JPS60202118A - Sealing epoxy resin composition and semiconductor device sealed therewith - Google Patents
Sealing epoxy resin composition and semiconductor device sealed therewithInfo
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- JPS60202118A JPS60202118A JP5634484A JP5634484A JPS60202118A JP S60202118 A JPS60202118 A JP S60202118A JP 5634484 A JP5634484 A JP 5634484A JP 5634484 A JP5634484 A JP 5634484A JP S60202118 A JPS60202118 A JP S60202118A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は。封止用エポキシ樹脂組成物およびそ71Lれ
を用いた樹脂封止型半導体装置に関し、特に高信頼性か
つ難燃性の封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用い
た樹脂封止型半導体装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical field to which the invention pertains] The present invention. The present invention relates to an epoxy resin composition for encapsulation and a resin-encapsulated semiconductor device using the same, and particularly to a highly reliable and flame-retardant epoxy resin composition for encapsulation and a resin-encapsulated semiconductor device using the same. .
エポキシ樹脂組成物を難燃化するだめにハロゲン化合物
から成る難燃剤を用いることはよく知られている。また
難燃の効果を高めるために、離愁助剤として三酸化アン
チモンを併用する技術もよく知られている。二酸化アン
チモンを併用するとハロゲン化合物の量を少くしても難
燃の効果が得られるため、現在市販されている半導体装
置や電子部品等の封止用難燃性エポキシ樹脂組成物はほ
とんどがハロゲン化合物と三酸化アンチモンを併用する
タイプである。It is well known that flame retardants comprising halogen compounds are used to make epoxy resin compositions flame retardant. In addition, in order to enhance the flame retardant effect, a technique of using antimony trioxide as an antimony aid is also well known. When used in combination with antimony dioxide, flame retardant effects can be obtained even if the amount of halogen compounds is reduced, so most of the flame-retardant epoxy resin compositions currently on the market for sealing semiconductor devices and electronic components are made using halogen compounds. This type uses a combination of antimony trioxide and antimony trioxide.
特開昭50−108400に封止用の耐熱エポキシ樹脂
成形材料について記載されているが、その実施例におい
てもノ・ロゲン化合物と三酸化アンチモンが併用されて
いる。これらの公知技術においては、硬化促進剤や硬化
触媒はアミン化合物等であって有機ホスフィン化合物で
はない。JP-A-50-108400 describes a heat-resistant epoxy resin molding material for sealing, and in its examples as well, a norogen compound and antimony trioxide are used in combination. In these known techniques, the curing accelerator and curing catalyst are amine compounds, etc., and are not organic phosphine compounds.
一方、高信頼性の封止用エポキシ樹脂組成物およびそれ
を用いた樹脂封止型半導体装置に有機ホスフィン化合物
を用いる技術は公知で必って、特開昭56−13095
3 、特公昭57−60779 、に開示されている。On the other hand, the technology of using an organic phosphine compound in a highly reliable epoxy resin composition for sealing and a resin-encapsulated semiconductor device using the same is well known and is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-13095.
3, Japanese Patent Publication No. 57-60779.
特公昭57−60779には封止用エポキシ樹脂組成物
を難燃化する技術についての言及はあるが、ハロゲン化
合物単独で難燃化する技術に関する記載はなく、実施例
に記載されているのはハロゲン化合物と三酸化アンチモ
ンを組合せて難燃した例である。封止用エポキシ樹脂組
成物およびそれを用いた樹脂封止型半導体装置を難燃化
する技術に関し、有機ホスフィン化合物を用いる場合に
おいて、三酸化アンチモンを除いてハロゲン化合物を単
独使用する技術は知られていない。Although Japanese Patent Publication No. 57-60779 mentions a technique for making an epoxy resin composition for sealing flame retardant, there is no mention of a technique for making it flame retardant using a halogen compound alone, and the examples are This is an example of flame retardation achieved by combining a halogen compound and antimony trioxide. Regarding epoxy resin compositions for sealing and techniques for making resin-encapsulated semiconductor devices using the same flame retardant, when using organic phosphine compounds, there is no known technique for using a halogen compound alone except for antimony trioxide. Not yet.
ところで、確かに有機ホスフィン化合物を用いることに
よって高信頼性の封止用エボ・eシ樹脂組成物およびそ
れを用いた樹脂封止型半導体装置が得られるのであるが
、特に難燃化された場合、従来技術は冷熱サイクル特性
が不充分であった。By the way, it is true that by using an organic phosphine compound, a highly reliable encapsulating evo resin composition and a resin encapsulated semiconductor device using the same can be obtained, but especially when it is made flame retardant. However, the conventional technology had insufficient cooling and heating cycle characteristics.
次に、ここでいう冷熱サイクル特性について、半導体装
置を封止した場合を例にして詳述する。Next, the thermal cycle characteristics referred to herein will be described in detail using an example in which a semiconductor device is sealed.
半導体装置の封止技術として、従来は金属やセラミック
ス等を用いるハーメチック封止が採用されていたが、最
近では経済的に有利であるという理由からエポキシ樹脂
による樹脂封止が主流を占めている。Conventionally, hermetic sealing using metals, ceramics, etc. has been employed as a sealing technology for semiconductor devices, but recently resin sealing using epoxy resin has become mainstream because it is economically advantageous.
しかし従来の樹脂封止型半導体装置には次に述べるよう
な欠点があった。However, conventional resin-sealed semiconductor devices have the following drawbacks.
第1図はセラミックスを用いて封止した半導体装置の断
面図を示したものである。半導体素子1はリードピン2
と細いボンディングワイヤ3によって電気的に接続され
ているが、ボンディングワイヤ3は空間4内に存在し、
機械的なストレスを受けることはない。これに対し、樹
脂封止型半導体装置においては、第2図にその断面図を
示したように、半導体素子8とリードピン9を接続する
ボンディングワイヤ10は封止樹脂11に埋め込まれて
おシ、ボンディングワイヤ10は封止樹脂による機械的
ストレスを受ける。封止樹脂と埋め込まれている部品の
熱膨張係数が異なることから、樹脂封止型半導体装置を
高温と低温に繰シ返して曝すと、熱膨張係数の差による
ストレスに耐えられなくなり、ボンディングワイヤ10
が切断または接触不良を起こしやすい欠点があった。FIG. 1 shows a cross-sectional view of a semiconductor device sealed using ceramics. Semiconductor element 1 has lead pin 2
is electrically connected to by a thin bonding wire 3, but the bonding wire 3 exists in the space 4,
It is not subjected to mechanical stress. On the other hand, in a resin-sealed semiconductor device, as shown in a cross-sectional view in FIG. The bonding wire 10 is subjected to mechanical stress due to the sealing resin. Since the thermal expansion coefficients of the sealing resin and the embedded components are different, if a resin-encapsulated semiconductor device is repeatedly exposed to high and low temperatures, it will no longer be able to withstand the stress caused by the difference in thermal expansion coefficients, and the bonding wire will 10
However, it has the disadvantage of being prone to disconnection or poor contact.
このような欠点は、特公昭57−60779に開示され
ている高信頼性化技術を用いても、封止樹脂が難燃化さ
れた場合に関しては、末だ充分に解決されていなかった
。Even if the high reliability technology disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-60779 is used, such drawbacks have not been satisfactorily solved in the case where the sealing resin is made flame retardant.
本発明の目的は、このような従来の封止用エポキシ樹脂
組成物およびそれを用いた樹脂封止型半導体装置の欠点
を改良することにあり、高信埠性かつ難燃性の封止用エ
ポキシ樹脂組成物およびそれを用いた樹脂封止型半導体
装置を提供することにある。The purpose of the present invention is to improve the drawbacks of such conventional epoxy resin compositions for sealing and resin-encapsulated semiconductor devices using the same, and to provide highly reliable and flame-retardant sealing epoxy resin compositions. An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition and a resin-sealed semiconductor device using the same.
上記目的を達成するため、本発明者らが鋭意研死を重ね
た結果、有機ホスフィン化合物を用いるエポキシ樹脂に
おいてハロゲン化合物単独で難燃化することにより、冷
熱サイクル特性が著しく改善され、高信頼性化技術の樹
脂対土用エポキシ樹脂が得られること、更に硬化剤に1
分子中に少くとも2個のツーノール注水酸基を有する化
合物を用いた場合に上i己効果が顕著であり、特にグラ
フト化されたノボラック型フーノール樹脂を用いた場合
に最も侵れた特性が得られることを見出し本発明を完成
するに至ったものである。In order to achieve the above object, the inventors of the present invention have made extensive research, and as a result, by making the epoxy resin using an organic phosphine compound flame retardant with a halogen compound alone, the thermal cycle characteristics are significantly improved, resulting in high reliability. It is possible to obtain an epoxy resin for soil using resin technology, and also to add 1 to the hardening agent.
When a compound having at least two thornol hydroxyl groups in the molecule is used, the self-improvement effect is remarkable, and in particular, when a grafted novolac-type thornol resin is used, the most severe properties are obtained. This discovery led to the completion of the present invention.
すなわち本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、(al
エポキシ樹脂
(b)1分子中に少くとも2個のフェノール性水酸基を
有する硬化剤
または/および酸無水物硬化剤
(C1有機ホスフィン化合物および
(diハロゲン化合物を含み、
(eJ三酸化アンチモンを含まないことを特徴とする。That is, the epoxy resin composition for sealing of the present invention has (al
Epoxy resin (b) A curing agent or/and an acid anhydride curing agent having at least two phenolic hydroxyl groups in one molecule (C1 contains organic phosphine compounds and (di halogen compounds), (eJ does not contain antimony trioxide) It is characterized by
難燃された封止用エポキシ樹脂組成物である。This is a flame-retardant epoxy resin composition for sealing.
また本発明の樹脂封止型半導体装置は、半導体装置をエ
ポキシ樹脂組成物で封止して成る樹脂封止型半導体装置
において、該エポキシ樹脂組成物が、
(alエポキシ樹脂
(b)1分子中に少くとも2個のツーノール注水酸基を
有する硬化剤
または/および酸無水物硬化剤
(cl有機ホスフィン化合物および
fdlハロゲン化合物を含み
(el三酸化アンチモンを含まないことを特徴とする。Further, the resin-sealed semiconductor device of the present invention is a resin-sealed semiconductor device formed by sealing a semiconductor device with an epoxy resin composition, in which the epoxy resin composition contains (Al in one molecule of epoxy resin (b) A curing agent or/and an acid anhydride curing agent (containing a Cl organic phosphine compound and an FDL halogen compound (not containing EL antimony trioxide)) having at least two tunol hydroxide groups.
難燃化された樹脂封止型半導体装置である。This is a flame-retardant resin-sealed semiconductor device.
本発明において三酸化アンチモンを用いることなく、有
機ホスフィン化合物とハロゲン化合物を組み合わせた場
合のみ優れた特性が得られる現象の理由はまだ解明され
ていないが、この現象は従・末技術から全く予想できな
いことである。何となればこの現象は有機ホスフィン化
合物を硬化促進剤(硬化触媒)に用いた場合にのみ見い
出される特有の現象であって、有機ホスフィン化合物以
外のたとえばアミン化合物等を用いた場合には全くこの
ような現象は見られず、三酸化アンチモンを併用しても
、ハロゲン化合物を単独使用しても冷熱サイクル特性に
有意差はないからである。The reason for the phenomenon in which excellent properties are obtained only when an organic phosphine compound and a halogen compound are combined without using antimony trioxide in the present invention has not yet been elucidated, but this phenomenon cannot be predicted at all from conventional and advanced technology. That's true. This is a unique phenomenon that is only found when organic phosphine compounds are used as curing accelerators (curing catalysts), and this phenomenon does not occur when other substances other than organic phosphine compounds, such as amine compounds, are used. This is because no such phenomenon was observed, and there was no significant difference in the thermal cycle characteristics whether antimony trioxide was used in combination or a halogen compound was used alone.
本発明において用いられるエポキシ樹脂は通常知られて
いるものであシ、特に限定されない。例えばとスフーノ
ールA型エポキシ樹脂、ツーノールノボラック型エポキ
シ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などグリ
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、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、組状
脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環型エ
ポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂など一分子中にエ
ポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂が挙げられる。The epoxy resin used in the present invention is a commonly known one and is not particularly limited. For example, Totosufunol A type epoxy resin, Tsuunol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, etc. Glycidyl ether type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, assembled aliphatic epoxy resin, alicyclic epoxy resin Examples include epoxy resins having two or more epoxy groups in one molecule, such as resins, heterocyclic epoxy resins, and halogenated epoxy resins.
しかしてこれらエポキシ樹脂は、1種もしくば2種以上
の混合系で用いて覗よい。These epoxy resins may be used alone or in a mixed system of two or more.
本発明において用いられる更に好ましいエポキシ樹脂は
、エポキシ当Hx7o〜3000ノボ2ツク型エポキシ
樹脂であって、たとえばフーノールノポラック型エポキ
シ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ハロゲ
ン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂などである。More preferable epoxy resins used in the present invention are epoxy resins having an epoxy weight of 7o to 3000 novolac type epoxy resins, such as phunor nopolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, halogenated phenol novolac type epoxy resins, etc. be.
これらエポキシ樹脂は塩素イオンの含有量が110PP
以下、加水分解性環系の含有量がo、IBg>%以下の
ものが望ましい。その理由は110PP′f: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環系
が含まれると、封止された半導体装のアルミニウム電極
が腐食されやすくなるためである。These epoxy resins have a chlorine ion content of 110PP.
Hereinafter, it is desirable that the content of the hydrolyzable ring system is o, IBg>% or less. The reason for this is that if chlorine ions exceeding 110 PP'f: or hydrolyzable ring systems exceeding 0.1% by weight are contained, the aluminum electrodes of the sealed semiconductor device are likely to be corroded.
本発明において用いられる1分子中に少くとも2個のフ
ェノール性水酸基を有する硬化剤とは、フェノール系樹
脂、ポリオキシスチレン、多価フェノール化合物等およ
びこれらの変性物であって具体的に例示するとフェノー
ルノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ter
t−ブ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のノボラック型フェノール樹脂、
レゾール型フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂
、ポリパラオキシスチレン、及ヒビスフエノールA等で
あり、更にこれらの化合物の変性物である。これらの中
でもノボラック型フェノール樹脂およびその変性物が好
ましく、特にニジストマー成分をグラフト化したノボラ
ック型フェノール樹脂が好ましい。The curing agent having at least two phenolic hydroxyl groups in one molecule used in the present invention includes phenolic resins, polyoxystyrene, polyhydric phenol compounds, and modified products thereof. Phenol novolac resin, cresol novolac resin, ter
Novolak type phenolic resins such as t-butylphenol novolak resin, nonylphenol novolak resin,
These include resol type phenol resin, phenol aralkyl resin, polyparaoxystyrene, Hibisphenol A, and modified products of these compounds. Among these, novolak-type phenolic resins and modified products thereof are preferred, and novolak-type phenolic resins grafted with a nidistomer component are particularly preferred.
またこれら硬化剤は1種もしくは2種以上を適宜組み合
わせた混合系で使用することができる。Further, these curing agents can be used alone or in a mixed system in which two or more of them are appropriately combined.
本発明において用いられる酸無水物は、脂肪族脂環族ま
たは芳香族の無水カルボン酸もしくはこれらの置換無水
カルボン酸であればいかなるものでも使用可能である。As the acid anhydride used in the present invention, any aliphatic alicyclic or aromatic carboxylic anhydride or substituted carboxylic anhydride thereof can be used.
かかる酸無水物としては。As such an acid anhydride.
例えば、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸
、無水テトラヒドロフタル酸、無水へキサヒドロフタル
酸、無水トリメット酸、無水ピロメリット酸、無水ナジ
ック酸(3,6−ニンドメチt/・ンー1,2.3,6
−テトラヒドロ無水フタル#)、無水メチルナジック酸
、3.3: 4.4’−ベンゾフェノンテトラカルポン
酸無水物、無水テトシプロム7タル酸、無水クロレンデ
ィック酸等があげられ、これからなる群よ!l1選ばれ
る1棟もしくは2種以上のものが用いられる。For example, maleic anhydride, succinic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, trimetic anhydride, pyromellitic anhydride, nadic anhydride (3,6-nindomethyt/-1, 2.3,6
-Tetrahydrophthalic anhydride #), methylnadic anhydride, 3.3: 4.4'-benzophenonetetracarboxylic anhydride, tetracyprom hepthalic anhydride, chlorendic anhydride, etc., and this group consists of these! One or more types of buildings selected from l1 are used.
これらの硬化剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、両
者を適宜に配分して用いてもよい。Each of these curing agents may be used alone, or both may be used in an appropriate proportion.
硬化剤の配合量は、フェノール性水酸基および/または
無水カルボキシ基の総数とエポキシ樹脂のエポキシ基数
の比が0.5〜1.5の範囲内にあるように配合するこ
とが好ましい。The amount of the curing agent to be blended is preferably such that the ratio of the total number of phenolic hydroxyl groups and/or anhydrous carboxyl groups to the number of epoxy groups in the epoxy resin is within the range of 0.5 to 1.5.
その理由は上記範囲外では得られたエポキシ樹脂組成物
の耐湿性が劣化しやすいためである。The reason for this is that outside the above range, the moisture resistance of the resulting epoxy resin composition tends to deteriorate.
本発明において、硬化促進剤として有機ホスフィン化合
物を用いることによって、従来のイミダゾールやアミン
等の硬化促進剤を用いた場合に比較して、樹脂封止型半
導体装置の耐湿性や高温電気特性を著しく改善すること
ができる。In the present invention, by using an organic phosphine compound as a curing accelerator, the moisture resistance and high-temperature electrical properties of resin-encapsulated semiconductor devices are significantly improved compared to when conventional curing accelerators such as imidazole and amines are used. It can be improved.
本発明において用いられる有機ホスフィン化合物として
は、
式CI)
1
R2−P’CI)
3
ニオいてR1−R3がすべて有機基である第3ホスフイ
ン化合物、R2R3がともに水素であ゛る第1ホスフィ
ン化合物がある。具体的にはトリフェニルホスフイン、
トリブチルホスフィン、トリシクロ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R】が有機ホスフィ
ンを含む有機基であってもよい。たとえば1.2−ビス
(ジフェニルホスフィノ)エタン、ビス(ジフェニルホ
スフィノ)メタンなどである。The organic phosphine compounds used in the present invention include a tertiary phosphine compound with the formula CI) 1 R2-P'CI) 3 in which R1-R3 are all organic groups, and a first phosphine compound in which R2R3 are both hydrogen. There is. Specifically, triphenylphosphine,
These include tributylphosphine, tricyclohexylphosphine, methyldiphenylphosphine, butylphenylphosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine, octylphosphine, and the like. Further, R] may be an organic group containing an organic phosphine. Examples include 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane and bis(diphenylphosphino)methane.
これらの中でもアリールホスフィンが好ましく、特にト
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ンイン化合物は1程もし
くは2種以上の混合系で用いてもよい。しかしてこの)
有機ホスフィン化合物の配合量は一般に樹脂成分(エポ
キシ樹脂と硬化剤)のo、ooi〜20重量%の、範囲
内でよいが特に好ましい特性は0101〜5重量%の範
囲内で得られる。Among these, arylphosphines are preferred, and triarylphosphines such as triphenylphosphine are particularly preferred. Further, one or more of these organic phosunine compounds may be used in a mixed system. However, the lever)
The amount of the organic phosphine compound to be blended may generally be within the range of o, ooi to 20% by weight of the resin component (epoxy resin and curing agent), but particularly preferred properties are obtained within the range of 0.101 to 5% by weight.
有機ホスフィン化合物の配合量を特にこの範囲とするこ
とによシ、優れた特性の樹脂封止型半導体装置を得る°
ことができる。By specifically controlling the blending amount of the organic phosphine compound within this range, a resin-sealed semiconductor device with excellent characteristics can be obtained.
be able to.
配合量が0.001重量%未満では添加の効果が認めか
たく、エポキシ樹脂組成物の硬化に長時間を要する欠点
があシ、20重量%を超えると品質に悪影響を及ぼす。If the amount is less than 0.001% by weight, the effect of the addition will be difficult to notice, and the epoxy resin composition will take a long time to cure, while if it exceeds 20% by weight, it will have an adverse effect on quality.
本発明において用いられるハロゲン化合物は。The halogen compound used in the present invention is:
フッ素、臭素、ヨウ素等Ωハロゲンを含有する化合物で
あって、その使用目的は離燃性の付与である。A compound containing Ω halogens such as fluorine, bromine, and iodine, and its purpose is to impart flammability.
臭素化ノボラック型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂等のハロゲン化エポキシ樹脂、臭素
化ノボラック型フェノール樹脂、臭素化ビスフェノール
A、−M素化ポリパラオキシスチレン、無水テトラブロ
ムフタル酸、無水クロレンデイック醒等のハロゲン化硬
化剤のような反応型のハロゲン化合物が好ましいが、塩
素化パラフィン、プームトルエン、ヘキサブロムベンゼ
ン、ヘキサブロムビフェニル、デカクロルビフェニル、
1、2.3.4−テトラブロムブタン等の非反応型のハ
ロゲン化合物も用いることができる。Halogenated epoxy resins such as brominated novolac type epoxy resins, brominated bisphenol A type epoxy resins, brominated novolac type phenol resins, brominated bisphenol A, -M polyparaoxystyrene, tetrabromophthalic anhydride, chlorene anhydride Reactive halogen compounds such as halogenated curing agents such as Dick's are preferred;
Non-reactive halogen compounds such as 1,2.3.4-tetrabromobutane can also be used.
ハロゲンの種類としては臭素化合物が最も好ましい。The most preferred type of halogen is a bromine compound.
ハロゲン化合物の配合量としては、組成物中のハロゲン
含有菫が0.1〜40重量%の範囲内にあることが好ま
しい。0.1重量%未満では難燃化の効果が充分でなく
、40重量%を超えると電気特性が劣化しやすくなるた
めである。The amount of halogen-containing violet in the composition is preferably in the range of 0.1 to 40% by weight. This is because if the content is less than 0.1% by weight, the flame retardant effect will not be sufficient, and if it exceeds 40% by weight, the electrical properties will tend to deteriorate.
本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、必要に応じて無
機質光てん剤その他の添加剤を配合することができる。The epoxy resin composition for sealing of the present invention may contain an inorganic brightening agent and other additives, if necessary.
無機質光てん剤としては、溶融シリカ、結晶性シリカ、
ガラス繊維、タルク、アルミナ、ケイ酸カルシウム、炭
酸カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア等、一般に知
られているものを用いることができる。この中でも高純
度である点と低熱膨張性である点で溶融シリカや結晶性
シリカが最も好ましい。これらの充てん剤は2種以上組
合せて用いることもできる。Inorganic photonic agents include fused silica, crystalline silica,
Generally known materials such as glass fiber, talc, alumina, calcium silicate, calcium carbonate, barium sulfate, and magnesia can be used. Among these, fused silica and crystalline silica are most preferred because of their high purity and low thermal expansion. Two or more of these fillers can also be used in combination.
無機質光てん剤の配合量は、エポキシ樹脂および硬化剤
の総重量の1.5〜4倍程度が良い。The blending amount of the inorganic photonic agent is preferably about 1.5 to 4 times the total weight of the epoxy resin and curing agent.
その他の添加剤としては、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、カーボンブラッ
ク等の着色剤、シランカップリング剤ガどを隣室添加配
合してもさしつかえない。Examples of other additives include natural waxes and synthetic waxes. Metal salts of straight chain fatty acids, mold release agents such as acid amide esters or paraffins, coloring agents such as carbon black, silane coupling agents, etc. may be added and blended in an adjacent room.
本発明の封止用妥ボよン樹脂組成物を成形材料よ、□よ
オ、。。−1、カニ21□1.。Use the resin composition for sealing of the present invention as a molding material. . -1, crab 21□1. .
定の組成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、さらに熱ロールによる溶融混合処理、ま
たはニーダ−による混合処理を加えることにより容易に
封止用エポキシ樹脂成形材料エポキシ樹脂組成物を用い
て半導体装置を封止することによシ容易に製造すること
ができる。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、インジエクシ目ン成形、圧縮成
形、注型などによる封止も可能である。The raw material composition is selected to have a certain composition. For example, a semiconductor device can be easily encapsulated using an epoxy resin composition of an epoxy resin molding material by thoroughly mixing it with a mixer and then melting it with a hot roll or mixing it with a kneader. It can be easily manufactured. The most common method for sealing is low-pressure transfer molding, but sealing can also be performed by injector molding, compression molding, casting, or the like.
封止用エポキシ樹脂、組成物は封止の際に加熱して硬化
させ、最終的にはこの組成物の硬化物によって封止され
た樹脂封止型半導体装置を得ることができる。硬化に際
しては150’C以上に加熱することが特に望ましい。The epoxy resin for sealing and the composition are heated and cured during sealing, and finally a resin-sealed semiconductor device can be obtained which is sealed with the cured product of this composition. During curing, it is particularly 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、大規模集積回路
、トランジスタ、サイリスタ、ダイオードなどであって
特に限定されるものではない。The semiconductor device in the present invention includes an integrated circuit, a large-scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode, etc., and is not particularly limited.
実施例1−6
エポキシ当量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A)、エポキシ当量290のAX化
ノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ樹脂B、:14素
含有率35重量%)、エポキシ当量400の臭素化ビス
フェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ樹脂C1臭素含
有率50重量%)水酸基当量1070ノボラツク型フエ
ノール樹脂(フェノール樹脂A)、水酸基当量120の
グラフト化ノボラック型フェノール樹脂(フェノール樹
脂B)、水酸基尚1240の臭素化ポリパラオキシスチ
レン(臭素含有率50%)、無水テトラヒドロフタル酸
、トリフェニルホスフィン硬化促進剤、三酸化アンチモ
ン、溶融シリカ粉末、カルナバワックス、カーボンブラ
ック、シランカップリング剤((j=グリシドキシグロ
ビルトリメトキンシラン)を第1表に示す組成(重量部
)K選び、各組成物をミキサーによる混合、加熱ロール
による混練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。Example 1-6 Cresol novolak type epoxy resin with epoxy equivalent of 220 (epoxy resin A), AX-formed novolac type epoxy resin with epoxy equivalent of 290 (epoxy resin B, 14 element content: 35% by weight), bromine with epoxy equivalent of 400 Bisphenol A type epoxy resin (epoxy resin C1 bromine content 50% by weight) Novolac type phenolic resin (phenol resin A) with hydroxyl group equivalent of 1070, grafted novolac type phenolic resin (phenol resin B) with hydroxyl group equivalent of 120, hydroxyl group equivalent of 1240 Brominated polyparaoxystyrene (bromine content 50%), tetrahydrophthalic anhydride, triphenylphosphine curing accelerator, antimony trioxide, fused silica powder, carnauba wax, carbon black, silane coupling agent ((j = glycidoxyglosine) Ten types of transfer molding materials, including comparative examples, were prepared by selecting the compositions (parts by weight) of biltrimethquine silane) shown in Table 1 and mixing each composition with a mixer and kneading with heated rolls.
このようにして得た成形材料を用いてトランスファ成形
してMO8型集積回路を樹脂封止した。Using the molding material thus obtained, an MO8 type integrated circuit was resin-sealed by transfer molding.
封止は高尚波予熱器で90’Cに加熱した成形材料を1
70℃ で2分曲モールドし、更に180℃で4時間ア
フターキュアすることにより行った。For sealing, heat the molding material to 90'C in a Koshoha preheater.
This was done by bend molding at 70°C for 2 minutes and then after-curing at 180°C for 4 hours.
以下体白
第1表
籾″l−ケ白
樹脂封止したMO8型集積回路の信頼性評価を実施する
前にこれらの成形材料の難燃性を評価した。離燃性の評
価はUL規格94に準拠して行いv−0を満足するもの
を難燃性とした。その結果を第2表に示した。The flame retardancy of these molding materials was evaluated before conducting the reliability evaluation of the MO8 type integrated circuit sealed with resin.The evaluation of flammability was based on UL standard 94 Those satisfying v-0 were considered to be flame retardant.The results are shown in Table 2.
この結果、比較例2は難燃性を満足せず、献下の評価か
ら除外した。以T−弁口
評価試験1
+200℃と一65℃の2つの恒温槽を用意し、上記樹
脂封止型半導体装置各100個を+200℃の恒温槽に
入れて30分間放置した。As a result, Comparative Example 2 did not satisfy the flame retardancy and was excluded from the evaluation. T-Valve Evaluation Test 1 Two thermostats at +200°C and -65°C were prepared, and 100 resin-sealed semiconductor devices each were placed in the thermostat at +200°C and left for 30 minutes.
その後取シ出して常温中に5分間放置し、次に一65°
Cの恒温槽に30分間放置した。その後取シ出して再び
常温中に5分間放置した。After that, take it out and leave it at room temperature for 5 minutes, then heat it to 65°C.
It was left in a constant temperature bath at C for 30 minutes. Thereafter, it was taken out and left again at room temperature for 5 minutes.
以上の操作を1サイクルとし、連続的に熱サイクル試験
を実施した。熱サイクル試験の経過に従って随時サイク
ルを中断し、樹脂封止型半導体装置の特性をテスターを
用いて測定し、不良の発生を―べた。その結果を第3表
に示した。゛不良内容はボンディングワイヤの断線また
は接触不良でおった・ 収T−タ臼
メ下41白
評価試験2
120°C,2気圧の水蒸気中でIOV印加しχ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PCT)を行い、その結果を第4表に示した。The above operation was considered as one cycle, and a thermal cycle test was conducted continuously. The cycle was interrupted at any time as the thermal cycle test progressed, and the characteristics of the resin-sealed semiconductor device were measured using a tester to check for defects. The results are shown in Table 3.゛The defect was caused by a disconnection or poor contact of the bonding wire. ・Accumulated T-Turn Bottom 41 White Evaluation Test 2 Apply IOV in steam at 120°C and 2 atm to check for disconnection due to corrosion of the χ aluminum wiring. A moisture resistance test (bias PCT) was conducted and the results are shown in Table 4.
以″′F−久n
〔発明の効果〕
上記本発明の目的、概要の記載および実施例において明
らかなように、本発明によって、高信頼性の樹脂封止型
半導体装置を得ぬことができる。[Effects of the Invention] As is clear from the purpose of the present invention, the summary description, and the examples, the present invention makes it possible to obtain a highly reliable resin-sealed semiconductor device. .
第1図はセミラック・パッケージの半導体装置の断面図
、第2図は樹脂封止された半導体装置の断面図である。
1.8・・・半導体素子 2.9・・・リードピン3.
10・・・ボンディングワイヤ
4・・・・・・空間 5・・・・・・セミラククス6・
・・・・・金属板 7・・・・・・シール材11・・・
・・・封止樹脂
代理人 弁理士 則 近 憲 佑
(ほか1名)
第1頁の続き
■Int、C1,’ 識別記号 庁内整理番号0発 明
者 木 原 尚 子 川崎市幸区d所内FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device in a semirac package, and FIG. 2 is a sectional view of a resin-sealed semiconductor device. 1.8... Semiconductor element 2.9... Lead pin 3.
10... Bonding wire 4... Space 5... Semilux 6.
...Metal plate 7...Seal material 11...
...Sealing resin agent Patent attorney Noriyuki Chika (and 1 other person) Continuation from page 1 ■Int, C1,' Identification code Internal office reference number 0 Author Naoko Kihara Inside Saiwai Ward, Kawasaki City d office
Claims (1)
有する硬化剤。また1は/および酸無水物硬化剤 (C1有機ホスフィン化合物および (diハロゲン化合物 を含むことを特徴とする難燃化された封止用エポキシ樹
脂組成物 2、エポキシ樹脂が、エポキシ当量170〜300のノ
ボラック型エポキシ樹脂である特許請求の範囲第1項記
載の封止用エポキシ樹脂組成物3、硬化剤がノボラック
型フーノール樹脂または/およびその変性物である特許
請求の範囲第1項記載の封止用エポキシ樹脂組成物4、
硬化剤がグラフト化されたノボラック型フーノール樹脂
である特許請求の範囲第3項記載の封止用エポキシ樹脂
組成物 5、ハロゲン化合物が臭素化合物である特許請求の範囲
第1項記載の封止用エポキシ樹脂組成物6、ハロゲン化
合物がハロゲン化エポキシ樹脂である特許請求の範囲第
1項記載の封止用エポキシ樹脂組成物 7、ハロゲン化合物が臭素化ノボラック型エポキシ樹脂
である特許請求の範囲第6項記載の封止用エポキシ樹脂
組成物 8、ハロゲン化合物が、ツーノール往水酸基を有する硬
化剤のハロゲン化物または/および酸素水物硬化剤のハ
ロゲン化物である特許請求の範囲第1項記載の封止用エ
ポキシ樹脂組成物9、組成物中のハロゲン含有量が0.
1〜40重晰%の範囲内にある特許請求の範囲第1項記
載の封止用エポキシ樹脂組成物 IO,エポキシ樹脂組成物が溶融シリカまたは/および
結晶性シリカを含む特許請求の範囲 載の封止用エボキシ樹脂組成物 11、半導体装置をエポキシ樹脂組成物で封止して成る
樹脂封止型半導体装置において、該エポキシ樹脂組成物
が (alエポキシ樹脂 (b)1分子中に少くとも2個のツーノール往水酸基を
崩する硬化剤または/および酸無水物硬化剤 (C1有機ホスフ ン化合物および (dlハロゲン化合物 を含み、 (el三酸化アンチモン を含せないことを特徴とする難燃化された樹脂封止型半
導体装置 12、エポキシ樹脂が、エポキシ当量170〜300の
ノボラック型エポキシ樹脂である特許請求の範囲第11
項記載の樹脂封止型半導体装置 13、硬化剤がノボラック型フーノール樹脂または/お
よびその変性物である特許請求の範囲第11項記載の樹
脂封止型半導体装置 14、硬化剤がグラフト化されたノボラック型フーノー
ル樹脂である特許請求の範囲第13項記載の樹脂封止型
半導体装置 15、ハロゲン化合物が、臭素化合物である特許請求の
範囲第11項記載の樹脂封止型半導体装置16、ハロゲ
ン化合物が、ハロゲン化エポキシ樹脂である特許請求の
範囲第11項記載の樹脂封止型半導体装置 17、ハロゲン化合物が、臭素化ノボラック型エポキシ
樹脂である特許請求の範囲第16項記載の樹脂封止部半
導体装置 18、ハロゲン化合物が、ツーノール注水酸基を有する
硬化剤のハロゲン化物または/および酸無水物硬化剤の
ハロゲン化物である特許請求の範囲第11項記載の樹脂
封止型半導体装置 19、エポキシ樹脂組成物中のハロゲン化合物が0.1
〜40重量%の範囲内にある特許請求の範囲第11項記
載の樹脂封止型半導体装置 20、エポキシ樹脂組成物が、溶融シリカまたは/およ
び結晶性シリカを含む特許請求の範囲第11項記載の樹
脂封止型半導体装置[Scope of Claims] 1. A curing agent having at least two tunol hydroxyl groups in one molecule of the al epoxy resin (b). A flame-retardant sealing epoxy resin composition 2 characterized by containing a halogen compound, the sealing according to claim 1, wherein the epoxy resin is a novolac type epoxy resin having an epoxy equivalent of 170 to 300. epoxy resin composition 3 for sealing, epoxy resin composition 4 for sealing according to claim 1, wherein the curing agent is a novolac-type funol resin or/and a modified product thereof;
The epoxy resin composition 5 for sealing according to claim 3, wherein the curing agent is a grafted novolac-type funol resin, and the epoxy resin composition 5 for sealing according to claim 1, wherein the halogen compound is a bromine compound. Epoxy resin composition 6, Claim 1 in which the halogen compound is a halogenated epoxy resin Epoxy resin composition 7 for sealing according to Claim 1, wherein the halogen compound is a brominated novolac type epoxy resin Claim 6 Epoxy resin composition 8 for sealing according to Claim 1, wherein the halogen compound is a halide of a curing agent having a thunol hydroxyl group and/or a halide of an oxygen hydrate curing agent. epoxy resin composition 9, the halogen content in the composition is 0.
The epoxy resin composition IO for sealing according to claim 1 is within the range of 1 to 40% by weight, and the epoxy resin composition according to claim 1 contains fused silica or/and crystalline silica. Epoxy resin composition for sealing 11, a resin-encapsulated semiconductor device formed by sealing a semiconductor device with an epoxy resin composition, in which the epoxy resin composition contains at least 2 A curing agent or/and an acid anhydride curing agent that breaks down the hydroxyl groups of the two-noryl group (a flame-retardant curing agent containing a C1 organic phosphine compound and a (dl) halogen compound and not containing (el) antimony trioxide). Claim 11: The resin-sealed semiconductor device 12 is characterized in that the epoxy resin is a novolak-type epoxy resin having an epoxy equivalent of 170 to 300.
A resin-encapsulated semiconductor device 13 according to Claim 11, wherein the curing agent is a novolac-type Funol resin or/and a modified product thereof; A resin-encapsulated semiconductor device 14 according to Claim 11, wherein the curing agent is grafted. The resin-sealed semiconductor device 15 according to claim 13, which is a novolac-type Funol resin, and the resin-sealed semiconductor device 16, according to claim 11, wherein the halogen compound is a bromine compound, the halogen compound is a halogenated epoxy resin, the resin-sealed semiconductor device 17 according to claim 11, and the resin-sealed part according to claim 16, wherein the halogen compound is a brominated novolak epoxy resin. Semiconductor device 18, resin-sealed semiconductor device 19 according to claim 11, wherein the halogen compound is a halide of a curing agent having a thunol hydroxide group and/or a halide of an acid anhydride curing agent, epoxy resin The halogen compound in the composition is 0.1
The resin-sealed semiconductor device 20 according to claim 11 in which the epoxy resin composition contains fused silica and/or crystalline silica in a range of 40% by weight Resin-encapsulated semiconductor device
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5634484A JPS60202118A (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Sealing epoxy resin composition and semiconductor device sealed therewith |
Applications Claiming Priority (1)
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JP5634484A JPS60202118A (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Sealing epoxy resin composition and semiconductor device sealed therewith |
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Publication Number | Publication Date |
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JPS60202118A true JPS60202118A (en) | 1985-10-12 |
Family
ID=13024610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5634484A Pending JPS60202118A (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Sealing epoxy resin composition and semiconductor device sealed therewith |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60202118A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1984
- 1984-03-26 JP JP5634484A patent/JPS60202118A/en active Pending
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