KR100414205B1 - Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device - Google Patents

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KR100414205B1 KR10-2000-0074870A KR20000074870A KR100414205B1 KR 100414205 B1 KR100414205 B1 KR 100414205B1 KR 20000074870 A KR20000074870 A KR 20000074870A KR 100414205 B1 KR100414205 B1 KR 100414205B1
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Abstract

본 발명은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing semiconductor elements, more specifically

(1)하기 화학식 1의 오르쏘 크레졸 노볼락 수지,(1) Ortho cresol novolac resin of the following formula (1),

하기 화학식 2의 디글리시딜 헥사메틸 바이페닐 에폭시 수지Diglycidyl hexamethyl biphenyl epoxy resin of formula

또는 이들의 혼합물 5.95~15.00중량%,Or 5.95-15.00 weight percent of these mixtures,

(2)하기 화학식 3의 페놀 노볼락 수지, 사이클로펜타디엔 수지(2) phenol novolac resin and cyclopentadiene resin of formula (3)

또는 이들의 혼합물 3.00~10.00중량%,Or 3.00-10.00 weight percent of these mixtures,

(3)경화 촉진제 0.10~0.30중량%,(3) 0.10 to 0.30% by weight of a curing accelerator,

(4)잠재성 경화촉매 0.05~0.40중량%,(4) 0.05 to 0.40% by weight of potential curing catalyst,

(5)무기 충전제 70.00~90.00중량%,(5) inorganic filler 70.00-90.00% by weight,

(6)하기 화학식 4의 디아조계 축합 색소 0.10~3.00중량% 및(6) 0.10 to 3.00 wt% of a diazo-based condensed pigment of the following formula (4) and

(7)난연제 0.80~1.50중량%(7) 0.80 to 1.50 wt% flame retardant

를 포함하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 관한 것이며, 본 발명의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 난연성과 내크랙성이 우수할 뿐만 아니라, 레이져 마킹의 선명도가 뛰어나므로 표면실장 방식의 소형, 박형 패키지 제조에 유용하다.It relates to an epoxy resin composition for semiconductor element sealing comprising a, the epoxy resin composition for semiconductor element sealing of the present invention is not only excellent in flame retardancy and crack resistance, but also excellent in the sharpness of laser marking, small, thin Useful for package manufacture.

[화학식 1][Formula 1]

(상기 화학식 중 G는 글리시딜기이고, R은 메틸기 또는 수산기이며, n은 0~5임)(In the formula, G is a glycidyl group, R is a methyl group or a hydroxyl group, n is 0 to 5)

[화학식 2][Formula 2]

(상기 화학식중 R은 메틸기 또는 수소기이고, n은 0~3임)(Wherein R is a methyl group or a hydrogen group, n is 0-3)

[화학식 3][Formula 3]

(상기 화학식중 R은 메틸기 또는 수소기이고, n은 0~4임)(Wherein R is a methyl group or a hydrogen group, n is 0-4)

[화학식 4][Formula 4]

(상기 화학식중 R은 메틸기 또는 수소기이고, R'는 수소기, 메틸기 또는 염소기이며, M은 아조기임)(Wherein R is a methyl group or a hydrogen group, R 'is a hydrogen group, a methyl group or a chlorine group, and M is an azo group)

Description

반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물{Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device}Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device

본 발명은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오르쏘 크레졸 노볼락 수지 및/또는 디글리시딜 헥사메틸 바이페닐 에폭시 수지, 페놀 노볼락 수지 및/또는 사이클로펜타디엔 수지, 경화 촉진제, 잠재성 경화촉매, 무기 충전제, 디아조계 축합 색소 및 난연제를 포함하는, 웨이퍼칩 면과의 접착력 및 내크랙성이 강화되고 레이져 마킹의 활자 선명도가 향상된 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing semiconductor devices, and more particularly, ortho cresol novolac resin and / or diglycidyl hexamethyl biphenyl epoxy resin, phenol novolac resin and / or cyclopentadiene resin, An epoxy resin composition for sealing semiconductor elements, including a curing accelerator, a latent curing catalyst, an inorganic filler, a diazo-based condensation dye, and a flame retardant, which have enhanced adhesion and crack resistance to the surface of the wafer chip, and improved type definition of laser marking. will be.

최근 반도체 소자의 집적도는 나날이 향상되고 있으며, 이에 따른 배선의 미세화, 소자 크기의 대형화 및 다층 배선화가 급속히 진전되고 있다. 한편, 반도체 소자를 외부 환경으로부터 보호하는 패키지의 경우 프린트 기판으로의 고밀도 실장, 즉 표면실장이라는 관점에서 소형, 박형화가 가속화 되고 있다.In recent years, the degree of integration of semiconductor devices has been improved day by day, and thus the size of wirings, the size of devices and the size of multilayer wirings are rapidly progressing. On the other hand, in the case of the package which protects a semiconductor element from an external environment, compactness and thickness reduction are accelerating from the viewpoint of high-density mounting to a printed board, ie, surface mounting.

이와 같이 대형 반도체 소자를 소형, 박형 패키지에 밀봉한 수지 밀봉형 반도체 장치에서는 외부환경의 온도 및 습도변화에 따른 열응력에 기인하여 패키지 크랙 또는 알루미늄 패드에 따른 고장 발생의 빈도가 매우 높아지게 되며, 레이져 마킹 공정에서의 활자 선명도가 떨어져 비젼(vision) 오류가 다발하는 문제점이 있다.As described above, in a resin-sealed semiconductor device in which a large semiconductor device is sealed in a small and thin package, the frequency of failure due to a package crack or an aluminum pad becomes very high due to thermal stress caused by temperature and humidity changes in the external environment. There is a problem that vision errors occur frequently due to the lack of type definition in the marking process.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 신뢰성을 높일 수 있는 방법을 개발하여야 할 필요성이 강하게 대두되고 있으며, 구체적인 방법으로는 각종 고무성분 특히 열적 안정성이 우수한 실리콘 중합체와 같은 개질제를 첨가함으로써 저탄성화를 이루는 방법(참조: 일본 특허공개 소 63-1894호, 일본 특허공개 평 5-291436호), 충전제의 함량 및 입도분포 조절을 통하여 레이져 마킹 특성을 향상시키기 위한 방법 등이 제안되어 왔다.In order to solve this problem, there is a strong need to develop a method for improving the reliability of the epoxy resin composition for sealing semiconductor devices, and as a specific method, various rubber components, in particular, a modifier such as a silicone polymer having excellent thermal stability A method for achieving low elasticity by adding (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-1894, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 5-291436), and a method for improving the laser marking characteristics by controlling the content and particle size distribution of the filler have been proposed. come.

그러나 착색제로서 카본블랙에만 의존하는 종래의 방법으로는 소형, 박형 패키지의 레이져 마킹 선명도를 근본적으로 개선할 수 없었다.However, conventional methods that rely only on carbon black as colorants have not been able to fundamentally improve the laser marking clarity of small, thin packages.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 디아조계 축합 색소를 착색제로 사용함으로써 레이져 마킹 특성이 향상된 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to provide an epoxy resin composition for sealing semiconductor elements having improved laser marking characteristics by using a diazo-based condensation dye as a colorant.

즉 본 발명은That is, the present invention

(1)하기 화학식 1의 오르쏘 크레졸 노볼락 수지,(1) Ortho cresol novolac resin of the following formula (1),

하기 화학식 2의 디글리시딜 헥사메틸 바이페닐 에폭시 수지Diglycidyl hexamethyl biphenyl epoxy resin of formula

또는 이들의 혼합물 5.95~15.00중량%,Or 5.95-15.00 weight percent of these mixtures,

(2)하기 화학식 3의 페놀 노볼락 수지, 사이클로펜타디엔 수지(2) phenol novolac resin and cyclopentadiene resin of formula (3)

또는 이들의 혼합물 3.00~10.00중량%,Or 3.00-10.00 weight percent of these mixtures,

(3)경화 촉진제 0.10~0.30중량%,(3) 0.10 to 0.30% by weight of a curing accelerator,

(4)잠재성 경화촉매 0.05~0.40중량%,(4) 0.05 to 0.40% by weight of potential curing catalyst,

(5)무기 충전제 70.00~90.00중량%,(5) inorganic filler 70.00-90.00% by weight,

(6)하기 화학식 4의 디아조계 축합 색소 0.10~3.00중량% 및(6) 0.10 to 3.00 wt% of a diazo-based condensed pigment of the following formula (4) and

(7)난연제 0.80~1.50중량%,(7) 0.80 to 1.50% by weight of flame retardants,

를 포함하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공한다.It provides an epoxy resin composition for sealing a semiconductor device comprising a.

(상기 화학식 중 G는 글리시딜기이고, R은 메틸기 또는 수산기이며, n은 0~5임)(In the formula, G is a glycidyl group, R is a methyl group or a hydroxyl group, n is 0 to 5)

(상기 화학식중 R은 메틸기 또는 수소기이고, n은 0~3임)(Wherein R is a methyl group or a hydrogen group, n is 0-3)

(상기 화학식중 R은 메틸기 또는 수소기이고, n은 0~4임)(Wherein R is a methyl group or a hydrogen group, n is 0-4)

(상기 화학식중 R은 메틸기 또는 수소기이고, R'는 수소기, 메틸기 또는 염소기이며, M은 아조기임)(Wherein R is a methyl group or a hydrogen group, R 'is a hydrogen group, a methyl group or a chlorine group, and M is an azo group)

이하 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지, 경화제, 경화 촉진제, 잠재성 경화촉매, 무기 충전제, 착색제 및 난연제를 포함하는데, 본 발명의 에폭시 수지 조성물의 각 구성성분을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.The epoxy resin composition for sealing a semiconductor device of the present invention includes an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, a latent curing catalyst, an inorganic filler, a coloring agent, and a flame retardant. The components of the epoxy resin composition of the present invention will be described in detail below. Same as

본 발명에서 사용된 에폭시 수지(이하 성분(1)이라 칭함)는 하기 화학식 1의 오르쏘 크레졸 노볼락 수지, 하기 화학식 2의 디글리시딜 헥사메틸 바이페닐 에폭시 수지 또는 이들의 혼합물이다.The epoxy resin (hereinafter referred to as component (1)) used in the present invention is an ortho cresol novolak resin of formula (1), a diglycidyl hexamethyl biphenyl epoxy resin of formula (2) or a mixture thereof.

[화학식 1][Formula 1]

(상기 화학식 중 G는 글리시딜기이고, R은 메틸기 또는 수산기이며, n은 0~5임)(In the formula, G is a glycidyl group, R is a methyl group or a hydroxyl group, n is 0 to 5)

[화학식 2][Formula 2]

(상기 화학식중 R은 메틸기 또는 수소기이고, n은 0~3임)(Wherein R is a methyl group or a hydrogen group, n is 0-3)

상기 성분(1)중 디글리시딜 헥사메틸 바이페닐 에폭시 수지는 에폭시 당량이 190~230이고 연화점이 70~110℃인 고순도의 에폭시 수지로서, 2,2 3,3 5,5-헥사메틸-4,4-바이페놀에 에피클로로 히드린을 가하고 저온에서 개환반응시켜 얻어지며, 자세한 제조방법은 하기 제조예에 기술하였다.The diglycidyl hexamethyl biphenyl epoxy resin in the component (1) is a high purity epoxy resin having an epoxy equivalent of 190 to 230 and a softening point of 70 to 110 ° C., which is 2,2 3,3 5,5-hexamethyl- It is obtained by adding epichlorohydrin to 4,4-biphenol and ring-opening at a low temperature. Detailed preparation methods are described in the following preparation examples.

이와 같이 얻어진 디글리시딜 헥사메틸 바이페닐 에폭시 수지는 종래의 바이페닐 에폭시 수지에 비하여 골격 구조가 강직하여 기계적 강도 및 수축 물성 측면에서 우수하기 때문에 반도체 소자 조립 공정시 발생하는 틸트(tilt) 현상에 상당한 개선효과를 얻을 수 있고, 경화시 내크랙성 향상과 더불어 칩과의 접착성을 향상시키는 장점이 있다.The diglycidyl hexamethyl biphenyl epoxy resin thus obtained has a rigid skeleton structure and is superior in mechanical strength and shrinkage properties as compared to conventional biphenyl epoxy resins. Significant improvement can be obtained, and there is an advantage of improving adhesion to the chip as well as improving crack resistance during curing.

상기 성분(1)의 함량은 전체 조성물에 대해서 5.95~15.00중량%인 것이 바람직하고, 이때 상기 성분(1)중 디글리시딜 헥사메틸 바이페닐 에폭시 수지의 함량은 전체 조성물에 대해서 1.00∼8.00중량%인 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나면 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.The content of the component (1) is preferably 5.95 to 15.00% by weight based on the total composition, wherein the content of diglycidyl hexamethyl biphenyl epoxy resin in the component (1) is 1.00 to 8.00 weight based on the total composition It is preferable that it is%, and the object of the present invention cannot be achieved outside the above range.

본 발명에서 사용된 경화제(이하 성분(2)라 칭함)는 하기 화학식 3의 페놀 노볼락 수지, 사이클로펜타디엔 수지 또는 이들의 혼합물이다.The curing agent (hereinafter referred to as component (2)) used in the present invention is a phenol novolak resin, a cyclopentadiene resin of the formula (3) or a mixture thereof.

[화학식 3][Formula 3]

(상기 화학식중 R은 메틸기 또는 수소기이고, n은 0~4임)(Wherein R is a methyl group or a hydrogen group, n is 0-4)

상기 성분(2)의 함량은 전체 조성물에 대해서 3.00~10.00중량%인 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어날 경우 미반응 에폭시기 또는 페놀기가 다량 발생하여 신뢰성에 좋지 않은 결과를 주게 된다.The content of the component (2) is preferably from 3.00 to 10.00% by weight based on the total composition, a large amount of unreacted epoxy group or phenol group is generated when out of the above range will give a poor result in reliability.

본 발명에서 사용된 경화 촉진제(이하 성분(3)이라 칭함)는 상기 성분(1)과 성분(2)의 경화반응을 촉진하기 위해 필요한 성분으로, 예를 들어 벤질디메틸아민, 트리에탄올아민, 트리에틸렌디아민, 디메틸아미노에탄올, 트리(디메틸아미노메틸)페놀 등의 3급 아민류; 및 트리페닐포스핀, 디페닐포스핀, 페닐포스핀 등의 유기포스핀류 등이 있으며, 이 중 1종 또는 2종 이상을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.The curing accelerator used in the present invention (hereinafter referred to as component (3)) is a component necessary to accelerate the curing reaction of the component (1) and the component (2), for example benzyldimethylamine, triethanolamine, triethylene Tertiary amines such as diamine, dimethylaminoethanol and tri (dimethylaminomethyl) phenol; And organic phosphines such as triphenylphosphine, diphenylphosphine, and phenylphosphine, and the like, and one or two or more thereof may be used alone or in combination.

상기 성분(3)의 함량은 전체 조성물에 대하여 0.10~0.30중량%인 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.10중량% 미만일 경우에는 경화 속도가 느려져서 생산성이 떨어져 좋지 않고, 0.30중량%를 초과하는 경우에는 원하는 경화 특성을 얻을 수 없을 뿐만 아니라 보관 안정성이 나빠져서 좋지 않다.The content of the component (3) is preferably 0.10 to 0.30% by weight based on the total composition. If the content is less than 0.10% by weight, the curing rate is slow, the productivity is poor, and if the content is more than 0.30% by weight, the desired curing properties are not obtained, and storage stability is not good.

본 발명에서 사용된 잠재성 경화촉매(이하 성분(4)라 칭함)는 디글리시딜 헥사메틸 바이페닐 에폭시 수지의 도입으로 인한 반응속도 증가 때문에 경화속도를 적절히 조절하기 위하여 필요한 성분으로, 예를 들어 트리아진 이소시아네이트 이미다졸 화합물; 및 테트라페닐포스포늄 테트라페닐보레이트, 트리페닐포스핀 테트라페닐보레이트 등의 트리페닐포스핀 어덕트 등이 있으며, 이 중 1종 또는 2종 이상을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.The latent curing catalyst (hereinafter referred to as component (4)) used in the present invention is a component necessary for properly controlling the curing rate due to the increase in the reaction rate due to the introduction of diglycidyl hexamethyl biphenyl epoxy resin. Triazine isocyanate imidazole compounds; And triphenylphosphine adducts such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate and triphenylphosphine tetraphenylborate, and one or two or more of these may be used alone or in combination.

상기 성분(4)의 함량은 전체 조성물에 대해서 0.05∼0.40중량%인 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나면 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.The content of the component (4) is preferably 0.05 to 0.40% by weight based on the total composition, it can not achieve the object of the present invention outside the above range.

본 발명에서 사용된 무기 충전제(이하 성분(5)라 칭함)로서는 평균 입도가 0.1~35.0㎛인 용융 또는 합성 실리카를 사용하는 것이 바람직하다.As the inorganic filler (hereinafter referred to as component (5)) used in the present invention, it is preferable to use fused or synthetic silica having an average particle size of 0.1 to 35.0 µm.

상기 성분(5)의 함량은 조성물 전체에 대해서 70.00~90.00중량%인 것이 바람직하다. 상기 함량이 70.00중량% 미만이면 충분한 강도와 저 열팽창화를 실현할 수 없을 뿐만 아니라 수분의 침투가 용이해져 신뢰성 저하에 치명적이 된다. 반면, 상기 함량이 90.00중량%를 초과하는 경우에는 조성물의 유동 특성이 저하되어성형성이 나빠질 우려가 있어서 좋지 않다.The content of the component (5) is preferably 70.00 to 90.00% by weight based on the whole composition. If the content is less than 70.00% by weight, not only sufficient strength and low thermal expansion can be realized, but also moisture is easily penetrated, which is fatal to the reliability deterioration. On the other hand, if the content is more than 90.00% by weight is not good because there is a fear that the flow characteristics of the composition is lowered, the molding is worse.

본 발명에서 사용된 착색제(이하 성분(6)이라 칭함)는 하기 화학식 4의 디아조계 축합 색소이다.The colorant (hereinafter referred to as component (6)) used in the present invention is a diazo-based condensation dye of the following formula (4).

[화학식 4][Formula 4]

(상기 화학식중 R은 메틸기 또는 수소기이고, R'는 수소기, 메틸기 또는 염소기이며, M은 아조기임)(Wherein R is a methyl group or a hydrogen group, R 'is a hydrogen group, a methyl group or a chlorine group, and M is an azo group)

상기 성분(6)의 함량은 전체 조성물에 대해서 0.10∼3.00중량%인 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.10중량% 미만이면 충분한 레이져 마킹 개선효과를 얻을 수 없으며, 3.00중량%를 초과하면 반도체 패키지 성형시 규정시간 동안의 가혹조건 하에서 신뢰성을 유지할 수 없으므로 좋지 않다.The content of the component (6) is preferably 0.10 to 3.00% by weight based on the total composition. If the content is less than 0.10% by weight, sufficient laser marking improvement cannot be obtained. If the content is more than 3.00% by weight, it is not good because reliability cannot be maintained under severe conditions for a specified time in forming a semiconductor package.

한편, 본 발명에서는 착색제로서 상기 디아조계 축합 색소를 통상의 유기 및/또는 무기 착색제와 혼합하여 사용할 수 있으며, 이때 전체 착색제에 대하여 상기 디아조계 축합 색소의 함량이 20중량% 이상인 것이 바람직하다.In the present invention, the diazo-based condensation dye may be used as a colorant by mixing with a conventional organic and / or inorganic colorant, and the content of the diazo-based condensation dye is preferably 20% by weight or more based on the total colorants.

본 발명에서 사용된 난연제(이하 성분(7)이라 칭함)로서는 에폭시 당량이 250∼300이고 브롬 함량이 35∼40중량%인 폴리글리시딜에테르 브롬화 페놀 에폭시 100중량부와 삼산화 안티몬 20~40중량부를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.삼산화 안티몬의 함량이 상기 범위보다 적으면 UL 94 V-O 난연 규격에 부합할 수 없고, 상기 범위보다 많으면 그을음이 많이 발생되어 후공정에서의 마킹 불량 및 신뢰성에 나쁜 영향을 미치므로 좋지 않다.Flame retardants used in the present invention (hereinafter referred to as component (7)) 100 parts by weight of polyglycidyl ether brominated phenol epoxy having an epoxy equivalent weight of 250 to 300 and a bromine content of 35 to 40% by weight and 20 to 40 weight of antimony trioxide If the content of the antimony trioxide is lower than the above range, it may not meet UL 94 VO flame retardancy standard, and if it is more than the above range, soot may be generated so that the bad marking and reliability in the post process may be adversely affected. It is not good because it is crazy.

상기 성분(7)의 함량은 전체 조성물에 대해서 0.80∼1.50중량%인 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.80중량% 미만이면 UL94 V-O 수준의 난연성을 달성할 수 없고, 1.50중량%를 초과하면 고온 고압 다습한 환경하에서 과량의 브롬과 삼산화 안티몬에 의하여 칩 부식이 발생되므로 좋지 않다.The content of component (7) is preferably 0.80 to 1.50% by weight based on the total composition. If the content is less than 0.80% by weight of UL94 V-O level of flame retardancy can not be achieved, if the content exceeds 1.50% by weight in the high temperature, high pressure and high humidity environment is not good because the chip corrosion caused by bromine and antimony trioxide.

또한 본 발명의 에폭시 수지 조성물에는 고급 지방산, 천연 지방산, 파라핀계 왁스, 에스테르계 왁스 등의 이형제; 가교증진제; 난연보조제; 및 라벨링제 등을 필요에 따라 첨가할 수도 있다.In addition, the epoxy resin composition of the present invention includes a release agent such as higher fatty acids, natural fatty acids, paraffin wax, ester wax; Crosslinking enhancers; Flame retardant aids; And a labeling agent etc. can also be added as needed.

본 발명의 에폭시 수지 조성물은 상술한 성분들을 헨셀(Hanssel) 믹서 또는 뢰디게(Loedige) 믹서를 사용하여 균일하게 혼합시킨 후, 롤밀(roll mill) 또는 니이더(kneader)로 용융 혼련시키고, 냉각 및 분쇄하는 과정을 거쳐 최종 분말제품으로 제조된다.The epoxy resin composition of the present invention is uniformly mixed using the above-mentioned components using a Henssel mixer or Loedige mixer, and then melt kneaded with a roll mill or kneader, cooled and Through the grinding process, it is made into a final powder product.

이와 같이 제조된 에폭시 수지 조성물을 사용하여 반도체 소자를 밀봉하는 방법으로는 저압 트랜스퍼 성형법이 가장 일반적으로 사용되나, 인젝션 또는 캐스팅 등의 방법으로도 성형 가능하다.As a method of sealing a semiconductor device using the epoxy resin composition prepared as described above, a low pressure transfer molding method is most commonly used, but molding may also be performed by injection or casting.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the present invention.

제조예Production Example

둥근 사구 플라스크에 2,2 3,3 5,5-헥사메틸-4,4-바이페놀 0.3몰과 에피클로로히드린 6.0몰을 넣은 후, 100℃에서 테트라 암모늄 클로라이드 수용액 0.01몰을 서서히 적하하면서 질소 분위기 하에서 8시간 동안 반응시킨 다음, 온도를 5℃ 이하로 내리고 50% 수산화나트륨 수용액을 투입한 다음 온도를 유지하면서 4시간 정도 반응시켰다. 반응이 완료된 다음, 상기 반응 혼합물에 메탄올 수용액을 가한 후 강력하게 교반시킨 다음 정제 및 건조공정을 거쳐 본 발명에서 사용된 디글리시딜 헥사메틸 바이페닐 에폭시 수지를 수득하였다.After adding 0.3 mol of 2,2 3,3 5,5-hexamethyl-4,4-biphenol and 6.0 mol of epichlorohydrin to a round-necked flask, 0.01 mol of aqueous tetraammonium chloride solution was slowly added dropwise at After reacting for 8 hours under the atmosphere, the temperature was lowered to 5 ° C. or lower, 50% sodium hydroxide solution was added thereto, and the reaction was continued for 4 hours while maintaining the temperature. After the reaction was completed, an aqueous methanol solution was added to the reaction mixture, which was then vigorously stirred, followed by purification and drying to obtain diglycidyl hexamethyl biphenyl epoxy resin used in the present invention.

실시예 1~3Examples 1-3

하기 표 1에 나타낸 바와 같이 각 성분들을 평량한 후, 헨셀 믹서로 균일하게 혼합하여 분말 상태의 1차 조성물을 제조하고, 니이더를 이용하여 100℃에서 10분 이내로 용융혼련한 다음, 냉각 및 분쇄과정을 거쳐 최종 에폭시 수지 조성물을 제조하였다. 이렇게 하여 얻어진 에폭시 수지 조성물로 MPS(Multi Plunger System) 성형기를 이용하여 175℃에서 60초간 SMD(표면실장)형 SOT 패키지 반도체 소자를 성형한 후, 175℃에서 3시간 동안 후경화시켜 시편을 제작하였다. 상기 시편 각각에 대하여 물성 평가를 하였으며, 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.As shown in Table 1 below, each component was weighed, and then uniformly mixed with a Henschel mixer to prepare a primary composition in powder form, melt kneaded at 100 ° C. within 10 minutes using a kneader, and then cooled and ground. The final epoxy resin composition was prepared through the process. The epoxy resin composition thus obtained was molded into a SMD (surface mount) type SOT package semiconductor device at 175 ° C. for 60 seconds using an MPS (Multi Plunger System) molding machine, followed by post-curing at 175 ° C. for 3 hours to produce a specimen. . Physical properties were evaluated for each of the specimens, and the evaluation results are shown in Table 1 below.

비교예 1~3Comparative Examples 1 to 3

하기 표 2에 나타낸 바와 같이 각 성분들을 평량한 후, 상기 실시예에서와 동일한 방법으로 에폭시 수지 조성물을 제조하고 시편을 제작하였다. 이렇게 하여 얻어진 시편 각각에 대하여 물성 평가를 하였으며, 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.After weighing each component as shown in Table 2 below, an epoxy resin composition was prepared in the same manner as in the above Examples, and a specimen was prepared. The physical properties of each of the specimens thus obtained were evaluated, and the evaluation results are shown in Table 2 below.

구 성 성 분Composition 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예3Example 3 오르쏘 크레졸 노블락 에폭시 수지Ortho Cresol Noble Epoxy Resin 8.508.50 5.105.10 1.401.40 디글리시딜헥사메틸바이페닐에폭시 수지Diglycidylhexamethylbiphenyl epoxy resin 4.704.70 6.706.70 5.125.12 브롬화 에폭시Brominated epoxy 0.760.76 0.800.80 0.730.73 삼산화 안티몬Antimony trioxide 0.150.15 0.200.20 0.30.3 싸이클로 팬타디엔 경화제Cyclo Pentadiene Curing Agent 1.851.85 3.403.40 3.003.00 페놀 노블락 경화제Phenolic Noblec Hardener 6.206.20 3.043.04 0.900.90 트리페닐포스핀Triphenylphosphine 0.170.17 0.120.12 0.100.10 잠재성 경화촉매Latent curing catalyst 0.070.07 0.090.09 0.050.05 실리카Silica 77.0077.00 80.0080.00 87.8087.80 카본블랙Carbon black -- 0.200.20 0.300.30 디아조계 축합 색소Diazo-Base Condensed Pigment 0.400.40 0.150.15 0.100.10 카르나우바왁스Carnauba Wax 0.100.10 0.100.10 0.100.10 피이왁스Blood wax 0.100.10 0.100.10 0.100.10 난연성(UL94)Flame Retardant (UL94) V-0V-0 V-0V-0 V-0V-0 CO2레이져 마킹 발색성CO 2 laser marking color development 양호Good 양호Good 양호Good 선명도definition 양호Good 양호Good 양호Good 냉열충격평가(패키지크랙 및 칩박리 10% 이상 발생수)Cold shock evaluation (10% or more occurrence of package crack and chip peeling) 100싸이클 후After 100 cycles 0/1000/100 0/1000/100 0/1000/100 200싸이클 후After 200 cycles 0/1000/100 0/1000/100 0/1000/100 300싸이클 후After 300 cycles 0/1000/100 0/1000/100 0/1000/100

구 성 성 분Composition 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 오르쏘 크레졸 노블락 에폭시 수지Ortho Cresol Noble Epoxy Resin 11.5011.50 5.005.00 -- 바이페닐 에폭시 수지Biphenyl epoxy resin -- 4.004.00 7.007.00 브롬화 에폭시Brominated epoxy 0.700.70 0.600.60 0.700.70 삼산화 안티몬Antimony trioxide 0.300.30 0.300.30 0.200.20 싸이클로 팬타디엔 경화제Cyclo Pentadiene Curing Agent -- -- 3.503.50 페놀 노블락 경화제Phenolic Noblec Hardener 5.505.50 4.104.10 -- 트리페닐포스핀Triphenylphosphine 0.150.15 0.150.15 0.150.15 실리카Silica 81.0081.00 85.0085.00 87.6087.60 카본블랙Carbon black 0.350.35 0.350.35 0.350.35 γ-글리시톡시프로필트리메톡시실란γ-glycithoxypropyltrimethoxysilane 0.300.30 0.300.30 0.300.30 랙카르나우바왁스Laccarnauba Wax 0.100.10 0.100.10 0.100.10 피이왁스Blood wax 0.100.10 0.100.10 0.100.10 난연성(UL94)Flame Retardant (UL94) V-0V-0 V-1V-1 V-0V-0 CO2레이져 마킹 발색성CO 2 laser marking color development 보통usually 보통usually 양호Good 선명도definition 미흡Inadequate 미흡Inadequate 미흡Inadequate 냉열충격평가(패키지크랙 및 칩박리 10% 이상 발생수)Cold shock evaluation (10% or more occurrence of package crack and chip peeling) 100싸이클 후After 100 cycles 0/1000/100 0/1000/100 0/1000/100 200싸이클 후After 200 cycles 12/10012/100 0/1000/100 0/1000/100 300싸이클 후After 300 cycles 58/10058/100 16/10016/100 0/1000/100

[물성 평가 방법][Property evaluation method]

* 난연성* Flame retardant

: UL 94 수직시험으로 평가하였으며 시편 두께는 1/16inch를 기준으로 하였다.: UL 94 vertical test and specimen thickness was based on 1/16 inch.

* 레이져 마킹 발색성* Laser marking color development

: CO2PLUS 타입 레이져기로 레이져 마킹을 실시한 후, 발색성 및 선명도를 평가하였다.: After marking the laser with a CO 2 PLUS type laser, color development and clarity were evaluated.

* 냉열충격시험* Cold Shock Test

: 냉열충격시험기(Thermal Shock Tester)로 고온(150℃)과 저온(-65℃)에서 각각 10분간 100, 200 및 300 싸이클씩 가혹시험을 실시하고, 초음파(C-SAM) 설비로 패키지 크랙 및 칩 박리상태를 관찰하였다.: 100 ~ 200 and 300 cycles are severely tested for 10 minutes at high temperature (150 ℃) and low temperature (-65 ℃) with a Thermal Shock Tester, and package cracks and ultrasonic waves (C-SAM) are installed. The chip peeling state was observed.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 난연성과 내크랙성이 우수할 뿐만 아니라, 레이져 마킹의 선명도가 뛰어나므로 표면실장 방식의 소형, 박형 패키지 제조에 유용하다.As described in detail above, the epoxy resin composition for semiconductor element sealing of the present invention is not only excellent in flame retardancy and crack resistance, but also excellent in clarity of laser marking, and thus is useful for manufacturing a small and thin package of a surface mount method.

Claims (5)

(1)하기 화학식 1의 오르쏘 크레졸 노볼락 수지,(1) Ortho cresol novolac resin of the following formula (1), 하기 화학식 2의 디글리시딜 헥사메틸 바이페닐 에폭시 수지Diglycidyl hexamethyl biphenyl epoxy resin of formula 또는 이들의 혼합물 5.95~15.00중량%,Or 5.95-15.00 weight percent of these mixtures, (2)하기 화학식 3의 페놀 노볼락 수지, 사이클로펜타디엔 수지(2) phenol novolac resin and cyclopentadiene resin of formula (3) 또는 이들의 혼합물 3.00~10.00중량%,Or 3.00-10.00 weight percent of these mixtures, (3)경화 촉진제 0.10~0.30중량%,(3) 0.10 to 0.30% by weight of a curing accelerator, (4)잠재성 경화촉매 0.05~0.40중량%,(4) 0.05 to 0.40% by weight of potential curing catalyst, (5)무기 충전제 70.00~90.00중량%,(5) inorganic filler 70.00-90.00% by weight, (6)하기 화학식 4의 디아조계 축합 색소 0.10~3.00중량% 및(6) 0.10 to 3.00 wt% of a diazo-based condensed pigment of the following formula (4) and (7)난연제 0.80~1.50중량%(7) 0.80 to 1.50 wt% flame retardant 를 포함하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.Epoxy resin composition for sealing semiconductor elements comprising a. [화학식 1][Formula 1] (상기 화학식 중 G는 글리시딜기이고, R은 메틸기 또는 수산기이며, n은 0~5임)(In the formula, G is a glycidyl group, R is a methyl group or a hydroxyl group, n is 0 to 5) [화학식 2][Formula 2] (상기 화학식중 R은 메틸기 또는 수소기이고, n은 0~3임)(Wherein R is a methyl group or a hydrogen group, n is 0-3) [화학식 3][Formula 3] (상기 화학식중 R은 메틸기 또는 수소기이고, n은 0~4임)(Wherein R is a methyl group or a hydrogen group, n is 0-4) [화학식 4][Formula 4] (상기 화학식중 R은 메틸기 또는 수소기이고, R'는 수소기, 메틸기 또는 염소기이며, M은 아조기임)(Wherein R is a methyl group or a hydrogen group, R 'is a hydrogen group, a methyl group or a chlorine group, and M is an azo group) 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 디글리시딜 헥사메틸 바이페닐 에폭시 수지의 함량이 전체 조성물에 대해서 1.00∼8.00중량%인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.The epoxy resin composition for semiconductor element sealing, wherein the content of the diglycidyl hexamethyl biphenyl epoxy resin is 1.00 to 8.00 wt% based on the total composition. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 경화 촉진제가 3급 아민 화합물, 유기 포스핀 화합물 또는 그들의 혼합물이고; 상기 잠재성 경화촉매가 트리아진 이소시아네이트 이미다졸 화합물, 테트라페닐포스포늄 테트라페닐보레이트, 트리페닐포스핀 테트라페닐보레이트, 또는 그들의 혼합물이며; 상기 무기 충전제가 평균 입도 0.1~35.0㎛인 용융 또는 합성 실리카이고; 상기 난연제가 에폭시 당량이 250∼300이고 브롬 함량이 35∼40중량%인 폴리글리시딜에테르 브롬화 페놀 에폭시 100중량부와 삼산화 안티몬 20~40중량부의 혼합물인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.The curing accelerator is a tertiary amine compound, an organic phosphine compound or a mixture thereof; The latent curing catalyst is a triazine isocyanate imidazole compound, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, triphenylphosphine tetraphenylborate, or a mixture thereof; The inorganic filler is fused or synthetic silica having an average particle size of 0.1 to 35.0 μm; The flame retardant is an epoxy resin for sealing semiconductor elements, characterized in that the epoxy equivalent of 250 to 300 and a bromine content of 35 to 40% by weight of a mixture of 100 parts by weight of polyglycidyl ether brominated phenol epoxy and 20 to 40 parts by weight of antimony trioxide. Composition. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 디아조계 축합 색소 이외에 착색제로 유기 착색제, 무기 착색제 또는 그들의 혼합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.An epoxy resin composition for semiconductor element sealing, further comprising an organic colorant, an inorganic colorant, or a mixture thereof as a colorant in addition to the diazo-based condensation dye. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 착색제 혼합물 중의 상기 디아조계 축합 색소 함량이 20중량% 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.Epoxy resin composition for semiconductor element sealing, characterized in that the diazo-based condensation pigment content in the colorant mixture is 20% by weight or more.
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