JP2851699B2 - Semiconductor device and epoxy resin composition for semiconductor encapsulation used therein - Google Patents
Semiconductor device and epoxy resin composition for semiconductor encapsulation used thereinInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、信頼性に優れた半導体装置およびそれに
用いる半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関するもので
ある。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having excellent reliability and an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation used therein.
トランジスター,IC,LSI等の半導体素子は、従来、セ
ラミツクパツケージ等によつて封止され、半導体装置化
されていたが、最近では、コスト,量産性の観点から、
プラスチツクパツケージを用いた樹脂封止が主流になつ
ている。この種の樹脂封止には、従来からエポキシ樹脂
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つて集積度の向上と共に
素子サイズの大形化,配線の微細化が進み、パツケージ
も小形化,薄形化する傾向にあり、これに伴つて封止材
料に対してより以上の信頼性(得られる半導体装置の熱
応力の低減,耐湿信頼性,耐熱衝撃試験に対する信頼性
等)の向上が要求されている。特に、近年、半導体素子
サイズは益々大形化する傾向にあり、半導体封止樹脂の
性能評価用の加速試験である熱サイクル試験(TCTテス
ト)に対するより以上の性能の向上が要求されている。
また、半導体パツケージの実装方法として表面実装が主
流となつてきており、このために半導体パツケージを吸
湿させた上で半田溶融液に浸漬しても、パツケージにク
ラツクやふくれが発生しないという特性が要求されてい
る。Conventionally, semiconductor devices such as transistors, ICs, and LSIs have been encapsulated with ceramic packages and the like to form semiconductor devices, but recently, from the viewpoint of cost and mass productivity,
Resin sealing using a plastic package has become mainstream. Epoxy resins have conventionally been used for this type of resin sealing, and have achieved good results. However, due to technological innovation in the field of semiconductors, the degree of integration has been improved, the element size has been increased, and the wiring has become finer, and the packages have also become smaller and thinner. On the other hand, higher reliability (reduction of thermal stress of the obtained semiconductor device, reliability of moisture resistance, reliability against thermal shock test, etc.) is required. In particular, in recent years, the size of semiconductor devices has been increasing in size, and there is a demand for further improvement in performance over a thermal cycle test (TCT test), which is an accelerated test for evaluating the performance of a semiconductor sealing resin.
In addition, surface mounting has become the mainstream mounting method for semiconductor packages, and for this reason, even if the semiconductor package is absorbed and then immersed in a molten solder, cracks and blisters do not occur in the package. Have been.
これに関して、従来から、TCTテストで評価される各
特性の向上のためにシリコーン化合物でエポキシ樹脂を
変性して熱応力を低減させることが検討されており、ま
た半田浸漬時の耐クラツク性の向上のためにリードフレ
ームとの密着性の向上等が検討されてきたが、その効果
はいまだ充分でない。In this regard, it has been studied to modify the epoxy resin with a silicone compound to reduce thermal stress in order to improve the properties evaluated in the TCT test, and to improve the crack resistance during solder immersion. For this reason, studies have been made to improve the adhesion to the lead frame, but the effect is still insufficient.
上記のように、これまでの封止用エポキシ樹脂組成物
は、TCTテストの結果や半田浸漬時の耐クラツク性の特
性が充分ではなかつた。このために上記の技術革新によ
る半導体素子サイズの大形化や表面実装化に対応できる
ように、上記の両特性を向上させることが強く望まれて
いる。As described above, the epoxy resin compositions for sealing up to now have not been satisfactory in the results of the TCT test and in the properties of crack resistance during solder immersion. For this reason, it is strongly desired to improve both of the above characteristics so as to be able to cope with the increase in the size of the semiconductor element and the surface mounting due to the above technical innovation.
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、
TCTテストで評価される各特性の向上および半田溶融液
浸漬時の耐クラツク性に優れた半導体装置およびそれに
用いる半導体封止用エポキシ樹脂組成物の提供を目的と
する。The present invention has been made in view of such circumstances,
It is an object of the present invention to provide a semiconductor device having improved characteristics evaluated by a TCT test and excellent crack resistance during immersion in a solder melt, and an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation used in the semiconductor device.
上記の目的を達成するため、本発明は、下記の(A)
〜(C)成分を含有してい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を第1の要旨と
し、 (A)下記の(イ)及び(ロ)の少なくとも一方。In order to achieve the above object, the present invention provides the following (A)
A first aspect is a semiconductor device in which a semiconductor element is sealed using an epoxy resin composition containing the components (C) to (C). (A) At least one of the following (A) and (B).
(イ)1分子中に有橋炭化水素化合物基を1個以上含
み、下記の一般式(I)で表される有橋炭化水素化合物
変性フエノール樹脂のグリシジルエーテル化物からなる
エポキシ樹脂。(A) An epoxy resin containing one or more bridged hydrocarbon compound groups in one molecule and comprising a glycidyl etherified product of a bridged hydrocarbon compound-modified phenol resin represented by the following general formula (I).
〔式(I)において、Rは有橋炭化水素化合物基であ
り、nは0〜300の整数である。〕 (ロ)上記(イ)以外のエポキシ樹脂。 [In the formula (I), R is a bridged hydrocarbon compound group, and n is an integer of 0 to 300. (B) Epoxy resins other than the above (a).
(B)下記の(ハ)および(ニ)の少なくとも一方〔た
だし(A)成分が上記(ロ)のみからなるときには、
(B)成分は少なくとも(ハ)からなる〕。(B) at least one of the following (c) and (d) [provided that the component (A) comprises only the above (b)
The component (B) comprises at least (c)].
(ハ)1分子中に有橋炭化水素化合物基を1個以上含
み、下記の一般式(II)で表される有橋炭化水素化合物
変性フエノール樹脂。(C) A bridged hydrocarbon compound-modified phenol resin containing one or more bridged hydrocarbon compound groups in one molecule and represented by the following general formula (II).
〔式(II)において、Rは有橋炭化水素化合物基であ
り、nは0〜300の整数である。〕 (ニ)上記(ハ)以外のフエノール樹脂。 [In the formula (II), R is a bridged hydrocarbon compound group, and n is an integer of 0 to 300. (D) A phenolic resin other than the above (c).
(C)無機質充填剤。(C) an inorganic filler.
上記(A)〜(C)成分に加えて、下記の一般式(II
I)で表されるシリコーン化合物および一般式(IV)で
表されるシリコーン化合物の少なくとも一方を含むエポ
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
体装置を第2の要旨とする。In addition to the above components (A) to (C), the following general formula (II)
A second subject is a semiconductor device in which a semiconductor element is sealed using an epoxy resin composition containing at least one of the silicone compound represented by I) and the silicone compound represented by the general formula (IV).
〔式(III)および(IV)において、Rはメチル基、R1
はCH2 l(ただしlは1〜3の整数)、Aはアミノ
基,エポキシ基,カルボキシル基,水酸基またはシクロ
ヘキセンオキサイド基、mは1〜300の整数でnは0ま
たは1〜300の整数(ただしm+n=1〜500の整数)、
xは10〜300の整数である。〕 〔作用〕 本発明者らは、TCTテストで評価される各特性の向上
および半田溶融液に浸漬した際の耐クラツク性の向上を
実現するために一連の研究を重ねた。その結果、上記一
般式(I)および(II)で表されるような特殊骨格構造
を有するエポキシ樹脂およびフエノール樹脂を用いる
と、さらにこれら特殊な樹脂と前記一般式(III)およ
び(IV)で表される特殊なシリコーン化合物を併用する
と、TCTテストおよび吸湿後の半田溶融液に浸漬した際
の耐クラツク性の双方に優れるようになることを見出し
この発明に到達した。 [In the formulas (III) and (IV), R is a methyl group, R 1
Is CH 2 l (where 1 is an integer of 1 to 3), A is an amino group, an epoxy group, a carboxyl group, a hydroxyl group or a cyclohexene oxide group, m is an integer of 1 to 300, and n is an integer of 0 or 1 to 300 ( Where m + n = 1 to 500)
x is an integer of 10 to 300. [Action] The present inventors have conducted a series of studies in order to improve the properties evaluated in the TCT test and to improve the crack resistance when immersed in a solder melt. As a result, when an epoxy resin and a phenol resin having a special skeleton structure represented by the above general formulas (I) and (II) are used, these special resins and the above general formulas (III) and (IV) can be further used. The present inventors have found that the combined use of the special silicone compound represented by the formula shows both excellent TCT test and crack resistance when immersed in a solder melt after moisture absorption.
つぎに、この発明を詳細に説明する。 Next, the present invention will be described in detail.
この発明の半導体装置に用いるエポキシ樹脂組成物
は、A成分を構成するエポキシ樹脂と、B成分を構成す
るフエノール樹脂との組み合わせにより、つぎの4種類
の態様がある。The epoxy resin composition used in the semiconductor device of the present invention has the following four modes depending on the combination of the epoxy resin constituting the component A and the phenol resin constituting the component B.
第1の態様は、新規エポキシ樹脂〈一般式(I)〉
と、通常のフエノール樹脂との組み合わせであり、第2
の態様は、通常のエポキシ樹脂と新規フエノール樹脂
〈一般式(II)〉の組み合わせであり、第3の態様は、
上記新規エポキシ樹脂と上記新規フエノール樹脂の組み
合わせであり、第4の態様は、上記新規エポキシ樹脂お
よび新規フエノール樹脂の片方または双方と、通常のエ
ポキシ樹脂または通常のフエノール樹脂との組み合わせ
である。また、これら4種類の態様に、前記一般式(II
I)および(IV)で表される特殊なシリコーン化合物の
組み合わせもあげられる。これらは、通常、粉末状ある
いはこれを打錠したタブレツト状になつている。The first embodiment is a novel epoxy resin <general formula (I)>
And a normal phenolic resin.
Is a combination of an ordinary epoxy resin and a novel phenolic resin <general formula (II)>, and a third aspect is:
A fourth embodiment is a combination of the novel epoxy resin and the novel phenol resin, and a fourth embodiment is a combination of one or both of the novel epoxy resin and the novel phenol resin with a regular epoxy resin or a regular phenol resin. In addition, these four types include the above-mentioned general formula (II)
Combinations of the special silicone compounds represented by I) and (IV) are also included. These are usually in the form of a powder or a tablet obtained by compressing them.
まず、上記第1の態様について説明する。 First, the first embodiment will be described.
上記第1の態様において用いられるA成分を構成する
新規エポキシ樹脂は、前記一般式(I)で表され、1分
子中に有橋炭化水素化合物基を1個以上含む有橋炭化水
素化合物変性フエノール樹脂をグリシジルエーテル化し
たものである。上記有橋炭化水素化合物変数フエノール
樹脂は、例えばフエノールとジシクロペンタジエン等の
有橋炭化水素ジエン化合物を酸性触媒にて共重合させる
ことにより作製される。このようにして、有橋炭化水素
化合物を1個以上含む有橋炭化水素化合物変性フエノー
ル樹脂が作製される。上記有橋炭化水素化合物基として
は、ビシクロ(2,2,1)ヘプタン基、ビシクロ(3,2,1)
オクタン基等の二環系架橋化合物基や、トリシクロ(5,
2,1,02,6)デカン基等の三環系架橋化合物基等があげら
れる。そして、これをグリシジルエーテル化することに
より得られる。上記反応において、縮合度は4〜6が望
ましい。The novel epoxy resin constituting the component A used in the first embodiment is represented by the general formula (I), and is a modified phenol having a bridged hydrocarbon compound containing one or more bridged hydrocarbon compound groups in one molecule. It is a glycidyl etherified resin. The above-mentioned bridged hydrocarbon compound variable phenol resin is produced by, for example, copolymerizing a bridged hydrocarbon diene compound such as phenol and dicyclopentadiene with an acidic catalyst. In this way, a bridged hydrocarbon compound-modified phenol resin containing one or more bridged hydrocarbon compounds is produced. Examples of the bridged hydrocarbon compound group include a bicyclo (2,2,1) heptane group and a bicyclo (3,2,1)
Bicyclic bridging compound groups such as octane groups and tricyclo (5,
2,1,0 2,6 ) tricyclic crosslinking compound groups such as decane groups. And it is obtained by glycidyl etherification. In the above reaction, the degree of condensation is preferably from 4 to 6.
上記新規エポキシ樹脂とともに用いられる通常のフエ
ノール樹脂としては、特に限定するものではなく従来公
知のものが用いられる。例えば、フエノールノボラツ
ク,クレゾールノボラツク等が好適にあげられる。これ
らノボラツク樹脂は、軟化点が50〜110℃,水酸基当量
が70〜150のものを用いることが好ましい。特に上記ノ
ボラツク樹脂のなかでもクレゾールノボラツクを用いる
ことが好結果をもたらす。The ordinary phenol resin used together with the above-mentioned novel epoxy resin is not particularly limited, and a conventionally known one can be used. For example, phenol novolak, cresol novolak, and the like are preferably mentioned. It is preferable to use those novolak resins having a softening point of 50 to 110 ° C. and a hydroxyl equivalent of 70 to 150. Particularly, the use of cresol novolak among the above novolak resins gives good results.
上記新規エポキシ樹脂と通常のフエノール樹脂の配合
比は、上記エポキシ樹脂中のエポキシ基1当量当たりフ
エノール樹脂中の水酸基が0.8〜1.2当量となるように配
合することが望ましい。The mixing ratio of the novel epoxy resin and the ordinary phenol resin is preferably such that the hydroxyl group in the phenol resin is 0.8 to 1.2 equivalent per 1 equivalent of the epoxy group in the epoxy resin.
上記新規エポキシ樹脂,通常のフエノール樹脂ととも
に用いられるC成分の無機質充填剤は、特に限定するも
のではなく、一般に用いられている石英ガラス粉末,タ
ルク,シリカ粉末,アルミナ粉末,炭酸カルシウム,カ
ーボンブラツク粉末等があげられる。特にシリカ粉末を
用いるのが好適である。このような無機質充填剤の含有
量は、シリカ粉末の場合、エポキシ樹脂組成物全体の50
%以上に設定するのが好ましい。特に好ましくは80%以
上である。すなわち、シリカ粉末の含有量が50%を下回
ると充填剤を含有した効果が大幅に低下する傾向がみら
れるからである。The inorganic filler of the C component used together with the above-mentioned novel epoxy resin and ordinary phenol resin is not particularly limited, and generally used quartz glass powder, talc, silica powder, alumina powder, calcium carbonate, carbon black powder And the like. In particular, it is preferable to use silica powder. In the case of silica powder, the content of such an inorganic filler is 50% of the entire epoxy resin composition.
% Is preferable. It is particularly preferably at least 80%. That is, when the content of the silica powder is less than 50%, the effect of containing the filler tends to be significantly reduced.
つぎに、上記第2の態様について説明する。 Next, the second embodiment will be described.
上記第2の態様に用いられる通常のエポキシ樹脂は、
特に限定するものではなく、従来公知のものが用いられ
る。例えば、ビスフエノールA型,フエノールノボラツ
ク型,クレゾールノボラツク型等があげられる。これら
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が好結果をも
たらす。上記フエノールノボラツク型エポキシ樹脂とし
ては、通常、エポキシ当量160〜260,軟化点50〜130℃の
ものが用いられ、クレゾールノボラツク型エポキシ樹脂
としては、エポキシ当量180〜210,軟化点60〜110℃のも
のが一般に用いられる。The ordinary epoxy resin used in the second embodiment is:
There is no particular limitation, and a conventionally known one is used. For example, bisphenol A type, phenol novolak type, cresol novolak type and the like can be mentioned. Among these resins, the melting point exceeds room temperature, and those exhibiting a solid or high-viscosity solution at room temperature give good results. As the phenol novolak type epoxy resin, those having an epoxy equivalent of 160 to 260 and a softening point of 50 to 130 ° C. are usually used.As the cresol novolak type epoxy resin, an epoxy equivalent of 180 to 210 and a softening point of 60 to 110 are used. ° C is commonly used.
上記通常のエポキシ樹脂とともに用いられる新規フエ
ノール樹脂は、前記一般式(II)で表され、1分子中に
有橋炭化水素化合物基を1個以上含む有橋炭化水素化合
物変性フエノール樹脂を骨格とするものであり、縮合度
は4〜6が望ましい。このような新規フエノール樹脂は
上記第1の態様において用いられる新規エポキシ樹脂の
グリシジルエーテル化するまえのフエノール樹脂の作製
と同様にして得られる。The novel phenol resin used together with the above-mentioned ordinary epoxy resin is represented by the general formula (II), and has a skeleton of a bridged hydrocarbon compound-modified phenol resin containing one or more bridged hydrocarbon compound groups in one molecule. And the degree of condensation is preferably from 4 to 6. Such a novel phenol resin is obtained in the same manner as in the preparation of the phenol resin before glycidyl etherification of the novel epoxy resin used in the first embodiment.
上記通常のエポキシ樹脂と新規フエノール樹脂との配
合比も、前記第1の態様と同様、上記通常のエポキシ樹
脂中のエポキシ基1当量当たり新規フエノール樹脂中の
水酸基が0.8〜1.2当量となるように配合することが好ま
しい。The compounding ratio of the ordinary epoxy resin and the new phenol resin is also the same as in the first embodiment, so that the hydroxyl group in the novel phenol resin is 0.8 to 1.2 equivalent per 1 equivalent of the epoxy group in the ordinary epoxy resin. It is preferable to mix them.
また、上記通常のエポキシ樹脂および新規フエノール
樹脂とともに用いられる無機質充填剤も、前記第1の態
様と同様のものがあげられ、配合量も同様の割合に設定
することが好適である。The inorganic filler used together with the above-mentioned ordinary epoxy resin and novel phenol resin may be the same as in the first embodiment, and the amount thereof is preferably set to the same ratio.
つぎに、上記第3の態様について説明する。 Next, the third embodiment will be described.
上記第3の態様は新規エポキシ樹脂と新規フエノール
樹脂の組み合わせであり、上記新規エポキシ樹脂,新規
フエノールさらにC成分の無機質充填剤とも、前記第1
の態様および第2の態様で用いられるものと同様のもの
があげられる。The third embodiment is a combination of a novel epoxy resin and a novel phenol resin.
And the second embodiment are the same as those used in the second embodiment.
さらに、上記第4の態様について説明する。 Further, the fourth aspect will be described.
上記第4の態様は、新規エポキシ樹脂および新規フエ
ノール樹脂の片方または双方と、通常のエポキシ樹脂ま
たは通常のフエノール樹脂との組み合わせである。この
場合の通常のエポキシ樹脂またはフエノール樹脂の配合
割合は、それぞれエポキシ樹脂成分全体またはフエノー
ル樹脂成分全体の50重量%(以下「%」と略す)未満に
設定することが好ましい。The fourth embodiment is a combination of one or both of the novel epoxy resin and the novel phenol resin with a usual epoxy resin or a usual phenol resin. In this case, the mixing ratio of the ordinary epoxy resin or phenol resin is preferably set to less than 50% by weight (hereinafter abbreviated as “%”) of the entire epoxy resin component or the entire phenol resin component, respectively.
そして、上記エポキシ樹脂成分およびフエノール樹脂
成分とともに用いられる無機質充填剤としては、上記第
1〜第3の態様で用いられるものと同様のものがあげら
れる。Examples of the inorganic filler used together with the epoxy resin component and the phenol resin component include the same ones as those used in the first to third embodiments.
さらに、前記第1〜第4の態様において用いられるエ
ポキシ樹脂成分,フエノール樹脂成分および無機質充填
剤に加えて、特殊なシリコーン化合物を用いてもよい。
上記特殊なシリコーン化合物としては、下記の一般式
(III)および(IV)で表されるものがあげられ、単独
でもしくは併せて用いられる。Further, a special silicone compound may be used in addition to the epoxy resin component, the phenol resin component and the inorganic filler used in the first to fourth embodiments.
Examples of the special silicone compound include those represented by the following general formulas (III) and (IV), which are used alone or in combination.
〔式(III)および(IV)において、Rはメチル基、R1
はCH2 l(ただしlは1〜3の整数)、Aはアミノ
基,エポキシ基,カルボキシル基,水酸基またはシクロ
ヘキセンオキサイド基、mは1〜300の整数でnは0ま
たは1〜300の整数(ただしm+n=1〜500の整数)、
xは10〜300の整数である。〕 このようなシリコーン化合物の配合量は、シリコーン
化合物がエポキシ樹脂組成物全体の5%以下になるよう
に設定されるのが好ましい。特に好ましいのは0.5〜3.0
%の範囲内である。すなわち、シリコーン化合物の配合
量が5%を超えると耐熱性等の特性が低下する傾向がみ
られるからである。 [In the formulas (III) and (IV), R is a methyl group, R 1
Is CH 2 l (where 1 is an integer of 1 to 3), A is an amino group, an epoxy group, a carboxyl group, a hydroxyl group or a cyclohexene oxide group, m is an integer of 1 to 300, and n is an integer of 0 or 1 to 300 ( Where m + n = 1 to 500)
x is an integer of 10 to 300. The amount of such a silicone compound is preferably set so that the amount of the silicone compound is 5% or less of the entire epoxy resin composition. Particularly preferred is 0.5-3.0
%. That is, when the compounding amount of the silicone compound exceeds 5%, characteristics such as heat resistance tend to decrease.
なお、この発明に用いられるエポキシ樹脂組成物に
は、上記第1〜第4の態様で用いられるエポキシ樹脂成
分,フエノール樹脂成分,無機質充填剤およびシリコー
ン化合物以外に、必要に応じて硬化促進剤として従来公
知の三級アミン、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単独でもしくは併せて用いること
ができる。さらに、三酸化アンチモン、リン系化合物等
の何燃剤や、カーボンブラツクや酸化チタン等の顔料、
パラフインや脂肪族エステル等の離型剤、シランカツプ
リング剤等のカツプリング剤を用いることができる。In addition to the epoxy resin component, phenol resin component, inorganic filler, and silicone compound used in the first to fourth embodiments, the epoxy resin composition used in the present invention may further include a curing accelerator, if necessary. Conventionally known tertiary amines, quaternary ammonium salts, imidazoles and boron compounds can be used alone or in combination. In addition, antimony trioxide, phosphorous compounds and other fuels, carbon black and pigments such as titanium oxide,
A release agent such as paraffin or an aliphatic ester, or a coupling agent such as a silane coupling agent can be used.
この発明に用いられ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、第
1〜第4の態様で用いられるエポキシ樹脂,フエノール
樹脂および無機質充填剤、さらにこれらに加えてシリコ
ーン化合物、そして必要に応じて硬化促進剤,難燃剤,
顔料,離型剤およびシランカツプリング剤を所定の割合
で配合する。ついで、これらの混合物をミキシングロー
ル機等の混練機を用いて加熱状態で溶融混練して、これ
を室温に冷却した後、公知の手段によつて粉砕し、必要
に応じて打錠するという一連の工程によつて目的とする
エポキシ樹脂組成物を得ることができる。The epoxy resin composition used in the present invention can be produced, for example, as follows. That is, the epoxy resin, the phenol resin, and the inorganic filler used in the first to fourth embodiments, a silicone compound in addition to these, and a curing accelerator, a flame retardant if necessary,
A pigment, a release agent and a silane coupling agent are blended in a predetermined ratio. Then, the mixture is melt-kneaded in a heated state using a kneader such as a mixing roll machine, cooled to room temperature, pulverized by a known means, and tableted as necessary. The desired epoxy resin composition can be obtained by the step (1).
このようなエポキシ樹脂組成物を用いて、半導体素子
を封止する方法は、特に限定するものではなく、通常の
トランスフアー成形等の公知のモールド方法によつて行
うことができる。The method of sealing a semiconductor element using such an epoxy resin composition is not particularly limited, and it can be performed by a known molding method such as ordinary transfer molding.
以上のように、この発明の半導体装置は、有橋炭化水
素化合物基を含む新規エポキシ樹脂および有橋炭化水素
化合物基を含む新規フエノール樹脂の少なくとも一方を
含有する特殊なエポキシ樹脂組成物を用いて封止されて
いるために、TCTテストで評価される特性が向上して長
寿命になる。また、吸湿後、半田溶融液に浸漬した場合
においてもパツケージクラツクが発生しにくい。さら
に、上記エポキシ樹脂組成物に特殊なシリコーン化合物
〔前記一般式(III)および式(IV)〕を併用すると一
層効果の向上が図れる。このことにより、上記特殊およ
びエポキシ樹脂組成物による封止により、8ピン以上、
特に16ピン以上の、もしくは半導体素子の長辺が4mm以
上の大形の半導体装置において、上記のような高信頼性
が得られるようになり、これが大きな特徴である。As described above, the semiconductor device of the present invention uses a special epoxy resin composition containing at least one of a novel epoxy resin containing a bridged hydrocarbon compound group and a novel phenol resin containing a bridged hydrocarbon compound group. Due to the sealing, the characteristics evaluated in the TCT test are improved and the life is extended. In addition, even when immersed in a solder melt after absorbing moisture, package cracks are unlikely to occur. Further, when a special silicone compound [the above general formulas (III) and (IV)] is used in combination with the epoxy resin composition, the effect can be further improved. As a result, 8 pins or more can be obtained by sealing with the above-mentioned special and epoxy resin composition.
Particularly, in a large semiconductor device having 16 pins or more or a semiconductor element having a long side of 4 mm or more, the above-described high reliability can be obtained, which is a great feature.
つぎに、実施例を比較例と併せて説明する。 Next, examples will be described together with comparative examples.
エポキシ樹脂組成物の作製に先立つて、下記の第1表
に示すシリコーン化合物を準備した。Prior to preparation of the epoxy resin composition, silicone compounds shown in Table 1 below were prepared.
〔実施例1〜27、比較例1〜3〕 上記第1表に示したシリコーン化合物および下記の第
2表に示す各原料を、同表に示す割合で配合し、ミキシ
ングロール機(温度100℃)で3分間溶融混練を行い、
冷却固化後粉砕して目的とする粉末状エポキシ樹脂組成
物を得た。 [Examples 1 to 27, Comparative Examples 1 to 3] The silicone compounds shown in the above Table 1 and the respective raw materials shown in the following Table 2 were blended in the proportions shown in the same table, and mixed on a mixing roll machine (temperature 100 ° C). ) And melt kneading for 3 minutes,
After cooling and solidification, the mixture was pulverized to obtain a desired powdery epoxy resin composition.
以上の実施例,比較例によつて得られたエポキシ樹脂
組成物を用い、半導体素子をトランスフアー成形(条
件:175℃×2分、175℃×5時間後硬化)することによ
り半導体装置を得た。このパツケージは80ピン四方向フ
ラツトパツケージ(80pinQFP、サイズ:20×14×2mm)で
あり、ダイパツドサイズは8×8mmである。 Using the epoxy resin compositions obtained in the above Examples and Comparative Examples, a semiconductor device is obtained by transfer molding a semiconductor element (condition: 175 ° C. × 2 minutes, 175 ° C. × 5 hours post-curing). Was. This package is an 80-pin four-way flat package (80-pin QFP, size: 20 × 14 × 2 mm), and the die package size is 8 × 8 mm.
このようにして得られた半導体装置について、−50℃
/5分〜150℃/5分のTCTテストを行つた。また、85℃/85
%RBHの相対湿度の恒温槽中に放置して吸湿させた後
に、260℃の半田溶融液に10秒間浸漬する試験を行つ
た。この結果を下記の第3表に示した。The semiconductor device obtained in this manner was subjected to −50 ° C.
A TCT test was performed at / 5 minutes to 150 ° C / 5 minutes. 85 ℃ / 85
After leaving it in a constant temperature bath at a relative humidity of% RBH to absorb moisture, a test was conducted in which it was immersed in a 260 ° C. solder melt for 10 seconds. The results are shown in Table 3 below.
第3表の結果から、実施例品のTCTテストおよび半田
溶融液への浸漬時の耐クラツク性が比較例の従来品に比
べて著しく優れていることが明らかである。 From the results shown in Table 3, it is clear that the example product has significantly better crack resistance when immersed in the TCT test and the solder melt than the conventional product of the comparative example.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−177416(JP,A) 特開 平3−179019(JP,A) 特開 平4−183711(JP,A) 特開 平3−195722(JP,A) 特開 平3−210322(JP,A) 特開 平4−153213(JP,A) 特開 平3−220228(JP,A) 特開 平3−243615(JP,A) 特開 平3−263423(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 23/28 - 23/30 C08G 59/24 C08G 59/62Continuation of front page (56) References JP-A-3-177416 (JP, A) JP-A-3-179019 (JP, A) JP-A-4-183711 (JP, A) JP-A-3-195722 (JP) JP-A-3-210322 (JP, A) JP-A-4-153213 (JP, A) JP-A-3-220228 (JP, A) JP-A-3-243615 (JP, A) 3-263423 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 23/28-23/30 C08G 59/24 C08G 59/62
Claims (6)
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)下記の(イ)および(ロ)の少なくとも一方。 (イ)1分子中に有橋炭化水素化合物基を1個以上含
み、下記の一般式(I)で表される有橋炭化水素化合物
変性フエノール樹脂のグリシジルエーテル化物からなる
エポキシ樹脂。 〔式(I)において、Rは有橋炭化水素化合物基であ
り、nは0〜300の整数である。〕 (ロ)上記(イ)以外のエポキシ樹脂。 (B)下記の(ハ)および(ニ)の少なくとも一方〔た
だし(A)成分が上記(ロ)のみからなるときには、
(B)成分は少なくとも(ハ)からなる〕。 (ハ)1分子中に有橋炭化水素化合物基を1個以上含
み、下記の一般式(II)で表される有橋炭化水素化合物
変性フエノール樹脂。 〔式(II)において、Rは有橋炭化水素化合物基であ
り、nは0〜300の整数である。〕 (ニ)上記(ハ)以外のフエノール樹脂。 (C)無機質充填剤。1. A semiconductor device comprising a semiconductor element encapsulated with an epoxy resin composition containing the following components (A) to (C). (A) At least one of the following (A) and (B). (A) An epoxy resin containing one or more bridged hydrocarbon compound groups in one molecule and comprising a glycidyl etherified product of a bridged hydrocarbon compound-modified phenol resin represented by the following general formula (I). [In the formula (I), R is a bridged hydrocarbon compound group, and n is an integer of 0 to 300. (B) Epoxy resins other than the above (a). (B) at least one of the following (c) and (d) [provided that the component (A) comprises only the above (b)
The component (B) comprises at least (c)]. (C) A bridged hydrocarbon compound-modified phenol resin containing one or more bridged hydrocarbon compound groups in one molecule and represented by the following general formula (II). [In the formula (II), R is a bridged hydrocarbon compound group, and n is an integer of 0 to 300. (D) A phenolic resin other than the above (c). (C) an inorganic filler.
加えて、下記の一般式(III)で表されるシリコーン化
合物および一般式(IV)で表されるシリコーン化合物の
少なくとも一方を含む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。 〔式(III)および(IV)において、Rはメチル基、R1
はCH2 l(ただしlは1〜3の整数)、Aはアミノ
基,エポキシ基,カルボキシル基,水酸基またはシクロ
ヘキセンオキサイド基、mは1〜300の整数でnは0ま
たは1〜300の整数(ただしm+n=1〜500の整数)、
xは10〜300の整数である。〕2. A silicone compound represented by the following general formula (III) and a silicone compound represented by the following general formula (IV) in addition to the components (A) to (C) described in claim (1). A semiconductor device in which a semiconductor element is sealed using an epoxy resin composition containing at least one. [In the formulas (III) and (IV), R is a methyl group, R 1
Is CH 2 l (where 1 is an integer of 1 to 3), A is an amino group, an epoxy group, a carboxyl group, a hydroxyl group or a cyclohexene oxide group, m is an integer of 1 to 300, and n is an integer of 0 or 1 to 300 ( Where m + n = 1 to 500)
x is an integer of 10 to 300. ]
求項(1)または(2)記載の半導体装置。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein a semiconductor element having eight or more pins is sealed.
求項(1)〜(3)のいずれか一項に記載の半導体装
置。4. The semiconductor device according to claim 1, wherein a semiconductor element having 16 pins or more is sealed.
る請求項(1)〜(4)のいずれか一項に記載の半導体
装置。5. The semiconductor device according to claim 1, wherein a semiconductor element having a long side of 4 mm or more is sealed.
半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 (A)下記の(イ)および(ロ)の少なくとも一方。 (イ)1分子中に有橋炭化水素化合物基を1個以上含
み、下記の一般式(I)で表される有橋炭化水素化合物
変性フエノール樹脂のグリシジルエーテル化物からなる
エポキシ樹脂。 〔式(I)において、Rは有橋炭化水素化合物基であ
り、nは0〜300の整数である。〕 (ロ)上記(イ)以外のエポキシ樹脂。 (B)下記の(ハ)および(ニ)の少なくとも一方〔た
だし(A)成分が上記(ロ)のみからなるときには、
(B)成分は少なくとも(ハ)からなる〕。 (ハ)1分子中に有橋炭化水素化合物基を1個以上含
み、下記の一般式(II)で表される有橋炭化水素化合物
変性フエノール樹脂。 〔式(II)において、Rは有橋炭化水素化合物基であ
り、nは0〜300の整数である。〕 (ニ)上記(ハ)以外のフエノール樹脂。 (C)無機質充填剤。6. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation comprising the following components (A) to (C): (A) At least one of the following (A) and (B). (A) An epoxy resin containing one or more bridged hydrocarbon compound groups in one molecule and comprising a glycidyl etherified product of a bridged hydrocarbon compound-modified phenol resin represented by the following general formula (I). [In the formula (I), R is a bridged hydrocarbon compound group, and n is an integer of 0 to 300. (B) Epoxy resins other than the above (a). (B) at least one of the following (c) and (d) [provided that the component (A) comprises only the above (b)
The component (B) comprises at least (c)]. (C) A bridged hydrocarbon compound-modified phenol resin containing one or more bridged hydrocarbon compound groups in one molecule and represented by the following general formula (II). [In the formula (II), R is a bridged hydrocarbon compound group, and n is an integer of 0 to 300. (D) A phenolic resin other than the above (c). (C) an inorganic filler.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP33663090A JP2851699B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Semiconductor device and epoxy resin composition for semiconductor encapsulation used therein |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04199855A JPH04199855A (en) | 1992-07-21 |
| JP2851699B2 true JP2851699B2 (en) | 1999-01-27 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2675746B2 (en) * | 1993-10-26 | 1997-11-12 | 松下電工株式会社 | Epoxy resin molding compound for semiconductor encapsulation |
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1990
- 1990-11-29 JP JP33663090A patent/JP2851699B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH04199855A (en) | 1992-07-21 |
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