KR101118435B1 - 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치 - Google Patents

반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에폭시 수지, 페놀 수지, 무기 충전제, 경화 촉진제, 글리세린과 탄소 수 24～36의 포화 지방산을 탈수 축합 반응하여 얻을 수 있는 글리세린 트리지방산 에스테르 및 하이드로탈사이트계 화합물을 필수 성분으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물로 함으로써, 성형 시의 이형성이 우수하고, 또한 금형 오염, 반도체 패키지 표면 오염이 적은 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물, 및 내땜납성이 우수한 반도체 장치를 제공할 수 있다.

Description

반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치{EPOXY RESIN COMPOSITION FOR THE ENCAPSULATION OF SEMICONDUCTORS AND SEMICONDUCTOR DEVICES}
본 발명은, 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치에 관한 것이다.
최근, 반도체 장치는 생산성, 비용, 신뢰성 등의 밸런스가 우수하다는 점에서 에폭시 수지 조성물을 이용하여 봉지되는 것이 주류가 되고 있다. 반도체 장치의 소형화, 박형화에 수반하여, 봉지용 에폭시 수지 조성물에 대해서는, 한층 더 저점도화, 고강도화, 저흡수화가 요구되고 있다. 이러한 배경으로부터, 최근의 에폭시 수지 조성물의 동향은, 보다 저점도인 수지를 적용하여, 보다 많은 무기 충전제를 배합하는 경향이 강해지고 있다. 또 환경 스트레스 저감의 관점에서, 종래보다 융점이 높은 납 비함유 타입의 땜납에 의한 실장이 전세계적으로 확대되고 있다. 이 땜납의 적용에 있어서는, 실장 온도를 이전과 비교하여 약 20℃ 높게 할 필요가 있기 때문에, 실장 후의 반도체 장치의 신뢰성이 현상에 비해 현저히 저하된다는 문제가 발생하고 있다. 이상의 점으로부터, 에폭시 수지 조성물의 레벨업에 의한 반도체 장치의 신뢰성 향상에 대한 요구가 가속도적으로 강해지고 있다. 반도체 장치의 신뢰성 향상에 관해서는, 에폭시 수지 조성물의 경화물의 강도 향 상, 흡수율 저감과 아울러, 수지와 반도체 장치의 구성 부재와의 밀착성 향상도 중요한 요소가 되기 때문에, 통상은 고충전화와 동시에 고밀착화의 방법도 받아들여지고 있다.
한편, 반도체 장치의 생산 방식은, 생산 비용을 더욱 삭감하는 목적으로 1사이클 당의 성형 패키지 개수의 증가, 성형 사이클 자체의 단축화가 진행되고, 에폭시 수지 조성물에 대해서는, 보다 속경화(速硬化), 또한 고이형성(高離形性)이 요구되고 있다.
이들 요구에 대해, 지금까지 많은 연구가 이루어져 다수의 보고가 있지만, 여러 종류의 요구 특성 중 어느 하나만을 만족하는 것이 많아, 모든 요구를 만족시키면서 보다 광범위하고 적용 가능한 방법은 아직 찾아내지 못하였다.
일본국 특개2002-220511호 공보에는, 반도체 장치의 구성 부재와 에폭시 수지 조성물의 경화물과의 밀착성을 향상시킬 목적으로, 에폭시 수지와, 페놀계 경화제와, 경화 촉진제와, 무기 충전재를 함유하는 에폭시 수지 조성물에 있어서 커플링제 등의 밀착성 부여제를 첨가하고 있지만, 첨가에 수반되어 이형성이 악화되기 때문에 생산성 면에서 불만족스럽다. 또, 성형 사이클을 단축하는 목적으로 속경화성을 부여하는 방법의 경우, 유동성이 손실된다는 점에서 무기 충전제의 배합량을 높이는 것이 곤란하여, 신뢰성 면에서도 불만족스럽다. 나아가서는, 이형성을 향상시킬 목적으로 다량의 이형제를 첨가하는 경우, 반도체 소자를 탑재하는 리드 프레임과 에폭시 수지 조성물의 경화물과의 밀착성을 저하시키거나, 금형 표면에 이형제가 다량으로 과다하게 스며나옴으로써, 금형 표면이나 반도체 패키지의 표면 이 더러워지기도 하기 때문에 불만족스럽다.
또, 일본국 특개2002-80695호 공보는, 이형성을 향상시킬 목적으로, 에폭시 수지, 페놀 수지, 경화 촉진제, 무기질 충전재를 함유하는 에폭시 수지에 있어서 글리세린과 탄소 수 24～36의 포화 지방산을 탈수 축합 반응하여 얻어지는 글리세린 트리지방산 에스테르를 첨가한 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물을 제공하고 있으며, 이러한 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물은 이형성이 우수하고, 또한 금형 표면이나 반도체 패키지의 표면의 오염을 저감할 수 있다. 그러나, 이 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물에서는, 금형 표면이나 반도체 패키지의 표면 오염의 저감은 더욱 불충분하다.
이러한 상황에서 볼 때, 생산성과 반도체 장치의 신뢰성이 높은 레벨로 양립할 수 있는 방법의 개발이 강하게 요구되고 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 성형 시의 이형성이 우수하고, 또한 금형 오염, 패키지 표면 오염이 적은 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물, 및 내(耐)땜납성이 우수한 반도체 장치를 제공하는 것에 있다.
이러한 실정에 있어서, 본 발명자들은, 모의 검토를 거듭한 결과, 에폭시 수지, 페놀 수지, 무기 충전제, 경화 촉진제, 글리세린과 탄소 수 24～36의 포화 지방산을 탈수 축합 반응하여 얻어지는 글리세린 트리지방산 에스테르, 및 하이드로탈사이트계 화합물을 배합함으로써, 성형 시의 이형성이 우수하고, 또한 금형 오염 및 패키지 표면 오염이 현저히 적은 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물, 및 내땜납성이 우수한 반도체 장치를 얻을 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명, (A)에폭시 수지, (B)페놀 수지, (C)무기 충전제, (D)경화 촉진제, (E)글리세린과 탄소 수 24～36의 포화 지방산을 탈수 축합 반응하여 얻어지는 글리세린 트리지방산 에스테르 및 (F)하이드로탈사이트계 화합물을 필수 성분으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것이다.
또, 본 발명은, 상기 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 반도체 소자를 봉지해 이루어지는 반도체 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 종래 기술에서는 얻을 수 없는, 성형 시의 이형성이 우수하고, 또한 금형 오염 및 패키지 표면 오염이 현저히 적은 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물, 및 내땜납성이 우수한 반도체 장치를 얻을 수 있다.
이하에, 본 발명의 실시의 형태를 서술하지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 의해 제한되지 않는다.
본 발명은, 에폭시 수지, 페놀 수지, 무기 충전제 및 경화 촉진제를 주성분으로 하는 에폭시 수지 조성물에 있어서, 글리세린과 탄소 수 24～36의 포화 지방산을 탈수 축합 반응하여 얻어지는 글리세린 트리지방산 에스테르와, 하이드로탈사이트계 화합물을 배합함으로써, 성형 시의 이형성이 우수하고, 또한 금형 오염 및 패키지 표면 오염이 현저히 적은 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물, 및 내땜납성이 우수한 반도체 장치가 얻어지는 것이다.
이하, 각 성분에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명에 이용하는 에폭시 수지는, 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 모노머, 올리고머, 폴리머 전반으로서, 그 분자량, 분자 구조는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, 비스페놀A형 에폭시 수지, 오르토크레졸노보락형 에폭시 수지, 나프톨노보락형 에폭시 수지, 페놀 아랄킬형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔변성 페놀형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 혹은 병용할 수 있다. 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물로서의 내습 신뢰성을 고려하면, 이온성 불순물인 Na이온이나 Cl이온이 아주 적은 편이 바람직하고, 경화성 면에서 볼 때 에폭시 당량(當量)으로서는 100～500g/eq가 바람직하다.
본 발명에 이용하는 페놀 수지는, 분자 중에 2개 이상의 페놀성 수산기를 갖는 모노머, 올리고머, 폴리머 전반으로서, 그 분자량, 분자 구조를 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면 페놀노보락 수지, 페놀 아랄킬 수지, 테르펜 변성 페놀 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀 수지 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 혹은 병용할 수 있다. 경화성 면에서 볼 때 수산기 당량은 90～250g/eq가 바람직하다.
본 발명에 이용하는 무기 충전제로서는, 일반적으로 봉지 재료에 이용되고 있는 융점 실리카, 구상(球狀) 실리카, 결정(結晶) 실리카, 알루미나, 질화규소, 질화알루미늄 등을 들 수 있다. 무기 충전제의 입경으로서는, 금형에의 충전성을 고려하면 그 최대 입경이 150㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또 배합량으로서는 80～94중량%가 바람직하고, 하한값을 하회하면 에폭시 수지 조성물의 경화물의 흡수량 이 증가하여, 강도가 저하되기 때문에 내땜납성이 불만족스러워질 우려가 있으며, 상한값을 초과하면 유동성이 손실되기 때문에 성형성에 문제를 발생시킬 우려가 있어 바람직하지 않다.
본 발명에 이용하는 경화 촉진제는, 에폭시기와 페놀성 수산기의 반응을 촉진하는 것이면 되며, 일반적으로 봉지 재료에 사용되고 있는 것을 이용할 수 있다. 예를 들면, 1, 8-디아자비시클로(5, 4, 0)운데센-7 등의 디아자비시클로알켄 및 그 유도체, 트리부틸아민, 벤질디메틸아민 등의 아민계 화합물, 2-메틸이미다졸 등의 이미다졸 화합물, 트리페닐포스핀, 메틸디페닐포스핀 등의 유기 포스핀류, 2-메틸이미다졸 등의 이미다졸 화합물, 테트라페닐포스포늄?테트라페닐보레이트, 테트라페닐포스포늄?테트라나프토익애시드보레이트, 테트라페닐포스포늄?테트라나프토익옥시보레이트, 테트라페닐포스포늄?테트라나프틸옥시보레이트 등의 테트라 치환 포스포늄?테트라 치환 보레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로도 혼합하여 이용해도 된다.
본 발명에서 이용되는 글리세린과 탄소 수 24～36의 포화 지방산을 탈수 축합 반응하여 얻어지는 글리세린 트리지방산 에스테르는, 에폭시 수지 조성물에 충분한 유동성을 부여하고, 이형성을 더욱 향상시키는 기능을 지니고 있다. 구체적으로는, 글리세린 트리리그노세린산 에스테르, 글리세린 트리세로틴산 에스테르, 글리세린 트리몬탄산 에스테르 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로도 혼합하여 이용해도 된다.
에스테르화에 이용하는 포화 지방산이, 탄소 수 23 이하에서는 충분한 이형 성을 얻을 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 탄소 수 37 이상에서는 분자량이 크기 때문에 유동성이 저하되거나, 과도하게 스며나옴으로 인해 금형 오염이나 리드 프레임/수지간 박리의 원인이 되기도 하기 때문에 바람직하지 않다. 또, 모노 에스테르, 디에스테르에서는, 잔존하는 수산기의 영향에 의해 에폭시 수지 조성물의 경화물의 내습성(耐濕性)이 저하되고, 그 결과로서 내땜납 크랙성에 악영향을 미치기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 본 발명에서의 포화 지방산의 탄소 수란, 포화 지방산 중의 알킬기와 카르복실기의 탄소 수를 합계한 것을 가리킨다.
글리세린 트리지방산 에스테르의 첨가량으로서는, 전체 에폭시 수지 조성물 중에 0.02～1중량%가 바람직하다.
본 발명에서 이용하는 하이드로탈사이트계 화합물은, 바람직하게는 하기 일반식(1);
MgxAly(OH)zCO3?nH2O (1)
(x, y, z, n은, 각각 양의 숫자를 나타낸다)로 표시되는 하이드로탈사이트 및/또는 그 소성물로서, 알루미늄과 마그네슘을 주성분으로 한 층상 화합물이다. 하이드로탈사이트계 화합물은, 플라스틱 중의 이온성 불순물을 보충하기 위한 이온 트랩제로서 이용되는 것이 일반적이지만, 본 발명에 있어서는, 그와 아울러, 상기 이형제를 균일하게 스며나오게 하기 위한 분산 보조제로 하는 점에 특징이 있다. 일반적으로, 에폭시 수지와 페놀 수지의 반응에 있어서는, 글리시딜기/수산기 간의 반응뿐만 아니라, 글리시딜기/글리시딜기의 반응이 야기된다. 또, 그 비율에 대해 서는 계 전체의 pH에 크게 영향을 받는다. 반도체 봉지재로서 이용되는 에폭시 수지 조성물은 페놀이 산성인 것, 및 각종 미량 첨가제의 영향으로 계 전체적으로는 산성을 나타내는 경우가 많다. 산성 분위기 중에서는, 페놀성 수산기 중의 수소의 해리가 제한되고, 에폭시 수지의 글리시딜기와 페놀 수지의 수산기 간의 반응이 지연된다. 그 때문에, 산성도가 높아짐에 따라 글리시딜기/글리시딜기 간의 반응 비율이 커진다. 이 반응이 촉진되는 경우, 이상적인 글리시딜기/수산기 간의 반응만 진행하는 경우와 비교하여 경화물의 수지 골격 구조가 불균일해지기 때문에, 함유되는 이형제의 스며나옴이 불균일하게 된다. 이에 따라, 금형 표면, 및 패키지에 불균일한 오염이 발생하기 쉽게 된다. 본 발명의 하이드로탈사이트계 화합물을 첨가함으로써, 계 전체의 pH를 중성으로 되돌릴 수 있기 때문에, 상기 수지 골격 구조의 불균일성을 억제하는 것이 가능해진다. 결과적으로, 이형제의 균일한 스며나옴을 실현할 수 있으며, 나아가서는 금형 표면, 패키지의 국소적인 오염을 방지할 수 있다. 하이드로탈사이트계 화합물로서는, 하이드로탈사이트 및 그 소성물 등을 들 수 있다. 하이드로탈사이트는 협의(狹義)로는, 화학식 Mg6Al2(OH)16CO3?nH2O로 표시되는 천연광물의 명칭이지만, 원료 광석에 의해 함유 원소의 비율 등에 약간의 차이가 있다. 또, 하이드로탈사이트는, 실온 및 상압에서 간단하게 합성할 수 있는 것이다. 하이드로탈사이트계 화합물로서는, 상기 일반식 (1)에 대해 0.15≤(y/x＋y)≤0.35, 1.8≤(z/x＋y)≤2.5, 및 0≤n≤5인 하이드로탈사이트, 및/또는 그 소성물이 바람직하다. 하이드로탈사이트의 바람직한 구체예로서는, Mg4.5Al2(OH)13CO3?3.5H2O, Mg4 .5Al2(OH)13CO3, Mg5Al1 .5(OH)13CO3?3.5H2O, Mg5Al1.5(OH)13CO3, Mg6Al2(OH)16CO3?4H2O, Mg6Al2(OH)18CO3, Mg4 .3Al(OH)12.6CO3?nH2O 등을 들 수 있다. 하이드로탈사이드의 소성 생성물은, 상기 하이드로탈사이트를 소성함으로써 얻어지는 것으로, 예를 들면 400～900℃의 소성 온도에서 제조할 수 있다. 하이드로탈사이트의 소성물의 바람직한 구체예로서는, Mg0 .65Al0 .35O1 .175, Mg0.7Al0.3O1.15, Mg0 .75Al0 .25O1 .125, Mg0 .8Al0 .2O1 .1 등을 들 수 있다. 또, 이들 하이드로탈사이트계 화합물은, 아주 적은 불순물을 함유하는 경우도 있지만, 기본적으로는 pH를 중성 측으로 되돌리는 것이 가능하면 본 발명의 효과를 기대할 수 있다.
하이드로탈사이트계 화합물의 배합량은, 배합량이 적으면 이온 포착이 충분히 이루어지지 않으며, 또한 금형 오염 및 패키지 표면 오염의 저감이 불충분하고, 반대로 과다하게 되면 수지의 유동성이 저하되므로, 전체 수지 조성물에 대해 0.01～5중량%, 바람직하게는 0.01～3중량%, 특히 바람직하게는 O.01～1중량%이다. 또, 하이드로탈사이트계 화합물의 수지 조성물에의 첨가 방법은 특별히 규정하지 않지만, 통상은 직접 첨가하고, 다른 성분과 혼합하는 것이 저비용으로 고온 고습 신뢰성을 향상시킬 수 있으므로 바람직하다.
하이드로탈사이트계 화합물의 평균 입경에 대해서는, 통상 0.01～5㎛, 바람직하게는 0.01～3㎛, 특히 바람직하게는 0.01～1㎛이며, 평균 입경이 O.01㎛ 미만이면 수지 조성물의 유동성을 저하시키는 경우가 있으며, 평균 입경이 5㎛를 초과하면 이온 포착 효율이 저하되는 경우가 있다. 또, 하이드로탈사이트계 화합물은, 최대 입경이 50㎛ 이하인 것이 바람직하다.
하이드로탈사이트계 화합물의 비표면적에 대해서는, 통상 5O㎡/g 이하, 바람직하게는, 30㎡/g 이하, 특히 바람직하게는 20㎡/g 이하이다. 하이드로탈사이트계 화합물의 비표면적이 50㎡/g을 초과하면 수지 조성물의 유동성을 저하시킬 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.
또, 본 발명에 있어서의 상기 일반식 (1)으로 표시되는 하이드로탈사이트계 화합물의 구체적인 상품으로서는, 화학식 Mg6Al2(OH)16CO3?4H2O를 주성분으로 하는 천연 화합물을 분쇄하여 입도(粒度) 조정한 것, 화학식 Mg4 .3Al(OH)12.6CO3?nH2O로 나타나는 화합물의 상품인 쿄와 화학 공업사제의 DHT-4A, 하이드로탈사이트의 소성물의 구체적인 상품으로서는, 토아 합성사제 IXE-700F가 특히 바람직하다.
본 발명의 에폭시 수지 조성물은, (A)～(F)성분을 필수 성분으로 하지만, 에폭시실란, 메르캅토실란, 아미노실란, 알킬실란, 우레이드실란, 비닐실란 등의 실란 커플링제나, 티타네이트 커플링제, 알루미늄 커플링제, 알루미늄/지르코늄 커플링제 등의 커플링제, 카본 블랙, 벵갈라 등의 착색제, 카르나바 왁스 등의 천연 왁스, 폴리에틸렌 왁스 등의 합성 왁스, 스테아린산이나 스테아린산 아연 등의 고급 지방산 및 그 금속 염류 혹은 파라핀 등의 이형제, 실리콘 오일, 실리콘 고무 등의 저응력화 성분, 브롬화 에폭시 수지나 3산화 안티몬, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 붕산 아연, 몰리브덴산 아연, 포스파젠 등의 난연제, 산화 비스마스 수화물 등의 무기 이온 교환체 등, 여러 종류의 첨가제를 적절히 배합하여도 지장이 없 다.
본 발명의 에폭시 수지 조성물은, (A)～(F)성분 및 그 외의 첨가제 등을 믹서 등을 이용하여 상온에서 균일하게 혼합한 후, 가열롤 또는 니더(kneader), 압출기 등으로 용융 혼련하고, 냉각 후 분쇄하여 제조할 수 있다.
본 발명의 에폭시 수지 조성물을 이용하여, 반도체 소자를 봉지하고, 반도체 장치를 제조하기 위해서는, 트랜스퍼 몰드, 컴프레션 몰드, 인젝션 몰드 등의 성형 방법으로 성형 경화하면 된다.
(실시예)
이하, 본 발명을 실시예로써 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 배합 비율은 중량부로 한다.
실시예 1
비페닐형 에폭시 수지(재팬 엑폭시 레진(주)제, YX4000HK, 융점 105℃, 엑폭시 당량 191) 6.3중량부
페놀 아랄킬 수지 (미츠이 화학(주)제, XLC-LL, 연화점 79℃, 수산기 당량 174) 5.8중량부
트리페닐포스핀 0.2중량부
구상(球狀) 실리카(평균 입경 20㎛) 87.0중량부
글리세린트리몬탄산 에스테르 0.2중량부
하이드로탈사이트{Mg6Al2(OH)16CO3?4H2O(천연 화합물을 분쇄하여 입도 조정한 것)} 0.1중량부
산화 비스마스 수화물 0.1중량부
카본 블랙 0.3중량부
를 믹서에서 상온 혼합하고, 80～100℃의 가열롤에서 용해 혼련 후, 냉각 후 분쇄하여, 에폭시 수지 조성물을 얻었다. 평가 결과를 제1표에 나타낸다.
평가 항목
연속 성형성:트랜스퍼 성형기를 이용하여, 금형 온도 175℃, 주입 압력 9.3 MPa, 경화 시간 60초에서 160pLQFP(24mm×24mm×1.4mm두께)를 연속으로 성형하였다. 게이트 막힘, 에어벤트 막힘, 금형에의 패키지 떼어냄, 컬 떨어짐 등의 성형 불량이 발생하기까지의 쇼트 수를 이형 불량으로서 나타냈다. 또, 패키지 표면의 유부(油浮), 긁힘 등의 불량이 발생하기까지의 쇼트 수를 패키지 외관 불량으로서 나타냈다.
내땜납성:트랜스퍼 성형기를 이용하여, 금형 온도 175℃, 주입 압력 9.3MPa, 경화 시간 60초에서 80pQFP(14mm×20mm×2.7mm두께)를 성형, 175℃에서 4시간 포스트 큐어한 후, 85℃, 상대 습도 85%의 항온항습조에 168시간 방치, ,IR 리플로우 처리(260℃, 3회)하여 내땜납성을 조사하였다. 처리 후에 크랙, 박리의 발생이 없는 것을 합격으로 하였다(n=36).
실시예 2～7, 비교예 1～4
제1표의 배합에 따라, 실시예 1과 동일하게 하여 에폭시 수지 조성물을 제조하고, 동일하게 하여 평가했다. 평가 결과를 제1표에 나타낸다.
실시예 1 이외에서 이용한 성분에 대해, 이하에 나타낸다.
오르토크레졸노보락형 에폭시 수지 (연화점 55℃, 엑폭시 당량 196)
페놀노보락 수지 (연화점 81℃, 수산기 당량 105)
글리세린 트리세로틴산 에스테르 (탄소 수 26)
글리세린 트리스테아린산 에스테르 (탄소 수 18)
글리세린 트리 장쇄(長鎖)지방산 에스테르(탄소 수 37)
글리세린 모노몬탄산 에스테르(탄소 수 29)
(표 1)
Figure 112006068298609-pct00001
본 발명의 에폭시 수지 조성물을 이용한 실시예 1～7에서는, 하이드로탈사이트계 화합물을 결여한 비교예 1과 비교하여, 패키지 표면의 오염을 현저히 저감할 수 있었다. 실시예 1～7에서는, 글리세린과 탄소 수 18의 포화 지방산을 탈수 축 합 반응하여 얻어지는 글리세린 트리지방산 에스테르를 이용하는 비교예 2와 비교하여, 이형성이 현저하게 우수하며, 패키지 표면의 오염을 현저히 저감할 수 있었다. 실시예 1～7에서는, 글리세린과 탄소 수 37의 포화 지방산을 탈수 축합 반응하여 얻어지는 글리세린 트리지방산 에스테르를 이용하는 비교예 3과 비교하여, 패키지 표면의 오염을 현저히 저감할 수 있음과 동시에, 내부 박리 불량이 현저히 적었다. 실시예 1～7에서는, 글리세린 모노지방산 에스테르를 이용하는 비교예 4와 비교하여, 크랙 불량 및 내부 박리 불량이 현전히 적었다.
본 발명은, 성형 시의 이형성이 우수하고, 또한 금형 오염, 패키지 표면 오염이 적은 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물, 및 내땜납성이 우수한 반도체 장치를 제공하는 것으로, 본 발명의 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치는, 납 프리 땜납에 적용 가능한 환경 대응재로서, 전화(電化) 제품, 자동차 분야 등에 있어서, 매우 적합하게 이용하는 것이 가능하다.

Claims (5)

  1. (A)에폭시 수지, (B)페놀 수지, (C)무기 충전제, (D)경화 촉진제, (E)글리세린과 탄소 수 24～36의 포화 지방산을 탈수 축합 반응하여 얻어지는 글리세린 트리지방산 에스테르 및 (F)하이드로탈사이트계 화합물을 필수 성분으로 하며, 상기 무기 충전제는 배합량이 전체 수지 조성물 중에 80~94중량%이고, 상기 글리세린 트리 지방산 에스테르는 배합량이 전체 수지 조성물 중에 0.02~1중량%이며, 상기 하이드로탈사이트계 화합물은 배합량이 전체 수지 조성물 중에 0.01~5중량%인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하이드로탈사이트계 화합물이, 하기 일반식 (1);
    MgxAly(OH)zCO3?nH2O (1)
    (x, y, z, n은, 각각 양의 숫자를 나타낸다)로 표시되는 하이드로탈사이트 및/또는 그 소성물인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 하이드로탈사이트계 화합물이, 상기 일반식 (1)에 있어서,
    0.15≤(y/x＋y)≤0.35, 1.8≤(z/x＋y)≤2.5, 및 0≤n≤5인 하이드로탈사이트 및/또는 그 소성물인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 엑폭시 수지 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하이드로탈사이트계 화합물이, 화학식 Mg6Al2(OH)16CO3?4H2O로 나타나는 화합물인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물을 이용해 반도체 소자를 봉지하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
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