JPH02209916A - Resin composition for semiconductor sealing use - Google Patents
Resin composition for semiconductor sealing useInfo
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- JPH02209916A JPH02209916A JP3001289A JP3001289A JPH02209916A JP H02209916 A JPH02209916 A JP H02209916A JP 3001289 A JP3001289 A JP 3001289A JP 3001289 A JP3001289 A JP 3001289A JP H02209916 A JPH02209916 A JP H02209916A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、成形性、リードフレームとの密着性に優れ、
なおかつ低応力性に優れた高信頼性を要求される半導体
等電子部品の封止用に適した半導体封止用樹脂組成物に
関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention has excellent moldability and adhesion to lead frames,
The present invention also relates to a resin composition for semiconductor encapsulation that is suitable for encapsulating electronic components such as semiconductors that require high reliability with excellent low stress properties.
近年、半導体を封止する方法として、エポキシ樹脂に代
表される熱硬化性樹脂を使用したいわゆるプラスチック
封止が原料の低層、大量生産に適するといった経済的利
点をいかして広(実用化されている、特に多官能エポキ
シ樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、無機質充填材を
主成分とした樹脂組成物が耐熱性、成形性、電気特性に
優れているため封止樹脂の主流となっている。In recent years, as a method for encapsulating semiconductors, so-called plastic encapsulation using thermosetting resins such as epoxy resins has become widespread (practical), taking advantage of its economic advantages such as low raw materials and suitability for mass production. In particular, resin compositions containing polyfunctional epoxy resins, novolac type phenolic resins, and inorganic fillers as main components have become mainstream as sealing resins because of their excellent heat resistance, moldability, and electrical properties.
一方、半導体チップの高集積化、が進み、素子のサイズ
が大型化してきた。このため封止樹脂と素子の熱膨張の
差に起因する樹脂の応力によりパッシベーション膜のク
ラック、アルミ配線のズレあるいは封止樹脂のクランク
といった破壊現象を引き起こしている。これに対して封
止樹脂の弾性率を下げ、あるいは熱膨張率を下げる事に
より封止樹脂を低応力化し、解決を計って来た。On the other hand, as semiconductor chips have become more highly integrated, the size of elements has become larger. Therefore, stress in the resin due to the difference in thermal expansion between the sealing resin and the element causes destructive phenomena such as cracks in the passivation film, misalignment of the aluminum wiring, and cranking of the sealing resin. To solve this problem, efforts have been made to lower the stress of the sealing resin by lowering its elastic modulus or thermal expansion coefficient.
本発明者等は、さきにエポキシ樹脂とビニルポリマーと
のグラフト重合体中に、シリコーンポリマーが1.0μ
以下の平均粒子径で均一に分散された変性エポキシ樹脂
を発明し、封止樹脂の低応力化への対応を計ってきた。The present inventors first discovered that a silicone polymer of 1.0 μm was added to a graft polymer of an epoxy resin and a vinyl polymer.
We have invented a modified epoxy resin that is uniformly dispersed with the following average particle diameter, and have been working to reduce stress in sealing resin.
(特開昭 )〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、半導体技術の革新はめざましく素子の高
集積化、多機能化は更に進み、素子のサイズはより大き
く、アルミ配線巾は細くなる傾向にある。従って封止樹
脂の一層の低応力化への志向が試みられているが、さら
に低応力化するためには1、可撓成分の量を増加して弾
性率を更に低くするか、フィラー量を増加して熱膨張を
更に低くする必要がある。しかし、可撓成分を増加させ
ると機械強度の劣化、フィラー量を増加させると流動性
の低下等の問題が発生し、上記の破壊現象を防止するた
めには従来の低応力レベルのみでは対処しきれなくなり
、封止樹脂の流動性の改良および素子との密着性のより
一層の改良がもとめられている。(Unexamined Japanese Patent Publication) [Problem to be solved by the invention] However, the innovation in semiconductor technology is remarkable, and devices are becoming more highly integrated and multi-functional, and the size of devices is becoming larger and the width of aluminum wiring is becoming thinner. be. Therefore, attempts have been made to further reduce the stress of the sealing resin, but in order to further reduce the stress, 1. either increase the amount of flexible component to further lower the elastic modulus, or reduce the amount of filler. It is necessary to increase the thermal expansion further to lower the thermal expansion. However, increasing the flexible component causes problems such as deterioration of mechanical strength, and increasing the amount of filler causes problems such as a decrease in fluidity.To prevent the above-mentioned fracture phenomenon, conventional low stress levels alone cannot be used. Therefore, there is a demand for further improvement in the fluidity of the sealing resin and its adhesion to the device.
本発明者は、種々検討した結果、先に発明した平均粒径
が1μ以下のシリコーンポリマーの微粒子を゛樹脂組成
物中に均一に分散させた変成エポキシ樹脂(特開昭
)に、特定の組み合わせの硬化促進剤および/
または特定の粒度分布を持った球状シリカと破砕状シリ
カを組み合わせたものを使用する事が有効であることを
見出し、本発明に達した。 即ち本発明は、
(1)本質的に
(a)エポキシ樹脂とビニルポリマーとのグラフト重合
体中に、シリコーンポリマーが1.0μ以下の平均粒子
径で均一に分散された変性エポキシ樹脂、(以下変成エ
ポキシ樹脂という)(b)1分子中に少なくとも2個の
フェノール性水酸基を有する硬化剤、(以下フェノール
性硬化剤という)
(c)球状シリカと破砕状シリカを組み合わせたもの、
を含む樹脂組成物に於いて、
トリアルキルホスフィンとトリエチルアンモニウムテト
ラフェニルポレートよりなる硬化促進剤を含有すること
を特徴とする半導体封止用樹脂組成物。As a result of various studies, the present inventors discovered a modified epoxy resin (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-100002) in which fine particles of a previously invented silicone polymer having an average particle size of 1 μm or less are uniformly dispersed in a resin composition.
) with specific combinations of curing accelerators and/or
Alternatively, the present inventors have discovered that it is effective to use a combination of spherical silica and crushed silica having a specific particle size distribution, and have arrived at the present invention. That is, the present invention consists of: (1) essentially (a) a modified epoxy resin in which a silicone polymer is uniformly dispersed in a graft polymer of an epoxy resin and a vinyl polymer with an average particle diameter of 1.0 μ or less; (referred to as a modified epoxy resin) (b) a curing agent having at least two phenolic hydroxyl groups in one molecule (hereinafter referred to as a phenolic curing agent); (c) a combination of spherical silica and crushed silica; 1. A resin composition for semiconductor encapsulation, comprising a curing accelerator consisting of trialkylphosphine and triethylammonium tetraphenylporate.
(2)請求項(1)記載のシリカが、粒径が20〜65
μの粒子の含有量が30〜70重量%である球状シリカ
20〜95重量%と、粒径が1〜5μの粒子の含有量が
50重量%以上である破砕状シリカ5〜80重量%から
なるシリカを使用することを特徴とする請求項(1)記
載の半導体封止用樹脂組成物。(2) The silica according to claim (1) has a particle size of 20 to 65
From 20 to 95% by weight of spherical silica containing 30 to 70% by weight of μ particles and 5 to 80% by weight of crushed silica containing 50% by weight or more of particles with a particle size of 1 to 5μ. The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, characterized in that the silica is used.
(3)請求項(1)に於けるシリコーンポリマーが、付
加反応型のシリコーンポリマーが反応してなるシリコー
ンゴムおよび/またはビニル変性シリコーン重合体を主
体とする軟質ビニル重合体である請求項(1)記載の半
導体封止用樹脂組成物、である。(3) Claim (1) wherein the silicone polymer is a silicone rubber obtained by reaction with an addition reaction type silicone polymer and/or a soft vinyl polymer mainly composed of a vinyl-modified silicone polymer. ) is the resin composition for semiconductor encapsulation as described above.
本発明の(a)に使用されるエポキシ樹脂は、多価エポ
キシ樹脂であれば一般的に使用されるエポキシ樹脂が使
用可能であり、耐熱性、電気特性からフェノールノボラ
ック、タレゾールノボラックなどのグリシジル化物等の
ノボラックエポキシ樹脂が好ましいが、その他の1分子
に2ヶ以上の活性水素を有する化合物、例えばビスフェ
ノールA、&−スヒドロキシジフェニルメタン、レゾル
シン、ビスヒドロキシジフェニルエーテル、テトラブロ
ムビスフェノールA等の多価フェノール類、エチレング
リコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリ
メチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ビスフェノ
ールA−エチレンオキサイド付加物、トリスヒドロキシ
エチルイソシアヌレート等の多価アルコール、エチレン
ジアミン、アニリン等のポリアミノ化合物、アジピン酸
、フタル酸、イソフタル酸等の多価カルボキシ化合物等
とエビクロルヒトリンスは2−メチルエピクロルヒドリ
ンを反応させて得られるグリシジル型のエポキシ樹脂、
ジシクロペンタジエンジエボキサイド、ブタジェンダイ
マージエポキサイド等の如き脂肪族(脂環族を含む)の
エポキシ樹脂などから選ばれた1種以上のエポキシ樹脂
を使用することが出来る。As the epoxy resin used in (a) of the present invention, commonly used epoxy resins can be used as long as they are polyhydric epoxy resins, and glycidyl resins such as phenol novolak and talesol novolak can be used because of their heat resistance and electrical properties. Preferred are novolak epoxy resins such as compounds, but other compounds having two or more active hydrogens in one molecule, such as polyhydric phenols such as bisphenol A, &-hydroxydiphenylmethane, resorcinol, bishydroxydiphenyl ether, and tetrabromobisphenol A. polyhydric alcohols such as ethylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, diethylene glycol, polypropylene glycol, bisphenol A-ethylene oxide adduct, trishydroxyethyl isocyanurate, polyamino compounds such as ethylenediamine and aniline, Ebichlorohydrin is a glycidyl-type epoxy resin obtained by reacting polycarboxylic compounds such as adipic acid, phthalic acid, and isophthalic acid with 2-methylepichlorohydrin.
One or more epoxy resins selected from aliphatic (including alicyclic) epoxy resins such as dicyclopentadiene dieboxide, butadiene dimer diepoxide, etc. can be used.
本発明の(a)に於ける変成エポキシ樹脂は本出願人等
による特開昭 に開示されている方法により
製造する事ができる。The modified epoxy resin in (a) of the present invention can be produced by the method disclosed in JP-A-Sho by the present applicant.
即ち、エポキシ樹脂とビニルポリマーとのグラフト重合
体は、エポキシ樹脂の存在下に前記ビニルモノマーを生
成させるべくビニルポリマーを重合する事により製造す
る方法が代表的である。こコテヒニルホリマーをつ(る
ために用いるビニルモノマーとしては、スチレン、ビニ
ルトルエン等の如きアルケニル芳香族類、メチルメタア
クリレート、ドデシルメタアクリレート、ブトキシエチ
ルメタアクリレート、グリシジルメタアクリレート、メ
チルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルへ
キシルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレートの如きアクリ
ルエステル類、アクリルニトリル、アクリル酸、ブトキ
シメチルアクリルアミド、メタアクリルアミドの如きエ
ステル基を持たないアクリル化合物、ビニルアセテート
、ビニルラウレート、ビニルパーサテート、ビニルクロ
ライド、ビニリデンクロライド、エチレン、アリルアセ
テート等の如き非共役性ビニル化合物、ブタンジ主ン、
イソプレン、クロロプレンの如き共役ジエン化合物が代
表的で、その他、ビニルシリコーン、ジブチルフマレー
ト、モノメチルマレート、ジエチルイタコネート、メタ
クリル酸トリフロロエチル、メタクリル酸テトラフロロ
プロピル等のメタクリル酸、アクリル酸の弗素化合物等
の如き重合性ビニル化合物を用いることもできる。That is, a graft polymer of an epoxy resin and a vinyl polymer is typically produced by polymerizing a vinyl polymer in the presence of an epoxy resin to produce the vinyl monomer. Vinyl monomers used to form this cotechnyl polymer include styrene, alkenyl aromatics such as vinyltoluene, methyl methacrylate, dodecyl methacrylate, butoxyethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, methyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, hydroxyethyl acrylate,
Acrylic esters such as trimethylolpropane triacrylate, acrylonitrile, acrylic acid, butoxymethylacrylamide, acrylic compounds without ester groups such as methacrylamide, vinyl acetate, vinyl laurate, vinyl persatate, vinyl chloride, vinylidene chloride, Non-conjugated vinyl compounds such as ethylene, allyl acetate, etc.,
Typical examples are conjugated diene compounds such as isoprene and chloroprene, and fluorine in methacrylic acid and acrylic acid such as vinyl silicone, dibutyl fumarate, monomethyl maleate, diethyl itaconate, trifluoroethyl methacrylate, and tetrafluoropropyl methacrylate. It is also possible to use polymerizable vinyl compounds such as compounds.
前記したとニルモノマーを重合してビニルポリマーとす
るには、通常ラジカル開始剤、例えばラウロイルパーオ
キサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ターシャリブチ
ルパーベンゾエート、ジメチルジベンゾイルパーオキシ
ヘキサン、ターシャリブチルパーピバレート、ジターシ
ャリブチルパーオキサイド、1.1−とスターシャリブ
チルパーオキシ3.3.5− )リメチルシクロヘキサ
ン、ジメチルジターシャリブチルパーオキシヘキサン、
ターシャリブチルクミルパーオキサイド、メチルエチル
ケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイ
ド、キュメンハイドロパーオキサイド、ターシャリブチ
ルパーオキシアリルカーボネート、ジオクチルパーオキ
シジカーボネート、ターシャリブチルパーオキシマレイ
ン酸、琥珀酸バーオキサイド、クーシャリブチルパーオ
キシイソプロピルカーボネート、過酸化水素の如きパー
オキサイド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジ
メチルバレロニトリルの如きアゾ化合物を用いてラジカ
ル重合するのが代表的である。In order to polymerize the above-mentioned monomers to produce vinyl polymers, radical initiators such as lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, tert-butyl perbenzoate, dimethyl dibenzoyl peroxyhexane, tert-butyl perpivalate, diter Chaributyl peroxide, 1.1- and tertiary butyl peroxide, 3.3.5-) dimethylcyclohexane, dimethyl ditertiary butyl peroxyhexane,
Tert-butyl cumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, cumene hydroperoxide, tert-butyl peroxyallyl carbonate, dioctyl peroxydicarbonate, tert-butyl peroxymaleic acid, succinic acid peroxide, kusha butyl Typically, radical polymerization is carried out using peroxides such as peroxyisopropyl carbonate and hydrogen peroxide, and azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobisdimethylvaleronitrile.
又、必要に応じて還元剤を併用していわゆるレドックス
重合させてもよ(、ハイドロキノンの如き重合禁止剤、
ドデシルメルカプタンの如き連鎖移動剤を併用してもよ
い。In addition, so-called redox polymerization may be carried out by using a reducing agent in combination as necessary (a polymerization inhibitor such as hydroquinone,
A chain transfer agent such as dodecyl mercaptan may also be used.
又、グラフト化促進の為にエポキシ樹脂に重合性二重結
合等のグラフト可能な化学結合を導入しておく方法が有
効である9重合性二重結合の導入方法には、例えばアク
リル酸、アクリルアミド、メチロールアクリルアミド、
ブトキシメチルアクリルアミド、ヒドロキシエチルメタ
アクリレート、グリシジルメタアクリレート、無水マレ
イン酸、モノエチルイタコネート、モノブチルフマレー
ト、クロルメチルスチレン、ホスホキシエチルメクアク
リレート、クロルヒドロキシプロピルメタアクリレート
、パラヒドロキシスチレン、ジメチルアミノエチルメタ
アクリレートの如き官能基と重合性二重結合とを有する
化合物を、エポキシ樹脂とあらかじめ反応させておく方
法が代表的である。In addition, it is effective to introduce a graftable chemical bond such as a polymerizable double bond into the epoxy resin in order to promote grafting.9 For example, acrylic acid, acrylamide, , methylol acrylamide,
Butoxymethylacrylamide, hydroxyethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, maleic anhydride, monoethyl itaconate, monobutyl fumarate, chloromethylstyrene, phosphoxyethyl mequaacrylate, chlorohydroxypropyl methacrylate, parahydroxystyrene, dimethylaminoethyl A typical method is to react a compound having a functional group and a polymerizable double bond, such as methacrylate, with an epoxy resin in advance.
なお、本発明に於いて前記グラフト重合体中には、前記
エポキシ樹脂や前記ビニルポリマーがグラフトしないで
フリーのまま残っていてもかまわない。In the present invention, the epoxy resin or the vinyl polymer may remain free in the graft polymer without being grafted.
(a)の変性エポキシ樹脂は前記したエポキシ樹脂とビ
ニルポリマーとのグラフト重合体の存在下に付加反応型
のシリコーンポリマーを常法により付加反応するか、軟
質系ビニル重合体を形成するモノマーを常法により重合
することにより得られる。(特開昭62−270617
及び特開昭62−273222等)
即ち、付加反応型シリコーンゴムは、分子内にビニル基
ををするビニル変性シリコーンポリマーと分子内に活性
水素を有するハイドロジエン変性シリコーンポリマーが
シリル化反応による付加反応により生成するゴムであり
、ビニル変性シリコーンポリマーとは分子の末端あるい
は内部にSt −CIl−CH,結合を少なくとも1個
以上もったポリシロキサンをいい、ハイドロジエン変性
シリコーンポリマーとは分子の末端あるいは内部に5i
−H結合を少なくとも2個以上もったポリシロキサンを
いう0両者は通常は組み合わせで市販されており、これ
らの例としては、例えば東レシリコーン株式会社+7)
SR−1821,信越化学株式会社ノKE−1204等
があげられる。The modified epoxy resin (a) can be obtained by addition-reacting an addition-reactive silicone polymer in the presence of the above-mentioned graft polymer of an epoxy resin and a vinyl polymer, or by adding a monomer that forms a soft vinyl polymer by a conventional method. It can be obtained by polymerization according to the method. (Unexamined Japanese Patent Publication No. 62-270617
In other words, the addition reaction type silicone rubber is an addition reaction between a vinyl-modified silicone polymer having a vinyl group in the molecule and a hydrogen-modified silicone polymer having an active hydrogen in the molecule through a silylation reaction. A vinyl-modified silicone polymer is a polysiloxane having at least one St-CIl-CH bond at the end or inside the molecule, and a hydrogen-modified silicone polymer is a rubber produced at the end or inside the molecule. 5i
Referring to polysiloxanes having at least two -H bonds, both are usually commercially available in combination; examples of these include, for example, Toray Silicone Co., Ltd. +7)
Examples include SR-1821 and KE-1204 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
また、軟質ビニル重合体は軟質ビニル重合体を形成する
モノマーを常法により重合することにより得られる。Further, the soft vinyl polymer can be obtained by polymerizing monomers forming the soft vinyl polymer by a conventional method.
本発明の使用される軟質系ビニル重合体は、ビニル変性
シリコーンを主体とする重合体でなければならない、ビ
ニル変性シリコーンを主体とする重合体とは、ビニル変
性シリコーンの単独重合体もしくは共重合体またはビニ
ル変性シリコーンと他のとニルモノマーとの共重合体を
いう、ビニル変性シリコーンとしては、例えばメタアク
リロキシプロピルシロキサン、メタアクリロキシプロピ
ルアルコキシシラン、ビニルアルコキシシラン等があげ
られる。また他のとニルモノマーとしては前記のグラフ
ト重合体をつくる際に用いるモノマーは総て用いること
ができる。他のビニルモノマーの使用割合は、得られる
共重合体が軟質、即ち液状ないしゴム状であり、かつそ
の粒子径が1.0μ以下である範囲であり、モノマーの
種類にもよるが通常全モノマーの80重量%以下である
。The flexible vinyl polymer used in the present invention must be a polymer mainly composed of vinyl-modified silicone.The polymer mainly composed of vinyl-modified silicone refers to a homopolymer or copolymer of vinyl-modified silicone. Examples of the vinyl-modified silicone, which refers to a copolymer of a vinyl-modified silicone and another vinyl monomer, include methacryloxypropylsiloxane, methacryloxypropylalkoxysilane, and vinylalkoxysilane. Furthermore, as other monomers, all the monomers used in preparing the graft polymers mentioned above can be used. The proportion of other vinyl monomers to be used is such that the obtained copolymer is soft, that is, liquid or rubbery, and has a particle size of 1.0μ or less, and although it depends on the type of monomer, usually all monomers are used. 80% by weight or less.
本発明の目的のひとつである封止樹脂の低応力化を果た
し、耐iw性を改良するためには付加反応型シリコーン
ゴム及び軟質ビニル重合体の平均粒子径は1.0μ以下
、好ましくは0.5μ以下である。付加反応型シリコー
ンゴム及び軟質ビニル重合体の平均粒子径が1.0μを
超えると、低応力化を果たせず、耐衝撃性も改良されな
い、付加反応型シリコーンゴム及び軟質ビニル重合体の
粒径のコニ^÷ロールは、エポキシ樹脂とグラフト重合
体を形成するとニルポリマーの種類、量、付加反応型シ
リコーンゴム及び軟質ビニル重合体を形成するポリマー
もしくはモノマー組成の選択によって刃部であるが、エ
ポキシ樹脂に導入する二重結合の1によ、τコントロー
ルする事ができる。In order to achieve low stress in the sealing resin, which is one of the objectives of the present invention, and to improve the IW resistance, the average particle diameter of the addition reaction type silicone rubber and the soft vinyl polymer should be 1.0μ or less, preferably 0.0μ or less. .5μ or less. If the average particle size of the addition reaction silicone rubber and soft vinyl polymer exceeds 1.0μ, it will not be possible to reduce the stress and the impact resistance will not be improved. When a graft polymer is formed with an epoxy resin, the blade part of the Coniᄒ÷roll is determined by the type and amount of the polymer, addition reaction type silicone rubber, and the polymer or monomer composition that forms the soft vinyl polymer. τ can be controlled by the number of double bonds introduced.
エポキシとビニルポリマーのグラフト重合体以外のエポ
キシ中にシリコーンポリマーを分散させることは、例え
ばシランカップリング剤、変性シリコンオイル等を使用
したとしても困難である。It is difficult to disperse a silicone polymer in an epoxy other than a graft polymer of an epoxy and a vinyl polymer, even if a silane coupling agent, modified silicone oil, etc. are used, for example.
付加反応型シリコーンゴム及び軟質ビニル重合体を形成
するポリマーもしくはモノマーの使用量は、エポキシ樹
脂100重量部に対して1〜100重量部である。The amount of the polymer or monomer used to form the addition reaction type silicone rubber and the soft vinyl polymer is 1 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the epoxy resin.
本発明の組成物は(a)の変性エポキシ樹脂を必須成分
とするが、上記付加反応型シリコーンゴム及び/または
軟質ビニル重合体を所望の量に調整するために未変性多
官能エポキシを含有してもよい、未変性多官能エポキシ
としては、前述のエポキシ樹脂が総て使用でき、両者は
同じでもよく、異なっていても差し支えない。The composition of the present invention contains the modified epoxy resin (a) as an essential component, but may contain an unmodified polyfunctional epoxy in order to adjust the addition reaction type silicone rubber and/or soft vinyl polymer to a desired amount. As the unmodified polyfunctional epoxy, all of the above-mentioned epoxy resins can be used, and the two may be the same or different.
変性エポキシ樹脂の使用量は、付加反応型シリコーンゴ
ム及び/または軟質ビニル重合体を所望量と、変性エポ
キシ樹脂中に含まれる付加反応型シリコーンゴム及び/
または軟質ビニル重合体の量により決める事ができる。The amount of modified epoxy resin to be used is the desired amount of addition reaction type silicone rubber and/or soft vinyl polymer, and the addition reaction type silicone rubber and/or contained in the modified epoxy resin.
Alternatively, it can be determined by the amount of soft vinyl polymer.
また、付加反応によって得るシリコーンゴム及び/また
は軟質ビニル重合体の量は(a)の変成エポキシ樹脂、
(b)のフェノール性硬化剤、および所望により使用さ
れるエポキシ樹脂の合計に対して0.5重量%以上必要
であり、特に1〜30重量%が好ましい、0.5重量%
未満では低応力化が達成されない。In addition, the amount of silicone rubber and/or soft vinyl polymer obtained by the addition reaction is the modified epoxy resin of (a),
0.5% by weight or more is required, particularly preferably 1 to 30% by weight, based on the total of the phenolic curing agent (b) and the epoxy resin used if desired.
If it is less than that, low stress cannot be achieved.
本発明に用いられる1分子中に少なくとも2個のフェノ
ール性水a基を有する硬化剤としては、フェノール、ア
ルキルフェノール等のフェノール類とホルムアルデヒド
あるいはパラホルムアルデヒドを反応させて得られるノ
ボラック型フェノール樹脂が一般的であるが、その他に
変性ノボラック型フェノール樹脂、フェノールアラルキ
ル樹脂、レゾルシンアラルキル樹脂、トリフエノールメ
タン、テトラフェノールエタンのごとき多価フェノール
類を単独または混合して使用するこてができる。なお、
耐熱性の点からノボラックフェノールまたはフェノール
アラルキル樹脂が好ましく用いられる。As the curing agent having at least two phenolic water a groups in one molecule used in the present invention, a novolac type phenol resin obtained by reacting phenols such as phenol and alkylphenol with formaldehyde or paraformaldehyde is generally used. However, in addition to these, polyhydric phenols such as modified novolac type phenolic resin, phenol aralkyl resin, resorcin aralkyl resin, triphenol methane, and tetraphenol ethane can be used alone or in combination. In addition,
From the viewpoint of heat resistance, novolac phenol or phenol aralkyl resin is preferably used.
フェノール性硬化剤の配合量については特に制限はない
が、使用するエポキシに対して当量比で0.1〜10の
範囲であり、好ましくは0.5〜2.0である。There is no particular restriction on the amount of the phenolic curing agent, but the equivalent ratio to the epoxy used is in the range of 0.1 to 10, preferably 0.5 to 2.0.
本発明においては、エポキシ樹脂の硬化促進剤として、
トリアルキルホスフィンとトリエチルアンモニウムテト
ラフェニルポレートとを組み合わせて使用する事が特徴
である。トリアルキルホスフィンは優れた硬化促進作用
を有し、一方、トリエチルアンモニウムテトラフェニル
ポレートは潜在硬化性を有し、硬化初期の濡れ性に優れ
た特性を表す、この種類の硬化促進剤を組み合わせる事
により、初期の流動性を保ちつつ、素子とリードフレー
ムとの密着性が改良される。密着性が向上すると素子に
たいする樹脂応力が分散され低応力化に対しても有効に
作用し、良効な硬化状態を得る事ができる。その組み合
わせの重量比率は好ましくはトリエチルアンモニウムテ
トラフェニルポレート1.0に対し、トリアルキルホス
フィン0.05〜5である。この比率が0.05以下で
は硬化速度が遅くなり良効な硬化状態が得られず、5を
超えた場合、初期の流動性が損なわれ、良好な密着性が
得られない。In the present invention, as a curing accelerator for epoxy resin,
It is characterized by using a combination of trialkylphosphine and triethylammonium tetraphenylporate. Trialkylphosphine has an excellent curing accelerator effect, while triethylammonium tetraphenylporate has latent curing properties and exhibits excellent wettability in the initial stage of curing. By combining these types of curing accelerators, , the adhesion between the element and the lead frame is improved while maintaining the initial fluidity. When the adhesion is improved, the stress of the resin on the element is dispersed, which effectively reduces the stress and allows a good cured state to be obtained. The weight ratio of the combination is preferably 1.0 of triethylammonium tetraphenylporate to 0.05 to 5 of trialkylphosphine. If this ratio is less than 0.05, the curing speed will be slow and a good cured state cannot be obtained, and if it exceeds 5, the initial fluidity will be impaired and good adhesion will not be obtained.
トリアルキルホスフィン類としては、トリブチルホスフ
ィン、トリオクチルホスフィン、トリシクロヘキシルホ
スフィン、トリフェニルホスフィン、メチルジフェニル
ホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリトリルホス
フィン等があげられ、これらの1種又は2種以上を使用
する事ができる。なお、本発明においては、これらの中
でトリトリルホスフィンが好適に使用される。また、前
記硬化促進剤の配合量は、(a)の変成エポキシ樹脂、
(b)のフェノール性硬化剤および所望により使用され
るエポキシ樹脂の合計100重量部に対して0.5〜5
.0重量部が好ましい。Examples of trialkylphosphines include tributylphosphine, trioctylphosphine, tricyclohexylphosphine, triphenylphosphine, methyldiphenylphosphine, tribenzylphosphine, tritolylphosphine, etc., and one or more of these may be used. Can be done. Note that, in the present invention, tritolylphosphine is preferably used among these. Further, the blending amount of the curing accelerator is the modified epoxy resin (a),
0.5 to 5 parts by weight based on a total of 100 parts by weight of the phenolic curing agent (b) and the epoxy resin used if desired.
.. 0 parts by weight is preferred.
さらに、本発明の目的を達成するために、特定の粒度分
布を育する破砕状シリカと球状シリカを併用すると、シ
リカ量を増大しても流動性の低下を小さ(抑えられると
いう効果、および良効な流動性を保つ事でリードフレー
ムや素子との密着性が保持され、低応力に効果がある事
を見出した。Furthermore, in order to achieve the object of the present invention, by using crushed silica and spherical silica together, which develop a specific particle size distribution, it is possible to minimize (suppress) the decrease in fluidity even when the amount of silica is increased. We have discovered that maintaining good fluidity maintains adhesion with lead frames and elements, and is effective in reducing stress.
本発明において使用できる破砕状シリカは粒径が1〜5
μの粒子を50重量%以上含有する物であり、50重量
%未満の物では流動性の低下が大となる。また球状シリ
カは粒径が20〜65#の粒子を30〜70重量%含有
する物であり、30重量%未満または70111%を超
えた物だといずれも流動性の低下が大2なる。これらの
シリカを使用して優れた効果を発現させるには、全シリ
カ中に上記の球状シリカを20〜95重量%使用するこ
とが好ましい。The crushed silica that can be used in the present invention has a particle size of 1 to 5.
It is a product containing 50% by weight or more of μ particles, and if the content is less than 50% by weight, the fluidity is greatly reduced. Further, spherical silica contains 30 to 70% by weight of particles having a particle size of 20 to 65#, and if the content is less than 30% by weight or exceeds 70111%, the fluidity will be greatly reduced. In order to achieve excellent effects using these silicas, it is preferable to use 20 to 95% by weight of the above-mentioned spherical silica in the total silica.
また、全シリカの配合量は(a)の変性エポキシ樹脂、
(b)のフェノール性硬化剤および所望により使用され
るエポキシ樹脂の合計100重量部に対して150〜9
00重量部が好ましく、150重量部未満では熱膨張率
が太き(優れた低応力が達成されない、また900重量
部を超えると樹脂の流動性が著しく低下し、成形性が悪
化する。In addition, the amount of total silica is (a) modified epoxy resin,
150 to 9 parts by weight, based on a total of 100 parts by weight of the phenolic hardener (b) and the epoxy resin used if desired.
If the amount is less than 150 parts by weight, the coefficient of thermal expansion will be large (an excellent low stress will not be achieved), and if it exceeds 900 parts by weight, the fluidity of the resin will be significantly reduced and the moldability will deteriorate.
本発明の組成物は前述の変成エポキシ樹脂、所望により
使用されるエポキシ樹脂、フェノール性硬化剤、破砕状
および球状シリカを組み合わせたものを主成分とするが
、実用に際しては脂肪族アミド、脂肪酸塩、ワックス等
の離型側、ブロム化合物、アンチモン、リン等の難燃剤
、カーボンブラック等の着色剤、シランカップリング剤
等を適宜配合することも可能である。The composition of the present invention is mainly composed of a combination of the above-mentioned modified epoxy resin, an epoxy resin used as desired, a phenolic curing agent, and crushed and spherical silica. , a mold release agent such as wax, a bromine compound, a flame retardant such as antimony or phosphorus, a coloring agent such as carbon black, a silane coupling agent, etc. may be appropriately blended.
本発明の半導体封止用樹脂組成物は、ミキサー等によっ
て十分プレミックスした後、熱ロール、あるいはニーグ
ーの如き溶融混合機で混練し、次いで冷却粉砕を行うこ
とにより、成形材料として容易に得ることが出来る。The resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention can be easily obtained as a molding material by sufficiently premixing with a mixer or the like, kneading with a hot roll or a melt mixer such as a Nigu, and then cooling and pulverizing. I can do it.
本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明は
実施例に限定されるものではない、以下において部は特
記せぬ限り重量部を意味する。The present invention will be specifically explained with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples. In the following, parts mean parts by weight unless otherwise specified.
製造例1
オルソクレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当
量200) 100部、トルエン10部、メタクリル
酸1.2部を3級アミンの存在下で120〜125°C
で2時間反応させた後、メタアクリロキシプロピルシリ
コーンオリゴマー (信越化学株式会社製)10部、ア
ゾビスイソバレロニトリル0.4部、トルエン50部を
80’Cで4時間反応させる。更に付加反応型シリコー
ンポリマーとして、ビニル変性ポリシロキサン27.5
部とハイドロジエン変性ポリシロキサン27.5部(い
ずれも信越化学株式会社製Kl!−1204)を加え激
しく攪拌して2時間反応させた。その後、更に130’
Cにおいて減圧にて脱溶剤し、粒径0.2〜0.5μの
シリコーンゴムが分tした変性エポキシ樹脂(A)(エ
ポキシ当量337)を得た。Production Example 1 100 parts of orthocresol novolac epoxy resin (epoxy equivalent: 200), 10 parts of toluene, and 1.2 parts of methacrylic acid were heated at 120 to 125°C in the presence of a tertiary amine.
After reacting for 2 hours at 80'C, 10 parts of methacryloxypropyl silicone oligomer (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 0.4 parts of azobisisovaleronitrile, and 50 parts of toluene were reacted at 80'C for 4 hours. Furthermore, as an addition reaction type silicone polymer, vinyl modified polysiloxane 27.5
1 part and 27.5 parts of hydrogen-modified polysiloxane (both Kl!-1204, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) were added, and the mixture was stirred vigorously and reacted for 2 hours. After that, another 130'
The solvent was removed under reduced pressure at C to obtain a modified epoxy resin (A) (epoxy equivalent: 337) containing silicone rubber with a particle size of 0.2 to 0.5 μm.
製造例2
オルソクレゾールノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当
1200) 100部、トルエン100部、メタクリ
ル酸1.2部を3級アミンの存在下にて120〜125
°Cで2時間反応させた後、ブチルアクリレート4部、
グリシジルメタクリレート0.2部、t−ブチルパーオ
キシ−2−エチルヘキサノエート0.05部を100’
Cで1時間反応させる。さらにメクシクロキシプロピル
シロキサン50部、ネオペンチルグリコールジアクリレ
ート1部、1.1−ビス(t−ブチルパーオキシ) −
3,3,5−)リシクロヘキサン0.15部を連続滴下
しながら4時間、その後火に4時間反応させた後、減圧
にて脱溶剤し、粒径0.2〜0.5μの軟質ビニル重合
体が分散した変性エポキシ樹脂(B)(エポキシ当13
13)を得た。Production Example 2 100 parts of orthocresol novolac epoxy resin (1200 parts per epoxy), 100 parts of toluene, and 1.2 parts of methacrylic acid were mixed in the presence of a tertiary amine to 120 to 125 parts
After reacting for 2 hours at °C, 4 parts of butyl acrylate,
0.2 parts of glycidyl methacrylate and 0.05 parts of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate were added
React at C for 1 hour. Furthermore, 50 parts of mexicloxypropylsiloxane, 1 part of neopentyl glycol diacrylate, 1.1-bis(t-butylperoxy) -
0.15 parts of 3,3,5-)licyclohexane was continuously added dropwise for 4 hours, and then reacted on fire for 4 hours, and the solvent was removed under reduced pressure to form soft vinyl with a particle size of 0.2 to 0.5μ. Modified epoxy resin (B) in which polymer is dispersed (epoxy 13
13) was obtained.
実施例1〜5および比較例1〜6
第1表に示す配合物(配合物中のシリカの粒子径分布を
第2表に表す)を80〜100℃熱ロールにて3分間溶
融混合した後、冷却粉砕し打錠した成形用樹脂組成物を
得た。Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6 After melt-mixing the formulations shown in Table 1 (the particle size distribution of silica in the formulations is shown in Table 2) with a heated roll at 80 to 100°C for 3 minutes. A resin composition for molding was obtained by cooling, pulverizing, and tableting.
この組成物を用い、トランスファー成形(180°C1
70kg / d 3分間)により物性試験用の試験
片および熱衝撃試験用の16 pin DIP (4X
8霞/+の素−子搭載)を得た。これらの試験片は成
形後、180’Cで6時間の後硬化を行った後、各試験
を行った。Using this composition, transfer molding (180°C1
70kg/d for 3 minutes) for physical property testing and 16 pin DIP (4X
8 haze/+ element loading) was obtained. After molding, these test pieces were post-cured at 180'C for 6 hours and then subjected to each test.
試験結果を第3表に示す6
〔発明の効果〕
本発明による半導体封止用樹脂組成物は、特定の組み合
わせの硬化促進剤を使用することによりおよび/または
特定の粒子径分布を有する球状シリカ、破砕状シリカを
特定の割合で組み合わせて用いることにより、半導体素
子との密着性を改良し、なおかつ弾性率、熱膨張率とも
に低(、優れた低応力を維持し、また、封止樹脂の流動
性をも改良し良効な成形性を示す。The test results are shown in Table 3.6 [Effects of the Invention] The resin composition for semiconductor encapsulation according to the present invention can be produced by using a specific combination of curing accelerators and/or by using spherical silica having a specific particle size distribution. By using a combination of crushed silica in a specific proportion, it improves adhesion with semiconductor elements, maintains low elastic modulus and thermal expansion coefficient (and maintains excellent low stress, and improves the adhesiveness of the encapsulating resin. It also improves fluidity and exhibits good moldability.
本発明の樹脂組成物を集積度の高い半導体装置に適用し
た場合、優れた信頼性を得ることが出来工業的にきわめ
て有益な発明であります。When the resin composition of the present invention is applied to highly integrated semiconductor devices, excellent reliability can be obtained, making it an extremely useful invention industrially.
特許出願人 三井東圧化学株式会社Patent applicant Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.
Claims (3)
体中に、シリコーンポリマーが1.0μ以下の平均粒子
径で均一に分散された変性エポキシ樹脂、 (b)1分子中に少なくとも2個のフェノール性水酸基
を有する硬化剤、 (c)球状シリカと破砕状シリカを組み合わせたもの、 を含む樹脂組成物に於いて、 トリアルキルホスフィンとトリエチルアンモニウムテト
ラフェニルポレートよりなる硬化促進剤を含有すること
を特徴とする半導体封止用樹脂組成物。(1) Essentially (a) a modified epoxy resin in which a silicone polymer is uniformly dispersed in a graft polymer of an epoxy resin and a vinyl polymer with an average particle size of 1.0 μ or less; (b) a modified epoxy resin in one molecule; A curing agent having at least two phenolic hydroxyl groups; (c) a combination of spherical silica and crushed silica; 1. A resin composition for semiconductor encapsulation, comprising:
μの粒子の含有量が30〜70重量%である球状シリカ
20〜95重量%と、粒径が1〜5μの粒子の含有量が
50重量%以上である破砕状シリカ5〜80重量%から
なるシリカを使用することを特徴とする請求項(1)記
載の半導体封止用樹脂組成物。(2) The silica according to claim (1) has a particle size of 20 to 65
From 20 to 95% by weight of spherical silica containing 30 to 70% by weight of μ particles and 5 to 80% by weight of crushed silica containing 50% by weight or more of particles with a particle size of 1 to 5μ. The resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, characterized in that the silica is used.
加反応型のシリコーンポリマーが反応してなるシリコー
ンゴムおよび/またはビニル変性シリコーン重合体を主
体とする軟質ビニル重合体である請求項(1)記載の半
導体封止用樹脂組成物。(3) Claim (1) wherein the silicone polymer is a silicone rubber obtained by reaction with an addition reaction type silicone polymer and/or a soft vinyl polymer mainly composed of a vinyl-modified silicone polymer. ) The resin composition for semiconductor encapsulation described in .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3001289A JPH02209916A (en) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | Resin composition for semiconductor sealing use |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3001289A JPH02209916A (en) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | Resin composition for semiconductor sealing use |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02209916A true JPH02209916A (en) | 1990-08-21 |
Family
ID=12291954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3001289A Pending JPH02209916A (en) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | Resin composition for semiconductor sealing use |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02209916A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05129475A (en) * | 1991-11-05 | 1993-05-25 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Sealing material for tab type semiconductor device, and tab type semiconductor device |
| JPH05206333A (en) * | 1992-01-27 | 1993-08-13 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Epoxy resin composition for sealing semiconductor and hardened one thereof |
-
1989
- 1989-02-10 JP JP3001289A patent/JPH02209916A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05129475A (en) * | 1991-11-05 | 1993-05-25 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Sealing material for tab type semiconductor device, and tab type semiconductor device |
| JPH05206333A (en) * | 1992-01-27 | 1993-08-13 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Epoxy resin composition for sealing semiconductor and hardened one thereof |
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