JPH0940749A - Epoxy resin composition and sealed semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin composition and sealed semiconductor device

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JPH0940749A
JPH0940749A JP20925795A JP20925795A JPH0940749A JP H0940749 A JPH0940749 A JP H0940749A JP 20925795 A JP20925795 A JP 20925795A JP 20925795 A JP20925795 A JP 20925795A JP H0940749 A JPH0940749 A JP H0940749A
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JP
Japan
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epoxy resin
group
silica powder
resin composition
fused silica
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JP20925795A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuo Sato
辰雄 佐藤
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an epoxy resin compsn. excellent in moisture resistance by compounding an epoxy resin represented by a specific formula, a phenol resin, a silicone-based silane coupling agent, a fused silica powder, and a cure accelerator. SOLUTION: A biphenyl epoxy resin represented by formula I, a phenol resin having at least two epoxy-reactive phenolic hydroxyl groups in the molecule, a silicone-based silane coupling agent represented by formula II (X is alkoxysilyl; Y is epoxy, carboxyl, etc.; Z is a polyether group, 2C or higher alkyl, etc.; l and m are each 0, 1, or higher; and n and 0 is 1 or higher), a fused silica powder having a particle size of 100μm or lower, and a cure accelerator (e.g. a phosphorus-based one) are mixed in a specified ratio, melt kneaded with a kneader, etc., and cooled to give an epoxy resin compsn. comprising about 0.01-5wt.% silane coupling agent, 25-90wt.% silica powder, 0.01-5wt.% cure accelerator, and the rest comprising the epoxy resin represented by forpula I and the phenol resin.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、耐湿性、半田耐熱性、
成形性に優れたエポキシ樹脂組成物および半導体封止装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to moisture resistance, solder heat resistance,
The present invention relates to an epoxy resin composition excellent in moldability and a semiconductor sealing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路の分野において、
高集積化、高信頼性化の技術開発と同時に半導体装置の
実装工程の自動化が推進されている。例えばフラットパ
ッケージ型の半導体装置を回路基板に取り付ける場合
に、従来、リードピン毎に半田付けを行っていたが、最
近では半田浸漬方式や半田リフロー方式が採用されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of semiconductor integrated circuits,
At the same time as the development of high integration and high reliability technologies, automation of the mounting process of semiconductor devices has been promoted. For example, when mounting a flat package type semiconductor device on a circuit board, conventionally, soldering is performed for each lead pin, but recently, a solder dipping method or a solder reflow method has been adopted.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のノボラック型エ
ポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ノボラック型フェノール
樹脂および無機質充填剤からなる樹脂組成物によって封
止した半導体装置は、装置全体の半田浴浸漬を行うと耐
湿性が低下するという欠点があった。特に吸湿した半導
体装置を浸漬すると、封止樹脂と半導体チップ、あるい
は封止樹脂とリードフレームの間の剥がれや、内部樹脂
クラックが生じて著しい耐湿性劣化を起こし、電極の腐
蝕による断線や水分によるリーク電流を生じ、その結
果、半導体装置は、長期間の信頼性を保証することがで
きないという欠点があった。
A semiconductor device sealed with a resin composition comprising a conventional epoxy resin such as a novolak type epoxy resin, a novolak type phenol resin and an inorganic filler is subjected to solder bath immersion of the entire device. There is a disadvantage that the moisture resistance is reduced. In particular, when a semiconductor device that has absorbed moisture is immersed, peeling between the sealing resin and the semiconductor chip, or between the sealing resin and the lead frame, and internal resin cracks occur, causing significant deterioration of moisture resistance. Leakage current occurs, and as a result, the semiconductor device has a disadvantage that long-term reliability cannot be guaranteed.

【0004】また、無機質充填剤を高充填することによ
り樹脂分の割合が少なくなり、樹脂組成物の低吸湿化を
図れるが、それに伴い流動性が著しく損なわれるばかり
でなく、樹脂等の有機分と無機質充填剤との界面が多く
なるため、内部樹脂クラックがその界面を伝わって外部
クラックへと進行するという欠点があった。
[0004] Further, by filling the inorganic filler at a high level, the proportion of the resin component is reduced, whereby the resin composition can be made to have a low moisture absorption. There is a disadvantage that the number of interfaces between the resin and the inorganic filler increases, so that the internal resin crack propagates along the interface to the external crack.

【0005】本発明は、上記の欠点を解消するためにな
されたもので、吸湿の影響が少なく、特に半田浴浸漬後
の耐湿性、半田耐熱性、熱伝導性、成形性に優れ、封止
樹脂と半導体ップあるいは封止樹脂とリードフレームと
の剥がれや内部樹脂クラックの発生がなく、また電極の
腐蝕による断線や水分によるリーク電流の発生もなく、
長期信頼性を保証できるエポキシ樹脂組成物および半導
体封止装置を提供しようとするものである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned drawbacks, and is less affected by moisture absorption, and is particularly excellent in moisture resistance after solder bath immersion, solder heat resistance, thermal conductivity, moldability, and sealing. No peeling between resin and semiconductor chip or sealing resin and lead frame or generation of internal resin cracks, no wire breakage due to electrode corrosion and no leakage current due to moisture,
It is intended to provide an epoxy resin composition and a semiconductor encapsulation device capable of guaranteeing long-term reliability.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、特定のエポキシ
樹脂、特定のシランカップリング剤を用いることによっ
て、耐湿性、半田耐熱性、成形性等に優れた樹脂組成物
が得られることを見いだし、本発明を完成したものであ
る。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies aimed at achieving the above object, the present inventor has found that moisture resistance and solder heat resistance can be improved by using a specific epoxy resin and a specific silane coupling agent. It was found that a resin composition having excellent moldability and the like can be obtained, and the present invention has been completed.

【0007】即ち、本発明は、(A)次式で示されるエ
ポキシ樹脂、
That is, the present invention provides (A) an epoxy resin represented by the following formula:

【0008】[0008]

【化5】 (B)フェノール樹脂、(C)次の一般式で示されるシ
リコーン系シランカップリング剤、
Embedded image (B) phenol resin, (C) silicone-based silane coupling agent represented by the following general formula,

【0009】[0009]

【化6】 (但し、式中Xはアルコキシシリル含有基を、Yはエポ
キシ含有基、カルボキシル含有基、又はカルビノール含
有基の反応性有機官能基を、Zはポリエーテル基、炭素
数2 以上のアルキル基、又はアラルキル基であって有機
物との相溶性を高めるためのユニットを、m 、p は 0又
は 1以上の整数を、n 、o は 1以上の整数を、それぞれ
表す) (D)最大粒径が100 μm 以下の溶融シリカ粉末および
(E)硬化促進剤を必須成分とし、全体の樹脂組成物に
対して前記(D)の溶融シリカ粉末を25〜90重量%の割
合で含有してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成物
である。また、このエポキシ樹脂組成物の硬化物によっ
て、半導体チップが封止されてなることを特徴とする半
導体封止装置である。
[Chemical 6] (Wherein X is an alkoxysilyl-containing group, Y is a reactive organic functional group of an epoxy-containing group, a carboxyl-containing group, or a carbinol-containing group, Z is a polyether group, an alkyl group having 2 or more carbon atoms, Or a unit which is an aralkyl group for enhancing compatibility with an organic substance, m and p are 0 or an integer of 1 or more, and n and o are integers of 1 or more, respectively.) (D) The maximum particle size is A fused silica powder of 100 μm or less and (E) a curing accelerator are essential components, and the fused silica powder of (D) is contained in a proportion of 25 to 90% by weight with respect to the entire resin composition. It is a characteristic epoxy resin composition. A semiconductor sealing device is characterized in that a semiconductor chip is sealed with a cured product of the epoxy resin composition.

【0010】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0011】本発明に用いる(A)エポキシ樹脂は、前
記化5で示されるものが使用され、特に耐湿性、半田耐
熱性、成形性等に優れる。また、このエポキシ樹脂に
は、ノボラック系エポキシ樹脂、エピビス系エポキシ樹
脂、その他の一般の公知のエポキシ樹脂を併用すること
ができる。
As the epoxy resin (A) used in the present invention, those represented by the above formula (5) are used, and are particularly excellent in moisture resistance, solder heat resistance, moldability and the like. Further, a novolac-based epoxy resin, an epibis-based epoxy resin, and other generally known epoxy resins can be used in combination with this epoxy resin.

【0012】本発明に用いる(B)フェノール樹脂とし
ては、前記(A)のエポキシ樹脂のエポキシ基と反応し
得るフェノール性水酸基を分子中に 2個以上有するもの
であれば特に制限されるものではない。具体的な化合物
として、例えば、
The phenolic resin (B) used in the present invention is not particularly limited as long as it has two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule that can react with the epoxy group of the epoxy resin (A). Absent. As a specific compound, for example,

【0013】[0013]

【化7】 (但し、n は 0又は 1以上の整数を表す)[Chemical 7] (However, n represents 0 or an integer of 1 or more)

【0014】[0014]

【化8】 (但し、n は 0又は 1以上の整数を表す)Embedded image (However, n represents 0 or an integer of 1 or more)

【0015】[0015]

【化9】 (但し、n は 0又は 1以上の整数を表す)Embedded image (However, n represents 0 or an integer of 1 or more)

【0016】[0016]

【化10】 (但し、n は 0又は 1以上の整数を表す)Embedded image (However, n represents 0 or an integer of 1 or more)

【0017】[0017]

【化11】 (但し、n は 0又は 1以上の整数を表す)等が挙げら
れ、これらは単独又は 2種以上混合して使用することが
できる。
Embedded image (Where n represents 0 or an integer of 1 or more), and these can be used alone or as a mixture of two or more.

【0018】本発明に用いる(C)シリコーン系シラン
カップリング剤としては、前記の一般式化6で示される
ものが使用される。具体的なものとしては、例えば、
As the silicone type silane coupling agent (C) used in the present invention, those represented by the above general formula 6 are used. Specifically, for example,

【0019】[0019]

【化12】 [Chemical 12]

【0020】[0020]

【化13】 (但、式中、a,bは10以下の整数を、それぞれ表す)
等が挙げられ、これらは単独又は混合して使用すること
ができる。このシランカップリング剤の配合割合は、全
体の樹脂組成物に対して 0.01 〜5 重量%含有するよう
に配合することが望ましい。この配合割合が 0.01 重量
%未満では機械的強度が向上しないため、半田浸漬後の
耐湿性に劣り、また、5 重量%を超えると樹脂バリが出
易いため成形性が悪く好ましくない。
Embedded image (However, in the formula, a and b each represent an integer of 10 or less)
And the like, and these can be used alone or as a mixture. It is desirable that the silane coupling agent be blended in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the total resin composition. If the blending ratio is less than 0.01% by weight, the mechanical strength is not improved, so that the moisture resistance after solder dipping is poor, and if it exceeds 5% by weight, resin burrs are liable to appear, which is not preferable because of poor moldability.

【0021】本発明に用いる(D)溶融シリカ粉末とし
ては、不純物濃度が低く最大粒径100 μm 以下で、平均
粒径30μm 以下のものが使用される。平均粒径30μm を
超えると耐湿性および成形性が劣り好ましくない。溶融
シリカ粉末の配合割合は、全体の樹脂組成物に対して25
〜90重量%含有するように配合することが好ましい。そ
の割合が25重量%未満では樹脂組成物の吸湿性が高く、
半田浸漬後の耐湿性に劣り、また90重量%を超えると極
端に流動性が悪くなり、成形性に劣り好ましくない。
The fused silica powder (D) used in the present invention has a low impurity concentration and a maximum particle size of 100 μm or less and an average particle size of 30 μm or less. If the average particle size exceeds 30 μm, the moisture resistance and moldability are poor, which is not preferable. The blending ratio of fused silica powder is 25 with respect to the total resin composition.
It is preferable to mix such that the content is 90% by weight. If the proportion is less than 25% by weight, the hygroscopicity of the resin composition is high,
Moisture resistance after immersion in solder is poor, and when it exceeds 90% by weight, fluidity is extremely deteriorated and moldability is poor, which is not preferable.

【0022】本発明に用いる(E)硬化促進剤として
は、リン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、D
BU系硬化促進剤、その他の硬化促進剤等を広く使用す
ることができる。これらは単独又は 2種以上併用するこ
とができる。硬化促進剤の配合割合は、全体の樹脂組成
物に対して 0.01 〜5 重量%含有するように配合するこ
とが望ましい。その割合が 0.01 重量%未満では樹脂組
成物のゲルタイムが長く、硬化特性も悪くなり、また、
5 重量%を超えると極端に流動性が悪くなって成形性に
劣り、さらに電気特性も悪くなり耐湿性に劣り好ましく
ない。
The (E) curing accelerator used in the present invention includes a phosphorus-based curing accelerator, an imidazole-based curing accelerator, and D
BU-based curing accelerators and other curing accelerators can be widely used. These can be used alone or in combination of two or more. It is desirable that the curing accelerator is blended in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the total resin composition. If the proportion is less than 0.01% by weight, the gel time of the resin composition will be long and the curing characteristics will be poor.
If it exceeds 5% by weight, the fluidity is extremely deteriorated, the moldability is deteriorated, the electric characteristics are deteriorated, and the moisture resistance is deteriorated, which is not preferable.

【0023】本発明のエポキシ樹脂組成物は、前述した
特定のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、特定のシランカ
ップリング剤、溶融シリカ粉末および硬化促進剤を必須
成分とするが、本発明の目的に反しない限度において、
また必要に応じて、例えば天然ワックス類、合成ワック
ス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド、エステル類、パ
ラフィン等の離型剤、三酸化アンチモン等の難燃剤、カ
ーボンブラック等の着色剤、ゴム系やシリコーン系の低
応力付与剤等を適宜添加配合することができる。
The epoxy resin composition of the present invention contains the above-mentioned specific epoxy resin, phenolic resin, specific silane coupling agent, fused silica powder and curing accelerator as essential components, but does not violate the object of the present invention. At the limit,
Further, if necessary, for example, natural waxes, synthetic waxes, metal salts of linear fatty acids, acid amides, esters, release agents such as paraffin, flame retardants such as antimony trioxide, colorants such as carbon black, A rubber-based or silicone-based low stress imparting agent and the like can be appropriately added and blended.

【0024】本発明のエポキシ樹脂組成物を成形材料と
して調製する場合の一般的方法は、前述した特定のエポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、特定のシランカップリング
剤、溶融シリカ粉末および硬化促進剤その他の成分を配
合し、ミキサー等によって十分均一に混合し、さらに熱
ロールによる溶融混合処理またはニーダ等による混合処
理を行い、次いで冷却固化させ適当な大きさに粉砕して
成形材料とすることができる。この場合、溶融シリカ粉
末は予めシランカップリング剤で処理したものを使用す
ることもできる。こうして得られた成形材料は、半導体
装置をはじめとする電子部品或いは電気部品の封止、被
覆、絶縁等に適用すれば優れた特性と信頼性を付与させ
ることができる。
The general method for preparing the epoxy resin composition of the present invention as a molding material is as follows: the specific epoxy resin, the phenol resin, the specific silane coupling agent, the fused silica powder and the curing accelerator and other components. Can be blended and sufficiently homogenously mixed by a mixer or the like, and further melt-mixed by a hot roll or mixed by a kneader or the like, then cooled and solidified and pulverized to an appropriate size to obtain a molding material. In this case, the fused silica powder may be treated with a silane coupling agent in advance. When the molding material thus obtained is applied to sealing, covering, insulating, etc. of electronic parts or electric parts including semiconductor devices, excellent properties and reliability can be imparted.

【0025】また、本発明の半導体封止装置は、上述の
成形材料を用いて半導体チップを封止することにより容
易に製造することができる。封止を行う半導体チップと
しては、例えば集積回路、大規模集積回路、トランジス
タ、サイリスタ、ダイオード等で特に限定されるもので
はない。封止の最も一般的な方法としては、低圧トラン
スファー成形法があるが、射出成形、圧縮成形、注形等
による封止も可能である。成形材料で封止後加熱して硬
化させ、最終的にはこの硬化物によって封止された半導
体封止装置が得られる。加熱による硬化は、150 ℃以上
に加熱して硬化させることが望ましい。
Further, the semiconductor sealing device of the present invention can be easily manufactured by sealing a semiconductor chip using the molding material described above. The semiconductor chip to be sealed is not particularly limited to, for example, an integrated circuit, a large scale integrated circuit, a transistor, a thyristor, a diode and the like. The most common sealing method is a low pressure transfer molding method, but sealing by injection molding, compression molding, casting, or the like is also possible. After sealing with a molding material, it is heated and cured, and finally a semiconductor sealing device sealed with this cured product is obtained. The curing by heating is desirably performed by heating to 150 ° C. or more.

【0026】[0026]

【作用】本発明のエポキシ樹脂組成物および半導体封止
装置は、特定のエポキシ樹脂と特定のシランカップリン
グ剤を用いることによって所期の目的を達成することが
できたものである。即ち、1 分子内に無機物に対して反
応性を有するユニットと、有機物に対して反応性に富む
ユニット及び必要に応じて有機物との相溶性を高めるユ
ニットを備えたシリコーン系カップリング剤を、特定の
エポキシ樹脂に対して用いることによって、有機物と無
機物との界面強度が向上し、樹脂組成物の吸水性を低減
し、成形性、流動性、機械的特性と低応力性が向上し、
半田浸漬、半田リフロー後の樹脂クラックの発生がなく
なり、耐湿性劣化が少なくなるものである。
The epoxy resin composition and semiconductor encapsulation device of the present invention can achieve the intended purpose by using a specific epoxy resin and a specific silane coupling agent. That is, a silicone-based coupling agent having a unit having a reactivity with an inorganic substance in one molecule, a unit having a high reactivity with an organic substance, and a unit for enhancing compatibility with an organic substance as necessary, is specified. By using it for the epoxy resin of, the interfacial strength between the organic substance and the inorganic substance is improved, the water absorption of the resin composition is reduced, and the moldability, fluidity, mechanical properties and low stress are improved,
The generation of resin cracks after solder immersion and solder reflow is eliminated, and the deterioration of moisture resistance is reduced.

【0027】[0027]

【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、本
発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。以下の実施例および比較例において「%」とは「重
量%」を意味する。
Next, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples and comparative examples, “%” means “% by weight”.

【0028】実施例1 最大粒径100 μm 以下の溶融シリカ粉末(平均粒径20μ
m 以下)84%をヘンシルミキサーに入れ、攪拌しながら
前述した化12のシランカップリング剤 0.4%を加え
て、上記のシリカ粉末の表面処理をした。
Example 1 Fused silica powder having a maximum particle size of 100 μm or less (average particle size 20 μm
m or less) 84% was put in a Hensil mixer, and 0.4% of the silane coupling agent of the above Chemical formula 12 was added with stirring to surface-treat the above silica powder.

【0029】次に化5に示したビフェニル型エポキシ樹
脂 6.2%、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂 1.5%、前記の化7のフェノール樹脂 1.5%、前記の
化8のフェノール樹脂 3.5%、トリフェニルホスフィン
0.2%、カルナバワックス類0.4%、カーボンブラック
0.3%、および三酸化アンチモン 2.0%を常温で混合
し、さらに90〜100 ℃で混練冷却した後、粉砕して成形
材料(A)を製造した。
Next, 6.2% of the biphenyl type epoxy resin shown in Chemical formula 5, 1.5% of the tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.5% of the phenolic resin of Chemical formula 7 above, 3.5% of the phenolic resin of Chemical formula 8 above, and triphenylphosphine.
0.2%, carnauba wax 0.4%, carbon black
0.3% and antimony trioxide 2.0% were mixed at room temperature, further kneaded and cooled at 90 to 100 ° C., and then pulverized to produce a molding material (A).

【0030】実施例2 最大粒径100 μm 以下の溶融シリカ粉末(平均粒径20μ
m 以下)84%をヘンシルミキサーに入れ、攪拌しながら
前述した化12のシランカップリング剤 0.4%を加え
て、上記のシリカ粉末の表面処理をした。
Example 2 Fused silica powder having a maximum particle size of 100 μm or less (average particle size 20 μm
m or less) 84% was put in a Hensil mixer, and 0.4% of the silane coupling agent of the above Chemical formula 12 was added with stirring to surface-treat the above silica powder.

【0031】次に化5に示したビフェニル型エポキシ樹
脂 6.2%、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂 1.5%、前記の化7のフェノール樹脂 1.5%、前記の
化9のフェノール樹脂 3.5%、トリフェニルホスフィン
0.2%、カルナバワックス類0.4%、カーボンブラック
0.3%、および三酸化アンチモン 2.0%を常温で混合
し、さらに90〜100 ℃で混練冷却した後、粉砕して成形
材料(B)を製造した。
Next, 6.2% of the biphenyl type epoxy resin shown in Chemical formula 5, 1.5% of the tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.5% of the phenolic resin of Chemical formula 7 above, 3.5% of the phenolic resin of Chemical formula 9 above, and triphenylphosphine.
0.2%, carnauba wax 0.4%, carbon black
0.3% and antimony trioxide 2.0% were mixed at room temperature, further kneaded and cooled at 90 to 100 ° C., and then pulverized to produce a molding material (B).

【0032】実施例3 最大粒径100 μm 以下の溶融シリカ粉末(平均粒径20μ
m 以下)84%をヘンシルミキサーに入れ、攪拌しながら
前述した化13のシランカップリング剤 0.4%を加え
て、上記のシリカ粉末の表面処理をした。
Example 3 Fused silica powder having a maximum particle size of 100 μm or less (average particle size 20 μm
m or less) 84% was placed in a Hensil mixer, and 0.4% of the silane coupling agent of the above-mentioned chemical formula 13 was added with stirring to surface-treat the silica powder.

【0033】次に化5に示したビフェニル型エポキシ樹
脂 6.2%、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂 1.5%、前記の化7のフェノール樹脂 1.5%、前記の
化8のフェノール樹脂 3.5%、トリフェニルホスフィン
0.2%、カルナバワックス類0.4%、カーボンブラック
0.3%、および三酸化アンチモン 2.0%を常温で混合
し、さらに90〜100 ℃で混練冷却した後、粉砕して成形
材料(C)を製造した。
Next, 6.2% of the biphenyl type epoxy resin shown in Chemical formula 5, 1.5% of the tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.5% of the phenolic resin of Chemical formula 7 above, 3.5% of the phenolic resin of Chemical formula 8 above, and triphenylphosphine.
0.2%, carnauba wax 0.4%, carbon black
0.3% and antimony trioxide 2.0% were mixed at room temperature, further kneaded and cooled at 90 to 100 ° C., and then pulverized to produce a molding material (C).

【0034】比較例1 最大粒径100 μm 以下の溶融シリカ粉末(平均粒径20μ
m 以下)84%をヘンシルミキサーに入れ、攪拌しながら
前述した化12のシランカップリング剤 0.4%を加え
て、上記のシリカ粉末の表面処理をした。
Comparative Example 1 Fused silica powder having a maximum particle size of 100 μm or less (average particle size 20 μm
m or less) 84% was put in a Hensil mixer, and 0.4% of the silane coupling agent of the above Chemical formula 12 was added with stirring to surface-treat the above silica powder.

【0035】次にテトラブロモビスフェノールA型エポ
キシ樹脂 2.0%、o-クレゾールノボラックエポキシ樹脂
8.1%、前記の化7のフェノール樹脂 2.0%、前記の化
8のフェノール樹脂 4.6%、トリフェニルホスフィン
0.2%、カルナバワックス類0.4 %、カーボンブラック
0.3%、および三酸化アンチモン 2.0%を常温で混合
し、さらに90〜100 ℃で混練冷却した後、粉砕して成形
材料(D)を製造した。
Next, tetrabromobisphenol A type epoxy resin 2.0%, o-cresol novolac epoxy resin
8.1%, 2.0% phenol resin of Chemical formula 7 above, 4.6% of phenol resin of Chemical formula 8 above, triphenylphosphine
0.2%, carnauba wax 0.4%, carbon black
0.3% and antimony trioxide 2.0% were mixed at room temperature, further kneaded and cooled at 90 to 100 ° C., and then pulverized to produce a molding material (D).

【0036】比較例2 最大粒径100 μm 以下の溶融シリカ粉末(平均粒径20μ
m 以下)84%をヘンシルミキサーに入れ、攪拌しながら
前述した化13のシランカップリング剤 0.4%を加え
て、上記のシリカ粉末の表面処理をした。
Comparative Example 2 Fused silica powder having a maximum particle size of 100 μm or less (average particle size 20 μm
m or less) 84% was placed in a Hensil mixer, and 0.4% of the silane coupling agent of the above-mentioned chemical formula 13 was added with stirring to surface-treat the silica powder.

【0037】次にテトラブロモビスフェノールA型エポ
キシ樹脂 1.5%、o-クレゾールノボラックエポキシ樹脂
6.2%、前記の化7のフェノール樹脂 1.5%、前記の化
8のフェノール樹脂 3.5%、トリフェニルホスフィン
0.2%、カルナバワックス類0.4 %、カーボンブラック
0.3%、および三酸化アンチモン 2.0%を常温で混合
し、さらに90〜100 ℃で混練冷却した後、粉砕して成形
材料(E)を製造した。
Next, tetrabromobisphenol A type epoxy resin 1.5%, o-cresol novolac epoxy resin
6.2%, 1.5% of the above-mentioned phenol resin of 1.5%, 3.5% of the above-mentioned phenol resin of 3.5%, triphenylphosphine
0.2%, carnauba wax 0.4%, carbon black
0.3% and antimony trioxide 2.0% were mixed at room temperature, further kneaded and cooled at 90 to 100 ° C., and then pulverized to produce a molding material (E).

【0038】比較例3 最大粒径100 μm 以下の溶融シリカ粉末(平均粒径20μ
m 以下)84%をヘンシルミキサーに入れ、攪拌しながら
エポキシアルキルシランカップリング剤 0.4%を加え
て、上記のシリカ粉末の表面処理をした。
Comparative Example 3 Fused silica powder having a maximum particle size of 100 μm or less (average particle size 20 μm
m or less) 84% was placed in a Hensil mixer, and 0.4% of an epoxyalkylsilane coupling agent was added with stirring to surface-treat the silica powder.

【0039】次に化5に示したビフェニル型エポキシ樹
脂 6.2%、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹
脂 1.5%、前記の化7のフェノール樹脂 1.5%、前記の
化8のフェノール樹脂 3.5%、トリフェニルホスフィン
0.2%、カルナバワックス類0.4%、カーボンブラック
0.3%、および三酸化アンチモン 2.0%を常温で混合
し、さらに90〜100 ℃で混練冷却した後、粉砕して成形
材料(F)を製造した。
Next, 6.2% of the biphenyl type epoxy resin shown in Chemical formula 5, 1.5% of the tetrabromobisphenol A type epoxy resin, 1.5% of the phenolic resin of Chemical formula 7 above, 3.5% of the phenolic resin of Chemical formula 8 above, and triphenylphosphine.
0.2%, carnauba wax 0.4%, carbon black
0.3% and antimony trioxide 2.0% were mixed at room temperature, further kneaded and cooled at 90 to 100 ° C., and then pulverized to produce a molding material (F).

【0040】こうして製造した成形材料(A)〜(F)
を用いて170 ℃に加熱した金型内にトランスファー注
入、半導体チップを封止し硬化させて半導体封止装置を
製造した。これらの半導体封止装置について、諸試験を
行ったのでその結果を表1に示したが、本発明のエポキ
シ樹脂組成物および半導体封止装置は、耐湿性、半田耐
熱性、成形性に優れており、本発明の顕著な効果を確認
することができた。
Molding materials (A) to (F) thus produced
Was used to transfer transfer into a mold heated to 170 ° C., and the semiconductor chip was sealed and cured to manufacture a semiconductor sealing device. Various tests were performed on these semiconductor sealing devices, and the results are shown in Table 1. The epoxy resin composition and the semiconductor sealing device of the present invention are excellent in moisture resistance, solder heat resistance, and moldability. Thus, a remarkable effect of the present invention could be confirmed.

【0041】[0041]

【表1】 *1 :EMMI−I−66に準じてスパイラルフロー測定した。(175 ℃)。 *2 :高化式フロー粘度(175 ℃)。 *3 :175 ℃,80kg/cm2 ,2 分間のトランスファー成形して成形品(試験片) をつくり、175 ℃,8 時間の後硬化を行い、JIS−K−6911に準じて試験 した。 *4 :*3 と同様な成形品を作り、175 ℃,8 時間の後硬化を行い、適当な大き さの試験片とし、熱機械分析装置を用いて測定した。 *5 :*6 : 5.3× 5.3mmチップをVQFP(12×12× 1.4mm)パッケージに納 め、成形材料を用いて175 ℃,2 分間トランスファー成形した後、175 ℃,8 時 間の後硬化を行った。こうして得た半導体封止装置を85℃,85%,48時間の吸湿 処理した後、増加した重量によって計算した。また、これをエアーリフローマシ ン(Max 240℃)に通し、外部および内部クラックの有無を調査した。[Table 1] * 1: Spiral flow measurement was performed according to EMMI-I-66. (175 ° C). * 2: Koka type flow viscosity (175 ° C). * 3: A molded product (test piece) was prepared by transfer molding at 175 ° C, 80 kg / cm 2 for 2 minutes, post-cured at 175 ° C for 8 hours, and tested according to JIS-K-6911. * 4: A molded article similar to * 3 was prepared, post-cured at 175 ° C for 8 hours, a test piece of appropriate size was measured using a thermomechanical analyzer. * 5: * 6: A 5.3 x 5.3 mm chip is placed in a VQFP (12 x 12 x 1.4 mm) package, transfer molded using a molding material at 175 ° C for 2 minutes, and post-cured at 175 ° C for 8 hours. Was done. The semiconductor encapsulation device thus obtained was subjected to a moisture absorption treatment at 85 ° C. and 85% for 48 hours, and then calculated based on the increased weight. In addition, this was passed through an air refromasin (Max 240 ° C) to check for external and internal cracks.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の説明および表1から明らかなよう
に、本発明のエポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
は、耐湿性、半田耐熱性、成形性に優れ、また、薄型パ
ッケージ等の充填性にも優れ、吸湿による影響が少な
く、電極の腐食による断線や水分によるリーク電流の発
生等を著しく低減することができ、しかも長期間にわた
って信頼性を保証することができる。
As is clear from the above description and Table 1, the epoxy resin composition and the semiconductor encapsulation device of the present invention are excellent in moisture resistance, solder heat resistance and moldability, and can be used for filling thin packages. It is also excellent in properties, is little affected by moisture absorption, can significantly reduce the occurrence of wire breakage due to corrosion of electrodes and the generation of leak current due to water, and can guarantee reliability for a long period of time.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/31 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H01L 23/31

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)次式で示されるエポキシ樹脂、 【化1】 (B)フェノール樹脂、(C)次の一般式で示されるシ
リコーン系シランカップリング剤、 【化2】 (但し、式中Xはアルコキシシリル含有基を、Yはエポ
キシ含有基、カルボキシル含有基、又はカルビノール含
有基の反応性有機官能基を、Zはポリエーテル基、炭素
数2 以上のアルキル基、又はアラルキル基であって有機
物との相溶性を高めるためのユニットを、m 、p は 0又
は 1以上の整数を、n 、o は 1以上の整数を、それぞれ
表す) (D)最大粒径100 μm 以下の溶融シリカ粉末および
(E)硬化促進剤を必須成分とし、全体の樹脂組成物に
対して前記(D)の溶融シリカ粉末を25〜90重量%の割
合で含有してなることを特徴とするエポキシ樹脂組成
物。
1. An epoxy resin represented by the following formula (A): (B) Phenolic resin, (C) Silicone type silane coupling agent represented by the following general formula, (Wherein X is an alkoxysilyl-containing group, Y is a reactive organic functional group of an epoxy-containing group, a carboxyl-containing group, or a carbinol-containing group, Z is a polyether group, an alkyl group having 2 or more carbon atoms, Or a unit which is an aralkyl group for enhancing compatibility with an organic substance, m and p are 0 or an integer of 1 or more, and n and o are integers of 1 or more, respectively) (D) Maximum particle size 100 A fused silica powder having a size of less than or equal to μm and (E) a curing accelerator are essential components, and the fused silica powder of (D) is contained in a proportion of 25 to 90% by weight with respect to the entire resin composition. And an epoxy resin composition.
【請求項2】(A)次式で示されるエポキシ樹脂、 【化3】 (B)フェノール樹脂、(C)次の一般式で示されるシ
リコーン系シランカップリング剤 【化4】 (但し、式中Xはアルコキシシリル含有基を、Yはエポ
キシ含有基、カルボキシル含有基、又はカルビノール含
有基の反応性有機官能基を、Zはポリエーテル基、炭素
数2 以上のアルキル基、又はアラルキル基であって有機
物との相溶性を高めるためのユニットを、m 、p は 0又
は 1以上の整数を、n 、o は 1以上の整数を、それぞれ
表す) (D)最大粒径が100 μm 以下の溶融シリカ粉末および
(E)硬化促進剤を必須成分とし、全体の樹脂組成物に
対して前記(D)の溶融シリカ粉末を25〜90重量%の割
合で含有したエポキシ樹脂組成物の硬化物によって、半
導体チップが封止されてなることを特徴とする半導体封
止装置。
2. An epoxy resin represented by the following formula (A): embedded image (B) Phenolic resin, (C) Silicone silane coupling agent represented by the following general formula: (Wherein X is an alkoxysilyl-containing group, Y is a reactive organic functional group of an epoxy-containing group, a carboxyl-containing group, or a carbinol-containing group, Z is a polyether group, an alkyl group having 2 or more carbon atoms, Or a unit which is an aralkyl group for enhancing compatibility with an organic substance, m and p are 0 or an integer of 1 or more, and n and o are integers of 1 or more, respectively.) (D) The maximum particle size is An epoxy resin composition containing 100 to 100 μm or less of fused silica powder and (E) a curing accelerator as essential components, and containing 25 to 90% by weight of the fused silica powder of (D) with respect to the entire resin composition. A semiconductor encapsulation device, wherein a semiconductor chip is encapsulated with the cured product of.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002097344A (en) * 2000-09-25 2002-04-02 Toray Ind Inc Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2003026771A (en) * 2001-07-23 2003-01-29 Fujitsu Ltd Epoxy sealing resin composition
KR100562454B1 (en) * 1998-07-21 2006-03-21 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Epoxy Resin Compositions for Sealing Semiconductor and Semiconductor Devices

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