KR20080108408A - 반도체 봉지용 수지 조성물 및 반도체 장치 - Google Patents

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Abstract

에폭시 수지(A)와 페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물(B)과 무기 충전제(C)와 경화 촉진제(D)를 포함하는 반도체 봉지용 수지 조성물로서 상기 에폭시 수지(A)가 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)를 포함하고, 상기 반도체 봉지용 수지 조성물의 경화물을 85℃, 상대습도 85%의 환경하에서 168시간 가습 처리했을 때의 흡습율이 0.22 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물.
Figure 112008055713351-PCT00039

Description

반도체 봉지용 수지 조성물 및 반도체 장치{RESIN COMPOSITION FOR SEMICONDUCTOR ENCAPSULATION AND SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 반도체 봉지용 수지 조성물 및 반도체 장치에 관한 것이다.
근래에 집적회로(IC), 대규모 집적회로(LSI), 초대규모 집적회로(VLSI) 등의 전자 부품이나 반도체 장치의 고밀도화, 고집적화에 수반하여, 그 실장 방식은 삽입 실장으로부터 표면 실장으로 전환되고 있다. 그에 따라, 리드 프레임의 다핀화 및 리드의 협(狹)피치화가 요구되고 있어 소형·경량이고 또한 다핀화에 대응할 수 있는 표면 실장형 QFP(Quad Flat Package) 등이 각종 반도체 장치에 이용되고 있다. 이들 반도체 장치는 생산성, 비용, 신뢰성 등의 밸런스가 뛰어난 것으로부터 에폭시 수지 조성물을 이용하여 봉지되는 것이 주류가 되고 있다.
이들 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물에는 난연성이 요구되고 있어, 그 때문에 주성분과는 별도로 난연성 부여 성분으로서 테트라브로모 비스페놀 A형 에폭시 수지나 브롬화 페놀노볼락형 에폭시 수지 등의 브롬화 에폭시 수지와 산화안티몬이 조합되어 배합되고 있었다.
그렇지만, 근래에 환경보호의 관점으로부터 다이옥신 유사 화합물이 발생할 위험이 있는 할로겐 함유 화합물이나 독성이 높은 안티몬 화합물의 사용을 규제하 는 움직임이 높아지고 있다. 이 때문에 반도체 봉지용 조성물에 관해서는 상술의 브롬화 에폭시 수지를 비롯한 할로겐 화합물이나 산화안티몬을 사용하는 일 없이 난연성을 달성시키는 기술이 검토되게 되었다.
또, 반도체 장치를 150-200℃의 고온에서 장시간 보관하면, 난연제인 브롬 원자나 안티몬 화합물은 반도체 소자의 저항값 증가나 금선(gold wire)의 단선을 일으키는 것이 알려져 있다. 상기 관점으로부터도 브롬계 난연제나 안티몬 화합물을 사용하지 않는 고온 보관 특성이 뛰어난 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물의 개발이 요구되고 있다. 이 중, 브롬계 난연제나 안티몬 화합물 대체의 수산화 알루미늄이나 수산화 마그네슘 등의 금속 산화물인 난연제가 사용되어 오고 있지만, 용융 수지 점도의 증가나 내용접성(soldering resistance)의 저하라고 하는 과제가 있었다.
상기와 같은 상황으로부터, 난연성 부여제를 첨가하지 않고도 양호한 난연성을 얻을 수 있는 반도체 에폭시 수지 조성물로서, 비페닐아랄킬 골격을 갖는 에폭시 수지를 이용한 에폭시 수지 조성물이 제안되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2 참조). 이들 에폭시 수지 조성물은 저흡수성, 열시(熱時)저탄성률, 고접착성이고 난연성이 뛰어나고 신뢰성이 높은 반도체 장치를 얻을 수 있지만, 이들 수지의 제조에는 비용이 든다는 난점이 있었다.
특허 문헌 1: 일본 특개 2004-203911호 공보
특허 문헌 2: 일본 특개 2004-155841호 공보
본 발명은 이상과 같은 문제점을 감안하여 행해진 것으로, 그 목적은 브롬계 난연제, 안티몬 화합물을 사용하지 않고, 저비용이면서도 내연성이 뛰어나 가습 처리 후의 내용접성도 양호한 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 그 경화물에 의해 반도체 소자를 봉지해서 이루어지는 반도체 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은
[1] 에폭시 수지(A)와, 페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물(B)과, 무기 충전제(C)와, 경화촉진제(D)를 포함하는 반도체 봉지용 수지 조성물로서, 상기 에폭시 수지(A)가 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)를 포함하고, 상기 반도체 봉지용 수지 조성물의 경화물을 85℃, 상대습도 85%의 환경하에서 168시간 가습 처리했을 때의 흡습율이 0.22 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물:
Figure 112008055713351-PCT00001
(단, 상기 일반식 (1)에 있어서, Ar은 탄소수 6-20의 방향족기, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R2은 탄소수 1-4의 탄화수소기이고, W1는 O 원자 또는 S 원자이다. R0은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. a는 0-10, g는 0-3의 정수이다. m, n은 몰비를 나타내고, O<m<1, O<n<1이고, m+n=1, 또한 m/n은 1/10-1/1이다),
[2] 상기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)가 페놀류, 알데히드류, 하기 일반식 (2)로 표시되는 화합물(G)을 공축합하여 얻어진 페놀 수지류를 에피클로로히드린으로 글리시딜에테르화한 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 상기 제[1]항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물:
Figure 112008055713351-PCT00002
(단, 상기 일반식 (2)에 있어서, Ar은 탄소수 6-20의 방향족기, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R2은 탄소수 1-4의 탄화수소기이고, W1는 O 원자 또는 S 원자이다. a는 0-10의 정수이다),
[3] 상기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)가 하기 일반식 (3)으로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 상기 제[1]항 또는 상기 제[2]항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물:
Figure 112008055713351-PCT00003
(단, 상기 일반식 (3)에 있어서, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R2은 탄소수 1-4의 탄화수소기이고, W1는 O 원자 또는 S 원자이다. R0은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. b는 0-5, g는 0-3의 정수이다. m, n은 몰비를 나타내고, O<m<1, O<n<1이고, m+n=1, 또한 m/n은 1/10-1/1이다),
[4] 상기 일반식 (3)으로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지가 하기 일반식 (4)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 상기 제[3]항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물:
Figure 112008055713351-PCT00004
(단, 상기 일반식 (4)에 있어서, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R0은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. b는 0-5, g는 0-3의 정수이다. m, n은 몰비를 나타내고, O<m<1, O<n<1이고, m+n=1, 또한 m/n은 1/10-1/1이다),
[5] 상기 페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물(B)이 하기 일반식 (5)로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 제[1]항 내지 상기 제[4]항 중 어느 한 항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물:
Figure 112008055713351-PCT00005
(단, 상기 일반식 (5)에 있어서, R3은 탄소수 1-4의 탄화수소기를 나타내고, 그들은 서로 같아도 달라도 된다. d는 0-2의 정수이다. k의 평균값은 O 또는 8이하이다),
[6] 상기 경화촉진제(D)가 하기 일반식 (6)으로 표시되는 화합물, 하기 일반식 (7)로 표시되는 화합물, 하기 일반식 (8)로 표시되는 화합물 및 하기 일반식 (9)로 표시되는 화합물로부터 선택되는 적어도 1개인 것을 특징으로 하는 상기 제[1]항 내지 상기 제[5]항 중 어느 한 항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물:
Figure 112008055713351-PCT00006
(단, 상기 일반식 (6)에 있어서, P는 인 원자를 나타낸다. R4, R5, R6 및 R7는 방향족기 또는 알킬기를 나타낸다. A는 히드록실기, 카르복실기, 티올기로부터 선택되는 관능기 중 어느 하나를 방향환에 적어도 1개 갖는 방향족 유기산의 음이온을 나타낸다. AH는 히드록실기, 카르복실기, 티올기로부터 선택되는 관능기 중 어느 하나를 방향환에 적어도 1개 갖는 방향족 유기산을 나타낸다. x, y는 1-3의 정수, z는 0-3의 정수이며, 또한 x=y이다),
Figure 112008055713351-PCT00007
(단, 상기 일반식 (7)에 있어서, X1는 탄소수 1-3의 알킬기, Y1는 히드록실기를 나타낸다. e, f는 0-3의 정수이다)
Figure 112008055713351-PCT00008
(단, 상기 일반식 (8)에 있어서, P는 인 원자를 나타낸다. R8, R9 및 R10은 탄소수 1-12의 알킬기 또는 탄소수 6-12의 아릴기를 나타내고, 서로 같아도 달라도 된다. R11, R12 및 R13은 수소 원자 또는 탄소수 1-12의 탄화수소기를 나타내고, 서로 같아도 달라도 되고, R11와 R12가 결합하여 환상 구조가 되어도 된다),
Figure 112008055713351-PCT00009
(단, 상기 일반식 (9)에 있어서, P는 인 원자를 나타내고, Si는 규소 원자를 나타낸다. R14, R15, R16 및 R17는 각각 방향환 또는 복소환을 갖는 유기기, 혹은 지방족기를 나타내고, 서로 같아도 달라도 된다. 식 중 X2는 Y2 및 Y3기와 결합하는 유기기이다. 식 중 X3는 Y4 및 Y5기와 결합하는 유기기이다. Y2 및 Y3는 프로톤 공여성기가 프로톤을 방출해서 이루어지는 기를 나타내고, 동일 분자 내의 Y2 및 Y3기가 규소 원자와 결합하여 킬레이트 구조를 형성하는 것이다. Y4 및 Y5는 프로톤 공여성기가 프로톤을 방출해서 이루어지는 기를 나타내고, 동일 분자 내의 Y4 및 Y5기가 규소 원자와 결합하여 킬레이트 구조를 형성하는 것이다. X2 및 X3는 서로 같아도 달라도 되고, Y2, Y3, Y4, 및 Y5는 서로 같아도 달라도 된다. Z1는 방향환 또는 복소환을 갖는 유기기, 혹은 지방족기이다),
[7] 실란 커플링제(E)와 방향환을 구성하는 2개 이상의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물(F)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 제[1]항 내지 상기 제[6]항 중 어느 한 항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물,
[8] 상기 화합물(F)은 방향환을 구성하는 2개의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 제[7]항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물,
[9] 상기 화합물(F)은 나프탈렌환을 구성하는 2개 이상의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 제[7]항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물,
[10] 상기 화합물(F)은 나프탈렌환을 구성하는 2개의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 제[7]항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물,
[11] 상기 화합물(F)을 상기 수지 조성물 전체의 0.01 중량% 이상 1 중량% 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 제[7]항 내지 상기 제[10]항 중 어느 한 항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물,
[12] 상기 실란 커플링제(E)를 상기 수지 조성물 전체의 0.01 중량% 이상 1 중량% 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 제[7]항 내지 상기 제[11]항 중 어느 한 항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물,
[13] 상기 무기 충전제(C)를 상기 수지 조성물 전체의 80 중량% 이상 92 중량% 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 제[1]항 내지 상기 제[12]항 중 어느 한 항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물,
[14] 상기 제[1]항 내지 상기 제[13]항 중 어느 한 항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물의 경화물에 의해 반도체 소자를 봉지해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치이다.
본 발명에 따르면, 브롬계 난연제, 안티몬 화합물을 사용하지 않고 저비용이면서도 내연성이 뛰어나 가습 처리 후의 내용접성도 양호한 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치를 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 저비용이면서도 내연성, 가습 처리 후의 내용접성이 뛰어난 에폭시 수지 조성물을 얻을 수 있기 때문에, 표면 실장형 반도체 장치용으로 매우 적합하다.
발명을 실시하기 위한 바람직한 형태
본 발명은 에폭시 수지(A)와, 페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물(B)과, 무기 충전제(C)와, 경화촉진제(D)를 포함하는 반도체 봉지용 수지 조성물로서 상기 에폭시 수지(A)가 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)를 포함하고, 상기 반도체 봉지용 수지 조성물의 경화물을 85℃, 상대습도 85%의 환경하에서 168시간 가습 처리했을 때의 흡습율이 0.22 중량% 이하인 것으로, 저비용이면서도 내연성이 뛰어나고 가습 처리 후의 내용접성도 양호한 에폭시 수지 조성물을 얻을 수 있는 것이다.
이하, 각 성분에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명에서는 에폭시 수지(A)로서 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)를 이용한다. 상기 에폭시 수지(a1)는 분자 내에 방향족환 탄소가 많아, 이를 이용한 에폭시 수지 조성물의 경화물은 내연성이 뛰어나고 흡수율이 낮아진다고 하는 특징을 가지고 있다. 또, 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)에서의 m과 n의 비율 m/n이 1/10-1/1인 것이 바람직하고, 1/9-1/2인 것이 보다 바람직하다. m/n가 상기 범위내이면, 내연성 향상 효과를 얻을 수 있다. 또, 상기 범위내이면, 수지 점도가 높아지는 것에 의한 수지 조성물의 유동성 저하를 일으킬 우려가 적다.
Figure 112008055713351-PCT00010
(단, 상기 일반식 (1)에 있어서, Ar은 탄소수 6-20의 방향족기, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R2은 탄소수 1-4의 탄화수소기이고, W1는 O 원자 또는 S 원자이다. R0은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. a는 0-10, g는 0-3의 정수이다. m, n은 몰비를 나타내고, O<m<1, O<n<1이고, m+n=1, 또한 m/n은 1/10-1/1이다).
본 발명에서 이용되는 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)는 특별히 한정되는 것은 아니지만 예를 들면, 하기 일반식 (4)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지, 하기 일반식 (10)으로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지, 하기 일반식 (11)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지, 하기 일반식 (12)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 내연성의 관점에서는 일반식 (1)에서의 Ar이 나프탈렌환인 하기 일반식 (4)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지, 하기 일반식 (11)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지가 보다 바람직하다.
Figure 112008055713351-PCT00011
(단, 상기 일반식 (4)에 있어서, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. RO은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. b는 0-5, g는 0-3의 정수이다. m, n은 몰비를 나타내고, O<m<1, O<n<1이고, m+n=1, 또한 m/n은 1/10-1/1이다)
Figure 112008055713351-PCT00012
(단, 상기 일반식 (10)에 있어서, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R0은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. c는 0-3, g는 0-3의 정수이다. m, n은 몰비를 나타내고, O<m<1, O<n<1이고, m+n=1, 또한 m/n은 1/10-1/1이다)
Figure 112008055713351-PCT00013
(단, 상기 일반식 (11)에 있어서, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R0은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. b는 0-5, g는 0-3의 정수이다. m, n은 몰비를 나타내고, O<m<1, O<n<1이고, m+n=1, 또한 m/n은 1/10-1/1이다)
Figure 112008055713351-PCT00014
(단, 상기 일반식 (12)에 있어서, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R0은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. c는 0-3, g는 0-3의 정수이다. m, n은 몰비를 나타내고, O<m<1, O<n<1이고, m+n=1, 또한 m/n은 1/10-1/1이다)
본 발명에서 이용되는 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)는 페놀류, 알데히드류, 하기 일반식 (2)로 표시되는 화합물(G)을 공축합하여 얻어진 페놀 수지류를 에피클로로히드린으로 글리시딜에테르화하는 것으로 얻을 수 있다. 하기 일반식 (2)로 표시되는 화합물(G)은 방향족환에 W1R2(W1는 O 원자 또는 S 원자, R2은 탄소수 1-4의 탄화수소기)가 결합하고 있는 점을 특징으로 하는 것이다. W1R2가 결합함으로써 하기 일반식 (2)로 표시되는 화합물(G)은 극성을 가져, 이에 의해 반응성이 향상하기 때문에, 페놀류, 알데히드류로 이루어진 노볼락 수지의 구조 중에 상기 화합물(G)의 구조를 도입할 수 있는 것이다. 상기 에폭시 수지(a1)는 마찬가지로 내연성이 뛰어나고 저흡수성인 비페닐렌 골격을 갖는 페놀 아랄킬형 에폭시 수지보다 원료 비용이 싸고, 원료도 입수하기 쉽다는 이점이 있기 때문에, 저비용으로 제조 또는 입수할 수 있는 것이다.
Figure 112008055713351-PCT00015
(단, 상기 일반식 (2)에 있어서, Ar은 탄소수 6-20의 방향족기, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R2은 탄소수 1-4의 탄화수소기이고, W1는 O 원자 또는 S 원자이다. a는 0-10의 정수이다)
에폭시 수지(a1)의 제조에 이용되는 페놀류는 특별히 한정되는 것은 아니지만 예를 들면, 페놀, o-크레졸, p-크레졸, m-크레졸, 부틸 페놀, 크실레놀, 노닐 페놀, 1-나프톨, 2-나프톨 등 통상의 페놀계 수지의 합성에 이용되는 페놀계 화합물을 들 수 있고, 이들은 1 종류를 단독으로 이용해도 2 종류 이상을 병용해도 된다.
에폭시 수지(a1)의 제조에 이용되는 알데히드류는 특별히 한정되는 것은 아니지만 예를 들면, 포름알데히드, 아세트알데히드, 벤즈알데히드, 살리실알데히드 등 페놀계 수지의 합성에 이용되는 알데히드류를 들 수 있고, 이들은 1 종류를 단독으로 이용해도 2 종류 이상을 병용해도 된다.
에폭시 수지(a1)의 제조에 이용되는 일반식 (2)로 표시되는 화합물(G)는 일반식 (2)의 구조이면 특별히 한정되는 것은 아니지만 예를 들면, 메톡시벤젠, 에톡시벤젠, 메틸페닐술피드, 에틸페닐술피드, 메톡시나프탈렌, 에톡시나프탈렌, 메틸나프틸술피드, 에틸나프틸술피드 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 내연성, 저흡수성 등을 고려하면, 하기 식 (13)으로 표시되는 화합물이 바람직하고, 하기 식 (14)로 표시되는 메톡시나프탈렌 화합물이 보다 바람직하다.
Figure 112008055713351-PCT00016
(단, 상기 일반식 (13)에 있어서, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R2은 탄소수 1-4의 탄화수소기이고, W1는 O 원자 또는 S 원자이다. b는 0-5의 정수이다.
Figure 112008055713351-PCT00017
(단, 상기 일반식 (14)에 있어서, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. b는 0-5의 정수이다)
본 발명에서 이용되는 에폭시 수지(a1)의 전구체인 페놀 수지류의 합성 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않지만 예를 들면, 페놀류와 알데히드류와 일반식 (2)로 표시되는 화합물(G)의 공존하에서 산성 촉매를 이용해 공축합시키는 방법을 들 수 있다.
본 발명에서 이용되는 에폭시 수지(a1)의 합성 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않지만 예를 들면, 에폭시 수지(a1)의 전구체인 페놀 수지류를 과잉의 에피클로로히드린에 용해한 후, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등의 알칼리 금속 수산화물의 존재하에서 50-150℃, 바람직하게는 60-120℃에서 1-10시간 반응시키는 방법 등을 들 수 있다. 반응 종료후, 과잉의 에피클로로히드린을 증류제거하고 잔류물을 톨루엔, 메틸이소부틸케톤 등의 용제에 용해, 여과, 세척하여 무기염을 제거하고, 그 다음에 용제를 증류제거함으로써 목적의 에폭시 수지(a1)를 얻을 수 있다.
본 발명에서는 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)를 이용하는 것에 의한 효과가 손상되지 않는 범위에서, 다른 에폭시 수지를 병용할 수 있다. 병용할 수 있는 에폭시 수지는 예를 들면, 비페닐형 에폭시 수지, 비스페놀형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 페닐렌 골격을 갖는 페놀 아랄킬형 에폭시 수지, 비페닐렌 골격을 갖는 페놀아랄킬형 에폭시 수지, 나프톨형 에폭시 수지, 알킬 변성 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 트리아진 핵 함유 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물로서의 내습 신뢰성을 고려하면, 이온성 불순물인 Na 이온이나 Cl 이온이 매우 적은 것이 바람직하고, 경화성의 점으로부터 에폭시 당량은 100 g/eq 이상 500 g/eq 이하가 바람직하다.
다른 에폭시 수지를 병용하는 경우에서의 에폭시 수지(a1)의 배합 비율은 전체 에폭시 수지에 대해서, 바람직하게는 10 중량% 이상이며, 보다 바람직하게는 30 중량% 이상, 특히 바람직하게는 50 중량% 이상이다. 배합 비율이 상기 범위내이면 내연성 향상 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서는 경화제로서, 내연성, 내습성, 전기 특성, 경화성, 보존 안정성 등의 점으로부터 페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물(B)을 이용한다. 상기 페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물(B)은 1 분자 내에 페놀성 수산기를 2개 이상 갖는 모노머, 올리고머, 폴리머 전반이며 그 분자량, 분자 구조를 특별히 한정하는 것은 아니지만 예를 들면, 페놀노볼락 수지, 크레졸노볼락 수지, 트리페놀메탄형 페놀 수지, 테르펜 변성 페놀 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀 수지, 페닐렌 골격 및/또는 비페닐렌 골격을 갖는 페놀아랄킬 수지, 페닐렌 및/또는 비페닐렌을 갖는 나프톨아랄킬 수지, 비스페놀 화합물 등을 들 수 있고 이들은 1 종류를 단독으로 이용해도 2 종류 이상을 병용해도 된다. 이들 중, 경화성의 점으로부터 수산기 당량은 90 g/eq 이상 250 g/eq 이하의 것이 바람직하다.
또, 페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물(B) 중에서는 하기 일반식 (5)로 표시되는 화합물이 바람직하다. 하기 일반식 (5)로 표시되는 화합물은 페놀성 수산기를 다수 갖는 것으로부터, 이를 이용한 에폭시 수지 조성물의 반응성이 높고 성형성이 뛰어나고 생산성을 높일 수 있고 또한 매우 저비용이다. 또, 그 경화물은 가교 밀도, Tg가 높아진다. 하기 일반식 (5)로 표시되는 페놀 수지는 예를 들면, 페놀노볼락 수지나 크레졸노볼락 수지 등을 들 수 있지만, 아래와 같은 일반식 (5)의 구조이면 특별히 한정되는 것은 아니다.
Figure 112008055713351-PCT00018
(단, 상기 일반식 (5)에 있어서, R3은 탄소수 1-4의 탄화수소기를 나타내고, 그들은 서로 같아도 달라도 된다. d는 0-2의 정수이다. k의 평균값은 O 또는 8이하이다)
본 발명에 있어서, 일반식 (5)로 표시되는 화합물의 배합 비율은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물(B)의 전량에 대해서, 바람직하게는 10 중량% 이상이며, 보다 바람직하게는 30 중량% 이상, 특히 바람직하게는 50 중량% 이상이다. 일반식 (5)로 표시되는 화합물의 배합 비율이 상기 범위내이면 양호한 반응성, 생산성을 얻을 수 있다.
본 발명에 이용하는 무기 충전제(C)는 일반적으로 반도체 봉지용 수지 조성물에 이용되고 있는 것을 사용할 수 있고 예를 들면, 용융 실리카, 구상 실리카, 결정 실리카, 알루미나, 질화 규소, 질화 알루미늄 등을 들 수 있다. 무기 충전제(C)의 입경은 금형에 대한 충전성을 고려하면 0.01μm 이상 150μm 이하인 것이 바람직하다. 또, 무기 충전제(C)의 함유량은 에폭시 수지 조성물 전체의 80 중량% 이상 92 중량% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 82 중량% 이상 91 중량%, 특히 바람직하게는 84 중량% 이상 90 중량%이다. 무기 충전제(C)의 함유량이 상기 범위내이면, 에폭시 수지 조성물의 경화물의 흡습량이 증가하고 강도가 저하하는 것에 의한 내용접 크랙성의 저하를 일으킬 우려가 적다. 또, 무기 충전제(C)의 함유량이 상기 범위내이면, 유동성이 손상되는 것에 의한 성형면에서의 문제의 발생을 일으킬 우려가 적다.
본 발명에 이용하는 경화촉진제(D)는 에폭시 수지의 에폭시기와, 페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물의 페놀성 수산기의 반응을 촉진하는 것이면 되고, 일반 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물에 사용되고 있는 것을 이용할 수 있다. 구체적인 예는 유기 포스핀, 테트라 치환 포스포늄 화합물, 포스포베타인 화합물, 포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물 등 인 원자 함유 화합물; 1, 8-디아자비시클로(5, 4, 0) 운데센-7, 벤질디메틸아민, 2-메틸이미다졸 등의 질소 원자 함유 화합물을 들 수 있다. 이들 중 인 원자 함유 화합물이 바람직하고, 특히 유동성이라고 하는 점을 고려하면 테트라 치환 포스포늄 화합물이 바람직하다. 또 에폭시 수지 조성물의 경화물 열시저탄성률이라고 하는 점을 고려하면 포스포베타인 화합물, 포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물이 바람직하고, 또 잠복적 경화성이라고 하는 점을 고려하면, 포스포늄 화합물과 실란 화합물의 부가물이 바람직하다.
본 발명에서 이용할 수 있는 유기 포스핀은 예를 들면, 에틸포스핀, 페닐포스핀 등의 제1포스핀; 디메틸포스핀, 디페닐포스핀 등의 제2포스핀; 트리메틸포스핀, 트리에틸포스핀, 트리부틸포스핀, 트리페닐포스핀 등의 제3포스핀을 들 수 있다.
본 발명에서 이용할 수 있는 테트라 치환 포스포늄 화합물은 하기 일반식 (6)으로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure 112008055713351-PCT00019
(단, 상기 일반식 (6)에 있어서, P는 인 원자를 나타낸다. R4, R5, R6 및 R7은 방향족기 또는 알킬기를 나타낸다. A는 히드록실기, 카르복실기, 티올기로부터 선택되는 관능기 중 어느 하나를 방향환에 적어도 1개 갖는 방향족 유기산의 음이온을 나타낸다. AH는 히드록실기, 카르복실기, 티올기로부터 선택되는 관능기 중 어느 하나를 방향환에 적어도 1개 갖는 방향족 유기산을 나타낸다. x, y는 1-3의 정수, z는 0-3의 정수이며, 또한 x=y이다)
일반식 (6)으로 표시되는 화합물은 예를 들면, 이하와 같이 하여 얻을 수 있지만 이것으로 한정되는 것은 아니다. 우선, 테트라 치환 포스포늄할라이드와 방향족 유기산과 염기를 유기용제에 균일하게 혼합하여, 그 용액계 내에 방향족 유기산 음이온을 발생시킨다. 그 다음에 물을 가하면 일반식 (6)으로 표시되는 화합물을 침전시킬 수 있다. 일반식 (6)으로 표시되는 화합물에 있어서, 인 원자에 결합하는 R4, R5, R6 및 R7은 페닐기이며, 또한 AH는 히드록실기를 방향환에 갖는 화합물, 즉 페놀류이며 또한 A는 상기 페놀류의 음이온인 것이 바람직하다.
본 발명에서 이용할 수 있는 포스포베타인 화합물은 하기 일반식 (7)로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure 112008055713351-PCT00020
(단, 상기 일반식 (7)에 있어서, X1은 탄소수 1-3의 알킬기, Y1는 히드록실기를 나타낸다. e, f는 0-3의 정수이다)
일반식 (7)로 표시되는 화합물은 예를 들면, 이하와 같이 하여 얻을 수 있다. 우선, 제3포스핀인 트리방향족 치환 포스핀과 디아조늄염을 접촉시켜, 트리방향족 치환 포스핀과 디아조늄염이 갖는 디아조늄기를 치환시키는 공정을 거쳐 얻을 수 있다. 그러나 이것으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 이용할 수 있는 포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물은 하기 일반식 (8)로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure 112008055713351-PCT00021
(단, 상기 일반식 (8)에 있어서, P는 인 원자를 나타낸다. R8, R9 및 R10은 탄소수 1-12의 알킬기 또는 탄소수 6-12의 아릴기를 나타내고, 서로 같아도 달라도 된다. R11, R12 및 R13은 수소 원자 또는 탄소수 1-12의 탄화수소기를 나타내고, 서로 같아도 달라도 되고, R11와 R12가 결합하여 환상 구조가 되어도 된다)
포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물에 이용하는 포스핀 화합물은 트리페닐포스핀, 트리스(알킬페닐)포스핀, 트리스(알콕시페닐)포스핀, 트리나프틸포스핀, 트리스(벤질)포스핀 등의 방향환에 무치환 혹은 알킬기, 알콕실기 등의 치환기가 존재하는 것이 바람직하고, 알킬기, 알콕실기의 유기기로는 1-6의 탄소수를 갖는 것을 들 수 있다. 입수 용이성의 관점에서는 트리페닐포스핀이 바람직하다.
또 포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물에 이용하는 퀴논 화합물은 o-벤조퀴논, p-벤조퀴논, 안트라퀴논 종류를 들 수 있고 이 중에서도 p-벤조퀴논이 보존 안정성의 점으로부터 바람직하다.
포스핀 화합물과 퀴논 화합물의 부가물의 제조 방법은 유기 제3포스핀과 벤조퀴논류의 양자가 용해할 수 있는 용매 중에서 접촉, 혼합시킴으로써 부가물을 얻을 수 있다. 용매는 아세톤이나 메틸에틸케톤 등의 케톤류로 부가물에 대한 용해성이 낮은 것이 좋다. 그러나 이것으로 한정되는 것은 아니다.
일반식 (8)로 표시되는 화합물에 있어서, 인 원자에 결합하는 R8, R9 및 R10은 페닐기이며, 또는 R11, R12 및 R13은 수소 원자인 화합물, 즉 1, 4-벤조퀴논과 트리페닐포스핀을 부가시킨 화합물이 에폭시 수지 조성물의 경화물 열시탄성률을 저하시키는 점에서 바람직하다.
본 발명에서 이용할 수 있는 포스포늄 화합물과 실란 화합물의 부가물로는 하기 일반식 (9)로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure 112008055713351-PCT00022
(단, 상기 일반식 (9)에 있어서, P는 인 원자를 나타내고, Si는 규소 원자를 나타낸다. R14, R15, R16 및 R17은 각각 방향환 또는 복소환을 갖는 유기기, 혹은 지방족기를 나타내고, 서로 같아도 달라도 된다. 식 중 X2는 Y2 및 Y3기와 결합하는 유기기이다. 식 중 X3는 Y4 및 Y5기와 결합하는 유기기이다. Y2 및 Y3는 프로톤 공여성기가 프로톤을 방출해서 이루어지는 기를 나타내고, 동일 분자 내의 Y2 및 Y3기가 규소 원자와 결합하여 킬레이트 구조를 형성하는 것이다. Y4 및 Y5는 프로톤 공여성기가 프로톤을 방출해서 이루어지는 기를 나타내고, 동일 분자 내의 Y4 및 Y5기가 규소 원자와 결합하여 킬레이트 구조를 형성하는 것이다. X2 및 X3는 서로 같아도 달라도 되고, Y2, Y3, Y4, 및 Y5는 서로 같아도 달라도 된다. Z1는 방향환 또는 복소환을 갖는 유기기, 혹은 지방족기이다)
일반식 (9)에 있어서, R14, R15, R16 및 R17은 예를 들면, 페닐기, 메틸페닐기, 메톡시페닐기, 히드록시페닐기, 나프틸기, 히드록시나프틸기, 벤질기, 메틸기, 에틸기, n-부틸기, n-옥틸기 및 시클로헥실기 등의 치환기를 갖는 방향족기 혹은 무치환의 방향족기를 들 수 있고 이 중에서도, 페닐기, 메틸페닐기, 메톡시페닐기, 히드록시페닐기, 히드록시나프틸기 등이 보다 바람직하다.
또, 일반식 (9)에 있어서, X2는 Y2 및 Y3와 결합하는 유기기이다. 마찬가지로 X3는 Y4 및 Y5기와 결합하는 유기기이다. Y2 및 Y3는 프로톤 공여성기가 프로톤을 방출해서 이루어지는 기이며, 동일 분자 내의 Y2 및 Y3기가 규소 원자와 결합하여 킬레이트 구조를 형성하는 것이다. 마찬가지로 Y4 및 Y5는 프로톤 공여성기가 프로톤을 방출해서 이루어지는 기이며, 동일 분자 내의 Y4 및 Y5가 규소 원자와 결합하여 킬레이트 구조를 형성하는 것이다. Y2 및 Y3기는 서로 같아도 달라도 되고, Y2, Y3, Y4, 및 Y5기는 서로 같아도 달라도 된다. 이와 같은 일반식 (9) 중의 -Y2-X2-Y3-, 및 -Y4-X3-Y5-로 표시되는 기는 2가 이상의 프로톤 공여체가 프로톤을 2개 방출해서 이루어지는 기로 구성되는 것이다. 2가 이상의 프로톤 공여체는 예를 들면, 카테콜, 피로갈롤, 1, 2-디히드록시나프탈렌, 2, 3-디히드록시나프탈렌, 2, 2'-비페놀, 1, 1'-비-2-나프톨, 살리실산, 1-히드록시-2-나프토산, 3-히드록시-2-나프토산, 클로라닐산, 탄닌산, 2-히드록시벤질알코올, 1, 2-시클로헥산디올, 1, 2-프로판디올 및 글리세린 등을 들 수 있지만, 이 중에서도, 카테콜, 1, 2-디히드록시 나프탈렌, 2, 3-디히드록시나프탈렌이 보다 바람직하다.
또, 일반식 (9) 중의 Z1는 방향환 또는 복소환을 갖는 유기기 또는 지방족기를 나타내고, 이들 구체적인 예는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 헥실기 및 옥틸기 등의 지방족 탄화수소기나, 페닐기, 벤질기, 나프틸기 및 비페닐기 등의 방향족 탄화수소기, 글리시딜옥시 프로필기, 메르캅토프로필기, 아미노프로필기 및 비닐기 등의 반응성 치환기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 메틸기, 에틸기, 페닐기, 나프틸기 및 비페닐기가 열안정성의 면으로부터 보다 바람직하다.
포스포늄 화합물과 실란 화합물의 부가물 제조 방법은 메탄올을 넣은 플라스크에, 페닐트리메톡시실란 등의 실란 화합물, 2, 3-디히드록시 나프탈렌 등의 2가 이상의 프로톤 공여체를 가해 녹이고, 다음에 실온교반하에 나트륨메톡시드-메탄올 용액을 적하한다. 추가로 거기에 미리 준비한 테트라페닐포스포늄브로마이드 등의 테트라 치환 포스포늄할라이드를 메탄올에 녹인 용액을 실온교반하에 적하하면 결정이 석출된다. 석출된 결정을 여과, 수세, 진공 건조하면 포스포늄 화합물과 실란 화합물의 부가물을 얻을 수 있다. 그러나 이들로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 이용하는 경화촉진제(D)의 배합량은 전체 에폭시 수지 조성물 중 O.1 중량% 이상 1 중량% 이하가 바람직하다. 경화촉진제(D)의 배합량이 상기 범위내이면 경화성의 저하를 일으킬 우려가 적다. 또, 경화촉진제(D)의 배합량이 상기 범위내이면 유동성의 저하를 일으킬 우려가 적다.
본 발명에 이용할 수 있는 실란 커플링제(E)는 에폭시실란, 아미노실란, 우레이도실란, 메르캅토실란 등 특별히 한정되지 않고, 에폭시 수지와 무기 충전제의 사이에서 반응하여 에폭시 수지와 무기 충전제의 계면강도를 향상시키는 것이면 된다. 또, 후술하는 방향환을 구성하는 2개 이상의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물(F)(이하 화합물(F)라고도 칭한다)은 상기 실란 커플링제(E)와의 상승효과에 의해 에폭시 수지 조성물의 점도를 내려 유동성을 향상시키는 효과를 가지기 때문에 실란 커플링제(E)는 화합물(F)의 효과를 충분히 얻기 위해서는 유효하다.
에폭시실란은 예를 들면, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, β-(3, 4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 또, 아미노실란은 예를 들면, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-페닐γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β(아미노헥실)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(3-(트리메톡시실릴프로필)-1, 3-벤젠디메탄 등을 들 수 있다. 또, 우레이도실란은 예를 들면, γ-우레이도프로필트리에톡시실란, 헥사메틸디실라잔 등을 들 수 있다. 또, 메르캅토실란은 예를 들면, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 이들 실란 커플링제(E)는 1 종류를 단독으로 이용해도 2 종류 이상을 병용해도 된다.
본 발명에 이용할 수 있는 실란 커플링제(E)의 배합량은 전체 에폭시 수지 조성물 중 0.01 중량% 이상 1 중량% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 중량% 이상 0.8 중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.1 중량% 이상 0.6 중량% 이하이다. 실란 커플링제(E)의 배합량이 상기 범위내이면 화합물(F)의 상승효과에 의해 에폭시 수지 조성물의 충분한 저점도화와 유동성 향상 효과를 얻을 수 있다. 또, 실란 커플링제(E)의 배합량이 상기 범위내이면 에폭시 수지와 무기 충전제의 계면강도가 저하하는 것에 의한 반도체 장치에서의 내용접 크랙성의 저하를 일으킬 우려가 적다. 또, 실란 커플링제(E)의 배합량이 상기 범위내이면 에폭시 수지 조성물의 경화물의 흡수성이 증대하는 것에 의한 내용접 크랙성의 저하도 일으킬 우려가 적다.
본 발명에 이용할 수 있는 방향환을 구성하는 2개 이상의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물(F)(이하 화합물(F)라고도 칭한다)은 이들을 이용함으로써 에폭시 수지 조성물의 용융 점도를 내려 유동성을 향상시키는 효과를 갖는 것이다. 화합물(F)로는 하기 일반식 (15)로 표시되는 단환식 화합물 또는 하기 일반식 (16)으로 표시되는 다환식 화합물 등을 이용할 수 있고 이들 화합물은 수산기 이외의 치환기를 가지고 있어도 된다.
Figure 112008055713351-PCT00023
(단, 상기 일반식 (15)에 있어서, R18, R22 중 어느 한쪽은 수산기이며, 다른 한쪽은 수소, 수산기 또는 수산기 이외의 치환기이다. R19, R20, 및 R21은 수소, 수산기 또는 수산기 이외의 치환기이다)
Figure 112008055713351-PCT00024
(단, 상기 일반식 (16)에 있어서, R23, R29 중 어느 한쪽은 수산기이며, 한쪽이 수산기일 때 다른 한쪽은 수소, 수산기 또는 수산기 이외의 치환기이다. R24, R25, R26, R27, 및 R28은 수소, 수산기 또는 수산기 이외의 치환기이다)
일반식 (15)로 표시되는 단환식 화합물의 구체적인 예로서 예를 들면, 카테콜, 피로갈롤, 갈산, 갈산 에스테르 또는 그들의 유도체를 들 수 있다. 또, 일반식 (16)으로 표시되는 다환식 화합물의 구체적인 예로서 예를 들면, 1, 2-디히드록시 나프탈렌, 2, 3-디히드록시 나프탈렌 및 그 유도체를 들 수 있다. 이들 중, 유동성과 경화성 제어의 용이성으로부터 방향환을 구성하는 2개의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물이 바람직하다. 또, 혼련공정에서의 휘발을 고려했을 경우, 모핵은 저휘발성으로 칭량 안정성이 높은 나프탈렌환인 화합물로 하는 것이 보다 바람직하다. 상기의 경우, 화합물(F)을 구체적으로 예를 들면, 1, 2-디히드록시 나프탈렌, 2, 3-디히드록시 나프탈렌 및 그 유도체 등의 나프탈렌환을 갖는 화합물로 할 수 있다. 이들 화합물(F)은 1 종류를 단독으로 이용해도, 2종 이상을 병용해도 된다.
이와 같은 화합물(F)의 배합량은 전체 에폭시 수지 조성물 중에 0.01 중량% 이상 1 중량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.03 중량% 이상 0.8 중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.05 중량% 이상 0.5 중량% 이하이다. 화합물(F)의 배합량이 상기 범위내이면 실란 커플링제(E)와의 상승효과에 의해, 에폭시 수지 조성물의 충분한 저점도화와 유동성 향상 효과를 얻을 수 있다. 또, 화합물(F)의 배합량이 상기 범위내이면 에폭시 수지 조성물의 경화성의 저하나 경화물성의 저하를 일으킬 우려가 적다.
본 발명의 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물은 (A)~(F) 성분을 주성분으로 하지만, 또한 이들 이외에 필요에 따라 카르나우바 왁스 등의 천연 왁스, 폴리에틸렌 왁스 등의 합성 왁스, 스테아린산이나 스테아린산 아연 등의 고급 지방산 및 그 금속염류 혹은 파라핀 등의 이형제; 카본 블랙, 철단(colcothar) 등의 착색제; 실리콘 오일, 실리콘 고무 등의 저응력 첨가제; 산화비스무트 수화물 등의 무기 이온 교환체; 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘 등의 금속 수산화물, 붕산 아연, 몰리브덴산 아연, 포스파젠 등의 난연제 등의 첨가제를 적당히 배합해도 된다.
본 발명의 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물은 그 경화물을 85℃, 상대습도 85%의 환경하에서 168시간 가습 처리했을 때의 흡습율이 0.22 중량% 이하인 것이 바람직하다. 상기 범위내이면 표면 실장 시의 용접 처리 공정에서의 흡습 수분의 기화에 기인하는 응력을 억제할 수 있기 때문에 반도체 장치내, 특히 반도체 소자, 리드 프레임, 이너 리드 등과 에폭시 수지 조성물의 경화물의 계면에서의 박리를 억제할 수 있어 결과적으로 신뢰성이 높은 반도체 장치를 얻을 수 있다. 수지 조성물의 경화물을 85℃, 상대습도 85%의 환경하에서 168시간 가습 처리했을 때의 흡습율을 0.22 중량% 이하로 하려면 에폭시 수지(A), 페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물(B), 무기 충전제(C), 경화촉진제(D), 실란 커플링제(E), 방향환을 구성하는 2개 이상의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물(F) 및 그 외의 첨가제로서 이용하는 성분의 조합 및 배합 비율을 조제함으로써 얻을 수 있다. 보다 구체적인 실시예로 나타내지만, 에폭시 수지(A), 페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물(B)의 선정과 무기 충전제(C)의 배합 비율이 특히 중요하다. 또, 수지 조성물의 경화물을 85℃, 상대습도 85%의 환경하에서 168시간 가습 처리했을 때의 흡습율의 하한값에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 유동성의 밸런스를 고려하면 0.10 중량% 이상인 것이 바람직하고, 0.15 중량% 이상인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물은 (A)~(F) 성분 및 그 외의 첨가제 등 예를 들면, 믹서 등을 이용해 상온에서 균일하게 혼합한 것, 추가로 그 후 가열 롤, 니더 또는 압출기 등의 혼련기를 이용하여 용융혼련하여, 계속 냉각, 분쇄한 것 등을 이용할 수 있다. 수지 조성물은 필요에 따라서 적당히 분산도나 유동성 등을 조제한 것을 이용할 수 있다.
본 발명의 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물의 경화물에 의해 반도체 소자를 봉지하여 반도체 장치를 제조하려면 예를 들면, 반도체 소자를 탑재한 리드 프레임 등을 금형 캐비티 내에 설치한 후, 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물을 트랜스퍼 몰드, 컴프레션 몰드, 인젝션 몰드 등의 성형 방법으로 성형 경화하면 된다.
본 발명에서 봉지를 실시하는 반도체 소자는 특별히 한정되는 것이 아니고 예를 들면, 집적회로, 대규모 집적회로, 트랜지스터, 사이리스터, 다이오드, 고체 촬상 소자 등을 들 수 있다.
본 발명의 반도체 장치의 패키지의 형태는 특별히 한정되지 않지만 예를 들면, 듀얼 인라인 패키지(DIP), 플라스틱 리드 부착 칩 캐리어(PLCC), 쿼드 플랫 패키지(QFP), 스몰 아웃라인 패키지(SOP), 스몰 아웃라인 J-리드 패키지(SOJ), 박형 스몰 아웃라인 패키지(TSOP), 박형 쿼드 플랫 패키지(TQFP), 테이프 캐리어 패키지(TCP), 볼 그리드 어레이(BGA), 칩 사이즈 패키지(CSP) 등을 들 수 있다.
트랜스퍼 몰드 등의 성형 방법으로 봉지된 본 발명의 반도체 장치는 그대로 혹은 80 ℃로부터 200 ℃ 정도의 온도로 10분부터 10시간 정도의 시간을 들여 완전 경화시킨 후, 전자기기 등에 탑재된다.
도 1은 본 발명에 관한 에폭시 수지 조성물을 이용한 반도체 장치의 일례에 대해서, 단면 구조를 나타낸 그림이다. 다이패드 (3) 상에 다이본드재(die-bond material) 경화체 (2)를 통하여 반도체 소자 (1)가 고정되어 있다. 반도체 소자 (1)의 전극 패드와 리드 프레임 (5)의 사이는 금선 (4)에 의해서 접속되어 있다. 반도체 소자 (1)은 봉지용 수지 조성물의 경화체 (6)에 의해서 봉지되어 있다.
상술한 목적 및 그 외의 목적, 특징, 및 이점은 이하에 기술된 바람직한 실시형태 및 그에 부수하는 이하의 도면에 의해서 더욱 명확해진다.
도 1은 본 발명에 관한 에폭시 수지 조성물을 이용한 반도체 장치의 일례에 대한 단면 구조를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명을 실시예에서 구체적으로 설명하지만 본 발명은 이들 실시예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다. 배합 비율은 중량부로 한다.
실시예 1
에폭시 수지 1: 하기 식 (17)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(페놀과 포름알데히드와 2-메톡시나프탈렌을 공축합하여 얻어진 페놀 수지를 에피클로로히드린으로 글리시딜에테르화한 에폭시 수지. 에폭시 당량 251, 연화점 58 ℃. 하기 일반식 (17)에 있어서, m/n=1/4) 9.05 중량부
Figure 112008055713351-PCT00025
페놀 수지 1: 일반식 (5)로 표시되는 페놀 수지(스미토모듀레즈 주식회사제, PR-HF-3. 식 (5)에 있어서, d: O, k: 3.0. 연화점 80℃, 수산기 당량 104) 3.75 중량부
용융 구상 실리카(평균 입경 30μm) 86.00 중량부
경화촉진제 1: 트리페닐 포스핀 0.20 중량부
실란 커플링제 1: γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 0.30 중량부
2, 3-디히드록시나프탈렌 0.20 중량부
카르나우바 왁스 0.20 중량부
카본 블랙 0.30 중량부를 믹서에서 상온 혼합하고, 80-100 ℃의 가열 롤로 용융 혼련하고, 냉각 후 분쇄하여, 에폭시 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 에폭시 수지 조성물을 이용하여 이하의 방법으로 평가했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
·스파이럴 플로우: 저압 트랜스퍼 성형기(코타키정기 주식회사제, KTS-15)를 이용하고, EMMI-1-66에 준한 스파이럴 플로우 측정용 금형에 175℃, 주입 압력 6.9MPa, 보압시간 120초의 조건으로 에폭시 수지 조성물을 주입하고 유동 길이(flow length)를 측정했다. 스파이럴 플로우는 유동성의 파라미터이며 수치가 큰 것이 유동성이 양호하다. 단위는 cm.
·흡습율: 저압 트란스퍼 성형기(코타키정기 주식회사제, KTS-30)를 이용하고 금형 온도 175℃, 주입 압력 7.4MPa, 경화 시간 120초의 조건으로 에폭시 수지 조성물을 주입 성형하여 직경 50mm, 두께 3mm의 시험편을 제작하고 175℃, 8시간에서 경화했다. 그 후, 얻어진 시험편을 85℃, 상대습도 85%의 환경하에서 168시간 가습 처리하고 가습 처리 전후의 중량 변화를 측정하여 흡습율을 구했다. 단위는 중량%.
·내연성: 저압 트랜스퍼 성형기(코타키정기 주식회사제, KTS-30)를 이용하고 금형 온도 175℃, 주입 압력 9.8MPa, 주입 시간 15초, 경화 시간 120초의 조건으로 에폭시 수지 조성물을 주입 성형하여 127mm X 12.7mm X 3.2mm 두께의 내연시험편을 제작했다. 그들 시험편을 이용하고 UL94 수직법의 규격에 준거해 내연시험을 실시하여 내연성을 판단했다. 표 1 내지 3에는 Fmax, ∑F 및 판정 후의 내연 랭크를 나타냈다.
·내용접성: 저압 트랜스퍼 성형기(다이이치정공제, GP-ELF)를 이용하고 금형 온도 180℃, 주입 압력 7.4MPa, 경화 시간 120초의 조건으로 에폭시 수지 조성물을 주입하고 실리콘 칩 등을 봉지 성형하여, 80 핀 쿼드 플랫 패키지(80 pQFP; Cu 리드 프레임, 패키지 크기는 14 X 20mm X 두께 2.00mm, 실리콘 칩 크기는 7 X 7mm X 두께 0.35mm, 칩과 회로 기판의 결합 패드(bonding pad)와는 25μm 지름인 금선으로 본딩되어 있다)를 제작했다. 후경화(postcure)로서 175℃에서 4시간 가열 처리한 패키지 6개를 85℃, 상대습도 60%로 168시간 가습 처리한 후, IR 리플로우 처리(260℃, JEDEC·Level2 조건에 따른다)를 실시했다. 처리 후의 패키지 내부의 박리 및 크랙의 유무를 초음파 탐상기로 관찰하여 불량 패키지의 개수를 세었다. 불량 패키지의 개수가 n개일 때 n/6으로 표시한다
실시예 2-18, 비교예 1-5
표 1, 표 2 및 표 3의 배합에 따라, 실시예 1과 마찬가지로 에폭시 수지 조성물을 제조하고 실시예 1과 마찬가지로 평가했다. 평가 결과를 표 1, 표 2 및 표 3에 나타낸다.
실시예 1 이외에 이용한 성분에 대해서 이하에 나타낸다.
에폭시 수지 2: 하기 식 (17)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(페놀과 포름알데히드와 2-메톡시나프탈렌을 공축합하여 얻어진 페놀 수지를 에피클로로히드린으로 글리시딜에테르화한 에폭시 수지. 에폭시 당량 220, 연화점 52℃. 하기 일반식 (17)에 있어서, m/n=1/9)
에폭시 수지 3: 하기 식 (17)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(페놀과 포름알데히드와 2-메톡시나프탈렌을 공축합하여 얻어진 페놀 수지를 에피클로로히드린으로 글리시딜에테르화한 에폭시 수지. 에폭시 당량 270, 연화점 63℃. 하기 일반식 (17)에 있어서, m/n=3/7)
Figure 112008055713351-PCT00026
에폭시 수지 4: 하기 식 (18)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(페놀과 포름알데히드와 메틸페닐술피드를 공축합하여 얻어진 페놀 수지를 에피클로로히드린으로 글리시딜에테르화한 에폭시 수지. 에폭시 당량 196, 연화점 54℃. 하기 일반식 (18)에 있어서, m/n=1/4)
Figure 112008055713351-PCT00027
에폭시 수지 5: 페닐렌 골격을 갖는 페놀아랄킬형 에폭시 수지(페닐렌 골격을 갖는 페놀아랄킬 수지를 에피클로로히드린으로 글리시딜에테르화한 에폭시 수지. 연화점 60℃, 에폭시 당량 238)
에폭시 수지 6: 오르소크레졸노볼락형 에폭시 수지(다이니폰잉크 주식회사 제, N660. 연화점 62℃, 에폭시 당량 196)
에폭시 수지 7: 트리페놀메탄형 에폭시 수지(재팬에폭시레진 주식회사제, E-1032H60. 연화점 58℃, 에폭시 당량 169)
페놀 수지 2: 페닐렌 골격을 갖는 페놀아랄킬 수지(미츠이화학 주식회사제, XLC-4L.연화점 65℃, 수산기 당량 165)
페놀 수지 3: 트리페놀메탄형 페놀 수지(메이와화성 주식회사제, MEH7500.연화점 110℃, 수산기 당량 97)
경화촉진제 2: 1, 8-디아자비시클로(5, 4, 0) 운데센-7
경화촉진제 3: 하기 식 (19)로 표시되는 경화촉진제
Figure 112008055713351-PCT00028
경화촉진제 4: 하기 식 (20)으로 표시되는 경화촉진제
Figure 112008055713351-PCT00029
실란 커플링제 2: γ-메르캅토프로필트리메톡시실란
1, 2-디히드록시 나프탈렌
카테콜
피로갈롤
실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9
에폭시 수지 1 9.05 4.50 8.50 9.05 9.05 9.05
에폭시 수지 2 8.65
에폭시 수지 3 9.25
에폭시 수지 4 8.35
에폭시 수지 5 4.50
페놀 수지 1 3.75 4.15 3.55 4.45 3.80 2.15 3.75 3.75 3.75
페놀 수지 2 2.15
용융 구상 실리카 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0
경화촉진제 1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
경화촉진제 2 0.2
경화촉진제 3 0.2
경화촉진제 4 0.2
실란 커플링제 1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
실란 커플링제 2
2,3-디히드록시 나프탈렌 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
카르나우바 왁스 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
카본블랙 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
스파이럴 플로우[cm] 138 151 125 130 130 130 133 148 135
흡습율 [중량%] 0.18 0.19 0.17 0.19 0.17 0.17 0.18 0.18 0.18
내연성 UL94 수직법 (3.2mm 두께) Fmax 5 6 4 5 5 4 5 5 5
∑F 40 49 30 44 45 35 41 42 41
랭크 V-O V-O V-O V-O V-O V-O V-O V-O V-O
내용접성 (n/6) 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6
실시예
10 11 12 13 14 15 16 17 18
에폭시 수지 1 9.05 9.05 9.05 9.19 9.05 9.25 8.70 10.50 6.20
페놀 수지 1 3.75 3.75 3.75 3.80 3.75 3.84 3.60 4.30 2.60
용융 구상 실리카 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0 86.0 84.0 90.0
경화촉진제 1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
실란 커플링제 1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.01 0.8 0.3 0.3
실란 커플링제 2 0.3
2,3-디히드록시 나프탈렌 0.01 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
1,2-디히드록시 나프탈렌 0.2
카테콜 0.2
피로갈롤 0.2
카르나우바 왁스 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
카본 블랙 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
스파이럴 플로우[cm] 140 140 148 120 142 120 145 160 100
흡습율 [중량%] 0.18 0.18 0.18 0.16 0.18 0.18 0.19 0.21 0.16
내연성 UL94 수직법 (3.2mm 두께) Fmax 5 5 5 6 5 5 5 6 4
∑F 40 40 40 49 40 40 40 45 25
랭크 V-O V-O V-O V-O V-O V-O V-O V-O V-O
내용접성 (n/6) 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6 0/6
비교예
1 2 3 4 5
에폭시 수지 1 14.71 0.40 9.23 9.22
에폭시 수지 6 8.40
에폭시 수지 7 7.57
페놀 수지 1 4.40 6.09 4.83 0.18
페놀 수지 3 3.57 3.40
용융 구상 실리카 86.0 78.0 86.0 86.0 86.0
경화촉진제 1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
실란 커플링제 1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
2,3-디히드록시 나프탈렌 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
카르나우바 왁스 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
카본 블랙 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
스파이럴 플로우[cm] 114 220 100 110 127
흡습율 [중량%] 0.24 0.30 0.25 0.27 0.25
내연성 UL94 수직법 (3.2mm 두께) Fmax 30 10 30 30 30
∑F 150 60 150 150 150
랭크 전소 V-1 전소 전소 전소
내용접성 (n/6) 3/6 5/6 4/6 4/6 3/6
실시예 1-18는 에폭시 수지로서 염가이고 취급도 용이한 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)를 이용한 것이고, 에폭시 수지(a1)의 종류와 배합 비율, 페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물(B)의 종류와 배합 비율, 무기 충전제(C)의 배합 비율, 경화촉진제(D)의 종류, 실란 커플링제(E)의 종류와 배합 비율, 및 방향환을 구성하는 2개 이상의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물(F)의 종류와 배합 비율을 변경한 것을 포함하는 것이지만, 모두 수지 조성물의 경화물을 85℃, 상대습도 85%의 환경하에서 168시간 가습 처리했을 때의 흡습율이 0.22 중량% 이하로 됨으로써, 양호한 유동성(스파이럴 플로우), 내연성 및 가습 처리 후의 내용접성을 얻을 수 있었다.
한편, 에폭시 수지로서 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1) 대신에, 오르소크레졸노볼락형 에폭시 수지를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 완전히 같은 비교예 1에서는, 흡습율이 높고 내연성 및 가습 처리 후의 내용접성이 뒤떨어지는 결과가 되었다. 또, 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)를 이용하고는 있지만, 무기 충전제량이 80 중량%를 밑도는 비교예 2, 에폭시 수지로서 트리페놀메탄형 에폭시 수지를 병용한 비교예 3, 경화제로서 트리페놀메탄형 페놀 수지를 사용 또는 병용한 비교예 4, 5에서는 모두 흡습율이 높고, 가습 처리 후의 내용접성이 뒤떨어지는 결과가 되었다. 또, 비교예 3-5는 내연성의 점에서도 뒤떨어지고 비교예 3, 4는 유동성의 점에서도 뒤떨어지는 결과가 되었다.
이상의 결과로부터, 실시예 1-18은 저비용이면서 브롬계 난연제, 안티몬 화합물을 사용하지 않고도 내연성이 뛰어나 가습 처리 후의 내용접성도 양호해지는 것을 알 수 있었다.

Claims (14)

  1. 에폭시 수지(A)와,
    페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물(B)과,
    무기 충전제(C)와,
    경화촉진제(D)를 포함하는 반도체 봉지용 수지 조성물로서, 상기 에폭시 수지(A)가 하기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)를 포함하고 상기 반도체 봉지용 수지 조성물의 경화물을 85℃, 상대습도 85%의 환경하에서 168시간 가습 처리했을 때의 흡습율이 0.22 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물:
    Figure 112008055713351-PCT00030
    (단, 상기 일반식 (1)에 있어서, Ar은 탄소수 6-20의 방향족기, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R2은 탄소수 1-4의 탄화수소기이고, W1는 O 원자 또는 S 원자이다. R0은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. a는 0-10, g는 0-3의 정수이다. m, n은 몰비를 나타내고, O<m<1, O<n<1이고, m+n=1, 또한 m/n은 1/10-1/1이다).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)가 페놀류, 알데히드류, 하기 일반식 (2)로 표시되는 화합물(G)을 공축합하여 얻어진 페놀 수지류를 에피클로로히드린으로 글리시딜에테르화한 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물:
    Figure 112008055713351-PCT00031
    (단, 상기 일반식 (2)에 있어서, Ar은 탄소수 6-20의 방향족기, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R2은 탄소수 1-4의 탄화수소기이고, W1는 O 원자 또는 S 원자이다. a는 0-10의 정수이다).
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 일반식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지(a1)가 하기 일반식 (3)으로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물:
    Figure 112008055713351-PCT00032
    (단, 상기 일반식 (3)에 있어서, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R2은 탄소수 1-4의 탄화수소기이고, W1는 O 원자 또는 S 원자이다. R0은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. b는 0-5, g는 0-3의 정수이다. m, n은 몰비를 나타내고, O<m<1, O<n<1이고, m+n=1, 또한 m/n은 1/10-1/1이다).
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 일반식 (3)으로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지가 하기 일반식 (4)로 표시되는 구조를 갖는 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물:
    Figure 112008055713351-PCT00033
    (단, 상기 일반식 (4)에 있어서, R1은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. R0은 탄소수 1-6의 탄화수소기이며, 서로 같아도 달라도 된다. b는 0-5, g는 0-3의 정수이다. m, n은 몰비를 나타내고, O<m<1, O<n<1이고, m+n=1, 또한 m/n은 1/10-1/1이다).
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 페놀성 수산기를 2개 이상 포함하는 화합물(B)이 하기 일반식 (5)로 표 시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물:
    Figure 112008055713351-PCT00034
    (단, 상기 일반식 (5)에 있어서, R3은 탄소수 1-4의 탄화수소기를 나타내고, 그들은 서로 같아도 달라도 된다. d는 0-2의 정수이다. k의 평균값은 O 또는 8이하이다).
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경화촉진제(D)가 하기 일반식 (6)으로 표시되는 화합물, 하기 일반식 (7)로 표시되는 화합물, 하기 일반식 (8)로 표시되는 화합물 및 하기 일반식 (9)로 표시되는 화합물로부터 선택되는 적어도 1개인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물:
    Figure 112008055713351-PCT00035
    (단, 상기 일반식 (6)에 있어서, P는 인 원자를 나타낸다. R4, R5, R6 및 R7는 방향족기 또는 알킬기를 나타낸다. A는 히드록실기, 카르복실기, 티올기로부터 선택되는 관능기 중 어느 하나를 방향환에 적어도 1개 갖는 방향족 유기산의 음 이온을 나타낸다. AH는 히드록실기, 카르복실기, 티올기로부터 선택되는 관능기 중 어느 하나를 방향환에 적어도 1개 갖는 방향족 유기산을 나타낸다. x, y는 1-3의 정수, z는 0-3의 정수이며, 또한 x=y이다)
    Figure 112008055713351-PCT00036
    (단, 상기 일반식 (7)에 있어서, X1은 탄소수 1-3의 알킬기, Y1는 히드록실기를 나타낸다. e, f는 0-3의 정수이다)
    Figure 112008055713351-PCT00037
    (단, 상기 일반식 (8)에 있어서, P는 인 원자를 나타낸다. R8, R9 및 R10은 탄소수 1-12의 알킬기 또는 탄소수 6-12의 아릴기를 나타내고, 서로 같아도 달라도 된다. R11, R12 및 R13은 수소 원자 또는 탄소수 1-12의 탄화수소기를 나타내고, 서로 같아도 달라도 되고, R11와 R12가 결합하여 환상 구조가 되어도 된다)
    Figure 112008055713351-PCT00038
    (단, 상기 일반식 (9)에 있어서, P는 인 원자를 나타내고, Si는 규소 원자를 나타낸다. R14, R15, R16 및 R17는 각각 방향환 또는 복소환을 갖는 유기기, 혹은 지방족기를 나타내고, 서로 같아도 달라도 된다. 식 중 X2는 Y2 및 Y3기와 결합하는 유기기이다. 식 중 X3는 Y4 및 Y5기와 결합하는 유기기이다. Y2 및 Y3는 프로톤 공여성기가 프로톤을 방출해서 이루어지는 기를 나타내고, 동일 분자 내의 Y2 및 Y3기가 규소 원자와 결합하여 킬레이트 구조를 형성하는 것이다. Y4 및 Y5는 프로톤 공여성기가 프로톤을 방출해서 이루어지는 기를 나타내고, 동일 분자 내의 Y4 및 Y5기가 규소 원자와 결합하여 킬레이트 구조를 형성하는 것이다. X2 및 X3는 서로 같아도 달라도 되고, Y2, Y3, Y4, 및 Y5는 서로 같아도 달라도 된다. Z1는 방향환 또는 복소환을 갖는 유기기, 혹은 지방족기이다).
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    실란 커플링제(E)와 방향환을 구성하는 2개 이상의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물(F)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 화합물(F)은 방향환을 구성하는 2개의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 화합물(F)은 나프탈렌환을 구성하는 2개 이상의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 화합물(F)은 나프탈렌환을 구성하는 2개의 인접하는 탄소 원자에 각각 수산기가 결합한 화합물인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물.
  11. 청구항 7 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화합물(F)을 상기 수지 조성물 전체의 0.01 중량% 이상 1 중량% 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물.
  12. 청구항 7 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실란 커플링제(E)를 상기 수지 조성물 전체의 0.01 중량% 이상 1 중량% 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무기 충전제(C)를 상기 수지 조성물 전체의 80 중량% 이상 92 중량% 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 수지 조성물.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항 기재의 반도체 봉지용 수지 조성물의 경화물에 의해 반도체 소자를 봉지하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
KR1020087019054A 2006-03-31 2007-03-26 반도체 봉지용 수지 조성물 및 반도체 장치 KR101016067B1 (ko)

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