JP2000327883A - Epoxy resin composition and semiconductor device - Google Patents
Epoxy resin composition and semiconductor deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は成形性、耐半田クラ
ック性に優れ、特に薄型パッケージに好適な半導体封止
用エポキシ樹脂組成物、及びこれを用いた半導体装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation which has excellent moldability and solder crack resistance and is particularly suitable for thin packages, and a semiconductor device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】IC、LSI等の半導体素子の封止方法
としてエポキシ樹脂組成物のトランスファー成形による
方法が低コスト、大量生産に適した方法として採用され
て久しく、信頼性の点でもエポキシ樹脂やフェノール樹
脂硬化剤の改良により向上が図られてきた。しかし、近
年の電子機器の小型化、軽量化、高性能化の市場動向に
おいて、半導体の高集積化も年々進み、又、半導体装置
の表面実装化が促進されるなかで、半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物への要求は益々厳しいものとなってきてい
る。このため、従来からの樹脂組成物では解決出来ない
問題点も出てきている。その最大の問題点は、半導体装
置の表面実装の採用により半導体装置が半田浸漬、或い
はリフロー工程で急激に200℃以上の高温にさらさ
れ、樹脂組成物の硬化物が吸湿した水分が爆発的に気化
する際の応力により、半導体装置が割れたり、チップ、
リードフレーム、インナーリード上の各種メッキされた
接合部分との各界面で剥離が生じ、信頼性が著しく低下
する現象である。2. Description of the Related Art Transfer molding of an epoxy resin composition has been employed as a method suitable for mass production at low cost as a method for encapsulating semiconductor devices such as ICs and LSIs. Improvements have been made by improving phenolic resin curing agents. However, in the recent market trend of miniaturization, weight reduction and high performance of electronic devices, the integration of semiconductors has been increasing year by year, and the surface mounting of semiconductor devices has been promoted. Demands for resin compositions are becoming more stringent. For this reason, a problem which cannot be solved by the conventional resin composition has come out. The biggest problem is that the adoption of the surface mounting of the semiconductor device causes the semiconductor device to be rapidly exposed to a high temperature of 200 ° C. or more in the solder immersion or reflow process, and the moisture absorbed by the cured product of the resin composition explodes explosively. Due to the stress at the time of vaporization, the semiconductor device is broken,
This is a phenomenon in which peeling occurs at each interface with various plated joints on the lead frame and inner leads, and the reliability is significantly reduced.
【0003】更に近年、半導体装置の薄型化に伴い、半
導体装置中に占める樹脂組成物の硬化物の厚みが一段と
薄くなってきており、64M、256MDRAMの半導
体装置は、1mm厚のTSOPが主流となりつつある。
これら薄型パッケージには、樹脂組成物の成形時の充填
性が良好で、金線変形が少なく、チップやリードフレー
ムの変形(チップシフトやダイパッドシフトと呼ぶ)が
ないことが要求され、そのため樹脂組成物は、成形時の
流動性に優れることが必要である。In recent years, as semiconductor devices have become thinner, the thickness of a cured product of the resin composition in the semiconductor device has become much thinner. For semiconductor devices of 64M and 256M DRAMs, TSOP having a thickness of 1 mm has become mainstream. It is getting.
These thin packages are required to have good filling properties at the time of molding the resin composition, to have little deformation of the gold wire, and to have no chip or lead frame deformation (referred to as chip shift or die pad shift). The material needs to have excellent fluidity during molding.
【0004】樹脂組成物としては、従来からオルソクレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂とフェノールノボラッ
ク樹脂及び溶融シリカに代表される無機充填材からなる
樹脂組成物が一般的である。この樹脂組成物は、多官能
樹脂同士の硬化反応を伴うため、成形時の反応性が高
く、硬化後の架橋密度が高いため、硬化物の硬度が高
く、離型性、耐熱性に優れる等の特徴を有するため、広
く使用されている。ところが、オルソクレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂は、成形温度での溶融粘度が高いた
め、成形時の流動性に劣り、このため無機充填材を多量
に配合できないので硬化物の低吸湿化に限界がある、或
いは薄型パッケージの場合、充填性に劣る、基材との濡
れ性が不足するため密着性に劣る等、更なる改良が望ま
れている。このためオルソクレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂の内、分子量が小さく軟化点の低いものを使用
して、成形時の流動性を向上させる試みもなされている
が、このように軟化点の低いものを用いると、樹脂組成
物が常温でも粘着性を示し、製造工程、成形時の使用工
程等で、樹脂組成物の融着やタブレット変形等の原因と
なり、作業性が著しく劣る。As a resin composition, a resin composition comprising an orthocresol novolak type epoxy resin, a phenol novolak resin and an inorganic filler represented by fused silica has been generally used. Since this resin composition involves a curing reaction between polyfunctional resins, the reactivity at the time of molding is high, and since the crosslink density after curing is high, the hardness of the cured product is high, and the releasability and heat resistance are excellent. It is widely used because of its characteristics. However, ortho-cresol novolak type epoxy resin has a high melt viscosity at the molding temperature, is inferior in fluidity at the time of molding, and has a limit in reducing the moisture absorption of the cured product because a large amount of inorganic filler cannot be blended. Further, in the case of a thin package, further improvement such as poor filling property and poor adhesion due to insufficient wettability with a base material is desired. For this reason, among the orthocresol novolak type epoxy resins, attempts have been made to improve the fluidity during molding by using one having a low molecular weight and a low softening point, but when using such a resin having a low softening point, In addition, the resin composition exhibits adhesiveness even at room temperature, and causes a fusion of the resin composition and deformation of the tablet in a manufacturing process, a use process at the time of molding, and the like, resulting in extremely poor workability.
【0005】一方、成形温度では低粘度となるが、常温
では結晶性の固体であるエポキシ樹脂として、3,
3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキ
シビフェニルジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂が開
発され、実際に使用されている。このエポキシ樹脂を用
いた樹脂組成物は、無機充填材の高充填化が可能なため
低吸湿化が実現しやすく、且つ成形時に高い流動性を示
すため、薄型パッケージ等の充填性に優れている。しか
し2官能のエポキシ樹脂であることにより、成形時の反
応性が低く硬化性や離型性に劣り、又、硬化後の架橋密
度が低いため成形品の耐熱性が低下し、半田処理の際の
耐半田クラック性等の信頼性も不十分である。On the other hand, although the viscosity becomes low at the molding temperature, it is a crystalline solid epoxy resin at room temperature,
3 ', 5,5'-Tetramethyl-4,4'-dihydroxybiphenyldiglycidyl ether type epoxy resin has been developed and is actually used. The resin composition using this epoxy resin can be highly filled with an inorganic filler, thereby easily realizing low moisture absorption, and exhibits high fluidity at the time of molding, so that it is excellent in filling properties such as a thin package. . However, due to the bifunctional epoxy resin, the reactivity at the time of molding is low and the curability and the releasability are inferior, and the cross-linking density after curing is low, so that the heat resistance of the molded product is reduced and the soldering process is difficult. Has insufficient reliability such as solder crack resistance.
【0006】上記の欠点を改良するために、前記のビフ
ェニル型エポキシ樹脂よりも更に結晶性の高い、例えば
式(1)、式(2)、一般式(3)で示されるエポキシ
樹脂(以後、高結晶性エポキシ樹脂と呼ぶ)と、オルソ
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂の様な、1分子中
に平均3個以上のエポキシ基を有する非結晶性エポキシ
樹脂(以下、多官能エポキシ樹脂という)とを併用する
ことも検討されてきている。特に、高結晶性エポキシ樹
脂と多官能エポキシ樹脂とを加熱混合した樹脂、或いは
それぞれのエポキシ樹脂の前駆物質である高結晶性フェ
ノール類と1分子中にフェノール性水酸基を平均3個以
上有する非結晶性フェノール樹脂類(以下、多官能フェ
ノール樹脂類という)とを予め加熱混合した後にエピク
ロロヒドリンでグリシジルエーテル化した樹脂は、高結
晶性エポキシ樹脂が多官能エポキシ樹脂中で結晶化する
ため、低軟化点の多官能エポキシ樹脂を用いた場合で
も、室温で粘着性を示さず、樹脂組成物の製造工程での
作業性に優れるうえ、成形時には高結晶性エポキシ樹脂
が溶融して低粘度化することにより樹脂組成物が高流動
化して、薄型パッケージの場合、充填性にも優れ、更に
硬化後は高結晶性エポキシ樹脂の剛直な構造が架橋構造
を形成するため、耐熱性が高く、耐半田クラック性にも
優れる半導体装置を与える等、非常に効果的である。と
ころが、高結晶性エポキシ樹脂は、樹脂組成物を加熱混
練する際にいったん溶融するが、その結晶性の高さか
ら、再結晶化を起こすため、加熱混練後でも結晶性が残
存し、この残存結晶が成形時になって初めて溶融するた
め、硬化性が低い、バリやボイドが発生する、得られた
半導体装置の表面にしみができやすい等の成形性に劣る
欠点がある。又、高結晶性エポキシ樹脂が加熱混練時に
再結晶化する過程で、樹脂成分との相溶性の低いカルナ
バワックス等の離型剤を分離・析出させていることも判
明した。この離型剤の不均一化のため、離型性が劣り、
離型剤による金型表面の汚染も発生する。しかも、その
高結晶性エポキシ樹脂の結晶残存度が、加熱混練条件に
より左右されるため、同じ配合であっても流動性が一定
した樹脂組成物を得にくいという製造上の問題点も有し
ている。これらを改良することを目的に、予め高結晶性
エポキシ樹脂と多官能エポキシ樹脂とフェノール樹脂硬
化剤とを溶融混合して、残存結晶の少ない均一な樹脂を
調製してから、他の配合成分を混合後、加熱混練して均
一な樹脂組成物を得る試みも提案されているが、混練温
度である80〜110℃の温度で高結晶性エポキシ樹脂
が再結晶化しやすい性質を有するため、安定した樹脂組
成物が得られていない。In order to improve the above drawbacks, epoxy resins having higher crystallinity than the above-mentioned biphenyl type epoxy resins, for example, epoxy resins represented by the formulas (1), (2) and (3) Highly crystalline epoxy resin) and non-crystalline epoxy resin having an average of 3 or more epoxy groups in one molecule (hereinafter referred to as polyfunctional epoxy resin) such as orthocresol novolak type epoxy resin Is also being considered. In particular, a resin obtained by heating and mixing a highly crystalline epoxy resin and a polyfunctional epoxy resin, or a highly crystalline phenol which is a precursor of each epoxy resin and an amorphous material having an average of three or more phenolic hydroxyl groups in one molecule. Phenolic resins (hereinafter, referred to as polyfunctional phenolic resins) are preliminarily heated and mixed and then glycidyl etherified with epichlorohydrin, because the highly crystalline epoxy resin crystallizes in the polyfunctional epoxy resin, Even when a polyfunctional epoxy resin with a low softening point is used, it does not exhibit tackiness at room temperature, has excellent workability in the resin composition manufacturing process, and has a low viscosity by melting the highly crystalline epoxy resin during molding. By doing so, the resin composition becomes highly fluid, and in the case of a thin package, the filling properties are excellent, and after curing, the rigid structure of the highly crystalline epoxy resin is bridged. To form the structure, high heat resistance, such as providing a semiconductor device excellent in soldering crack resistance and is very effective. However, the highly crystalline epoxy resin melts once when the resin composition is heated and kneaded, but due to its high crystallinity, recrystallization occurs, so that the crystallinity remains even after the heat kneading, and this residual Since the crystal is melted only at the time of molding, there are disadvantages of poor moldability, such as low curability, generation of burrs and voids, and easy surface staining of the obtained semiconductor device. It was also found that a release agent such as carnauba wax having low compatibility with the resin component was separated and precipitated during the process of recrystallizing the highly crystalline epoxy resin during heating and kneading. Due to the non-uniformity of the release agent, the releasability is poor,
The mold surface is also contaminated by the release agent. In addition, since the degree of crystallinity of the highly crystalline epoxy resin depends on the heating and kneading conditions, there is also a problem in production that it is difficult to obtain a resin composition having a constant fluidity even with the same composition. I have. For the purpose of improving these, a high-crystalline epoxy resin, a polyfunctional epoxy resin, and a phenol resin curing agent are melt-mixed in advance to prepare a uniform resin having few residual crystals, and then the other compounding components are mixed. After mixing, attempts to obtain a uniform resin composition by heating and kneading have also been proposed, but since the highly crystalline epoxy resin has a property of being easily recrystallized at a kneading temperature of 80 to 110 ° C., it is stable. The resin composition has not been obtained.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、多官能エポ
キシ樹脂に由来する硬化性、成形性、及び成形後の耐熱
性を有し、且つ無機充填材を多量に配合しても成形時の
低粘度、高流動性を実現でき、充填性、離型性、連続成
形性に優れ、金型汚れがなく製造安定性にも優れ、特に
薄型パッケージに好適な半導体封止用エポキシ樹脂組成
物、及びこれを用いた半導体装置を提供するものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has a curability, moldability, and heat resistance after molding derived from a polyfunctional epoxy resin. Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation that can realize low viscosity and high fluidity, is excellent in filling property, mold release property, continuous moldability, is excellent in production stability without mold contamination, and is particularly suitable for thin packages. And a semiconductor device using the same.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)式
(1)、式(2)、一般式(3)から選択される1種以
上の結晶性エポキシ樹脂を全エポキシ樹脂中に10〜6
0重量%含み、且つ1分子中にエポキシ基を平均3個以
上有する非結晶性エポキシ樹脂を全エポキシ樹脂中に4
0〜90重量%含むエポキシ樹脂、又は、式(4)、式
(5)、一般式(6)から選択される1種以上の結晶性
フェノール類(a)と、1分子中にフェノール性水酸基
を平均3個以上有する非結晶性フェノール樹脂類(b)
とを重量比(a/b)0.05〜1で混合し、グリシジ
ルエーテル化したエポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂
硬化剤、(C)溶融シリカ、(D)硬化促進剤、及び
(E)全エポキシ樹脂組成物中に0.05〜2重量%の
一般式(7)で示されるポリエーテル基含有オルガノポ
リシロキサンを必須成分と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、及びこれを用いて半導体素
子を封止してなる半導体装置である。According to the present invention, (A) one or more crystalline epoxy resins selected from the formula (1), the formula (2) and the general formula (3) are contained in 10% of the total epoxy resin. ~ 6
A non-crystalline epoxy resin containing 0% by weight and having an average of three or more epoxy groups in one molecule is contained in all epoxy resins.
An epoxy resin containing 0 to 90% by weight, or one or more crystalline phenols (a) selected from formulas (4), (5) and (6), and a phenolic hydroxyl group in one molecule Non-crystalline phenolic resins having an average of three or more (b)
And glycidyl etherified epoxy resin, (B) phenol resin curing agent, (C) fused silica, (D) curing accelerator, and (E) An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, comprising 0.05 to 2% by weight of a polyether group-containing organopolysiloxane represented by the general formula (7) in the total epoxy resin composition, and This is a semiconductor device in which a semiconductor element is sealed using this.
【化4】 (一般式(3)中のRは、水素、ハロゲン、炭素数1〜
9までのアルキル基から選択される原子又は基であり、
互いに同一であっても異なっていてもよい。)Embedded image (R in the general formula (3) is hydrogen, halogen, carbon number 1 to
An atom or group selected from up to 9 alkyl groups;
They may be the same or different. )
【0009】[0009]
【化5】 (一般式(6)中のRは、水素、ハロゲン、炭素数1〜
9までのアルキル基から選択される原子又は基であり、
互いに同一であっても異なっていてもよい。)Embedded image (R in the general formula (6) is hydrogen, halogen, carbon number 1 to
An atom or group selected from up to 9 alkyl groups;
They may be the same or different. )
【0010】[0010]
【化6】 (式中のR1は、炭素数1〜12のアルキル基、アリー
ル基、アラルキル基から選択される有機基を示し、互い
に同一であっても異なっていてもよい。R2は炭素数1
〜9のアルキレン基を示す。R3は水素原子もしくは炭
素数1〜9のアルキル基を示す。Aは、炭素、窒素、酸
素、硫黄、水素から選択される原子から構成される1価
の有機基を示す。R4は、炭素数1〜12のアルキル
基、アリール基、アラルキル基から選択される有機基、
もしくは炭素、窒素、酸素、硫黄、水素から選択される
原子から構成される1価の有機基を示し、互いに同一で
あっても異なっていてもよい。又、平均値であるl、
m、n、a、及びbについては以下の関係にある。 l≧0、m≧0、n≧1、l+m+n≧5、n/(l+
m+n)=0.02〜0.8、a≧0、b≧0、a+b
≧1)Embedded image (In the formula, R 1 represents an organic group selected from an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group, and an aralkyl group, and may be the same or different. R 2 has 1 carbon atom.
Represents an alkylene group of 1 to 9; R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms. A represents a monovalent organic group composed of atoms selected from carbon, nitrogen, oxygen, sulfur, and hydrogen. R 4 is an organic group selected from an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group, and an aralkyl group;
Alternatively, it represents a monovalent organic group composed of atoms selected from carbon, nitrogen, oxygen, sulfur, and hydrogen, which may be the same or different. Also, the average value l,
m, n, a, and b have the following relationship. l ≧ 0, m ≧ 0, n ≧ 1, l + m + n ≧ 5, n / (l +
m + n) = 0.02 to 0.8, a ≧ 0, b ≧ 0, a + b
≧ 1)
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】本発明に用いられるエポキシ樹脂
は、式(1)のビフェニル型、式(2)のビスフェノー
ルF型、及び一般式(3)のスチルベン型からなる群か
ら選択される1種以上の結晶性エポキシ樹脂を全エポキ
シ樹脂中に10〜60重量%含み、且つ多官能エポキシ
樹脂を全エポキシ樹脂中に40〜90重量%含むエポキ
シ樹脂、又は、式(4)のビフェニル型、式(5)のビ
スフェノールF型、及び一般式(6)のスチルベン型か
らなる群から選択される1種以上の結晶性フェノール類
(a)と、多官能フェノール樹脂類(b)とを重量比
(a/b)0.05〜1で混合し、グリシジルエーテル
化したエポキシ樹脂(以下、エポキシ樹脂(c)とい
う)である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The epoxy resin used in the present invention is selected from the group consisting of a biphenyl type of the formula (1), a bisphenol F type of the formula (2), and a stilbene type of the general formula (3). An epoxy resin containing 10 to 60% by weight of the total epoxy resin in the total epoxy resin and 40 to 90% by weight of the polyfunctional epoxy resin in the total epoxy resin, or a biphenyl type of the formula (4), Weight ratio of at least one crystalline phenol (a) selected from the group consisting of bisphenol F type of formula (5) and stilbene type of general formula (6) and polyfunctional phenol resin (b) (A / b) An epoxy resin (hereinafter, referred to as epoxy resin (c)) mixed at 0.05 to 1 and glycidyl etherified.
【0012】式(1)、式(2)、一般式(3)で示さ
れる結晶性エポキシ樹脂は、1分子中にエポキシ基を2
個有するジエポキシであり、いずれも非常に強い結晶性
を示すため、融点未満の温度では固体であるが、融点以
上の温度では低粘度の液状物質となる。このため溶融シ
リカを高充填化しても、樹脂組成物の成形時の溶融粘度
が低く、薄型パッケージの場合、充填性に優れ、半導体
素子の金線変形が少なく、又、チップシフトやダイパッ
ドシフトが少ない。一般式(3)で示される結晶性エポ
キシ樹脂の具体例を以下に示すが、これらに限定される
ものではない。The crystalline epoxy resins represented by the formulas (1), (2) and (3) have two epoxy groups in one molecule.
Since each of these epoxy resins has extremely strong crystallinity, it is a solid at a temperature lower than the melting point, but becomes a low-viscosity liquid material at a temperature higher than the melting point. For this reason, even if the fused silica is highly filled, the melt viscosity at the time of molding the resin composition is low, and in the case of a thin package, the filling property is excellent, the gold wire deformation of the semiconductor element is small, and the chip shift and the die pad shift are reduced. Few. Specific examples of the crystalline epoxy resin represented by the general formula (3) are shown below, but are not limited thereto.
【化7】 Embedded image
【0013】式(1)、式(2)、一般式(3)から選
択される1種以上の結晶性エポキシ樹脂の配合量として
は、全エポキシ樹脂中に10〜60重量%が好ましい。
10重量%未満だと、低粘度化の効果が少なく、溶融シ
リカを高充填化できないため、硬化物の吸湿量が大きく
なり、半導体装置の耐半田クラック性が低下し、又、成
形時の溶融粘度も大きくなり、薄型パッケージの場合、
成形性に劣るので好ましくない。又、60重量%を越え
ると、樹脂組成物の成形時の硬化性が低下し、硬化物の
耐熱性が低下し、耐半田クラック性が低下するので好ま
しくない。一方、多官能エポキシ樹脂としては、例え
ば、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシ
クロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、トリ
フェノールメタン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキ
シ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂等が挙げ
られ、これらは単独でも混合して用いてもよい。その具
体例を以下に示すが、これらに限定されるものではな
い。The amount of the one or more crystalline epoxy resins selected from the formulas (1), (2) and (3) is preferably from 10 to 60% by weight of the total epoxy resin.
If the content is less than 10% by weight, the effect of lowering the viscosity is small and the fused silica cannot be filled to a high degree, so that the amount of moisture absorbed by the cured product increases, the solder crack resistance of the semiconductor device decreases, and The viscosity also increases, and for thin packages,
It is not preferable because of poor moldability. On the other hand, when the content exceeds 60% by weight, the curability of the resin composition during molding decreases, the heat resistance of the cured product decreases, and the solder crack resistance decreases, which is not preferable. On the other hand, examples of the polyfunctional epoxy resin include, for example, orthocresol novolak type epoxy resin, dicyclopentadiene-modified phenol type epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, and the like. May be used alone or as a mixture. Specific examples are shown below, but are not limited thereto.
【化8】 Embedded image
【0014】[0014]
【化9】 Embedded image
【0015】これらの多官能エポキシ樹脂の配合量とし
ては、全エポキシ樹脂中に40〜90重量%が好まし
い。40重量%未満だと、樹脂組成物の成形時の硬化性
が低くなり、硬化物の耐熱性が低下し、耐半田クラック
性が低下するので好ましくない。一方、90重量%を越
えると、粘度が高くなり薄型パッケージの場合、充填性
に劣り、又、基材との接着性が低下するため、半田処理
時に基材との界面で剥離が生じやすくなり、更に溶融シ
リカを高充填化できないため、硬化物の吸湿量が大きく
なり、半導体装置の耐半田クラック性が低下するので好
ましくない。式(1)、式(2)、一般式(3)から選
択される1種以上の結晶性エポキシ樹脂と、多官能エポ
キシ樹脂とは、他の配合材料と混合してから加熱混練し
て使用することができるが、残存結晶をより低減するた
めには、予めこれらのエポキシ樹脂を加熱混合して用い
ることが好ましい。The amount of these polyfunctional epoxy resins is preferably 40 to 90% by weight based on the total weight of the epoxy resins. If it is less than 40% by weight, the curability of the resin composition at the time of molding is reduced, the heat resistance of the cured product is reduced, and the solder crack resistance is undesirably reduced. On the other hand, if the content exceeds 90% by weight, the viscosity becomes high, and in the case of a thin package, the filling property is poor and the adhesion to the base material is reduced, so that peeling is likely to occur at the interface with the base material during soldering. Further, since the fused silica cannot be filled to a high level, the amount of moisture absorbed by the cured product increases, and the solder crack resistance of the semiconductor device is undesirably reduced. One or more crystalline epoxy resins selected from the formula (1), the formula (2) and the general formula (3) and the polyfunctional epoxy resin are mixed with other compounding materials and then heated and kneaded. However, in order to further reduce the residual crystals, it is preferable to use these epoxy resins by heating and mixing them in advance.
【0016】又、式(4)、式(5)、一般式(6)か
ら選択される1種以上の結晶性フェノール類(a)と多
官能フェノール樹脂類をグリシジルエーテル化して得ら
れるエポキシ樹脂に用いる、一般式(6)で示される結
晶性フェノール類の具体例を以下に示すが、これらに限
定されるものではない。An epoxy resin obtained by glycidyl etherifying one or more crystalline phenols (a) selected from the formulas (4), (5) and (6) and a polyfunctional phenol resin. Specific examples of the crystalline phenol represented by the general formula (6) are shown below, but are not limited thereto.
【化10】 Embedded image
【0017】一方、多官能フェノール樹脂類としては、
例えば、オルソクレゾールノボラック樹脂、ジシクロペ
ンタジエン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン
樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等が挙げられ、これら
は単独でも混合して用いてもよい。その具体例を以下に
示すが、これらに限定されるものではない。On the other hand, polyfunctional phenolic resins include:
For example, ortho-cresol novolak resin, dicyclopentadiene-modified phenol resin, triphenolmethane resin, naphthol aralkyl resin and the like can be mentioned, and these may be used alone or in combination. Specific examples are shown below, but are not limited thereto.
【化11】 Embedded image
【0018】[0018]
【化12】 式(4)、式(5)、一般式(6)から選択される1種
以上の結晶性フェノール類(a)と、多官能フェノール
樹脂類(b)との重量比(a/b)としては、0.05
〜1が好ましく、特に、0.2〜0.5が好ましい。重
量比(a/b)が0.05未満だと、グリシジルエーテ
ル化した時に生成した結晶性エポキシ樹脂に由来する低
粘度、低弾性、高密着、耐半田クラック性に優れるとい
う特性を十分に発現できないので好ましくない。1を越
えると、グリシジルエーテル化した時に生成した多官能
エポキシ樹脂に由来する高いガラス転移温度、熱時曲げ
強度を十分に発現できないので好ましくない。本発明の
エポキシ樹脂(c)の合成方法については特に限定しな
いが、例えば、混合したフェノール類と多官能フェノー
ル樹脂類を過剰のエピクロルヒドリンに溶解した後、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸
化物の存在下で50〜150℃、好ましくは60〜12
0℃で1〜10時間反応させる方法等が挙げられる。反
応終了後、過剰のエピクロルヒドリンを留去し、残留物
をトルエン、メチルイソブチルケトン等の溶剤に溶解
し、濾過し、水洗して無機塩を除去し、次いで溶剤を留
去することにより得ることができる。生成したエポキシ
樹脂(c)の塩素イオン、ナトリウムイオン、その他フ
リーのイオンは極力少ないことが望ましい。Embedded image The weight ratio (a / b) of one or more crystalline phenols (a) selected from the formulas (4), (5) and (6) to the polyfunctional phenolic resins (b) Is 0.05
To 1 are preferable, and particularly, 0.2 to 0.5 is preferable. When the weight ratio (a / b) is less than 0.05, the property of low viscosity, low elasticity, high adhesion, and excellent solder cracking resistance derived from the crystalline epoxy resin formed when glycidyl etherified is sufficiently exhibited. It is not preferable because it cannot be done. If it exceeds 1, a high glass transition temperature and a hot bending strength derived from the polyfunctional epoxy resin formed upon glycidyl etherification cannot be sufficiently exhibited, which is not preferable. The method for synthesizing the epoxy resin (c) of the present invention is not particularly limited. For example, a mixed phenol and a polyfunctional phenol resin are dissolved in an excess of epichlorohydrin, and then an alkali metal such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is dissolved. 50-150 ° C, preferably 60-12 ° C in the presence of hydroxide
A method of reacting at 0 ° C. for 1 to 10 hours is exemplified. After completion of the reaction, excess epichlorohydrin is distilled off, and the residue is dissolved in a solvent such as toluene or methyl isobutyl ketone, filtered, washed with water to remove inorganic salts, and then obtained by distilling off the solvent. it can. It is desirable that the generated epoxy resin (c) has as few chlorine ions, sodium ions and other free ions as possible.
【0019】本発明に用いられるフェノール樹脂硬化剤
としては、エポキシ樹脂と硬化反応し、架橋構造を形成
できるフェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマ
ー、ポリマー全般を指し、例えば、フェノールノボラッ
ク樹脂、フェノールアラルキル樹脂、テルペン変性フェ
ノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹
脂、ビスフェノールA、トリフェノールメタン等が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。これらの
フェノール樹脂硬化剤は、単独でも混合して用いてもよ
い。本発明に用いられる全エポキシ樹脂のエポキシ基数
と全フェノール樹脂硬化剤のフェノール性水酸基数との
当量比としては、好ましくは0.5〜2、特に好ましく
は1〜1.2である。The phenolic resin curing agent used in the present invention refers to all monomers, oligomers and polymers having a phenolic hydroxyl group capable of forming a crosslinked structure by a curing reaction with an epoxy resin, such as a phenol novolak resin and a phenol aralkyl resin. Phenolic resin modified with terpene, phenolic resin modified with dicyclopentadiene, bisphenol A, triphenolmethane and the like, but are not limited thereto. These phenol resin curing agents may be used alone or as a mixture. The equivalent ratio of the number of epoxy groups of all epoxy resins used in the present invention to the number of phenolic hydroxyl groups of all phenolic resin curing agents is preferably 0.5 to 2, particularly preferably 1 to 1.2.
【0020】本発明に用いられる溶融シリカには、形状
・製法により球状シリカと破砕シリカがある。溶融シリ
カの配合量としては、全樹脂組成物中に75〜93重量
%が好ましい。75重量%未満だと、封止された半導体
装置の吸湿量が増大し、又、半田処理温度での強度が低
下してしまうため、半田処理時に半導体装置にクラック
が発生し易くなるので好ましくない。一方、93重量%
を越えると、樹脂組成物の成形時の流動性が低下し、未
充填やチップシフト、パッドシフトが発生し易くなるの
で好ましくない。特に、溶融シリカを高充填化するため
には、球状シリカを用い、又、球状シリカの粒度分布を
広くすることは成形時の樹脂組成物の溶融粘度を低減す
るためには有効である。The fused silica used in the present invention includes spherical silica and crushed silica depending on the shape and production method. The blending amount of the fused silica is preferably from 75 to 93% by weight in the whole resin composition. If the content is less than 75% by weight, the moisture absorption of the sealed semiconductor device increases, and the strength at the solder processing temperature decreases, so that cracks are likely to occur in the semiconductor device during the solder processing, which is not preferable. . On the other hand, 93% by weight
Exceeding the range is not preferred because the fluidity during molding of the resin composition is reduced and unfilling, chip shift, and pad shift are likely to occur. In particular, in order to highly fill the fused silica, it is effective to use spherical silica, and to increase the particle size distribution of the spherical silica in order to reduce the melt viscosity of the resin composition during molding.
【0021】本発明に用いられる硬化促進剤としては、
前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂硬化剤との架橋反応
の触媒となり得るものを指し、例えば、トリブチルアミ
ン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン
−7等のアミジン系化合物、トリフェニルホスフィン、
テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート
塩等の有機リン系化合物、2−メチルイミダゾール等の
イミダゾール化合物等が挙げられる。これらは単独でも
混合して用いてもよい。The curing accelerator used in the present invention includes:
A substance that can serve as a catalyst for a cross-linking reaction between the epoxy resin and the phenol resin curing agent, for example, an amidine-based compound such as tributylamine, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, triphenylphosphine,
Organic phosphorus compounds such as tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate salts; and imidazole compounds such as 2-methylimidazole. These may be used alone or as a mixture.
【0022】本発明に用いられる一般式(7)で示され
るオルガノポリシロキサンは、分子中にポリエーテル基
を有している。一般式(7)のオルガノポリシロキサン
は、樹脂成分が溶融した状態で樹脂成分中に一部相溶
し、且つ一部は非相溶性の界面活性作用をする。このた
め、樹脂組成物の加熱混練時に、一般式(7)のオルガ
ノポリシロキサンが、高結晶性エポキシ樹脂の再結晶化
を防止し、均一な樹脂組成物となり、硬化性の低下が少
なく、又、バリやボイドの発生がなく、更に加熱混練条
件の違いによる流動性のバラツキがなくなる。更に、離
型剤が結晶性エポキシ樹脂の結晶化に伴って分離・析出
するのを防ぐため、離型性に優れ、金型汚れや成形品で
ある半導体装置表面の汚れも発生しにくくなる。ポリエ
ーテル基数(n)は、一般式(7)のオルガノポリシロ
キサンの重合度(l+m+n)に対し、0.02〜0.
8の範囲にあることが好ましい。0.02未満だと樹脂
成分の均一化の効果が得られず、又、0.8を越えると
樹脂成分との相溶性が高くなりすぎ、界面活性効果が得
られず、又、樹脂組成物の吸湿量が増大し、耐半田クラ
ック性が低下するので好ましくない。一般式(7)のオ
ルガノポリシロキサンの分子中には、ポリエーテル基以
外にも炭素、酸素、窒素、硫黄、水素原子から選択され
る原子から構成される種々の基を有している。これらの
基としては、例えば、エポキシ基、水酸基、アミノ基、
ウレイド基、メルカプト基等のエポキシ樹脂やフェノー
ル樹脂硬化剤との反応性を有する官能基や、アリール基
等が挙げられる。一般式(7)のオルガノポリシロキサ
ンの添加量は、全樹脂組成物中に0.05〜2重量%で
あることが好ましい。0.05重量%未満だと、樹脂成
分の均一化の効果が十分でなく、樹脂組成物の成形性の
向上が望めないので好ましくない。又、2重量%を越え
ると、半導体装置内部の基材と樹脂組成物の硬化物との
界面の接着性が低下するとともに、成形時に硬化物や金
型の表面を汚染してしまう等、成形性が低下するので好
ましくない。The organopolysiloxane represented by the general formula (7) used in the present invention has a polyether group in the molecule. The organopolysiloxane of the general formula (7) is partially compatible with the resin component in a state where the resin component is molten, and has a partly incompatible surfactant activity. For this reason, when the resin composition is heated and kneaded, the organopolysiloxane of the general formula (7) prevents recrystallization of the highly crystalline epoxy resin, forms a uniform resin composition, and has little decrease in curability. There is no generation of burrs or voids, and there is no variation in fluidity due to differences in heating and kneading conditions. Furthermore, since the release agent is prevented from separating and precipitating along with the crystallization of the crystalline epoxy resin, the release agent is excellent and the mold stain and the stain on the surface of the semiconductor device as a molded product are less likely to occur. The number of polyether groups (n) is from 0.02 to 0.2 with respect to the degree of polymerization (l + m + n) of the organopolysiloxane of the general formula (7).
It is preferably in the range of 8. If it is less than 0.02, the effect of homogenizing the resin component cannot be obtained, and if it exceeds 0.8, the compatibility with the resin component becomes too high, and the surfactant effect cannot be obtained. Is unfavorable because the amount of moisture absorption increases and the solder crack resistance decreases. The molecule of the organopolysiloxane of the general formula (7) has various groups composed of atoms selected from carbon, oxygen, nitrogen, sulfur, and hydrogen atoms in addition to the polyether group. Examples of these groups include an epoxy group, a hydroxyl group, an amino group,
Functional groups having reactivity with an epoxy resin or a phenol resin curing agent such as a ureide group and a mercapto group, and an aryl group are exemplified. The addition amount of the organopolysiloxane of the general formula (7) is preferably 0.05 to 2% by weight in the whole resin composition. If the content is less than 0.05% by weight, the effect of homogenizing the resin component is not sufficient, and it is not preferable because the moldability of the resin composition cannot be improved. On the other hand, if it exceeds 2% by weight, the adhesiveness at the interface between the base material inside the semiconductor device and the cured product of the resin composition is reduced, and the cured product and the surface of the mold are contaminated during molding. It is not preferable because the property is lowered.
【0023】本発明の樹脂組成物は、(A)〜(E)成
分の他、必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチ
モン、リン化合物等の難燃剤、カップリング剤、天然ワ
ックス、合成ワックス、高級脂肪酸及びその金属塩類、
もしくはパラフィン等の離型剤、カーボンブラック等の
着色剤、酸化防止剤等の各種の添加剤が適宜配合可能で
ある。本発明の樹脂組成物は、(A)〜(E)成分、及
びその他の添加剤等をミキサーを用いて混合し、ロー
ル、押し出し機等の混練機で混練し、冷却後粉砕して得
られる。本発明の樹脂組成物を用いて、半導体素子等の
電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、トラン
スファーモールド、コンプレッションモールド、インジ
ェクションモールド等の従来の成形方法で硬化成形すれ
ばよいThe resin composition of the present invention comprises, in addition to the components (A) to (E), if necessary, a flame retardant such as a brominated epoxy resin, antimony oxide, a phosphorus compound, a coupling agent, a natural wax, and a synthetic wax. , Higher fatty acids and their metal salts,
Alternatively, various additives such as a release agent such as paraffin, a colorant such as carbon black, and an antioxidant can be appropriately compounded. The resin composition of the present invention is obtained by mixing the components (A) to (E), other additives, and the like using a mixer, kneading with a kneading machine such as a roll, an extruder, cooling, and pulverizing. . Using the resin composition of the present invention to encapsulate electronic components such as semiconductor elements and manufacture semiconductor devices, transfer molding, compression molding, and curing molding may be performed by conventional molding methods such as injection molding.
【0024】以下、本発明を実施例で具体的に説明す
る。配合割合は重量部とする。 実施例1 式(8)を主成分とするエポキシ樹脂(融点103℃) 2.9重量部Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples. The mixing ratio is by weight. Example 1 2.9 parts by weight of an epoxy resin having the formula (8) as a main component (melting point: 103 ° C.)
【化13】 Embedded image
【0025】 オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(軟化点55℃、エポキシ当量2 00) 4.5重量部 フェノールノボラック樹脂(軟化点75℃、水酸基当量103) 3.6重量部 球状溶融シリカ 88.0重量部 1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(以下、DBUという ) 0.2重量部 式(9)のオルガノポリシロキサン 0.3重量部Orthocresol novolak type epoxy resin (softening point 55 ° C., epoxy equivalent 200) 4.5 parts by weight Phenol novolak resin (softening point 75 ° C., hydroxyl equivalent 103) 3.6 parts by weight Spherical fused silica 88.0 parts by weight Part 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 (hereinafter referred to as DBU) 0.2 part by weight Organopolysiloxane of the formula (9) 0.3 part by weight
【化14】 Embedded image
【0026】 カルナバワックス 0.2重量部 カーボンブラック 0.3重量部 をミキサーを用いて混合した後、表面温度が90℃と4
5℃の2本ロールを用いて30回混練し、得られた混練
物シートを冷却後粉砕して、樹脂組成物とした。得られ
た樹脂組成物の特性を以下の方法で評価した。結果を表
1に示す。After mixing 0.2 parts by weight of carnauba wax and 0.3 parts by weight of carbon black with a mixer, the surface temperature was 90 ° C. and 4 parts by weight.
The mixture was kneaded 30 times using two rolls at 5 ° C., and the obtained kneaded material sheet was cooled and pulverized to obtain a resin composition. The properties of the obtained resin composition were evaluated by the following methods. Table 1 shows the results.
【0027】評価方法 スパイラルフロー:EMMI−I−66に準じたスパイ
ラルフロー測定用の金型を用いて、金型温度175℃、
注入圧力70kg/cm2、硬化時間2分で測定した。
単位cm。 チップシフト量:32ピンリードオンチップ構造TSO
P(パッケージサイズ、10×21mm、厚み1.0m
m、シリコンチップサイズ9×18mm、リードフレー
ムは鉄/ニッケル合金(42アロイ)製、チップとイン
ナーリード間は厚み100μmのポリイミドテープで接
着されている)を金型温度175℃、射出圧力75kg
/cm2、2分間でトランスファー成形した。得られた
パッケージを樹脂組成物の注入方向に沿って中心で切断
し、断面を観察してパッケージ下面からチップ両端まで
の距離を求め、その差をチップシフト量とした。単位μ
m。 バリ量:前記のチップシフト量を測定したリードオンチ
ップ構造TSOPの成形時に、エアベント部に発生した
バリの長さを測定した。単位mm。 ガラス転移温度(Tg):金型温度175℃、射出圧力
75kg/cm2、2分間でトランスファー成形したテ
ストピースを、更に175℃、4時間で後硬化し、熱機
械分析装置〔セイコー電子(株)・製TMA−120、
昇温速度5℃/分〕を用いて測定した。 熱時強度:240℃での曲げ強さをJIS−K6911
に準じて測定した。 耐半田クラック性:100ピンTQFP(パッケージサ
イズ14×14mm、厚み1.4mm、シリコンチップ
サイズ8.0×8.0mm、リードフレームは42アロ
イ製)を金型温度175℃、射出圧力75kg/c
m2、2分間でトランスファー成形し、175℃、8時
間で後硬化した。得られたパッケージを85℃、相対湿
度85%の環境下で168時間放置し、その後240℃
の半田槽に10秒間浸漬した。顕微鏡でパッケージを観
察し、外部クラック((クラック発生パッケージ数)/
(全パッケージ数)×100)を%で表示した。又、チ
ップと樹脂組成物との剥離面積の割合を超音波探傷装置
を用いて測定し、剥離率((剥離面積)/(チップ面
積)×100)を%で表示した。 離型性:前記の耐半田クラック性を評価した100ピン
TQFPを成形する際に、金型が開いた時の離型性を評
価した。○は離型性良好を示し、×は金型付着、又はラ
ンナー折れが発生したことを示す。 金型汚れ:前記の離型性を評価した金型で、金型温度1
75℃、射出圧力75kg/cm2、2分間で連続10
0回トランスファー成形し、成形後の金型の表面を目視
で観察した。金型表面に変色が認められた場合を×、認
められなかった場合を○で表示した。Evaluation method Spiral flow: Using a mold for measuring spiral flow according to EMMI-I-66, using a mold temperature of 175 ° C.
The measurement was performed at an injection pressure of 70 kg / cm 2 and a curing time of 2 minutes.
Unit cm. Chip shift: 32-pin lead-on-chip structure TSO
P (package size, 10x21mm, thickness 1.0m
m, silicon chip size 9 × 18 mm, lead frame is made of iron / nickel alloy (42 alloy), and chip and inner lead are adhered with polyimide tape of 100 μm thickness). Mold temperature 175 ° C., injection pressure 75 kg.
/ Cm 2 for 2 minutes. The obtained package was cut at the center along the injection direction of the resin composition, the cross section was observed, the distance from the lower surface of the package to both ends of the chip was obtained, and the difference was defined as the chip shift amount. Unit μ
m. Burr amount: The length of the burr generated in the air vent portion during the molding of the lead-on-chip structure TSOP in which the chip shift amount was measured was measured. Unit mm. Glass transition temperature (Tg): A test piece formed by transfer molding at a mold temperature of 175 ° C. and an injection pressure of 75 kg / cm 2 for 2 minutes is post-cured at 175 ° C. for 4 hours, and a thermomechanical analyzer [Seiko Electronics Co., Ltd. )-TMA-120,
Temperature rising rate 5 ° C./min]. Heat strength: Flexural strength at 240 ° C. is determined according to JIS-K6911.
It measured according to. Solder crack resistance: 100 pin TQFP (package size 14 × 14 mm, thickness 1.4 mm, silicon chip size 8.0 × 8.0 mm, lead frame made of 42 alloy) mold temperature 175 ° C., injection pressure 75 kg / c
Transfer molding was performed in m 2 for 2 minutes, and post-curing was performed at 175 ° C. for 8 hours. The obtained package was left in an environment of 85 ° C. and a relative humidity of 85% for 168 hours.
For 10 seconds. Observe the package with a microscope and check for external cracks ((number of packages with cracks) /
(The total number of packages) × 100) was indicated by%. The ratio of the peeled area between the chip and the resin composition was measured using an ultrasonic flaw detector, and the peeling rate ((peeled area) / (chip area) × 100) was expressed as%. Releasability: When molding a 100-pin TQFP evaluated for the above solder crack resistance, the releasability when the mold was opened was evaluated. ○ indicates good releasability, and × indicates occurrence of mold adhesion or runner breakage. Mold stain: A mold evaluated for the releasability described above, and a mold temperature of 1
75 ° C, injection pressure 75 kg / cm 2 , continuous for 2 minutes 10
Transfer molding was performed 0 times, and the surface of the mold after molding was visually observed. When discoloration was observed on the mold surface, it was indicated by x, and when it was not observed, it was indicated by ○.
【0028】実施例2〜4、比較例1〜4 表1の配合に従い、実施例1と同様にして樹脂組成物を
得て、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示
す。なお、実施例2〜4、比較例3、4で用いたエポキ
シ樹脂A〜Cの内容及び式(12)〜式(15)のオル
ガノポリシロキサンの構造を以下に示す。エポキシ樹脂
Aは、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−
テトラメチルスチルベンとオルソクレゾールノボラック
樹脂(軟化点70℃)との重量比9:10の混合物を、
エピクロロヒドリンを用いて常法でグリシジルエーテル
化したもの(エポキシ当量193)である。エポキシ樹
脂Bは、4,4’−ジヒドロキシビフェニルとオルソク
レゾールノボラック樹脂(軟化点70℃)との重量比
2:8の混合物を、エピクロロヒドリンを用いて常法で
グリシジルエーテル化したエポキシ樹脂(エポキシ当量
190)である。エポキシ樹脂Cは、式(10)のビス
フェノールFと式(11)の樹脂(軟化点90℃)との
重量比3:7の混合物を、エピクロロヒドリンを用いて
常法でグリシジルエーテル化したもの(エポキシ当量2
60)である。Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 Resin compositions were obtained in the same manner as in Example 1 according to the formulations in Table 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. The contents of the epoxy resins A to C used in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 3 and 4 and the structures of the organopolysiloxanes of the formulas (12) to (15) are shown below. Epoxy resin A is 4,4'-dihydroxy-3,3 ', 5,5'-
A mixture of tetramethylstilbene and orthocresol novolak resin (softening point 70 ° C.) in a weight ratio of 9:10 is
Glycidyl etherified by an ordinary method using epichlorohydrin (epoxy equivalent: 193). Epoxy resin B is an epoxy resin obtained by subjecting a mixture of 4,4′-dihydroxybiphenyl and orthocresol novolak resin (softening point: 70 ° C.) in a weight ratio of 2: 8 to glycidyl ether using epichlorohydrin in a conventional manner. (Epoxy equivalent 190). Epoxy resin C was obtained by subjecting a mixture of bisphenol F of the formula (10) and a resin of the formula (11) (softening point: 90 ° C.) in a weight ratio of 3: 7 to glycidyl etherification in a conventional manner using epichlorohydrin. Thing (epoxy equivalent 2
60).
【化15】 Embedded image
【0029】[0029]
【化16】 Embedded image
【0030】[0030]
【化17】 Embedded image
【0031】[0031]
【化18】 Embedded image
【0032】[0032]
【化19】 Embedded image
【0033】[0033]
【化20】 Embedded image
【0034】[0034]
【表1】 [Table 1]
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明に従うと、硬化性、充填性、離型
性に優れ、特に薄型パッケージに好適な半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物が得られ、これを用いた半導体装置は
低吸湿性、耐熱性、耐半田クラック性に優れる。According to the present invention, there is obtained an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation which is excellent in curability, filling properties and mold release properties and is particularly suitable for a thin package, and a semiconductor device using the same has a low hygroscopicity. Excellent heat resistance and solder crack resistance.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 61:06 83:08) Fターム(参考) 4J002 CC033 CC063 CC073 CD04X CD05W CD06X CP054 CP184 DJ017 EJ036 EJ046 EN028 EQ018 EU118 EW138 EW178 FA087 FD017 FD070 FD090 FD130 FD143 FD146 FD158 FD160 FD314 GJ02 GQ05 4M109 AA01 BA01 CA21 EA03 EA04 EA06 EB03 EB04 EB13 EB19 EC01 EC03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 61:06 83:08) F-term (Reference) 4J002 CC033 CC063 CC073 CD04X CD05W CD06X CP054 CP184 DJ017 EJ036 EJ046 EN028 EQ018 EU118 EW138 EW178 FA087 FD017 FD070 FD090 FD130 FD143 FD146 FD158 FD160 FD314 GJ02 GQ05 4M109 AA01 BA01 CA21 EA03 EA04 EA06 EB03 EB04 EB13 EB19 EC01 EC03
Claims (2)
(3)から選択される1種以上の結晶性エポキシ樹脂を
全エポキシ樹脂中に10〜60重量%含み、且つ1分子
中にエポキシ基を平均3個以上有する非結晶性エポキシ
樹脂を全エポキシ樹脂中に40〜90重量%含むエポキ
シ樹脂、又は、式(4)、式(5)、一般式(6)から
選択される1種以上の結晶性フェノール類(a)と、1
分子中にフェノール性水酸基を平均3個以上有する非結
晶性フェノール樹脂類(b)とを重量比(a/b)0.
05〜1で混合し、グリシジルエーテル化したエポキシ
樹脂、(B)フェノール樹脂硬化剤、(C)溶融シリ
カ、(D)硬化促進剤、及び(E)全エポキシ樹脂組成
物中に0.05〜2重量%の一般式(7)で示されるポ
リエーテル基含有オルガノポリシロキサンを必須成分と
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。 【化1】 (一般式(3)中のRは、水素、ハロゲン、炭素数1〜
9までのアルキル基から選択される原子又は基であり、
互いに同一であっても異なっていてもよい。) 【化2】 (一般式(6)中のRは、水素、ハロゲン、炭素数1〜
9までのアルキル基から選択される原子又は基であり、
互いに同一であっても異なっていてもよい。) 【化3】 (式中のR1は、炭素数1〜12のアルキル基、アリー
ル基、アラルキル基から選択される有機基を示し、互い
に同一であっても異なっていてもよい。R2は炭素数1
〜9のアルキレン基を示す。R3は水素原子もしくは炭
素数1〜9のアルキル基を示す。Aは、炭素、窒素、酸
素、硫黄、水素から選択される原子から構成される1価
の有機基を示す。R4は、炭素数1〜12のアルキル
基、アリール基、アラルキル基から選択される有機基、
もしくは炭素、窒素、酸素、硫黄、水素から選択される
原子から構成される1価の有機基を示し、互いに同一で
あっても異なっていてもよい。又、平均値であるl、
m、n、a、及びbについては以下の関係にある。 l≧0、m≧0、n≧1、l+m+n≧5、n/(l+
m+n)=0.02〜0.8、a≧0、b≧0、a+b
≧1)(A) A total of at least one crystalline epoxy resin selected from the formula (1), the formula (2) and the general formula (3) is contained in an amount of 10 to 60% by weight, and An epoxy resin containing 40 to 90% by weight of an amorphous epoxy resin having an average of three or more epoxy groups in a molecule in all epoxy resins, or selected from formulas (4), (5) and (6). One or more crystalline phenols (a)
The weight ratio (a / b) of the non-crystalline phenolic resin (b) having an average of three or more phenolic hydroxyl groups in the molecule is 0.
Glycidyl etherified epoxy resin, (B) phenol resin curing agent, (C) fused silica, (D) curing accelerator, and (E) 0.05 to 1 in the total epoxy resin composition. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, comprising 2% by weight of a polyether group-containing organopolysiloxane represented by the general formula (7) as an essential component. Embedded image (R in the general formula (3) is hydrogen, halogen, carbon number 1 to
An atom or group selected from up to 9 alkyl groups;
They may be the same or different. ) (R in the general formula (6) is hydrogen, halogen, carbon number 1 to
An atom or group selected from up to 9 alkyl groups;
They may be the same or different. ) (In the formula, R 1 represents an organic group selected from an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group, and an aralkyl group, and may be the same or different. R 2 has 1 carbon atom.
Represents an alkylene group of 1 to 9; R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms. A represents a monovalent organic group composed of atoms selected from carbon, nitrogen, oxygen, sulfur, and hydrogen. R 4 is an organic group selected from an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group, and an aralkyl group;
Alternatively, it represents a monovalent organic group composed of atoms selected from carbon, nitrogen, oxygen, sulfur, and hydrogen, which may be the same or different. Also, the average value l,
m, n, a, and b have the following relationship. l ≧ 0, m ≧ 0, n ≧ 1, l + m + n ≧ 5, n / (l +
m + n) = 0.02 to 0.8, a ≧ 0, b ≧ 0, a + b
≧ 1)
いて半導体素子を封止してなることを特徴とする半導体
装置。2. A semiconductor device comprising a semiconductor element encapsulated with the epoxy resin composition according to claim 1.
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