JPS61221220A - Epoxy resin sealing composition and semiconductor device sealed therewith - Google Patents

Epoxy resin sealing composition and semiconductor device sealed therewith

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JPS61221220A
JPS61221220A JP6094485A JP6094485A JPS61221220A JP S61221220 A JPS61221220 A JP S61221220A JP 6094485 A JP6094485 A JP 6094485A JP 6094485 A JP6094485 A JP 6094485A JP S61221220 A JPS61221220 A JP S61221220A
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epoxy resin
silicon nitride
curing agent
epoxy
composition
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池谷 裕俊
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Abstract

PURPOSE:To obtain a resin composition which can give a high-reliability resin- sealed semiconductor device, by mixing an epoxy resin with a specified curing agent and silicon nitride. CONSTITUTION:An epoxy resin composition comprising an epoxy resin (a), a curing agent (b) comprising a compound having at least two phenolic hydroxyl group in the molecule and silicon nitride (c). Preferable examples of the epoxy resins (a) are novolak epoxy resins of an epoxy equivalent of 170-300, such as phenol novolak epoxy resins and cresol novolak epoxy resins. As curing agents (b), novolak phenolic resins, phenol aralkyl resins, etc., are particularly preferable. Silicon nitride (c) is preferred to be in a form of, for example, powder, fiber or whisker.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は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 of the Invention] The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing and a resin-encapsulated semiconductor device using the same.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

エポキシ樹脂組成物は、集積回路(IC)、大規模集積
回路(LSI)、トランジスタなどの半導体装置、ある
いは他の電子部品の封止材として重用されている。
Epoxy resin compositions are frequently used as encapsulating materials for integrated circuits (ICs), large-scale integrated circuits (LSIs), semiconductor devices such as transistors, and other electronic components.

近年、とくに半導体装置に対し、高い信頼性が要求され
るようになってきているため、それに伴なってかかる半
導体装置の封止に使用されるエポキシ樹脂組成物に対し
ても高い信頼性が求められている。
In recent years, there has been a growing demand for high reliability, especially for semiconductor devices, and accordingly, high reliability is also required for the epoxy resin compositions used for encapsulating such semiconductor devices. It is being

このよう々封止用エポキシ樹脂組成物は、まず1周囲の
温度変化によって内部に封止した部品に損傷を与えるこ
とがあってはならない。このような温度特性は例えば、
耐熱サイクル特性として評価することができる。すなわ
ち、この評価試験はエポキシ樹脂組成物によン封止され
た半導体装置を高温と低温とに順次曝してこれを1サイ
クルとし、各サイクル毎に該半導体装置の特性を測定し
て何サイクル目で特性の低下が見られたかを評価するも
のである。
As described above, the epoxy resin composition for sealing must not damage the internally sealed parts due to changes in ambient temperature. Such temperature characteristics are, for example,
It can be evaluated as heat cycle resistance. That is, in this evaluation test, a semiconductor device sealed with an epoxy resin composition is sequentially exposed to high and low temperatures, which is defined as one cycle, and the characteristics of the semiconductor device are measured for each cycle. This is to evaluate whether a decrease in characteristics was observed.

ところで、従来の封止用エポキシ樹脂組成物によシ封止
された半導体装置にあっては、上記耐熱サイクル特性試
験の際、部品が封止樹脂体から機械的応力を受け、甚し
い場合にはこの応力に耐えられずに例えばボンディング
ワイヤーが切断または接触不良を引き起こすなどの不都
合がある。
By the way, in the case of semiconductor devices encapsulated with conventional epoxy resin compositions for encapsulation, the components are subjected to mechanical stress from the encapsulation resin body during the above-mentioned heat cycle characteristic test, and in severe cases cannot withstand this stress, resulting in problems such as breakage of the bonding wire or poor contact.

更に、従来の樹脂封止型半導体装置にあっては、高温高
湿環境下において、水分が封止樹脂体を浸透して内部の
装置に達し、その結果、例えば、アルミニウム配線が腐
食しやすいなどの問題がある。
Furthermore, in conventional resin-sealed semiconductor devices, under high-temperature, high-humidity environments, moisture penetrates the sealing resin body and reaches the internal devices, resulting in corrosion of aluminum wiring, for example. There is a problem.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は従来のかかる問題を解消し、高信頼性の樹脂封
止を半導体装置を与えうる封止用エポキシ樹脂組成物お
よびかかるエポキシ樹脂組成物によって封止された樹脂
封止型半導体装置の提供を目的とする。
The present invention solves the conventional problems and provides an epoxy resin composition for sealing that can provide a semiconductor device with highly reliable resin sealing, and a resin-sealed semiconductor device sealed with such an epoxy resin composition. With the goal.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明者は、上記目的を達成すべく封止用エポキシ樹脂
組成物の成分について種々検討を重ねた結果、後述する
ようにその一成分として窒化ケイ素(c’mN+)を配
合することによシ上記欠点が改良され、高信頼性の封止
用樹脂組成物およびそれを用いた樹脂封止型半導体装置
が得られることを見出した。
In order to achieve the above object, the inventors of the present invention have conducted various studies on the components of the epoxy resin composition for sealing, and as a result of the results, the present inventors have discovered that silicon nitride (c'mN+) can be added as one of the components to create a sealing epoxy resin composition. It has been found that the above drawbacks can be improved and a highly reliable encapsulating resin composition and a resin-encapsulated semiconductor device using the same can be obtained.

すなわち、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、 (−)  エポキシ樹脂 (b)1分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有す
る化合物よりなる硬化剤、および、(C)  窒化ケイ
素 を含有することを特徴とし、また、本発明の半導体装置
は、かかるエポキシ樹脂によシ封止されてなることを特
徴とする。
That is, the epoxy resin composition for sealing of the present invention contains (-) an epoxy resin (b) a curing agent consisting of a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and (C) silicon nitride. Further, the semiconductor device of the present invention is characterized in that it is sealed with such an epoxy resin.

本発明の封止用エポキシ樹脂組成物において、まず、第
1の必須成分であるエポキシ樹脂としては、通常知られ
ているものを使用すればよく、特に限定されるものでは
ない。具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹
脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂などのグリシ
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;グリシジルアミン型エポキシ樹脂;線状脂
肪族エポキシ樹脂;脂環式エポキシ樹脂;複素環式エポ
キシ樹脂;ノ・ロゲン化エポキシ樹脂など1分子中にエ
ポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂があげられる。
In the epoxy resin composition for sealing of the present invention, the epoxy resin that is the first essential component may be any commonly known epoxy resin and is not particularly limited. Specific examples include glycidyl ether type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resins and phenol novolac type epoxy resins; glycidyl ester type epoxy resins; glycidylamine type epoxy resins; linear aliphatic epoxy resins; alicyclic epoxy resins; Cyclic epoxy resins include epoxy resins having two or more epoxy groups in one molecule, such as cyclic epoxy resins.

これらのエポキシ樹脂は単独で用いても、あるいは2m
以上の混合系で用いてもよい。なかでも、好ましいエポ
キシ樹脂は、エポキシ当量170〜3000ノボラツク
型エポキシ樹脂であって、例えば、フェノールノボラッ
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、ハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂表
どである。更に、これらのエポキシ樹脂は、塩素イオン
の含有量が10 ppm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。
These epoxy resins can be used alone or
A mixed system of the above may be used. Among these, preferred epoxy resins are novolac type epoxy resins having an epoxy equivalent of 170 to 3000, such as phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, and halogenated phenol novolac type epoxy resins. Furthermore, these epoxy resins desirably have a chlorine ion content of 10 ppm or less and a hydrolyzable chlorine content of 0.1% by weight or less.

この理由は、10 ppm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ていると
、封止され死生導体装置の例えばAt電極などが腐食さ
れやすくなるためである。
The reason for this is that if more than 10 ppm of chlorine ions or more than 0.1% by weight of hydrolyzable chlorine is contained, for example, the At electrode of the sealed life-and-death conductor device is likely to be corroded.

ついで、第2の必須成分である硬化剤は、1分子中に2
個以上のフェノール性水酸基を有する化合物であればと
くに制限されるものではなく、フェノール樹脂、フェノ
ールアラルキル樹脂、ポリオキシスチレンまたは多価フ
ェノール化合物などを使用することができる。具体的に
は、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノ
ボラツ/ 樹脂、tort−ブチルフェノ−w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
ック製フェノール樹脂;レゾール型フェノール樹脂;ポ
リパラオキシスチレンなどのポリオキシスチレン、ビス
フェノールA;およびこれらの化合物のハロゲン化物等
である。このうち、ノボラック型フェノール樹脂、フェ
ノールアラルキル樹脂およびポリオキシスチレンはとく
に好ましいものである。また、これらの硬化剤は単独で
用いても、あるいは2種以上の混合系で用いてもよい。
Next, the curing agent, which is the second essential component, contains 2 in 1 molecule.
The compound is not particularly limited as long as it has at least 2 phenolic hydroxyl groups, and phenol resins, phenol aralkyl resins, polyoxystyrene, polyhydric phenol compounds, and the like can be used. Specifically, for example, novolac phenolic resins such as phenol novolac resin, cresol novolac resin, tort-butylpheno-w novolac resin, and nonylphenol novolac resin; resol type phenolic resin; polyoxystyrene such as polyparaoxystyrene, bisphenol. A; and halides of these compounds. Among these, novolak type phenol resins, phenol aralkyl resins and polyoxystyrenes are particularly preferred. Further, these curing agents may be used alone or in a mixed system of two or more.

エポキシ樹脂と硬化剤との配合比はとくに限定されるも
のではないが、反応の進行促進、および得られる硬化物
の特性の2点を勘案すると、硬化剤のフェノール性水酸
基数とエポキシ樹脂のエポキシ基数の比(フェノール性
水酸基数/エポキシ基数)が0.5〜1.5の範囲とな
るように配合することが好ましbo 更に、本発明のエポキシ樹脂組成物は第3の必須成分と
して窒化ケイ素(ci、N、)を含有する。
The compounding ratio of the epoxy resin and the curing agent is not particularly limited, but considering two points: promotion of reaction progress and properties of the obtained cured product, the number of phenolic hydroxyl groups in the curing agent and the epoxy resin It is preferable to blend so that the ratio of the number of groups (number of phenolic hydroxyl groups/number of epoxy groups) is in the range of 0.5 to 1.5.Furthermore, the epoxy resin composition of the present invention contains nitrided as the third essential component. Contains silicon (ci, N,).

かかるs +、N4はどのような形態で配合されていて
もよく、例えば、粉末状、繊維状あるいはウィスカーな
どであることが好ましい。粉末状のSi、N、は平均粒
径0.1〜100μmのものを用いることが、エポキシ
樹脂組成物全体の流動性を向上させるうえで好ましい。
Such s + and N4 may be blended in any form, and are preferably in the form of powder, fibers, whiskers, etc., for example. It is preferable to use powdered Si and N having an average particle size of 0.1 to 100 μm in order to improve the fluidity of the entire epoxy resin composition.

一方、繊維状のSi、N4  としてはSt、N、の長
繊維を裁断したもので、例えば、直径が1〜20μm1
長さが50〜400■のものを1■以内の長さに裁断し
て用いる。更に、ウィスカーとしては、直径0.1%1
/JFFm、長さ50〜300μmのものを使用すれば
よい。
On the other hand, fibrous Si and N4 are obtained by cutting long fibers of St and N, for example, with a diameter of 1 to 20 μm.
A material with a length of 50 to 400 cm is cut to a length of 1 cm or less. Furthermore, as a whisker, the diameter is 0.1%1
/JFFm and a length of 50 to 300 μm may be used.

かかるsi、N、の配合量は、とくに限定されるもので
はないが、前記エポキシ樹脂と硬化剤の総和100重量
部に対し、0.1〜1000重量部の範囲とすることが
好ましい。この配合量が0.1重量部未満では添加の効
果が認められず、1000重量部を超えると樹脂組成物
全体の流動性が低下するという不都合が生じる。また、
このSi、N4 はシランカップリング剤等の表面処理
剤で処理して使用することが、エポキシ樹脂組成物の特
性を更に改善する上で好ましい。
The blending amounts of Si and N are not particularly limited, but are preferably in the range of 0.1 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin and curing agent. If the amount is less than 0.1 parts by weight, no effect will be observed, and if it exceeds 1000 parts by weight, the fluidity of the entire resin composition will be reduced. Also,
It is preferable to use this Si and N4 after being treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent in order to further improve the properties of the epoxy resin composition.

5lsN、は耐熱性、化学的安定性および電気絶縁性に
優れているため、これを配合することによってエポキシ
樹脂組成物全体の特性を向上させることができる。また
、Si3N4は高い熱伝導性を有するため、組成物の熱
伝導性も向上する。これを、他の熱伝導性充填材、例え
ば、マグネシア、アルミナ、炭化ケイ素を含有したエポ
キシ樹脂組成物と比較すると、本発明のエポキシ樹脂組
成物は上記のものと比べて耐湿特性あるいは電気絶縁性
が格段に優れている。更に、Si、N4は熱膨張係数が
小さく(炭化ケイ素の約イ、アルミナ、マグネシアの約
b−″/4)、樹脂組成物の熱膨張係数の低下に大きく
寄与する。
Since 5lsN is excellent in heat resistance, chemical stability, and electrical insulation, the properties of the entire epoxy resin composition can be improved by blending it. Furthermore, since Si3N4 has high thermal conductivity, the thermal conductivity of the composition is also improved. Comparing this to epoxy resin compositions containing other thermally conductive fillers, such as magnesia, alumina, and silicon carbide, the epoxy resin compositions of the present invention have superior moisture resistance or electrical insulation properties compared to those mentioned above. is significantly better. Furthermore, Si and N4 have small coefficients of thermal expansion (approximately 1 for silicon carbide and approximately b-''/4 for alumina and magnesia), and greatly contribute to lowering the coefficient of thermal expansion of the resin composition.

本発明の封止用エポキシ樹脂組成物にあっては、上記し
た必須成分に加えて、例えば公知の無機質充填剤、硬化
促進剤を添加配合することが好ましい。
In the epoxy resin composition for sealing of the present invention, in addition to the above-mentioned essential components, it is preferable to add and blend, for example, a known inorganic filler and a curing accelerator.

無機質充填剤としては、例えば、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、マグネシア等をあ
げることができ、中でも、溶融シリカ、結晶性シリカは
高純度でしかも熱膨張性が低いため好ましいものである
。とくに、これらシリカの配合量が、樹脂成分(エポキ
シ樹脂と硬化剤)100重量部に対し0.1〜1000
重量部の範囲にあるときは、St、N4とシリカの長所
が有効に組み合されて優れた特性の封止用エポキシ樹脂
組成物を得ることができる。
Examples of inorganic fillers include fused silica, crystalline silica, glass fiber, talc, alumina, calcium silicate, calcium carbonate, barium sulfate, magnesia, etc. Among them, fused silica and crystalline silica have high It is preferred because of its purity and low thermal expansion. In particular, the blending amount of these silicas is 0.1 to 1000 parts by weight per 100 parts by weight of the resin component (epoxy resin and curing agent).
When the amount is within the range of parts by weight, the advantages of St, N4, and silica are effectively combined, and an epoxy resin composition for sealing with excellent properties can be obtained.

一方、硬化促進剤は、樹脂の硬化時間の短縮ならびに硬
化物の特性向上のために資する成分であシ、本発明にお
いては、とくに有機ホスフィン化合物を用いることが望
まれる。
On the other hand, the curing accelerator is a component that contributes to shortening the curing time of the resin and improving the properties of the cured product, and in the present invention, it is particularly desirable to use an organic phosphine compound.

かかる有機ホスフィン化合物の具体例としては、フェニ
ルホスフィン、オクチルホスフィン、ジフェニルホスフ
ィン、ブチルフェニルホスフィン1メチルジフエニルホ
スフイン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリブチル
ホスフィン、トリフェニルホスフィン、さらには、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)メタンなどがあげられる。これらの
りもアリールホスフィン化合物、例えば、トリ7二二〃
ホスフイン、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)メタンなどはとく
に好ましいものである。これらの有機ホスフィン化合物
は1種もしくは2種以上の混合系で用いてもよい。なお
、この有機ホスフィン化合物の組成比は樹脂成分(エポ
キシ樹脂と硬化剤)の0.01〜20重11−チでもよ
いが、と<IC。
Specific examples of such organic phosphine compounds include phenylphosphine, octylphosphine, diphenylphosphine, butylphenylphosphine, 1-methyldiphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, tributylphosphine, triphenylphosphine, and 1,
Examples include 2-bis(diphenylphosphino)ethane and bis(diphenylphosphino)methane. These compounds also contain arylphosphine compounds, such as tri-722.
Particularly preferred are phosphine, 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane, bis(diphenylphosphino)methane, and the like. These organic phosphine compounds may be used alone or in a mixture of two or more. The composition ratio of this organic phosphine compound may be 0.01 to 20 to 11 parts by weight of the resin component (epoxy resin and curing agent), but <IC.

0.01〜5重量%の範囲であることが好ましい。It is preferably in the range of 0.01 to 5% by weight.

本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、更に必要に応
じて、他の添加剤、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W剤、塩素化パラフィン、
ブロムトルエン、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支えな
い。
The epoxy resin composition for sealing of the present invention may further contain other additives, such as natural waxes, synthetic waxes, metal salts of straight chain fatty acids, acid amides, esters, or paraffins, as necessary. W release agent, chlorinated paraffin,
Flame retardants such as bromotoluene, hexabromobenzene and antimony trioxide, colorants such as carbon black, silane coupling agents, etc. may be appropriately added and blended.

上述した封止用エポキシ樹脂組成物を成形材料として調
製するための方法はどのようなものであってもよく、上
記の所定の組成比に選んだ原料成分を、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−などによる混合処理を加えるなどの
方法を適用することかできる。
Any method may be used to prepare the above-mentioned epoxy resin composition for sealing as a molding material, and after thoroughly mixing the raw ingredients selected in the above-mentioned predetermined composition ratio, for example, with a mixer, Methods such as melting and mixing using hot rolls or mixing using a kneader or the like can be applied.

一方、本発明の樹脂封止型半導体装置は、上記封止用エ
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
より容易に製造することができる。
On the other hand, the resin-sealed semiconductor device of the present invention can be easily manufactured by encapsulating the semiconductor device using the epoxy resin composition for sealing.

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、インジヱクシlン成形、圧縮成形、注型な
どによる封止も可能である。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℃以上に加熱すること
が特に望ましい。
The most common method for sealing is low-pressure transfer molding, but sealing by injection molding, compression molding, casting, etc. is also possible. The epoxy resin composition is cured by heating during sealing, and a resin-sealed semiconductor device can finally be obtained by encapsulating the cured product of this composition. It is particularly desirable to heat to 150° C. or higher during curing.

表お、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、と、〈に限定されるものではない。
Note that the semiconductor device in the present invention includes an integrated circuit, a large-scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode, etc., but is not limited to the above.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

実施例1.2および比較例1〜4 (1)  エポキシ商量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)、 (2)zホキシ当量290の臭素化エポキシノボラック
樹脂(エポキシ樹脂B)、 (3)  分子量700の7エノールノボラツク樹゛脂
硬化剤、(4)平均粒子径10μmの窒化ケイ素粉末、
(5)平均直径0.5μm、平均長さ100μmの窒化
ケイ素ウィスカー、 (6)マグネシア粉末、(7)アルミナ粉末、(8)炭
化ケイ素粉末、(9)結晶性シリカ粉末、(10)トリ
フェニルホスフィン硬化促進剤、(n)三酸化アンチモ
ン、(12)カルナバワックス、(13)カーボンブラ
ック、 (14)シランカップリング剤(r−グリシドキシプo
k”ルトリメトキシシラン) を第1表に示す組成(重量部)に選んだ。ただし成分(
4)〜(9)の配合量に関しては、各例中の(4)〜(
9)成分の体積チの和が、いずれも、組成物全体の約5
2%になるようにして相互の比較を行った。
Example 1.2 and Comparative Examples 1 to 4 (1) Cresol novolac type epoxy resin (epoxy resin A) with an epoxy quotient of 220, (2) Brominated epoxy novolac resin (epoxy resin B) with a z-phoxy equivalent weight of 290, (3) ) 7 enol novolak resin curing agent with a molecular weight of 700, (4) silicon nitride powder with an average particle size of 10 μm,
(5) silicon nitride whiskers with an average diameter of 0.5 μm and an average length of 100 μm, (6) magnesia powder, (7) alumina powder, (8) silicon carbide powder, (9) crystalline silica powder, (10) triphenyl Phosphine curing accelerator, (n) antimony trioxide, (12) carnauba wax, (13) carbon black, (14) silane coupling agent (r-glycidoxypropylene)
K"rutrimethoxysilane) was selected with the composition (parts by weight) shown in Table 1. However, the components (
Regarding the blending amounts of (4) to (9), (4) to (9) in each example
9) The sum of the volumes of the components is approximately 5% of the total composition.
Mutual comparisons were made so that the ratio was 2%.

これらの組成物をミキサーによる混合および加熱ロール
による混線を行うことによって比較例を含め6植のトラ
ンス7″ア成形材料を調製した。
These compositions were mixed using a mixer and mixed using a heating roll to prepare six transformer 7'' molding materials including a comparative example.

第1表 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MOS !集積回路を樹脂封止した。封止は予熱機
で90℃に加熱した成形材料を170℃で2分間モール
ドし、更に180℃で4時間アフタキエアすることによ
シ行った。
Table 1 Using the molding material thus obtained, transfer molding is performed to create MOS! The integrated circuit was sealed with resin. Sealing was carried out by molding the molding material heated to 90° C. with a preheater at 170° C. for 2 minutes, followed by aftakiering at 180° C. for 4 hours.

上記の樹脂封止した半導体装置各50個を、120℃、
2気圧の水蒸気中でIOV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PC
T)を行い、その結果を第2表に示した。ただし比較例
4は封止樹脂の絶縁性が悪く、集積回路が短絡不要を発
生し、良品が得られ々かったので試験から除外した。
Fifty of each of the above resin-sealed semiconductor devices were heated at 120°C.
Humidity test (bias PC
T) was conducted and the results are shown in Table 2. However, Comparative Example 4 was excluded from the test because the insulation of the sealing resin was poor and the integrated circuit was short-circuited, making it difficult to obtain a good product.

実施例3〜6および比較例5〜8 実施例1.2で用いた各成分及び、(15)ガラス繊維
(平均直径9μm1平均長さ500 filn ) (
16)溶融シリカ粉末を用いて第3表に示す組成(重量
部)から成る組成物をつくった。各組成物をミキサーに
よる混合、加熱ロールによる混線を行うことによって比
較例を含め8種のトランスファ成形材料をl!llI製
した。
Examples 3 to 6 and Comparative Examples 5 to 8 Each component used in Example 1.2 and (15) glass fiber (average diameter 9 μm 1 average length 500 filn) (
16) Compositions having the compositions (parts by weight) shown in Table 3 were prepared using fused silica powder. Eight types of transfer molding materials, including comparative examples, were prepared by mixing each composition with a mixer and mixing with a heated roll! It was made by llI.

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MOa型集型口積回路脂封止した。封止は予熱機で
90℃に加熱した成形材料を170℃で2分間モールド
し、更に180℃で4時間ア7タキエアすることによル
行った。
Using the molding material thus obtained, the molding material was transfer-molded and the MOa type integrated circuit was sealed with resin. Sealing was performed by heating the molding material to 90°C with a preheater, molding it at 170°C for 2 minutes, and then heating it at 180°C for 4 hours.

第3表 次に、得られた樹脂封止型半導体装置去io。Table 3 Next, the obtained resin-sealed semiconductor device was removed.

個について、以下に記す熱サイクル試験を実施して特性
評価を行った。
A thermal cycle test described below was conducted for each piece to evaluate its characteristics.

+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を+200℃の恒温槽に入れて30
分間放置した。その後取シ出して常温中に5分間放置し
、次に一65℃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。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、
不良の発生を調べた。その結果を第4表に示した。
Prepare two thermostats at +200°C and -65°C, and place the resin-sealed semiconductor device in the thermostat at +200°C for 30 minutes.
Leave it for a minute. Thereafter, it was taken out and left at room temperature for 5 minutes, and then placed in a constant temperature bath at -65°C for 30 minutes. Thereafter, it was taken out and left again at room temperature for 5 minutes. Perform the above operations 1
A thermal cycle test was conducted continuously. As the thermal cycle test progresses, the cycle is interrupted at any time, and the characteristics of the resin-sealed semiconductor device are measured using a tester.
We investigated the occurrence of defects. The results are shown in Table 4.

第4表 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明の封止用エポキ
シ樹脂組成物は、高い信頼性を有するものであシ、マた
、この樹脂組成物によシ封止された本発明の樹脂封止型
半導体装置は、耐熱サイクル特性ならびに耐湿性に優れ
た信頼性の高いものであるため、その工業的価値は大で
ある。
Table 4 [Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, the epoxy resin composition for sealing of the present invention has high reliability. The resin-sealed semiconductor device of the present invention is highly reliable with excellent heat cycle resistance and moisture resistance, and therefore has great industrial value.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(a)エポキシ樹脂、 (b)1分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有す
る化合物よりなる硬化剤、および、(c)窒化ケイ素 を必須成分として含有することを特徴とする封止用エポ
キシ樹脂組成物。 2、該エポキシ樹脂が、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
に記載の組成物。 3、該硬化剤が、ノボラック型フェノール樹脂である特
許請求の範囲第1項に記載の組成物。 4、該エポキシ樹脂と該硬化剤の配合比が、硬化剤のフ
ェノール性水酸基とエポキシ樹脂のエポキシ基の当量比
で0.5〜1.5の範囲である特許請求の範囲第1項記
載の組成物。 5、該窒化ケイ素が、平均粒径0.1〜100μmの粉
末である特許請求の範囲第1項記載の組成物。 6、該窒化ケイ素が、窒化ケイ素繊維である特許請求の
範囲第1項記載の組成物。 7、該窒化ケイ素が、窒化ケイ素ウィスカーである特許
請求の範囲第1項記載の組成物。 8、該窒化ケイ素の配合量が、エポキシ樹脂と硬化剤と
の総和100重量部に対し、0.1〜1000重量部の
範囲である特許請求の範囲第1項記載の組成物。 9、該エポキシ樹脂組成物が、さらに、溶融シリカおよ
び/または結晶性シリカを含むものである特許請求の範
囲第1項記載の組成物。 10、該エポキシ樹脂組成物が、さらに、有機ホスフィ
ン化合物を含むものである特許請求の範囲第1項記載の
組成物。 11、(a)エポキシ樹脂、 (b)1分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有す
る化合物よりなる硬化剤、および、(c)窒化ケイ素 を含有するエポキシ樹脂組成物により封止されてなるこ
とを特徴とする樹脂封止型半導体装置。 12、該エポキシ樹脂が、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
1項に記載の装置。 13、該硬化剤が、ノボラック型フェノール樹脂である
特許請求の範囲第11項に記載の装置。 14、該エポキシ樹脂と該硬化剤の配合比が、硬化剤の
フェノール性水酸基とエポキシ樹脂のエポキシ基の当量
比で0.5〜1.5の範囲である特許請求の範囲第11
項記載の装置。 15、該窒化ケイ素が、平均粒径0.1〜100μmの
粉末である特許請求の範囲第11項記載の装置。 16、該窒化ケイ素が、窒化ケイ素繊維である特許請求
の範囲第11項記載の装置。 17、該窒化ケイ素が、窒化ケイ素ウィスカーである特
許請求の範囲第11項記載の装置。 18、該窒化ケイ素の配合量が、エポキシ樹脂と硬化剤
との総和100重量部に対し、0.1〜1000重量部
の範囲である特許請求の範囲第11項記載の装置。 19、該エポキシ樹脂組成物が、さらに、溶融シリカお
よび/または結晶性シリカを含むものである特許請求の
範囲第11項記載の装置。 20、該エポキシ樹脂組成物が、さらに、有機ホスフィ
ン化合物を含むものである特許請求の範囲第11項記載
の装置。
[Claims] 1. Contains (a) an epoxy resin, (b) a curing agent made of a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and (c) silicon nitride as essential components. An epoxy resin composition for sealing characterized by: 2. The composition according to claim 1, wherein the epoxy resin is a novolac type epoxy resin having an epoxy equivalent of 170 to 300. 3. The composition according to claim 1, wherein the curing agent is a novolac type phenolic resin. 4. The compounding ratio of the epoxy resin and the curing agent is in the range of 0.5 to 1.5 as an equivalent ratio of the phenolic hydroxyl group of the curing agent to the epoxy group of the epoxy resin. Composition. 5. The composition according to claim 1, wherein the silicon nitride is a powder with an average particle size of 0.1 to 100 μm. 6. The composition according to claim 1, wherein the silicon nitride is silicon nitride fiber. 7. The composition according to claim 1, wherein the silicon nitride is a silicon nitride whisker. 8. The composition according to claim 1, wherein the amount of silicon nitride is in the range of 0.1 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin and curing agent. 9. The composition according to claim 1, wherein the epoxy resin composition further contains fused silica and/or crystalline silica. 10. The composition according to claim 1, wherein the epoxy resin composition further contains an organic phosphine compound. 11. Sealed with an epoxy resin composition containing (a) an epoxy resin, (b) a curing agent made of a compound having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and (c) silicon nitride. A resin-sealed semiconductor device characterized by: 12. The epoxy resin has an epoxy equivalent of 170 to 300
Claim 1, which is a novolac type epoxy resin of
The device according to item 1. 13. The device according to claim 11, wherein the curing agent is a novolac type phenolic resin. 14. Claim 11, wherein the blending ratio of the epoxy resin and the curing agent is in the range of 0.5 to 1.5 as an equivalent ratio of the phenolic hydroxyl group of the curing agent to the epoxy group of the epoxy resin.
Apparatus described in section. 15. The device according to claim 11, wherein the silicon nitride is a powder with an average particle size of 0.1 to 100 μm. 16. The device according to claim 11, wherein the silicon nitride is silicon nitride fiber. 17. The device of claim 11, wherein the silicon nitride is a silicon nitride whisker. 18. The device according to claim 11, wherein the amount of silicon nitride is in the range of 0.1 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin and curing agent. 19. The apparatus according to claim 11, wherein the epoxy resin composition further contains fused silica and/or crystalline silica. 20. The device according to claim 11, wherein the epoxy resin composition further contains an organic phosphine compound.
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