JPH0337221A - Epoxy resin composition for semiconductor sealing - Google Patents

Epoxy resin composition for semiconductor sealing

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JPH0337221A
JPH0337221A JP17115789A JP17115789A JPH0337221A JP H0337221 A JPH0337221 A JP H0337221A JP 17115789 A JP17115789 A JP 17115789A JP 17115789 A JP17115789 A JP 17115789A JP H0337221 A JPH0337221 A JP H0337221A
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JP
Japan
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epoxy resin
resin composition
curing agent
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hydrogen atom
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JP17115789A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuro Imura
哲朗 井村
Masayuki Ota
雅之 太田
Takao Fukuzawa
福沢 孝雄
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Yuka Shell Epoxy KK
Original Assignee
Yuka Shell Epoxy KK
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain an epoxy resin composition for semiconductor sealing having high heat resistance and high cracking resistance, excellent humidity resistance and good moldability by using a specified novolac resin as an epoxy resin curing agent. CONSTITUTION:An epoxy resin composition comprising an epoxy resin, an epoxy resin curing agent and an inorganic filler, wherein the curing agent comprises a novolac obtained by condensing dihydroxynaphthalene with an aldehyde selected from among those of formulas I-V in the presence of an acid catalyst and having a free Na<+> content and a free Cl<-> content such of 10ppm or below. In those formulas, R<1> is a hydrogen atom, a 1-5C alkyl, a phenyl or a halogen-substituted phenyl; (m) is an integer of 0-8; R<2> is a hydrogen atom, a 1-5C alkyl or a phenyl; and R<3> is a hydrogen atom, a 1-5C alkyl or a methoxy. It is desirable to add a plasticizer (e.g. polybutadiene or polysiloxane oil or rubber) to the above composition.

Description

【発明の詳細な説明】 (a)発明の目的 (産業上の利用分野) 本発明は優れた耐熱性、耐湿性及び耐クラツク性を有し
、成形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 (a) Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention provides an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation that has excellent heat resistance, moisture resistance, and crack resistance, and has good moldability. relating to things.

(従来技術) 従来、半導体素子の封止には、エポキシ樹脂組成物で封
止する方法が信頼性、生産性及び価格等の点においてガ
ラス、金属又はセラミックを用いるハーメチックシール
法より有利なために、最も一般的に用いられていた。
(Prior art) Conventionally, the method of sealing with an epoxy resin composition has been used for sealing semiconductor devices because it is more advantageous than the hermetic sealing method using glass, metal, or ceramic in terms of reliability, productivity, cost, etc. , was the most commonly used.

そして、その半導体封止用エポキシ樹脂としては、オル
ソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を主成分とし、
エポキシ樹脂硬化剤としては、ノボラック型フェノール
樹脂を用いたものが主体である。しかし、近年、半導体
素子の高集積化に伴ない素子面積が大きくなり、さらに
パッケージ形状も薄型化される傾向にあり、素子と封止
材間に生じる熱応力によるパッケージクランクの発生や
素子上のアルミニウム配線の変形などの問題が無視でき
なくなってきた。また、実装方法も、ピン挿入から表面
実装に変りつつあり、半導体封止材に対してさらに高度
な胴熱性、耐湿性、耐クラツク性が要求されるようにな
った。
The epoxy resin for semiconductor encapsulation is mainly composed of orthocresol novolac type epoxy resin.
The epoxy resin curing agent mainly uses a novolak type phenolic resin. However, in recent years, as semiconductor devices have become more highly integrated, the device area has become larger and the package shape has also become thinner. Problems such as deformation of aluminum wiring can no longer be ignored. Furthermore, the mounting method is changing from pin insertion to surface mounting, and semiconductor encapsulating materials are now required to have even higher heat resistance, moisture resistance, and crack resistance.

かかる問題点を解決する手段として、エポキシエノール
樹脂をそれぞれ主成分として用いたエポキシ樹脂組成物
に、可塑性付与剤として各種のゴム状樹脂を添加したり
、無機充填材を多量に配合する方法が用いられるように
なったが、この方法は耐クランク性の改善効果が得られ
るにしても、他の物性を劣化させたり、成形時の流動性
が著しく悪くなるなどの問題がある。
As a means of solving such problems, methods are used in which various rubber-like resins are added as plasticizers or a large amount of inorganic filler is blended into epoxy resin compositions using epoxy enol resins as the main component. However, although this method can improve crank resistance, it has problems such as deterioration of other physical properties and markedly poor fluidity during molding.

(発明の課題) 本発明は高い耐熱性、耐クラツク性を有し、かつ優れた
耐湿性と良好な成形性を有する半導体封止用エポキシ樹
脂組成物を提供しようとするものである。
(Problem of the Invention) An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation that has high heat resistance and crack resistance, as well as excellent moisture resistance and good moldability.

(B)発明の構成 (課題の解決手段) 本発明者らは、前記の課題を解決するために種種研究を
重ねた結果、硬化剤として特定のエポキシ樹脂硬化剤を
用いることによってその目的を達成することができたの
である。
(B) Structure of the invention (means for solving the problem) As a result of repeated research in order to solve the above problems, the present inventors achieved the objective by using a specific epoxy resin curing agent as a curing agent. I was able to do so.

すなわち、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、エポキシ樹脂硬化剤及び無機充填剤を
含有するエポキシ樹脂組成物において、前記のエポキシ
樹脂硬化剤として、ジヒドロキシナフタレンと下記の一
般式(1)〜(V)で表わされるアルデヒド類から選ば
れたアルデヒドとを酸触媒の存在下で縮合反応させて得
られたノボラック型樹脂であって、かつ遊離のNa”、
Clカ各々10ppm以下のノボラック型樹脂を用いた
ことを特徴とする組成物である。
That is, the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is an epoxy resin composition containing an epoxy resin, an epoxy resin curing agent, and an inorganic filler, in which dihydroxynaphthalene and the following general formula are used as the epoxy resin curing agent. A novolac type resin obtained by condensing an aldehyde selected from the aldehydes represented by (1) to (V) in the presence of an acid catalyst, and containing free Na'',
This composition is characterized by using a novolac type resin containing 10 ppm or less of Cl.

一般式(■): R’−(IIO ・・・ (1) 式(1)において、R’ は水素原子、炭素数1〜5の
アルキル基、フェニル基又はハロゲン置換フェニル基で
ある。
General formula (■): R'-(IIO... (1) In formula (1), R' is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, or a halogen-substituted phenyl group.

一般式(II): 0CR(−CH□→、 C)10 (II) 弐(II)においてmは0〜8の整数である。General formula (II): 0CR(-CH□→,C)10 (II) In II (II), m is an integer of 0 to 8.

−紋穴(■): R”−CH=C)l−CHO (I[[) 式(II[)において、R2は水素原子、炭素数1〜5
のアルキル基又はフェニル基である。
-Crest hole (■): R''-CH=C)l-CHO (I[[) In formula (II[), R2 is a hydrogen atom, carbon number 1 to 5
is an alkyl group or a phenyl group.

−紋穴(■): R3 式(IV)において、R3は水素原子、炭素数1〜5の
アルキル基又はメトキシ基である。
- Crest (■): R3 In formula (IV), R3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a methoxy group.

−紋穴(■): 本発明におけるエポキシ樹脂硬化剤を製造するための原
料ジヒドロキシナフタレンとしては、たとえば1.5−
ジヒドロキシナフタレン、1.6−ジヒドロキシナフタ
レン、1.7−ジヒドロキシナフタレン、2.6−ジヒ
ドロキシナフタレン、2.7−ジヒドロキシナフタレン
、1.4−ジヒドロキシナフタレン、1,2−ジヒドロ
キシナフタレン、■、3−ジヒドロキシナフタレン、2
.3−ジヒドロキシナフタレンなどがあげられる。
- Pattern hole (■): As the raw material dihydroxynaphthalene for producing the epoxy resin curing agent in the present invention, for example, 1.5-
Dihydroxynaphthalene, 1.6-dihydroxynaphthalene, 1.7-dihydroxynaphthalene, 2.6-dihydroxynaphthalene, 2.7-dihydroxynaphthalene, 1.4-dihydroxynaphthalene, 1,2-dihydroxynaphthalene, ■, 3-dihydroxy Naphthalene, 2
.. Examples include 3-dihydroxynaphthalene.

本発明におけるエポキシ樹脂硬化剤を製造するための前
記−紋穴(1)で表わされるアルデヒドとしては、ホル
ムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド
、ブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、カプロンアル
デヒド、ベンズアルデヒド、クロルベンズアルデヒド、
ブロムベンズアルデヒドなどがあげれる。これらのうち
、ホルムアルデヒドが特に好ましい。
Examples of the aldehyde represented by the above-mentioned formula (1) for producing the epoxy resin curing agent in the present invention include formaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, butyraldehyde, valeraldehyde, capronaldehyde, benzaldehyde, chlorobenzaldehyde,
Examples include brombenzaldehyde. Among these, formaldehyde is particularly preferred.

また、前記−紋穴(II)で表わされるアルデヒドとし
ては、たとえばグリオキサール、マロンアルデヒド、ス
クシンアルデヒド、グルタルアルデヒド、アジピンアル
デヒド、ピメリンアルデヒド、スペリンアルデヒド、ア
ゼラインアルデヒド、セバシンアルデヒドなどがあげら
れる。これらのうちグリオキサールが特に好ましい。
Further, examples of the aldehyde represented by the above-mentioned -Momonen (II) include glyoxal, malonaldehyde, succinaldehyde, glutaraldehyde, adipinealdehyde, pimelinaldehyde, sperinaldehyde, azelaic aldehyde, and sebacinaldehyde. Among these, glyoxal is particularly preferred.

また、前記−紋穴(II)で表わされるアルデヒドとし
ては、たとえばアクロレイン、クロトンアルデヒド、シ
ンナムアルデヒドなどがあげられるが、特にクロトンア
ルデヒドが好ましい。
Examples of the aldehyde represented by the above-mentioned formula (II) include acrolein, crotonaldehyde, and cinnamaldehyde, with crotonaldehyde being particularly preferred.

また、前記−紋穴(IV)で表わされるアルデヒド類と
しては、たとえばp−ヒドロキシベンズアルデヒド、サ
リチルアルデヒド、メトキシヒドロキシベンズアルデヒ
ドなどがあげられる。
Further, examples of the aldehydes represented by the above-mentioned symbol (IV) include p-hydroxybenzaldehyde, salicylaldehyde, and methoxyhydroxybenzaldehyde.

また、前記−紋穴(V)で表わされるアルデヒドとして
は、フタルアルデヒド、イソフタルアルデヒド、テレフ
タルアルデヒドがあげられる。
Further, examples of the aldehyde represented by the symbol (V) include phthalaldehyde, isophthalaldehyde, and terephthalaldehyde.

本発明におけるエポキシ樹脂硬化剤としてのノボラック
樹脂は、前記のジヒドロキシナフタレンと前記−紋穴(
1)〜(V)で表わされるアルデヒド類から選ばれたア
ルデヒドとを縮合反応させることにより得られる。その
縮合反応は縮合触媒の存在下で行なわせるが、その縮合
反応触媒としては、たとえば塩酸、硫酸等の鉱酸類、シ
ュウ酸、トルエンスルホン酸等の有機酸類、三フッ化ホ
ウ素、三フフ化ホウ素エーテル錯体、塩化アルミニウム
、塩スズ、塩化亜鉛、塩化鉄、塩化チタン等のルイス酸
などがあげられる。縮合触媒の使用量はジヒドロキシナ
フタレンに対して0.1〜5重量%である。
The novolac resin as an epoxy resin curing agent in the present invention is composed of the dihydroxynaphthalene and the
It is obtained by condensation reaction with an aldehyde selected from aldehydes represented by 1) to (V). The condensation reaction is carried out in the presence of a condensation catalyst, and examples of the condensation reaction catalyst include mineral acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, organic acids such as oxalic acid and toluenesulfonic acid, boron trifluoride, and boron trifluoride. Examples include ether complexes, aluminum chloride, tin salts, zinc chloride, iron chloride, Lewis acids such as titanium chloride, and the like. The amount of condensation catalyst used is 0.1 to 5% by weight based on dihydroxynaphthalene.

この縮合反応は、通常、50〜250°C1好ましくは
50〜180°Cの温度で1〜10時間加熱することに
より行なわせる。この縮合反応は、必要に応じてづンゼ
ン、トルエン、クロルベンゼン、ジクロルベンゼン、ニ
トロベンゼン、ジフェニルエーテルなどの芳香族系溶剤
、エチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラ
ヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類
、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどの
ケトン類、酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸類、或
いはこれらの各溶剤及び水から選ばれた2種以上の混合
溶剤などを用いて行なわせることができる。
This condensation reaction is usually carried out by heating at a temperature of 50 to 250°C, preferably 50 to 180°C, for 1 to 10 hours. This condensation reaction may be carried out using aromatic solvents such as dungzene, toluene, chlorobenzene, dichlorobenzene, nitrobenzene, and diphenyl ether, ethers such as ethylene glycol, diethylene glycol, tetrahydrofuran, and dioxane, methanol, ethanol, isopropanol, etc., as necessary. Alcohols, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, carboxylic acids such as acetic acid and propionic acid, or a mixed solvent of two or more selected from these solvents and water can be used.

この様にして得られたノボラック型樹脂は、通常このま
までは、縮合反応触媒等にもとづくイオン性不純物を相
当量含有しているため、水洗等により精製をするのが望
ましい。硬化剤中のイオン性不純物は、半導体素子のア
ルミニウム配線を腐食させるなどの原因となり、高温高
湿下での劣化試験等での信頼性を悪化させることが良く
知られている。本発明者らは、本発明に用いるノボラッ
ク型樹脂のイオン性不純物、特に遊離のN1やC1−が
、半導体素子の信頼性に与える影響を検討した結果、硬
化剤として用いるノボラック型樹脂中の遊離のNa”と
(4−が各々10ppm以下であれば、本発明のエポキ
シ樹脂組成物は半導体素子のアルミニウム配線等の腐食
問題を実質上回避することができることが判明したので
ある。なおここでいう遊離のN1とCQ−とは、ノボラ
ック型樹脂を純水中で95゛Cで20時間加熱したとき
に、純水中に抽出されたN1とCff1−とを各々原子
吸光分析及び硝酸銀溶液滴定で定量し、それを該ノボラ
ック樹脂中のHa+、Cl−の重量ppmとして換算し
て表わしたものである。
The novolac type resin thus obtained usually contains a considerable amount of ionic impurities due to the condensation reaction catalyst, etc., so it is desirable to purify it by washing with water or the like. It is well known that ionic impurities in the curing agent cause corrosion of aluminum wiring in semiconductor devices, and deteriorate reliability in deterioration tests and the like under high temperature and high humidity conditions. The present inventors investigated the influence of ionic impurities, particularly free N1 and C1-, on the reliability of semiconductor devices in the novolak resin used in the present invention, and found that the free It has been found that the epoxy resin composition of the present invention can substantially avoid corrosion problems of aluminum wiring of semiconductor devices, etc., when Na'' and (4-) are each 10 ppm or less. Free N1 and CQ- are determined by atomic absorption spectrometry and silver nitrate solution titration of N1 and Cff1- extracted into pure water when a novolac type resin is heated in pure water at 95°C for 20 hours. It is expressed as weight ppm of Ha+ and Cl- in the novolac resin.

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、このよう
にして得られた特定のノボラック型樹脂を、エポキシ樹
脂硬化剤の主成分として用いるものであり、好ましくは
エポキシ樹脂硬化剤の全量をかかる特定のエポキシ樹脂
硬化剤によって充当するようにする。
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention uses the specific novolak type resin thus obtained as the main component of the epoxy resin curing agent, and preferably the entire amount of the epoxy resin curing agent is To be applied by specific epoxy resin curing agents.

また、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、永 さらにエポキシ樹脂び無機充填剤が必須成分として配合
される。
Furthermore, the epoxy resin composition for sealing of the present invention further contains an epoxy resin and an inorganic filler as essential components.

そのエポキシ樹脂には、特に制約がなく、封止用エポキ
シ樹脂において一般的に用いられるエポキシ樹脂、たと
えばクレゾールボラック型エボキ^ シ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂類などが用いら
れる。
There are no particular restrictions on the epoxy resin, and epoxy resins commonly used in sealing epoxy resins, such as novolac-type epoxy resins such as cresol volac-type epoxy resin, can be used.

また、本発明において硬化剤として用いられる前記のノ
ボラック型樹脂のエピクロルヒドリンなどを反応させて
得られるエポキシ樹脂も本発明のエポキシ樹脂として用
いることができる。
Further, an epoxy resin obtained by reacting the above-mentioned novolac type resin such as epichlorohydrin used as a curing agent in the present invention can also be used as the epoxy resin of the present invention.

また、その無機充填剤としては、たとえば溶融シリカ、
結晶シリカ、ガラス粉、アルミナ、ジルコンなどがあげ
られる。
In addition, examples of the inorganic filler include fused silica,
Examples include crystalline silica, glass powder, alumina, and zircon.

また、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には可塑性付
与剤を配合するのが望ましく、その可塑性付与剤として
は、たとえばポリブタジェン、ポリイソプレンなどの有
機ゴム、ポリシロキサン系オイルやゴムなどがあげられ
る。また、これらの可塑性付与剤の一部をエポキシ基、
アミノ基、カルボキシル基、脂肪族水酸基、芳香族水酸
基、イソシアネート基などで変性したものも用いること
ができる。また、本発明で用いるエポキシ樹脂又はエポ
キシ樹脂硬化剤を、これらの基によって変性しておくこ
とも可能である。
Furthermore, it is desirable to incorporate a plasticizer into the epoxy resin composition for sealing of the present invention, and examples of the plasticizer include organic rubbers such as polybutadiene and polyisoprene, polysiloxane oils, and rubbers. It will be done. In addition, some of these plasticizers have epoxy groups,
Those modified with amino groups, carboxyl groups, aliphatic hydroxyl groups, aromatic hydroxyl groups, isocyanate groups, etc. can also be used. It is also possible to modify the epoxy resin or epoxy resin curing agent used in the present invention with these groups.

さらに、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物には、必要
に応じて硬化促進剤、離型剤、難燃剤及びカップリング
剤などを配合することができる。
Furthermore, the epoxy resin composition for sealing of the present invention may contain a curing accelerator, a mold release agent, a flame retardant, a coupling agent, and the like, if necessary.

その硬化促進剤としては、例えば2−メチルイミダゾー
ル、2−エチル−4−メチルイミダゾールなどのイミダ
ゾール類、2,4.6− )リス(ジメチルアミノメチ
ル)フェノール、ベンジルジメチルアミンなどのアミン
類、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィンな
どの有機リン化合物などがあげられる。
Examples of the curing accelerator include imidazoles such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole, amines such as 2,4.6-)lis(dimethylaminomethyl)phenol, benzyldimethylamine, and tributyl Examples include organic phosphorus compounds such as phosphine and triphenylphosphine.

また、その離型剤としては、たとえば天然ワックス、合
成ワックス、高級脂肪酸、高級脂肪酸の金属塩、パラフ
ィンなどがあげられる。
Examples of the mold release agent include natural waxes, synthetic waxes, higher fatty acids, metal salts of higher fatty acids, and paraffin.

また、その難燃剤としては、エポキシ樹脂の一部を臭素
化エポキシ樹脂として、たとえば臭素化フェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールA
型エポキシ樹脂として用いてもよいし、二酸化アンチモ
ン、トリフェニルホスフェ−ト等を配合してもよい。
In addition, as the flame retardant, a part of the epoxy resin may be a brominated epoxy resin, for example, a brominated phenol novolac type epoxy resin, tetrabromobisphenol A, etc.
It may be used as a type epoxy resin, or may be blended with antimony dioxide, triphenyl phosphate, etc.

本発明のエポキシ樹脂組成物の調製には種々の方法を用
いることができるが、−船釣にはミキシングロールや押
出機を用いる溶融混合法が簡易で好ましい。
Although various methods can be used to prepare the epoxy resin composition of the present invention, a melt mixing method using a mixing roll or an extruder is preferred for boat fishing because it is simple.

(実施例等) 以下に、ノボラック樹脂製造例、実施例及び比較例をあ
げてさらに詳述する。
(Examples etc.) Below, novolak resin production examples, examples, and comparative examples are given and further detailed.

ノボラック樹脂製造例1 温度計、攪拌機、コンデンサーを備えた反応器に、1.
6−ジヒドロキシナフタレン160 g、ホルマリン(
37%)24g、p−)ルエンスルホン酸の1水和物1
.9g、1.4−ジオキサン160gを仕込み、100
″Cで5時間反応させたのち、25重量%Na01l 
1.6 gを加え、P−1ルエンスルホン酸を中和し、
コンデンサーを冷却分離器に変えて、内温を100°C
から150″Cまで徐々に上昇させ次いで、系内を減圧
にして水及び溶剤を除去した。得られた樹脂をメチルイ
ソブチルケトン(以下、rMrBKJという。)400
gに溶解し、次いでイオン性不純物を除去するため水洗
した後MIBKを加熱減圧下に除去した。その結果ノボ
ラック樹脂156gを得た。その軟化点は105°Cで
あり、N1が2ppm+、C1−が1 pPII+以下
であった。
Novolak resin production example 1 In a reactor equipped with a thermometer, a stirrer, and a condenser, 1.
160 g of 6-dihydroxynaphthalene, formalin (
37%) 24g, p-)luenesulfonic acid monohydrate 1
.. Prepare 9g, 160g of 1,4-dioxane, 100g
After reacting at ``C'' for 5 hours, 25 wt% Na01l
Add 1.6 g to neutralize P-1 luenesulfonic acid,
Change the condenser to a cooling separator to reduce the internal temperature to 100°C
The temperature was gradually raised to 150''C, and then the pressure inside the system was reduced to remove water and solvent.
After washing with water to remove ionic impurities, MIBK was removed under heating and reduced pressure. As a result, 156 g of novolak resin was obtained. Its softening point was 105°C, N1 was 2 ppm+, and C1- was 1 pPII+ or less.

ノボラック樹脂製造例2 製造例1におけるホルマリンの代りに、グリオキサール
(40%)22gを用い、そのほかは製造例1と同様に
して反応させ、同様の処理をした。
Novolac Resin Production Example 2 In place of formalin in Production Example 1, 22 g of glyoxal (40%) was used, and otherwise the reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1, and the same treatment was carried out.

ノボラ・ンク樹脂155gが得られ、その軟化点が11
0°Cであり、Na”が2ppmS t、e−が1 p
PII+以下であった。
155 g of novola resin was obtained, the softening point of which was 11
0°C, Na'' is 2ppmSt, e- is 1p
It was below PII+.

ノボランク樹脂製造例3 製造例1におけるホルマリンの代りにクロトンアルデヒ
ド14gを用い、そのほかは製造例1と同様に反応させ
、同様に処理をした。ノボラック樹脂162gが得られ
、その軟化点が105°Cであり、Na”が2ppm 
、 Cj!−が1 ppm以下であった。
Novolank Resin Production Example 3 14 g of crotonaldehyde was used instead of formalin in Production Example 1, and the reaction was otherwise carried out in the same manner as in Production Example 1, and the same treatment was carried out. 162 g of novolak resin was obtained, the softening point of which was 105°C, and the Na'' content was 2 ppm.
, Cj! - was 1 ppm or less.

ノボラック樹脂製造例4 製造例1におけるホルマリンの代りにサリチルアルデヒ
ド37gを用い、そのほかは製造例1と同様にして反応
させ、同様に処理をした。ノボラック樹脂180gが得
られ、その軟化点が105℃であり、N1が2ppn+
、C1−が1 ppm以下であった。
Novolac Resin Production Example 4 The reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1 except that 37 g of salicylaldehyde was used instead of formalin in Production Example 1, and the same treatment was carried out. 180 g of novolac resin was obtained, its softening point was 105°C, and N1 was 2 ppn+
, C1- was 1 ppm or less.

ノボラック樹脂製造例5 製造例1におけるホルマリンの代りに、テレフタルアル
デヒド20gを用い、そのほかは製造例1と同様にして
反応させ、同様の処理をした。その結果ノボラック樹脂
166gが得られ、その融点が115℃で、Na”が2
 ppm、C1−が1 ppm以下であった。
Novolac Resin Production Example 5 In place of formalin in Production Example 1, 20 g of terephthalaldehyde was used, and the reaction was otherwise carried out in the same manner as in Production Example 1, and the same treatment was carried out. As a result, 166 g of novolak resin was obtained, the melting point of which was 115°C, and the Na'' content was 2.
ppm and C1- were 1 ppm or less.

ノボラック樹脂製造例6 製造例1において用いたのと同様の反応器に、2.7−
ジヒドロキシナフタレン160 g、サリチルアルデヒ
ド37g、P−)ルエンスルホン酸・1水和物1.9g
を仕込み、150℃で6時間反応させた後、MIBK4
00 gで溶解し、25%Na0t11.6gを加えp
−)ルエンスルホン酸を中和した後、水洗をしてイオン
性不純物を除いた。次いで加熱減圧下にMIBKを除去
してノボラック樹脂175gを得た。その樹脂の軟化点
は110″Cで、N1が2ppmscI2−がxpp帽
以下であった。
Novolac resin production example 6 In a reactor similar to that used in production example 1, 2.7-
Dihydroxynaphthalene 160 g, salicylaldehyde 37 g, P-)luenesulfonic acid monohydrate 1.9 g
After reacting at 150℃ for 6 hours, MIBK4
00 g, and added 11.6 g of 25% Na0t.
-) After neutralizing toluenesulfonic acid, it was washed with water to remove ionic impurities. Next, MIBK was removed under heating and reduced pressure to obtain 175 g of novolak resin. The softening point of the resin was 110''C, N1 was 2 ppm scI2- was below xpp cap.

ノボラック樹脂製造例7 製造例1と同様に反応させ、同様にNaOHで中和し、
系内の水及び溶剤を加熱減圧下に除去した。
Novolak resin production example 7 Reacted in the same manner as in production example 1, neutralized with NaOH in the same way,
Water and solvent in the system were removed under heating and reduced pressure.

但し水洗によるイオン性不純物の除去は実施しなかった
。その結果ノボラック樹脂163gを得た。
However, ionic impurities were not removed by washing with water. As a result, 163 g of novolak resin was obtained.

その軟化点は110 ’CSNa”が14ppm、  
Cl3−が3 ppm以下であった。
Its softening point is 110 'CSNa' is 14 ppm,
Cl3- was 3 ppm or less.

ノボラック樹脂製造例8 p−)ルエンスルホン酸の代りに36重量%塩酸1gを
用い、そのほかは製造例1と同様に反応させた後、加熱
減圧下に溶剤及び水等を除去したのみで、中和及び水洗
は実施しなかった。その結果ノボラック樹脂161gを
得た。その軟化点は110℃で、Na”が1 ppm+
以下、Cff1−が13ppmであった。。
Novolac resin production example 8 p-) After using 1 g of 36% by weight hydrochloric acid in place of luenesulfonic acid and reacting in the same manner as in production example 1, the solvent and water were removed under heating and reduced pressure. Washing and washing with water were not performed. As a result, 161 g of novolak resin was obtained. Its softening point is 110°C, and Na'' is 1 ppm+
Below, Cff1- was 13 ppm. .

ノボラック樹脂製造例9 製造例8と同様に反応させた後、25重量%NaOH1
,6gを加え塩酸を中和し、加熱減圧下に溶剤及び水等
を除去した。但し、水洗によるイオン性不純物の除去は
実施しなかった。その結果ノボラック樹脂162gを得
た。その軟化点は110’(SNa”が14ppm、C
1−がtspp瓜であった。
Novolac resin production example 9 After reacting in the same manner as in production example 8, 25% by weight NaOH1
, 6 g was added to neutralize the hydrochloric acid, and the solvent, water, etc. were removed under heating and reduced pressure. However, ionic impurities were not removed by washing with water. As a result, 162 g of novolak resin was obtained. Its softening point is 110'(SNa'' is 14 ppm, C
1- was tspp melon.

実施例1〜15 比較例1〜5 上記の製造例1〜9で得られた各ノボラック型樹脂をそ
れぞれ使用し、第1表及び第2表に示す配合により種々
の添加剤を配合し、ξキシングロールを用いて90°C
の温度で5分間溶融混合したのち、得られた溶融混合物
をシート状で取出し、冷却後粉砕して、各エポキシ樹脂
組成物を得た。
Examples 1 to 15 Comparative Examples 1 to 5 Each novolac type resin obtained in Production Examples 1 to 9 above was used, and various additives were blended according to the formulations shown in Tables 1 and 2. 90°C using a kissing roll
After melt-mixing at a temperature of 5 minutes, the obtained molten mixture was taken out in the form of a sheet, cooled, and then crushed to obtain each epoxy resin composition.

得られた各樹脂組成物をトランスファー成形により成形
し、170°Cで5時間後硬化したのち、下記の(イ)
〜(ハ)の試験をして評価した。その結果は第3表、第
4表に示すとおりであった。
Each of the obtained resin compositions was molded by transfer molding, and after curing at 170°C for 5 hours, the following (a)
- (C) tests were conducted and evaluated. The results were as shown in Tables 3 and 4.

(イ)ガラス転移温度 5閥φX10mmの試験片を熱機械測定装置(TMA)
により測定した。
(a) A test piece with a glass transition temperature of 5 types φ x 10 mm was measured using a thermomechanical measurement device (TMA).
It was measured by

(II)耐クラツク性 半導体素子を各エポキシ樹脂組成物を用いてトランスフ
ァー成形で封止し、さらに170″Cで5時間後硬化さ
せて得た成形品釜20個について、−50°C15分〜
200°C15分の100回の温度サイクルを繰返した
のちのパッケージのクラックの有無を調べた。
(II) Cracking resistance Semiconductor elements were sealed by transfer molding using each epoxy resin composition, and 20 molded product pots obtained by further curing at 170"C for 5 hours were tested at -50°C for 15 minutes to
After repeating the temperature cycle of 100 times at 200° C. for 15 minutes, the package was examined for cracks.

(ハ)耐湿性 2本のアルミニウム配線を有する素子を各エポキシ樹脂
組成物を用いてトランスファー成形でモールドし、さら
に170°Cで5時間後硬化して得られた電気部品基2
0個について、120°Cの高圧水蒸気下に、15Vの
バイアス電圧を印加して50%の不良が起きるまでの時
間を求めた。
(c) Moisture resistant Electric component base 2 obtained by molding an element having two aluminum wirings by transfer molding using each epoxy resin composition and post-curing at 170°C for 5 hours.
For 0 pieces, a bias voltage of 15 V was applied under high pressure steam at 120° C., and the time until 50% failure occurred was determined.

第3表から明らかなように、各実施例のエポキシ樹脂組
成物、特に可塑性付与剤を配合した実施例7〜12の&
Ii威物は、ガラス転移温度が高くて耐熱性に優れ、耐
クランク性及び耐湿性にも優れている。また第4表より
明らかなように、良好な耐湿性を有するためには、使用
ノボラック樹脂中の遊離のNa+とC1−が各々10p
pm以下であることが必須である。
As is clear from Table 3, the epoxy resin compositions of each example, especially the &amp;
Ii material has a high glass transition temperature and excellent heat resistance, and also has excellent crank resistance and moisture resistance. Also, as is clear from Table 4, in order to have good moisture resistance, the free Na+ and C1- in the novolac resin used must be 10p each.
It is essential that it be below pm.

(C)(発明の効果) 本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、成形性が
良好で、耐熱性、耐湿性及び耐クランク性に優れた封止
が得られる。
(C) (Effects of the Invention) The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention has good moldability and can provide encapsulation with excellent heat resistance, moisture resistance, and crank resistance.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤及び無機充填
剤を含有するエポキシ樹脂組成物において、前記のエポ
キシ樹脂硬化剤として、ジヒドロキシナフタレンと下記
の一般式( I )〜(V)で表わされるアルデヒド類か
ら選ばれたアルデヒドとを酸性触媒の存在下で縮合反応
させて得られたノボラック型樹脂であって、かつ遊離の
Na^+、Cl^−が各々10ppm以下のノボラック
型樹脂を用いてなることを特徴とする半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物。 一般式( I ): R^1−CHO…( I ) 式( I )において、R^1は水素原子、炭素数1〜5
のアルキル基、フェニル基又はハロゲン置換フェニル基
である。 一般式(II): ▲数式、化学式、表等があります▼…(II) 式(II)においてmは0〜8の整数である。 一般式(III): R^2−CH=CH−CHO…(III) 式(III)において、R^2は水素原子、炭素数1〜5
のアルキル基又はフェニル基である。 一般式(IV): ▲数式、化学式、表等があります▼…(IV) 式(IV)において、R^3は水素原子、炭素数1〜5の
アルキル基又はメトキシ基である。 一般式(V): ▲数式、化学式、表等があります▼…(V)
(1) In an epoxy resin composition containing an epoxy resin, an epoxy resin curing agent, and an inorganic filler, dihydroxynaphthalene and aldehydes represented by the following general formulas (I) to (V) are used as the epoxy resin curing agent. A novolak type resin obtained by condensation reaction with an aldehyde selected from the following in the presence of an acidic catalyst, and in which free Na^+ and Cl^- are each 10 ppm or less. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation characterized by: General formula (I): R^1-CHO...(I) In formula (I), R^1 is a hydrogen atom and has 1 to 5 carbon atoms.
is an alkyl group, phenyl group or halogen-substituted phenyl group. General formula (II): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...(II) In formula (II), m is an integer from 0 to 8. General formula (III): R^2-CH=CH-CHO...(III) In formula (III), R^2 is a hydrogen atom and has 1 to 5 carbon atoms.
is an alkyl group or a phenyl group. General formula (IV): ▲There are numerical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼... (IV) In formula (IV), R^3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a methoxy group. General formula (V): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼…(V)
(2)可塑性付与剤が含有されてなる第1請求項記載の
半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
(2) The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, which contains a plasticizer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007532921A (en) * 2004-04-16 2007-11-15 エンパイア レベル エムエフジー. コープ. Bubble tube with dark band used in spirit level
JP2008274297A (en) * 2001-07-12 2008-11-13 Dic Corp Epoxy resin, epoxy resin composition and cured product thereof
JP2010248407A (en) * 2009-04-17 2010-11-04 Dic Corp Method for producing novolac resin

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