is a commonly known resin and is not particularly specified. For example, glycidyl ether type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, linear aliphatic epoxy resin, alicyclic epoxy resin, etc. porcelain resin, complex mm
Examples include epoxy resins having two or more epoxy groups in one molecule, such as epoxy resins and halogenated epoxy resins. However, these epoxy resins may be used alone or in a mixed system of two or more.

本発明I:おいて用いられる更I:好ましいエポキシ樹
脂は、エポキシ当量170〜3000ノボラツク履エポ
キシ樹脂であって、たとえばフェノールノボラック蓋エ
ポキシ樹脂、クレゾールノボラック淑エボ午シ樹脂、ハ
pゲン化フェノールノボラック灘エポキシ樹脂などであ
る。これらエポキシ樹脂は1種もしくは2種以上の混合
・系で用いてもよい。上記以外のエポキシ樹脂たとえば
ビスフェノールム型エポキシ樹脂など一般のグリシジル
エーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキ
シ樹脂、グリシシルア建ン型エポキシ樹脂、線状脂肪族
エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素埠型エポキシ
樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂なとは、上記エポキシ当
量170〜300のノボラック型エポキシ樹脂1:併用
した場合に使用することができる。配合量はノボ2ツク
瀝エポキシ桐脂C二対し50重量−以下が好ましい。ま
たこれらエポキシ樹脂は塩素イオンの含有量が10pp
m以下、加水分解性塩素の含有量が0.1重量−以下の
ものが望ましい。その理由FilOppmを超える塩素
イオンあるいは0.1重量−を超える加水分解性塩素が
含まれると1封止された半導体素子のアル1=ウム電極
が腐食されやすくなるためである。
Preferable epoxy resins used in the present invention I: are novolac epoxy resins having an epoxy equivalent of 170 to 3000, such as phenol novolak cap epoxy resin, cresol novolak epoxy resin, halogenated phenol novolac Nada epoxy resin, etc. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. Epoxy resins other than the above, such as bisphenol epoxy resins, general glycidyl ether type epoxy resins, glycidyl ester type epoxy resins, glycidyl ether type epoxy resins, linear aliphatic epoxy resins, alicyclic epoxy resins, and complex epoxy resins. The resin and halogenated epoxy resin can be used in combination with the novolac type epoxy resin 1 having an epoxy equivalent of 170 to 300. The blending amount is preferably 50% by weight or less based on Novo2Tsuku Epoxy Paulownia C2. In addition, these epoxy resins have a chlorine ion content of 10pp.
It is desirable that the content of hydrolyzable chlorine is 0.1 weight or less. The reason for this is that if chlorine ions in excess of FilOppm or hydrolyzable chlorine in excess of 0.1 weight are contained, the aluminum electrode of the sealed semiconductor element is likely to be corroded.

本発明において用いられるポリオキシスチレンは、0−
オキシスチレン、m−オキシスチレン、p−オキシスチ
レン、ハロゲン化オキシスチレンの1種あるいは2s以
上組合せてイオン1合またはラジカル重合等を行うこと
により容易C−得ることができる。またアルコキシスチ
レンやアシルオキシスチレンの重合体を加水分解するこ
とC二よっても得ることができる。ポリオキシスチレン
の分子量は、広い範囲のものが使用可能であるが、実用
性の点からは300〜go、ooo程度が好ましい。
The polyoxystyrene used in the present invention is 0-
C- can be easily obtained by carrying out ionic or radical polymerization of one or more of oxystyrene, m-oxystyrene, p-oxystyrene, and halogenated oxystyrene or a combination of 2s or more. It can also be obtained by hydrolyzing a polymer of alkoxystyrene or acyloxystyrene. The molecular weight of polyoxystyrene can be used in a wide range, but from the viewpoint of practicality, it is preferably about 300 to about 300 to about 300,000,000.

本発明において所望1:応じて用いられるノボラック製
フェノール樹脂としては、フェノールノボラック樹脂、
クレゾールノボラック樹脂、−一プチルフェノールノボ
ラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂などが挙
げられる。
In the present invention, the novolac phenolic resin used according to Desired 1: phenol novolac resin,
Cresol novolak resin, -1butylphenol novolak resin, nonylphenol novolak resin, etc. are mentioned.

エポキシ@M’rlとポリオキシスチレンの配合比区ユ
ついては、ポリオキシスチレンの7エノール性水酸基の
数とエポキシ樹脂のエポキシ基の数の比が0.5〜1.
5の範囲内にあるよう6−配合することが好ましい。を
良、ノボラック型フェノール樹脂を併用する場合にはポ
リオキシスチレン及びノボラック11フエノール樹脂の
7エノール性水酸基の数の和とエポキシ樹脂のエポキシ
基の数との比(総水酸基数/エポキシ基数)が0.5〜
1.5の範囲内1−あることが好ましい。それらの理由
は0.5未満あるいtj 1.5を超えると反応が充分
に起りにくくなり、硬化物0@性が劣化しやすくなるた
めである0 本発明Iユおいて必須成分な″なすポリオキシスチレン
とノボラック製フェノール樹脂は、両者の配合比がポリ
オキシステレフ1重量部−二対し、ノボ2ツタ溢フエノ
ール樹脂が0.01〜10.01に負部の範囲内にある
ことが好ましい。その理由は0.01重量部未満あるい
Fi100重量部を超えるとそれぞれノボラック11フ
エノール樹脂、ポリオキシスチレyの効果が充分に認め
られなくなるためである。
Regarding the blending ratio of epoxy@M'rl and polyoxystyrene, the ratio of the number of 7-enol hydroxyl groups in polyoxystyrene to the number of epoxy groups in the epoxy resin is 0.5 to 1.
It is preferable to mix 6 to within the range of 5 to 6. When a novolac type phenolic resin is used in combination, the ratio of the sum of the numbers of 7-enolic hydroxyl groups in polyoxystyrene and novolak 11 phenolic resin to the number of epoxy groups in the epoxy resin (total number of hydroxyl groups/number of epoxy groups) is 0.5~
Preferably, it is within the range of 1.5. The reason for this is that when tj is less than 0.5 or exceeds 1.5, the reaction becomes difficult to occur sufficiently, and the properties of the cured product tend to deteriorate. The blending ratio of polyoxystyrene and Novolak phenolic resin is 1 to 2 parts by weight of polyoxystyrene to 0.01 to 10.01 parts by weight of Novo 2 Ivy phenolic resin. This is preferable because if the amount is less than 0.01 parts by weight or more than 100 parts by weight, the effects of novolac 11 phenol resin and polyoxystyrene resin will not be sufficiently recognized, respectively.

本発明組成物を混合する6二あたっては、各成分を粉体
のまま個別I:配合してもよいが、前もって、エポキシ
樹脂とポリオキシスチレン、あるイldポリオキシスチ
レンとノーラック星フェノール樹脂の溶liI混合物を
作成しておきこれを配合I:用いてもよい0浩融混合物
を用いた場合の利点はエポキシ樹脂と硬化剤の相溶性が
より改善され、そのため最終的なエポキシ樹脂組成物の
硬化物の特性がより均一化されることにおる。
When mixing the composition of the present invention, each component may be blended individually in powder form, but in advance, epoxy resin, polyoxystyrene, polyoxystyrene, and Norac Star phenolic resin may be mixed. The advantage of using a melt mixture is that the compatibility between the epoxy resin and the curing agent is improved, and therefore the final epoxy resin composition The properties of the cured product are made more uniform.

゛本発明において硬化促進剤として4IC二用いられる
有機ホスフィン化合物としてFi1式:4=おいてR1
−R@がすべて有機基である第3ホスフィン化合物s 
R1のみ水素である第2ホスフィン化合物b R1,R
11がともに水素である第1ホスフィン化合物がある。
゛In the present invention, as the organic phosphine compound used as a curing accelerator, Fi1 formula: 4 = R1
- Tertiary phosphine compound s in which all R@s are organic groups
Second phosphine compound b where only R1 is hydrogen R1,R
There is a primary phosphine compound in which both 11 are hydrogen.

具体的に轄トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフ
ィン、トリシクμヘキシルホスフィン、メチルジフェニ
ルホスフィン、ブチルフェニルホスフィン、ジフェニル
ホスフィン、フェニルホスフィン、オクチルホスフィン
、などである。またR1が有機ホスフィンを含む有機基
であってもよい0たとえば1.2−ビス(ジフエニpy
*スyイ/)エタン、ビス(ジフェニルホスフィノ)メ
タンなどである。
Specific examples thereof include triphenylphosphine, tributylphosphine, trisicμhexylphosphine, methyldiphenylphosphine, butylphenylphosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine, octylphosphine, and the like. Further, R1 may be an organic group containing an organic phosphine. For example, 1,2-bis(diphenipy
*Syi/) ethane, bis(diphenylphosphino)methane, etc.

これらの中でもアリールホスフィンが好ましく、%−一
二リフェニルホスフィン等のトリアリールホスフィンが
好ましい。またこれらの有機ホスフィン化合物はIII
もしくは2種以上の混合系で用いでもよい。しかしてこ
の有機ホスフィン化合物のと 配合量は6般1:樹脂成分(エポキシ樹脂を硬化剤の総
量)の0.00f〜20重量−の範囲内でよいが特に好
ましい特性は0.01〜5重itチの範囲内で得られる
0有機ホスフィン化合物の配合量を、、%にこの範囲と
することにより、耐湿性が優れかつ硬化特性が優れたエ
ポキシ樹脂組成物を得ることができる。配合量が0.0
01重量−未満では添加の効果が麹めが良く、エポキシ
樹脂組成物の硬化C−長時間な賛する欠点7があり、2
0重量−を超えると耐湿性区;悪影替を及ばず。
Among these, arylphosphines are preferred, and triarylphosphines such as %-12-diphenylphosphine are preferred. Moreover, these organic phosphine compounds are III
Alternatively, a mixture of two or more types may be used. However, the blending amount of this organic phosphine compound may be within the range of 0.00 to 20% by weight of the resin component (total amount of epoxy resin and curing agent), but particularly preferred properties are 0.01 to 5% by weight. By setting the blending amount of the organic phosphine compound within the range of 0% to within this range, it is possible to obtain an epoxy resin composition with excellent moisture resistance and excellent curing properties. The amount added is 0.0
If the weight is less than 0.01, the effect of addition will be poor, and the curing of the epoxy resin composition will take a long time.
If it exceeds 0 weight, it is moisture resistant; no adverse effects occur.

本発明のエポキシ樹脂組成物I:祉必賛に応じて無機質
充てん剤を配合することができるが、特に集積回路やト
ランジスタなどの半導体水子をトランスファ成形する用
途の場合には無機質充てん剤を配合することが好ましい
。その理由はひとつ1−は成形性を改善するため、また
他の理由として素子やポンディングワイヤやリードフレ
ーム等の刺止される部品と封止etNIの熱膨張係数の
差を小さくシ、たとえにボンディングワイヤ切れのよう
な熱膨張係数の差が大きいために発生する不良を少くす
るためである。
Epoxy resin composition I of the present invention: An inorganic filler can be blended depending on public welfare requirements, but especially in the case of transfer molding of semiconductor water molecules such as integrated circuits and transistors, an inorganic filler is blended. It is preferable to do so. One reason for this is to improve moldability, and another reason is to reduce the difference in thermal expansion coefficient between the parts to be pierced, such as elements, bonding wires, and lead frames, and the sealing etNI. This is to reduce defects that occur due to a large difference in thermal expansion coefficients, such as bonding wire breakage.

本発明において用いられる無機質充てん剤としては、石
英ガラス粉末、結晶性シリカ粉末、ガラス繊維、タルク
、アルZす粉末、ケイ酸カルシウム粉末、巌酸カルシウ
ム粉末、硫酸バリウム粉末、!グネシア粉末などである
が、これらの中で石英ガラス粉末や、結晶性シリカ粉末
が、高純度と低熱膨張係数の点で最も好ましい。しかし
てこれら無機質充てん剤の配合量はエポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂硬化剤および無機質充てん剤の種類c二よっ
ても異るが、たとえばトランスファ成形に用いる場合に
はエポキシ樹脂とフェノール樹脂硬化剤の総量1;対し
重量比で1.6倍〜4倍程度でよい。
Inorganic fillers used in the present invention include quartz glass powder, crystalline silica powder, glass fiber, talc, Al-Z powder, calcium silicate powder, calcium sulfate powder, barium sulfate powder, and more! Among them, quartz glass powder and crystalline silica powder are most preferred in terms of high purity and low coefficient of thermal expansion. However, the blending amount of these inorganic fillers varies depending on the type of epoxy resin, phenolic resin curing agent, and inorganic filler, but for example, when used for transfer molding, the total amount of epoxy resin and phenolic resin curing agent is 1; However, the weight ratio may be about 1.6 to 4 times.

無機質充てん剤の粒度分布について祉、粗い粒子と細い
粒子を組み合せて分布を均−I:することによって成形
性を改善することができる。
Regarding the particle size distribution of the inorganic filler, moldability can be improved by making the distribution uniform by combining coarse particles and fine particles.

本発明1;係るエポキシ樹脂組成物は必要に応じて、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′ル類もしくはパラフィン類
などの離型剤、塩素化パラフィン、ブームトルエン、ヘ
キサブロムベンゼン、三酸化アンチモンなどの難燃剤、
カーボンブラックなどの着色剤、シランカップリング剤
などを適宜添加配合しても差しつかえない。
Invention 1: The epoxy resin composition may be prepared using a mold release agent such as natural waxes, synthetic waxes, metal salts of linear fatty acids, acid amides, esters or paraffins, and chlorinated Flame retardants such as paraffin, boomtoluene, hexabromobenzene, antimony trioxide,
Coloring agents such as carbon black, silane coupling agents, etc. may be added and blended as appropriate.

本発明に係るエポキシ樹脂組成物を成形材料として調製
する場合の一般的な方法としては、所定の組成比に選ん
だ原料組成分を例えばミキサーによって充分混合後、さ
らC:熱ロールによる溶融混合処理、またti=−ダー
などC二よる混合処理を加えることにより容易1:エポ
キシ樹脂成形材料を得ることができる。
A general method for preparing the epoxy resin composition according to the present invention as a molding material is to thoroughly mix the raw material components selected in a predetermined composition ratio, for example, with a mixer, and then further process C: melt-mixing with a hot roll. , 1: Epoxy resin molding material can be easily obtained by adding a mixing treatment using C2 such as ti=-der.

本発明の樹脂封止型半導体装置は上記エポキシ樹脂組成
物または成形材料を用いて半導体装置を封止することに
より□容易に製造することができる。
The resin-sealed semiconductor device of the present invention can be easily manufactured by encapsulating the semiconductor device using the above-mentioned epoxy resin composition or molding material.

封止の最も一般的な方法としては低圧トランスファ成形
法があるが、インジェクション成形、圧縮成形、注型な
どによる封止も可能である。特殊な封止法としては溶剤
型あるいは非溶剤型の組成物を用いて半導体表面を被榎
する封止法や、いわゆるジャンクシ日ンコーティングと
しての局部的な封止の用途にも用いることができる。
The most common method for sealing is low-pressure transfer molding, but sealing by injection molding, compression molding, casting, etc. is also possible. Special sealing methods include sealing the semiconductor surface using a solvent-based or non-solvent-based composition, and can also be used for localized sealing as a so-called solar coating. .

エポキシ樹脂組成物または成形材料は封止の際に加熱し
て硬化させ、最終的g;はこの組成物または成形材料の
硬化物C二よって封止された樹脂封止■半導体装置を得
ることができる。硬化に際しては150℃以上に加熱す
ることが望ましい。
The epoxy resin composition or molding material is heated and cured at the time of sealing, and the final g; can. During curing, it is desirable to heat to 150° C. or higher.

本発明でいう半導体装置とは集積回路、大規換集積−路
、トランジスタ、サイリスタ、ダイオードなどであって
%I:限定されるものではない。
The semiconductor device referred to in the present invention includes an integrated circuit, a large-scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode, etc., and is not limited to %I.

(旬 発明の効果 上記本発明の目的輔、概要の記載および下記の実施例か
ら明らかなよう1;、本発明のエポキシ樹脂組成物を半
導体封止樹脂として用いることI:より、電圧印加時の
水分1;よるアル建ニウム配線の腐食断−が着しく減少
し、耐湿性が改善されるとともにMO8B!試験虐二お
いてリーク電流I:よる不貞が着しく減少すること6二
示されるよう1:高温時の電気特性が改善される。
(Effects of the Invention) As is clear from the above object of the present invention, the description of the outline, and the following examples, the epoxy resin composition of the present invention is used as a semiconductor encapsulation resin. As shown in 62, corrosion breakage of aluminum wiring due to moisture 1 is significantly reduced, moisture resistance is improved, and leakage current due to MO8B test is significantly reduced. : Electrical properties at high temperatures are improved.

(6)発明の実施例 次I:本発明の実施例等を説明する。(6) Examples of the invention Next I: Examples of the present invention will be explained.

参考例1〜!S エポキシ蟲景220のクレゾールノボラック腹エポキシ
樹脂(エポキシ樹脂ム)、1量平均分子量8000のポ
リバラオキシスチレン(水酸基当量12oL重量平均分
子量800のフェノールノボラック樹脂硬化剤(水酸基
当量104 )% ト’v :yエエルホスフィン、−
2−メチルイ建ダゾールを1!−1に示す組成比(重量
部)i:選び、各組成物を乳鉢で粉砕混合し、粉末状の
混合物を調製した。
Reference example 1~! S Epoxy Mushikei 220 cresol novolak epoxy resin (epoxy resin), polybala oxystyrene with a weight average molecular weight of 8000 (hydroxyl equivalent: 12oL, phenol novolac resin with a weight average molecular weight of 800), curing agent (hydroxyl equivalent: 104)% :yelphosphine, -
2-Methylated 1! The composition ratio (parts by weight) i shown in -1 was selected, and each composition was ground and mixed in a mortar to prepare a powdery mixture.

このよう6二して得た各組成物の硬化速度な―べるため
に、160℃の熱板上でゲル化時間を−」定した。その
結果を表−21−示した。
In order to evaluate the curing speed of each composition obtained in this manner, the gelation time was determined on a hot plate at 160°C. The results are shown in Table 21.

1!−1 表−2 実施例1−4 エポキシ重量220のクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(エポキシ樹脂入)、エポキシ重量290の臭素化
エポキシ樹脂(エポiシ機脂B)、重量平均分子量s、
 o o oのポリパラオキシスチレン(水酸基当量1
20)、重量平均分子量10.000のプpふ化ポリパ
ラオキシスチレン(水酸基当量240)、重量平均分子
量800のフェノールノボラック樹脂(水酸基当量10
4)、トリフェニルホスフィン、2−エチル−4−If
ルイミダゾール、ペンジルジメチルアミン、石英ガラス
粉末、三酸化アンチモン、カルナバワックス、カーボン
ブラック、シ2yカップリング剤(r−グリシドキシプ
ロビルトリメトキシシラン)を表−3+=示す組成比(
重量部)C;選び、各組成物を建キサ−ぷユよる混合、
加熱ロールI:よる混線を行うことによって、比較例を
含め10種のトランスファ成形材料を調製した0このよ
うCI、て得た成形材料を用いてトランスファ成形する
こと:二より、uosW集積回路な側腹封止した。封止
は高周波予熱器で90℃覆二加熱した成形材料を175
℃で2分間モールドし、史::件では成形できなかった
。上記樹脂封止型半導体装置去100個Cついて次の試
験を行った。
1! -1 Table-2 Example 1-4 Cresol novolac type epoxy resin (contains epoxy resin) with epoxy weight 220, brominated epoxy resin (epoxy resin B) with epoxy weight 290, weight average molecular weight s,
o o o polyparaoxystyrene (hydroxyl equivalent: 1
20), P-hatched polyparaoxystyrene with a weight average molecular weight of 10.000 (hydroxyl equivalent: 240), phenol novolak resin with a weight average molecular weight of 800 (hydroxyl equivalent: 10)
4), triphenylphosphine, 2-ethyl-4-If
Composition ratios of limidazole, penzyldimethylamine, quartz glass powder, antimony trioxide, carnauba wax, carbon black, and silicon coupling agent (r-glycidoxyprobyltrimethoxysilane) shown in Table 3+=
Part by weight) C: Select and mix each composition by mixing,
Heating roll I: 10 types of transfer molding materials including comparative examples were prepared by cross-circulating the wires according to 0 Transfer molding using the molding materials obtained by CI: Second, the UOSW integrated circuit side The abdomen was sealed. For sealing, the molding material was heated to 90°C with a high-frequency preheater and heated to 175°C.
It was molded at ℃ for 2 minutes, but it could not be molded. The following test was conducted on 100 of the above resin-sealed semiconductor devices.

(1)  120℃、2気圧の水蒸気中でlOv印加し
てアルミニウム配線の腐食による断線不良を調べる耐湿
試験(バイアスPOT)を行い、その結果を表−4C示
した。
(1) A moisture resistance test (bias POT) was conducted in which 1Ov was applied in water vapor at 120° C. and 2 atm to check for disconnection defects due to corrosion of the aluminum wiring, and the results are shown in Table 4C.

(2)  100℃のオーブン中でオフセットゲートM
0811テ回路にドレイン電圧57.オフセットゲート
電圧5vを印加して電気特性の劣化ミニよるリーク電流
不良を調べる試験(MOS−BT試験)を行い、リーク
電流が初期値の100倍以上に増加した場合を不良と判
定してその結果を表−5C二示した。
(2) Offset gate M in a 100℃ oven
Drain voltage 57.0811 to the circuit. A test (MOS-BT test) is performed to check for leakage current defects due to deterioration of electrical characteristics by applying an offset gate voltage of 5V, and if the leakage current increases to more than 100 times the initial value, it is determined to be a defect. is shown in Table 5C.

以下余白 表−3 −−5 表−6儂−示す組成6二従い、比較例を含めて111に
のトランスファ形成材料を調整し、実施例1〜4と同様
な方法で樹脂封止型半導体装置を製造してバイアスPC
?試験、MOEI−BT試験を行なった。その結果をそ
れぞれ表−7および表−86:示す0 以下余白          以下余白I−6 表−7 〕吠下介ン白
Below, margin Table 3 - 5 Table 6 - Composition 62 According to the compositions shown in Table 6, the transfer forming materials in 111, including the comparative example, were adjusted, and a resin-sealed semiconductor device was prepared in the same manner as in Examples 1 to 4. Manufacture bias PC
? Test, MOEI-BT test was conducted. The results are shown in Table-7 and Table-86, respectively.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1) (g)エポキシ樹脂 (1,)ポリオキシスチレン および (0)有機ホスフィン化合物 を必須成分とするエポキシ樹脂の硬化物C;よって中部
体装置が封止されて成ることを特徴とする樹脂封止型半
導体装置 2、特許請求の範囲第1項の記載直;おいて、ポリオキ
シスチレンの7エノール性水酸基とエポキシ樹脂のエポ
キシ基の数の比が0.5〜1.5の範囲内にある樹脂封
止型半導体装置 3) 特許請求の範囲第1項の記載仁おいて有機ホスフ
ィンがエポキシ樹脂とポリオキシスチレンの総@i二対
し0.001〜褥重量−の範囲内C二ある樹llI對止
戴半導体装置 4)  (a)エポキシ樹脂 (→ポリオキシスチレン (C)ノボラック型フェノール樹脂 および(優有機ホ
スフィン化合物を必須成分とするエポキシ樹脂組成物の
硬化物C二よって半導体装置が封止されて成ることを特
徴とする樹脂封止型半導体装置 5) 特許請求の範囲給4項の記載において、エポキシ
樹脂がエポキシ当量170〜3000ノボラツク屋エポ
キシ樹脂である樹脂封止型半導体装置6)特許請求の範
囲第4項の記載において、ポリオキシスチレンとノボラ
ック型フェノール樹脂の割合が、ポリオキシメチレフ1
重量部I:対しノボラック製フェノール樹脂が0.01
〜100重量部の範囲内にある樹脂封止型半導体装置 7)特許請求の範囲第4項の記載I:おいて、ポリオキ
シスチレン及びノボラック型フェノール樹脂のフェノー
ル性水酸基の総数とノボラック型エポキシ樹脂のエポキ
シ基の数の比が0.5〜1.5の範囲内基ユある樹脂封
止製半導体装置 8)特許請求の範囲第4項の記載において、有機ホスフ
ィンがノボラック型エポキシ樹脂、ボリオキシスチレン
及びノボラック製フェノール樹脂の籾量C一対し、0.
001〜蒋重1*の範囲内1:ある樹脂封止型半導体装
置 9)特許請求の範囲第1項又は第4項の記載1;おいて
エポキシ樹脂組成物が無機質充てん剤を含肩する樹脂封
止型半導体装置 10)  41軒請求の範囲第4項記載において、エポ
キシ樹脂組成物の必須成分であるポリオキシスチレンと
ノボラック製フェノール樹脂が溶融混合物である樹脂封
止蓋半導体装置
[Claims] 1) A cured product C of an epoxy resin containing (g) an epoxy resin (1,) polyoxystyrene and (0) an organic phosphine compound as essential components; thus, the intermediate body device is sealed. A resin-sealed semiconductor device 2 characterized in that the ratio of the number of 7-enolic hydroxyl groups of polyoxystyrene to the number of epoxy groups of the epoxy resin is 0.5 to 1. 3) Resin-sealed semiconductor device within the range of 0.5 to 0.001 to 0.5 to the total weight of the epoxy resin and polyoxystyrene. (a) Epoxy resin (→polyoxystyrene (C) novolac type phenol resin and (cured product C of an epoxy resin composition containing an essential organic phosphine compound) 2) A resin-sealed semiconductor device characterized in that the semiconductor device is sealed. 6) In the statement of claim 4, the ratio of polyoxystyrene and novolac type phenol resin is 1 to 1.
Weight part I: Novolac phenol resin is 0.01
Resin-sealed semiconductor device in the range of ~100 parts by weight 7) Statement I in claim 4: The total number of phenolic hydroxyl groups in polyoxystyrene and novolak-type phenolic resin and novolak-type epoxy resin. 8) A resin-encapsulated semiconductor device in which the ratio of the number of epoxy groups is within the range of 0.5 to 1.5. For each grain amount C of styrene and novolac phenol resin, 0.
Within the range of 001 to Chiang Chung 1* 1: A certain resin-sealed semiconductor device 9) Description 1 of claim 1 or 4; in which the epoxy resin composition contains an inorganic filler. Sealed semiconductor device 10) 41 A resin-sealed lid semiconductor device according to claim 4, which is a molten mixture of polyoxystyrene, which is an essential component of an epoxy resin composition, and a novolak phenol resin.
JP19363581A 1981-12-03 1981-12-03 Resin seal type semiconductor device Pending JPS5895846A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19363581A JPS5895846A (en) 1981-12-03 1981-12-03 Resin seal type semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19363581A JPS5895846A (en) 1981-12-03 1981-12-03 Resin seal type semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5895846A true JPS5895846A (en) 1983-06-07

Family

ID=16311218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19363581A Pending JPS5895846A (en) 1981-12-03 1981-12-03 Resin seal type semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5895846A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0445982B2 (en)
JPS6153321A (en) Epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device of resin sealed type using same
JPS6181426A (en) Epoxy resin composition for encapsulatingj semiconductor
JPS6137788B2 (en)
JPS5948942A (en) Resin seal type semiconductor device
JPS6219066B2 (en)
JPS6119625A (en) Epoxy resin composition for sealing semiconductor
JPH0379370B2 (en)
JPS583382B2 (en) Resin-encapsulated semiconductor device
JPS5895846A (en) Resin seal type semiconductor device
JPS58119655A (en) Resin sealed type semiconductor device
JPS63179920A (en) Epoxy resin composition and resin-sealed type semiconductor device using said composition
JPS61221220A (en) Epoxy resin sealing composition and semiconductor device sealed therewith
JPS58119654A (en) Resin sealed type semiconductor device
JPS6054458A (en) Resin-sealed semiconductor device
JP2654376B2 (en) Epoxy resin composition for encapsulation and resin-encapsulated semiconductor device using the same
JPS5896755A (en) Resin sealed semiconductor device
JPS5882545A (en) Resin sealed type semiconductor device
JPH0319707B2 (en)
JPS5882544A (en) Resin sealed type semiconductor device
JPS6069130A (en) Epoxy resin composition and resin-sealed semiconductor device sealed therewith
JPH11158354A (en) Resin composition for sealing and resin-sealed semiconductor device
JP2534330B2 (en) Semiconductor device
JPS59174614A (en) Epoxy resin composition
JPS5882547A (en) Resin sealed type semiconductor device