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JP2003064161A - Epoxy resin composition and semiconductor device - Google Patents

Epoxy resin composition and semiconductor device

Info

Publication number
JP2003064161A
JP2003064161A JP2001257651A JP2001257651A JP2003064161A JP 2003064161 A JP2003064161 A JP 2003064161A JP 2001257651 A JP2001257651 A JP 2001257651A JP 2001257651 A JP2001257651 A JP 2001257651A JP 2003064161 A JP2003064161 A JP 2003064161A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
resin composition
weight
amine compound
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001257651A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Maebotoke
伸一 前佛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2001257651A priority Critical patent/JP2003064161A/en
Publication of JP2003064161A publication Critical patent/JP2003064161A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epoxy resin composition for sealing a semiconductor having excellent characteristics of moisture resistance reliability and high- temperature storability even when an amine compound is mixed. SOLUTION: This epoxy resin composition for sealing the semiconductor comprises (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin, (C) a curing accelerator, (D) an inorganic filler, (E) a compound having a dithiocarbonate group and (F) an amine compound. The epoxy resin composition is characterized in that the amount of the compound containing the dithiocarbonate group is 0.01-0.5 wt.% in the whole epoxy resin composition and the amount of the amine compound is <=0.01 wt.%.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物及び半導体装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】IC、LSI等の半導体素子は、主にエ
ポキシ樹脂組成物で封止され半導体装置とされている。
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、半導体素子の高集積化が年々進み、又半導体
装置の表面実装化が促進されるなかで、半導体装置への
要求は益々厳しいものとなってきている。近年、集積回
路の高集積化に伴い半導体素子は大型化し、かつ半導体
装置はTSOP、TQFP、BGA等の表面実装型に変
わってきている。このため、従来からのエポキシ樹脂組
成物では解決できない問題点も出てきている。その最大
の問題点は、表面実装の採用により半導体装置が半田浸
漬、あるいは半田リフロー工程で急激に200℃以上の
高温にさらされ、吸湿した水分が爆発的に気化する際の
応力により、半導体装置にクラックが発生したり、半導
体素子、リードフレーム、インナーリード上の各種メッ
キされた各接合部分とエポキシ樹脂組成物の硬化物との
界面で剥離が生じ、信頼性が著しく低下する点であり、
このため特に耐半田クラック性が重視される。
2. Description of the Related Art Semiconductor elements such as IC and LSI are mainly sealed with an epoxy resin composition to form a semiconductor device.
In the recent market trend of miniaturization, weight reduction, and high performance of electronic devices, semiconductor devices are highly integrated, and the surface mounting of semiconductor devices is promoted. It is becoming tough. 2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices have become larger in size with higher integration of integrated circuits, and semiconductor devices have been changed to surface mount types such as TSOP, TQFP, and BGA. Therefore, there are some problems that cannot be solved by conventional epoxy resin compositions. The biggest problem is that the semiconductor device is exposed to a high temperature of 200 ° C. or more in the solder dipping or solder reflow process due to the use of surface mounting, and the stress when the absorbed moisture explosively vaporizes causes the semiconductor device. The cracks occur in the semiconductor element, the lead frame, peeling occurs at the interface between the various plated joints on the inner lead and the cured product of the epoxy resin composition, and the reliability is significantly reduced.
Therefore, solder crack resistance is particularly important.

【0003】特に表面実装型の半導体装置に使用される
エポキシ樹脂組成物は、これら実装時の熱応力に耐え得
る様にするため、低粘度の樹脂成分を配合し無機充填材
を高充填化し硬化物を高強度化して、更に吸湿率を低下
させたり、従来のオルソクレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂に比べてより強靱性が得られるビフェニル型エポ
キシ樹脂等の結晶性エポキシ樹脂やジシクロペンタジエ
ン変性フェノール型エポキシ樹脂等を用いる様になって
きている。しかし、これらのエポキシ樹脂を使用したエ
ポキシ樹脂組成物は、硬化物のガラス転移温度が従来よ
りも低くなるため、高温下又は多湿下ではエポキシ樹脂
組成物に含まれるCl-、Br-、Na+等のイオン性不
純物の影響で半導体回路の腐食が進み易く、耐湿信頼性
及び150℃程度の高温雰囲気下でも半導体装置がその
機能を維持できる保存信頼性(以下、高温保管性とい
う)に難点がある。
In particular, the epoxy resin composition used for the surface-mounting type semiconductor device is mixed with a resin component having a low viscosity and highly filled with an inorganic filler to be cured in order to withstand the thermal stress at the time of mounting. A crystalline epoxy resin such as a biphenyl type epoxy resin or a dicyclopentadiene-modified phenol type epoxy which can increase the strength of a product and further reduce the moisture absorption rate, and can obtain higher toughness than the conventional orthocresol novolac type epoxy resin. Resin and the like are being used. However, since the glass transition temperature of the cured product of the epoxy resin composition using these epoxy resins is lower than that of the conventional one, Cl , Br , Na + contained in the epoxy resin composition under high temperature or high humidity is used. Corrosion of the semiconductor circuit is apt to proceed due to the influence of ionic impurities such as, and there is a problem in humidity resistance and storage reliability (hereinafter referred to as high-temperature storability) in which the semiconductor device can maintain its function even in a high temperature atmosphere of about 150 ° C. is there.

【0004】高温保管性を向上させるためには、原料中
のイオン性不純物を低減したものを厳選して使用したり
或いはハロゲン類、酸化アンチモン類等の金ワイヤー接
合部分を腐食させる成分を削減するといった手法が用い
られるが、難燃性の低下、コストアップ等の問題があり
十分に満足できるものではない。又耐湿信頼性を向上さ
せるためには、一般的に、エポキシ樹脂組成物に含まれ
る不純物イオンとイオン交換をするイオン捕捉剤、例え
ば、Mg1Al0.451.6 7 、Zr(HPO4)2・H2
、Mg4.3Al2(OH)12.6CO3m2O 、BiO(O
H)等を添加するという手法が用いられるが、これらの
イオン捕捉剤はエポキシ樹脂組成物に含まれる不純物イ
オンをイオン交換により不活性化すると同時に、カウン
ターイオン(不純物イオンとイオン交換して、例えば燐
酸、硝酸イオン等を放出する)を放出するため、エポキ
シ樹脂組成物の成形品のpHを変化させ、その結果耐湿
信頼性は向上するが高温保管性を低下させるという問題
がある。
In order to improve the high temperature storability, materials with reduced ionic impurities in the raw materials are carefully selected and used, or components such as halogens and antimony oxides which corrode gold wire joints are reduced. Although such a method is used, there are problems such as a decrease in flame retardancy and an increase in cost, and it is not fully satisfactory. Further, in order to improve the moisture resistance reliability, generally, an ion trapping agent that ion-exchanges with impurity ions contained in the epoxy resin composition, for example, Mg 1 Al 0.45 O 1.6 7 , Zr (HPO 4 ) 2 H 2 O
, Mg 4.3 Al 2 (OH) 12.6 CO 3 · m H 2 O, BiO (O
H) and the like are used, but these ion scavengers inactivate the impurity ions contained in the epoxy resin composition by ion exchange, and at the same time, counter ions (ion exchange with impurity ions, for example, Since it releases phosphoric acid, nitrate ions, etc.), the pH of the molded article of the epoxy resin composition is changed, and as a result, the moisture resistance reliability is improved, but the high temperature storage property is deteriorated.

【0005】又商業的大量生産を考えた場合、同一製造
ラインで様々な原料を含むエポキシ樹脂組成物を製造す
るため前品番に含まれる原料の混入が起こり得る。これ
らの混入防止のため、製造ラインの工程清掃の徹底、共
洗い材での生産等を行い極力前品番の混入を防止してい
るが、完全に混入をなくすことは事実上不可能である。
特に硬化促進剤として用いるアミン系化合物であるイミ
ダゾール類が混入した場合、硬化物中に2級のアミノ基
が残存するため耐湿性、特に高温保管性を大きく低下さ
せる問題が発生し易いため、自動車用等高温、長時間の
保管性が要求される用途には必ずしも十分に満足できる
ものではない。
In consideration of commercial mass production, the raw materials contained in the preceding product number may be mixed in to produce epoxy resin compositions containing various raw materials on the same production line. In order to prevent these contaminations, thorough cleaning of the production line process and production with co-washing materials are performed to prevent contamination of the previous product number as much as possible, but it is virtually impossible to completely eliminate the contamination.
In particular, when an imidazole which is an amine compound used as a curing accelerator is mixed, a secondary amino group remains in the cured product, so that a problem that moisture resistance, particularly high temperature storability is greatly deteriorated is likely to occur. It is not always sufficiently satisfactory for applications where high temperature and long-term storability are required.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、アミン系化
合物が混入しても耐湿信頼性、高温保管性に優れた半導
体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置に関するも
のである。
The present invention relates to a semiconductor encapsulating epoxy resin composition and a semiconductor device which are excellent in moisture resistance reliability and high temperature storability even when an amine compound is mixed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、[1](A)
エポキシ樹脂、(B)フェノール樹脂、(C)硬化促進
剤(D)無機充填材、(E)ジチオカーボネート基を有
する化合物及び(F)アミン系化合物を含むエポキシ樹
脂組成物において、全エポキシ樹脂組成物中ジチオカー
ボネート基を有する化合物が0.01〜0.5重量%、
アミン系化合物が0.01重量%以下であることを特徴
とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、[2]請求項
1記載のエポキシ樹脂組成物を用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、である。
The present invention provides [1] (A)
An epoxy resin composition containing an epoxy resin, (B) phenol resin, (C) curing accelerator (D) inorganic filler, (E) compound having dithiocarbonate group, and (F) amine compound 0.01 to 0.5% by weight of a compound having a dithiocarbonate group in the product,
An amine compound is 0.01% by weight or less, and an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, [2] A semiconductor element is encapsulated with the epoxy resin composition according to claim 1. And a semiconductor device.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明に用いられるエポキシ樹脂
は、エポキシ基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマ
ー全般を指し、例えばビフェニル型エポキシ樹脂、スチ
ルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹
脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等の結晶性エポキ
シ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノール
アラルキル型エポキシ樹脂(フェニレン骨格、ジフェニ
レン骨格等を有する)、オルソクレゾールノボラック型
エポキシ樹脂、フェノ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、アルキル変性ト
リフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有
エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂等が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。又これらは単
独でも併用してもよい。特にエポキシ樹脂組成物の低粘
度が図れるビフェニル型エポキシ樹脂や、低吸湿化が図
れるフェノールアラルキル型エポキシ樹脂(フェニレン
骨格、ジフェニレン骨格等を有する)が好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The epoxy resin used in the present invention refers to all monomers, oligomers and polymers having an epoxy group, for example, biphenyl type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin. And other crystalline epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin (having a phenylene skeleton, diphenylene skeleton, etc.), orthocresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin,
Dicyclopentadiene modified phenolic epoxy resin,
Examples thereof include, but are not limited to, triphenol methane type epoxy resin, alkyl-modified triphenol methane type epoxy resin, triazine nucleus-containing epoxy resin, and naphthol type epoxy resin. These may be used alone or in combination. In particular, a biphenyl type epoxy resin capable of achieving a low viscosity of the epoxy resin composition and a phenol aralkyl type epoxy resin capable of achieving a low moisture absorption (having a phenylene skeleton, a diphenylene skeleton, etc.) are preferable.

【0009】本発明に用いられるフェノール樹脂として
は、分子内に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、クレゾールノボラック樹脂、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、トリフェノールメタン型樹脂、フェノールアラ
ルキル樹脂(フェニレン骨格、ビフェニル骨格等を有す
る)、ナフトールアラルキル樹脂(フェニレン骨格、ビ
フェニル骨格等を有する)等が挙げられるが、これらに
限定されるものではない。又これらは単独でも併用して
もよい。特にエポキシ樹脂組成物の低粘度が図れるフェ
ノールアラルキル樹脂(フェニレン骨格、ジフェニレン
骨格等を有する)が好ましい。全エポキシ樹脂のエポキ
シ基と全フェノール樹脂のフェノール性水酸基との当量
比としては、特に限定しないが、好ましくは0.7〜
1.4、特に好ましくは0.8〜1.2である。0.7
〜1.4の範囲を外れると、硬化性、耐湿信頼性等が低
下する可能性がある。
The phenol resin used in the present invention refers to all monomers, oligomers and polymers having a phenolic hydroxyl group in the molecule, for example, phenol novolac resin, cresol novolac resin, terpene modified phenol resin, dicyclopentadiene modified phenol. Examples thereof include resins, triphenolmethane type resins, phenol aralkyl resins (having a phenylene skeleton, biphenyl skeleton, etc.), naphthol aralkyl resins (having a phenylene skeleton, biphenyl skeleton, etc.), but are not limited thereto. These may be used alone or in combination. In particular, a phenol aralkyl resin (having a phenylene skeleton, a diphenylene skeleton, etc.) capable of achieving a low viscosity of the epoxy resin composition is preferable. The equivalent ratio of the epoxy groups of all epoxy resins and the phenolic hydroxyl groups of all phenol resins is not particularly limited, but is preferably 0.7 to
1.4, particularly preferably 0.8 to 1.2. 0.7
When it is out of the range of from 1.4 to 1.4, curability, moisture resistance reliability and the like may decrease.

【0010】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との架橋反応を促進
するものであればよく、例えばトリフェニルホスフィ
ン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボ
レート塩等の有機リン系化合物等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。又これらは単独でも併用
してもよい。
The curing accelerator used in the present invention includes
Any compound that accelerates the crosslinking reaction between the epoxy resin and the phenol resin may be used, and examples thereof include organic phosphorus compounds such as triphenylphosphine and tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate salts, but are not limited thereto. Not something. These may be used alone or in combination.

【0011】本発明に用いられる無機充填材の種類につ
いては特に制限はなく、一般に封止材料に用いられてい
るものを使用することができる。例えば溶融破砕シリ
カ、溶融球状シリカ、結晶シリカ、2次凝集シリカ、ア
ルミナ、チタンホワイト、水酸化アルミニウム等が挙げ
られ、これらは単独でも併用してもよい。特に溶融球状
シリカが好ましい。粒子の形状は限りなく真球状である
ことが好ましく、又粒子の大きさの異なるものを混合す
ることにより充填量を多くすることができる。無機充填
材の含有量としては、全エポキシ樹脂組成物中に65〜
94重量%が好ましく、より好ましくは75〜91重量
%である。65重量%未満だと無機充填材による補強効
果が十分に発現せず、かつ吸湿要因である樹脂成分の配
合量が多くなるので、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸
湿量が増大し半田処理時に半導体装置にクラックが発生
し易くなるおそれがある。94重量%を越えるとエポキ
シ樹脂組成物の流動性が極端に低下し、成形時に充填不
良やチップシフト、パッドシフト、ワイヤースイープが
発生し易くなるおそれがある。本発明に用いる無機充填
材は、予め十分に混合しておくことが好ましい。又必要
に応じて無機充填材を、カップリング剤やエポキシ樹脂
あるいはフェノール樹脂等で予め処理して用いてもよ
く、処理の方法としては、例えば溶剤を用いて混合した
後に溶媒を除去する方法や、直接無機充填材に添加し混
合機を用いて処理する方法等がある。
The type of the inorganic filler used in the present invention is not particularly limited, and those generally used as the sealing material can be used. Examples thereof include fused crushed silica, fused spherical silica, crystalline silica, secondary agglomerated silica, alumina, titanium white, and aluminum hydroxide, which may be used alone or in combination. Fused spherical silica is particularly preferable. It is preferable that the shape of the particles is infinitely spherical, and the amount of filling can be increased by mixing particles having different sizes. The content of the inorganic filler is 65 to 65 in the total epoxy resin composition.
It is preferably 94% by weight, more preferably 75 to 91% by weight. If it is less than 65% by weight, the reinforcing effect due to the inorganic filler will not be sufficiently exhibited, and the amount of the resin component, which is a factor of moisture absorption, will increase, so that the amount of moisture absorption of the cured product of the epoxy resin composition will increase and during soldering treatment. There is a possibility that cracks may easily occur in the semiconductor device. When it exceeds 94% by weight, the fluidity of the epoxy resin composition is extremely lowered, and there is a possibility that defective filling, chip shift, pad shift, and wire sweep may occur during molding. The inorganic filler used in the present invention is preferably sufficiently mixed in advance. If necessary, the inorganic filler may be pretreated with a coupling agent, an epoxy resin, a phenol resin or the like, and the treatment method may be, for example, a method of removing the solvent after mixing with a solvent. , A method of directly adding to the inorganic filler and treating with a mixer.

【0012】本発明に用いられるジチオカーボネート基
を有する化合物は、式(1)で示される官能基を含むも
のである。例えば式(2)で示されるメタクリル酸との
エステル化物、式(3)で示されるメタクリル酸エステ
ルとメタクリル酸の共重合体、式(4)で示されるメタ
クリル酸エステルとスチレンの共重合体等がある。これ
らのものは、例えば協和発酵工業(株)等から市販され
ている。
The compound having a dithiocarbonate group used in the present invention contains a functional group represented by the formula (1). For example, an esterified product of methacrylic acid represented by formula (2), a copolymer of methacrylic acid ester represented by formula (3) and methacrylic acid, a copolymer of methacrylic acid ester represented by formula (4) and styrene, etc. There is. These products are commercially available from, for example, Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd.

【0013】[0013]

【化1】 [Chemical 1]

【0014】[0014]

【化2】 [Chemical 2]

【0015】[0015]

【化3】 [Chemical 3]

【0016】[0016]

【化4】 [Chemical 4]

【0017】ジチオカーボネート基は、特にアミン系化
合物と式(5)に示す反応をしアミン系化合物を分子内
に取り込み、固定化するという特徴がある。これにより
エポキシ樹脂組成物中に含まれるアミン系化合物を固定
化し耐湿性を向上させることが可能となる。ジチオカー
ボネート基を有する化合物の配合量は、全エポキシ樹脂
組成物中0.01〜0.5重量%が必須である。0.0
1重量%未満だとエポキシ樹脂組成物中に混入している
アミン系化合物を完全に固定化できず、0.5重量%を
越えると半導体装置の吸水率の増大による耐半田クラッ
ク性の低下が起こるおそれがあるので好ましくない。又
エポキシ樹脂組成物に混入しているアミン系化合物は、
全エポキシ樹脂組成物中0.01重量%以下であること
が必要である。0.01重量%を越えるとジチオカーボ
ネート基を有する化合物によるアミン系化合物の固定化
が不十分で期待されるような耐湿性の向上が望めず好ま
しくない。
The dithiocarbonate group is particularly characterized in that it reacts with an amine compound as shown in formula (5) to incorporate the amine compound into the molecule and immobilize it. This makes it possible to fix the amine compound contained in the epoxy resin composition and improve the moisture resistance. The compounding amount of the compound having a dithiocarbonate group is essentially 0.01 to 0.5% by weight based on the total epoxy resin composition. 0.0
If it is less than 1% by weight, the amine compound mixed in the epoxy resin composition cannot be completely fixed, and if it exceeds 0.5% by weight, the water absorption of the semiconductor device is increased and the solder crack resistance is deteriorated. It is not preferable because it may occur. Further, the amine compound mixed in the epoxy resin composition is
It is necessary to be 0.01% by weight or less in the total epoxy resin composition. If it exceeds 0.01% by weight, immobilization of the amine compound with the compound having a dithiocarbonate group is insufficient, and the expected improvement in moisture resistance cannot be expected, which is not preferable.

【0018】[0018]

【化5】 [Chemical 5]

【0019】本発明でのアミン系化合物とは、硬化剤も
しくは効果促進剤として用いる第一アミン、第二アミン
及び第三アミンの全てのアミンを言う。これらのアミン
系化合物としては、例えば硬化促進剤由来の2−フェニ
ルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ(5,4,
0)ウンデセン−7等のジアザビシクロアルケン及びそ
の誘導体、硬化剤由来の4,4−ジアミノジフェニルメ
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。
The amine compound in the present invention means all amines of primary amine, secondary amine and tertiary amine used as a curing agent or an effect accelerator. Examples of these amine compounds include 2-phenylimidazole derived from a curing accelerator and 1,8-diazabicyclo (5,4,4).
0) Examples include diazabicycloalkene such as undecene-7 and its derivatives, and curing agent-derived 4,4-diaminodiphenylmethane. However, the present invention is not limited thereto.

【0020】本発明のエポキシ樹脂組成物は、(A)〜
(E)成分の他、必要に応じてカーボンブラック、ベン
ガラ等の着色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム等
の低応力化剤、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、酸
化防止剤等の各種添加剤を配合することができる。本発
明のエポキシ樹脂組成物は、(A)〜(E)成分をミキ
サーを用いて混合後、熱ロール、加熱ニーダー、押出機
等の混練機で溶融混練し、冷却後粉砕して得られる。そ
の後通常はタブレットに成形される。この製造工程にお
いて、工程中に微量残存している種々の材料、後工程か
らの混練物が混入するおそれがあり、特にアミン系化合
物の混入により得られたエポキシ樹脂組成物で封止され
た半導体装置の高温保管性の低下をジチオカーボネート
基を有する化合物で防止するものである。本発明のエポ
キシ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
ールド等の成形方法で硬化成形すればよい。本発明のエ
ポキシ樹脂組成物は特にLQFPやTSOPといった薄
型の半導体装置に好適である。
The epoxy resin composition of the present invention comprises (A)-
In addition to the component (E), colorants such as carbon black and red iron oxide, stress reducing agents such as silicone oil and silicone rubber, natural wax, synthetic wax, higher fatty acids and metal salts thereof, or mold release of paraffins, etc. Various additives such as agents and antioxidants can be added. The epoxy resin composition of the present invention is obtained by mixing the components (A) to (E) using a mixer, melt-kneading them with a kneader such as a hot roll, a heating kneader, an extruder, etc., cooling and pulverizing. It is then usually molded into tablets. In this manufacturing process, various materials remaining in a trace amount during the process, and a kneaded product from the subsequent process may be mixed, and in particular, a semiconductor sealed with an epoxy resin composition obtained by mixing an amine compound A compound having a dithiocarbonate group is used to prevent deterioration of the high temperature storage property of the device. In order to manufacture a semiconductor device by sealing an electronic component such as a semiconductor element using the epoxy resin composition of the present invention, it may be cured and molded by a molding method such as a transfer mold, a compression mold, an injection mold. The epoxy resin composition of the present invention is particularly suitable for thin semiconductor devices such as LQFP and TSOP.

【0021】以下、本発明を実施例で具体的に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。配合割
合は重量部とする。 実施例1 オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(軟化点65℃、エポキシ当量2 00) 19.5重量部 フェノールノボラック樹脂(軟化点80℃ 水酸基当量104) 12.0重量部 式(2)に示す化合物 0.05重量部 トリフェニルホスフィン 0.25重量部 球状溶融シリカ 66.410重量部 BiO(OH) 0.2重量部 カルナバワックス 0.3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各成分を混合した後、表面温度が9
5℃と25℃の2軸ロールを用いて20回混練して得ら
れた混練物シートを冷却後粉砕しエポキシ樹脂組成物を
得た。同様に表2に従って、アミン系化合物を含む各成
分をミキサーを用いて混合した後、表面温度が95℃と
25℃の2軸ロールを用いて20回混練して得られた混
練物シートを冷却後粉砕し、100メッシュの篩いを通
してアミン系化合物含有ポキシ樹脂組成物1を得た。前
記エポキシ樹脂組成物とアミン系化合物含有ポキシ樹脂
組成物1とを表1の配合割合に従い混合し、アミン系化
合物が混入したエポキシ樹脂組成物を得た。評価結果を
表1に示す。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. The mixing ratio is parts by weight. Example 1 Orthocresol novolac type epoxy resin (softening point 65 ° C., epoxy equivalent 200) 19.5 parts by weight Phenol novolac resin (softening point 80 ° C., hydroxyl equivalent 104) 12.0 parts by weight Compound 0 shown in Formula (2) 0.05 parts by weight Triphenylphosphine 0.25 parts by weight Spherical fused silica 66.410 parts by weight BiO (OH) 0.2 parts by weight Carnauba wax 0.3 parts by weight Carbon black 0.3 parts by weight using a mixer After mixing, the surface temperature is 9
A kneaded material sheet obtained by kneading 20 times using a biaxial roll at 5 ° C. and 25 ° C. was cooled and then pulverized to obtain an epoxy resin composition. Similarly, according to Table 2, after mixing each component including an amine compound using a mixer, and kneading 20 times using a biaxial roll having a surface temperature of 95 ° C. and 25 ° C., the obtained kneaded product sheet is cooled. The resulting mixture was pulverized and passed through a 100-mesh sieve to obtain an amine compound-containing poxoxy resin composition 1. The epoxy resin composition and the amine compound-containing epoxy resin composition 1 were mixed according to the mixing ratio shown in Table 1 to obtain an epoxy resin composition in which an amine compound was mixed. The evaluation results are shown in Table 1.

【0022】評価方法 スパイラルフロー:EMMI−1−66に準じたスパイ
ラルフロー測定用金型を用いて、金型温度175℃、注
入圧力6.9MPa、硬化時間120秒で測定した。 成形品pH:金型温度175℃、注入圧力8.3MP
a、硬化時間180秒で成形した成形品を成形後ポスト
キュアとして175℃で8時間処理した後、粉砕し、1
00メッシュの篩を通過した試料4gを得た。続いて煮
沸したイオン交換水100gを加え、24時間放置した
後の上澄み液を、pHメータを用いて測定した値とし
た。 耐湿信頼性:低圧トランスファー成形機を用いて、金型
温度175℃、注入圧力8.3MPa、硬化時間120
秒で16ピンSOP(厚さ1.95mm、チップサイズ
3.5mm×3.0mm)を成形し、ポストキュアとし
て175℃で8時間処理した。封止したテスト用素子の
プレッシャークッカー試験(125℃、圧力2.2×1
5Pa)を行い、回路のオープン不良を測定し、不良
発生時間で表した。単位は時間。 高温保管性:低圧トランスファー成形機を用いて金型温
度175℃、注入圧力8.3MPaで16ピンDIP
(チップサイズ3mm×3.5mm)を成形した。ポス
トキュアとして175℃で8時間処理後、高温保管試験
(185℃、1000時間)を行い、配線間の電気抵抗
値が初期値に対し20%増加した不良と判定した。1パ
ッケージあたり2配線×10パッケージ合計20配線を
測定し不良な配線間の数を百分率で示した。単位は%。
Evaluation Method Spiral Flow: Using a spiral flow measuring mold according to EMMI-1-66, the mold temperature was 175 ° C., the injection pressure was 6.9 MPa, and the curing time was 120 seconds. Molded product pH: Mold temperature 175 ° C, injection pressure 8.3MP
a, a molded product molded with a curing time of 180 seconds is post-cured after molding, treated at 175 ° C. for 8 hours, and then crushed to 1
4 g of a sample that passed through a 00 mesh sieve was obtained. Subsequently, 100 g of boiled ion-exchanged water was added, and the supernatant liquid after standing for 24 hours was set to a value measured using a pH meter. Moisture resistance reliability: Using a low-pressure transfer molding machine, mold temperature 175 ° C., injection pressure 8.3 MPa, curing time 120
A 16-pin SOP (thickness 1.95 mm, chip size 3.5 mm × 3.0 mm) was molded in seconds, and post-cured at 175 ° C. for 8 hours. Pressure cooker test of sealed test element (125 ° C, pressure 2.2 × 1
0 5 Pa) performed to measure the open circuit failure, expressed in failure time. The unit is hours. High-temperature storability: 16-pin DIP using a low-pressure transfer molding machine at a mold temperature of 175 ° C and an injection pressure of 8.3 MPa
(Chip size 3 mm x 3.5 mm) was molded. After the post-cure treatment at 175 ° C. for 8 hours, a high temperature storage test (185 ° C., 1000 hours) was performed, and it was determined that the electrical resistance between the wirings increased by 20% with respect to the initial value. A total of 20 wirings of 2 wirings per package and 10 packages were measured, and the number between defective wirings was shown in percentage. Units%.

【0023】実施例2〜6、比較例1〜6 実施例5、比較例1、5は、表1、表2及び表3の配合
に従い、実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得
て、実施例1と同様にして評価した。結果を表1、表3
に示す。 実施例2 オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(軟化点65℃、エポキシ当量2 00) 19.5重量部 フェノールノボラック樹脂(軟化点80℃ 水酸基当量104) 12.0重量部 式(2)に示す化合物 0.05重量部 1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7 0.002重量部 トリフェニルホスフィン 0.25重量部 球状溶融シリカ 67.408重量部 BiO(OH) 0.2重量部 カルナバワックス 0.3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各成分を混合した後、表面温度が9
5℃と25℃の2軸ロールを用いて20回混練して得ら
れた混練物シートを冷却後粉砕しエポキシ樹脂組成物を
得た。結果を表1に示す。その他の実施例、比較例は表
1、表3の配合に従い、実施例2と同様にして評価し
た。結果を表1、表3に示す。実施例5、6、比較例
5、6で用いたビフェニル型エポキシ樹脂(ジャパンエ
ポキシレジン(株)・製YX−4000)は融点105
℃、エポキシ当量195である。実施例5、6、比較例
5、6で用いたフェノールアラルキル樹脂(三井化学
(株)・製XLC−LL)は軟化点79℃、水酸基当量
174である。
Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 6 In Examples 5 and Comparative Examples 1 and 5, the epoxy resin compositions were obtained in the same manner as in Example 1 according to the formulations shown in Table 1, Table 2 and Table 3. And evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 3.
Shown in. Example 2 Orthocresol novolac type epoxy resin (softening point 65 ° C., epoxy equivalent 200) 19.5 parts by weight Phenol novolac resin (softening point 80 ° C., hydroxyl equivalent 104) 12.0 parts by weight Compound 0 shown in Formula (2) 0.055 parts by weight 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 0.002 parts by weight triphenylphosphine 0.25 parts by weight spherical fused silica 67.408 parts by weight BiO (OH) 0.2 parts by weight carnauba Wax 0.3 parts by weight Carbon black 0.3 parts by weight was mixed with each component using a mixer, and then the surface temperature was 9
A kneaded material sheet obtained by kneading 20 times using a biaxial roll at 5 ° C. and 25 ° C. was cooled and then pulverized to obtain an epoxy resin composition. The results are shown in Table 1. Other Examples and Comparative Examples were evaluated according to the formulations of Tables 1 and 3 in the same manner as Example 2. The results are shown in Tables 1 and 3. The biphenyl type epoxy resin (YX-4000 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) used in Examples 5 and 6 and Comparative Examples 5 and 6 has a melting point of 105.
C., epoxy equivalent 195. The phenol aralkyl resin (XLC-LL manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) used in Examples 5 and 6 and Comparative Examples 5 and 6 has a softening point of 79 ° C. and a hydroxyl equivalent of 174.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物を用いた半導体装置は、アミン系化合物の混入があっ
ても耐湿信頼性、高温保管性に優れ産業上有用である。
Industrial Applicability The semiconductor device using the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is excellent in moisture resistance reliability and high temperature storability even if an amine compound is mixed, and is industrially useful.

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 63/00 C08L 63/00 Z H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31 Fターム(参考) 4J002 BG073 CC04X CC05X CC06X CD04W CD05W CD06W CD07W CD13W CE00X DE137 DE147 DJ017 EV318 EW016 EY016 FD017 FD090 FD156 FD160 GQ05 4J036 AA01 AC01 AC02 AD07 AD08 AD10 AE05 AE07 AF06 AF08 DC03 DC10 DC40 DC46 DD07 FA12 FB03 GA04 GA06 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EB03 EB04 EB12 EB18 EC01 EC20Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C08L 63/00 C08L 63/00 Z H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31 F term (reference) 4J002 BG073 CC04X CC05X CC06X CD04W CD05W CD06W CD07W CD13W CE00X DE137 DE147 DJ017 EV318 EW016 EY016 FD017 FD090 FD156 FD160 GQ05 4J036 AA01 AC01 AC02 AD07 AD08 AD10 AE05 AE07 AF06 EA04 EA20 EA20 EA02 EA02 EA03 FB03 GA01 A02 JA02 A01 A02 A01 A01 A02 A01 AC01 A02 A01 CA01 A02 A01 CA01 A02 A01 CA01 A02 A01 A01 A02 A01 CA01 A02 A01 A01 A02 A01 AC01 A02 A01 CA01 A02 A01 CA01 A02 A01 A01 EA02 FB03 GA01 A01 A02 A01 A01 EA02 FB03 GA12 A06 A01 A01 A02 EA02 FB03 GA12 A06 A01 AC01 AC01 AC02 AC01 DC01 DC01

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹
脂、(C)硬化促進剤(D)無機充填材、(E)ジチオ
カーボネート基を有する化合物及び(F)アミン系化合
物を含むエポキシ樹脂組成物において、全エポキシ樹脂
組成物中ジチオカーボネート基を有する化合物が0.0
1〜0.5重量%、アミン系化合物が0.01重量%以
下であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組
成物。
1. An epoxy resin containing (A) an epoxy resin, (B) a phenol resin, (C) a curing accelerator (D) an inorganic filler, (E) a compound having a dithiocarbonate group and (F) an amine compound. In the composition, the compound having a dithiocarbonate group in the total epoxy resin composition is 0.0
An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, which comprises 1 to 0.5% by weight and an amine compound in an amount of 0.01% by weight or less.
【請求項2】請求項1記載のエポキシ樹脂組成物を用い
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 obtained by encapsulating a semiconductor element using the epoxy resin composition according to claim 1.
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WO2006005386A1 (en) * 2004-07-13 2006-01-19 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Curable compositions with an improved adhesion performance
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