KR950012922B1 - Semiconductor mold epoxy resin and semiconductor device - Google Patents

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Abstract

The epoxy resin composition consists of 100 wt. parts of epoxy resin, 65-180 wt. parts of phenolic resin, 3-20 wt. parts of silane as the coupling agent, 20-150 wt. parts of denatured silicon resin and 900-1500 wt. parts of silica powder. The epoxy resin composition is used for sealing the semiconductor devices, and has high reliability under high temperature and moisture and thermal shock.

Description

[발명의 명칭][Name of invention]

반도체 봉지용 에폭시수지 조성물 및 이로 밀봉된 반도체 장치Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device sealed therewith

[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention

본 발명은 반도체 장치의 신뢰성을 높이기 위하여 에폭시수지 조성물의 저탄성화, 저흡습화, 고부착력 및 고내열성을 갖는 반도체 봉지용 에폭시수지 조성물 및 이로 밀봉된 반도체 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation having a low elasticity, low hygroscopicity, high adhesion and high heat resistance, and a semiconductor device sealed therein, in order to increase the reliability of the semiconductor device.

에폭시수지를 이용한 반도체 장치 밀봉방식은 세라믹이나 유리, 금속등을 이용한 밀봉방식보다 비용이 저렴하고 대량생산이 가능하다는 장점 때문에 최근 에폭시수지에 의한 밀봉이 보편화되고 있다. 특히 에폭시수지는 기계적인 특성이나 전기절연특성, 내습성, 내열성등이 우수하기 때문에 높은 신뢰성이 요구되는 전기절연 재료로서 전기, 전자제품, 반도체 장치의 밀봉등에 널리 이용되고 있다. 최근 반도체소자의 집적도가 증가함에 따라 알루미늄 배선이 보다 미세화되고, 반도체 칩의 크기가 커지고 있는 반면에, 표면 실장형수지 패키지의 등장과 확산으로 인하여 수지 패키지의 크기는 점점 작아지고 또 박판화 되어가고 있다. 이런 박판화, 소형화된 수지 패키지를 납땜시키기 위하여 땜납에 침지하게 되면 패키지에 크랙이 생기거나 금선의 단선, 또는 수지 조성물과 리이드프레임과의 박리로 인한 내습성의 저하등 여러가지 문제점이 발생한다,BACKGROUND OF THE INVENTION Since semiconductor device sealing methods using epoxy resins are cheaper than mass sealing methods using ceramics, glass, metals, etc., sealing by epoxy resins has recently become commonplace. In particular, epoxy resins are widely used for sealing electrical, electronic products, and semiconductor devices as electrical insulating materials requiring high reliability because of their excellent mechanical properties, electrical insulating properties, moisture resistance, and heat resistance. Recently, as the degree of integration of semiconductor devices increases, aluminum wiring becomes smaller and the size of semiconductor chips increases, while the size and size of resin packages are becoming smaller and thinner due to the appearance and diffusion of surface mount resin packages. . When immersed in the solder to solder such thin, miniaturized resin package, there are various problems such as cracks in the package, disconnection of gold wire, or deterioration in moisture resistance due to peeling of the resin composition and the lead frame.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여 수지 조성물의 내부응력을 낮추는 기술이 진전되어 왔다. 즉, 수지조성물의 내부응력을 낮추기 위하여 에폭시수지에 부타디엔계 고무를 첨가하는 기술이 고안되었으나 이같은 고무변성 수지는 수지밀봉 후 패키지 외관이 불량해질 뿐만 아니라 내습성이 저하되는 결점등이 있다. 또한, 실리콘 변성수지는 내부응력을 감소시키는 효과와 외관은 양호하나 밀봉시 점도의 상승으로 인한 성형성 불량과 내습성이 저하된다. 그리하여 이런 내습성의 저하는 반도체칩상의 금속부식을 야기시키고 또한 땜납 침지시 패키지 크랙을 야기시킨다. 또한 내부응력을 낮추기 위해서는 선팽창계수를 낮추는 방법이 있다. 그러나, 선팽창계수를 낮추기 위하여 실리카를 고충진시키면 성형성이 불량해지고 탄성율이 증가하는 경향이 있다. 그리고 내열충격성을 높이기 위하여 다관능기의 에폭시나 페놀을 사용하면 유리전이점이 상승하나 이에 반하여 내습성이 불량해지는 결점이 있다.In order to solve these problems, techniques for lowering internal stress of the resin composition have been advanced. That is, a technique of adding butadiene-based rubber to the epoxy resin was devised to lower the internal stress of the resin composition, but such rubber-modified resins have defects such as poor package appearance after the resin sealing and poor moisture resistance. In addition, the silicone modified resin is good in effect and appearance to reduce the internal stress, but poor moldability and moisture resistance due to the increase in viscosity during sealing. Thus, this deterioration in moisture resistance causes metal corrosion on the semiconductor chip and also causes package cracks in solder dipping. In addition, to lower the internal stress, there is a method of lowering the coefficient of linear expansion. However, high filling of silica to lower the coefficient of linear expansion tends to result in poor moldability and an increase in elastic modulus. In addition, when the epoxy or phenol of the multifunctional group is used to increase the thermal shock resistance, the glass transition point is increased, whereas the moisture resistance is poor.

본 발명의 목적은 현재 사용되고 있는 에폭시수지 조성물의 문제점들을 개선하여 내부응력이 낮으며, 내열충격성이 높고, 수지 조성물과 리이드프레임 소재와의 밀착성이 우수하며, 또한 내습성과 성형성이 우수한 반도체 봉지용 에폭시수지 조성물을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to improve the problems of the epoxy resin composition currently used, low internal stress, high thermal shock resistance, excellent adhesion between the resin composition and the lead frame material, and also excellent for moisture resistance and formability for semiconductor encapsulation It is to provide an epoxy resin composition.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 반도체 봉지용 에폭시수지 조성물로 봉지된 반도체 장치를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a semiconductor device encapsulated with the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.

상기 목적을 달성하고자 본 발명의 조성물은 (A) 에폭시수지 100중량부, (B) 페놀수지 65 내지 180중량부, (C) 실란계 커플링제 3 내지 20중량부, (D) 실리콘 변성수지 20 내지 150중량부 및 (E) 실리카분말 900 내지 1500중량부로 구성된다. 본 발명에서는 실리콘 변성수지를 이용하여 탄성율을 낮추고, 비페닐 에폭시수지 및 노볼락 변성 에폭시수지와 같은 에폭시수지를 사용하여 저흡습, 고내열성을 향상시킴과 동시에 고충진이 가능한 실리카를 사용 선팽창계수를 낮추어 반도체 패지키 크랙을 예방하고, 저흡습, 고부착성 페놀을 사용하여 수지 조성물과 리이드 프레임과의 부착성을 향상시켜 납땜시에 발생하는 수지 조성물과 금속재료와의 박리현상을 최소화하여 내습성을 향상시켜 신뢰성이 높도록 하는 것이다.Composition of the present invention to achieve the above object is (A) 100 parts by weight of epoxy resin, (B) 65 to 180 parts by weight of phenol resin, (C) 3 to 20 parts by weight of silane coupling agent, (D) silicone modified resin 20 To 150 parts by weight and 900 to 1500 parts by weight of (E) silica powder. In the present invention, by using a silicone modified resin to lower the modulus of elasticity, using an epoxy resin such as biphenyl epoxy resin and novolac modified epoxy resin to improve the low moisture absorption, high heat resistance and at the same time lower the coefficient of linear expansion using a silica that can be filled with high Prevents semiconductor package cracks and improves adhesion between resin composition and lead frame by using low moisture absorption and high adhesion phenol, and minimizes peeling between resin composition and metal material generated during soldering. To improve the reliability.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하고자 본 발명의 반도체 장치는 (A) 에폭시수지 100중량부, (B) 페놀수지 65 내지 180중량부, (C) 커플링 제 3 내지 20중량부, (D) 실리콘 변성수지 20 내지 150중량부 및 (E) 실리카분말 900 내지 1500중량부로 구성된 에폭시수지 조성물로 밀봉된 것이다.In order to achieve another object of the present invention, the semiconductor device of the present invention comprises (A) 100 parts by weight of epoxy resin, (B) 65 to 180 parts by weight of phenol resin, (C) 3 to 20 parts by weight of coupling, (D) It is sealed with an epoxy resin composition composed of 20 to 150 parts by weight of silicone modified resin and 900 to 1500 parts by weight of (E) silica powder.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 조성물은 (A) 에폭시수지 100중량부, (B) 페놀수지 65 내지 180중량부, (C) 실란계 커플링제 3 내지 20중량부, (D) 실리콘 변성수지 20 내지 150중량부 및 (E) 실리카분말 900 내지 1500중량부로 구성된 조성물로, 필요에 따라 상기 조성물에 (F) 이형제 3 내지 20중량부 (G) 난연제 15 내지 50중량부, (H) 착색제 1 내지 10중량부 및/또는 (I) 경화촉진제 1 내지 10중량부가 함유될 수 있다.The composition of the present invention (A) 100 parts by weight of epoxy resin, (B) 65 to 180 parts by weight of phenol resin, (C) 3 to 20 parts by weight of silane coupling agent, (D) 20 to 150 parts by weight of silicone modified resin and (E) a composition composed of 900 to 1500 parts by weight of silica powder, (F) 3 to 20 parts by weight of a release agent (G) 15 to 50 parts by weight of a flame retardant, (H) 1 to 10 parts by weight of a colorant, if necessary Or (I) 1 to 10 parts by weight of a curing accelerator.

상기 성분(A)로 사용가능한 에폭시수지로는 글리시딜 에테르형 에폭시수지, 글리시딜 에스테르형 에폭시수지, 글리시딜 아민형 에폭시수지, 할로겐화 에폭시수지, 비페닐 에폭시수지, 비스페놀 에폭시수지등이 사용될 수 있으며, 특히 에폭시수지의 당량이 175 내지 350정도인 노볼락 에폭시수지와 노볼락 변성 에폭시수지를 이용할 경우 우수한 기계적, 전기적 특성을 얻는다. 가장 바람직하기로는 고순도의 하기식(I)의 오트크레졸 노볼락형 에폭시, 하기식(II)의 비페닐 에폭시수지 및 하기식(III)의 노볼락 변성 에폭시를 단독 또는 혼용함으로서 반도체 칩 또는 리이드 프레임과의 부착력이 우수하고 내습성이 양호한 수지 조성물을 얻었다.Epoxy resins usable as component (A) include glycidyl ether type epoxy resins, glycidyl ester type epoxy resins, glycidyl amine type epoxy resins, halogenated epoxy resins, biphenyl epoxy resins, bisphenol epoxy resins, and the like. It can be used, especially when using the novolak epoxy resin and novolak modified epoxy resin having an equivalent weight of about 175 to 350 to obtain excellent mechanical and electrical properties. Most preferably, a semiconductor chip or lead frame is obtained by using a high-purity ocrecresol novolak-type epoxy of formula (I), a biphenyl epoxy resin of formula (II), and a novolak-modified epoxy of formula (III), alone or in combination. The resin composition which was excellent in adhesive force with and excellent in moisture resistance was obtained.

여기서 n는 2∼10의 정수이다.N is an integer of 2-10 here.

여기서 n는 2∼10의 정수이다.N is an integer of 2-10 here.

상기식(I)로 표시된 에폭시는 전체 사용 에폭시중 10 내지 70중량% 포함하는 것이 바람직하며, 상기식(II)로 표시된 에폭시는 사용된 전체 에폭시중 10 내지 80중량% 포함하는 것이 바람직하고, 상기식(III)으로 표시된 에폭시는 사용전 전체 에폭시중 10 내지 70중량% 포함하는 것이 바람직하다.Epoxy represented by the formula (I) preferably contains 10 to 70% by weight of the total used epoxy, epoxy represented by the formula (II) preferably comprises 10 to 80% by weight of the total epoxy used, Epoxy represented by formula (III) preferably contains 10 to 70% by weight of the total epoxy before use.

또한, 성분(B)는 에폭시 수지성분(A)의 경화제로 적용하는데, 그 예로는 노볼락형 페놀수지와 페놀 아르알킬수지, 비스페놀 A형 수지, 레졸형 페놀수지등과 변성 페놀수지등이 있다. 이들 페놀수지는 2가지 이상을 혼용하여 사용하여도 좋다. 성분(B)의 사용량은 전체조성물에 대해 65 내지 180중량부를 사용하여 이 범위를 벗어날 경우 성형성이 불량해지고 내습성이 저하된다. 본 발명에서 사용한 바람직한 페놀수지는 하기에 기술한 식(IV)의 노볼락형 페놀수지와 식(V)의 다관능기의 변성 페놀수지로서, 성분(V)를 단독 또는 성분(IV)와 혼용하여서 사용할 경우 높은 부착력과 낮은 흡습율을 갖는 제품을 얻을 수 있어서 박판화된 페키지에 높은 신뢰성을 줄 수 있다.In addition, the component (B) is applied as a curing agent of the epoxy resin component (A), and examples thereof include novolac phenol resins and phenol aralkyl resins, bisphenol A resins, resol type phenol resins, and modified phenol resins. . You may use these phenol resins in mixture of 2 or more types. If the amount of the component (B) is out of this range using 65 to 180 parts by weight based on the total composition, the moldability is poor and the moisture resistance is lowered. Preferred phenolic resins used in the present invention are modified phenolic resins of the novolak type phenolic resins of formula (IV) and polyfunctional groups of formula (V) described below, and component (V) alone or in combination with component (IV) When used, a product with high adhesion and low moisture absorption can be obtained, which gives high reliability to the thin package.

여기서 n는 2∼10의 정수이다.N is an integer of 2-10 here.

상기식(IV)로 표시된 페놀수지는 사용된 전체 페놀중 0 내지 85중량% 포함하는 것이 바람직하고, 상기식 (V)로 표시된 페놀수지는 사용된 전체 페놀중 15 내지 100중량% 포함하는 것이 바람직하다.The phenol resin represented by Formula (IV) preferably contains 0 to 85% by weight of the total phenols used, and the phenol resin represented by Formula (V) preferably contains 15 to 100% by weight of the total phenols used. Do.

여기서 에폭시 수지(A)와 페놀수지(B)와의 배합비율은 에폭시수지의 에폭시 당량과 페놀수지의 페놀성 수산기 당량과의 당량비로 조절하는 바 이들 당량비가(에폭시 당량/수산기 당량) 0.5 내지 1.5가 되도록 조절하는 것이 좋다. 만일 이들 당량비가 이 범위보다 낮으면 성형성이 불량해지고 이 범위보다 높으면 경화된 후 강도가 저하되는 문제점이 발생한다. 에폭시수지 조성물의 주원료인 에폭시수지는 가수분해성 염소이온의 함량이 0.1중량% 이하인 것을 사용해야 반도체 칩중의 알루미늄등의 금속재료의 부식을 방지하기 위하여 바람직하다.Here, the compounding ratio of the epoxy resin (A) and the phenol resin (B) is controlled by the equivalent ratio between the epoxy equivalent of the epoxy resin and the phenolic hydroxyl equivalent of the phenol resin, and the equivalent ratio (epoxy equivalent / hydroxyl equivalent) is 0.5 to 1.5. Adjust as much as possible. If these equivalent ratios are lower than this range, moldability becomes poor, and if it is higher than this range, there arises a problem that the strength decreases after curing. Epoxy resin, which is the main raw material of the epoxy resin composition, is preferably used so that the content of hydrolyzable chlorine ion is 0.1% by weight or less in order to prevent corrosion of metal materials such as aluminum in the semiconductor chip.

그리고 수지 조성물중 상기 (C)성분은 커플링제로 에폭시수지 조성물중 유기분과 무기분, 그리고 유기분과 금속소재와의 결합력을 높여주는 역할을 하는 것으로, 이 커플링제에는 실란계 커플링제, 티타늄계 커플링제, 지르코 알루미네이트 커플링제등이 사용될 수 있는데, 바람직한 커플링제로는 에폭시기를 함유한 실란계 커플링제와 피로포스페이트기를 함유한 티타늄계 커플링제를 혼용하여 사용하는 것인데, 사용량은 전체조성물에 대해 3 내지 20중량부가 바람직하다. 실란계 커플링제를 단독으로 사용할 경우 원하는 만큼의 부착력을 얻을 수 없고, 티타늄계 커플링제를 과량으로 사용할 경우 높은 부착력을 얻을 수 있으나 성형된 반도체 장치가 디플레쉬 공정을 거칠때 변색이 되고 성형성이 저하된다. 가장 바람직하기로는 상기 커플링제가 에폭시기를 함유한 실란계 커플링제를 20 내지 70중량%와 피로포스페이트기를 함유한 티타늄계 커플링제를 30 내지 80중량% 포함하는 것이다.The component (C) in the resin composition serves as a coupling agent to increase the bonding strength between the organic component and the inorganic component in the epoxy resin composition, and the organic component and the metal material. The coupling agent includes a silane coupling agent and a titanium-based coupler. Ring agents, zirco aluminate coupling agents and the like may be used. Preferred coupling agents include a silane coupling agent containing an epoxy group and a titanium coupling agent containing a pyrophosphate group. 3-20 weight part is preferable. If the silane coupling agent is used alone, the adhesive force as desired can not be obtained. If the titanium coupling agent is used excessively, high adhesive force can be obtained. Degrades. Most preferably, the coupling agent includes 20 to 70 wt% of the silane coupling agent containing an epoxy group and 30 to 80 wt% of the titanium coupling agent containing a pyrophosphate group.

상기 조성물 성분중 (D)는 하기식(A)로 포기되는 실리콘 변성수지로서 에폭시수지 조성물의 내부응력을 낮춰주는 역할을 하는데, 예를들면 에폭시기, 카르복실기, 아민기 또는 메타크릴옥시기와 같은 반응기를 가진 실리콘 오일을 에폭시나 페놀수지에 반응을 시켜 변성된 수지로서, 바람직한 실리콘 변성수지는 아민기를 가진 실리콘 오일을 TMA(Tri Mellitic Anhydride)와 1차로 반응시켜 실리콘 이미드를 만든 후 다시 2차로 에폭시수지와 100∼200℃에서 반응시켜 제조된 실리콘 변성수지이다. 만일 성분(D)의 배합비율이 20중량부 미만이면 최종제품의 내부응력 저하를 기대할 수 없고, 150중량부 이상이면 내습성이 저하되고 성형성이 불량해진다.(D) in the composition component serves to lower the internal stress of the epoxy resin composition as a silicone-modified resin to be abandoned by the following formula (A), for example, a reactor such as an epoxy group, a carboxyl group, an amine group or a methacryloxy group. The modified silicone resin is reacted with epoxy or phenol resin to modify the resin. Preferred silicone modified resin reacts silicone oil having amine group with TMA (Tri Mellitic Anhydride) first to make silicone imide, and then, It is a silicone modified resin prepared by reacting at 100-200 degreeC. If the blending ratio of component (D) is less than 20 parts by weight, the internal stress of the final product cannot be lowered. If it is 150 parts by weight or more, the moisture resistance is lowered and the moldability is poor.

상기 식에서 R은 탄소수가 1∼3인 선형 알킬그룹, 또는 브렌치된 알킬그룹이고, R1∼R4는 서로 같거나 독립해서 다를 수 있는 것으로 탄소수가 1∼4개의 알킬기이거나 페닐, 톨루일, 나프타닐등의 방향족기이고, n은 20 내지 200의 정수이다.In the above formula, R is a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a branched alkyl group, and R 1 to R 4 may be the same as or different from each other, and may be an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or phenyl, toluyl or naphtha. Aromatic groups, such as nil, n is an integer of 20-200.

상기 성분(E)는 실리카 분말로서 크게 나누어 용융실리카, 결정성실리카, 합성실리카등이 있고 형태로는 파쇄형과 구형이 있다. 이들 실리카 분말은 2종 이상을 섞어서 사용해도 좋다. 더욱이 구형의 실리카를 사용할 경우 반도체칩에 미치는 응력을 좀더 감소시킬 수 있다. 또한 실리카 분말은 반도체 칩상의 소프트 에러를 방지하기 위하여 α선량이 낮아야 하고, 토륨 및 우라늄의 함량이 1.0ppb 이하인 합성실리카를 사용하는 것이 좋다. 그리고 본 발명에서 사용되는 실리카 분말의 적절한 사용량은 900∼1500중량부로서 만일 이보다 적은 양을 사용할 경우 선팽창계수의 증가로 인하여 땜납 침지시 불량이 발생할 가능성이 높아지고, 이보다 많은 양을 사용하면 조성물의 점도상승으로 인하여 성형성이 나빠진다. 가장 바람직하기로는, 파쇄형 용융실리카 300 내지 1200중량부 및 구형 용융실리카 300 내지 1200중량부로 토륨과 우라늄의 전체함량이 1.0ppb 이하인 것이다.The component (E) is broadly divided into silica powders, such as fused silica, crystalline silica, synthetic silica, and the like. You may use these silica powders in mixture of 2 or more types. Furthermore, the use of spherical silica can further reduce the stress on the semiconductor chip. In addition, the silica powder should be low in α dose in order to prevent soft errors on the semiconductor chip, and it is preferable to use synthetic silica having a content of thorium and uranium of 1.0 ppb or less. And the appropriate amount of the silica powder used in the present invention is 900 to 1500 parts by weight, if less than this amount increases the probability of failure during solder immersion due to the increase in the coefficient of linear expansion, the higher the amount of the viscosity of the composition Due to the rise, the moldability deteriorates. Most preferably, the total content of thorium and uranium is 1.0 ppb or less at 300 to 1200 parts by weight of crushed molten silica and 300 to 1200 parts by weight of spherical molten silica.

그리고 상기 성분(F)는 반도체 패키지와 몰드와의 분리를 도와주는 이형제로서 그 종류로는 천연왁스와 합성왁스, 에스테르나 금속염, 파라핀, 산아미드등이 있고 이들은 2종 이상을 혼용하여 사용하여도 좋다. 바람직하기로는 3종 이상을 혼용하는 것이 좋다. 사용량은 3 내지 20중량부를 사용한다.The component (F) is a release agent that helps the semiconductor package and the mold to be separated. Examples thereof include natural waxes, synthetic waxes, esters, metal salts, paraffins, and acid amides, which may be used in combination of two or more kinds. good. It is preferable to mix 3 or more types preferably. The amount used is 3 to 20 parts by weight.

상기 성분(G)는 패키지에 난연성을 부여하기 위한 첨가제로 3산화 안티몬, 브로모톨루엔, 헥사브로모벤젠등이 사용될 수 있다. 이들의 함량이 15∼30중량부를 벗어나게 되면 난연성이 저하되거나 성형성이 나빠지게 된다.The component (G) may be used as an additive for imparting flame retardancy to the package, such as antimony trioxide, bromotoluene, hexabromobenzene, and the like. If their content is 15 to 30 parts by weight, the flame retardancy is lowered or the moldability is worsened.

상기 성분(H)는 착색제로 주로 카본블랙을 사용한다. 사용량은 1 내지 10중량부이며, 착색제를 상기 범위보다 적을 경우 원하는 색도를 얻을 수 없고, 상기 범위보다 많을 경우 전기적 특성이 저하된다.The said component (H) mainly uses carbon black as a coloring agent. If the amount is 1 to 10 parts by weight, and the colorant is less than the above range, the desired chromaticity cannot be obtained.

상기 성분(I)는 에폭시 조성물의 경화촉진제로서 포스핀과 포스핀 유도체 또는 아민계, 이미다졸과 그 유도체등이 주로 사용되고 있으나 신뢰성을 고려할때 포스핀 계통을 사용함이 보다 바람직하다. 사용량은 1 내지 10중량부이다.The component (I) is mainly used as a curing accelerator of the epoxy composition, phosphine and phosphine derivatives or amines, imidazole and derivatives thereof, but it is more preferable to use a phosphine system in consideration of reliability. The use amount is 1-10 weight part.

전술한 본 발명의 조성물로 만들어진 제품을 원하는 성형품으로 만들때에는 압축 또는 사출성형, 그리고 트랜스퍼 성형을 이용할 수 있다. 그러나, 가장 일반적인 성형방법은 저압 트렌스퍼 성형을 이용하여 성형시키는 방법이고 성형후에는 에폭시수지 조성물을 170℃ 이상의 온도에서 3시간 이상 방치시켜 주어야 완전히 경화된 성형품을 얻을 수 있다.Compression or injection molding and transfer molding may be used to make a product made from the composition of the present invention described above into a desired molded article. However, the most common molding method is a method of molding using low pressure transfer molding, and after molding, the epoxy resin composition may be left at a temperature of 170 ° C. or higher for at least 3 hours to obtain a fully cured molded product.

이하 본 발명을 실시예 및 비고예에 따라 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 단, 하기예들이 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다. 이하 특별한 언급이 없는 한 부는 중량부를 의미한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Remarks. However, the following examples do not limit the scope of the present invention. Unless otherwise specified, parts refer to parts by weight.

[실시예 및 비교예][Examples and Comparative Examples]

[표 1]TABLE 1

1. 에폭시 I : 일본화학사 EOCN 102S-70Epoxy I: Japanese Chemical Company EOCN 102S-70

II : 유카쉘사 YX-4000II: Yucca Shell Company YX-4000

III : 구조식(III)III: Structural Formula (III)

2. 페 놀 IV : 아라가와사 타마놀 7592. Phenol IV: Aragawasa Tamanol 759

V : 구조식(V)V: Structural formula (V)

3. 실란커플링제 : 치소사 S-5103. Silane Coupling Agent: Chisosa S-510

4. 실리콘 변성수지 : 구조식(A)4. Silicone modified resin: Structural formula (A)

상기 비율(표 1)로 각 성분들의 무게를 재고 이들중 충진제분말(실리카 분말에 삼산화안티몬 분말과 카본블랙을 첨가시킨 분말)을 헨셀 믹서에 넣고 커플링제를 분사시켜 충진제분말을 전처리시킨 후 나머지 성분들을 넣고 충분히 혼합한다. 이것을 70℃ 내지 110℃로 가열된 2축 롤러나 니이더로 용융 혼련시킨 후 냉각시켜 에폭시 수지 조성물을 만든다. 이어서 이 조성물을 170℃ 내지 180℃의 저압 트랜스퍼로 2분 동안 성형시키고, 다시 170℃ 이상의 온도에서 4시간 동안 후 경화시켜서 시편을 제작한다.After weighing each component by the ratio (Table 1), the filler powder (powder obtained by adding antimony trioxide powder and carbon black to silica powder) was put in a Henschel mixer, and the coupling agent was sprayed to pretreat the filler powder, followed by the remaining ingredients. Add them and mix well. This is melt kneaded with a biaxial roller or a kneader heated at 70 ° C to 110 ° C and then cooled to form an epoxy resin composition. The composition is then molded for 2 minutes with a low pressure transfer of 170 ° C. to 180 ° C., and then cured for 4 hours at a temperature of 170 ° C. or higher to prepare a specimen.

[표 2]TABLE 2

[표 3] 〈시험조건 및 방법〉[Table 3] 〈Test Conditions and Methods〉

상기 표로부터 알 수 있듯이 본 발명에서 기술한 에폭시수지 조성물은 기존의 에폭시수지 조성물과 비교하여 탄성율과 내부응력이 낮고, 수지 조성물과 리이드 프레임과의 부착성이 우수하기 때문에 내습성이 뛰어나고 또한 땜납 침지시 고온에서도 패키지 크랙이 줄어듬을 알 수 있다. 이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 에폭시수지 조성물은 반도체 산업이 날로 발전하고 있고 패키지의 양상도 점점 작아지고 박판화 되어가고 있는 현상에 비추어 볼 때 고밀도 표면 실장형 패키지 밀봉형으로 적합하다 하겠다. 또한 본 발명의 에폭시수지 조성물은 고온, 고습, 열충격하에서 높은 신뢰성을 보임이 그 특징이라 하겠다.As can be seen from the above table, the epoxy resin composition described in the present invention has a low elastic modulus and internal stress as compared with the conventional epoxy resin composition, and has excellent moisture resistance and solder immersion because of excellent adhesion between the resin composition and the lead frame. It can be seen that the package cracks are reduced even at high temperatures. As described above, the epoxy resin composition of the present invention is suitable as a high-density surface-mount package sealing type in view of the phenomenon that the semiconductor industry is developing day by day and the aspect of packages is getting smaller and thinner. In addition, the epoxy resin composition of the present invention is characterized by high reliability under high temperature, high humidity, thermal shock.

Claims (7)

(A) 에폭시수지 100중량부, (B) 페놀수지 65 내지 180중량부, (C) 실란계 커플링제 3 내지 20중량부, (D) 실리콘 변성수지 20 내지 150중량부 및 (E) 실리카분말 900 내지 1500중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시수지 조성물.(A) 100 parts by weight of epoxy resin, (B) 65 to 180 parts by weight of phenol resin, (C) 3 to 20 parts by weight of silane coupling agent, (D) 20 to 150 parts by weight of silicone modified resin, and (E) silica powder Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, characterized in that consisting of 900 to 1500 parts by weight. 제 1 항에 있어서, 상기 에폭시수지가 하기식(I)로 표시된 비닐에폭시를 사용된 전체 에폭시중 10 내지 80중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시수지 조성물.The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the epoxy resin comprises 10 to 80% by weight of the total epoxy used in the vinyl epoxy represented by the following formula (I). 여기서 n는 2∼10의 정수이다.N is an integer of 2-10 here. 제 1 항에 있어서, 상기 에폭시수지가 하기식(III)으로 표시된 에폭시를 사용된 전체 에폭시중 10 내지 70중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시수지 조성물.The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the epoxy resin comprises 10 to 70% by weight of the total epoxy used in the epoxy represented by the following formula (III). 여기서 n는 2∼10의 정수이다.N is an integer of 2-10 here. 제 1 항에 있어서, 상기 페놀수지가 하기식(IV)로 표시된 페놀수지를 사용된 전체 페놀중 15 내지 100중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시수지 조성물.The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the phenol resin comprises 15 to 100% by weight of the total phenols used in the phenol resin represented by the following formula (IV). 제 1 항에 있어서, 상기 실리콘 변성수지가 하기식(A)의 실리콘 변성수지인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시수지 조성물.The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the silicone modified resin is a silicone modified resin of the following formula (A). 상기 식에서 R은 탄소수가 1∼3인 선형 알킬그룹, 또는 브렌치된 알킬그룹이고, R1∼R4는 서로 같거나 독립해서 다를 수 있는 것으로 탄소수가 1∼4개의 알킬기이거나 페닐, 톨루일, 나프타닐등의 방향족이고 n은 20 내지 200의 정수이다.In the above formula, R is a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a branched alkyl group, and R 1 to R 4 may be the same or different independently from each other and have 1 to 4 alkyl groups or phenyl, toluyl, naphtanyl and the like. Is aromatic and n is an integer from 20 to 200. 제 1 항에 있어서, 상기 실리카 분말이 1) 파쇄형 용융실리카 300 내지 1200중량부, 2) 구형 용융실리카 300 내지 1200중량부로 토륨과 우라늄의 전체함량이 1.0ppb 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 밀봉용 에폭시수지 조성물.The epoxy sealing semiconductor according to claim 1, wherein the silica powder is 1) 300 to 1200 parts by weight of crushed molten silica, and 2) 300 to 1200 parts by weight of spherical molten silica, wherein the total content of thorium and uranium is 1.0 ppb or less. Resin composition. (A) 에폭시수지 100중량부, (B) 페놀수지 65 내지 180중량부, (C) 실란계 커플링제 3 내지 20중량부, (D) 실리콘 변성수지 20 내지 150중량부 및 (E) 실리카분말 900 내지 1500중량부로 구성된 에폭시수지 조성물로 밀봉된 것을 특징으로 하는 수지밀봉형 반도체 장치.(A) 100 parts by weight of epoxy resin, (B) 65 to 180 parts by weight of phenol resin, (C) 3 to 20 parts by weight of silane coupling agent, (D) 20 to 150 parts by weight of silicone modified resin, and (E) silica powder A resin-sealed semiconductor device, which is sealed with an epoxy resin composition composed of 900 to 1500 parts by weight.
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