KR100243708B1 - 반도체 캡슐화 에폭시 수지조성물 및 그것으로 캡슐화된 반도체장치(Semiconductor Encapsulating Epoxy Resin Compositions and Semiconductor Devices Encapsulated Therewith) - Google Patents

반도체 캡슐화 에폭시 수지조성물 및 그것으로 캡슐화된 반도체장치(Semiconductor Encapsulating Epoxy Resin Compositions and Semiconductor Devices Encapsulated Therewith) Download PDF

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페. 아에글러
치히로가나가와
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Abstract

(A) 에폭시 수지 20 내지 80중량부, (B) 경화제 20 내지 80중량부, (C) 인함유 난연제 0.1 내지 50중량부 및 (D) 무기충전제 200 내지 1,200중량부로 이루어지는 에폭시 수지 조성물은 개선된 고온방치성, 난연성 및 내리플로우균열성을 갖는 생성물로 경화된다. 본 조성물은 삼산화안티몬 및 브롬화 화합물의 혼합을 배제하고, 반도체 장치를 캡슐화하는데 유용하여 고온신뢰성을 부여한다.

Description

[발명의 명칭]
반도체 캡슐화 에폭시 수지 조성물 및 그것으로 캡슐화된 반도체 장치
[발명의 상세한 설명]
[발명의 분야]
본 발명은 반도체 캡슐화 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 삼산화안티몬과 브롬화 화합물을 함유하지 않거나 적은 양의 삼산화안티몬을 함유하고, 개선된 고온 방치성, 난연성 및 내리플로우균열성(reflow cracking resistance)을 갖는 생성물로 경화되는 반도체 캡슐화 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다. 또한 본 발명은 경화된 형태의 본 조성물로 캡슐화된 반도체 장치에 관한 것이다.
[배경기술]
최근 반도체 장치의 고밀도 실장화(實裝化; packaging)의 경향으로 반도체 장치 실장화의 주류는 표면실장형 패키지이다. 이러한 표면실장형 패키지 제조에서는 신뢰성의 문제가 일어난다. 제조동안 종래의 캡슐화제로 둘러싸인 패키지는 약 215 내지 260℃의 높은 온도에 노출되는데, 이 온도에서 칩-캡슐화제 계면의 분리와 캡슐화제의 균열이 일어날 수 있다. 그러면 실장후의 신뢰성이 보증되지 못한다.
이러한 사정으로, 낮은 물흡수성 및 내리플로우균열성을 특징으로 하는 비페닐형 에폭시수지를 사용하는 캡슐화제가 표면실장형 패키지용으로 폭넓게 사용되고 있다. 비페닐형 에폭시 수지가 낮은 물흡수성 및 고온에서의 저탄성 때문에 종래의 캡슐화제보다 우수한 내리플로우균열성을 가지지만, 고온방치성 등을 시험하는 신뢰성 시험에서 종래의 캡슐화제보다 현저히 불량하여 심각한 문제가 있다.
금속간 화합물이 알루미늄전극과 금와이어 사이에 접합부를 형성하여 저항값이 증가하고, 결국 와이어가 손상을 입기 때문에 집적회로들을 고온에 방치하였을 때 고장이 발생한다. 이 금속간 화합물의 형성은 난연제로서 수지조성물에 함유되어 있는 Br-또는 Sb3+의 존재에 의해 촉진된다. 가장 일반적으로 사용되는 난연제는 브롬화에폭시 수지 및 삼산화안티몬의 조합이다. 그러므로 혼합되는 난연제의 양을 줄이는 것은 고온방치성을 향상시키는데 효과적일 수 있다.
그러나, 혼합되는 난연제의 양을 줄이면 고온방치성은 어느 정도 개선되나 난연성이 희생된다. 즉, 난연성의 표준규격(UL-94, V-0)을 만족하지 못한다.
난연제로서 사용되고 있는 삼산화안티몬(Sb2O3)과 브롬화 화합물은 독성재료이다. 인체와 환경에 대한 그것의 영향의 관점으로부터 수지조성물이 삼산화안티몬과 브롬화 화합물을 함유하지 않거나 최소한의 삼산화안티몬을 함유하는 것이 바람직하다.
[발명의 개요]
본 발명의 목적은 사용되는 삼산화안티몬 및 브롬화 화합물을 배제하거나 줄일 수 있고 개선된 고온방치성, 난연성 및 내리플로우균열성을 갖는 생성물로 경화되는 반도체 캡슐화 에폭시 수지조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 이러한 반도체 캡슐화 에폭시 수지 조성물의 경화생성물로 캡슐화된 반도체 장치를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 난연제로서 하기에 정의된 식(1)의 화합물을 이용하는 반도체 캡슐화 에폭시 수지 조성물이 삼산화안티몬과 브롬화 화합물이 없어도 난연성이 개선된 생성물로 경화되는 것을 발견하였다. 또한 경화생성물은 고온방치성 및 내리플로우균열성도 개선된다. 그 다음에 경화생성물로 캡슐화된 반도체 장치는 고온신뢰성이 개선된다. 본 발명은 이러한 발견에 기초를 둔다.
식에서, R1및 R2각각은 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬기이다. R3및 R4각각은 수소원자 또는 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬기이다. R5는 수소원자, 수산기 또는 글리시독시기이다. R6및 R7각각은 수소원자, 수산기 또는
로 표시되는 기이다. R8및 R9각각은 수소원자 또는 메틸기이다. n은 0 내지 10의 정수이다.
간단히 말하면, 본 발명은
(A) 에폭시 수지 20 내지 80중량부,
(B) 경화제 20 내지 80중량부,
(C) 식(1)의 화합물 0.1 내지 50중량부,
(D) 무기충전제 200 내지 1,200중량부로 이루어진 반도체 캡슐화 에폭시 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 조성물의 경화생성물로 캡슐화된 반도체장치를 여기에서 다루기로 한다.
본 발명의 에폭시 수지 조성물은 종래 난연제로서 사용되는 브롬화에폭시 수지와 삼산화안티몬의 대체물로서 식(1)로 정의된 바와 같은 특정구조의 인화합물을 사용한다. 본 조성물은 고온노출동안 금속간 화합물의 형성을 촉진할 수 있는 어떠한 Br-및 Sb3+원도 함유하지 않으므로, 본 조성물의 경화생성물로 캡슐화된 반도체 장치는 난연제가 없는 에폭시 수지 조성물에 필적하는 고온 신뢰성을 나타낸다. 또한 본 발명의 조성물은 우수한 난연성과 내리플로우균열성을 갖는다. 더욱이 인체에 유해하고 환경을 오염시키는 삼산화안티몬 및 브롬화 화합물을 함유하지 않으므로, 본 발명은 산업상 매우 유용한 에폭시 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따르는 반도체 캡슐화 에폭시 수지 조성물의 제1 필수성분 또는 성분(A)는 에폭시 수지이다. 비페닐형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 다관능성 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 복소환형 에폭시 수지, 비스페놀 A 에폭시 수지, 나프탈렌환함유 에폭시 수지 및 할로겐화에폭시 수지를 포함한다. 그 중 바람직한 것은 비페닐형 에폭시 수지들로서 그들이 가장 효과적으로 내리플로우균열성의 요구를 만족시키기 때문이다. 필요하다면, 다른 에폭시 수지나 수지들이 비페닐형 에폭시 수지와 조합하여 사용될 수도 있다.
비페닐형 에폭시 수지는 전형적으로 하기 일반식(6)으로 표시된다.
식에서, R은 수소원자, 할로겐원자 또는 1 내지 5개의 탄소원자를 갖는 알킬기이고 q는 0 내지 5의 정수이다.
어떤 원하는 경화제(B)든지 그것이 에폭시 수지와 반응할 수 있는 적어도 두 개의 관능기를 갖는 화합물이면 에폭시 수지로 사용될 수 있다. 경화제는 분자구조와 분자량이 특별히 제한되지 않는다. 경화제의 예로는 비스페놀 A 및 F형 페놀수지를 포함하는 페놀수지, 페놀노볼락수지, 트리페놀알칸형 페놀수지 및 그것의 중합체, 비페닐형 페놀수지, 디시클로펜타디엔-페놀노볼락수지, 페놀아랄킬형 페놀 수지, 나프탈렌환함유 페놀수지, 지환식 페놀수지 및 복소환형 페놀수지이다. 또한 아민 및 산무수물도 유용한 경화제이다. 그들은 단독으로 또는 혼용되어 사용될 수 있다.
에폭시 수지(A)와 경화제(B)는 에폭시 수지(A) 20 내지 80중량부의 경화제(B) 80~20중량부로 (A)+(B)의 합계가 100중량부가 되도록 하는 비율로 사용된다. 특히 페놀수지가 경화제로서 사용되는 경우에는 에폭시 수지중의 에폭시기의 양과 페놀수지중의 페놀성 수산기의 몰비가 1/2 내지 2/1의 범위이고, 바람직하게는 1/2 내지 3/2, 더욱 바람직하게는 4/5 내지 3/2의 범위의 양으로 혼합되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실행에서, 경화촉매가 에폭시 수지와 경화제 사이의 경화반응을 촉진하기 위해 사용되는 것이 바람직하다. 경화촉매는 그것이 경화반응을 촉진할 수 있는 한 어떤 원하는 것이든 사용할 수 있다. 경화촉매의 예는 트리페닐포스핀, 트리부틸포스핀, 트리(p-메틸페닐)포스핀, 트리(p-메톡시페닐)포시핀, 트리(p-에톡시페닐)포스핀, 트리페닐포스핀트리페닐보레이트, 및 테트라페닐포스핀테트라페닐보레이트와 같은 인화합물; 트리에틸아민, 벤질디메틸아민, α-메틸벤질디메틸아민 및 1,8-디아자비시클로(5.4.0)-운데센-7과 같은 제3급 아민; 및 2-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸 및 2-페닐-4-메틸이미다졸과 같은 이미다졸을 포함한다.
경화촉매는 에폭시 수지와 경화제의 합계량 100중량부당 0.01 내지 20중량부, 특히 0.1 내지 10중량부로 혼합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물은 난연제로서 식(1)의 화합물을 이용하는 것을 특징으로 한다.
식(1) :
식에서, R1및 R2각각은 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬기이다. R3및 R4각각은 수소원자 또는 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬기이다. R5는 수소원자, 수산기 또는 글리시독시()기이다. R6및 R7각각은 수소원자, 수산기 또는
로 표시되는 기이다. R8및 R9각각은 수소원자 또는 메틸기이고, n은 0 내지 10의 정수이다.
1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬기는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, sec-부틸 및 tert-부틸기를 포함한다. R1내지 R7은 상기한 바와 같으나, R1및 R2는 둘다 동일한 알킬기인 것이 바람직하고, tert-부틸기인 것이 가장 바람직하다. R3및 R4는 둘다 메틸기인 것이 바람직하다. R5는 수소원자인 것이 바람직하다. R3및 R7의 적어도 하나는 수산기 또는 글리시딜에테르기인 것이 바람직한데, 그것은 그들이 에폭시 수지성분과 반응하여 수지골격의 일부를 형성하기 때문이다.
식(1)의 화합물중 바람직한 것은 하기 식(2) 및 (3)의 화합물이다.
이들 식에서, m은 1 내지 11의 정수이다.
식(1)의 화합물이 120℃와 RH 100%에서 추출된 염소이온과 알칼리금속이온 혼합물 50ppm이하를 함유하는 것이 바람직하고, 10ppm 이하를 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 혼합된 염소이온 및 알칼리이온이 50ppm보다 많으면, 조성물의 고온방치성 및 내습성에 악영향을 미칠 수도 있다.
식(1)의 난연제는 에폭시 수지와 경화제(전형적으로 페놀수지)의 합계량 100중량부당 0.1 내지 50중량부의 양으로 조성물에 첨가된다. 난연성은 난연제 0.1부 미만으로는 충분하지 않는 반면, 난연제가 50부보다 많으면, 성형동안 조성물의 점도를 증가시켜 성형성에 악영향을 줄 수도 있다.
본 발명의 실행에서 하기식(4) 또는 (5)의 인함유 화합물이 식(1)의 화합물과 함께 난연보조제로서 혼합되는 것이 바람직하다. 식(1)의 화합물과 식(4) 또는 (5)의 화합물을 병용하는 것은 식(1)의 화합물을 단독으로 사용하는 것보다 난연성규격(UL-94, V-0)을 만족시키는 것이 더 용이하기 때문이다.
첨가되는 식(4) 또는 (5)의 난연보조제의 양은 에폭시 수지와 경화제(전형적으로 페놀수지)의 합계량 100중량부당 0.1 내지 50중량부가 바람직하다. 0.1부 미만의 보조제는 그것의 목적에 불충분한 반면, 50부 이상의 보조제는 조성물의 점도를 증가시켜 성형성을 방해할 수도 있다. 식(4) 또는 (5)의 화합물과 식(1)의 화합물의 혼합비는 0.2 : 1 내지 2 : 1이 바람직하다.
추가로 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 종래의 에폭시 수지 조성물에서 통상 사용되는 것으로부터 선택된 무기충전제(D)를 함유한다. 충전제의 예는 용융실리카 및 결정성실리카 등의 실리카 충전제, 알루미나, 질화규소, 질화알루미늄, 질화붕소, 산화티타늄, 유리섬유를 포함한다. 무기충전제는 특별히 평균 입자크기나 모양을 제한하지는 않지만, 약 5 내지 40㎛의 평균입자크기를 갖는 충전제가 성형성 및 유동성을 위하여 바람직하다. 무기충전제의 충전량은 에폭시 수지와 경화제(전형적으로 페놀수지)의 합계량 100중량부당 200 내지 1,200중량부이다. 충전제 200부 미만을 함유하는 조성물은 팽창계수를 크게 하여 많은 응력을 반도체장치에 가하여 그것의 성질을 떨어뜨리고, 고온방치성에 관해서도 고온 노출에 의해 형성된 금속간 화합물이 더 큰 응력을 받아 성질이 저하하는 결과가 생긴다. 충전제를 1,200부보다 많이 함유하는 조성물은 더 큰 점도를 갖게 되어 성형성에 악영향을 미친다. 수지와 충전제 표면 사이의 결합 강도를 강화하기 위해 실란 커플링제로 표면처리된 무기충전제를 사용하는 것을 제안한다.
원한다면, 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 추가로 여러가지 첨가제를 함유할 수도 있다. 첨가제의 예는 열가소성 수지, 열가소성 탄성체, 유기합성고무 및 실리콘과 같은 응력저하제, 카르나우바왁스와 같은 왁스, 스테아르산과 같은 지방산과 금속염, 카본블랙, 코발트블루, 벵갈라와 같은 안료, 글리시독시프로필트리메톡시실란과 같은 실란커플링제, 알킬티타네이트와 같은 표면처리제, 항산화제 및 할로겐 트래핑제이다.
예컨대 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 상술한 필수성분과 임의의 성분의 소정량을 균일하게 교반, 혼합하고 미리 70 내지 95℃로 가열된 혼련기, 열롤밀 또는 압출기로 혼합물을 혼련하고, 냉각하고 칩으로 분쇄하여 제조된다.
그렇게 얻어진 에폭시 수지 조성물은 그것으로 여러가지 반도체 장치를 캡슐화하는데 유용하다. 본 조성물은 트랜스퍼성형, 사출성형 및 주조와 같은 어떠한 종래의 기술로도 반도체 장치 위에 성형될 수 있다. 본 발명의 에폭시 수지 조성물에 대해서는 저압 트랜스퍼 성형이 효과적이다. 에폭시 수지 조성물은 150 내지 180℃의 온도에서 30 내지 180초동안 성형하고, 150 내지 180℃에서 2 내지 16시간동안 후경화시키는 것이 바람직하다.
여기에서, 삼산화안티몬의 사용을 배제하거나 사용되는 삼산화안티몬 및 브롬화 화합물의 양을 감소시킬 수 있고, 개선된 고온방치성, 난연성 및 내리플로우균열성을 갖는 생성물로 경화되는 에폭시 수지 조성물이 기술되었다. 이러한 반도체 캡슐화 에폭시 수지 조성물의 경화생성물로 캡슐화된 반도체 장치는 고온에서 신뢰성을 갖는다.
[실시예]
본 발명의 실시예는 설명을 목적으로 하기에 주어진 것이고 제한을 목적으로 하지 않는다. 모든 부는 중량부이다.
[실시예 1~6 및 비교예 1~3]
표 1에 나타낸 성분을 2개의 열롤밀로 균일하게 용융 혼합하고 그후에 냉각하고 분쇄하여 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
[표 1]
*1에폭시 당량 190, EOCN-4400, 니혼가야쿠사제
*2에폭시 당량 190, YX-4000HK, 유카셀 에폭시사제
*3페놀 당량 110, DL-92 페놀-노볼락 수지, 메이와 가세이사제
*4브롬 함량 35%, 에폭시 당량 280, BREN-105(하기 구조식으로 표시되는 페놀노볼락형 브롬화 에폭시 수지), 니혼가야쿠사제
*5KBM-403(√-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란), 신에츠 가가쿠 고교사제
이들 조성물을 하기 시험에 의해 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
(1) 선회류(spiral flow)
EMMI 규격에 따르는 몰드를 사용하여, 선회류를 175℃, 70kg/㎠ 및 성형시간 120초의 조건하에서 측정하였다.
(2) 겔화시간
조성물의 겔화시간을 175℃의 열판위에서 측정하였다.
(3) 성형경도
10×4×100mm의 봉을 JIS K-6911에 따라 175℃, 70kg/㎠ 및 성형시간 120초로 성형하였다. 봉을 가열하면서 바콜 경도시험기로 경도를 측정하였다.
(4) 리플로우 균열성
14×20×2.1mm의 플랫 패키지를 175℃, 70kg/㎠ 및 성형시간 120초로 성형하고, 180℃에서 4시간동안 후경화시켰다. 85℃와 85% RH의 항온항습기에 75시간 방치하여 흡습한 후 240℃에서 30초간 납땜욕에 침지하였다. 패키지표면의 균열을 관찰하였다.
(5) 난연성
UL-94 규격에 따라, 1/16인치 두께의 판을 성형하여 난연성을 시험하였다.
(6) 고온방치성
실리콘 칩위에 알루미늄 배선을 형성한 모의 요소와 부분적으로 금도금된 42-합금 납 프레임을 30㎛ 직경의 금와이어로 접합하였다. 175℃, 70kg/㎠에서 120초동안의 몰딩으로 조립품을 에폭시 수지 조성물로 캡슐화하여 14 핀 DIP를 얻었다. 패키지는 180℃에서 4시간동안 후경화하고 미리 설정된 시간(0, 96 및 168시간) 동안 200℃의 건조기에 방치하였다. 경화수지를 발연질산에 용해시킨 후, 칩측의 접합부의 전단강도를 측정하였다.
[표 2]
표 2의 결과에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 범위내의 인함유 난연제를 함유하는 에폭시 수지 조성물은 개선된 고온방치성, 난연성, 내리플로우균열성을 갖는 경화생성물을 제공한다.
[참고예 1]
식(2)(식중, m=4.3)의 화합물의 합성
2.5-디-tert-부틸-히드로퀴논 3.78kg(17몰), 에틸아세테이트 3kg 및 피리딘 0.170kg을 응축기 및 배출가스 제거장치가 설치된 반응기에서 건조 질소하에서 교반하여 충분히 혼합하였다. 반응기를 60℃의 내부온도로 가열한 후, 삼염화인 4.67kg(34몰)을 60℃에서 30분에 걸쳐 혼합물에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 약 74℃의 내부온도에서 약 1시간동안 환류시켰다. 그 다음 에틸아세테이트 3kg중의 2,6-디메틸페놀 4.15kg(34몰) 용액을 75 내지 77℃의 내부온도에서 1시간에 걸쳐 혼합물에 첨가시켰다. 생성된 갈색 용액을 1~1/2시간동안 환류하에서 교반한 후, 약 25℃로 냉각하였다. 에틸아세테이트 9kg 및 아세톤 2.7kg중의 히드로퀴논 3.74kg(34몰)의 용액을 25℃에서 약 2분에 걸쳐 반응용액에 적가하였고, 거기에 트리에틸아민 4.66kg(46몰)을 첨가하여 생성된 혼합물을 30분 동안 더 교반하였다. 혼합물에 30% H2O23.86kg을 1시간에 걸쳐 첨가하였다. 반응기를 30 내지 35℃의 온도로 유지하면서 혼합물을 2시간 더 교반하였다. 생성된 혼합물을 1N HCl로 2번, 0.1N HCl로 1번 세척하였다. 유기상을 분리하여 황산나트륨으로 건조하고, 진공하에서 용제를 제거하였다. 마지막으로 고형 잔부를 고진공하에서 30 분동안 더 건조하여 최종 생성물 8.33kg(이론적 수율 71%)을 수득하였다. GPC 분석에서, Mn=700 그리고 Mw=2947이었다. 원소분석의 결과를 하기에 나타낸다. 염소함량은 0.3% 이하이었다.
[참고예 2]
식(3)(식중, m=1)의 화합물의 합성
2,5-디-tert-부틸-히드로퀴논 22.22g(0.1몰), 에틸아세테이트 17.5g 및 피리딘 1.05g을 응축기 및 배출가스 제거장치가 설치된 반응기중에서 건조 아르곤하에서 교반하여 충분히 혼합하였다. 혼합물에 삼염화인 27.5g(0.2몰)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 천천히 가열하고 약 1시간동안 환류하에서 유지시켰다. 그 다음 에틸아세테이트 17.5g 중의 2,6-디메틸페놀 24.4g(0.2몰) 용액을 약 10분에 걸쳐 혼합물에 첨가하였다. 생성된 갈색 용액을 1~1/2시간동안 환류하에서 교반한 후, 약 25℃로 냉각하였다. 에틸아세테이트 52g 및 아세톤 15.5g 중의 1,3,5-트리히드록시벤젠 25.22g(0.2몰)의 용액을 빙냉하에서 약 15분에 걸쳐 반응용액에 적가하였고, 트리에틸아민 27.35g(0.27몰)을 빙냉하에서 30분에 걸쳐 첨가한 후 생성된 혼합물을 30분 더 교반하였다. 혼합물에 30% H2O22.67g을 천천히 첨가하였다. 혼합물을 2시간 더 교반하였다. 그 다음, 참고예 1에서와 같이 최종 화합물을 분리하고 건조하였다.
생성된 갈색 수지상 재료의 연화점은 156.6 내지 171.2℃였다. 원소분석의 결과를 하기에 나타낸다. 수산기의 함량은 5.65meq/g이었다.
일부 바람직한 구체예를 기술하였지만, 많은 변형과 변이가 상기 교시에 비치어 이루어질 수 있다. 그러므로, 첨부된 청구범위내에서 본 발명은 구체적으로 기술된 것과는 다르게 실행될 수도 있는 것을 이해해야만 한다.

Claims (5)

  1. (정정) (A) 에폭시 수지 20 내지 80 중량부,
    (B) 경화제 20 내지 80중량부,
    (C) 하기 일반식(1)의 화합물 0.1 내지 50중량부,
    (D) 무기충전제 200 내지 1,200중량부
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 캡슐화 에폭시 수지 조성물.
    (상기 식에서, R1및 R2각각은 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬기이고, R3및 R4각각은 수소원자 또는 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 알킬기이고, R5는 수소원자, 수산기 또는기이고, R6및 R7은 수소원자, 수산기 그리고
    로 표시되는 기들로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고, R8및 R9각각은 수소원자 또는 메틸기이고, n은 0 내지 10의 정수이다.)
  2. (정정) 제1항에 있어서, 식(1)의 화합물이 하기 식(2) 또는 (3)의 화합물인 것을 특징으로 하는 조성물.
    (상기 식에서 m은 1 내지 11의 정수이다.)
  3. (정정) 제1항 또는 제2항에 있어서, 추가로 하기 식(4) 또는 (5)의 인함유 화합물 형태의 난연보조제(E)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. (정정) 제1항 또는 제2항에 있어서, 에폭시 수지(A)가 비페닐형 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항의 반도체 캡슐화 에폭시 수지 조성물의 경화생성물로 캡슐화된 반도체 장치.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6099783A (en) * 1995-06-06 2000-08-08 Board Of Trustees Operating Michigan State University Photopolymerizable compositions for encapsulating microelectronic devices
EP0812883A4 (en) * 1995-12-28 2001-05-16 Toray Industries EPOXY RESIN COMPOSITION
JPH10330596A (ja) 1997-05-30 1998-12-15 Sumitomo Bakelite Co Ltd 難燃性樹脂組成物およびこれを用いた半導体封止材料
US6297332B1 (en) * 1998-04-28 2001-10-02 Mitsui Chemicals, Inc. Epoxy-resin composition and use thereof
EP0955675B1 (en) * 1998-05-07 2004-12-15 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Epoxy resin compositions and semiconductor devices encapsulated therewith
TWI261059B (en) 1999-12-13 2006-09-01 Dow Global Technologies Inc Flame retardant phosphorus element-containing epoxy resin compositions
JP4783984B2 (ja) * 2001-02-15 2011-09-28 日立化成工業株式会社 樹脂組成物およびその用途ならびにそれらの製造方法
JP3723483B2 (ja) * 2001-10-16 2005-12-07 日本電気株式会社 電子部品装置
US20040166241A1 (en) * 2003-02-20 2004-08-26 Henkel Loctite Corporation Molding compositions containing quaternary organophosphonium salts
US7456235B2 (en) * 2003-04-30 2008-11-25 Henkel Corporation Flame-retardant composition for coating powders
US6936646B2 (en) * 2003-04-30 2005-08-30 Henkel Corporation Flame-retardant molding compositions
US7585443B2 (en) * 2004-05-20 2009-09-08 Albemarle Corporation Pelletized brominated anionic styrenic polymers and their preparation and use
JP4782789B2 (ja) 2004-08-31 2011-09-28 スプレスタ エルエルシー アルキルホスホン酸ジアリールエステルならびにそのアルキルホスホン酸アリーレン誘導体のオリゴマー／ポリマー誘導体の調製方法
JP2007169602A (ja) * 2005-11-01 2007-07-05 Shin Etsu Chem Co Ltd 液状エポキシ樹脂組成物
DE602006019896D1 (de) * 2005-11-16 2011-03-10 Basf Se Flammwidrige prepregs und laminate für leiterplatten
CN101302327B (zh) * 2007-05-10 2011-05-04 广科工业股份有限公司 无卤耐燃的环氧树脂组合物、胶片及铜箔基板
DE102007041988A1 (de) * 2007-09-05 2009-03-12 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Flammhemmende Additive
TWI367900B (en) * 2007-10-09 2012-07-11 Ind Tech Res Inst Encapsulant composition for a light-emitting diode
KR20090078051A (ko) * 2008-01-14 2009-07-17 도레이새한 주식회사 할로겐프리 커버레이 필름용 접착제 조성물 및 이를구비하는 커버레이 필름
CN102300916B (zh) * 2008-12-08 2014-11-12 3M创新有限公司 用于环氧树脂体系的无卤素阻燃剂
US8853855B2 (en) * 2012-03-16 2014-10-07 Stats Chippac Ltd. Integrated circuit packaging system with conductive pillars and molded cavities and method of manufacture thereof
JP6618049B2 (ja) 2013-08-22 2019-12-11 株式会社Adeka 含リン化合物及びそれを含有する硬化性エポキシ樹脂組成物

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3056806A (en) * 1960-02-03 1962-10-02 Union Carbide Corp Epoxyalkyl acyl phosphates
GB1564708A (en) * 1976-01-16 1980-04-10 Ici Ltd Linear polyester compositions and products which contain phenol phosphates as flame retardant additives
US4199534A (en) * 1978-04-20 1980-04-22 Stauffer Chemical Company Poly (oxyorganophosphate/phosphonate) and process for preparing
US4820854A (en) * 1985-05-23 1989-04-11 Akzo America Inc. Phosphate-containing and phosphonate-containing phosphate esters
JP2622110B2 (ja) * 1986-07-07 1997-06-18 日東電工株式会社 半導体装置
ATE107676T1 (de) * 1989-03-03 1994-07-15 Siemens Ag Epoxidharz-formmassen.
JPH0314818A (ja) * 1989-06-13 1991-01-23 Yuka Shell Epoxy Kk 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
US5072014A (en) * 1989-08-09 1991-12-10 Ciba-Geigy Corporation Cyclic phosphates and thiophosphates useful as flame retardants for halogen-free polymers
DE69222670T2 (de) * 1991-02-26 1998-03-12 Toray Industries Epoxyharzzusammensetzung zur Verkapselung einer Halbleiteranordnung
JPH0598118A (ja) * 1991-10-14 1993-04-20 Asahi Chem Ind Co Ltd スチレン系難燃耐熱耐衝撃性樹脂組成物
DE69307442T2 (de) * 1992-09-21 1997-08-21 Sumitomo Bakelite Co Epoxidharzzusammensetzung auf Basis des Diglycidylethers von Biphenyldiol
DE4237132C1 (de) * 1992-11-03 1994-07-07 Siemens Ag UV-aktiviert thermisch härtendes einkomponentiges Reaktionsharzsystem
TW280824B (ko) * 1993-09-09 1996-07-11 Ciba Geigy Ag

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Publication number Publication date
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