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JP5442929B2 - Epoxy resin composition for sealing and semiconductor device using the same - Google Patents

Epoxy resin composition for sealing and semiconductor device using the same Download PDF

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JP5442929B2
JP5442929B2 JP2006317801A JP2006317801A JP5442929B2 JP 5442929 B2 JP5442929 B2 JP 5442929B2 JP 2006317801 A JP2006317801 A JP 2006317801A JP 2006317801 A JP2006317801 A JP 2006317801A JP 5442929 B2 JP5442929 B2 JP 5442929B2
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Description

本発明は、封止用エポキシ樹脂組成物とそれを用いて封止した半導体装置に関するものである。   The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing and a semiconductor device sealed using the same.

電気、電子部品や半導体装置などの封止においては、封止材料としてエポキシ樹脂組成物を用いた低圧トランスファー成形が主流となっている。このようなエポキシ樹脂組成物による封止方法では、主に、樹脂成分としてo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を、硬化剤成分としてフェノールノボラックを配合した樹脂組成物が使用されている。   In the sealing of electrical and electronic parts and semiconductor devices, low-pressure transfer molding using an epoxy resin composition as a sealing material has become the mainstream. In such a sealing method using an epoxy resin composition, a resin composition in which an o-cresol novolak type epoxy resin is blended as a resin component and a phenol novolak as a curing agent component is mainly used.

一方、近年、集積回路(IC)、大規模集積回路(LSI)、超大規模集積回路(VLSI)などの電子部品や半導体装置の高密度化、高集積化に伴い、それらの実装方式は、挿入実装から表面実装に移り変わりつつある。しかしながら、表面実装型パッケージは直接はんだ温度にさらされるため、パッケージが吸湿した場合、はんだ付け時に吸湿水分が急激に膨張してパッケージ内部で剥離が発生したり、パッケージクラックが発生したりするなど問題となる。このため、はんだ付け時のクラック耐性、いわゆる耐リフロークラック性が良好な封止材料が求められていた。   On the other hand, as electronic components such as integrated circuits (ICs), large scale integrated circuits (LSIs), and very large scale integrated circuits (VLSIs) and semiconductor devices have become increasingly dense and highly integrated, their mounting methods have been inserted. It is changing from mounting to surface mounting. However, since surface mount packages are directly exposed to the solder temperature, if the package absorbs moisture, moisture absorbed rapidly expands during soldering, causing peeling inside the package or causing package cracks. It becomes. For this reason, the sealing material with favorable crack tolerance at the time of soldering, what is called reflow crack resistance, was calculated | required.

この問題を解決するために、例えば、無機充填材を高充填化した封止材料を用いてパッケージの吸湿を抑えることが考えられる。しかしながら、無機充填材の高充填化によりその封止材料の成形時の流動性が低下するため、結果として耐リフロークラック性の大幅な向上が望めない。   In order to solve this problem, for example, it is conceivable to suppress moisture absorption of the package using a sealing material in which an inorganic filler is highly filled. However, since the fluidity at the time of molding of the sealing material is reduced due to the high filling of the inorganic filler, as a result, a significant improvement in reflow crack resistance cannot be expected.

そこで、本出願人は、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材および特定の成分のジフェニルジスルフィド誘導体を含有し、かつ、そのジフェニルジスルフィド誘導体の含有量が樹脂組成物の全体量に対して0.01〜1重量%である半導体封止用樹脂組成物(例えば、特許文献1参照)を提案している。また、エポキシ樹脂としてビフェニル型エポキシ樹脂とビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂とを含有する半導体封止用樹脂組成物(例えば、特許文献2参照)や、エポキシ樹脂硬化剤としてテルペンフェノール樹脂を含有する半導体封止用樹脂組成物(例えば、特許文献3参照)等も提案されている。
特開2006−028476号公報 特開2004−107584号公報 特許第3555803号公報
Therefore, the present applicant contains an epoxy resin, a curing agent, an inorganic filler, and a diphenyl disulfide derivative as a specific component, and the content of the diphenyl disulfide derivative is 0.01 to the total amount of the resin composition. The semiconductor sealing resin composition (for example, refer patent document 1) which is -1weight% is proposed. Moreover, the resin composition for semiconductor sealing containing biphenyl type epoxy resin and biphenyl aralkyl type epoxy resin as an epoxy resin (for example, refer patent document 2), and semiconductor sealing containing terpene phenol resin as an epoxy resin hardening | curing agent Resin compositions (see, for example, Patent Document 3) have also been proposed.
JP 2006-028476 A JP 2004-107584 A Japanese Patent No. 3555803

上記特許文献1〜3の半導体封止用樹脂組成物は、吸湿リフロー後の剥離が少なく、良好な耐リフロークラック性を持つものである。しかしながら、封止材料の耐リフロークラック性の向上へのアプローチは様々な方法が考えられ、さらに耐リフロークラック性に優れた封止材料がいまだ望まれているのが実情である。   The resin composition for encapsulating semiconductors in Patent Documents 1 to 3 has good peeling resistance after moisture absorption reflow and has good reflow crack resistance. However, various approaches are conceivable for improving the reflow crack resistance of the sealing material, and it is the actual situation that a sealing material excellent in reflow crack resistance is still desired.

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、耐リフロークラック性に優れた封止用エポキシ樹脂組成物を提供することを課題としている。   This invention is made | formed in view of the situation as mentioned above, and makes it the subject to provide the epoxy resin composition for sealing excellent in reflow crack resistance.

本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。   The present invention is characterized by the following in order to solve the above problems.

第1に、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂とフェノール樹脂と無機充填材とを必須成分として含有し、次式(1) 1stly, the epoxy resin composition for semiconductor sealing of this invention contains an epoxy resin, a phenol resin, and an inorganic filler as an essential component , and following Formula (1)

Figure 0005442929
Figure 0005442929

Figure 0005442929
で表されるテルペンジフェノール樹脂であり、前記式(2)で表されるテルペンジフェノール樹脂の含有量がフェノール樹脂の全体量に対して40〜100質量%であり、無機充填材の含有量がエポキシ樹脂組成物の全体量に対して85〜93質量%であることを特徴とする。
Figure 0005442929
The content of the terpene diphenol resin represented by the formula (2) is 40 to 100% by mass with respect to the total amount of the phenol resin, and the content of the inorganic filler Is 85-93 mass% with respect to the whole quantity of an epoxy resin composition, It is characterized by the above-mentioned.

第2に、上記第1の半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、前記エポキシ樹脂は、前記式(1)で表されるエポキシ樹脂とビフェニル型エポキシ樹脂とを含有することを特徴とする。 Second, in the first epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor , the epoxy resin contains an epoxy resin represented by the formula (1) and a biphenyl type epoxy resin .

第3に、上記第1または第2の半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、前記フェノール樹脂は、前記式(2)で表されるテルペンジフェノール樹脂とフェノールアラルキル樹脂とを含有することを特徴とする。 Third , in the first or second epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor, the phenol resin contains a terpene diphenol resin represented by the formula (2) and a phenol aralkyl resin. And

そして、第4に、本発明の半導体装置は、前記いずれかの半導体封止用エポキシ樹脂組成物によって封止されてなることを特徴とする。 Fourthly, the semiconductor device of the present invention is characterized by being sealed with any one of the above-mentioned epoxy resin compositions for sealing a semiconductor.

上記第1,2,の発明によれば、前記式(1)で表されるエポキシ樹脂と、前記式(2)で表されるテルペンジフェノール樹脂と無機充填材とを含有し、無機充填材の含有量がエポキシ樹脂組成物の全体量に対して85〜93質量%であることにより、成形した後の吸湿リフロー後の耐湿性と密着性を高め、耐リフロークラック性を向上させることができる。 According to the first, second, and third inventions, the epoxy resin represented by the formula (1), the terpene diphenol resin represented by the formula (2), and an inorganic filler are contained. When the content of the material is 85 to 93% by mass with respect to the total amount of the epoxy resin composition, the moisture resistance and adhesion after moisture absorption reflow after molding can be improved, and the reflow crack resistance can be improved. it can.

また、前記式(1)で表されるエポキシ樹脂がエポキシ樹脂の全体量に対して30〜70質量%であることにより、耐リフロークラック性をより一層向上させることができる。 Further, by epoxy resin represented by the front following formula (1) is 30 to 70% by weight, based on the total weight of the epoxy resin, it is possible to further improve the reflow crack resistance.

さらにまた、前記式(2)で表されるテルペンジフェノール樹脂がフェノール樹脂の全体量に対して40〜100質量%であることにより、密着性を確実に高め、さらに耐リフロークラック性を向上させることができる。 Furthermore , when the terpene diphenol resin represented by the formula (2) is 40 to 100% by mass with respect to the total amount of the phenol resin, the adhesion is surely increased, and the reflow crack resistance is further improved. be able to.

そして、上記第4の発明の半導体装置は、前記いずれかの半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて封止成形することにより製造されることから、耐リフロークラック性に優れたものとなる。 And since the semiconductor device of the said 4th invention is manufactured by carrying out sealing molding using the said epoxy resin composition for semiconductor sealing, it becomes the thing excellent in reflow crack resistance.

本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂とフェノール樹脂と無機充填材とを必須成分として含有する。   The epoxy resin composition for sealing of the present invention contains an epoxy resin, a phenol resin, and an inorganic filler as essential components.

エポキシ樹脂は前記式(1)で表されるエポキシ樹脂を用い、フェノール樹脂は前記式(2)で表されるテルペンジフェノール樹脂を用いる。そして、無機充填材は、その含有量がエポキシ樹脂組成物の全体量に対して85〜93質量%の範囲となるようにする。これによって、このエポキシ樹脂組成物を用いた封止材料について、その封止材料を成形した後の吸湿リフロー後の耐湿性と密着性を高め、耐リフロークラック性を向上させることができる。   The epoxy resin is an epoxy resin represented by the above formula (1), and the phenol resin is a terpene diphenol resin represented by the above formula (2). And an inorganic filler makes the content become the range of 85-93 mass% with respect to the whole quantity of an epoxy resin composition. Thereby, about the sealing material using this epoxy resin composition, the moisture resistance and adhesiveness after the moisture absorption reflow after shape | molding the sealing material can be improved, and reflow crack resistance can be improved.

前記式(1)で表されるエポキシ樹脂は、本発明のエポキシ樹脂組成物におけるエポキシ樹脂の全部として、または他のエポキシ樹脂とともに用いる。この場合の他のエポキシ樹脂としては、一般的に半導体封止用として使用される各種のエポキシ樹脂であってよく、とくに限定されない。例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等を挙げることができる。これらは1種に限定されず、複数種を組み合わせて使用してもよい。   The epoxy resin represented by the formula (1) is used as all of the epoxy resin in the epoxy resin composition of the present invention or together with other epoxy resins. The other epoxy resin in this case may be various epoxy resins generally used for semiconductor encapsulation, and is not particularly limited. For example, biphenyl type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, naphthol type epoxy resin, naphthalene type epoxy Examples thereof include resins. These are not limited to one type, and a plurality of types may be used in combination.

前記式(1)で表されるエポキシ樹脂の含有量は、エポキシ樹脂の全体量に対して30〜70質量%とすることが好ましく、これにより低吸湿性、高密着性、耐リフロークラック性を効果的に向上させることができる。30質量%未満では、前記式(1)で表されるエポキシ樹脂による効果が十分に発揮できず、耐リフロークラック性が向上しない場合があるので好ましくない。70質量%を超えると、溶融粘度が高く金線変形等の不具合が発生する場合があるので好ましくない。   The content of the epoxy resin represented by the formula (1) is preferably 30 to 70% by mass with respect to the total amount of the epoxy resin, and thereby has low hygroscopicity, high adhesion, and reflow crack resistance. It can be improved effectively. If it is less than 30% by mass, the effect of the epoxy resin represented by the formula (1) cannot be sufficiently exhibited, and the reflow crack resistance may not be improved. If it exceeds 70% by mass, the melt viscosity is high, and defects such as gold wire deformation may occur.

本発明のフェノール樹脂は硬化剤として用いるものである。そして、前記式(2)で表されるテルペンジフェノール樹脂は、フェノール樹脂の全部として、または他のフェノール樹脂とともに用いる。この場合の他のフェノール樹脂としては、一般的に半導体封止用として使用される各種のフェノール樹脂であってよく、とくに限定されない。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、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等の各種多価フェノール化合物あるいはナフトール化合物等を挙げることができる。これらは1種に限定されず、複数種を組み合わせて使用してもよい。   The phenol resin of the present invention is used as a curing agent. And the terpene diphenol resin represented by said Formula (2) is used as the whole phenol resin, or with another phenol resin. Other phenol resins in this case may be various phenol resins generally used for semiconductor encapsulation, and are not particularly limited. For example, various polyhydric phenol compounds such as phenol novolak resin, cresol novolak resin, phenol aralkyl resin, naphthol aralkyl resin, or naphthol compounds can be used. These are not limited to one type, and a plurality of types may be used in combination.

前記式(2)で表されるテルペンジフェノール樹脂の含有量は、フェノール樹脂の全体量に対して40〜100質量%とすることが好ましく、これにより良好な密着性を得ることができ、さらに耐リフロークラック性を効果的に向上させることができる。40質量%未満では、前記式(2)で表されるフェノール樹脂による効果が十分に発揮できず、良好な密着性を効果的に得ることができない場合があるので好ましくない。   The content of the terpene diphenol resin represented by the formula (2) is preferably 40 to 100% by mass with respect to the total amount of the phenol resin, whereby good adhesion can be obtained. The reflow crack resistance can be effectively improved. If it is less than 40% by mass, the effect of the phenol resin represented by the formula (2) cannot be sufficiently exhibited, and good adhesion may not be obtained effectively, which is not preferable.

本発明における無機充填材は、上述したように、その含有量がエポキシ樹脂組成物の全体量に対して85〜93質量%である。85質量%未満では、十分な低吸湿性、低線膨張性が得られず、目的とする耐リフロークラック性を得ることができない。93質量%を超えると、流動性が低下し、高粘度化により金線変形等の不具合が生じる。無機充填材の種類は、一般的に半導体封止用として使用されるものであればよく、とくに限定されない。例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等が挙げられる。   As described above, the content of the inorganic filler in the present invention is 85 to 93% by mass with respect to the total amount of the epoxy resin composition. If it is less than 85% by mass, sufficient low hygroscopicity and low linear expansion cannot be obtained, and the desired reflow crack resistance cannot be obtained. When it exceeds 93 mass%, fluidity | liquidity will fall and malfunctions, such as a gold wire deformation | transformation, will arise by high viscosity. The kind of the inorganic filler is not particularly limited as long as it is generally used for semiconductor encapsulation. Examples thereof include fused silica, crystalline silica, alumina, silicon nitride, and aluminum nitride.

本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、以上のとおり、前記式(1)で表されるエポキシ樹脂と前記式(2)で表されるテルペンジフェノール樹脂と無機充填材とを必須成分として含有するものであるが、これら以外にも、一般的に半導体封止用として使用される各種の添加剤を含有していてもよい。具体的には、硬化促進剤や離型材が挙げられる。   As described above, the epoxy resin composition for sealing of the present invention includes the epoxy resin represented by the formula (1), the terpene diphenol resin represented by the formula (2), and an inorganic filler as essential components. Although it contains, in addition to these, you may contain the various additives generally used for semiconductor sealing. Specific examples include a curing accelerator and a release material.

硬化促進剤としては、エポキシ基とフェノール性水酸基の反応を促進するものであればとくに限定されない。例えば、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレートやトリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類、ジアザビシクロウンデセン等の三級アミン類、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類が挙げられる。   The curing accelerator is not particularly limited as long as it accelerates the reaction between the epoxy group and the phenolic hydroxyl group. Examples thereof include organic phosphines such as tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate and triphenylphosphine, tertiary amines such as diazabicycloundecene, and imidazoles such as 2-methylimidazole and 2-phenylimidazole.

離型材としては、カルナバワックス、ポリエチレンワックス、ステアリン酸、モンタン酸、カルボキシル基含有ポリオレフィン等を挙げることができる。   Examples of the release material include carnauba wax, polyethylene wax, stearic acid, montanic acid, carboxyl group-containing polyolefin, and the like.

さらに必要に応じて、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、リン系難燃剤、ブロム化合物、三酸化アンチモン等の難燃剤、カーボンブラック、有機染料等の着色剤や、表面がシリコーンレジンによって被覆されたシリコーンゴムパウダー等の改質剤等を加えることができる。   If necessary, silane coupling agents such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, phosphorus flame retardants, bromine compounds, flame retardants such as antimony trioxide, carbon black, organic A coloring agent such as a dye or a modifying agent such as a silicone rubber powder whose surface is coated with a silicone resin can be added.

以上のとおりの本発明の封止用エポキシ樹脂組成物は、上記エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充填材、さらに必要に応じて各種の添加剤を配合し、これをミキサーやブレンダーで均一に混合した後に、加熱ロールやニーダー等で混練することによって調製できる。ここで、上記の各成分の配合順序はとくに限定されるものではなく、また混練物を必要に応じて冷却固化させ、粉砕してペレットやパウダーにしたり、あるいはタブレット化したりして使用することができる。   The epoxy resin composition for sealing according to the present invention as described above is blended with the above epoxy resin, phenol resin, inorganic filler, and various additives as necessary, and mixed uniformly with a mixer or blender. Later, it can be prepared by kneading with a heating roll or a kneader. Here, the blending order of each of the above components is not particularly limited, and the kneaded product may be cooled and solidified as necessary, pulverized into pellets or powder, or used as a tablet. it can.

そして、このようにして調製した封止用エポキシ樹脂組成物を用いて封止成形することによって、半導体装置を作製することができる。例えば、IC等の半導体素子を搭載したリードフレームをトランスファー成形金型にセットし、トランスファー成形を行うことによって、半導体素子を半導体封止用樹脂組成物で封止した半導体装置を作製することができるものである。このようにして得られる半導体装置では、封止用エポキシ樹脂組成物の半導体素子やリードフレームに対する密着性が高く、吸湿も抑制されているため、耐リフロークラック性に優れたものとなる。   And a semiconductor device is producible by carrying out sealing molding using the epoxy resin composition for sealing prepared in this way. For example, a semiconductor device in which a semiconductor element is encapsulated with a resin composition for encapsulating a semiconductor can be produced by setting a lead frame on which a semiconductor element such as an IC is mounted in a transfer mold and performing transfer molding. Is. In the semiconductor device thus obtained, the adhesion of the sealing epoxy resin composition to the semiconductor element and the lead frame is high, and moisture absorption is also suppressed, so that the reflow crack resistance is excellent.

以下、実施例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、この発明は以下の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。   Hereinafter, examples will be shown, and the embodiments of the present invention will be described in more detail. Of course, the present invention is not limited to the following examples, and it goes without saying that various aspects are possible in detail.

<実施例1〜11、比較例1〜4>
表1に示す配合量で各成分を配合し、ブレンダーで30分間混合して均一化した後、80℃に加熱した2本ロールで混練溶融させて押し出し、冷却した後、粉砕機で所定粒度に粉砕して粉粒状の封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
<Examples 1-11, Comparative Examples 1-4>
Each component is blended in the blending amounts shown in Table 1, mixed for 30 minutes with a blender, homogenized, kneaded and melted with two rolls heated to 80 ° C., extruded, cooled, and then adjusted to a predetermined particle size with a pulverizer. The pulverized epoxy resin composition for sealing was obtained by pulverization.

なお、エポキシ樹脂としては、エポキシ樹脂1:ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬製NC3000エポキシ当量283)、エポキシ樹脂2:ビフェニル型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン製YX4000Hエポキシ当量195)を使用した。   As the epoxy resin, epoxy resin 1: biphenyl aralkyl type epoxy resin (Nippon Kayaku NC3000 epoxy equivalent 283), epoxy resin 2: biphenyl type epoxy resin (Japan Epoxy Resin YX4000H epoxy equivalent 195) were used.

また、フェノール樹脂としては、フェノール樹脂1:テルペンジフェノール樹脂(ヤスハラケミカル製YP90水酸基当量192)、フェノール樹脂2:フェノールアラルキル樹脂(三井化学製ミレックスXL−225水酸基当量176)を使用した。なお、上記エポキシ樹脂1は前記式(1)で表されるエポキシ樹脂であり、上記フェノール樹脂1は前記式(2)で表されるフェノール樹脂である。また、エポキシ樹脂2は、一般的に使用されているエポキシ樹脂であり、フェノール樹脂2は、一般的に使用されているフェノール樹脂である。   As the phenol resin, phenol resin 1: terpene diphenol resin (YP90 hydroxyl group equivalent 192 manufactured by Yasuhara Chemical), phenol resin 2: phenol aralkyl resin (Mirex XL-225 hydroxyl group equivalent 176 manufactured by Mitsui Chemicals) were used. The epoxy resin 1 is an epoxy resin represented by the formula (1), and the phenol resin 1 is a phenol resin represented by the formula (2). The epoxy resin 2 is a commonly used epoxy resin, and the phenol resin 2 is a generally used phenol resin.

さらに、無機充填材としてシリカ(電気化学(株)製FB820)を、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製KBM403)を、着色剤としてカーボンブラック(三菱化学製40B)を、硬化促進剤としてトリフェニルホスフィン(北興化学工業(株)「TPP」)を、離型剤としてカルナバワックス(大日化学F1−100)を用いた。   Further, silica (FB820 manufactured by Electrochemical Co., Ltd.) as an inorganic filler, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a coupling agent, and carbon black (Mitsubishi, Ltd.) as a colorant. Chemical 40B), triphenylphosphine (Hokuko Chemical Co., Ltd. “TPP”) as a curing accelerator, and carnauba wax (Daiichi Chemical F1-100) as a release agent were used.

以上の封止用エポキシ樹脂組成物をトランスファー成形(金型温度:175℃、注入圧力:70kgf/cm、成形時間:90秒、後硬化:175℃/6h)し、以下の測定方法によりその特性を評価した。
<スパイラルフロー>
ASTM D3123に準じたスパイラルフロー測定金型を用いて上記トランスファー成形条件で成形し、流動距離(cm)を測定した。
<耐リフロークラック性1>
Cuリードフレームに寸法8×9×0.4mmのテスト用チップを銀ペーストを用いて搭載した、外形寸法14×14×2.7mmの128pinQFPのパッケージを上記トランスファー成形条件で成形し、85℃、85%RHの条件で168時間吸湿させた後、IRリフロー装置により、240℃、10秒の条件でリフロー処理を行いクラックの有無を確認した。試験パッケージ数に対するクラック発生パッケージ数で耐リフロークラック性を評価した。
<耐リフロークラック性2>
吸湿時間を72h、96h、168hとし、IRリフロー装置で260℃、10秒の条件でリフロー処理を行った以外は、上記耐リフロークラック性1と同様にして評価した。
The above-mentioned epoxy resin composition for sealing was transfer molded (mold temperature: 175 ° C., injection pressure: 70 kgf / cm 2 , molding time: 90 seconds, post-curing: 175 ° C./6 h), and the following measurement method was used. Characteristics were evaluated.
<Spiral flow>
Using a spiral flow measuring mold in accordance with ASTM D3123, molding was performed under the above transfer molding conditions, and the flow distance (cm) was measured.
<Reflow crack resistance 1>
A 128 pin QFP package having an outer dimension of 14 × 14 × 2.7 mm, in which a test chip having a size of 8 × 9 × 0.4 mm is mounted on a Cu lead frame using a silver paste, is molded under the transfer molding conditions described above. After absorbing moisture for 168 hours under the condition of 85% RH, reflow treatment was performed under the conditions of 240 ° C. and 10 seconds using an IR reflow apparatus to confirm the presence or absence of cracks. The resistance to reflow cracking was evaluated by the number of crack generation packages relative to the number of test packages.
<Reflow crack resistance 2>
The evaluation was performed in the same manner as in the reflow crack resistance 1 except that the moisture absorption time was 72 h, 96 h, and 168 h, and the reflow treatment was performed at 260 ° C. for 10 seconds using an IR reflow apparatus.

結果を表1に示す。   The results are shown in Table 1.

Figure 0005442929
表1にみられるように、前記式(1)で表されるエポキシ樹脂と、前記式(2)で表されるフェノール樹脂と、無機充填材とを用い、さらに無機充填材の含有量がエポキシ樹脂組成物の全体量に対して85〜93質量%の封止用エポキシ樹脂組成物(実施例1〜11)は、スパイラルフローによる流動距離に問題がなく、吸湿リフロー後のクラック発生も認められず、耐リフロークラック性が向上していることが確認された。特に、前記式(1)で表されるエポキシ樹脂がエポキシ樹脂の全体量に対して30〜70質量%の封止用エポキシ樹脂組成物、または前記式(2)で表されるテルペンジフェノール樹脂がフェノール樹脂の全体量に対して40〜100質量%の封止用エポキシ樹脂組成物が耐リフロークラック性に優れていることが確認された。
Figure 0005442929
As seen in Table 1, the epoxy resin represented by the formula (1), the phenol resin represented by the formula (2), and an inorganic filler were used, and the content of the inorganic filler was an epoxy. The epoxy resin composition for sealing (Examples 1 to 11) in an amount of 85 to 93% by mass with respect to the total amount of the resin composition has no problem in the flow distance due to the spiral flow, and generation of cracks after moisture absorption reflow is also observed. It was confirmed that the reflow crack resistance was improved. Particularly, the epoxy resin represented by the formula (1) is 30 to 70% by mass based on the total amount of the epoxy resin, or the terpene diphenol resin represented by the formula (2). However, it was confirmed that 40 to 100% by mass of the epoxy resin composition for sealing was excellent in reflow crack resistance with respect to the total amount of the phenol resin.

一方、前記式(1)で表されるエポキシ樹脂または前記式(2)で表されるフェノール樹脂を用いない封止用エポキシ樹脂組成物(比較例1〜3)、無機充填材の含有量がエポキシ樹脂組成物の全体量に対して85〜93質量%でない封止用エポキシ樹脂組成物(比較例4)では、吸湿リフロー後にクラック発生が認められた。   On the other hand, the epoxy resin composition for sealing which does not use the epoxy resin represented by the formula (1) or the phenol resin represented by the formula (2) (Comparative Examples 1 to 3), the content of the inorganic filler is In the epoxy resin composition for sealing (Comparative Example 4) which is not 85 to 93% by mass with respect to the total amount of the epoxy resin composition, occurrence of cracks was observed after moisture reflow.

以上より、本発明によって、耐リフロークラック性に優れた封止用エポキシ樹脂組成物が提供されることが確認された。   As mentioned above, it was confirmed by this invention that the epoxy resin composition for sealing excellent in reflow crack resistance is provided.

Claims (4)

エポキシ樹脂とフェノール樹脂と無機充填材とを必須成分として含有し、次式(1)
Figure 0005442929
(式中のGrはグリシジル基、nは平均1〜5である)で表されるエポキシ樹脂の含有量がエポキシ樹脂の全体量に対して30〜70質量%であり、フェノール樹脂の全部または一部が次式(2)
Figure 0005442929
で表されるテルペンジフェノール樹脂であり、前記式(2)で表されるテルペンジフェノール樹脂の含有量がフェノール樹脂の全体量に対して40〜100質量%であり、無機充填材の含有量がエポキシ樹脂組成物の全体量に対して85〜93質量%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。
Contains epoxy resin, phenolic resin, and inorganic filler as essential components.
Figure 0005442929
(In the formula, Gr is a glycidyl group, n is an average of 1 to 5), and the content of the epoxy resin is 30 to 70% by mass with respect to the total amount of the epoxy resin. Is the following formula (2)
Figure 0005442929
The content of the terpene diphenol resin represented by the formula (2) is 40 to 100% by mass with respect to the total amount of the phenol resin, and the content of the inorganic filler Is 85 to 93 mass% with respect to the total amount of the epoxy resin composition, an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.
前記エポキシ樹脂は、前記式(1)で表されるエポキシ樹脂とビフェニル型エポキシ樹脂とを含有することを特徴とする請求項1に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   2. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the epoxy resin contains an epoxy resin represented by the formula (1) and a biphenyl type epoxy resin. 前記フェノール樹脂は、前記式(2)で表されるテルペンジフェノール樹脂とフェノールアラルキル樹脂とを含有することを特徴とする請求項1または2に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。   The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1 or 2, wherein the phenol resin contains a terpene diphenol resin represented by the formula (2) and a phenol aralkyl resin. 請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物によって封止されてなることを特徴とする半導体装置。   A semiconductor device sealed with the epoxy resin composition for semiconductor sealing according to any one of claims 1 to 3.
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