JPH0748500A - Epoxy resin composition for sealing of semiconductor - Google Patents
Epoxy resin composition for sealing of semiconductorInfo
- Publication number
- JPH0748500A JPH0748500A JP21088593A JP21088593A JPH0748500A JP H0748500 A JPH0748500 A JP H0748500A JP 21088593 A JP21088593 A JP 21088593A JP 21088593 A JP21088593 A JP 21088593A JP H0748500 A JPH0748500 A JP H0748500A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- resin composition
- silane coupling
- curing
- ion
- 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
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、耐湿信頼性が高く、配
線等の腐食を防止することができる半導体の封止物を容
易に得ることができるため、電子材料分野等で広く利用
され得る半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するもの
である。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used in the field of electronic materials, etc., because it can easily obtain a semiconductor encapsulant having high moisture resistance reliability and capable of preventing corrosion of wiring and the like. The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.
【0002】[0002]
【従来技術】IC、トランジスタ、LSI等の半導体の
多くは、エポキシ樹脂組成物を用いて封止されている。
このエポキシ樹脂組成物は、主成分であるエポキシ樹脂
の他、エポキシ樹脂硬化剤、硬化促進剤、無機充填物、
難燃剤、顔料及びシランカップリング剤等により構成さ
れており、原材料中のイオン性不純物又は外部より侵入
する水分に起因する不良を抑止すると共に、難燃性、高
密着性、耐クラック性及び高体積抵抗率等の電気特性
等、種々の特性が要求されている。2. Description of the Related Art Most of semiconductors such as ICs, transistors and LSIs are sealed with an epoxy resin composition.
This epoxy resin composition, in addition to the epoxy resin as the main component, an epoxy resin curing agent, a curing accelerator, an inorganic filler,
Composed of flame retardants, pigments, silane coupling agents, etc. to prevent defects caused by ionic impurities in raw materials or moisture invading from the outside, as well as flame retardancy, high adhesion, crack resistance and high Various properties such as electrical properties such as volume resistivity are required.
【0003】一方、近年半導体の高集積化に伴い、IC
チップ上のアルミニウム配線幅の縮小により、アルミニ
ウムの腐食が早期に発生するようになった。この腐食
は、主に、エポキシ樹脂組成物中に浸入した水分により
助長されるものである。また、配線幅の縮小により、発
生する熱が多くなったため、該エポキシ樹脂組成物に酸
化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂、無機水酸化物等の
難燃剤が多量に配合されるようになり、この難燃剤成分
により、アルミニウム配線の腐食が更に助長されるよう
になってきている。On the other hand, with the recent high integration of semiconductors, IC
Due to the shrinking of the aluminum wiring width on the chip, aluminum corrosion started to occur early. This corrosion is mainly promoted by the water that has penetrated into the epoxy resin composition. Further, since the amount of heat generated is increased due to the reduction of the wiring width, a large amount of flame retardants such as antimony oxide, brominated epoxy resin, and inorganic hydroxide has been added to the epoxy resin composition. The corrosion of aluminum wiring is being further promoted by the combustor component.
【0004】上記の腐食を防止するために、エポキシ樹
脂組成物に対し、耐湿信頼性を更に向上させることが要
求されてきた。既に、この耐湿信頼性を高める要求に答
えるために、問題となる不純物イオン特にハロゲンイオ
ンを捕捉する目的で、無機陰イオン交換体であるハイド
ロタルサイト類をエポキシ樹脂等に配合する提案がなさ
れている(特開昭63−252451号、特開昭64−
64243号及び特開昭60−40124号等)。In order to prevent the above-mentioned corrosion, it has been required for the epoxy resin composition to further improve the moisture resistance reliability. Already, in order to meet the demand for increasing the reliability of moisture resistance, it has been proposed to mix hydrotalcites, which are inorganic anion exchangers, with an epoxy resin in order to trap problematic impurity ions, particularly halogen ions. (JP-A-63-252451, JP-A-64-
64243 and JP-A-60-40124).
【0005】上記の提案による半導体封止用エポキシ樹
脂組成物は、封止された配線等の腐食を防止することが
できる耐湿信頼性の高いものである。しかしながら、ハ
イドロタルサイト類をエポキシ樹脂組成物に配合する
と、耐湿信頼性は改善されるが、その一方で、エポキシ
樹脂組成物の熱水安定性を示す尺度である熱水抽出水電
導度が増加し、エポキシ樹脂組成物の電気特性を低下さ
せるという問題点がある。The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation proposed above has a high humidity resistance reliability which can prevent corrosion of the encapsulated wiring and the like. However, when the hydrotalcites are blended with the epoxy resin composition, the moisture resistance reliability is improved, while the hot water extraction water conductivity, which is a measure of the hot water stability of the epoxy resin composition, increases. However, there is a problem that the electrical characteristics of the epoxy resin composition are deteriorated.
【0006】ハイドロタルサイト類をエポキシ樹脂に配
合する場合、エポキシ樹脂との密着性、樹脂中への分散
性、安定性を向上させる目的で、通常、ハイドロタルサ
イト類にシランカップリング処理を施す提案も重ねてな
されている。シランカップリング処理は、シランカップ
リング剤のシラノール基がハイドロタルサイト類中のヒ
ドロキシル基と縮合することで達成される。しかし、ヒ
ドロキシル基はイオン捕捉のための官能基の役割を持っ
ているので、シランカップリング処理によって、ハイド
ロタルサイト類のイオン捕捉能が低下することになる。
従って、耐湿信頼性を向上させる目的でイオン捕捉材料
を使用する場合は、シランカップリング処理条件を綿密
に制御する必要がある。When the hydrotalcites are mixed with the epoxy resin, the hydrotalcites are usually subjected to a silane coupling treatment for the purpose of improving the adhesion with the epoxy resin, the dispersibility in the resin, and the stability. Proposals have been made repeatedly. The silane coupling treatment is achieved by condensing the silanol groups of the silane coupling agent with the hydroxyl groups in hydrotalcites. However, since the hydroxyl group has a role of a functional group for trapping ions, the silane coupling treatment reduces the ion trapping ability of hydrotalcites.
Therefore, when the ion trapping material is used for the purpose of improving the moisture resistance reliability, it is necessary to carefully control the silane coupling treatment conditions.
【0007】更に、陰イオンと共に陽イオンの不純物を
捕捉する目的で、エポキシ樹脂中にハイドロタルサイト
類と共にアンチモン酸を添加することも提案されている
(特開昭63−252451号)。アンチモン酸は、無
機イオン交換体であると共に固体電解質でもあることか
ら、その高導電性のために添加量が多くなればなるほ
ど、エポキシ樹脂組成物の体積抵抗率を低下させるとい
う問題がある。更には、アンチモン酸は固体酸であるの
で、エポキシ樹脂の硬化促進剤であるアミン、ホスフィ
ン等の塩基を不活性にし、結果としてエポキシ樹脂の硬
化を阻害するという問題がある。Further, it has been proposed to add antimonic acid together with hydrotalcites into an epoxy resin for the purpose of capturing impurities of anions and cations (JP-A-63-252451). Since antimonic acid is both an inorganic ion exchanger and a solid electrolyte, there is a problem that the volume resistivity of the epoxy resin composition decreases as the added amount increases because of its high conductivity. Further, since antimonic acid is a solid acid, there is a problem that bases such as amine and phosphine, which are curing accelerators for epoxy resins, are made inactive, and as a result, curing of epoxy resins is inhibited.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐湿信頼性
が高く、エポキシ樹脂の硬化性を阻害せず、かつ電気絶
縁特性を損なわないエポキシ樹脂組成物を提供すること
を課題とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an epoxy resin composition which has high moisture resistance reliability, does not impair the curability of the epoxy resin, and does not impair the electrical insulation characteristics. is there.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、半導体封
止材用組成物にイオン捕捉性材料を含有させてイオン性
不純物を捕捉することにより、半導体の信頼性を高める
技術において、ハイドロタルサイト系化合物又はその焼
性物を特定量のシランカップリング剤で処理すると共
に、ハイドロタルサイト系化合物又はその焼成物に対し
てアンチモン酸を特定の割合で含有させることにより、
封止材用組成物中に配合したイオン捕捉材のイオン捕捉
能を維持したまま、エポキシ樹脂組成物の電気特性(電
気絶縁性)及び耐湿信頼性を向上させ得ることを見出
し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、1分
子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂、硬
化剤及び硬化促進剤からなる半導体封止用エポキシ樹脂
組成物において、下記一般式で表されるハイドロタルサ
イト系化合物又はその焼成物をその100重量部当たり
0.1〜0.8重量部のシランカップリング剤で被覆し
た無機イオン交換体(A)75〜85重量%及びアンチ
モン酸(B)25〜15重量%からなるイオン捕捉剤を
更に含有することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹
脂組成物である。 Mgx Aly (OH)2x+3y-2z(CO3 )z ・mH2 O 〔x、y及びzは、0<(y/x)≦1及び0≦(z/
y)<1.5を満たす正数であり、mは正の整数であ
る。〕本発明の組成物は、上記のように1分子中に2個
以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂、硬化剤、硬化
促進剤及び特定のイオン捕捉剤を必須とし、必要に応じ
て難燃剤、顔料、離型剤及びその他の添加剤を配合した
ものである。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have proposed a method for enhancing reliability of a semiconductor by incorporating an ion-trapping material into a composition for semiconductor encapsulating material to trap ionic impurities. By treating the talcite-based compound or its calcinable product with a specific amount of a silane coupling agent, and by containing antimonic acid in a specific ratio with respect to the hydrotalcite-based compound or its calcined product,
The inventors have found that the electrical characteristics (electrical insulation) and moisture resistance reliability of the epoxy resin composition can be improved while maintaining the ion trapping ability of the ion trapping material compounded in the encapsulant composition, thus completing the present invention. Came to do. That is, the present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, which comprises an epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule, a curing agent and a curing accelerator, and is a hydrotalcite-based compound represented by the following general formula. 75 to 85% by weight of an inorganic ion exchanger (A) and 25 to 15% by weight of a compound or a calcined product thereof, coated with 0.1 to 0.8 parts by weight of a silane coupling agent per 100 parts by weight thereof. % Of an ion scavenger is further contained in the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation. Mg x Al y (OH) 2x + 3y-2z (CO 3) z · mH 2 O [x, y and z, 0 <(y / x) ≦ 1 and 0 ≦ (z /
y) is a positive number satisfying <1.5, and m is a positive integer. The composition of the present invention essentially requires an epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule as described above, a curing agent, a curing accelerator and a specific ion scavenger, and optionally a flame retardant, It contains a pigment, a release agent and other additives.
【0010】○エポキシ樹脂 本発明のエポキシ樹脂は、1分子中に2個以上のエポキ
シ基を有し、硬化可能なものであれば特に種類は問わ
ず、フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等、成形
材料として用いられているものをいずれも使用できる。
また、本発明の組成物の耐湿性を高めるためには、エポ
キシ樹脂として、塩化物イオン含有量が10ppm以
下、加水分解性塩素含有量が1000ppm以下のもの
を用いることが望ましい。Epoxy Resin The epoxy resin of the present invention is not particularly limited as long as it has two or more epoxy groups in one molecule and is curable. Phenol / novolak type epoxy resin, bisphenol A type Any of those used as molding materials such as epoxy resin and alicyclic epoxy resin can be used.
Further, in order to enhance the moisture resistance of the composition of the present invention, it is desirable to use an epoxy resin having a chloride ion content of 10 ppm or less and a hydrolyzable chlorine content of 1000 ppm or less.
【0011】○硬化剤 本発明における硬化剤はエポキシ樹脂組成物の硬化剤と
して知られているものをいずれも使用可能であり、好ま
しい具体例として、酸無水物、アミン系硬化剤及びノボ
ラック系硬化剤等がある。Curing Agent Any curing agent known as a curing agent for epoxy resin compositions can be used as the curing agent in the present invention, and preferred specific examples include acid anhydrides, amine curing agents and novolac curing agents. There are agents, etc.
【0012】○硬化促進剤 本発明における硬化促進剤はエポキシ樹脂組成物の硬化
促進剤として知られているものをいずれも使用可能であ
り、好ましい具体例として、アミン系、リン系、及びイ
ミダゾール系の促進剤等がある。○ Curing Accelerator As the curing accelerator in the present invention, any of those known as curing accelerators for epoxy resin compositions can be used. Preferred specific examples are amine-based, phosphorus-based, and imidazole-based curing accelerators. There are accelerators, etc.
【0013】○ハイドロタルサイト系化合物類 本発明におけるハイドロタルサイト系化合物類は、下記
一般式で表わされる化合物とその焼成物である。 Mgx Aly (OH)2x+3y-2z(CO3 )z ・mH2 O 〔x、y及びzは、0<(y/x)≦1及び0≦(z/
y)<1.5を満たす正数であり、mは正の整数であ
る。〕ハイドロタルサイト系化合物は、既にその製造方
法が知られている公知の化合物である。本発明では、上
記のハイドロタルサイト系化合物と同様にその焼成物を
使用することができる。好ましい焼成温度は、400〜
600℃、より好ましくは450〜550℃であり、好
ましい焼成時間は、2〜15時間である。なお、本発明
におけるハイドロタルサイト系化合物類は、エポキシ樹
脂中への分散を容易にするために、平均粒径が10μm
以下のものが好ましい。Hydrotalcite-Based Compounds The hydrotalcite-based compounds in the present invention are compounds represented by the following general formula and their fired products. Mg x Al y (OH) 2x + 3y-2z (CO 3) z · mH 2 O [x, y and z, 0 <(y / x) ≦ 1 and 0 ≦ (z /
y) is a positive number satisfying <1.5, and m is a positive integer. The hydrotalcite-based compound is a known compound whose production method is already known. In the present invention, the calcined product can be used in the same manner as the above hydrotalcite-based compound. A preferable firing temperature is 400 to
The temperature is 600 ° C., more preferably 450 to 550 ° C., and the preferable firing time is 2 to 15 hours. The hydrotalcite-based compounds in the present invention have an average particle size of 10 μm in order to facilitate dispersion in the epoxy resin.
The following are preferred.
【0014】○シランカップリング処理 本発明におけるシランカップリング処理は、無機粉末の
シランカップリング処理方法として知られている方法で
良く、好ましい具体例として例えば以下の方法がある。 (1)乾燥した無機粉末を攪拌しながら、シランカップ
リング剤水溶液をスプレー又は気化して散布する方法。 (2)乾燥した無機粉末を再び水に分散させスラリー化
し、これを攪拌しながらシランカップリング剤水溶液を
添加して処理する方法。 (3)乾燥終了後、高温に加熱した無機粉末にシランカ
ップリング剤水溶液をスプレー状に気化して散布する方
法。 本発明では、シランカップリング剤で均一に被覆し、か
つ処理効率の高い方法として、(2)の方法が望まし
い。即ち、(1)及び(3)の方法では、均一処理及び
処理効率を上げるためには、無機粉末の分散が良好であ
ることが必要であるが、処理時にシランカップリング剤
の散布量が多かったり、不均一に散布される可能性があ
る。この場合、シランカップリング処理されたハイドロ
タルサイト系化合物類のイオン交換容量が大幅に低下し
てしまう恐れがあるからである。Silane Coupling Treatment The silane coupling treatment in the present invention may be a method known as a silane coupling treatment method for inorganic powders, and preferable specific examples include the following method. (1) A method of spraying or vaporizing and spraying an aqueous solution of a silane coupling agent while stirring the dried inorganic powder. (2) A method in which the dried inorganic powder is dispersed again in water to form a slurry, and the silane coupling agent aqueous solution is added to the slurry while stirring to carry out treatment. (3) A method of vaporizing and spraying an aqueous solution of a silane coupling agent in a spray on the inorganic powder heated to a high temperature after completion of drying. In the present invention, the method (2) is desirable as a method for uniformly coating with a silane coupling agent and having high treatment efficiency. That is, in the methods (1) and (3), it is necessary that the inorganic powder is well dispersed in order to improve the uniform treatment and the treatment efficiency, but the amount of the silane coupling agent applied is large during the treatment. Or it may be spread unevenly. This is because in this case, the ion exchange capacity of the hydrotalcite-based compounds subjected to the silane coupling treatment may be significantly reduced.
【0015】本発明において使用可能なシランカップリ
ング剤は、特にその種類を制限する必要はなく、ビニル
トリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエト
キシ)シラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン及びγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン等の各種化合物を使用可能である。本発明における好
ましいシランカップリング剤としては、エポキシ樹脂用
として知られているものであり、具体的にはγ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエ
チル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β
(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン及びγ
−アミノプロピルトトリエトキシシラン等がある。The silane coupling agent which can be used in the present invention is not particularly limited in its type, and it is not limited to vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and γ-methacryl silane. Various compounds such as roxypropyltrimethoxysilane can be used. Preferred silane coupling agents in the present invention are those known for epoxy resins, specifically, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane. Silane, N-β
(Aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane and γ
-Aminopropyltotriethoxysilane and the like.
【0016】○シランカップリング剤による被覆量 シランカップリング剤による被覆量は、ハイドロタルサ
イト系化合物類のイオン交換容量を低下させることのな
いよう決めなければならず、本発明においては、ハイド
ロタルサイト系化合物類の100重量部(以下単に部と
略す)当たり0.1〜0.8部の割合とする必要があ
る。シランカップリング剤による被覆量が少なすぎる
と、エポキシ樹脂組成物の電気絶縁性等の電気特性が損
なわれ、逆に多すぎると、ハイドロタルサイト系化合物
類のイオン交換容量が低下するという問題がある他、ハ
イドロタルサイト系化合物の凝集が起こるために、エポ
キシ樹脂中への分散が損なわれる恐れもある。Coating amount with silane coupling agent The coating amount with the silane coupling agent must be determined so as not to reduce the ion exchange capacity of the hydrotalcite compounds. It is necessary to set the ratio to 0.1 to 0.8 part per 100 parts by weight of the site compound (hereinafter simply referred to as "part"). If the coating amount with the silane coupling agent is too small, the electrical properties such as electrical insulation of the epoxy resin composition are impaired, and conversely, if the coating amount is too large, the ion exchange capacity of the hydrotalcite-based compounds decreases. In addition, since the hydrotalcite-based compound aggregates, the dispersion in the epoxy resin may be impaired.
【0017】好ましいシランカップリング処理方法の一
例は、以下のようである。所定量のハイドロタルサイト
系化合物類を水中に分散させて攪拌しておく。望ましい
スラリー濃度は10〜30重量%である。これよりも多
いとスラリー粘度が上がるため、攪拌効率が低下し、シ
ランカップリング剤を均一に被覆しにくくなり、逆に、
スラリー濃度が低いと、均一処理は可能であるが、作業
効率が低下する恐れがある。次に、適当な濃度(通常、
1重量%程度)のシランカップリング剤水溶液を調製
し、ハイドロタルサイト系化合物類を分散したスラリー
に添加し、24時間攪拌した後、濾過・水洗・乾燥する
ことによりシランカップリング処理された無機イオン交
換体(A)を得ることができる。An example of a preferred silane coupling treatment method is as follows. A predetermined amount of hydrotalcite-based compound is dispersed in water and stirred. A desirable slurry concentration is 10 to 30% by weight. If it is more than this, the slurry viscosity increases, so the stirring efficiency decreases, it becomes difficult to coat the silane coupling agent uniformly, and conversely,
If the slurry concentration is low, uniform treatment is possible, but work efficiency may decrease. Then, select the appropriate concentration (usually
An aqueous solution of a silane coupling agent (about 1% by weight) is prepared, added to a slurry in which hydrotalcite-based compounds are dispersed, stirred for 24 hours, filtered, washed with water, and dried to obtain a silane-coupling inorganic material. An ion exchanger (A) can be obtained.
【0018】○アンチモン酸(B) 本発明におけるアンチモン酸は下記一般式で表わされる
化合物であり、各種の製造方法が知られている公知の化
合物である。 Sb2 O5・nH2 O (nは正の整数である。) なお、本発明において、エポキシ樹脂組成物に高い耐湿
性を発揮させるには、結晶性のアンチモン酸を使用する
ことが望ましい。Antimonic Acid (B) Antimonic acid in the present invention is a compound represented by the following general formula, and is a known compound for which various production methods are known. Sb2 O5.nH2 O (n is a positive integer.) In the present invention, it is desirable to use crystalline antimonic acid in order to make the epoxy resin composition exhibit high moisture resistance.
【0019】ハイドロタルサイト系化合物類は、熱水中
に放置すると、熱水のPH値を9以上にしてしまう程の
塩基性物質であるため、これを単独でエポキシ樹脂中に
配合した場合には、アルミニウム製の配線等を腐蝕する
という問題がある。この問題は、固体酸であるアンチモ
ン酸を特定の割合で併用することにより、解消すること
ができる。Since the hydrotalcite-based compounds are basic substances which cause the PH value of hot water to become 9 or more when left in hot water, when they are blended alone into the epoxy resin, Has a problem of corroding aluminum wiring and the like. This problem can be solved by using antimonic acid, which is a solid acid, in a specific proportion.
【0020】又、アンチモン酸をハイドロタルサイト系
化合物類と併用することにより、ハイドロタルサイト系
化合物類の陰イオン捕捉能を相乗的に増加させる作用も
もたらすので、ハイドロタルサイト系化合物類とアンチ
モン酸との配合比が重要な制御因子となってくる。従っ
て、本発明のイオン捕捉剤における無機イオン交換体
(A)とアンチモン酸(B)の配合比は、(A)と
(B)の合計重量を基準として、無機イオン交換体
(A)が75〜85重量%(以下単に%と略記する)
で、アンチモン酸(B)が25〜15%とする必要があ
り、好ましくは(A)が78〜82%に対し、(B)が
22〜18%の割合となるように制御されるべきであ
る。(B)が25%より多い場合、アンチモン酸が固体
電解質であり、そのもの自身の体積抵抗率が非常に低い
ために、エポキシ樹脂組成物を用いた封止物の電気絶縁
性等の電気特性を損なうという問題があり、一方(B)
が15%より少ない場合は、無機イオン交換体(A)の
塩基性が強過ぎるため、配線の腐蝕を抑止できなくなる
という問題が生じる。In addition, when antimonic acid is used in combination with hydrotalcite-based compounds, it also has the effect of synergistically increasing the anion-capturing ability of hydrotalcite-based compounds. The blending ratio with acid becomes an important control factor. Therefore, the compounding ratio of the inorganic ion exchanger (A) and the antimonic acid (B) in the ion scavenger of the present invention is 75% for the inorganic ion exchanger (A) based on the total weight of (A) and (B). ~ 85% by weight (hereinafter simply referred to as%)
It is necessary to control the antimonic acid (B) to 25 to 15%, and it is preferable to control so that (A) is 78 to 82% and (B) is 22 to 18%. is there. When (B) is more than 25%, antimonic acid is a solid electrolyte and the volume resistivity of itself is very low. There is a problem of damage, while (B)
If less than 15%, the inorganic ion exchanger (A) is too basic, so that corrosion of the wiring cannot be suppressed.
【0021】○所望成分 本発明のエポキシ樹脂組成物は、更に必要に応じて、無
機充填物、難燃剤、無機充填物用カップリング剤、着色
剤及び離型剤等を所望成分として添加して完成される。
これらの所望成分はいずれも成形用エポキシ樹脂に配合
する成分として知られたものである。Desired Components The epoxy resin composition of the present invention may further contain inorganic fillers, flame retardants, coupling agents for inorganic fillers, colorants, release agents, etc., as desired components. Will be completed.
All of these desired components are known as components to be added to the molding epoxy resin.
【0022】無機充填物の好ましい具体例として、結晶
性シリカ粉、石英ガラス粉、熔融シリカ粉、アルミナ粉
及びタルク等が挙げられ、中でも結晶性シリカ粉、石英
ガラス粉及び熔融シリカ粉が安価で好ましい。難燃剤の
例としては、酸化アンチモン、ハロゲン化エポキシ樹脂
等があり、カップリング剤の例としては、シラン系及び
チタン系等があり、離型剤の例としては、脂肪族パラフ
ィン、高級脂肪族アルコール等の各種ワックスがある。Preferred specific examples of the inorganic filler include crystalline silica powder, quartz glass powder, fused silica powder, alumina powder and talc. Among them, crystalline silica powder, quartz glass powder and fused silica powder are inexpensive. preferable. Examples of flame retardants include antimony oxide and halogenated epoxy resins, examples of coupling agents include silane-based and titanium-based agents, and examples of release agents include aliphatic paraffins and higher aliphatic compounds. There are various waxes such as alcohol.
【0023】○イオン捕捉剤の配合割合 アンチモン酸(B)と無機イオン交換体(A)からなる
イオン捕捉剤の好ましい配合割合は、本発明の組成物1
00部当たり0.1〜10部であり、より好ましくは1
〜5部である。0.1部未満では、耐湿信頼性を高める
効果が小さく、一方10部を越えても、効果は最早向上
することがなく、逆にコストアップにつながるので好ま
しくない。Mixing ratio of ion scavenger The preferable mixing ratio of the ion scavenger comprising the antimonic acid (B) and the inorganic ion exchanger (A) is the composition 1 of the present invention.
0.1 to 10 parts per 00 parts, more preferably 1
~ 5 parts. If it is less than 0.1 part, the effect of improving the moisture resistance reliability is small, while if it exceeds 10 parts, the effect is no longer improved, and conversely the cost is increased, which is not preferable.
【0024】○組成物の調製方法 本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記の原料を公知の方
法で混合することにより容易に得ることができ、例えば
上記各原料を適宜配合し、この配合物を混練機にかけて
加熱状態で混練し、半硬化状の樹脂組成物とし、これを
室温に冷却した後、公知の手段により粉砕し、必要に応
じて打錠することにより得られるものである。なお、本
発明におけるイオン捕捉剤の配合割合は、無機イオン交
換体(A)とアンチモン酸(B)を別個に配合するより
も、これらを予め均一に混合してから行うことが好まし
い。このようにすることにより、これらの成分を併用す
る効果を顕著に発揮させることができるからである。Preparation Method of Composition The epoxy resin composition of the present invention can be easily obtained by mixing the above-mentioned raw materials by a known method. For example, the above-mentioned respective raw materials are appropriately blended, and this blend is prepared. It is obtained by kneading in a kneading machine in a heated state to obtain a semi-cured resin composition, cooling this to room temperature, pulverizing it by a known means, and tableting if necessary. The mixing ratio of the ion scavenger in the present invention is preferably such that the inorganic ion exchanger (A) and the antimonic acid (B) are preliminarily uniformly mixed rather than separately. By doing so, the effect of using these components in combination can be remarkably exhibited.
【0025】[0025]
参考例 ○無機イオン交換体(A)の調製 シランカップリング剤(γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、日本ユニカ−株式会社製商品名A−1
87)を1重量%含有する水溶液を調製した後、これ
を、30gのハイドロタルサイト系化合物の焼成物(M
g0.7 Al0.3 O1.15)を含むスラリー100ml中
に、下記表1に記載した量だけ添加した。次いで、24
時間常温で撹拌後、濾過、水洗し、110℃で乾燥し
て、シランカップリング処理したハイドロタルサイト系
化合物類からなる無機イオン交換体(A)を得た。Reference Example ○ Preparation of Inorganic Ion Exchanger (A) Silane Coupling Agent (γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilane, Product Name A-1 manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.)
87) 1% by weight of an aqueous solution was prepared, and then this was added to 30 g of a hydrotalcite-based compound calcined product (M
g 0.7 Al 0.3 O 1.15 ) was added to 100 ml of the slurry in an amount shown in Table 1 below. Then 24
After stirring at room temperature for hours, it was filtered, washed with water, and dried at 110 ° C. to obtain an inorganic ion exchanger (A) composed of silane coupling-treated hydrotalcite-based compounds.
【0026】[0026]
【表1】 注)添加割合は、「(シランカップリング剤水溶液の添
加量/30)」の式により算出した値である。[Table 1] Note) The addition ratio is a value calculated by the formula of “(addition amount of aqueous solution of silane coupling agent / 30)”.
【0027】○イオン捕捉剤の評価 上記のようにして得た無機イオン交換体(A)を所定割
合のアンチモン酸(B)と混合したイオン捕捉剤の粉末
を用いて、下記に評価方法を示した各種の測定を行なっ
た。なお、下記表2に、無機イオン交換体(A)とアン
チモン酸(B)との混合割合を示した。Evaluation of Ion Scavenger An evaluation method is shown below by using an ion scavenger powder in which the inorganic ion exchanger (A) obtained as described above is mixed with a predetermined ratio of antimonic acid (B). Various measurements were performed. The following Table 2 shows the mixing ratio of the inorganic ion exchanger (A) and antimonic acid (B).
【0028】・熱水抽出テスト:粉末1.0gと純水1
00mlを250mlのポリエチレン製瓶に入れて、9
5℃15時間放置後濾過し、濾液の電気伝導度、PH値
を測定した。Hot water extraction test: 1.0 g powder and 1 pure water
Add 00 ml to a 250 ml polyethylene bottle and
After standing at 5 ° C. for 15 hours, the mixture was filtered, and the electrical conductivity and PH value of the filtrate were measured.
【0029】・イオン交換容量:粉末1.0gに50m
lの0.1N−NaClを添加し、40℃で15時間攪
拌後濾過して、濾液中のClイオン濃度を硝酸銀滴定に
より求め、減少量よりイオン交換容量を算出した。Ion exchange capacity: 50 g per 1.0 g of powder
l 0.1N-NaCl was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 15 hours and then filtered, the Cl ion concentration in the filtrate was determined by silver nitrate titration, and the ion exchange capacity was calculated from the decrease amount.
【0030】・体積抵抗率:粉末を錠剤成型器によりペ
レット(13mmφ×2mmt )に成型し(400kg
/cm2 で1分間加圧)、銀ペーストを塗布し、電極を
作成後、高絶縁抵抗測定器により測定した。 上記のようにして評価した結果を下記表2及び表3に示
した。但し、表2及び表3に記した略号の意味並びに評
価値の単位は以下の通りである。 ・(A) :参考例で得た無機イオン交換体(A)(種類を
表わす番号は、表1のシランカップリング処理の条件を
示す。) ・(B) :アンチモン酸(B) ・電気伝導度の単位:μS/cm ・イオン交換容量の単位:meq/gVolume resistivity: Powder is molded into pellets (13 mmφ × 2 mm t ) by a tablet molding machine (400 kg
/ Cm 2 for 1 minute), a silver paste was applied, electrodes were prepared, and then measured with a high insulation resistance measuring device. The results evaluated as described above are shown in Tables 2 and 3 below. However, the meanings of the abbreviations shown in Tables 2 and 3 and the units of the evaluation values are as follows.・ (A): Inorganic ion exchanger (A) obtained in the reference example (the number indicating the type indicates the conditions of the silane coupling treatment in Table 1) ・ (B): Antimonic acid (B) ・ Electrical conductivity Unit of degree: μS / cm ・ Unit of ion exchange capacity: meq / g
【0031】[0031]
【表2】 [Table 2]
【0032】[0032]
【表3】 [Table 3]
【0033】実施例1〜5の結果から、本発明のように
特定の量でシランカップリング処理した無機イオン交換
体(A)とアンチモン酸(B)を、特定の比率で配合し
た場合には、熱水中で不純物を放出することなく、又液
の中和性も保持されるので、封止物の電気絶縁性等の電
気特性を損なうことはなく、イオン捕捉能を発揮して、
耐湿信頼性の高い封止物を得ることができることを示唆
している。From the results of Examples 1 to 5, when the silane coupling-treated inorganic ion exchanger (A) and antimonic acid (B) were blended at a specific ratio as in the present invention, Since it does not release impurities in hot water and the neutralizing property of the liquid is retained, it does not impair the electrical properties such as the electrical insulation of the sealed product, and exerts the ion trapping ability.
It suggests that a sealed product with high humidity resistance can be obtained.
【0034】それに対して、比較例1〜11において
は、以下に示すような問題点がある。比較例1〜5で
は、熱水抽出テストにおいて電気伝導度が大きい。この
ことは、これらの粉末を配合した樹脂の硬化物は、電気
特性、特に電気絶縁性が悪いことを示唆している。比較
例6,7,9及び10は、熱水抽出テストにおいて、P
H値がいずれも9以上である。このことは、これらの粉
末を配合した樹脂を用いて半導体を封止すると、配線が
断線し易いことを示唆している。比較例8及び11は、
アンチモン酸の配合割合が大き過ぎるため、体積抵抗率
が小さい。このことは、これらの粉末を配合した樹脂の
硬化物は、電気特性、特に電気絶縁性が悪いことを示唆
している。On the other hand, Comparative Examples 1 to 11 have the following problems. In Comparative Examples 1 to 5, the electrical conductivity is high in the hot water extraction test. This suggests that the cured product of the resin containing these powders has poor electrical properties, particularly electrical insulation. Comparative Examples 6, 7, 9 and 10 showed P in the hot water extraction test.
All H values are 9 or more. This suggests that if the semiconductor is encapsulated with a resin containing these powders, the wiring is easily broken. Comparative Examples 8 and 11
The volume resistivity is small because the blending ratio of antimonic acid is too large. This suggests that the cured product of the resin containing these powders has poor electrical properties, particularly electrical insulation.
【0035】○半導体封止用エポキシ樹脂組成物の調製 下記の組成で各成分を配合し、これを80℃〜90℃の
熱ロールで3〜5分間混練りした後、冷却し、粉砕し
て、粉末状エポキシ樹脂組成物を得た。Preparation of Epoxy Resin Composition for Semiconductor Encapsulation Each component was blended with the following composition, and the mixture was kneaded with a hot roll at 80 ° C. to 90 ° C. for 3 to 5 minutes, then cooled and pulverized. A powdery epoxy resin composition was obtained.
【0036】[0036]
【表4】 ─────────────────────────────────── クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量235) 80部 ブロム化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量275) 20部 フェノールノボラック樹脂(分子量700〜1000) 50部 トリフェニルホスフィン 2部 カルバナワックス 1部 カーボンブラック 1部 溶融シリカ 370 部 実施例で得たイオン捕捉剤の粉末 0又は5 部 ───────────────────────────────────[Table 4] ─────────────────────────────────── Cresol Novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 235) 80 Part Brominated phenol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 275) 20 parts Phenol novolac resin (molecular weight 700-1000) 50 parts Triphenylphosphine 2 parts Carbana wax 1 part Carbon black 1 part Fused silica 370 parts Ions obtained in the examples Powder of scavenger 0 or 5 parts
【0037】○信頼性評価方法 上記のようにして得た組成物のうち、100メッシュパ
スの試料を用いて、成型条件170℃、3分間の設定
で、アルミニウム配線が接続されている耐湿信頼性評価
用素子を封止し、この封止された素子に対して125℃
でプレッシャークッカー試験を実施し、断線の起こる時
間を測定した。なお、この試験は、サンプル数50で行
い、その平均値を求めた。試験結果を下記表5に示し
た。○ Reliability Evaluation Method Among the compositions obtained as described above, using a sample of 100 mesh pass, molding conditions of 170 ° C. and setting of 3 minutes, moisture resistance reliability in which aluminum wiring is connected The evaluation element is sealed, and the sealed element is heated to 125 ° C.
The pressure cooker test was carried out and the time at which wire breakage occurred was measured. This test was performed with 50 samples and the average value was obtained. The test results are shown in Table 5 below.
【0038】[0038]
【表5】 [Table 5]
【0039】一方、表4に示した組成において、実施例
で得たイオン捕捉剤の粉末を配合しない組成で半導体封
止用エポキシ樹脂組成物を調製し、この樹脂を用いて半
導体を封止した場合には、150時間で断線が起こっ
た。これに対して、上記表5に示したように、本発明の
組成物を用いて封止した場合には、500時間以上断線
しなかった。On the other hand, in the composition shown in Table 4, an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation was prepared with a composition containing no ion trapping agent powder obtained in Example, and the semiconductor was encapsulated using this resin. In some cases, a break occurred at 150 hours. On the other hand, as shown in Table 5 above, when the composition of the present invention was used for sealing, disconnection did not occur for 500 hours or more.
【0040】○半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化
性評価方法 実施例5又は比較例3のイオン捕捉剤を用いて、表4に
示した組成で配合した組成物を、80℃〜90℃に加熱
した熱ロールで3〜5分間混練りした後、冷却し、粉砕
して、粉末状エポキシ樹脂組成物を得た。得られた組成
物のうち、100メッシュパスの試料を用いてキュラス
トメーターを用いて硬化性を評価した。このときの測定
条件は以下のようである。 加熱温度:175℃ 硬化開始時間:加熱開始時からトルクが上昇し始めるま
での時間 硬化度:硬化開始から5分後のトルク幅 上記のようにして硬化性を評価した結果を下記表6に示
した。Method for Evaluating Curability of Epoxy Resin Composition for Semiconductor Encapsulation A composition prepared by using the ion scavenger of Example 5 or Comparative Example 3 in the composition shown in Table 4 was prepared at 80 ° C to 90 ° C. The mixture was kneaded for 3 to 5 minutes with a hot roll heated to 1, then cooled and pulverized to obtain a powdery epoxy resin composition. A curability meter was used to evaluate the curability of a 100 mesh pass sample of the composition obtained. The measurement conditions at this time are as follows. Heating temperature: 175 ° C. Curing start time: Time from the start of heating until the torque starts to rise Curing degree: Torque width after 5 minutes from the start of curing The results of evaluation of curability as described above are shown in Table 6 below. It was
【0041】[0041]
【表6】 [Table 6]
【0042】上記表6からわかるように、ハイドロタル
サイト系化合物又はその焼成物をシランカップリング処
理することにより、本発明の組成物の硬化性が損なわれ
ることはない。As can be seen from Table 6 above, the curability of the composition of the present invention is not impaired by the silane coupling treatment of the hydrotalcite compound or its fired product.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物は、樹脂硬化物の電気特性及びエポキシ樹脂組成物の
硬化性を損なうことなく、封止した配線等の防食効果に
優れており、耐湿信頼性が極めて高い。The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is excellent in the anticorrosion effect of encapsulated wiring without impairing the electrical properties of the cured resin and the curability of the epoxy resin composition, Extremely high humidity resistance reliability.
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/29 23/31 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 23/29 23/31
Claims (1)
エポキシ樹脂、硬化剤及び硬化促進剤からなる半導体封
止用エポキシ樹脂組成物において、下記一般式で表され
るハイドロタルサイト系化合物又はその焼成物をその1
00重量部当たり0.1〜0.8重量部のシランカップ
リング剤で被覆した無機イオン交換体(A)75〜85
重量%及びアンチモン酸(B)25〜15重量%からな
るイオン捕捉剤を更に含有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。 Mgx Aly (OH)2x+3y-2z(CO3 )z ・mH2 O 〔x、y及びzは、0<(y/x)≦1及び0≦(z/
y)<1.5を満たす正数であり、mは正の整数であ
る。〕1. A hydrotalcite-based compound represented by the following general formula in an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation comprising an epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule, a curing agent and a curing accelerator. Or the burned product 1
Inorganic ion exchanger (A) 75 to 85 coated with 0.1 to 0.8 part by weight of silane coupling agent per 00 parts by weight
An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, further comprising an ion scavenger composed of 25% by weight and 25 to 15% by weight of antimonic acid (B). Mg x Al y (OH) 2x + 3y-2z (CO 3) z · mH 2 O [x, y and z, 0 <(y / x) ≦ 1 and 0 ≦ (z /
y) is a positive number satisfying <1.5, and m is a positive integer. ]
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21088593A JPH0748500A (en) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | Epoxy resin composition for sealing of semiconductor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21088593A JPH0748500A (en) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | Epoxy resin composition for sealing of semiconductor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0748500A true JPH0748500A (en) | 1995-02-21 |
Family
ID=16596709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21088593A Pending JPH0748500A (en) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | Epoxy resin composition for sealing of semiconductor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0748500A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10152599A (en) * | 1996-11-21 | 1998-06-09 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Epoxy resin composition |
JP2003105174A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Toray Ind Inc | Semiconductor sealing epoxy resin composition and semiconductor device |
JP2004098199A (en) * | 2002-09-06 | 2004-04-02 | Chemiprokasei Kaisha Ltd | Solid electrolyte, flexible laminate containing it, and all-solid actuator formed from solid electrolyte |
WO2005079607A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-01 | Kuraray Co., Ltd. | Oxygen absorbent, method for producing same, and oxygen absorbing composition and packaging material using same |
JP2007009166A (en) * | 2005-06-03 | 2007-01-18 | Hitachi Chem Co Ltd | Epoxy resin composition for sealing, and electronic component apparatus |
WO2008044579A1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-17 | Sumitomo Bakelite Company Limited | Epoxy resin composition for sealing of semiconductor and semiconductor device |
WO2015098848A1 (en) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 日東電工株式会社 | Resin film for semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device |
-
1993
- 1993-08-03 JP JP21088593A patent/JPH0748500A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10152599A (en) * | 1996-11-21 | 1998-06-09 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Epoxy resin composition |
JP2003105174A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Toray Ind Inc | Semiconductor sealing epoxy resin composition and semiconductor device |
JP2004098199A (en) * | 2002-09-06 | 2004-04-02 | Chemiprokasei Kaisha Ltd | Solid electrolyte, flexible laminate containing it, and all-solid actuator formed from solid electrolyte |
JP4637446B2 (en) * | 2002-09-06 | 2011-02-23 | ケミプロ化成株式会社 | All solid actuator |
WO2005079607A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-01 | Kuraray Co., Ltd. | Oxygen absorbent, method for producing same, and oxygen absorbing composition and packaging material using same |
JP2007009166A (en) * | 2005-06-03 | 2007-01-18 | Hitachi Chem Co Ltd | Epoxy resin composition for sealing, and electronic component apparatus |
WO2008044579A1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-17 | Sumitomo Bakelite Company Limited | Epoxy resin composition for sealing of semiconductor and semiconductor device |
US7906378B2 (en) | 2006-10-06 | 2011-03-15 | Sumitomo Bakelite Company, Ltd. | Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor element and semiconductor device |
WO2015098848A1 (en) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 日東電工株式会社 | Resin film for semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6153321A (en) | Epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device of resin sealed type using same | |
JPS627212B2 (en) | ||
JP4337411B2 (en) | Inorganic anion exchanger and epoxy resin composition for sealing electronic parts using the same | |
JPH0748500A (en) | Epoxy resin composition for sealing of semiconductor | |
JP3537082B2 (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
JP3377933B2 (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device using the same | |
JP3032528B1 (en) | Sealing resin composition and semiconductor sealing device | |
JPH10152599A (en) | Epoxy resin composition | |
JP2843244B2 (en) | Epoxy resin composition | |
JPH08151427A (en) | Epoxy resin composition | |
JPH11302501A (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
JP2003313399A (en) | Epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device obtained using the same | |
JP2002294032A (en) | Resin composition for liquid sealing | |
JPH11269352A (en) | Epoxy resin composition for sealing semiconductor | |
JP2001323050A (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
JPH044328B2 (en) | ||
JPH0657744B2 (en) | Resin-sealed semiconductor device | |
JPH10168282A (en) | Semiconductor sealing epoxy resin composition | |
JP2002053735A (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
JP2001234034A (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
JPH1077390A (en) | Epoxy resin composition | |
JP2000281872A (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
JPH04202321A (en) | Epoxy resin composition for sealing semiconductor | |
JP2000281874A (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
JP2000248153A (en) | Epoxy resin composition and ferroelectric memory device |