CS257915B1

CS257915B1 - Epoxy encapsulating material

Info

Publication number: CS257915B1
Application number: CS858376A
Authority: CS
Inventors: Jan Makovicka; Vladimir Jirutka; Bohumil Kolman; Jaroslav Zamastil; Jiri Pliva
Original assignee: Jan Makovicka; Vladimir Jirutka; Bohumil Kolman; Jaroslav Zamastil; Jiri Pliva
Priority date: 1985-11-20
Filing date: 1985-11-20
Publication date: 1988-06-15
Also published as: CS837685A1

Abstract

Účelem řečení Jé snížení velikosti polarlzačnloh proudu aniž Je významně snížena tekutost zápouzdřovaoí hmoty, zmenšení svodových proudů a zvýšení spolehlivosti polovodičové sbučástky. Uvedeného účelu se dosáhne epoxidovou zapouzdřovaoí hmotou sestávající z epoxidové pryskyřice, tvrdidla a práškového plniva,obsahující oxid-křemičitýa měrným povrchem 100 až 180 nr.g-l v hmotnostním množství 0,1 až 1 ji na obsah pryskyřioe.The purpose of the invention is to reduce the magnitude of the polarization current without significantly reducing the fluidity of the encapsulating material, reducing leakage currents and increasing the reliability of the semiconductor component. The stated purpose is achieved by an epoxy encapsulating material consisting of an epoxy resin, a hardener and a powder filler, containing silica with a specific surface area of 100 to 180 nr.g-1 in a weight amount of 0.1 to 1 ji per resin content.

Description

Vynález se týká epoxidové zapouzdřovací hmoty, zejména pro zapouzdřování polovodičových součástek.The present invention relates to an epoxy encapsulating material, in particular for encapsulating semiconductor devices.

Epoxidové zapouzdřovací hmoty se používají k opláštování elektronických součástek, například kondenzátorů a polovodičových součástek - diod, tyristorů,. tranzistorů, polovodičových modulů a pod. Používají se bu3 práškové lisovací hmoty zpracovávané přetlačováním (transfermolding), licí hmoty zpracovávané litím do forem, které se stávají nedílnou součástí výrobku (potting),nebo litím do separovaných fqrem, ze kterých se výrobek vyjímá (casting).Epoxy encapsulating materials are used for sheathing electronic components, such as capacitors and semiconductor components - diodes, thyristors, etc. transistors, semiconductor modules and the like. Either powder transfer molding materials are used, transfermolding, molding molds that become an integral part of the product (potting), or casting into the separated castings from which the product is removed (casting).

Epoxidovou zapouzdřovací hmotu tvoří pojivo (t.j. epoxidová pryskyřice a tvrdidlo), práškové plnivo - například mletý tavený křemen, mletý korund, síran barnatý apod,The epoxy encapsulant comprises a binder (i.e., an epoxy resin and a hardener), a powdered filler such as ground fused silica, ground corundum, barium sulfate, and the like,

Zapouzdřovací hmota zpracovávaná lisováním obsahuje oproti hmotě zalévačí navíc separátor - steaxan zinečnatý, stearan horečnatý a pod., sloužící k usmadnění vyjímání výlisků z formy.>Tvrdidly jsou obvykle aromatické diaminy, anhydridy dikarboxylových a polykarboxylových kyselin., a nízkomolekulární fenolické pryskyřice.The encapsulating compound comprises a separator - zinc stearate, magnesium stearate, etc., in addition to the potting compound, to help set the moldings out of the mold.

V technologii máčení se používají tixotropní hmoty, kde tixotropie je dosaženo přídavkem například 10 % hmotnostních oxidu křemičitého s co nejvyšším měrným 2 —1 povrchem, obvykle nad 180 m .g ^x. Nevýhodou těchto máčecích hmot je, že mají omezenou nebo nulovou tekutost a nejsou proto pro technologii zapouzdřování litím nebo lisování přetlačováním použitelné.Thixotropic materials are used in the steeping technology, where thixotropy is achieved by adding, for example, 10% by weight of silica with a maximum specific surface area of 1-2, usually above 180 m. G ^x . The disadvantage of these dipping materials is that they have limited or no fluidity and are therefore not applicable to casting or extrusion molding technology.

Jedním ze základních požadavků na vlastnosti zapouzdřovací hmoty je nízký obsah polarizovateIných a hydrolyzovatelných iontů a nereagovaných polárních skupin. Nejškodlivější je obsah iontů alkalických kovů a amoniové ionty; velmi kriticlcý je též obsah halogenidových iontů.Kontaminace zapouzdřovací hmoty těmito ionty působí spolu s vlivem teploty a předpětí nebo vlhkosti nežádoucí ovlivnění přechodu polovodiče a parametrů polovodičové součástky. V případě chloridových iontů vyvolává korozi kontaktů,a tím úplnou destrukci polovodičové součástky. Negativní vliv na závěrné vlastnosti výkonových polovodičových součástek mají železité ionty Pe^⁺ pocházející například z oxidu železitého Pe203, který.se často používá jako pigmentace zapouzdřovací hmoty.One of the basic requirements for the properties of the encapsulant is the low content of polarizable and hydrolyzable ions and unreacted polar groups. The most harmful is the content of alkali metal ions and ammonium ions; The content of halide ions is also very critical. The contamination of the encapsulant with these ions, together with the influence of temperature and bias or moisture, undesirablely affects the semiconductor transition and the semiconductor component parameters. In the case of chloride ions, it causes corrosion of the contacts and thus complete destruction of the semiconductor device. The barrier properties of the power semiconductor devices have a negative effect on the ferric ions Pe Pe ⁺ , for example from Pe oxiduO3, which is often used as pigmentation of the encapsulating material.

. Uvedené nevýhody odstraňuje epoxidová zapouzdřovací hmota podle vynálezu,sestávající zejména z epoxidové pryskyřice, tvrdidla a práškového plniva, obsahující 2 —1 oxid křemičitý s měrným povrphem 100 až 180 m .g v hmotnostním mhožství 0,1 až 1,2 % na obsah pryskyřice. Výhodou této epoxidové zapouzdřovací hmoty je snížení velikosti polarizačních janudů , aniž je významně ovlivněna její tekutost a zpracovatelnost technologií litím nebo přetlačováním, zmenšení svodových proudů a snížení termálně stimulovaných proudů v dielektriku. Důležitou vlastností zapouzdřovací hmoty je, že neobsahuje kovové ionty, a proto neovlivňuje závěrné vlastnosti polovodičové součástky, což zlepšuje její parametry a spolehlivost.. The above-mentioned disadvantages are overcome by the epoxy encapsulant according to the invention, consisting in particular of an epoxy resin, a hardener and a powdered filler containing 2-1 silica with a specific surface area of 100-180 mg in a weight ratio of 0.1-1.2% on the resin content. The advantage of this epoxy encapsulant is the reduction in the size of the polarizing janudes without significantly affecting its flowability and processability by casting or transfer molding, reducing leakage currents and reducing thermally stimulated currents in the dielectric. An important property of the encapsulant is that it does not contain metal ions and therefore does not affect the shut-off properties of the semiconductor component, which improves its performance and reliability.

Příklad provedení.Exemplary embodiment.

K epoxidové aalévací hmotě tvořené nízkomolekulární epoxidovou pryskyřicí, diaminodifenyl sulfonem jako tvrdidlem, mletým taveným křemenem jako plnivem o hmotnostním poměru 100:30:50 je přidán oxid křemičitý s měrným povrchem 160 m . g v hmotnostním množství 0,4% na obsah pryskyřice. V případě epoxidové hmoty lisovací je hmota tvořena středně molekulární epoxidovou pryskyřicí, dikyandiamidem jako tvrdidlem, mletým taveným křemenem :’ jako plnivem a stearanem zinečnatým jako eeparátořem o hmotnostním poměru 100:5:250:2 8 přídavkem oxidu křemičitého s měrným povrchem 115 m². g”¹ v hmotnostním množství 1% na obsah pryskyřice.Silicon dioxide with a specific surface area of 160 m is added to the epoxy encapsulant consisting of a low molecular weight epoxy resin, a diaminodiphenyl sulfone hardener, ground fused quartz filler with a weight ratio of 100: 30:50. g in an amount of 0.4% by weight based on the resin content. In the case of the epoxy molding compound, the compound consists of a medium molecular epoxy resin, dicyandiamide as hardener, ground fused quartz as filler and zinc stearate as eeparator having a weight ratio of 100: 5: 250: 28 by addition of silica with a specific surface area of 115 m ² . g ^{1 1} in an amount of 1% by weight of the resin content.

Epoxidové zapouzdřovací hmoty podle vynálezu je •V možno použít k opláštování všech elektrických součástek, zejména je vhodná pro zapouzdření polovodičových součástekThe epoxy encapsulating materials according to the invention can be used for the sheathing of all electrical components, in particular suitable for the encapsulation of semiconductor components.

Claims

Epoxy encapsulating material consisting, in particular, of an epoxy resin, a hardener and a powdered filler, in particular silica, characterized in that it contains a specific surface silica. 100 to 180 m ² . g in an amount of 0.1 to 1% by weight based on the resin content.