[go: up one dir, main page]

JPS63245949A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JPS63245949A
JPS63245949A JP8070087A JP8070087A JPS63245949A JP S63245949 A JPS63245949 A JP S63245949A JP 8070087 A JP8070087 A JP 8070087A JP 8070087 A JP8070087 A JP 8070087A JP S63245949 A JPS63245949 A JP S63245949A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tetra
epoxy resin
substituted
component
moisture resistance
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.)
Granted
Application number
JP8070087A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2501819B2 (en
Inventor
Akiko Kitayama
北山 彰子
Shinjiro Uenishi
上西 伸二郎
Tatsushi Ito
達志 伊藤
Hideto Suzuki
秀人 鈴木
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.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Electric Industrial 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 Nitto Electric Industrial Co Ltd filed Critical Nitto Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP62080700A priority Critical patent/JP2501819B2/en
Publication of JPS63245949A publication Critical patent/JPS63245949A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2501819B2 publication Critical patent/JP2501819B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE:To improve moisture resistance and low stress property by sealing a semiconductor element with epoxy resin composition which contains specific boron compound, Sb2O2.4H2, and arbitrarily organosiloxane. CONSTITUTION:Epoxy resin composition contains epoxy resin, phenol resin, specific boron compound and Sb2O5.4H2O as indispensable ingredients, and organosiloxane as arbitrary ingredient. A semiconductor element is sealed with the composition, and the sealing resin has excellent moisture resistance reliability. Further, use of the sealing resin which contains organopolysiloxane as an arbitrary ingredient provides low stress property in addition to the moisture resistance to reduce stress applied to the element itself. Thus, the element of super LSI can be sufficiently sealed to obtain a semiconductor device having high reliability.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、信頼性、特に耐湿信頼性に優れ、かつ半導
体素子に加わる応力の小さい半導体装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor device that has excellent reliability, particularly moisture resistance reliability, and has low stress applied to semiconductor elements.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

トランジスタ、IC,LSI等の半導体素子は、通常セ
ラミックパッケージもしくはプラスチックパッケージ等
により封止され、半導体装置化されている。上記セラミ
ックパッケージは、構成材料そのものが耐熱性を有し、
耐透湿性にも優れているため、温度、湿度に対して強く
、しかも中空パッケージのため機械的強度も高く信頼性
の高い封止が可能である。しかしながら、構成材料が比
較的高価なものであることと、量産性に劣る欠点がある
ため、最近では上記プラスチックパッケージを用いた樹
脂封止が主流になっている。この種の樹脂封止には、従
来からエポキシ樹脂組成物が使用されており、良好な成
績を収めている。しかしながら、半導体分野の技術革新
によって集積度の向上とともに素子サイズの大形化、配
線の微細化が進み、パッケージも小形化、薄形化する傾
向にあり、これに伴って封止材料に対してより以上の信
頼性(得られる半導体装置の内部応力、耐湿信幀性、耐
衝撃信頼性、耐熱信転性等)の向上が要望されている。
Semiconductor elements such as transistors, ICs, and LSIs are usually sealed with ceramic packages, plastic packages, or the like to form semiconductor devices. The above-mentioned ceramic package has heat resistance in the constituent material itself,
It also has excellent moisture permeability, so it is resistant to temperature and humidity, and because it is a hollow package, it has high mechanical strength and can be sealed with high reliability. However, since the constituent materials are relatively expensive and the mass productivity is poor, resin sealing using the above-mentioned plastic package has recently become mainstream. Epoxy resin compositions have conventionally been used for this type of resin sealing, and have achieved good results. However, due to technological innovation in the semiconductor field, the degree of integration has increased, element sizes have become larger, and interconnects have become finer, and packages are also becoming smaller and thinner. There is a demand for further improvement in reliability (internal stress, moisture resistance reliability, shock resistance reliability, heat resistance reliability, etc. of the resulting semiconductor device).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

すなわち、半導体封止に用いるエポキシ樹脂組成物は硬
化温度から室温に冷却する過程で収縮に基づくかなりの
内部応力を発生し、この内部応力により半導体素子のパ
ッシベーション膜のクラックや半導体素子自体のクラッ
タないしは特性劣化が発生したり、場合によっては封止
樹脂自体にクラックが生じるというような問題が生じて
いる。
In other words, the epoxy resin composition used for semiconductor encapsulation generates considerable internal stress due to shrinkage during the cooling process from the curing temperature to room temperature, and this internal stress can cause cracks in the passivation film of the semiconductor element, clutter or clutter in the semiconductor element itself. Problems have arisen, such as deterioration of characteristics and, in some cases, cracks occurring in the sealing resin itself.

このような問題を解決するため、従来はエポキシ樹脂組
成物中にオルガノポリシロキサンを配合したり、合成ゴ
ム粒子を配合したりすることにより上記エポキシ樹脂組
成物硬化物からなる封止樹脂の低応力化を図っている。
In order to solve these problems, conventional methods have been to reduce the stress of the sealing resin made of the cured epoxy resin composition by blending organopolysiloxane or synthetic rubber particles into the epoxy resin composition. We are trying to make this happen.

しかしながら、このようにする場合には素子に加わる応
力は低下するものの上記オルガノポリシロキサンや合成
ゴム自体が有するイオン性不純物や親木基等の影響で半
導体装置の耐湿性が悪くなるというような欠点が生じて
いる。
However, in this case, although the stress applied to the element is reduced, there are drawbacks such as deterioration of the moisture resistance of the semiconductor device due to the influence of ionic impurities and parent wood groups contained in the organopolysiloxane and synthetic rubber themselves. is occurring.

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、耐
湿信頼性に優れ、しかも半導体素子自体に加わる応力の
小さい半導体装置の提供をその目的とする。
The present invention was made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device that has excellent moisture resistance and reliability, and in which less stress is applied to the semiconductor element itself.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記の目的を達成するため、この発明の半導体装置は、
下記の(A)〜(D)を必須成分とし、(E)を任意成
分とするエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止
するという構成をとる。
In order to achieve the above object, the semiconductor device of the present invention includes:
The structure is such that a semiconductor element is sealed using an epoxy resin composition containing the following (A) to (D) as essential components and (E) as an optional component.

(A)エポキシ樹脂。(A) Epoxy resin.

(B)フェノール樹脂。(B) Phenol resin.

、(C)テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート
、テトラ置換アンモニウム・ テトラ置換ボレートテトラ置換アル ソニウム・テトラ置換ボレートおよび イミダゾール化合物のテトラ置換ボレ ートからなる群から選ばれた少な(と も1種のホウ素化合物。
, (C) tetra-substituted phosphonium/tetra-substituted borate, tetra-substituted ammonium/tetra-substituted borate, tetra-substituted arsonium/tetra-substituted borate, and tetra-substituted borate of imidazole compound (both of which are one type of boron compound).

(D)SbzOs  ・ 4H10゜ (E)オルガノポリシロキサン。(D)SbzOs・4H10゜ (E) Organopolysiloxane.

すなわち、本発明者らは、上記エポキシ樹脂組成物硬化
物からなる封止樹脂の耐湿性を向上させることを目的と
してまずオルガノポリシロキサンを含まないエポキシ樹
脂組成物系で研究を重ねた。その結果、耐湿性の向上の
ためには上記(C)成分の特殊なホウ素化合物と(D)
成分の5bzOs・4■20を併用することが効果的で
あることをつきとめた。そして、さらに研究を重ねた結
果、これらを、従来の低応力化を目的としたエポキシ樹
脂組成物に配合すると、低応力性のみならず、耐湿性に
も優れた封止樹脂が得られるようになることを見いだし
た。特に低応力化成分としてオルガノポリシロキサンを
使用したときにこのような低応力化効果と耐湿性向上効
果が顕著になる。
That is, the present inventors first conducted research on an epoxy resin composition system that does not contain organopolysiloxane, with the aim of improving the moisture resistance of a sealing resin made of a cured product of the above-mentioned epoxy resin composition. As a result, in order to improve moisture resistance, it is necessary to combine the special boron compound of the above component (C) with the component (D).
It has been found that the combined use of the ingredients 5bzOs.4 and 20 is effective. As a result of further research, it was found that when these are blended into conventional epoxy resin compositions aimed at reducing stress, a sealing resin with not only low stress properties but also excellent moisture resistance can be obtained. I found out what happened. Particularly when organopolysiloxane is used as the stress-lowering component, such stress-lowering effects and moisture resistance improvement effects become remarkable.

この発明の半導体装置は、エポキシ樹脂(A成分)とフ
ェノール樹脂(B成分)と特殊なホウ素化合物(C成分
)と5bzOs ・4HtO(D成分)を必須成分とし
、オルガノポリシロキサン(E成分)を任意成分する。
The semiconductor device of this invention has an epoxy resin (component A), a phenol resin (component B), a special boron compound (component C), and 5bzOs 4HtO (component D) as essential components, and an organopolysiloxane (component E). Optional ingredients.

上記A成分のエポキシ樹脂は特に制限するものではなく
、タレゾールノボラック型、フェノールノボラック型や
ビスフェノールA型等の従来から半導体装置の封止樹脂
として用いられている各種のエポキシ樹脂が用いられる
。これらの樹脂のな゛かでも、融点が室温を超えており
、室温下では固形状もしくは高粘度の溶液状を呈するも
のを用いることが好結果をもたらす、ノボラック型エポ
キシ樹脂としては、代表的なタレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂のほか、ターシャルブチル基、メチル基等各
種のアルキル基をフェノール部に付加したアルキル化フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂が一般に用いられる
。これらのノボラック型エポキシ樹脂としては、エポキ
シ当量が160〜300、軟化点50〜130℃のもの
が賞用される。
The epoxy resin of component A is not particularly limited, and various epoxy resins conventionally used as sealing resins for semiconductor devices, such as Talesol novolac type, phenol novolac type, and bisphenol A type, can be used. Among these resins, good results can be obtained by using one that has a melting point above room temperature and exhibits a solid state or a highly viscous solution state at room temperature.The most typical novolac type epoxy resins are In addition to Talesol novolac type epoxy resins, alkylated phenol novolac type epoxy resins in which various alkyl groups such as tertiary butyl groups and methyl groups are added to the phenol moiety are generally used. As these novolac type epoxy resins, those having an epoxy equivalent of 160 to 300 and a softening point of 50 to 130°C are used.

上記エポキシ樹脂(A成分)とともに用いるB成分のフ
ェノール樹脂は、上記エポキシ樹脂の硬化剤として作用
するものであり、フェノールノボラック、タレゾールノ
ボラックやその他メチル基、ターシャルブチル基等のア
ルキル基をフェノール部に付加したアルキル化フェノー
ルノボラック樹脂等が好適に用いられる。これらノボラ
ック樹脂としては軟化点が50〜110℃、水酸基当量
が70〜180のものを用いることが好ましい。
The phenol resin of component B used together with the above epoxy resin (component A) acts as a curing agent for the above epoxy resin, and is used to convert phenol novolac, talesol novolak, and other alkyl groups such as methyl groups and tertiary butyl groups into phenol. An alkylated phenol novolac resin added to the phenol is preferably used. As these novolak resins, those having a softening point of 50 to 110°C and a hydroxyl equivalent of 70 to 180 are preferably used.

上記エポキシ樹脂(A成分)とフェノール樹脂との相互
使用割合は、エポキシ当量と水酸基当量の関係で適宜選
択されるが、エポキシ基に対するフェノール性水酸基の
当量比が0.5〜1.5の範囲が望ましい。この範囲を
外れると充分な反応が得にくくなるためである。
The mutual usage ratio of the above-mentioned epoxy resin (component A) and phenol resin is appropriately selected depending on the relationship between epoxy equivalent and hydroxyl group equivalent, but the equivalent ratio of phenolic hydroxyl group to epoxy group is in the range of 0.5 to 1.5. is desirable. This is because if it is outside this range, it will be difficult to obtain a sufficient reaction.

上記A成分のエポキシ樹脂およびB成分のフェノール樹
脂とともに用いるC成分の特殊なホウ素化合物は、テト
ラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート、テトラ置換
アンモニウム・テトラ置換ボレート、テトラ置換アルソ
ニウム・テトラ置換ボレート各種イミダゾール化合物(
この化合物にはイミダゾール化合物の誘導体も含む)の
テトラ置換ボレートがあげられる。これらは単独で用い
てもよいし、併用してもよい。
The special boron compounds as component C used together with the epoxy resin as component A and the phenol resin as component B include tetra-substituted phosphonium/tetra-substituted borate, tetra-substituted ammonium/tetra-substituted borate, tetra-substituted arsonium/tetra-substituted borate, various imidazole compounds (
These compounds include tetra-substituted borates (including derivatives of imidazole compounds). These may be used alone or in combination.

上記テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレートとし
て、テトラブチルホスホニウム・テトラフェニルボレー
ト、n−ブチルトリフェニルホスホニウム・テトラフェ
ニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラフ
ェニルボレート、トリメチルフェニルホスホニウム・テ
トラフェニルボレート、ジエチルメチルフェニルホスホ
ニウム・テトラフェニルボレート、ジアリルメチルフェ
ニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、(2−ハ
イドロキシルエチル)トリフェニルホスホニウム・テト
ラフェニルボレート、エチルトリフェニルホスホニウム
・テトラフェニルボレート、p−キシレンビス(トリフ
ェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート)、テト
ラフェニルホスホニウム・テトラエチルボレート、テト
ラフェニルホスホニウム・トリエチルフェニルボレート
、テトラフェニルホスホニウム・テトラブチルボレート
等があげられる。また、テトラ置換アルソニウム・テト
ラ置換ボレートとして、テトラメチルアルソニウム・テ
トラフェニルボレート、テトラフェニルアルソニウム・
テトラフェニルボレート、ジメチルジエチルアルソニウ
ム・テトラフェニルボレート、トリエチル−n−オクチ
ルアルソニウム・テトラフェニルボレート等があげられ
る。
Examples of the above-mentioned tetra-substituted phosphonium/tetra-substituted borate include tetrabutylphosphonium/tetraphenylborate, n-butyltriphenylphosphonium/tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium/tetraphenylborate, trimethylphenylphosphonium/tetraphenylborate, diethylmethylphenylphosphonium/tetraphenylborate, Tetraphenylborate, diallylmethylphenylphosphonium tetraphenylborate, (2-hydroxylethyl)triphenylphosphonium tetraphenylborate, ethyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, p-xylene bis(triphenylphosphonium tetraphenylborate) , tetraphenylphosphonium tetraethylborate, tetraphenylphosphonium triethylphenylborate, tetraphenylphosphonium tetrabutylborate, and the like. In addition, as tetra-substituted arsonium/tetra-substituted borate, tetramethylarsonium/tetraphenylborate, tetraphenylarsonium/
Examples include tetraphenylborate, dimethyldiethylarsonium tetraphenylborate, triethyl-n-octylarsonium tetraphenylborate, and the like.

また、テトラ置換アンモニウム・テトラ置換ボレートと
して、トリエチルアミン・テトラフェニルボレート、ト
リメチルアミン・テトラフェニルボレート、トリフェニ
ルアミン・テトラフェニルボレート、ジエチルメチルア
ミン・テトラエチルボレート、ジフェニルメチルアミン
・テトラフェニルボレート等があげられる。さらに、イ
ミダゾール化合物およびその誘導体のテトラ置換ボレー
トとして、イミダゾール・テトラフェニルボレート、2
−エチル−4−メチルイミダゾール・テトラフェニルボ
レート、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイ
ミダゾール・テトラフェニルボレート、1−シアノエチ
ル−2−ウンデシルイミダゾール・テトラフェニルボレ
ート、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール・
テトラフェニルボレート、2−ウンデシルイミダゾール
・テトラフェニルボレート、2−ヘプタデシルイミダゾ
ール・テトラフェニルボレート、1−エチル−2−エチ
ルイミダゾール・夢ドラフェニルボレート等があげられ
る。
Examples of the tetra-substituted ammonium/tetra-substituted borate include triethylamine/tetraphenylborate, trimethylamine/tetraphenylborate, triphenylamine/tetraphenylborate, diethylmethylamine/tetraethylborate, diphenylmethylamine/tetraphenylborate, and the like. Furthermore, as tetra-substituted borates of imidazole compounds and derivatives thereof, imidazole tetraphenylborate, 2
-Ethyl-4-methylimidazole tetraphenylborate, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole tetraphenylborate, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole tetraphenylborate, 1-cyanoethyl-2-phenyl Imidazole・
Examples include tetraphenylborate, 2-undecylimidazole/tetraphenylborate, 2-heptadecylimidazole/tetraphenylborate, 1-ethyl-2-ethylimidazole/yumedraphenylborate, and the like.

これらを一般式で示すとつぎの通りである。The general formula for these is as follows.

テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート。Tetra-substituted phosphonium/tetra-substituted borate.

テトラ置換アルソニウム・テトラ置換ボレート。Tetra-substituted arsonium/tetra-substituted borate.

テトラ置換アンモニウム・テトラ置換ボレート@イミダ
ゾール化合物のテトラ置換ボレート。
Tetra-substituted ammonium/tetra-substituted borate @ Tetra-substituted borate of imidazole compounds.

いは置換フェニル基である 上記(C)成分のホウ素化合物は、アニオントラップ剤
として使用するものであるが、硬化促進剤としての作用
も発揮する。なお、上記C成分とともに従来公知の硬化
促進剤を用いることも可能である。このような(C)成
分の配合量は(A)成分のエポキシ樹脂組成物と(B)
成分のフェノール樹脂の合計量の0.1〜4重量%(以
下「%」と略す)程度に設定することが行われる。好適
には0.5〜3%の範囲内である。(C)成分の配合量
が0.1%を下回るとイオントラップ効果が不充分とな
り、逆に4%を超えるとエポキシ樹脂組成物の保存性の
悪化を招く等の傾向がみられるようになる。
The boron compound of component (C), which is a substituted phenyl group, is used as an anion trapping agent, but also functions as a curing accelerator. In addition, it is also possible to use a conventionally known curing accelerator together with the above-mentioned C component. The blending amount of such component (C) is the same as the epoxy resin composition of component (A) and (B).
It is set at about 0.1 to 4% by weight (hereinafter abbreviated as "%") of the total amount of the component phenolic resin. It is preferably within the range of 0.5 to 3%. If the amount of component (C) is less than 0.1%, the ion trapping effect will be insufficient, and if it exceeds 4%, there will be a tendency for the storage stability of the epoxy resin composition to deteriorate. .

(D)成分の5bzOs  ・4H20は、エポキシ樹
脂組成物中に存在するナトリウムイオン等のカチオンを
有効にトラップする成分である。この(D)成分として
は、例えば東亜合成(樽社製AHK−600が市販され
ている。このような(D)成分の使用量は(A)成分の
エポキシ樹脂と(B)成分のフェノール樹脂の合計量の
0.1〜20%に設定することが好適であり、さらに好
適なのは0.3〜10%の範囲内である。(D)成分の
使用量が0゜1%を下回るとイオントラップ効果が不充
分となり、逆に20%を上回ると耐湿性以外の他の緒特
性に悪影響を及ぼす傾向がみられるようになるからであ
る。
Component (D) 5bzOs.4H20 is a component that effectively traps cations such as sodium ions present in the epoxy resin composition. As this component (D), for example, AHK-600 manufactured by Toagosei (Tarusha Co., Ltd.) is commercially available. It is preferable to set the amount in the range of 0.1 to 20% of the total amount of component (D), and more preferably in the range of 0.3 to 10%.If the amount of component (D) used is less than 0.1%, the ion This is because the trapping effect becomes insufficient, and conversely, if it exceeds 20%, other properties other than moisture resistance tend to be adversely affected.

また上記(A)〜(B)成分とともに用いられる(E)
成分のオルガノポリシロキサンは、任意成分であり、必
要に応じて用いられる。このようなオルガノポリシロキ
サンは、先に述べたように封止樹脂の内部応力の低減作
用を発揮するものであり、下記の一般式(1) で表されるものを使用することが好ましい。特に上記オ
ルガノポリシロキサンとしては、ランダム共重合体を使
用することが好ましい。しかしながら、上記一般式(1
)で表されるオルガノポリシロキサンとそれ以外のオル
ガノポリシロキサンを併用しても支障はない。また、上
記一般式(1)で表されるオルガノポリシロキサンに代
えて分子鎖の両端がメチル基、カルボキシル基、アミノ
基、エポキシ基等になっている液状のポリジメチルシロ
キサンを使用してもよい。上記オルガノポリシロキサン
の配合量は、上記(A)成分と(B)成分の合計量に対
して1〜50%になるように設定することが好ましい。
Also, (E) used together with the above components (A) to (B)
The organopolysiloxane component is an optional component and is used as necessary. Such an organopolysiloxane exhibits the effect of reducing the internal stress of the sealing resin as described above, and it is preferable to use one represented by the following general formula (1). In particular, it is preferable to use a random copolymer as the organopolysiloxane. However, the above general formula (1
) and other organopolysiloxanes may be used together without any problem. Further, instead of the organopolysiloxane represented by the above general formula (1), a liquid polydimethylsiloxane in which both ends of the molecular chain have a methyl group, a carboxyl group, an amino group, an epoxy group, etc. may be used. . The amount of the organopolysiloxane blended is preferably set to 1 to 50% of the total amount of the components (A) and (B).

最も好ましいのは5〜30%である。すなわち、オルガ
ノポリシロキサンの配合量が上記の範囲を下回ると、充
分な低応力化効果が得られず、逆に上記の範囲を上回る
と、樹脂強度の低下現象がみられるようになるからであ
る。
Most preferred is 5-30%. In other words, if the amount of organopolysiloxane is less than the above range, a sufficient stress reduction effect will not be obtained, whereas if it exceeds the above range, a decrease in resin strength will be observed. .

この発明で用いられるエポキシ樹脂組成物には必要に応
じて上記の原料以外に離型剤、無機質充填剤、硬化促進
剤、三酸化アンチモン、リン系化合物等の難燃剤や顔料
、シランカップリング剤を用いることができる。
In addition to the above raw materials, the epoxy resin composition used in this invention may include a mold release agent, an inorganic filler, a curing accelerator, a flame retardant such as antimony trioxide, a phosphorus compound, a pigment, and a silane coupling agent. can be used.

上記離型剤としては、従来公知のステアリン酸、パルミ
チン酸等の長鎖カルボン酸、ステアリン酸亜鉛、ステア
リン酸カルシウム等の長鎖カルボン酸の金属塩、カルナ
バワックス、モンタンワックス等のワックス類を用いる
ことができる。
As the mold release agent, conventionally known long-chain carboxylic acids such as stearic acid and palmitic acid, metal salts of long-chain carboxylic acids such as zinc stearate and calcium stearate, and waxes such as carnauba wax and montan wax may be used. Can be done.

また、上記無機質充填剤としては、特に制限するもので
はなく、一般に用いられる石英ガラス粉末、タルク、シ
リカ粉末、アルミナ粉末等が適宜に用いられる。
Further, the inorganic filler is not particularly limited, and commonly used quartz glass powder, talc, silica powder, alumina powder, etc. can be used as appropriate.

硬化促進剤としては、上記(C)成分の他に従来から用
いられている各種の硬化促進剤が用いられ、併せて使用
することができる。この種の硬化促進剤として、下記の
三級アミン、四級アンモニウム塩、イミダゾール類およ
びホウ素化合物を好適な例としてあげることができる。
As the curing accelerator, in addition to the above-mentioned component (C), various conventionally used curing accelerators can be used, and they can be used in combination. Suitable examples of this type of curing accelerator include the following tertiary amines, quaternary ammonium salts, imidazoles, and boron compounds.

三級アミン トリエタノールアミン、テトラメチルヘキサンジアミン
、トリエチレンジアミン、ジメチルアニリン、ジメチル
アミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、2.4
.6−(ジメチルアミノメチル)フェノール、N、N’
−ジメチルピペラジン、ピリジン、ピコリン、!、8−
ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、ベン
ジルジメチルアミン、2−(ジメチルアミノ)メチルフ
ェノール四級アンモニウム塩 ドデシルトリメチルアンモニウムアイオダイド、セチル
トリメチルアンモニウムクロライド、ベンジルジメチル
テトラデシルアンモニウムクロライド、ステアリルトリ
メチルアンモニウムクロライド イミダゾール類 2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール
、2−エチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチル
イミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミ
ダゾールホウ素化合物 テトラフェニルボロン、テトラフェニルボレート、N−
メチルモルホリンテトラフェニルボレート なお、上記以外の化合物でも一般にエポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂の硬化促進剤として用いられている化合物で
あれば使用することができる。
Tertiary amine triethanolamine, tetramethylhexanediamine, triethylenediamine, dimethylaniline, dimethylaminoethanol, diethylaminoethanol, 2.4
.. 6-(dimethylaminomethyl)phenol, N, N'
-dimethylpiperazine, pyridine, picoline,! , 8-
Diaza-bicyclo(5,4,0)undecene-7, benzyldimethylamine, 2-(dimethylamino)methylphenol quaternary ammonium salt dodecyltrimethylammonium iodide, cetyltrimethylammonium chloride, benzyldimethyltetradecylammonium chloride, stearyltrimethyl Ammonium chloride imidazoles 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-ethylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole boron compounds tetraphenylboron, tetraphenylborate, N-
Methylmorpholine tetraphenylborate Note that compounds other than those mentioned above can also be used as long as they are generally used as curing accelerators for epoxy resins and phenolic resins.

この発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、例えばつぎの
ようにして製造することができる。すなわち、(A)成
分のエポキシ樹脂と(B)成分のフェノール樹脂と(C
)成分のホウ素化合物と(D)成分の5bzos  ・
4H20を配合し、必要に応じて(E)成分のオルガノ
ポリシロキサンおよび硬化促進剤、離型剤、充填剤、そ
の他の添加剤等を常法に準じて配合しミキシングロール
機等の混練機に掛ける。ついで、これを加熱状態で溶融
混合し必要に応じて打錠するという一連の工程により製
造することができる。
The epoxy resin composition used in this invention can be produced, for example, as follows. That is, the epoxy resin as the component (A), the phenol resin as the component (B), and the epoxy resin as the component (C).
) component boron compound and component (D) 5bzos.
4H20, and if necessary, the organopolysiloxane of component (E), a curing accelerator, a mold release agent, a filler, and other additives are blended according to a conventional method, and then put into a kneading machine such as a mixing roll machine. Multiply. Then, it can be manufactured by a series of steps of melt-mixing this in a heated state and, if necessary, tableting.

このようなエポキシ樹脂組成物を用いての半導体の封止
は特に限定するものではなく、例えばトランスファー成
形等の公知のモールド方法により行うことができる。
The encapsulation of a semiconductor using such an epoxy resin composition is not particularly limited, and can be performed by a known molding method such as transfer molding.

このようにして得られる半導体装置は、極めて優れた耐
湿信顧性を備えており、特に(E)成分のオルガノポリ
シロキサンを用いる場合には、上記耐湿信転性とともに
優れた低応力性を発揮するようになる。
The semiconductor device obtained in this way has extremely excellent moisture resistance, and especially when using organopolysiloxane as component (E), it exhibits excellent low stress properties as well as the moisture resistance. I come to do it.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明の半導体装置は、上記(C)成
分の特殊なホウ素化合物と(D)成分のsb、oS  
・autoを含む特殊なエポキシ樹脂組成物を用いて封
止されており、その封止樹脂が耐湿性に冨んでいるため
、優れた耐湿信頼性を有している。そのうえ、任意成分
としてオルガノポリシロキサンを含有するエポキシ樹脂
組成物硬化体を封止樹脂として用いる場合には、上記耐
湿信顛性に加えて優れた低応力性を備えるようになり、
半導体素子自体に加わる応力が極めて小さくなる。した
がって、上記特殊なエポキシ樹脂組成物による封止によ
り超LSI、超々LSIを始めとする半導体素子の封止
に充分対応でき、極めて信頼性に優れた半導体装置が得
られるようになる。
As described above, the semiconductor device of the present invention comprises a special boron compound as the component (C) and sb, oS as the component (D).
- It is sealed using a special epoxy resin composition containing auto, and the sealing resin has excellent moisture resistance, so it has excellent moisture resistance reliability. Furthermore, when a cured epoxy resin composition containing organopolysiloxane as an optional component is used as a sealing resin, it has excellent low stress properties in addition to the above-mentioned moisture resistance.
The stress applied to the semiconductor element itself becomes extremely small. Therefore, by sealing with the above-mentioned special epoxy resin composition, it is possible to sufficiently cope with the sealing of semiconductor elements such as ultra-LSIs and ultra-super LSIs, and it becomes possible to obtain semiconductor devices with extremely high reliability.

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。Next, examples will be described together with comparative examples.

〔実施例1〜6、比較例1〜6〕 後記の第1表に示す原料を同表に示す割合で配合した。[Examples 1-6, Comparative Examples 1-6] The raw materials shown in Table 1 below were blended in the proportions shown in the same table.

この場合、上記の原料以外に無機質充填剤として溶融性
SiO□を全体の70%、5b20、を全体の2%、カ
ーボンを全体の0.3%、カルナバワックスを全体の0
.5%配合した。つぎに、この配合物を120℃の熱ロ
ールで5分間混練したのち冷却後粉砕し、粉末状エポキ
シ樹脂組成物を得た。
In this case, in addition to the above raw materials, as inorganic fillers, meltable SiO□ is 70% of the total, 5b20 is 2% of the total, carbon is 0.3% of the total, and carnauba wax is 0% of the total.
.. 5% was added. Next, this blend was kneaded for 5 minutes with a heated roll at 120°C, cooled, and then ground to obtain a powdered epoxy resin composition.

(以下余白) 零8:(◎)4Pの・Be(◎)4 中10: (◎)sC山PΦ ・ Be  (◎)4ネ
11:2−メチルイミダゾール *12:  1. 8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0
)ウンデセン−7 つぎに、上記のようにして得られた粉末状エポキシ樹脂
組成物を用い、■〜■のモデル素子をそれぞれ16ビン
DIPに、圧カフ0kg/cj、温度175℃1時間2
分の条件でトランスファー成形しサンプル■〜■をつく
った。この場合、■のモデル素子はピエゾ抵抗用素子で
あり、■のモデル素子は耐湿評価用AJ配線モデル素子
であり、■のモデル素子はパッシベーションクラック評
価用素子である。そして、このようにして得られた上記
■のサンプルを用いピエゾ抵抗変化率から、成形後、半
導体素子に加わる応力を求め前記の第1表に示した。ま
た、上記■のサンプルを用いAlパターン間に20Vの
Bias電圧を印加し130℃/85%RHのプレッシ
ャークツカーバイアステスト(以下rPCBTJと略す
)を行った結果、得られた平均寿命(MTTF)を前の
第1表に示した。また、上記■のサンプルを用い熱サイ
クル試験(TCT)(−65℃X5m1n  150℃
×5輪in )を400サイクル行いモデル素子のパッ
シベーション膜に発生したクラック数を数えた。得られ
た結果は第1表のとおりであった。
(Leaving space below) Zero 8: (◎) 4P's ・Be (◎) 4 Middle 10: (◎) sC mountain PΦ ・Be (◎) 4 Ne 11: 2-Methylimidazole *12: 1. 8-Diaza-bicyclo(5,4,0
) Undecene-7 Next, using the powdered epoxy resin composition obtained as described above, model elements of ■ to ■ were placed in 16 bottles DIP, pressure cuff 0 kg/cj, temperature 175°C for 1 hour 2.
Samples ■~■ were made by transfer molding under the conditions of 10 minutes. In this case, the model element (■) is a piezoresistance element, the model element (2) is an AJ wiring model element for evaluating moisture resistance, and the model element (2) is an element for evaluating passivation cracks. Using the thus obtained sample (2) above, the stress applied to the semiconductor element after molding was determined from the rate of change in piezoresistance and is shown in Table 1 above. In addition, the mean life (MTTF) obtained as a result of applying a bias voltage of 20 V between the Al patterns and performing a pressure puller bias test (hereinafter abbreviated as rPCBTJ) at 130°C/85% RH using the sample in (2) above. are shown in Table 1 above. In addition, thermal cycle test (TCT) (-65℃ x 5m1n 150℃
x 5 wheels in) for 400 cycles, and the number of cracks generated in the passivation film of the model element was counted. The results obtained are shown in Table 1.

第1表から明らかなように、実施測高は比較測高に比べ
て低応力性に優れているのみならず耐湿信顛性にも優れ
ていることがわかる。
As is clear from Table 1, compared to the comparative height measurements, the actual height measurements are not only superior in low stress properties but also superior in moisture resistance and reliability.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)下記の(A)〜(D)を必須成分とし、(E)を
任意成分とするエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子
を封止してなる半導体装置。 (A)エポキシ樹脂。 (B)フェノール樹脂。 (C)テトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート、
テトラ置換アンモニウム・テトラ置換ボレート、テトラ
置換アルソニウム・テトラ置換ボレートおよびイミダゾ
ール化合物のテトラ置換ボレートからなる群から選ばれ
た少なくとも1種のホウ素化合物。 (D)Sb_2O_5・4H_2O。 (E)オルガノポリシロキサン。
(1) A semiconductor device in which a semiconductor element is sealed using an epoxy resin composition containing the following (A) to (D) as essential components and (E) as an optional component. (A) Epoxy resin. (B) Phenol resin. (C) tetra-substituted phosphonium tetra-substituted borate,
At least one boron compound selected from the group consisting of tetra-substituted ammonium/tetra-substituted borates, tetra-substituted arsonium/tetra-substituted borates, and tetra-substituted borates of imidazole compounds. (D) Sb_2O_5・4H_2O. (E) Organopolysiloxane.
JP62080700A 1987-03-31 1987-03-31 Semiconductor device Expired - Fee Related JP2501819B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62080700A JP2501819B2 (en) 1987-03-31 1987-03-31 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62080700A JP2501819B2 (en) 1987-03-31 1987-03-31 Semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63245949A true JPS63245949A (en) 1988-10-13
JP2501819B2 JP2501819B2 (en) 1996-05-29

Family

ID=13725603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62080700A Expired - Fee Related JP2501819B2 (en) 1987-03-31 1987-03-31 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2501819B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03296526A (en) * 1990-04-17 1991-12-27 Shin Etsu Chem Co Ltd Epoxy resin composition and curing product thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6058425A (en) * 1983-09-07 1985-04-04 Hitachi Chem Co Ltd Epoxy resin composition
JPS60226147A (en) * 1984-04-25 1985-11-11 Hitachi Ltd electronic components

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6058425A (en) * 1983-09-07 1985-04-04 Hitachi Chem Co Ltd Epoxy resin composition
JPS60226147A (en) * 1984-04-25 1985-11-11 Hitachi Ltd electronic components

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03296526A (en) * 1990-04-17 1991-12-27 Shin Etsu Chem Co Ltd Epoxy resin composition and curing product thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2501819B2 (en) 1996-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0329259B2 (en)
JPH0657740B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation
JPS63245949A (en) Semiconductor device
JP2927817B2 (en) Semiconductor device
JP2574376B2 (en) Semiconductor device
JPH0567701A (en) Semiconductor device
JPS6219070B2 (en)
JP2534296B2 (en) Semiconductor device
JPH03134051A (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation
JPH0576490B2 (en)
JP2501819C (en)
JPH03131057A (en) Semiconductor device
JPH01188518A (en) Epoxy resin composition and resin-sealed semiconductor device produced by using same
JPS63114243A (en) Semiconductor device
JPH0291965A (en) Semiconductor device
JPS5975923A (en) Epoxy resin composition for semiconductor sealing
JPH0567704A (en) Semiconductor device
JPS6219069B2 (en)
JPS63299151A (en) Semiconductor device
JPH0567699A (en) Semiconductor device
JPS6370445A (en) Semiconductor device
WO2005054331A1 (en) Epoxy resin composition and semiconductor device using the same
JPH0316243A (en) Semiconductor device
JPS63142024A (en) Resin composition for sealing use
JP3468900B2 (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees