JPH0713179B2 - Epoxy resin composition and resin-encapsulated semiconductor device - Google Patents
Epoxy resin composition and resin-encapsulated semiconductor deviceInfo
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- JPH0713179B2 JPH0713179B2 JP18954091A JP18954091A JPH0713179B2 JP H0713179 B2 JPH0713179 B2 JP H0713179B2 JP 18954091 A JP18954091 A JP 18954091A JP 18954091 A JP18954091 A JP 18954091A JP H0713179 B2 JPH0713179 B2 JP H0713179B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、エポキシ樹脂の耐熱性
と強靱性を改善したエポキシ樹脂組成物に関し、更に、
このエポキシ樹脂組成物を用いた樹脂封止型半導体装置
に関するものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an epoxy resin composition having improved heat resistance and toughness of an epoxy resin.
The present invention relates to a resin-sealed semiconductor device using this epoxy resin composition.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来からエポキシ樹脂は接着剤、積層板
等に代表される電子機器ないし電子部品を構成するため
の基材、トランジスター、IC等を被膜するための封止
材料用の樹脂として使用されてきた。特にIC用封止材
料として需要が拡大している。エポキシ樹脂は、その電
気的特性、接着性、熱特性、コストの面等が優れている
ために、その利用範囲は非常に広い。しかし、エポキシ
樹脂は、一般に脆く、硬化時や使用時の応力歪み、熱や
力学的衝撃によって容易にクラックが発生する問題があ
る。この問題に対して、長鎖脂肪族基やゴム状性質を持
つ硬化剤の使用、エラストマー的性質を持つ化合物の添
加、アスファルト物質、グリコール類等の可塑剤の添
加、エポキシ化合物自体にゴム弾性を示す分子基の導
入、靱性の高い熱可塑性高分子の導入などその強靱性を
図ることが行われている。(越智 光一、高分子38
(3)、200、1989)2. Description of the Related Art Epoxy resins have hitherto been used as a resin for a sealing material for coating a base material for constituting an electronic device or an electronic component typified by an adhesive, a laminated board, a transistor, an IC or the like. It has been. In particular, demand is expanding as a sealing material for ICs. The epoxy resin has a very wide range of use because of its excellent electrical properties, adhesiveness, thermal properties, cost and the like. However, the epoxy resin is generally brittle, and there is a problem that cracks easily occur due to stress distortion during curing or use, heat or mechanical impact. To solve this problem, use a curing agent with long-chain aliphatic groups and rubber-like properties, add compounds with elastomeric properties, add plasticizers such as asphalt substances and glycols, and add rubber elasticity to the epoxy compound itself. The toughness of the resin is being improved by introducing the molecular groups shown, or introducing a thermoplastic polymer having high toughness. (Koichi Ochi, polymer 38
(3), 200, 1989).
【0003】一方、半導体装置などの電子回路部品の封
止方法としては、従来より金属やセラミックスによる封
止やフェノール樹脂、シリコン樹脂およびエポキシ樹脂
などによる樹脂封止が提案されている。これらの中では
経済性、生産性、物性のバランスの点からクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂をベースにして、このエポキシ
樹脂の硬化剤としてノボラック型フェノール樹脂および
充填剤としてシリカ粉末等を配合したエポキシ樹脂組成
物による樹脂封止が中心になっている。また、最近では
半導体集積回路の分野において、高集積化、高信頼性の
技術開発と同時に、回路基板への半導体装着工程の自動
化が推進されている。例えば、フラット・パッケージ型
の半導体装置を回路基板に取り付ける場合、従来は、リ
ードピン毎に半田付けを行っていたが、最近は表面実装
化技術の発展により前記フラット・パッケージ型の半導
体装置を赤外線等で半田を気化させた中に曝して半田付
けする方法(以下VPSと称する)や、半田浴などに浸
漬して半田付けを行う方法が広く採用されている。On the other hand, as a sealing method for electronic circuit parts such as semiconductor devices, sealing with metal or ceramics or resin sealing with phenol resin, silicon resin or epoxy resin has been proposed. Among these, an epoxy resin composition based on a cresol novolac type epoxy resin from the viewpoint of economic efficiency, productivity and physical properties, and a novolac type phenol resin as a curing agent for this epoxy resin and silica powder as a filler. The main focus is resin sealing with objects. Further, recently, in the field of semiconductor integrated circuits, along with technological development of high integration and high reliability, automation of a process of mounting a semiconductor on a circuit board has been promoted. For example, when a flat package type semiconductor device is attached to a circuit board, conventionally, each lead pin is soldered, but recently, due to the development of surface mounting technology, the flat package type semiconductor device is connected to an infrared ray or the like. There are widely adopted a method of soldering by exposing the solder to vaporized (hereinafter referred to as VPS), and a method of dipping in a solder bath or the like for soldering.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これ
らの物質がエポキシ樹脂と十分に相溶しない、混合に
よって形成される海島構造サイズが大きく、十分な複合
化の特性が得られない、エポキシ樹脂の優れた耐熱性
や接着性等の特性を損なう、非常にコスト高となる等
の問題が発生している。特に、半導体部品や電子部品な
どを封止したエポキシ樹脂組成物の硬化物からなる封止
樹脂には、プリント基板に実装する際のソルダリングに
耐える耐熱性を持つことが要求されるばかりでなく、最
近のICは薄くする傾向に対して、薄くても曲げ等に強
い強靱な封止樹脂が要求されている。しかし、従来のエ
ポキシ樹脂、ノボラック形フェノール樹脂およびシリカ
粉末からなる樹脂組成物で封止した半導体装置は、装置
全体を半田浴に浸漬またはVPSに暴露すると、外部ク
ラックが発生するとか、耐熱性が不十分という問題を有
している。とくに、吸湿した半導体装置を半田浴に浸漬
またはVPSに暴露すると、封止樹脂と半導体チップお
よびリード・フレームとの間が剥離して、著しい耐湿性
劣化を生じ、電極の腐食による断線、クラックによる金
線切断や、水分によるリーク電流の発生などにより、長
時間の信頼性を保証することが出来ないという問題があ
った。このため半導体装置全体を半田浴に浸漬またはV
PSに暴露しても、外部クラックが発生しない十分な耐
熱性を有し、耐湿性劣化の少ないエポキシ樹脂組成物の
開発が強く要望されていた。本発明は上述した問題点の
解消を課題とするものであり、特に耐熱性と強靱性に優
れたエポキシ樹脂組成物とこのエポキシ樹脂組成物を半
導体封止用に適用した場合、半田付け工程での優れた耐
熱性と耐湿性を有する。 エポキシ樹脂組成物を提供す
ることを目的とするものである。However, these substances are not sufficiently compatible with the epoxy resin, the sea-island structure size formed by mixing is large, and sufficient compounding characteristics cannot be obtained. Further, there are problems such as impairing properties such as heat resistance and adhesiveness, and extremely high cost. In particular, the encapsulating resin made of a cured product of an epoxy resin composition encapsulating semiconductor components and electronic components is required not only to have heat resistance to withstand soldering when mounted on a printed circuit board, In recent years, ICs are required to have a strong encapsulating resin that is strong against bending and the like even though the ICs are thin. However, a conventional semiconductor device sealed with a resin composition composed of an epoxy resin, a novolac-type phenol resin and silica powder has an external crack or heat resistance when the entire device is immersed in a solder bath or exposed to VPS. It has the problem of being insufficient. In particular, when a semiconductor device that has absorbed moisture is dipped in a solder bath or exposed to VPS, the sealing resin is peeled off from the semiconductor chip and the lead frame, resulting in a significant deterioration in moisture resistance, resulting in disconnection and cracking due to corrosion of the electrodes. There has been a problem that long-term reliability cannot be guaranteed due to cutting of the gold wire and generation of leakage current due to water. For this reason, the entire semiconductor device is immersed in a solder bath or V
There has been a strong demand for the development of an epoxy resin composition that has sufficient heat resistance so that external cracks do not occur even when exposed to PS, and that has little deterioration in moisture resistance. The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, particularly when the epoxy resin composition excellent in heat resistance and toughness and this epoxy resin composition is applied for semiconductor encapsulation, in the soldering step. It has excellent heat resistance and moisture resistance. It is intended to provide an epoxy resin composition.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、分子中にイミドま
たはアミド骨格を有し、かつフェノール性水酸基を含有
する樹脂と、エポキシ樹脂とを反応させることにより、
耐熱性と靱性に優れたエポキシ樹脂が得られ、半導体封
止用エポキシ樹脂として優れた特性が得られることを見
いだし、本発明を完結した。すなわち、本発明は、エポ
キシ樹脂と、下記一般式(I)で示すフェノール性水酸
基含有ポリアミドイミドまたは一般式(II)で示すフェ
ノール性水酸基含有ポリアミドとを反応させて得た変性
エポキシ樹脂をエポキシ樹脂中に含有させることを特徴
とするエポキシ樹脂組成物であり、更に、このエポキシ
樹脂組成物に、硬化剤としてノボラック型フェノール樹
脂および無機フィラーを含有させた組成物で半導体チッ
プを封止した樹脂封止型半導体装置である。As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that a resin having a imide or amide skeleton in the molecule and containing a phenolic hydroxyl group, and an epoxy resin. By reacting with resin,
It was found that an epoxy resin having excellent heat resistance and toughness can be obtained, and excellent characteristics as an epoxy resin for semiconductor encapsulation can be obtained, and the present invention has been completed. That is, the present invention is an epoxy resin represented by the following general formula phenolic hydroxyl group-containing polyamide Imi earthen others general formula (II) modified epoxy resin obtained by reacting a phenolic hydroxyl group-containing polyamide indicated in indicated in (I) Is an epoxy resin composition characterized by being contained in an epoxy resin, and further, the epoxy resin composition, a semiconductor chip is encapsulated with a composition containing a novolac-type phenol resin and an inorganic filler as a curing agent. The resin-encapsulated semiconductor device.
【化5】 (式中、m=1〜400の整数、n=0〜400の整
数、m/(m+n)=0.01〜1.0、Ar1 は4価
の芳香族有機基であり、4個のカルボニル基がそれぞれ
別の炭素原子に直接結合し、かつ各対のカルボニル基は
Ar1 基中における隣接炭素原子に結合し、Rは芳香
族、脂環式の二価の有機基、Ar3 は二価の芳香族基、
Ar2 はフェノール性水酸基を含有する二価の芳香族基
を示す)[Chemical 5] (In the formula, m = 1 to 400 integer, n = 0 to 400 integer, m / (m + n) = 0.01 to 1.0, Ar 1 is a tetravalent aromatic organic group, and Each carbonyl group is directly bonded to a different carbon atom, and each pair of carbonyl groups is bonded to an adjacent carbon atom in the Ar 1 group, R is an aromatic or alicyclic divalent organic group, and Ar 3 is A divalent aromatic group,
Ar 2 represents a divalent aromatic group containing a phenolic hydroxyl group)
【化6】 (式中、m=1〜400の整数、n=0〜400の整
数、m/(m+n)=0.01〜1.0、Ar5 、Ar
6 は二価の芳香族基、Ar4 はフェノール性水酸基を含
有する二価の芳香族基を示す)[Chemical 6] (In the formula, m = 1 to an integer of 400, n = 0 to an integer of 400, m / (m + n) = 0.01 to 1.0, Ar 5 , Ar
6 is a divalent aromatic group, Ar 4 is a divalent aromatic group containing a phenolic hydroxyl group)
【0006】本発明において、使用するエポキシ樹脂
は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するものであ
って、このようなものとして、例えば、グリシジルエー
テル類、グリシジルエステル類、グリシジルアミン類、
線状脂肪族エポキシド類、脂環式エポキシド類、ヒダン
トイン型エポキシ類、などからなる樹脂が挙げられる。
グリシジルエーテル類としては、例えば、ビスフェノー
ルのグリシジルエーテル、フェノールボラックのポリグ
リシジルエーテル、アルキレングリコール又はポリアル
キレングリコールのグリシジルエーテルなどが挙げられ
る。このビスフェノールのグリシジルエーテルとして
は、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフ
ェノールAD型、ビスフェノールS型、テトラメチルビ
スフェノールA型、テトラメチルビスフェノールF型、
テトラメチルビスフェノールAD型、テトラメチルビス
フェノールS型、テトラクロロビスフェノールA型、テ
トラブロモビスフェノールA型などの二価フェノール類
のジグリシジルエーテルが、フェノールノボラックのポ
リグリシジルエーテルとしては、例えば、フェノールノ
ボラック、クレゾールノボラック、ブロム化フェノール
ノボラックなどのノボラック樹脂のポリグリシジルエー
テルが、アルキレングリコール又はポリアルキレングリ
コールのジグリシジルエーテルとしては、例えば、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングコール、ブタン
ジオールなどのグリコール類のジグリシジルエーテルが
挙げられる。また、前記グリシジルエステル類として
は、例えば、ヘキサヒドロフタル酸のグリシジルエステ
ルやダイマー酸のグリシジルエステルなどが挙げられ、
グリシジルアミン類としては、例えば、トリグリシジル
アミノジフェニルメタン、トリグリシジルアミノフェノ
ール、トリグリシジルイソシアネートなどが挙げられ
る。更に、線状脂肪族エポキシド類としては、例えば、
エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油などが挙
げられ、脂環式エポキシド類としては、例えば、3,4
−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチルカルボキ
シレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルカル
ボキシレート、水素添加型ビスフェノールエポキシなど
が挙げられる。ヒダントイン型エポキシ類として、ジグ
リシジルヒダントイン、グリシジルグリシドオキシアル
キルヒダントイン等がある。The epoxy resin used in the present invention has two or more epoxy groups in one molecule. Examples of such epoxy resins include glycidyl ethers, glycidyl esters, glycidyl amines,
Examples of the resin include linear aliphatic epoxides, alicyclic epoxides, hydantoin type epoxies, and the like.
Examples of the glycidyl ethers include glycidyl ether of bisphenol, polyglycidyl ether of phenolvolac, alkylene glycol or glycidyl ether of polyalkylene glycol. As the glycidyl ether of bisphenol, bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol AD type, bisphenol S type, tetramethylbisphenol A type, tetramethylbisphenol F type,
Diglycidyl ethers of dihydric phenols such as tetramethylbisphenol AD type, tetramethylbisphenol S type, tetrachlorobisphenol A type, tetrabromobisphenol A type, and polyglycidyl ethers of phenol novolac include, for example, phenol novolac and cresol. Novolaks, polyglycidyl ethers of novolac resins such as brominated phenol novolacs, and diglycidyl ethers of alkylene glycols or polyalkylene glycols include, for example, polyethylene glycol, polypropylene glycol, butanediol, and other glycol diglycidyl ethers. To be Examples of the glycidyl esters include glycidyl ester of hexahydrophthalic acid and glycidyl ester of dimer acid.
Examples of glycidyl amines include triglycidyl aminodiphenylmethane, triglycidyl aminophenol, triglycidyl isocyanate, and the like. Further, as the linear aliphatic epoxides, for example,
Examples thereof include epoxidized polybutadiene and epoxidized soybean oil. Examples of alicyclic epoxides include 3,4
-Epoxy-6-methylcyclohexylmethylcarboxylate, 3,4-epoxycyclohexylmethylcarboxylate, hydrogenated bisphenol epoxy and the like. Examples of hydantoin-type epoxies include diglycidylhydantoin and glycidylglycidoxyalkylhydantoin.
【0007】本発明で使用するエポキシ樹脂用の硬化剤
としては、例えば、ビス(4−アミノフェニル)スルホ
ン、ビス(4−アミノフェニル)メタン、1,5−ジア
ミノナフタレン、p−フェニレンジアミン、m−フェニ
レンジアミン、o−フェニレンジアミン、2,6−ジク
ロロ−1,4−ベンゼンジアミン、1,3−ジ(p−ア
ミノフェニル)プロパン、m−キシリレンジアミン等の
芳香族アミン系化合物、エチレンジアミン、ジエチレン
トリアミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミ
ノプロピルアミン、ヘキサメチレンジアミン、メンセン
ジアミン、イソフォロンジアミン、ビス(4−アミノ−
3−メチルジシクロヘキシル)メタン、ポリメチレンジ
アミン、ポリエーテルジアミン等の脂肪族アミン系化合
物、ポリアミノアミド系化合物、ドデシル無水コハク
酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物等
の脂肪族酸無水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチル
ヘキサヒドロ無水フタル酸等の脂環式酸無水物、無水フ
タル酸、無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテー
ト、グリセロールトリストリメリテート等の芳香族酸無
水物、フェノール樹脂類、アミノ樹脂類、ユリア樹脂
類、メラミン樹脂類、ジシアンジアミドおよびジヒドラ
ジン化合物類、イミダゾール化合物類、ルイス酸および
ブレンステッド酸塩類、ポリメルカプタン化合物類、イ
ソシアネートおよびブロックイソシアネート化合物類等
があげられるが、これらに限定されるものではない。Examples of the curing agent for the epoxy resin used in the present invention include bis (4-aminophenyl) sulfone, bis (4-aminophenyl) methane, 1,5-diaminonaphthalene, p-phenylenediamine and m. Aromatic compounds such as phenylenediamine, o-phenylenediamine, 2,6-dichloro-1,4-benzenediamine, 1,3-di (p-aminophenyl) propane, m-xylylenediamine, ethylenediamine, Diethylenetriamine, tetraethylenepentamine, diethylaminopropylamine, hexamethylenediamine, menthenediamine, isophoronediamine, bis (4-amino-
Aliphatic amine compounds such as 3-methyldicyclohexyl) methane, polymethylene diamine, polyether diamine, polyaminoamide compounds, aliphatic acid anhydrides such as dodecyl succinic anhydride, polyadipic acid anhydride, polyazelaic acid anhydride, etc., Aromatics such as alicyclic acid anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride and methylhexahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, ethylene glycol bistrimellitate, and glycerol tris trimellitate Group aromatic acid anhydrides, phenolic resins, amino resins, urea resins, melamine resins, dicyandiamide and dihydrazine compounds, imidazole compounds, Lewis acids and Bronsted acid salts, polymercaptan compounds, isocyanates and bromo compounds. Click isocyanate compounds and the like, but not limited thereto.
【0008】本発明で用いられるフェノール性水酸基含
有ポリアミドイミドは一般式(I)で示され、またフェ
ノール性水酸基含有ポリアミドは一般式(II)で示され
る樹脂である。The phenolic hydroxyl group-containing polyamideimide used in the present invention is a resin represented by the general formula (I), and the phenolic hydroxyl group-containing polyamide is a resin represented by the general formula (II).
【化7】 [Chemical 7]
【化8】 [Chemical 8]
【0009】本発明におけるこれらのフェノール性水酸
基含有ポリアミドイミドまたはフェノール性水酸基含有
ポリアミドは、以下の方法で容易に製造できる。すなわ
ち、一般式(I)の樹脂は、芳香族テトラカルボン酸二
無水物、フェノール性水酸基含有芳香族ジアミンとフェ
ノール性水酸基を含有しない芳香族ジアミンとをN−メ
チル−2−ピロリドン等の有機溶媒中でテトラカルボン
酸基とアミノ基とを縮重合させてアミック酸を合成した
後、加熱脱水環化反応を行って、このアミック酸基をイ
ミド化することにより得られる。一方、一般式(II)の
樹脂は、芳香族ジアミンとフェノール性水酸基含有芳香
族ジカルボン酸とフェノール性水酸基含有しない芳香族
ジカルボン酸とをN−メチル−2−ピロリドン等の有機
溶媒中で、例えば、触媒として亜リン酸エステルとピリ
ジン誘導体の存在下でカルボン酸基とアミノ基とを縮重
合させることにより製造することが出来る。The phenolic hydroxyl group-containing polyamideimide or the phenolic hydroxyl group-containing polyamide in the present invention can be easily produced by the following method. That is, the resin of the general formula (I) is prepared by using an aromatic tetracarboxylic dianhydride, an aromatic diamine containing a phenolic hydroxyl group and an aromatic diamine containing no phenolic hydroxyl group as an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone. It is obtained by subjecting a tetracarboxylic acid group and an amino group to polycondensation to synthesize an amic acid, and then subjecting this amic acid group to imidation by performing a heat dehydration cyclization reaction. On the other hand, the resin of the general formula (II) is prepared by mixing an aromatic diamine, a phenolic hydroxyl group-containing aromatic dicarboxylic acid and a phenolic hydroxyl group-free aromatic dicarboxylic acid in an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, for example, It can be produced by polycondensing a carboxylic acid group and an amino group in the presence of a phosphite ester and a pyridine derivative as a catalyst.
【0010】本発明において一般式(I)の樹脂の製造
に使用する芳香族テトラカルボン酸無水物としては、例
えば、ピロメリット酸二無水物、2,3,6,7,−ナ
フタリンテトラカルボン酸二無水物、3,4,3’,
4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,
2’,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
3,4,3’,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボ
ン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシルフェニ
ル)メタン無水物、ビス(3,4−ジカルボキシルフェ
ニル)エーテル無水物、2,2−ビス(3,4−ジカル
ボキシルフェニル)プロパン二無水物、3,4,3’,
4’−ジベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
4,4’−ビフタル酸二無水物、2,2−ビス(3,4
−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無
水物、等があり、これら単独又は混合して使用すること
ができる。Examples of the aromatic tetracarboxylic acid anhydride used in the production of the resin of the general formula (I) in the present invention include pyromellitic dianhydride and 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid. Dianhydride, 3,4,3 ',
4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3
2 ', 3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride,
3,4,3 ′, 4′-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxylphenyl) methane anhydride, bis (3,4-dicarboxylphenyl) ether anhydride, 2,2 -Bis (3,4-dicarboxylphenyl) propane dianhydride, 3,4,3 ',
4'-dibenzophenone tetracarboxylic dianhydride,
4,4'-Biphthalic dianhydride, 2,2-bis (3,4
-Dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, etc., which can be used alone or in combination.
【0011】前記一般式(I)の樹脂の製造に使用する
フェノール性水酸基を有するAr2含有芳香族ジアミン
としては、N,N’−ビス(2−,3−又は4−アミノ
フェニル)−5−ヒドロキシイソフタルアミド、N,
N’−ビス(2−,3−又は4−アミノフェニル)−5
−ヒドロキシテレフタルアミド、N,N’−ビス(2
−,3−又は4−アミノフェニル)−2−ヒドロキシフ
タルアミド、N,N’−ビス(2−,3−又は4−アミ
ノフェニル)−2−ヒドロキシイソフタルアミド、N,
N’−ビス(2−,3−又は4−アミノフェニル)−3
−ヒドロキシフタルアミド、N,N’−ビス(4−アミ
ノ−3,5’−ジメチルフェニル)−5−ヒドロキシイ
ソフタルアミド、N,N’−ビス(4−アミノ−3,
5’−ジメチルフェニル)−2−ヒドロキシフタルアミ
ド、N,N’−ビス(4−アミノ−3,5’−ジメチル
フェニル)−3−ヒドロキシフタルアミド、N,N’−
ビス(4−アミノ−nブチル)−5−ヒドロキシイソフ
タルアミド、N,N’−ビス(4−アミノ−n−ヘキシ
ル)−5−ヒドロキシイソフタルアミド、N,N’−ビ
ス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−5−ヒ
ドロキシイソフタルアミド、N,N’−ビス[4−(4
−アミノフェニルスルホニル)フェニル]−5−ヒドロ
キシイソフタルアミド、等があり、これら単独又は混合
して使用することができる。As the Ar 2 -containing aromatic diamine having a phenolic hydroxyl group used for the production of the resin of the general formula (I), N, N'-bis (2-, 3- or 4-aminophenyl) -5 is used. -Hydroxyisophthalamide, N,
N'-bis (2-, 3- or 4-aminophenyl) -5
-Hydroxyterephthalamide, N, N'-bis (2
-, 3- or 4-aminophenyl) -2-hydroxyphthalamide, N, N'-bis (2-, 3- or 4-aminophenyl) -2-hydroxyisophthalamide, N,
N'-bis (2-, 3- or 4-aminophenyl) -3
-Hydroxyphthalamide, N, N'-bis (4-amino-3,5'-dimethylphenyl) -5-hydroxyisophthalamide, N, N'-bis (4-amino-3,
5'-Dimethylphenyl) -2-hydroxyphthalamide, N, N'-bis (4-amino-3,5'-dimethylphenyl) -3-hydroxyphthalamide, N, N'-
Bis (4-amino-n-butyl) -5-hydroxyisophthalamide, N, N'-bis (4-amino-n-hexyl) -5-hydroxyisophthalamide, N, N'-bis [4- (4- Aminophenoxy) phenyl] -5-hydroxyisophthalamide, N, N'-bis [4- (4
-Aminophenylsulfonyl) phenyl] -5-hydroxyisophthalamide, etc., which can be used alone or in combination.
【0012】更に、前記一般式(I)または一般式(I
I)の樹脂の製造に使用するフェノール性水酸基を含有
しないAr3またはAr6含有芳香族ジアミンとして、m
−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、メタ
トリレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエ−
テル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェ
ニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテ
ル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’
−ジアミノジフェニルチオエーテル、3,3’−ジメチ
ル−4,4’−ジアミノジフェニルチオエーテル、3,
3’−ジエトキシ−4,4’−ジアミノジフェニルチオ
エーテル、3,3’−ジアミノジフェニルチオエーテ
ル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジ
メチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’
−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフ
ェニルメタン、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジア
ミノジフェニルメタン、2,2’−ビス(3−アミノフ
ェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−アミノフェニ
ル)プロパン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホキ
シド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、ベンチ
ジン、3,3’−ジメチルベンチジン、3,3’−ジメ
トキシベンチジン、3,3’−ジアミノビフェニル、p
−キシリレンジアミン、m−キシリレンジアミン、1,
4−ジアミノナフタレン、1,5−ジアミノナフタレ
ン、2,6−ジアミノナフタレン、1,4−ビス(p−
アミノフェニルイソプロピリデン)ベンゼン、1,3−
ビス(p−アミノフェニルイソプロピリデン)ベンゼ
ン、1,3−ビス(p−アミノフェノキシ)ベンゼン等
があり、これら単独又は混合して使用することができ
る。Further, the above general formula (I) or general formula (I
As an Ar 3 or Ar 6 -containing aromatic diamine containing no phenolic hydroxyl group, which is used for producing the resin of I), m
-Phenylenediamine, p-phenylenediamine, metatolylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylene-
Ter, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4 ′
-Diaminodiphenylthioether, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylthioether, 3,
3'-diethoxy-4,4'-diaminodiphenylthioether, 3,3'-diaminodiphenylthioether, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobenzophenone, 3,3 '
-Diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2'-bis (3-aminophenyl) propane, 2,2'-bis (4- Aminophenyl) propane, 4,4'-diaminodiphenyl sulfoxide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, benzidine, 3,3'-dimethylbenzidine, 3,3'-dimethoxybenzidine, 3,3'-diaminobiphenyl , P
-Xylylenediamine, m-xylylenediamine, 1,
4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 1,4-bis (p-
Aminophenylisopropylidene) benzene, 1,3-
There are bis (p-aminophenylisopropylidene) benzene, 1,3-bis (p-aminophenoxy) benzene and the like, and these can be used alone or in combination.
【0013】本発明において、一般式(II)の樹脂の製
造に使用するフェノール性水酸基を有するAr4含有芳
香族ジカルボン酸としては、5−ヒドロキシイソフタル
酸、4−ヒドロキシイソフタル酸、2−ヒドロキシフタ
ル酸、3−ヒドロキシフタル酸、2−ヒドロキシテレフ
タル酸、等があるが、これらに限定されるものではな
い。In the present invention, as the Ar 4 -containing aromatic dicarboxylic acid having a phenolic hydroxyl group used for producing the resin of the general formula (II), 5-hydroxyisophthalic acid, 4-hydroxyisophthalic acid and 2-hydroxyphthalic acid are used. Acids, 3-hydroxyphthalic acid, 2-hydroxyterephthalic acid, etc., but are not limited to these.
【0014】また、一般式(II)の樹脂の製造に使用す
るフェノール性水酸基を有さないAr5含有芳香族ジカ
ルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタ
ル酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、3,3’−
メチレン二安息香酸、4,4’−メチレン二安息香酸、
4,4’−オキシ二安息香酸、4,4’−チオ二安息香
酸、3,3’−カルボニル二安息香酸、4,4’−カル
ボニル二安息香酸、4,4’−スルホニル二安息香酸、
1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレン
ジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、等が
あるが、これらに限定されるものではない。Further, as the Ar 5 -containing aromatic dicarboxylic acid having no phenolic hydroxyl group used for the production of the resin of the general formula (II), phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid and 4,4'-biphenyldicarboxylic acid can be used. Acid, 3,3'-
Methylene dibenzoic acid, 4,4'-methylene dibenzoic acid,
4,4'-oxydibenzoic acid, 4,4'-thiodibenzoic acid, 3,3'-carbonyldibenzoic acid, 4,4'-carbonyldibenzoic acid, 4,4'-sulfonyldibenzoic acid,
Examples thereof include 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, but are not limited thereto.
【0015】本発明のエポキシ樹脂組成物は、次の2つ
の方法により製造することができる。前記一般式
(I)または(II)で示されるフェノール性水酸基含有
ポリアミドイミド又はフェノール性水酸基含有ポリアミ
ドとエポキシ樹脂とを反応させて変性エポキシ樹脂を合
成し、しかるのち、該変性エポキシ樹脂を未反応のエポ
キシ樹脂に混合する。この場合におけるエポキシ樹脂の
適正配合量は、前記一般式(I)または一般式(II)で
示されるフェノール性水酸基含有ポリアミドイミドまた
はポリアミドに対して1〜20倍当量、好ましくは5〜
15倍当量である。この反応は、アルカリ金属水酸化
物、第三アミン、第四級アンモニウム塩、イミダゾール
類、ホスフィン類、ホスホニウム塩などの触媒の存在下
に50℃以上、好ましくは70℃以上の反応温度で1〜
30時間行うことによって、本発明のエポキシ樹脂組成
物を製造することができる。The epoxy resin composition of the present invention can be produced by the following two methods. After the general formula (I) or (II) in a phenolic hydroxyl group-containing polyamide Lee Mi de or phenolic hydroxyl group-containing polyamide and epoxy resin are reacted illustrated a modified epoxy resin synthesized, accordingly, the modified epoxy resin Mix with unreacted epoxy resin. Proper formulation amount of the epoxy resin in this case is 1 to 20 equivalents to the phenolic hydroxyl group-containing polyamide Lee Mi de or polyamide represented by the general formula (I) or formula (II), preferably 5 to
It is 15 times equivalent. This reaction is carried out at a reaction temperature of 50 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher in the presence of a catalyst such as an alkali metal hydroxide, a tertiary amine, a quaternary ammonium salt, imidazoles, phosphines and phosphonium salts.
By carrying out for 30 hours, the epoxy resin composition of the present invention can be manufactured.
【0016】前記で述べた適正配合量を越える大過
剰量のエポキシ樹脂に前記一般式(I)または一般式
(II)のフェノール性水酸基含有ポリアミドイミドまた
はポリアミドを混合し、過剰量のエポキシ樹脂のうちの
一部は上記樹脂と反応させて変性エポキシ樹脂を形成さ
せ、残部は未反応のエポキシ樹脂として含有させること
によって製造することができる。The phenolic hydroxyl group-containing polyamideimide or polyamide of the general formula (I) or the general formula (II) is mixed with a large excess amount of the epoxy resin in excess of the above-described appropriate compounding amount to prepare an excess amount of the epoxy resin. A part of them can be produced by reacting with the above resin to form a modified epoxy resin, and the rest being contained as an unreacted epoxy resin.
【0017】本発明のエポキシ樹脂組成物中に含有する
前記一般式(I)または一般式(II)に示されるフェノ
ール性水酸基含有ポリアミドイミドまたはポリアミドは
反応に寄与するエポキシ樹脂および未反応のエポキシ樹
脂を含めた全エポキシ樹脂に対して0.1〜30重量%
である。該ポリアミドイミドまたはポリアミドの含有量
が0.1重量%以下では該ポリアミドイミドまたはポリ
アミドを添加した効果が得られず、また30重量%以上
の含有量では、トランスファー成形が困難になる、つま
りエポキシ樹脂組成物の溶触粘度が高くなり、金型への
注入が困難になり好ましくない。The phenolic hydroxyl group-containing polyamideimide or polyamide represented by the general formula (I) or general formula (II) contained in the epoxy resin composition of the present invention is an epoxy resin which contributes to the reaction or an unreacted epoxy resin. 0.1 to 30% by weight based on the total epoxy resin including
Is. If the content of the polyamideimide or polyamide is 0.1% by weight or less, the effect of adding the polyamideimide or polyamide cannot be obtained, and if the content of the polyamideimide or polyamide is 30% by weight or more, transfer molding becomes difficult, that is, the epoxy resin. The composition has a high contact viscosity and is difficult to inject into the mold, which is not preferable.
【0018】また、本発明のエポキシ樹脂組成物を得る
製造工程としては、エポキシ樹脂と前記一般式(I)ま
たは一般式(II)に示されるフェノール性水酸基含有ポ
リアミドイミドまたはポリアミドとをミキサー等で十分
均一に混合した後、熱ロールなどを使って、溶融混練し
て反応させてもよいし、あるいは、アミド系溶媒等の溶
媒中で両成分を混合させて反応させてもよい。とくに、
後者の方法は、エポキシ樹脂と相溶性が悪い前記一般式
(I)または一般式(II)に示されるフェノール性水酸
基含有ポリアミドイミドまたはポリアミドとの、より均
一な複合化が可能であるので好ましい。この場合、アミ
ド系溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミド、
N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロ
リドン等が用いられる。In the production process for obtaining the epoxy resin composition of the present invention, the epoxy resin and the phenolic hydroxyl group-containing polyamideimide or polyamide represented by the general formula (I) or the general formula (II) are mixed with a mixer or the like. after thorough mixing uniformly, using, for example, hot roll, may be reacted by molten kneading, or may be reacted by mixing the two components in a solvent such as an amide solvent. Especially,
The latter method is preferable because it allows more uniform complexing with the phenolic hydroxyl group-containing polyamideimide or polyamide represented by the general formula (I) or general formula (II), which has poor compatibility with the epoxy resin. In this case, as the amide solvent, N, N-dimethylformamide,
N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like are used.
【0019】本発明の樹脂封止型半導体装置に使用する
硬化剤としては、フェノール、アルキルフェノール等の
フェノール類と、ホルムアルデヒドあるいはパラホルム
アルデヒドとを反応させて得られるノボラック型フェノ
ール樹脂、およびこれらの変性樹脂、例えば、エチル化
もしくはブチル化ノボラック型フェノール樹脂、シリコ
ン変性フェノール樹脂等があげられる。さらに、本発明
ではこれらノボラック型フェノール樹脂を単独もしくは
複数併用して使用することが出来る。本発明の樹脂封止
型半導体装置に使用する組成物の上記硬化剤成分の配合
量は特に制限はないが、通常はエポキシ樹脂に対してフ
ェノール性水酸基のモル比が0.8〜1.2の範囲であ
ることが好ましい。As the curing agent used in the resin-sealed semiconductor device of the present invention, a novolac type phenol resin obtained by reacting phenols such as phenol and alkylphenol with formaldehyde or paraformaldehyde, and modified resins thereof. Examples thereof include ethylated or butylated novolac type phenolic resin and silicon-modified phenolic resin. Further, in the present invention, these novolac type phenol resins can be used alone or in combination. The compounding amount of the above curing agent component of the composition used for the resin-encapsulated semiconductor device of the present invention is not particularly limited, but usually the molar ratio of the phenolic hydroxyl group to the epoxy resin is 0.8 to 1.2. It is preferably in the range of.
【0020】本発明の樹脂封止型半導体装置用組成物に
使用する無機フィラーとしては、一般に市販されている
ものが使用されるが、なかでも、不純物含有量が低い溶
融シリカが好適である。該無機フィラーの平均粒径は3
0μm以下が好ましく、30μm以上では耐湿性および
成形性に悪影響を与える。無機フィラーの配合割合はエ
ポキシ樹脂組成物に対して70〜85重量%の範囲が好
ましい。この割合が70重量%未満では、本発明のエポ
キシ樹脂組成物の吸湿量が多くなり、半田耐熱性が低下
するために好ましくない。また、85重量%を越えると
極端に流動性が悪くなって成形性が低下するので好まし
くない。As the inorganic filler used in the composition for a resin-encapsulated semiconductor device of the present invention, commercially available ones are generally used. Among them, fused silica having a low impurity content is preferable. The average particle size of the inorganic filler is 3
It is preferably 0 μm or less, and when it is 30 μm or more, the moisture resistance and the moldability are adversely affected. The mixing ratio of the inorganic filler in the range of 70 to 85% by weight relative to the epoxy resins composition. If this proportion is less than 70% by weight, the amount of moisture absorbed by the epoxy resin composition of the present invention will increase and the solder heat resistance will decrease, such being undesirable. Further, if it exceeds 85% by weight, the fluidity is extremely deteriorated and the moldability is deteriorated, which is not preferable.
【0021】本発明の樹脂封止型半導体装置用組成物に
は、必要に応じて硬化促進剤、染料や顔料等の着色剤、
酸化安定剤、光安定剤、カップリング剤、離型剤、応力
緩和剤、難燃剤等を配合することも出来る。硬化促進剤
としては、燐系、例えばトリフェニルホスフィン、ある
いは3級アミン系、例えば、トリエチルアミン、テトラ
エタノールアミン、1,8−ジアザ−ビシクロ[5,
4,0]−7−ウンデセン(DBU)、N,N−ジメチ
ルベンジルアミン、1,1,3,3−テトラメチルグア
ニジン、2−エチル−4−メチルイミダゾール、N−メ
チルピペラジン等、ホウ素系、例えば、1,8−ジアザ
−ビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセニウムテトラ
フェニルボレート等が用いられる。離型剤としては、天
然ワックス類、合成ワックス類および長鎖脂肪酸の金属
塩類などを使用することが出来る。更に、応力緩和剤と
して、シリコンゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、
ポリシロキサン類等が使用できる。The composition for a resin-encapsulated semiconductor device of the present invention contains, if necessary, a curing accelerator, a coloring agent such as a dye or a pigment,
An oxidation stabilizer, a light stabilizer, a coupling agent, a release agent, a stress relaxation agent, a flame retardant and the like can also be added. Examples of the curing accelerator include phosphorus-based compounds such as triphenylphosphine, and tertiary amine-based compounds such as triethylamine, tetraethanolamine and 1,8-diaza-bicyclo [5,5.
4,0] -7-undecene (DBU), N, N-dimethylbenzylamine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, 2-ethyl-4-methylimidazole, N-methylpiperazine, etc., boron-based, For example, 1,8-diaza-bicyclo [5,4,0] -7-undecenium tetraphenylborate and the like are used. As the release agent, natural waxes, synthetic waxes and metal salts of long chain fatty acids can be used. Furthermore, as a stress relaxation agent, silicone rubber, nitrile rubber, butadiene rubber,
Polysiloxanes and the like can be used.
【0022】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、以下の方法で製造する。すなわち、エポキシ樹脂と
前記一般式(I)または一般式(II)で示されたフェノ
ール性水酸基含有ポリアミドイミドまたはポリアミドと
を反応させて得た変性エポキシ樹脂および未反応エポキ
シ樹脂を含有したエポキシ樹脂組成物に、ノボラック型
フェノール樹脂と無機フィラーおよびその他の添加物を
必要に応じて適宜配合し、ミキサーなどで十分均一に混
合した後、熱ロールなどで溶融混練し、常温まで急冷し
たのち、通常の粉砕手段で粉砕し、さらに分級して封止
用樹脂組成物として得られる。The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is manufactured by the following method. That is, an epoxy resin composition containing a modified epoxy resin and an unreacted epoxy resin obtained by reacting an epoxy resin with a phenolic hydroxyl group-containing polyamideimide or polyamide represented by the general formula (I) or the general formula (II). In the product, a novolac type phenolic resin and an inorganic filler and other additives are appropriately blended as necessary, sufficiently mixed with a mixer or the like, and then melt-kneaded with a hot roll or the like, followed by rapid cooling to room temperature, followed by normal It is crushed by a crushing means and further classified to obtain a sealing resin composition.
【0023】[0023]
【実施例】以下、更に本発明を実施例を以て説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 合成例 1 N,N’−ビス(3−アミノフェニル)−5−ヒドロキ
シイソフタルアミド10.9g(30ミリモル)とm−
フェニレンジアミン13.2g(120ミリモル)と
3,4,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物48g(150ミリモル)をN−メチル−2−
ピロリドン450mlに溶解し、窒素雰囲気下、室温で
6時間反応させ、ポリアミック酸を得た。このポリアミ
ック酸溶液を200℃で2時間加熱し、脱水環化反応を
行った。放冷後、重合体溶液を大量のメタノール中に注
ぎ入れた。析出した固体を濾別し、洗浄、乾燥して、固
有粘度0.55dl/g(ジメチルアセトアミド溶液、
30℃)のフェノール性水酸基含有ポリアミドイミドを
得た。EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Synthesis Example 1 10.9 g (30 mmol) of N, N'-bis (3-aminophenyl) -5-hydroxyisophthalamide and m-
13.2 g (120 mmol) of phenylenediamine and 48 g (150 mmol) of 3,4,3 ', 4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride were added to N-methyl-2-.
It was dissolved in 450 ml of pyrrolidone and reacted at room temperature for 6 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid. This polyamic acid solution was heated at 200 ° C. for 2 hours to carry out a dehydration cyclization reaction. After allowing to cool, the polymer solution was poured into a large amount of methanol. The precipitated solid is filtered off, washed and dried to give an intrinsic viscosity of 0.55 dl / g (dimethylacetamide solution,
A polyamideimide containing a phenolic hydroxyl group at 30 ° C. was obtained.
【0024】合成例 2 イソフタル酸20g(120ミリモル)、3,4’−オ
キシジアニリン26.4g(132ミリモル)、5−ヒ
ドキシイソフタル酸2.6g(20ミリモル)、塩化リ
チウム3.9g、塩化カルシウム12.1g、N−メチ
ル−2−ピロリドン240ml、ピリジン54mlを1
1の4ツ口丸型フラスコの中に入れ、攪拌溶解させた
後、亜リン酸トリフェニル74gを加えて、90℃で4
時間反応させて、フェノール性水酸基含有アラミドオリ
ゴマーを含有した溶液を得た。この溶液を室温に冷却し
た後、メタノール201に投入して本発明に使用するフ
ェノール性水酸基含有ポリアミドを析出させた。この析
出ポリマーを更にメタノールで洗浄し、さらにメタノー
ル還流して精製した。得られたフェノール性水酸基含有
ポリアミドの固有粘度は0.85dl/g(ジメチルア
セトアミド溶液、30℃)であった。Synthesis Example 2 20 g (120 mmol) of isophthalic acid, 26.4 g (132 mmol) of 3,4'-oxydianiline, 2.6 g (20 mmol) of 5-hydroxyisophthalic acid, 3.9 g of lithium chloride, 12.1 g of calcium chloride, 240 ml of N-methyl-2-pyrrolidone, 54 ml of pyridine
Put in a 4-neck round flask of No. 1 and stir to dissolve, then add 74 g of triphenyl phosphite,
After reacting for a time, a solution containing a phenolic hydroxyl group-containing aramid oligomer was obtained. After this solution was cooled to room temperature, it was poured into methanol 201 to precipitate the phenolic hydroxyl group-containing polyamide used in the present invention. The precipitated polymer was further washed with methanol and further refluxed with methanol for purification. The intrinsic viscosity of the obtained phenolic hydroxyl group-containing polyamide was 0.85 dl / g (dimethylacetamide solution, 30 ° C.).
【0025】 <ポリアミドイミド変性エポキシ樹脂(A)の作製>ジ
メチルホルムアミド200g中に合成例1で得たフェノ
ール性水酸基を0.2モル%含有ポリアミドイミド24
gを溶解させた後、エポキシ樹脂(クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、スミエポキシESCN−220H
H、エポキシ当量:205g/eq、住友化学工業社
製)112g、硬化促進剤であるトリフェニルホスフィ
ン0.08gを加えて、90℃で2時間反応させた。反
応終了後該反応溶液を水に投入して樹脂を析出させ、温
水で洗浄を繰り返し、更にテトラハイドロフランを加え
て減圧下でこれらの溶媒を共沸させて精製した後、真空
乾燥させ、ポリアミドイミド変性エポキシ樹脂を得た。
得られた該エポキシ樹脂3mgを約30mlのピリジン
に溶解した溶液に、フェノール性水酸基の呈色指示液
(無水塩化鉄(III)1gをクロロホルム100mlに
溶かし、更にピリジン8mlを加えて後、析出物をろ過
して赤色溶液を調整して得られた)を数滴加えて攪拌し
たが、全く変色は認められず、この樹脂にはフェノール
性水酸基が全てグリシジル基と反応し、未反応のフェノ
ール性水酸基が含有されていないことを確認した。<Production of Polyamideimide Modified Epoxy Resin (A)> Polyamideimide 24 containing 0.2 mol% of the phenolic hydroxyl group obtained in Synthesis Example 1 in 200 g of dimethylformamide.
After dissolving g, epoxy resin (cresol novolac type epoxy resin, Sumiepoxy ESCN-220H
H, epoxy equivalent: 205 g / eq, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 112 g, and triphenylphosphine 0.08 g which is a curing accelerator were added and reacted at 90 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction solution is poured into water to precipitate a resin, washing with hot water is repeated, and tetrahydrofuran is further added to azeotrope these solvents under reduced pressure for purification, followed by vacuum drying and polyamide. An imide-modified epoxy resin was obtained.
To the solution obtained by dissolving 3 mg of the obtained epoxy resin in about 30 ml of pyridine, 1 g of an indicator solution of a phenolic hydroxyl group (1 g of anhydrous iron (III) chloride was dissolved in 100 ml of chloroform, and further 8 ml of pyridine was added, followed by precipitation. Was obtained by adjusting a red solution by filtration) and stirred, but no discoloration was observed, and all phenolic hydroxyl groups in this resin reacted with glycidyl groups, and unreacted phenolic It was confirmed that no hydroxyl group was contained.
【0026】 <ポリアミド変性エポキシ樹脂(B)の作製>合成例2
で得たフェノール性水酸基を14モル%含有したポリア
ミド24g、エポキシ樹脂148g(クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、スミエポキシESCN−220H
H、エポキシ当量:205g/eq、住友化学工業社
製)、硬化促進剤であるトリフェニルホスフィン0.6
4gをジメチルフォルムアミド200gに溶解させて、
実施例1と同様な操作を行って、ポリアミド変性エポキ
シ樹脂を得た。得られた該エポキシ樹脂を3mg約30
mlのピリジンに溶解した溶液に、フェノール性水酸基
の呈色指示液(無水塩化鉄(III)1gをクロロホルム
100mlに溶かし、更にピリジン8mlを加えて後、
析出物をろ過して赤色溶液を調整して得られた)を数滴
加えて攪拌したが、全く変色は認められず、この樹脂に
はフェノール性水酸基が全てグリシジル基と反応し、未
反応のフェノール性水酸基が含有されていないことを確
認した。<Preparation of Polyamide Modified Epoxy Resin (B)> Synthesis Example 2
24 g of polyamide containing 14 mol% of the phenolic hydroxyl group obtained in 1., 148 g of epoxy resin (cresol novolac type epoxy resin, Sumiepoxy ESCN-220H
H, epoxy equivalent: 205 g / eq, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), triphenylphosphine 0.6 which is a curing accelerator.
Dissolve 4 g in 200 g of dimethylformamide,
The same operation as in Example 1 was performed to obtain a polyamide-modified epoxy resin. About 30 mg of the obtained epoxy resin
To a solution dissolved in ml of pyridine, a color indicator of phenolic hydroxyl group (1 g of anhydrous iron (III) chloride is dissolved in 100 ml of chloroform, and 8 ml of pyridine is further added.
The precipitate was filtered and a red solution was prepared to obtain a few drops) and stirred, but no discoloration was observed, and all phenolic hydroxyl groups in this resin reacted with the glycidyl group, and unreacted. It was confirmed that no phenolic hydroxyl group was contained.
【0027】実施例1〜4 表−1に示した配合比(数字は重量部を表す)で各成分
を常温でミキサーを使用して混合し、さらに90〜10
0℃に設定した熱ロールで約3時間混練し、常温に冷却
して樹脂組成物の混合塊を作製したのち、粉砕分級して
本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。この
エポキシ樹脂組成物を175℃に加熱した金型内にトラ
ンスファー注入し、得られた成形品について、曲げ強度
およびハンダ耐熱性を評価した。結果を表−1に示す。Examples 1 to 4 The components were mixed at a mixing ratio shown in Table 1 (numbers represent parts by weight) at room temperature using a mixer, and further 90 to 10
The mixture was kneaded with a hot roll set at 0 ° C. for about 3 hours and cooled to room temperature to prepare a mixed mass of the resin composition, which was then pulverized and classified to obtain the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention. This epoxy resin composition was transfer-injected into a mold heated to 175 ° C., and the resulting molded product was evaluated for bending strength and solder heat resistance. The results are shown in Table-1.
【0028】比較例 実施例と同様に表−1に示した配合成分を溶媒混練して
から、粉砕機を通して粉砕し、比較用の半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物を得た。Comparative Example Similar to the example, the compounding components shown in Table 1 were kneaded with a solvent and then pulverized through a pulverizer to obtain a comparative epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.
【0029】表−1の各成分内容および評価方法は以下
の通りである。 <各成分内容> (A)エポキシ樹脂:クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(スミエポキシESCN−220HH、エポキシ当
量:205g/eq、住友化学工業社製) (B)ノボラック型フェノール樹脂:フェノール当量:
107g/eq、住友ベークライト社製) (C)無機フィラー:平均粒径10μm以下の粉砕溶融
シリカ(FS−30、電気化学工業社製) (D)一般式(I)または(II)で示す樹脂: A:一般式(I)に対応して合成例1で得たフェノール
性水酸基含有ポリアミドイミドをエポキシ樹脂と反応さ
せた生成物を含有する組成物 B:一般式(II)に対応して合成例2で得たフェノール
性水酸基含有ポリアミドをエポキシ樹脂と反応させた生
成物を含有する組成物 (E)硬化促進剤:2−メチルイミダゾール (F)ワックス:エステル系ワックス(ヘキスト・ワッ
クス E)The contents of each component in Table-1 and the evaluation method are as follows. <Contents of each component> (A) Epoxy resin: cresol novolac type epoxy resin (Sumiepoxy ESCN-220HH, epoxy equivalent: 205 g / eq, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) (B) Novolac type phenol resin: phenol equivalent:
107 g / eq, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd. (C) Inorganic filler: ground fused silica having an average particle size of 10 μm or less (FS-30, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) (D) Resin represented by the general formula (I) or (II) A: A composition containing a product obtained by reacting the phenolic hydroxyl group-containing polyamideimide obtained in Synthesis Example 1 with an epoxy resin corresponding to the general formula (I) B: Synthesized corresponding to the general formula (II) Composition containing a product obtained by reacting the phenolic hydroxyl group-containing polyamide obtained in Example 2 with an epoxy resin (E) Curing accelerator: 2-methylimidazole (F) Wax: Ester wax (Hoechst wax E)
【0030】<評価方法> 曲げ強度:トランスファー成形によって得た12.7x
127x6.35mmの曲げ試験片についてASTM
D−790記載の方法によって測定した 半田耐熱性:シリコン製チップを通常の42アロイフレ
ームに接着したものに表−1に示す封止用樹脂組成物を
175℃90秒間トランスファー成形し、16x16x
1.8mmの44ピンフラットパッケージ型成形品を得
た。これを180℃で5時間硬化した。この様にして得
られた成形品16個を85℃、85%RH、168時間
の吸湿処理した後、215℃の半田気相(VPS)中に
90秒間暴露した後、この成形品でクラックが発生した
個数を表示した。<Evaluation method> Bending strength: 12.7x obtained by transfer molding
ASTM for 127 x 6.35 mm bending test piece
Solder heat resistance measured by the method described in D-790: Silicon chips bonded to a normal 42 alloy frame were transfer-molded with the sealing resin composition shown in Table 1 at 175 ° C. for 90 seconds to obtain 16 × 16 ×.
A 1.8-pin 44-pin flat package molded product was obtained. This was cured at 180 ° C. for 5 hours. The 16 molded articles thus obtained were subjected to moisture absorption treatment at 85 ° C., 85% RH for 168 hours, and then exposed to a solder vapor phase (VPS) at 215 ° C. for 90 seconds. The number of occurrences is displayed.
【0031】このようにして得られたトランスファー注
型品の評価は、表−1からわかるように、本発明のエポ
キシ樹脂組成物が高い曲げ強度と半田耐熱性を有するこ
とを示した。Evaluation of the transfer cast product thus obtained showed that the epoxy resin composition of the present invention had high bending strength and solder heat resistance, as shown in Table 1.
【0032】[0032]
【表1】 [Table 1]
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、半田耐
熱性が優れ、チップ面の剥離やチップエッジから発生す
るクラックが起こらない優れた特性を有するので、半導
体封止用成形材料として有用である。INDUSTRIAL APPLICABILITY The epoxy resin composition of the present invention is excellent in solder heat resistance and has excellent characteristics of preventing cracking from chip surface peeling and chip edges, and thus is useful as a molding material for semiconductor encapsulation. is there.
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/31 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 23/31
Claims (3)
されるフェノール性水酸基含有ポリアミドイミドまたは
下記一般式(II)で示されるフェノール性水酸基含有ポ
リアミドとを反応させて得た変性エポキシ樹脂を、エポ
キシ樹脂中に含有させたことを特徴とするエポキシ樹脂
組成物。 【化1】 (式中、m=1〜400の整数、n=0〜400の整
数、m/(m+n)=0.01〜1.0、Ar1 は4価
の芳香族有機基であり、4個のカルボニル基がそれぞれ
別の炭素原子に直接結合し、かつ各対のカルボニル基は
Ar1 基中における隣接炭素原子に結合し、Rは芳香
族、脂環式の二価の有機基、Ar3 は二価の芳香族基、
Ar2 はフェノール性水酸基を含有する二価の芳香族基
を示す) 【化2】 (式中、m=1〜400の整数、n=0〜400の整
数、m/(m+n)=0.01〜1.0、Ar5 、Ar
6 は二価の芳香族基、Ar4 はフェノール性水酸基を含
有する二価の芳香族基を示す)And 1. A epoxy resin, a phenolic hydroxyl group-containing polyamide-imide or the following general formula (II) phenolic hydroxyl group-containing polyamide and a modified epoxy resin obtained by reacting represented by the general formula (I) And an epoxy resin composition contained in an epoxy resin. [Chemical 1] (In the formula, m = 1 to 400 integer, n = 0 to 400 integer, m / (m + n) = 0.01 to 1.0, Ar 1 is a tetravalent aromatic organic group, and Each carbonyl group is directly bonded to a different carbon atom, and each pair of carbonyl groups is bonded to an adjacent carbon atom in the Ar 1 group, R is an aromatic or alicyclic divalent organic group, and Ar 3 is A divalent aromatic group,
Ar 2 represents a divalent aromatic group containing a phenolic hydroxyl group) (In the formula, m = 1 to an integer of 400, n = 0 to an integer of 400, m / (m + n) = 0.01 to 1.0, Ar 5 , Ar
6 is a divalent aromatic group, Ar 4 is a divalent aromatic group containing a phenolic hydroxyl group)
性水酸基含有ポリアミドイミド又は、前記一般式(II)
で示されるフェノール性水酸基含有ポリアミドを全エポ
キシ樹脂に対して0.1〜30重量%含有させたことを
特徴とする請求項1記載のエポキシ樹脂組成物。2. A phenolic hydroxyl group-containing polyamideimide represented by the general formula (I) or the general formula (II).
The epoxy resin composition according to claim 1, characterized in that the phenolic hydroxyl group-containing polyamide represented by the formula (1) is contained in an amount of 0.1 to 30% by weight based on the total epoxy resin.
されるフェノール性水酸基含有ポリアミドイミドまたは
下記一般式(II)で示されるフェノール性水酸基含有ポ
リアミドとを反応させて得た変性エポキシ樹脂を、エポ
キシ樹脂中に含有させたエポキシ樹脂組成物とノボラッ
ク型フェノール樹脂および無機フィラーを主成分として
含有する樹脂組成物で半導体チップを封止したことを特
徴とする樹脂封止型半導体装置。 【化3】 (式中、m=1〜400の整数、n=0〜400の整
数、m/(m+n)=0.01〜1.0、Ar1 は4価
の芳香族有機基であり、4個のカルボニル基がそれぞれ
別の炭素原子に直接結合し、かつ各対のカルボニル基は
Ar1 基中における隣接炭素原子に結合し、Rは芳香
族、脂環式の二価の有機基、Ar2 はフェノール性水酸
基を含有する二価の芳香族基、Ar3 は二価の芳香族基
を示す) 【化4】 (式中、m=1〜400の整数、n=0〜400の整
数、m/(m+n)=0.01〜1.0、Ar4 はフェ
ノール性水酸基を含有する二価の芳香族基、Ar5、A
r6 は二価の芳香族基を示す)3. A epoxy resin, a phenolic hydroxyl group-containing polyamide-imide or the following general formula (II) phenolic hydroxyl group-containing polyamide and a modified epoxy resin obtained by reacting represented by the general formula (I) A resin-encapsulated semiconductor device, wherein a semiconductor chip is encapsulated with an epoxy resin composition contained in an epoxy resin, a resin composition containing a novolac type phenol resin and an inorganic filler as main components. [Chemical 3] (In the formula, m = 1 to 400 integer, n = 0 to 400 integer, m / (m + n) = 0.01 to 1.0, Ar 1 is a tetravalent aromatic organic group, and Each carbonyl group is directly bonded to a different carbon atom, and each pair of carbonyl groups is bonded to an adjacent carbon atom in the Ar 1 group, R is an aromatic or alicyclic divalent organic group, and Ar 2 is A divalent aromatic group containing a phenolic hydroxyl group, Ar 3 represents a divalent aromatic group) (In the formula, m = 1 to 400, n = 0 to 400, m / (m + n) = 0.01 to 1.0, Ar 4 is a divalent aromatic group containing a phenolic hydroxyl group, Ar 5 , A
r 6 represents a divalent aromatic group)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18954091A JPH0713179B2 (en) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Epoxy resin composition and resin-encapsulated semiconductor device |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH059366A JPH059366A (en) | 1993-01-19 |
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- 1991-07-04 JP JP18954091A patent/JPH0713179B2/en not_active Expired - Fee Related
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