JPH01190748A - Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation - Google Patents
Epoxy resin composition for semiconductor encapsulationInfo
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- JPH01190748A JPH01190748A JP1534488A JP1534488A JPH01190748A JP H01190748 A JPH01190748 A JP H01190748A JP 1534488 A JP1534488 A JP 1534488A JP 1534488 A JP1534488 A JP 1534488A JP H01190748 A JPH01190748 A JP H01190748A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
童粟上夏監朋防」
本発明は、高い熱伝導性を有し、かつ成形性、耐湿特性
の良好な半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation that has high thermal conductivity and good moldability and moisture resistance.
材としては、溶融シリカ、結晶シリカ等の無機充填材が
主に使用されており、特に高熱伝導性が要求される用途
には、熱伝導性の良好な結晶シリカが用いられている。Inorganic fillers such as fused silica and crystalline silica are mainly used as materials, and crystalline silica, which has good thermal conductivity, is used especially for applications that require high thermal conductivity.
しかしながら、充填材として結晶シリカを使用し、その
配合量の増加を行なっても、組成物の熱伝導率を65c
al/■・sec・℃程度までに上げるのが限界であり
、これ以上の熱伝導率を高めるために結晶シリカの含有
率を上げると、組成物の流動性が極端に悪くなり、トラ
ンスファー成形が不可能になるという欠点がある。However, even if crystalline silica is used as a filler and its amount is increased, the thermal conductivity of the composition remains at 65c.
Al/■・sec・℃ is the limit, and if the content of crystalline silica is increased to further increase the thermal conductivity, the fluidity of the composition will become extremely poor, making transfer molding difficult. The disadvantage is that it is impossible.
そこで、エポキシ樹脂組成物の熱伝導性をより高めるた
めに、充填材として結晶シリカよりも熱伝導性の高いア
ルミナ、チッ化ケイ素、チッ化アルミニウム、ボロンナ
イトライド(BN)、炭化ケイ素、炭酸カルシウムを使
用する方法が考えられる。しかし、これらの無機充填材
を使用した組成物は、結晶シリカ含有組成物よりも熱伝
導率が高いものの流動性や耐湿特性が低下するという問
題点があり、高い熱伝導性と成形性及び耐湿特性とを兼
ね備えたエポキシ樹脂組成物を得ることは困難であった
。Therefore, in order to further increase the thermal conductivity of the epoxy resin composition, fillers such as alumina, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride (BN), silicon carbide, and calcium carbonate, which have higher thermal conductivity than crystalline silica, are used as fillers. One possible method is to use However, although compositions using these inorganic fillers have higher thermal conductivity than crystalline silica-containing compositions, they have the problem of lower fluidity and moisture resistance. It has been difficult to obtain an epoxy resin composition that has both these properties.
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、高熱伝導性と
成形性、耐湿特性を兼備したエポキシ樹脂組成物を提供
することを目的とする。The present invention was made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an epoxy resin composition that has high thermal conductivity, moldability, and moisture resistance.
題を解決するための手段及び作用
本発明者らは上記目的を達成するため、半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物に使用する充填材について鋭意検討を
重ねた結果、純度(AQ203量)が99.5%以下で
かつ不純物であるNa2Oの含有率が0.05%以下、
Naイオン含有量が5ppm以下、Clイオン含有量が
1ppm以下であると共に、平均粒子径が5Iln〜6
0/aでかつ粒子径250p以上の粒子が1%以下であ
るα−アルミナを使用した場合、同一配合量で結晶シリ
カを使用した組成物の約2倍もしくはそれ以上の高い熱
伝導率が得られ、しかも組成物の流動性や耐湿特性も良
好で、高い熱伝導性と成形性及び耐湿特性を兼ね備えた
エポキシ樹脂組成物が得られ、上記目的を達成すること
ができることを知見し、本発明をなすに至ったものであ
る。Means and Effects for Solving the Problem In order to achieve the above object, the present inventors conducted extensive studies on fillers used in epoxy resin compositions for semiconductor encapsulation, and found that the purity (AQ203 amount) was 99. 5% or less and the content of impurity Na2O is 0.05% or less,
The Na ion content is 5 ppm or less, the Cl ion content is 1 ppm or less, and the average particle size is 5 Iln to 6
When α-alumina with a particle size of 0/a and 1% or less of particles with a particle size of 250p or more is used, a high thermal conductivity of about twice or more than a composition using crystalline silica at the same blending amount can be obtained. The present inventors have discovered that an epoxy resin composition can be obtained which has good fluidity and moisture resistance, and has high thermal conductivity, moldability, and moisture resistance, thereby achieving the above object. This is what we have come to do.
従って、本発明は純度が99.5%以」二でNa2Oの
含有率が0.03%以下であり、かつ100 ℃の水で
抽出した時のNaイオン含有量が5ppm以下、Clイ
オン含有量が1ppm以下であると共に、平均粒子径が
511n〜60声であり、かつ粒子径250卿以上の粒
子の含有率が1%以下であるα−アルミナを充填材とし
て使用することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂
組成物を提供する。Therefore, the present invention has a purity of 99.5% or more, a Na2O content of 0.03% or less, a Na ion content of 5 ppm or less, and a Cl ion content of 5 ppm or less when extracted with water at 100°C. 1 ppm or less, an average particle diameter of 511n to 60n, and a content of particles with a particle diameter of 250n or more of 1% or less is used as a filler. An epoxy resin composition for sealing is provided.
以下、本発明につき更に詳述する。The present invention will be explained in more detail below.
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ
樹脂、硬化剤、充填材、更に必要により硬化促進剤、離
型剤、顔料、シランカップリング剤などを用いて構成さ
れるものである。The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is composed of an epoxy resin, a curing agent, a filler, and, if necessary, a curing accelerator, a mold release agent, a pigment, a silane coupling agent, and the like.
この場合、本発明組成物に使用するエポキシ樹脂は1分
子中に1個以上のエポキシ基を有するものであれば特に
制限はなく、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、脂
環式エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂等が好適に使用されるが、特にクレゾールノボラック
型エポキシ樹脂を使用することが望ましい。なお、上記
エポキシ樹脂は、組成物の耐湿性の点から加水分解性塩
素の含有量が500ppm以下、遊離のNa、Clイオ
ンが各々2ppm以下、有機酸含有量が10ppm以下
のものを用いることが好ましい。In this case, the epoxy resin used in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it has one or more epoxy groups in one molecule, such as bisphenol type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, etc. Although resins and the like are preferably used, it is particularly desirable to use a cresol novolak type epoxy resin. In addition, from the viewpoint of moisture resistance of the composition, the above-mentioned epoxy resin preferably has a hydrolyzable chlorine content of 500 ppm or less, free Na and Cl ions of 2 ppm or less, and an organic acid content of 10 ppm or less. preferable.
また、硬化剤はエポキシ樹脂に応じたものが使用され、
例えば無水トリメリット酸、無水テトラヒドロフタル酸
等の酸無水物やフェノールノボラック樹脂などが用いら
れるが、中でもフェノールノボラック樹脂を用いること
が最適である。なお、硬化剤として使用するフェノール
ノボラック樹脂は、含有する遊離のNa’、Clイオン
が各々2ppm以下、モノマーのフェノール量が1%以
下であると共に、製造時に残存する微量のホルムアルデ
ヒドのカニツアロ反応で生じる蟻酸等の有機酸が100
ppm以下であることが好ましく、遊離のNa、Clイ
オンや有機酸の含有量が上記値より多いと組成物で封止
した半導体装置の耐湿特性が低下する場合があり、千ツ
マ−のフェノール量が1%より多いと、組成物で作った
成形品にボイド、未充填、ひげ等の欠陥が発生する場合
がある。更に、フェノールノボラック樹脂の軟化点は5
0〜120℃が好適であり、50℃未満であると組成物
のガラス転移点が低くなって耐熱性が悪くなる場合があ
り、120℃を越えると組成物の溶融粘度が高くなって
作業性に劣る場合が生じる。In addition, the hardening agent used is appropriate for the epoxy resin.
For example, acid anhydrides such as trimellitic anhydride and tetrahydrophthalic anhydride, phenol novolak resins, and the like are used, and among them, it is optimal to use phenol novolac resins. The phenol novolak resin used as a curing agent contains free Na' and Cl ions of 2 ppm or less each, and the amount of phenol in the monomer is 1% or less. Organic acids such as formic acid are 100%
It is preferable that the content of free Na, Cl ions and organic acids is higher than the above value, the moisture resistance of the semiconductor device sealed with the composition may deteriorate. If the amount is more than 1%, defects such as voids, unfilled areas, whiskers, etc. may occur in molded products made from the composition. Furthermore, the softening point of phenolic novolak resin is 5.
A temperature of 0 to 120°C is preferred; if it is less than 50°C, the glass transition point of the composition may become low and heat resistance may deteriorate; if it exceeds 120°C, the melt viscosity of the composition increases and workability is impaired. There may be cases where it is inferior to
ここで、硬化剤の配合量は別に制限されないが、上記エ
ポキシ樹脂のエポキシ基と上記硬化剤のフェノール性水
酸基又は酸無水物基とのモル比を0.8〜2、特に1〜
1.5の範囲にすることが好適である。両基のモル比が
0.8より小さくなると組成物の硬化特性や成形品のガ
ラス転移温度(Tg)が悪くなって耐熱性が低下する場
合があり、1.5より大きくなると成形品のガラス転移
温度や電気特性が悪くなる場合がある。Here, the blending amount of the curing agent is not particularly limited, but the molar ratio of the epoxy group of the epoxy resin to the phenolic hydroxyl group or acid anhydride group of the curing agent is 0.8 to 2, particularly 1 to 2.
A range of 1.5 is preferable. If the molar ratio of both groups is less than 0.8, the curing properties of the composition and the glass transition temperature (Tg) of the molded product may deteriorate, resulting in a decrease in heat resistance, while if it exceeds 1.5, the glass of the molded product may deteriorate. The transition temperature and electrical properties may deteriorate.
更に、本発明組成物には、エポキシ樹脂と硬化剤との反
応を促進させるために硬化促進剤を配合することが好ま
しい。硬化促進剤としては通常エポキシ化合物の硬化に
用いられる化合物、例えばイミダゾール化合物、1,8
−ジアザビシクロ(5゜4.0)ウンデセン−7(D
B U)等のウンデセン化合物、トリフェニルホスフィ
ン等のホスフィン化合物などが用いられるが、組成物の
耐湿特性の面からこのうちトリフェニルホスフィンを用
いることが好ましい。なお、硬化促進剤の使用量は特に
制限されず、通常の使用量でよい。Furthermore, it is preferable to add a curing accelerator to the composition of the present invention in order to promote the reaction between the epoxy resin and the curing agent. As curing accelerators, compounds commonly used for curing epoxy compounds, such as imidazole compounds, 1,8
-Diazabicyclo(5゜4.0)undecene-7(D
Undecene compounds such as BU) and phosphine compounds such as triphenylphosphine are used, but from the viewpoint of moisture resistance of the composition, it is preferable to use triphenylphosphine. Note that the amount of the curing accelerator used is not particularly limited, and may be a normal amount.
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、上述のよ
うなエポキシ樹脂硬化剤を必須成分とし、更には硬化促
進剤を必要により配合して得るものであるが、本発明に
おいては、これら成分と共に充填材として特定のα−ア
ルミナを使用する。The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention contains the above-mentioned epoxy resin curing agent as an essential component, and further contains a curing accelerator as necessary. In addition, certain α-alumina is used as a filler.
この場合、本発明に充填材として用いるα−アルミナは
、アルミナのα結晶粒子で、その酸化アルミニウム(A
Q203)量、即ち純度が99.5%以上、好ましくは
99.8%以上の高純度のものを使用するものであり、
純度が99.5%未満のものを使用すると、組成物の耐
湿特性が悪くなり、本発明の目的を達成し得ない。In this case, the α-alumina used as a filler in the present invention is α-crystal particles of alumina, and its aluminum oxide (A
Q203) A high purity product with a purity of 99.5% or more, preferably 99.8% or more is used.
If a composition with a purity of less than 99.5% is used, the moisture resistance of the composition will deteriorate and the object of the present invention cannot be achieved.
このようなα−アルミナは、一般に原料としてアルミナ
水和物を含有するボーキサイトを使用し、これを粉砕し
て水酸化ナトリウム溶液に入れ、150〜250℃の蒸
気加熱で溶融させてアルミン酸ナトリウムを作った後、
得られる水酸化アルミニウムを加水分解析出させ、次い
で1000℃以上で焼成するという工程で製造させるも
のであるが、この場合、α−アルミナ中にはNa2Oが
不純物として残り易い。本発明に用いるα−アルミナは
、このNa2Oを除去し、Na2O含有率が全体の0.
03%以下、好ましくは0.01%以下にすると共に、
更にこのα−アルミナ20gをイオン交換水100gに
入塾で100 ℃で2時間抽出した時のNaイオンの含
有量を5ppm以下、好ましくは2ppm以下、Clイ
オンの含有量を1ppm以下、好ましくは0.5ppm
以下にしたものを使用する。α−アルミナのNa2O含
有率やNaイオン及びClイオンの含有量が上記値より
も多いものでは組成物の耐湿特性が極端に悪くなり、同
様に本発明の目的が達成し得なくなる。Such α-alumina is generally produced by using bauxite containing alumina hydrate as a raw material, crushing it, putting it in a sodium hydroxide solution, and melting it with steam heating at 150 to 250°C to form sodium aluminate. After making
It is produced by hydrolyzing the resulting aluminum hydroxide and then calcining it at 1000° C. or higher, but in this case Na2O tends to remain as an impurity in α-alumina. The α-alumina used in the present invention removes this Na2O and has a total Na2O content of 0.
0.03% or less, preferably 0.01% or less, and
Further, when 20 g of this α-alumina is extracted with 100 g of ion-exchanged water at 100°C for 2 hours, the Na ion content is 5 ppm or less, preferably 2 ppm or less, and the Cl ion content is 1 ppm or less, preferably 0. 5ppm
Use the one below. When the Na2O content and the Na ion and Cl ion contents of α-alumina are higher than the above values, the moisture resistance of the composition becomes extremely poor, and the object of the present invention cannot be achieved.
なお、本発明で用いるα−アルミナを製造する方法とし
ては、上記方法以外に例えば(a)高純度のAMペレッ
トを純水を満たした反応槽に入れ、この槽中に電極を挿
入して高周波火花放電させ、AQペレットを水と反応さ
せて水酸化アルミニウムを作り、これを焼成してα−ア
ルミナを得る方法、(b)蒸留して精製したアルキルア
ルミニウムやアルミニウムアルコラードを加水分解して
水酸化アルミニウムとし、これを焼成してα−アルミナ
を得る方法などを挙げることができる。In addition, as a method for producing α-alumina used in the present invention, in addition to the above-mentioned method, for example, (a) high-purity AM pellets are placed in a reaction tank filled with pure water, an electrode is inserted into the tank, and high-frequency A method of producing aluminum hydroxide by reacting AQ pellets with water using a spark discharge, and calcining this to obtain α-alumina. Examples include a method in which α-alumina is obtained by using aluminum oxide and firing the aluminum oxide.
更に、本発明においては、上述のようなα−アルミナの
うち、平均粒子径が5〜60声、好ましくは10〜50
声であると共に、250癖以上の粒子径を有する粒子が
全体の1%以下、好ましくは0.5%以下のものを用い
る。α−アルミナの平均粒子径が5−より小さいと、組
成物の流動性が非常に悪くなり、平均粒径が60声より
大きかったり、粒子径が250/1m以上の粒子が1%
より多く存在すると、組成物を成形する際に金型の摩耗
がひどくなったり、金型のゲート部分にアルミナ粒子が
詰まり、未充填が生じ、成形性が低下する。Furthermore, in the present invention, among the above-mentioned α-aluminas, the average particle diameter is 5 to 60 mm, preferably 10 to 50 mm.
Particles having a particle size of 250 diaphragms or more are used in an amount of 1% or less, preferably 0.5% or less of the total. If the average particle size of α-alumina is smaller than 5, the fluidity of the composition will be very poor, and the average particle size will be larger than 60 mm, or 1% of the particles will have a particle size of 250/1 m or more.
If it is present in a larger amount, the mold will be worn more severely when the composition is molded, or the gate portion of the mold will be clogged with alumina particles, causing unfilling and deteriorating moldability.
なおまた、α−アルミナは通常水酸化アルミニウムを焼
成して製造するため、工程中にα結晶粒子が集まって2
次粒子を作り易い。この2次粒子はエポキシ樹脂組成物
の製造工程中でほぐすことはできず、このまま組成物化
され、この2次粒子を含有する組成物で半導体装置を作
ると成形体内部がポーラスになり、このポーラス部分か
ら水が浸入して半導体装置の耐湿特性が極端に悪くなる
場合がある。このため、α−アルミナ中の2次粒子の含
有率はα−アルミナ全体の10%以下、更に好ましくは
1%以下にすることが好ましい。Furthermore, since α-alumina is usually manufactured by firing aluminum hydroxide, α-crystal particles gather during the process, resulting in 2
Easy to create secondary particles. These secondary particles cannot be loosened during the manufacturing process of the epoxy resin composition, and are made into a composition as is, and when a semiconductor device is made from a composition containing these secondary particles, the inside of the molded body becomes porous; In some cases, water may enter from the semiconductor device and the moisture resistance characteristics of the semiconductor device may be extremely deteriorated. Therefore, the content of secondary particles in α-alumina is preferably 10% or less, more preferably 1% or less of the total α-alumina.
加えて、本発明に用いるα−アルミナは、走査型電子顕
微鏡写真でのα粒子を観察した場合にα粒子の長径と短
径との軸比が1〜2、特に1.2〜1.7であることが
好ましく、軸比が2より大きいα−アルミナを用いると
、組成物の流動性が極端に悪くなる場合がある。In addition, the α-alumina used in the present invention has an axial ratio of the major axis to the minor axis of α particles of 1 to 2, particularly 1.2 to 1.7 when α particles are observed in a scanning electron micrograph. If α-alumina having an axial ratio of more than 2 is used, the fluidity of the composition may become extremely poor.
本組成物において、α−アルミナの配合量は特に制限さ
れず、α−アルミナの配合量を多くする程熱伝導性の高
い組成物を得ることができるが、好ましくは組成物全体
の60〜95%(重量%、以下同様)、特に75〜90
%である。α−アルミナの配合量が60%より少ないと
組成物の熱伝導性が低い場合があり、95%より多いと
組成物が流動性に劣る場合が生じる。In this composition, the blending amount of α-alumina is not particularly limited, and the higher the blending amount of α-alumina, the higher the thermal conductivity can be obtained, but preferably 60 to 95% of the total composition. % (weight %, the same applies hereinafter), especially 75 to 90
%. If the amount of α-alumina is less than 60%, the thermal conductivity of the composition may be low, and if it is more than 95%, the composition may have poor fluidity.
なお、本発明においては、充填材として上記の特殊なα
−アルミナを単独で配合しても、またα−アルミナと共
に目的とする熱伝導性を損なわない範囲で結晶シリカ、
溶融シリカ等の無機充填材を必要に応じて併用してもよ
い。In addition, in the present invention, the above-mentioned special α is used as a filler.
- Even if alumina is blended alone or together with α-alumina, crystalline silica,
An inorganic filler such as fused silica may be used in combination as necessary.
本発明の組成物には、更に必要により各種の添加材を添
加することができ、例えばカルナバワックス等のワック
ス類、ステアリン酸等の脂肪酸やその金属塩などの離型
剤(中でも接着性、離型性の面からカルナバワックスが
好適に用いられる)、有機ゴム系やシリコーン系の可撓
性付与剤、カーボンブラック、コバルトブルー、ベンガ
ラ等の顔料、酸化アンチモン、ハロゲン化合物等の難燃
化剤、表面処理剤(γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン等)、エポキシシラン、ビニルシラン、はう
素化合物、アルキルチタネート等のカップリング剤、老
化防止剤、その他の添加剤の1種又は2種以上を配合す
ることができる。Various additives can be further added to the composition of the present invention, if necessary. Carnauba wax is preferably used from the viewpoint of moldability), organic rubber-based or silicone-based flexibility imparting agents, pigments such as carbon black, cobalt blue, red iron, flame retardants such as antimony oxide, halogen compounds, etc. One or more of surface treatment agents (γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, etc.), epoxysilane, vinylsilane, boromine compounds, coupling agents such as alkyl titanates, anti-aging agents, and other additives. Can be blended.
なお、本発明のエポキシ樹脂組成物は、その製造に際し
、上述した成分の所定量を均一に攪拌、混合し、予め7
0〜95℃に加熱しであるニーダ−、ロール、エクスト
ルーダーなどで混線、冷却し、粉砕するなどの方法で得
ることができる。ここで、成分の配合順序に特に制限は
ない。In addition, when producing the epoxy resin composition of the present invention, predetermined amounts of the above-mentioned components are uniformly stirred and mixed, and the epoxy resin composition is prepared in advance for 7 days.
It can be obtained by heating to 0 to 95°C, mixing with a kneader, roll, extruder, etc., cooling, and pulverizing. Here, there is no particular restriction on the order of blending the components.
上述したように、本発明のエポキシ樹脂組成物はIC,
LSI、 トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等の
半導体装置の封止用に使用するものであり、プリント回
路板の製造などにも有効に使用できる。As mentioned above, the epoxy resin composition of the present invention includes IC,
It is used for sealing semiconductor devices such as LSIs, transistors, thyristors, and diodes, and can also be effectively used for manufacturing printed circuit boards.
ここで、半導体装置の封止を行なう場合は、従来より採
用されている成形法、例えばトランスファ成形、インジ
ェクション成形、注型法などを採用して行なうことがで
きる。この場合、エポキシ樹脂組成物の成形温度は15
0〜180℃、ポストキュアーは150〜180℃で2
〜16時間行なうことが好ましい。Here, when sealing the semiconductor device, a conventional molding method such as transfer molding, injection molding, casting method, etc. can be used. In this case, the molding temperature of the epoxy resin composition is 15
0 to 180℃, post cure at 150 to 180℃
It is preferable to carry out the treatment for 16 hours.
災班列例米
以上説明したように本発明の半導体装置封止用エポキシ
樹脂組成物は、充填材として特殊なα−アルミナを配合
したことにより、非常に高い熱伝導性を有する上に、成
形性や耐湿特性に優れており、半導体装置を封止するの
に最適である。As explained above, the epoxy resin composition for encapsulating semiconductor devices of the present invention has extremely high thermal conductivity due to the inclusion of special α-alumina as a filler. It has excellent moisture resistance and moisture resistance, making it ideal for sealing semiconductor devices.
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない
。なお、以下の例において部はいずれも重量部を示す。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the Examples below. In addition, in the following examples, all parts indicate parts by weight.
〔実施例1〜4.比較例1〜5〕
クレゾールノボラックエポキシ樹脂(軟化点60℃、加
水分解性Cl300ppm、Na、CD各1ppm、有
機酸の含有率50PPm、エポキシ当量200)62部
、臭素化ノボラックエポキシ樹脂(Br含有率35%、
エポキシ当量286)7部、ノボラックフェノール樹脂
(軟化点80°C、フリーフェノール量0.1%、有機
酸20ppm、Na。[Examples 1 to 4. Comparative Examples 1 to 5] 62 parts of cresol novolac epoxy resin (softening point 60°C, hydrolyzable Cl 300 ppm, Na, CD each 1 ppm, organic acid content 50 PPm, epoxy equivalent 200), brominated novolac epoxy resin (Br content 35%,
Epoxy equivalent 286) 7 parts, novolac phenol resin (softening point 80°C, free phenol amount 0.1%, organic acid 20 ppm, Na.
Cl各1ppm)31部、5b20310部、γ−グリ
シトキシプロピルトリメトキシシラン2.0部、カルナ
バワックス1.5部、カーボンブラック2.0部、2−
フェニルイミダゾール0.75部、α−アルミナ〔純度
(AQ203量)99.9%、Na2O含有率0.03
%、100℃の水で抽出した時のNaイオン3PPm、
Clイオン0.5ppm、平均粒子径20/j11.2
50/1111以上の粒子径を有する粒子含有率が0.
01%、粒子の長径と短径の軸比が1.4)600部を
100℃の加熱ロールで8分間混合、混練し、冷却した
後、粉砕してエポキシ樹脂成形材料(実施例1)を得た
。Cl (1 ppm each) 31 parts, 20310 parts of 5b, 2.0 parts of γ-glycytoxypropyltrimethoxysilane, 1.5 parts of carnauba wax, 2.0 parts of carbon black, 2-
0.75 parts of phenylimidazole, α-alumina [purity (AQ203 amount) 99.9%, Na2O content 0.03
%, Na ion 3PPm when extracted with water at 100°C,
Cl ion 0.5ppm, average particle size 20/j11.2
The content of particles having a particle diameter of 50/1111 or more is 0.
01%, particle axis ratio of major axis to minor axis is 1.4) 600 parts were mixed and kneaded for 8 minutes with a heated roll at 100°C, cooled, and crushed to obtain an epoxy resin molding material (Example 1). Obtained.
また、α−アルミナの平均粒子径、粒子径25011m
以上の粒子の含有率が第1表に示す値である以外は上記
実施例1と同様の組成のエポキシ樹脂成形材料(実施例
2〜4、比較例1〜5)を上記と同様の方法で調製した
。In addition, the average particle size of α-alumina is 25011 m.
An epoxy resin molding material having the same composition as in Example 1 above (Examples 2 to 4, Comparative Examples 1 to 5) was prepared in the same manner as above, except that the content of the above particles was the value shown in Table 1. Prepared.
得られたエポキシ樹脂成形材料の特性を下記方法で測定
した。The properties of the obtained epoxy resin molding material were measured by the following method.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
(イ)スパイラルフロー値
EMMI規格に準じた金型を使用して、175℃,70
kg/dの条件で測定した。(a) Spiral flow value: 175°C, 70°C using a mold that complies with EMMI standards.
It was measured under the condition of kg/d.
(ロ)アルミニウム配線腐蝕率の測定方法アルミニウム
金属電極の腐蝕を検討するために設計した14ピンIC
にエポキシ樹脂組成物をトランスファーモールド法で成
形し、180℃で4時間ポストキュアーした。これを2
気圧、120℃の水蒸気中に放置するプレッシャークツ
カーテストを実施し、500時間後のアルミニウム腐蝕
により発生した断線の発生率(%)を測定した。(b) Method for measuring corrosion rate of aluminum wiring 14-pin IC designed to study corrosion of aluminum metal electrodes
The epoxy resin composition was molded using a transfer molding method, and post-cured at 180°C for 4 hours. This 2
A pressure vacuum test was conducted in which the wires were left in water vapor at atmospheric pressure and 120° C., and the incidence (%) of wire breakage caused by aluminum corrosion after 500 hours was measured.
(ハ)未充填発生率の測定方法
500キヤビテイのダイオード金型を使用し、エポキシ
樹脂組成物をトランスファー成形法で10ショット成形
した(成形条件:金型温度175℃、射出圧力100k
g/r&、成形時間3分、プレヒート温度80℃)。(c) Method for measuring unfilled occurrence rate Using a 500-cavity diode mold, the epoxy resin composition was molded by transfer molding for 10 shots (molding conditions: mold temperature 175°C, injection pressure 100k)
g/r&, molding time 3 minutes, preheat temperature 80°C).
この成形品5000個の未充填発生率を測定した。The unfilled occurrence rate of 5,000 molded products was measured.
(ニ)熱伝導率
直径50+nn+、厚み6mnの円板を使用し、ダイナ
テックス社(DYNATECHR/D Company
)製の熱伝導率測定機で測定した。(d) Using a disc with a thermal conductivity diameter of 50+nn+ and a thickness of 6mm,
Measured using a thermal conductivity measuring machine manufactured by ).
第1表の結果より、α−アルミナのα結晶粒子の平均粒
子径が5/Irr1未満である場合(比較例1゜2)は
、組成物の流動性(スパイラルフロー値)が悪く、組成
物を成形した際に未充填が多発する上、AQ配線の腐蝕
が進んで耐湿特性が低く、またα−アルミナの平均粒子
径が60戸より大きい場合(比較例3)や粒子径250
声以上の粒子の割合が1%を越える場合(比較例4,5
)は、組成物を成形した際に未充填が多発するが、これ
らに対し、本発明組成物(実施例1〜4)は、高い熱伝
導性を有し、かつ流動性が良好で成形性に優れ、耐湿特
性も良好であることが確認された。From the results in Table 1, when the average particle diameter of α-crystal particles of α-alumina is less than 5/Irr1 (Comparative Example 1゜2), the fluidity (spiral flow value) of the composition is poor, and the composition When molding, there are many cases of unfilling, and corrosion of the AQ wiring progresses, resulting in poor moisture resistance.Also, when the average particle size of α-alumina is larger than 60 units (Comparative Example 3) or when the particle size is 250 units,
When the proportion of particles louder than voice exceeds 1% (Comparative Examples 4 and 5)
), when the composition is molded, unfilling often occurs, but in contrast, the compositions of the present invention (Examples 1 to 4) have high thermal conductivity, good fluidity, and moldability. It was confirmed that the film had excellent moisture resistance and moisture resistance.
〔実施例5.比較例6〜10〕
α−アルミナの純度、Na2O含有率、Naイオン、C
lイオンの含有率が第2表に示す通りである以外は実施
例1と同組成のエポキシ樹脂組成物を調製し、そのスパ
イラルフロー値とAQ配線腐蝕率を上記方法で測定した
。[Example 5. Comparative Examples 6 to 10] Purity of α-alumina, Na2O content, Na ion, C
An epoxy resin composition having the same composition as in Example 1 was prepared except that the l ion content was as shown in Table 2, and its spiral flow value and AQ wiring corrosion rate were measured by the above methods.
結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.
第2表の結果より、α−アルミナの純度が99.5%よ
り悪い場合(比較例6)やNa2Oの含有率が0.03
%より高い場合(比較例9.10)、更にはNaイオン
とClイオンの含有率がそれぞわ10ppm、ippm
より多い場合(比較例7,8)は、組成物の耐湿特性が
極端に悪いが、本発明組成物(実施例5)は流動性及び
耐湿特性が共に良好であることが確認された。From the results in Table 2, it can be seen that when the purity of α-alumina is worse than 99.5% (Comparative Example 6) and when the Na2O content is 0.03%,
% (Comparative Example 9.10), the contents of Na ions and Cl ions are 10 ppm and ippm, respectively.
When the amount was higher (Comparative Examples 7 and 8), the moisture resistance of the composition was extremely poor, but it was confirmed that the composition of the present invention (Example 5) had good fluidity and moisture resistance.
〔実施例6〕
硬化促進剤として2−フェニルイミダゾール0.75部
の代わりに純度99%のトリフェニルホスフィン0.8
0部を使用する以外は実施例5と同組成のエポキシ樹脂
組成物を調製した。[Example 6] 0.8 parts of triphenylphosphine with a purity of 99% was used instead of 0.75 parts of 2-phenylimidazole as a curing accelerator.
An epoxy resin composition having the same composition as in Example 5 was prepared except that 0 part was used.
このエポキシ樹脂組成物の特性を上記方法で測定したと
ころ、スパイラルフロー値31インチ、AQ配線腐腐蝕
O%であり、良好な流動性及び耐湿特性であった。When the properties of this epoxy resin composition were measured by the above method, it was found to have a spiral flow value of 31 inches, AQ wiring corrosion of 0%, and good fluidity and moisture resistance.
出願人 信越化学工業 株式会社 代理人 弁理士 小 島 隆 司Applicant: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Agent: Patent Attorney Takashi Kojima
Claims (1)
03%以下であり、かつ100℃の水で抽出した時のN
aイオンが含有量5ppm以下、Clイオン含有量が1
ppm以下であると共に、平均粒子径が5μm〜60μ
mであり、かつ粒子径250μm以上の粒子の含有率が
1%以下であるα−アルミナを充填材として使用するこ
とを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。1. The purity is 99.5% or more and the Na_2O content is 0.
03% or less and when extracted with water at 100°C
A ion content is 5 ppm or less, Cl ion content is 1
ppm or less, and the average particle size is 5 μm to 60 μm.
1. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, characterized in that α-alumina having a particle diameter of 250 μm or more and containing 1% or less of particles with a particle size of 250 μm or more is used as a filler.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1534488A JPH01190748A (en) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1534488A JPH01190748A (en) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01190748A true JPH01190748A (en) | 1989-07-31 |
Family
ID=11886176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1534488A Pending JPH01190748A (en) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01190748A (en) |
Cited By (5)
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- 1988-01-26 JP JP1534488A patent/JPH01190748A/en active Pending
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