KR100547069B1 - 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치 - Google Patents

반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100547069B1
KR100547069B1 KR1019990014712A KR19990014712A KR100547069B1 KR 100547069 B1 KR100547069 B1 KR 100547069B1 KR 1019990014712 A KR1019990014712 A KR 1019990014712A KR 19990014712 A KR19990014712 A KR 19990014712A KR 100547069 B1 KR100547069 B1 KR 100547069B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
epoxy resin
resin composition
semiconductor
curing agent
flame retardant
Prior art date
Application number
KR1019990014712A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990083454A (ko
Inventor
에이이찌 아사노
가즈또시 도미요시
마사찌까 요시노
도시오 시오바라
쇼이찌 오사다
Original Assignee
신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=15087893&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR100547069(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 filed Critical 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Publication of KR19990083454A publication Critical patent/KR19990083454A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100547069B1 publication Critical patent/KR100547069B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293—Organic, e.g. plastic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/32—Epoxy compounds containing three or more epoxy groups
    • C08G59/3218—Carbocyclic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/12—Adsorbed ingredients, e.g. ingredients on carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12528—Semiconductor component

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

(A) 에폭시 수지,
(B) 페놀 수지 경화제,
(C) 평균 입경이 0.2 내지 20 ㎛이고, 비표면적이 1 내지 20 ㎡/g인 구상(球狀) 실리카에 몰리브덴산아연을 담지시킨 난연제, 및
(D) 무기 충전재
를 함유하는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물이 제공된다. 본 발명의 반도체 봉지용 수지 조성물은 난연성이 우수한 경화물을 제공할 수 있으며, 할로겐화 에폭시 수지 및 삼산화안티몬을 수지 조성물 중에 함유하지 않으므로, 인체·환경에 대한 악영향도 없는 것이다. 더욱이, 성형시의 유동성 및 경화성을 손상함 없이 신뢰성이 우수한 에폭시 수지 조성물을 수득할 수 있다.
에폭시 조성물, 반도체 봉지용 수지, 반도체 장치

Description

반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치 {Epoxy Resin Composition for Sealing Semiconductor and Semiconductor Device}
본 발명은 난연성이 우수하고, 유독한 Sb2O3를 함유하지 않는 경화물을 제공하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 그 수지 조성물의 경화물로 봉지한 반도체 장치에 관한 것이다.
현재, 반도체 소자는 수지 봉지형의 다이오드, 트랜지스터, IC, LSI, 초LSI가 주류이지만, 에폭시 수지가 다른 열경화성 수지에 비하여 성형성, 접착성, 전기 특성, 기계 특성, 내습성 등이 우수하기 때문에, 에폭시 수지 조성물로 반도체 소자를 봉지하는 것이 일반적이다. 반도체 소자는 가전제품, 컴퓨터 등 우리의 생활환경의 모든 곳에 사용되고 있다. 이 때문에 만일의 화재에 대비하여, 반도체 봉지재에는 난연성이 요구되고 있다.
에폭시 수지 조성물 중에는 일반적으로 난연성을 높이기 위해 할로겐화 에폭시 수지와 삼산화안티몬이 배합되어 있다. 이 할로겐화 에폭시 수지와 삼산화안티몬의 조합은 기체 상태에서 라디칼 트랩 및 공기차단 효과가 크고, 그 결과 높은 난연 효과가 얻어지는 것이다.
그러나, 할로겐화 에폭시 수지는 연소시에 유독 가스가 발생한다는 문제가 있고, 또한 삼산화안티몬에도 분체 독성이 있으므로, 인체·환경에 대한 영향을 고려하면, 이들의 난연제를 수지 조성물 중에 전혀 포함하지 않는 것이 바람직하다.
또, 이 할로겐화 에폭시 수지와 삼산화안티몬을 함유하는 수지 조성물은 상술한 바와 같이 인체·환경에 유해할 뿐만 아니라, 이와 같은 수지 조성물로 봉지된 반도체 소자는 내열성 및 내습성 등의 신뢰성이 떨어진다는 문제도 있다. 이 신뢰성 불량이 발생하는 이유는 반도체 소자의 Al 전극과 금 와이어와의 접합부에서 금속 화합물이 생성되며, 이 때문에 저항치가 증가하고, 나아가서 와이어가 단선되기 때문이다. 그리하여, 이 금속간 화합물은 난연제로서 수지 조성물 중에 포함되고 있는 Br- 또는 Sb+의 존재가 그 생성을 촉진하고 있음이 알려져 있다.
이상의 점에서, 할로겐화 에폭시 수지 또는 삼산화안티몬의 대체로서 종래 Al(OH)3, Mg(OH)2 등의 수산화물, 인계 난연제 등이 검토되고 있다. 그러나, 어느 화합물을 사용하여도 성형시의 경화성이 나빠지거나, 내습성이 나빠지는 등의 문제점이 있어, 실용화에는 이르지 못한 상태이다.
본 발명은 상기 사정을 감안한 것으로서, 할로겐화 에폭시 수지 및 삼산화안티몬을 함유하지 않으며, 난연성 및 신뢰성이 우수한 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 그 수지 조성물의 경화물로 봉지한 반도체 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자 들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과,
(A) 에폭시 수지,
(B) 페놀 수지 경화제,
(C) 평균 입경이 0.2 내지 20 ㎛이고, 비표면적이 1 내지 20 ㎡/g인 구상 실리카에 몰리브덴산아연이 담지된 난연제, 및
(D) 무기 충전재
를 함유하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물이 난연성이 높고, 할로겐화 에폭시 수지 및 삼산화안티몬을 함유하지 않아도 신뢰성이 우수한 경화물을 제공할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에 사용되는 (A) 성분의 에폭시 수지는 하나의 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 것이면 특별한 제한은 없다. 일반적인 예로서는, 페놀 노보락형 에폭시 수지, 크레졸 노보락형 에폭시 수지 등의 노보락형 에폭시 수지, 트리페놀알칸형 에폭시 수지, 아르알킬형 에폭시 수지, 비페닐골격 함유 아르알킬형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 복소환형 에폭시 수지, 나프탈렌환 함유 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 비스페놀 F형 에폭시 화합물 등의 비스페놀형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지 등을 들 수 있으며, 이들중 1종 또는 2종 이상을 병용할 수 있으나, 할로겐화 에폭시 수지는 사용하지 않는다.
본 발명에 사용되는 (B) 성분의 페놀 수지 경화제도 특별히 제한되는 것은 아니다. 일반적인 경화제로서는, 페놀 노보락 수지, 크레졸 노보락 수지 등의 노보락형 페놀 수지, 나프탈렌환 함유 페놀 수지, 트리페놀알칸형 수지, 페놀아르알킬형 페놀 수지, 알킬형 페놀 수지, 비페닐골격 함유 아르알킬형 페놀 수지, 비페닐형 페놀 수지, 지환식 페놀 수지, 복소환형 페놀 수지, 나프탈렌환 함유 페놀 수지, 비스페놀 A, 비스페놀 F 등의 비스페놀형 페놀 수지 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 병용할 수도 있다.
또한, (A) 에폭시 수지, (B) 페놀 수지 경화제의 배합량 비율에는 특별한 제한은 없으나, (A) 에폭시 수지 중에 포함되는 에폭시기 1 몰에 대하여, (B) 경화제 중에 포함되는 페놀성 수산기의 몰수가 0.5 내지 1.5, 특히 0.8 내지 1.2가 바람직하다.
본 발명의 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물은 삼산화안티몬, 브롬화 등의 할로겐화 에폭시 수지 등의 종래의 난연제를 함유하지 않으며, 난연제로서 평균 입경이 0.2 내지 20 ㎛이고, 비표면적이 1 내지 20 ㎡/g인 구상 실리카에 몰리브덴산아연이 담지된 화합물을 사용하는 것이다. 몰리브덴산아연 자체는 플라스틱 연소시의 감연, 차르(char) 생성에 효과가 있는 것으로 알려져 있으나, 단독으로는 매우 미세한 미립자이므로, 수지 조성물 중에 분산되기 어려운 문제점이 있다.
그러나, 본 발명의 평균 입경이 0.2 내지 20 ㎛이고, 비표면적이 1 내지 20 ㎡/g인 구상 실리카에 몰리브덴산아연이 담지된 난연제를 사용함으로서, 수지 조성물에 대한 분산성이 양호하고, 성형시의 유동성 및 경화성을 손상하지 않으며, 더욱이 할로겐화 에폭시 수지 및 삼산화안티몬을 사용하지 않아도 충분한 난연성이 얻어지고, 신뢰성도 우수한 에폭시 수지 조성물을 얻을 수 있다.
이 경우, 가능한 적은 몰리브덴산아연을 사용하여 난연화를 달성하고, 에폭시 수지 조성물의 성형성을 유지 또는 향상시키기 위해서는, 담지하는 충전재 (구상 실리카)의 형상, 입경 또는 분포가 매우 중요하다.
이와 같은 점에서, 몰리브덴산아연 담지체로서 사용되는 구상 실리카의 평균 입경은 0.2 내지 20 ㎛, 바람직하게는 0.3 내지 10 ㎛이다. 예를 들면, 이 평균 입경은 레이저 광회절법 등에 의한 입도분포 측정 장치 등을 사용하여 중량 평균치 (메디안 직경) 등으로도 구할 수 있다. 평균 입경이 0.2 ㎛ 미만에서는 수지 조성물에 대한 분산성이 나빠지며, 또한 평균 입경이 20 ㎛을 초과하면, 균일하게 몰리브덴산아연을 분산 및 담지하기가 곤란해지며, 난연성이 저하된다. 따라서, 난연화를 위해서는 사용량을 증가시켜야 하므로, 경제적으로도 불리하게 된다. 또한, 비표면적 (예를 들면 BET 흡수법에 의한)은 1 내지 20 ㎡/g, 바람직하게는 2 내지 18 ㎡/g이다. 비표면적이 1 ㎡/g 미만일 때는 균일하게 몰리브덴산아연을 담지하기가 곤란해지며, 난연성이 저하되고, 비표면적이 20 ㎡/g을 초과하면 수지 조성물에 대한 분산성이 나빠진다.
또한, 몰리브덴산아연과 담지체인 구상 실리카의 비율은 본 발명의 난연제 전체에 대하여, 몰리브덴산아연의 함량이 1 내지 50 중량%가 되는 비율이 바람직하며, 더욱 바람직하게는, 5 내지 40 중량%이다. 1 중량% 미만에서는, 충분한 난연성을 얻기가 곤란해지는 경우가 있고, 또한 50 중량%를 초과하면 구상 실리카에 몰리브덴산아연을 균일하게 담지시키기가 곤란해지는 경우가 있다.
본 발명의 난연제의 함량은 에폭시 수지와 페놀 수지 경화제의 총량 100 중량부에 대하여, 1 내지 300 중량부, 더욱이 3 내지 200 중량부, 특히 5 내지 100 중량부가 바람직하다. 1 중량부 미만에서는 충분한 난연효과가 얻어지기 어려운 경우가 있고, 또한 300 중량부를 초과하면 성형시의 유동성 및 경화성이 저하하는 경우가 있다.
또한, 난연제 중의 몰리브덴산아연 함유량은, 에폭시 수지와 페놀 수지 경화제의 총량 100 중량부에 대하여, 0.02 내지 35 중량부, 더욱이 0.1 내지 30 중량부, 특히 0.5 내지 25 중량부가 바람직하다. 0.02 중량부 미만에서는 충분한 난연효과가 얻어지기 어려운 경우가 있고, 또한 35 중량부를 초과하면 성형시의 유동성 및 경화성이 저하하는 경우가 있다.
본 발명의 난연제 중의 우라늄 함유량이 10 ppb 이하인 것이 바람직하다. 우라늄의 함유량이 10 ppb를 초과하면, 얻어지는 에폭시 수지 조성물 중의 우라늄 함유량이 높아지면, 특히 메모리용 봉지재로서 사용하는 경우, 반도체 소자의 α선에 의한 소프트 에러가 문제되는 경우가 있다. 우라늄의 함유량을 10 ppb 이하로 하는데는, 몰리브덴산아연이 담지된 구상 실리카로서, 우라늄 함유량이 1 ppb 이하의 저α선 등급의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 난연제는 삼산화안티몬과 같은 분체 독성은 확인되지 않으며, 매우 유효한 난연제이다. 본 발명의 난연제로서는 시판되는 상품을 사용할 수 있으며, 예를 들면, SHERWIN-WILLIAMS 사의 KEMGARD 1260, 1261, 1270, 1271 등을 들 수 있다.
본 발명의 에폭시 수지 조성물 중에 배합되는 무기 충전재로서는 통상적으로 에폭시 수지 조성물에 배합되는 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 용융 실리카, 결정성 실리카 등의 실리카류, 알루미나, 질화규소, 질화알루미늄, 보론나이트라이트, 산화티타늄, 유리섬유 등을 들 수 있다. 이들 무기 충전재의 평균 입경이나 형상은 특별히 제한되지 않으나, 성형성 및 유동성이란 면에서 평균 입경이 5 내지 40 ㎛의 구상의 용융 실리카가 특히 바람직하다.
무기 충전재의 충전량은 에폭시 수지와 페놀 수지 경화제의 총량 100 중량부에 대하여 400 내지 1200 중량부이다. 400 중량부 미만에서는 팽창 계수가 커지고, 반도체 소자에 가해지는 응력이 증대하여 소자 특성의 열화를 초래하는 경우가 있고, 또한 조성물 전체에 대한 수지량이 많아짐으로, 본 발명이 목적으로하는 난연성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 1200 중량부를 초과하는 경우, 성형시의 점도가 높아 성형성이 악화되는 경우가 있다. 이 경우, 무기 충전제의 조성물 중의 함유량 (단, 상기의 난연제는 제외한다)은 55 내지 92 중량%, 특히 57 내지 90 중량%가 바람직하다.
또한, 무기 충전재는 수지와 무기 충전재와의 결합 강도를 크게하기 위하여, 실란 커플링제, 티타네이트 커플링제 등의 커플링제로 미리 표면처리한 것을 배합하는 것이 바람직하다. 이와 같은 커플링제로서는 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 에폭시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란 등의 아미 노실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필메틸디메톡시실란 등의 머캅토실란 등의 실란 커플링제를 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 표면처리에 사용되는 커플링제의 배합량 및 표면처리 방법은 특별히 제한되지 않는다.
또한, 본 발명에서 에폭시 수지와 경화제와의 경화 반응을 촉진시키기 위하여, 경화 촉진제를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경화 촉진제는 경화 반응을 촉진시키는 것이면 특별한 제한은 없으며, 예를 들면 트리페닐포스핀, 트리부틸포스핀, 트리(p-메틸페닐)포스핀, 트리(노닐페닐)포스핀, 트리페닐포스핀·트리페닐보란, 테트라페닐포스핀·테트라페닐보레이트 등의 인계 화합물, 트리에틸아민, 벤질디메틸아민, α-메틸벤질디메틸아민, 1,8-디아자비시클로(5,4,0)운데센-7 등의 제 3급 아민 화합물, 2-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸 등의 이미다졸 화합물 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물은 또한 필요에 따라 각종의 첨가제를 배합할 수 있다. 예를 들면, 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 유기합성 고무, 실리콘계 등의 저응력제, 카르나바 왁스, 고급 지방산, 합성 왁스 등의 왁스류, 카본 블랙 등의 착색제, 할로겐 트랩제 등의 첨가제를 첨가 배합할 수 있다.
본 발명의 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지, 경화제, 무기 충전재, 그 이외의 첨가물을 소정의 조성비로 배합하고, 이를 믹서 등으로 충분히 혼합한 후, 가열 롤, 혼련기, 압출기 등에 의한 용융 혼합처리를 수행하고, 이어서 냉각 고화시켜, 적당한 크기로 분쇄하여 성형재료로 할 수 있다.
이와 같이하여 얻어지는 본 발명의 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물은 각 종 반도체 장치의 봉지용으로 유효하게 이용할 수 있으며, 이 경우 봉지의 가장 일반적인 방법으로는 저압 트랜스퍼 성형법을 들 수 있다. 또한, 본 발명의 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물의 성형 온도는 150 내지 180℃에서 30 내지 180 초, 후경화는 150 내지 180℃에서 2 내지 16 시간 실시하는 것이 바람직하다.
<실시예>
이하, 실시예와 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예로 제한되는 것은 아니다. 또한, 하기 실시예에서 부는 모두 중량부이다.
<실시예 1 내지 7, 비교예 1 내지 4>
표 1 및 2에 나타낸 성분을 가열된 2개의 롤로 균일하게 용융 혼합하고, 냉각 및 분쇄하여 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물을 얻었다. 사용한 원재료는 다음과 같다.
<에폭시 수지>
(가) o-크레졸 노보락형 에폭시 수지: EOCN 1020-55(닛뽕가야쿠제, 에폭시 당량 200)
(나) 비페닐형 에폭시 수지: YX 4000HK(유까쉘제, 에폭시 당량 190)
(다) 화학식 1로 표시되는 에폭시 수지: NC-3000P(닛뽄 가야꾸제, 에폭시 당량 272)
<경화제>
(라) 페놀 노보락 수지: DL-92(메이지가세이제, 페놀 당량 110)
(마) 페놀아르알킬 수지: MEH-7800SS(메이지가세이제, 페놀 당량 175)
(바) 화학식 2로 표시되는 페놀 수지: MEH-7851L(메이지가세이제, 페놀 당량 199)
<몰리브덴산아연 처리 실리카>
평균 입경 0.5 ㎛의 구형 실리카 아도마파인 LSO-25H(아도마텍스사제)에 19 중량%의 몰리브덴산아연을 처리한 것.
<무기 충전재>
구형 용융 실리카((주) 류모리제, 평균 입경 20 ㎛)
<경화 촉진제>
트리페닐포스핀(기다고오 가가꾸 (주)제)
<이형제>
카르나바 왁스(닛고오 파인프로닥츠(주)제)
<실란 커플링제>
γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 KBM-403(신에츠 가가꾸고교(주)제)
Figure 111999003857700-pat00001
Figure 111999003857700-pat00002
이들의 조성물에 대하여, 아래의 여러 특성을 측정하였다. 결과를 표 1 및 2에 나타낸다.
(나선 유동성 (Spiral Flow) 값)
EMMI 규격에 준한 금형을 사용하여, 175℃, 70 kg/㎠, 성형 시간 120 초의 조건에서 측정하였다.
(성형 경도)
JIS-K6911에 따라, 175℃, 70 kg/㎠, 성형 시간 90 초의 조건에서 10 x 4 x 100 mm의 막대기를 성형했을 때의 가열시 경도를 바콜 경도계로 측정하였다.
(난연성)
UL-94 규격에 따라, 1/16 인치 두께의 판을 성형하여 난연성을 조사하였다.
(내습성)
알루미늄 배선을 형성한 6x6 mm의 크기의 실리콘 팁을 14 pin-DIP 프레임 (42 알로이)에 접착하고, 칩 표면의 알루미늄 전극과 리드 프레임을 30㎛ψ의 금선으로 와이어 결합시킨 후, 이것에 에폭시 수지 조성물을 성형조건 175℃, 70 kg/㎠, 성형 시간 120 초로 성형하여, 180℃에서 4 시간 후경화처리하였다. 이 패키지를 140℃/85% RH의 분위기하에서, 5V의 직류 바이어스 전압을 걸어 500 시간 방치 한 후, 알루미늄 부식이 발생한 패키지의 수를 조사하였다.
조성 (중량부) 실시예
1 2 3 4 5 6 7
에폭시수지 가 64.6 64.6
나 52.1 52.1 16.4
다 57.8 57.8 38.4
페놀 수지 경화제 라 35.4 35.4
마 47.9 47.9
바 42.2 42.2 42.2
무기 충전재 500 500 850 850 800 700 700
경화 촉진제 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
몰리브덴산아연 처리 실리카 (몰리브덴산아연 함유량:중량부) 100 (19) 5 (0.95) 100 (19) 5 (0.95) 1 (0.19) 5 (0.95) 5 (0.95)
몰리브덴산아연 - - - - - - -
수산화알루미늄 - - - - - - -
삼산화안티몬 - - - - - - -
브롬화에폭시 수지 - - - - - - -
이형제 3 3 3 3 3 3 3
카본블랙 2 2 2 2 2 2 2
실란 커플링제 1 1 1 1 1 1 1
나선 유동성 (cm) 100 100 120 120 80 90 100
성형경도 80 80 85 85 80 80 75
난연성 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
내습성 0/20 0/20 0/20 0/20 0/20 0/20 0/20
조성 (중량부) 비교예
1 2 3 4
에폭시수지 가 64.6 - - -
나 - - 52.1 52.1
다 - 57.8 - -
페놀 수지 경화제 라 35.4 - - -
마 - - 47.9 47.9
바 - 42.2 - -
무기 충전재 500 800 850 850
경화 촉진제 1.2 1.2 1.2 1.2
몰리브덴산아연 처리 실리카 (몰리브덴산아연 함유량:중량부) - (-) - (-) - (-) - (-)
몰리브덴산아연 - 0.95 - -
수산화알루미늄 - - - 50
삼산화안티몬 - - 4 -
브롬화에폭시 수지 - - 6.2 -
이형제 3 3 3 3
카본블랙 2 2 2 2
실란 커플링제 1 1 1 1
나선 유동성 (cm) 100 40 125 100
성형경도 80 80 85 40
난연성 연소 V-0 V-0 V-0
내습성 0/20 0/20 20/20 20/20
표 1 및 2의 결과에 의해, 본 발명의 반도체 봉지용 수지 조성물은 난연성이 우수한 경화물을 제공할 수 있으며, 또한 할로겐화 에폭시 수지 및 삼산화안티몬을 수지 조성물 중에 함유하지 않으므로, 인체·환경에 대한 악영향도 없는 것이다. 더욱이 성형시의 유동성, 경화성을 손상시키지 않고, 신뢰성도 우수한 에폭시 수지 조성물을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물로 봉지된 반도체 장치는 난연성이 우수하고, 신뢰성도 높은 것이다.
<실시예 8 내지 11, 비교예 5 내지 7 >
몰리브덴산아연이 담지되는 실리카로서 평균 입경이 다른 구형 실리카 및 분쇄하여 얻어진 파쇄상 실리카를 사용하여, 표 3에 나타내는 농도로 몰리브덴산아연 을 담지시켰다.
담지 실리카 A B C D E F
평균 입경 (μm) 1 5 15 30 0.5 0.1
형상 구상 구상 구상 구상 파쇄상 구상
비표면적 (m2/g) 6 2.5 1.7 1.2 18 35
몰리브덴산아연의 농도 (%) 30 20 10 20 20 20
하기 표 4에 나타낸 성분에 난연제로서 표 3에 표시된 몰리브덴산아연 담지 실리카를 배합하고, 가열된 2개의 롤로 균일하게 용융 혼합하고, 냉각, 분쇄하여 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물을 얻었다. 사용한 원재료는 상기와 동일하였다.
Figure 112003042405293-pat00003
표 4의 결과에 의해, 평균 입경이 0.1 ㎛의 것은 표면적이 너무 작아서, 수지와의 습윤성이 악화하여 유동성이 불량하고, 난연성도 악화되었다. 또한, 파쇄 상의 것도 다량으로 첨가하면 유동성이 수반되지 못하고 성형성이 좋지 못하였다. 구상 실리카의 경우, 평균 입경이 30 ㎛의 큰 것은 균일 분산성이 불량하여 난연성이 좋지 못하였다. 따라서, 평균 입경이 0.2 내지 20 ㎛의 구상 실리카에 몰리브덴산아연을 처리함으로서 성형성과 내습성이 양호한 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물을 얻을 수 있다.
본 발명에 따라, 난연성이 우수한 경화물을 제공할 수 있으며, 할로겐화 에폭시 수지 및 삼산화안티몬을 수지 조성물 중에 함유하지 않으므로, 인체·환경에 대한 악영향도 없고, 성형시의 유동성 및 경화성을 손상함 없이 신뢰성이 우수한 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물이 제공된다.

Claims (6)

  1. (A) 에폭시 수지,
    (B) 페놀 수지 경화제,
    (C) 평균 입경이 0.2 내지 20 ㎛이고, 비표면적이 1 내지 20 ㎡/g인 구상 실리카에 몰리브덴산아연이 담지된 난연제, 및
    (D) 무기 충전재
    를 함유하며, (A) 에폭시 수지 중에 포함되는 에폭시기 1 몰에 대하여 (B) 페놀 수지 경화제 중에 포함되는 페놀성 수산기의 몰비가 0.5 내지 1.5이고, (C) 난연제의 함유량이 (A) 에폭시 수지와 (B) 페놀 수지 경화제의 총량 100 중량부에 대하여 1 내지 300 중량부이며, (D) 무기 충전재의 함유량이 (A) 에폭시 수지와 (B) 페놀 수지 경화제의 총량 100 중량부에 대하여 400 내지 1200 중량부인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, (C) 난연제 중의 몰리브덴산아연의 함유량이 (A) 에폭시 수지와 (B) 페놀 수지 경화제의 총량 100 중량부에 대하여 0.02 내지 35 중량부인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, (C) 난연제 중의 우라늄의 함유량이 10 ppb 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  5. 제1항 또는 제3항에 따른 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물의 경화물로 봉지한 반도체 장치.
  6. 제4항에 따른 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물의 경화물로 봉지한 반도체 장치.
KR1019990014712A 1998-04-27 1999-04-24 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치 KR100547069B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13271598A JP3479827B2 (ja) 1998-04-27 1998-04-27 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP98-132715 1998-04-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990083454A KR19990083454A (ko) 1999-11-25
KR100547069B1 true KR100547069B1 (ko) 2006-02-01

Family

ID=15087893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990014712A KR100547069B1 (ko) 1998-04-27 1999-04-24 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6518332B2 (ko)
EP (1) EP0953603B1 (ko)
JP (1) JP3479827B2 (ko)
KR (1) KR100547069B1 (ko)
DE (1) DE69915161T2 (ko)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6291556B1 (en) * 1999-03-26 2001-09-18 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device
TW538482B (en) * 1999-04-26 2003-06-21 Shinetsu Chemical Co Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device
KR100565420B1 (ko) * 1999-12-22 2006-03-30 제일모직주식회사 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100679368B1 (ko) * 1999-12-31 2007-02-05 주식회사 케이씨씨 반도체소자 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한반도체 장치
JP4345174B2 (ja) * 2000-02-07 2009-10-14 住友ベークライト株式会社 エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
US6432540B1 (en) 2000-03-23 2002-08-13 Loctite Corporation Flame retardant molding compositions
US6610406B2 (en) 2000-03-23 2003-08-26 Henkel Locktite Corporation Flame retardant molding compositions
JP3714399B2 (ja) * 2000-06-19 2005-11-09 信越化学工業株式会社 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2002012741A (ja) * 2000-06-27 2002-01-15 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2003026779A (ja) * 2001-07-17 2003-01-29 Shin Etsu Chem Co Ltd 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
US20050090044A1 (en) * 2001-09-28 2005-04-28 Keiji Kayaba Epoxy resin compositions and semiconductor devices
US20030168731A1 (en) * 2002-03-11 2003-09-11 Matayabas James Christopher Thermal interface material and method of fabricating the same
CA2566982C (en) * 2004-05-20 2012-02-21 Albemarle Corporation Pelletized brominated anionic styrenic polymers and their preparation and use
US7109591B2 (en) * 2004-06-04 2006-09-19 Hack Jonathan A Integrated circuit device
KR101094343B1 (ko) 2004-12-31 2011-12-20 주식회사 케이씨씨 반도체 소자 봉지용 에폭시 수지 조성물
JP2009215484A (ja) * 2008-03-12 2009-09-24 Toshiba Corp 樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
JP5548112B2 (ja) * 2010-12-15 2014-07-16 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物
KR101309822B1 (ko) 2011-05-23 2013-09-23 제일모직주식회사 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용하여 밀봉된 반도체 소자
EP2899302B1 (en) * 2012-09-21 2017-11-15 Kaneka Corporation Halogen-containing flame-retardant fibers, method for producing same, and flame-retardant fiber product using same
US20140210111A1 (en) * 2013-01-25 2014-07-31 Apple Inc. Embedded package on package systems
KR102219584B1 (ko) * 2013-08-29 2021-02-23 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 반도체 밀봉용 수지조성물 및 그 경화물을 구비한 반도체 장치
CN105111505A (zh) * 2015-04-23 2015-12-02 广西华锑科技有限公司 一种锑系复配阻燃母粒及其制备方法
CN105111506A (zh) * 2015-04-23 2015-12-02 广西华锑科技有限公司 一种锑系消烟阻燃母粒及其制备方法
CN110194882A (zh) * 2018-02-24 2019-09-03 衡所华威电子有限公司 一种低alpha环氧模塑料及其制备方法
JP7076263B2 (ja) * 2018-03-30 2022-05-27 太陽インキ製造株式会社 硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、および、電子部品
JP7475794B2 (ja) * 2021-05-12 2024-04-30 信越化学工業株式会社 封止用樹脂組成物及び半導体装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US492732A (en) * 1893-02-28 lytle
US2766139A (en) * 1955-04-13 1956-10-09 Masonite Corp Method of producing fire resistant lignocellulose hardboard products
US3398019A (en) * 1963-02-21 1968-08-20 Monsanto Co Method for fireproofing cellulosic material
US3373135A (en) * 1964-12-01 1968-03-12 Kalk Chemische Fabrik Gmbh Shaped articles of self-extinguishing epoxy resins
US3726694A (en) * 1971-02-22 1973-04-10 American Metal Climax Inc Corrosion inhibiting molybdate pigment and process for making same
JPS59182546A (ja) * 1983-03-31 1984-10-17 Nitto Electric Ind Co Ltd 半導体装置
JPS59204633A (ja) * 1983-05-06 1984-11-20 Denki Kagaku Kogyo Kk 低放射能樹脂組成物
JPS6080259A (ja) * 1983-10-07 1985-05-08 Hitachi Ltd 半導体装置
DE3401835A1 (de) * 1984-01-20 1985-07-25 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Halogenfreie, flammgeschuetzte thermoplastische formmasse
US5476884A (en) * 1989-02-20 1995-12-19 Toray Industries, Inc. Semiconductor device-encapsulating epoxy resin composition containing secondary amino functional coupling agents
KR950011902B1 (ko) * 1990-04-04 1995-10-12 도오레 가부시끼가이샤 반도체 장치 캡슐 봉입 에폭시 수지 조성물
CA2061801A1 (en) * 1991-02-26 1992-08-27 Yasushi Sawamura Semiconductor device-encapsulating epoxy resin composition
CA2066497A1 (en) * 1991-05-01 1992-11-02 Michael K. Gallagher Epoxy molding composition for surface mount applications
SG41939A1 (en) * 1994-10-07 1997-08-15 Shell Int Research Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation
JP3858353B2 (ja) * 1997-06-23 2006-12-13 日立化成工業株式会社 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置
JPH1121432A (ja) * 1997-06-30 1999-01-26 Nippon Shiyaauin Uiriamuzu Kk 半導体封止材
US6190787B1 (en) 1997-07-02 2001-02-20 Sumitomo Bakelite Company, Ltd. Epoxy resin compositions for encapsulating semiconductors, and semiconductor devices

Also Published As

Publication number Publication date
DE69915161D1 (de) 2004-04-08
EP0953603A3 (en) 2001-04-25
EP0953603B1 (en) 2004-03-03
US6518332B2 (en) 2003-02-11
DE69915161T2 (de) 2005-03-17
JPH11310688A (ja) 1999-11-09
US20020102429A1 (en) 2002-08-01
JP3479827B2 (ja) 2003-12-15
EP0953603A2 (en) 1999-11-03
KR19990083454A (ko) 1999-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100547069B1 (ko) 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치
JP3582576B2 (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP4692885B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
US8048969B2 (en) Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device
US20070207322A1 (en) Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device
JP5164076B2 (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置
US7943706B2 (en) Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device
KR100536538B1 (ko) 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 소자
KR100617287B1 (ko) 반도체 캡슐화용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치
JPH08157561A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
KR100781042B1 (ko) 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치
JP4250987B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
KR100587453B1 (ko) 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치
US6168872B1 (en) Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device
JP3585615B2 (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JP2007224219A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP4759994B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP3871025B2 (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP3973137B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2006143784A (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2004155841A (ja) 封止用樹脂組成物および半導体封止装置
JPH0625384A (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2003082195A (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2003026779A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JPH107890A (ja) エポキシ樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130111

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140107

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150105

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151217

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161221

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180104

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee