Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3143219B2 - Spherical filler and resin composition for semiconductor encapsulation using the same - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3143219B2 - Spherical filler and resin composition for semiconductor encapsulation using the same - Google Patents

Spherical filler and resin composition for semiconductor encapsulation using the same

Info

Publication number
JP3143219B2
JP3143219B2 JP04201853A JP20185392A JP3143219B2 JP 3143219 B2 JP3143219 B2 JP 3143219B2 JP 04201853 A JP04201853 A JP 04201853A JP 20185392 A JP20185392 A JP 20185392A JP 3143219 B2 JP3143219 B2 JP 3143219B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
resin composition
nitrogen
epoxy resin
filler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP04201853A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0625468A (en
Inventor
卓 川崎
正明 小畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Denki Kagaku Kogyo KK
Priority to JP04201853A priority Critical patent/JP3143219B2/en
Publication of JPH0625468A publication Critical patent/JPH0625468A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3143219B2 publication Critical patent/JP3143219B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、充填材及びそれを用い
た半導体封止用樹脂組成物、特に大規模集積回路(LS
I)素子の封止に好適な樹脂組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filler and a resin composition for encapsulating a semiconductor using the same, especially a large scale integrated circuit (LS).
I) A resin composition suitable for sealing an element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、LSI素子は、シリコン基板上に
微細な多数のトランジスタと配線パターンが形成されて
おり、機械的、熱的、電気的衝撃や雰囲気変化に対して
非常に敏感であるので容易に損傷してしまう欠点があ
る。これを解決するために、エポキシ樹脂等の樹脂と溶
融シリカ等の充填材を含む樹脂組成物からなる封止材で
素子を封止することが行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an LSI element has a large number of fine transistors and wiring patterns formed on a silicon substrate, and is extremely sensitive to mechanical, thermal, electric shocks and atmospheric changes. There is a disadvantage that it is easily damaged. In order to solve this, an element is sealed with a sealing material made of a resin composition containing a resin such as an epoxy resin and a filler such as fused silica.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】近年、LSI素子の集
積度はますます向上し、配線パターンの微細化、素子一
個あたりの面積の増大等により、素子は、外部からの機
械的、熱的、電気的又は化学的刺激に対して従来にも増
して敏感となり損傷しやすくなっている。そこで、使用
する樹脂や充填材の改良研究が盛んに行われており、例
えば、充填材についてみれば、溶融シリカに変えてある
いは溶融シリカと共に、窒化ケイ素、窒化アルミニウ
ム、酸化アルミニウム等の高熱伝導性セラミックスの使
用が検討されている(特開昭61−91243号公
報)。
In recent years, the degree of integration of LSI elements has been further improved, and due to the miniaturization of wiring patterns and the increase in the area per element, etc., elements have become mechanically, thermally, It is more sensitive and more susceptible to electrical or chemical stimuli than before. Therefore, research on the improvement of resins and fillers to be used is being actively conducted. For example, regarding fillers, high thermal conductivity such as silicon nitride, aluminum nitride, aluminum oxide, etc., instead of or together with fused silica, is used. Use of ceramics has been studied (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-91243).

【0004】しかしながら、高熱伝導性セラミックス
は、その熱膨張が溶融シリカよりも一桁程度大きいの
で、それを用いた封止材の熱膨張率は素子のそれよりも
大きくなって熱応力が発生し、封止材に亀裂が発生した
り極端な場合には素子が破壊したりして思ったほどの改
善がなされない。
[0004] However, since the thermal expansion of high thermal conductive ceramics is about one order of magnitude higher than that of fused silica, the thermal expansion coefficient of the encapsulant using it is higher than that of the element, and thermal stress is generated. In addition, cracks are generated in the sealing material, and in extreme cases, the element is broken, and the improvement is not as expected.

【0005】また、高熱伝導性セラミックスは、一般に
不規則形状であるので樹脂への充填率を高めると、樹脂
組成物の流動性が低下し成型性が悪化してしまう。さら
には、高熱伝導性セラミックスは、機械的強度が大きい
ので金型の摩耗が速くなり金型寿命が低下した。
[0005] In addition, high thermal conductive ceramics generally have an irregular shape. Therefore, when the filling rate of the resin is increased, the fluidity of the resin composition is reduced and the moldability is deteriorated. Further, the high thermal conductive ceramics have high mechanical strength, so that the mold wears quickly and the mold life is shortened.

【0006】以上のような成型性の悪化や金型寿命の低
下を防止するのに、高熱伝導性セラミックスの球状粒子
の使用が試みられているが、熱応力の低減効果はなく、
しかも製造プロセスが複雑となるか又は高価な原料が必
要となるなどの理由で製造コストが著しく高くなる問題
があった。
[0006] In order to prevent the deterioration of the moldability and the shortening of the mold life as described above, the use of spherical particles of high thermal conductive ceramics has been tried, but there is no effect of reducing the thermal stress.
In addition, there is a problem that the manufacturing cost is significantly increased because the manufacturing process is complicated or expensive raw materials are required.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解消するものであって、その要旨は、化学組成が組成式
SiO2(1-x)(4/3)x(但し、0.003≦x≦0.3
)で表される球状の窒素含有シリカガラス粒子を主成
分としてなることを特徴とする充填材、及びエポキシ樹
脂、エポキシ樹脂の硬化剤及び上記充填材を含有してな
ることを特徴とする半導体封止用樹脂組成物、特にLS
I素子の封止に好適な樹脂組成物である。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and the gist of the invention is that the chemical composition is represented by a composition formula of SiO 2 (1-x) N (4/3) x (where, 0.003 ≦ x ≦ 0.3
8 ) A filler characterized by containing spherical nitrogen-containing silica glass particles represented by the following formula as main components, an epoxy resin, a curing agent for epoxy resin, and a semiconductor characterized by containing the filler. Resin composition for sealing, especially LS
It is a resin composition suitable for sealing an I element.

【0008】以下、さらに詳しく本発明について説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

【0009】本発明に係る窒素含有シリカはガラス質で
あることが必要であり、結晶質であると熱膨張率が大き
くなって封止材に大きな熱応力が発生してしまう。ここ
で、「ガラス質」とは、X線回折分析で回折線が認めら
れないことをいう。
[0009] The nitrogen-containing silica according to the present invention must be glassy, and if it is crystalline, the thermal expansion coefficient increases and a large thermal stress is generated in the sealing material. Here, "vitreous" means that no diffraction line is observed by X-ray diffraction analysis.

【0010】本発明に係る窒素含有シリカガラスの化学
組成は、組成式SiO2(1-x)(4/3)x(但し、0.00
3≦x≦0.38)で表される。ここで、x<0.00
3では熱伝導率の改善効果はなく、また、x>0.38
であると結晶質の酸窒化ケイ素(Si2 ON2 )や窒化
ケイ素を含むようになり、著大な熱応力の抑制効果がな
くなる。
The chemical composition of the nitrogen-containing silica glass according to the present invention is represented by a composition formula: SiO 2 (1-x) N (4/3) x (where 0.00
3 ≦ x ≦ 0.38 ). Where x <0.00
In No. 3, there is no effect of improving the thermal conductivity, and x> 0.38
In this case, crystalline silicon oxynitride (Si 2 ON 2 ) or silicon nitride is contained, and a significant thermal stress suppressing effect is lost.

【0011】本発明の球状の窒素含有シリカガラス粒子
を主成分としてなる充填材の最大粒径としては、1mm
以下好ましくは0.1mm以下である。特に半導体封止
用樹脂組成物の充填材の場合には、粒径が小さいほど成
形時における素子表面の配線、パッシベーション膜、ボ
ンディングワイヤ等に傷をつけたり破損をさせたりする
のを少なくすることができるが、トランスファー成型時
のゲート詰りを考慮した場合、最大粒径は、500μm
以下好ましくは149μm以下特に74μm以下が好ま
しい。
The maximum particle size of the filler containing the spherical nitrogen-containing silica glass particles of the present invention as a main component is 1 mm.
It is preferably 0.1 mm or less. In particular, in the case of a filler for a resin composition for semiconductor encapsulation, the smaller the particle size, the less damage or damage to the wiring, passivation film, bonding wire, etc. on the element surface during molding is reduced. Although the maximum particle size is 500 μm in consideration of gate clogging during transfer molding,
It is preferably 149 μm or less, particularly preferably 74 μm or less.

【0012】本発明における「球状」とは、粒子の投影
図における(短径)/(長径)が0.8以上であるもの
をいう。
In the present invention, the term "spherical" refers to a particle having a ratio of (minor axis) / (major axis) of 0.8 or more in a projected view of a particle.

【0013】本発明の充填材は、例えば以下の(i)〜
(iii)の方法で製造することができる。 (i)多孔質酸化ケイ素等のような活性な酸化ケイ素を
アンモニア雰囲気下、500〜1500℃で熱処理する
ことによって窒素含有シリカガラスを製造し、それを粉
砕後粒度調整してから火炎で処理する方法。
The filler of the present invention is, for example, the following (i)
It can be produced by the method (iii). (I) Nitrogen-containing silica glass is produced by heat-treating active silicon oxide such as porous silicon oxide in an ammonia atmosphere at 500 to 1500 ° C., pulverizing the glass, adjusting the particle size, and treating with a flame. Method.

【0014】(ii)アンモニア等の窒素原子を含ませ
た可燃性ガスと酸素ガスを含む支燃性ガスとにより火炎
を発生させ、その火炎中に酸化ケイ素粉末を供給し、加
熱・溶融させると共に窒素と反応させる方法。
(Ii) A flame is generated by a combustible gas containing an oxygen gas and a combustible gas containing a nitrogen atom such as ammonia, and a silicon oxide powder is supplied into the flame for heating and melting. A method of reacting with nitrogen.

【0015】(iii)アンモニア等の窒素原子を含ま
せた可燃性ガスと酸素ガスを含む支燃性ガスとにより火
炎を発生させ、その火炎中にシリコン粉末を供給し、加
熱・溶融させると共に酸素と窒素とを反応させる方法。
(Iii) A flame is generated by a combustible gas containing nitrogen atoms such as ammonia and a supporting gas containing oxygen gas, and a silicon powder is supplied into the flame for heating and melting, And reacting with nitrogen.

【0016】本発明の充填材の樹脂組成物中の含有率
は、樹脂の種類と用途によって異なるが、半導体封止用
樹脂組成物の場合には、20〜97容量%好ましくは4
0〜90容量%である。充填材の含有率が20容量%未
満であると、樹脂組成物の成形性は優れるが、熱応力が
大きくなり耐熱衝熱性や耐湿信頼性が低下する。一方、
97容量%をこえると、樹脂組成物の成形性が損われ、
未充填部やボイドが発生し、電気絶縁性や信頼性が損わ
れる。
The content of the filler of the present invention in the resin composition varies depending on the type and application of the resin. In the case of a resin composition for encapsulating a semiconductor, the content is 20 to 97% by volume, preferably 4 to 97% by volume.
0 to 90% by volume. When the content of the filler is less than 20% by volume, the moldability of the resin composition is excellent, but the thermal stress increases, and the heat shock resistance and the humidity resistance decrease. on the other hand,
If it exceeds 97% by volume, the moldability of the resin composition is impaired,
Unfilled portions and voids are generated, and electrical insulation and reliability are impaired.

【0017】本発明の充填材が使用される樹脂として
は、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラ
ック型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、複素環型エ
ポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリ
シジルアミン型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂
などのエポキシ樹脂、ポリベンズイミダゾール、ポリベ
ンズオキサゾール、ポリベンズチアゾール、ポリオキサ
ジアゾール、ポリピラゾール、ポリキノキサリン、ポリ
キナゾリンジオン、ポリベンズオキサジノン、ポリイン
ドロン、ポリキナゾロン、ポリインドキシル、シリコン
樹脂、シリコン−エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラ
ミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル、ポリアミ
ノビスマレイミド、ジアリルフタレート樹脂、フッ素樹
脂、TPX 樹脂(メチルペンテンポリマー「三井石油化学
社製商品名」)、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリ
エーテルイミド、66−ナイロン及びMXD−ナイロン、ア
モルファスナイロン等のポリアミド、ポリブチレンテレ
フタレート及びポリエチレンテレフタレート等のポリエ
ステル、ポリフェニレンスルフィド、変性ポリフェニレ
ンエーテル、ポリアリレート、全芳香族ポリエステル、
ポリスルホン、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケ
トン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、マレ
イミド変性樹脂、ABS 樹脂、AAS (アクリロニトリル・
アクリルゴム・スチレン)樹脂、AES (アクリロニトリ
ル−エチレン・プロピレン・ジエンゴム−スチレン)樹
脂等があげられる。
As the resin in which the filler of the present invention is used, bisphenol type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, alicyclic type epoxy resin, heterocyclic type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin Epoxy resins such as halogenated epoxy resins, polybenzimidazole, polybenzoxazole, polybenzthiazole, polyoxadiazole, polypyrazole, polyquinoxaline, polyquinazolinedione, polybenzoxazinone, polyindrone, polyquinazolone, polyindoxyl, Silicon resin, silicon-epoxy resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester, polyaminobismaleimide, diallyl phthalate resin, fluororesin, TPX resin (methyl Penten polymer (trade name of Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), polyimide, polyamide imide, polyether imide, 66-nylon, MXD-nylon, polyamide such as amorphous nylon, polyester such as polybutylene terephthalate and polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, modified Polyphenylene ether, polyarylate, wholly aromatic polyester,
Polysulfone, liquid crystal polymer, polyetheretherketone, polyethersulfone, polycarbonate, maleimide-modified resin, ABS resin, AAS (acrylonitrile
Acrylic rubber / styrene resin and AES (acrylonitrile-ethylene-propylene-diene rubber-styrene) resin.

【0018】これらのうち、半導体封止用樹脂組成物の
樹脂としては、エポキシ樹脂が好ましく、また、より高
温下での金属との接着強度や曲げ強度等の改善のために
は、ケルイミド(三井石油化学社製商品名)、BT樹脂
(三菱瓦斯化学社製商品名)等のポリアミノビスマレイ
ミド系樹脂が好ましい。
Of these, epoxy resin is preferable as the resin of the resin composition for encapsulating a semiconductor, and kerimide (Mitsui Mitsui) is used in order to improve the bonding strength with metals and the bending strength at higher temperatures. Polyaminobismaleimide-based resins such as Petrochemical Co., Ltd.) and BT resin (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) are preferred.

【0019】エポキシ樹脂の硬化剤としては、フェノー
ルノボラック、クレゾールノボラック等のフェノール系
硬化剤、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロ
フタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸等の酸無水
物系硬化剤等をあげることができる。その使用量は、エ
ポキシ樹脂100重量部に対し30〜90重量部が好ま
しい。
Examples of the curing agent for the epoxy resin include phenolic curing agents such as phenol novolak and cresol novolak, and acid anhydride curing agents such as tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and methylhexahydrophthalic anhydride. I can give it. The amount used is preferably 30 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin.

【0020】本発明の充填材を使用した樹脂組成物に
は、耐熱衝撃性を高めるために、さらにブチルゴム、ア
クリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴ
ム、ポリエステルエラストマー、ポリブタジエン等のゴ
ム成分を含ませることができる。
The resin composition using the filler of the present invention may further contain rubber components such as butyl rubber, acrylic rubber, ethylene propylene rubber, silicone rubber, polyester elastomer, and polybutadiene in order to enhance thermal shock resistance. Can be.

【0021】さらには、必要に応じて以下の硬化促進
剤、触媒、加硫剤、滑剤・離型剤、安定剤、光安定剤、
着色剤、難燃剤、カップリング剤等を配合することもで
きる。
Further, if necessary, the following curing accelerators, catalysts, vulcanizing agents, lubricants / release agents, stabilizers, light stabilizers,
A coloring agent, a flame retardant, a coupling agent, and the like can be added.

【0022】硬化促進剤としては、ベンゾグアナミン、
2,4−ジヒドラジノ−6−メチルアミノ−S−トリア
ジン、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチ
ルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−
メチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体、弗化ホウ
素の各種アミン錯体、トリスジメチルアミノメチルフェ
ノール、1,8−ジアザ・ビシクロ(5,4,0)−ウ
ンデセン−7,ベンジルジメチルアミン等の第3級アミ
ン化合物、ジシアンジアミド、ビスフェノール型エポキ
シ樹脂もしくはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂と
アンモニアとの反応により得られるアミノアルコール化
合物、アジピン酸ヒドラジド等の含窒素硬化促進剤、ト
リフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィ
ン、メチルジフェニルホスフィン、トリトリルホスフィ
ン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、ビ
ス(ジフェニルホスフィノ)メタン等の有機ホスフィン
系硬化促進剤等をあげることができる。
Benzoguanamine, as a curing accelerator,
2,4-dihydrazino-6-methylamino-S-triazine, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-
Imidazole derivatives such as methylimidazole, various amine complexes of boron fluoride, tertiary amine compounds such as trisdimethylaminomethylphenol, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) -undecene-7, benzyldimethylamine , Dicyandiamide, amino alcohol compounds obtained by reaction of bisphenol type epoxy resin or cresol novolak type epoxy resin with ammonia, nitrogen-containing curing accelerators such as adipic hydrazide, triphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, methyldiphenylphosphine, tolyl Organic phosphine-based hardening accelerators such as phosphine, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, and bis (diphenylphosphino) methane can be given.

【0023】触媒としては、ビス−(トリブチル錫)オ
キシド、ジオクテン酸錫、オクタン酸アンチモン、酪酸
錫、一酸化鉛、硫化鉛、炭酸鉛等の硬化触媒、白金化合
物等の重合触媒等をあげることができる。
Examples of the catalyst include curing catalysts such as bis- (tributyltin) oxide, tin dioctenoate, antimony octoate, tin butyrate, lead monoxide, lead sulfide and lead carbonate, and polymerization catalysts such as platinum compounds. Can be.

【0024】加硫剤としては、ベンゾイルペルオキシ
ド、ジクミルペルオキシド等をあげることができる。
Examples of the vulcanizing agent include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide and the like.

【0025】滑剤・離型剤としては、カルナバワック
ス、モンタナワックス、ポリエステルオリゴマー、シリ
コン油、低分子量ポリエチレン、パラフィン、直鎖脂肪
酸の金属塩、酸アミド、エステル等をあげることができ
る。
Examples of the lubricant / release agent include carnauba wax, montana wax, polyester oligomer, silicone oil, low molecular weight polyethylene, paraffin, metal salts of straight-chain fatty acids, acid amides, esters and the like.

【0026】安定剤としては、2,6−ジ−t−ブチル
−4−メチルフェノール、1,3,5−トリス(2−メ
チル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェノール)ブ
タン、ジステアリルチオジプロピオネート、トリノニル
フェニルホスファイト、トリデシルホスファイト等をあ
げることができる。
Examples of the stabilizer include 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 1,3,5-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenol) butane, distearylthio Examples include dipropionate, trinonylphenyl phosphite, tridecyl phosphite and the like.

【0027】光安定剤については、2,2′−ジヒドロ
キシ−4−メトキシベンゾフェノン、2(2′−ヒドロ
キシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、4−
t−ブチルフェニルサリチレート、エチル−2−シアノ
−3,3−ジフェニルアクリレート等をあげることがで
きる。
Light stabilizers include 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2 (2'-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole,
Examples include t-butylphenyl salicylate, ethyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylate and the like.

【0028】着色剤としては、ベンガラ、カーボンブラ
ック等をあげることができる。
Examples of the coloring agent include bengara, carbon black and the like.

【0029】難燃剤としては、三酸化アンチモン、四酸
化アンチモン、トリフェニルスチビン、水和アルミナ、
フェロセン、ホスファゼン、ヘキサブロモベンゼン、テ
トラブロモフタル酸無水物、トリクレジルホスフェー
ト、テトラブロモビスフェノールA、臭素化エポキシ誘
導体等をあげることができる。
As the flame retardant, antimony trioxide, antimony tetroxide, triphenylstibine, hydrated alumina,
Examples include ferrocene, phosphazene, hexabromobenzene, tetrabromophthalic anhydride, tricresyl phosphate, tetrabromobisphenol A, and brominated epoxy derivatives.

【0030】カップリングについては、ビニルトリメト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−
β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エ
チルトリメトキシシラン等のシラン系カップリング剤、
イソプロピルトリインステアロイルチタネート、ジクミ
ルフェニルオキシアセテートチタネート、ビス(ジオク
チルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネー
ト、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネ
ート等のチタン系カップリング剤、アセトアルコキシア
ルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系カッ
プリング剤等をあげることができる。
For coupling, vinyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, N-
silane coupling agents such as β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane,
Titanium-based coupling agents such as isopropyltriinstearoyl titanate, dicumylphenyloxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, and isopropyltridecylbenzenesulfonyl titanate; and aluminum-based coupling agents such as acetoalkoxyaluminum diisopropylate Etc. can be given.

【0031】本発明の充填材を含有する樹脂組成物は、
上記した各成分の所定量をヘンシェルミキサー等により
充分混合後、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー、
らいかい機、アジホモミキサー、2軸押出機、1軸押出
機等の公知の混練手段により加熱混練して製造すること
ができる。
The resin composition containing the filler of the present invention comprises:
After sufficiently mixing a predetermined amount of each of the above components with a Henschel mixer or the like, a roll, a Banbury mixer, a kneader,
It can be manufactured by heating and kneading by a known kneading means such as a grinder, an azimohomomixer, a twin-screw extruder, and a single-screw extruder.

【0032】[0032]

【実施例】以下、実施例、比較例及び参考例をあげてさ
らに具体的に本発明を説明する。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to Examples, Comparative Examples and Reference Examples.

【0033】実施例1 市販のテトラエトキシシラン溶液に水とエタノールの混
合液を滴下し攪拌後温度35℃で10時間静置し、さら
に温度80℃までを2日間かけて徐々に昇温して酸化ケ
イ素の湿潤ゲル体を製造した。その後、それを真空中で
室温から温度150℃までを2日間かけて徐々に昇温・
加熱し、さらにその温度で2日間保持して乾燥してシリ
カゲル体よりなる多孔質酸化ケイ素とした。それを窒素
雰囲気中で温度1200℃に加熱し、その温度に保ちな
がらアンモニアガスを導入後15時間保持してから窒素
雰囲気下で室温まで冷却した。
Example 1 A mixture of water and ethanol was added dropwise to a commercially available tetraethoxysilane solution, and the mixture was stirred and allowed to stand at a temperature of 35 ° C. for 10 hours, and then gradually heated to a temperature of 80 ° C. over 2 days. A wet gel of silicon oxide was produced. Thereafter, the temperature is gradually raised from room temperature to a temperature of 150 ° C. in vacuum over 2 days.
It was heated, further kept at that temperature for 2 days, and dried to obtain a porous silicon oxide made of a silica gel body. It was heated to 1200 ° C. in a nitrogen atmosphere, kept at that temperature for 15 hours after introducing ammonia gas, and then cooled to room temperature under a nitrogen atmosphere.

【0034】取得物について、シリコンをIPC(高周
波プラズマ発光分光分析)法により、また、酸素と窒素
を酸素/窒素同時分析計(LECO社製商品名「TC−
136」)を用いて化学分析を行った。その結果、組成
式SiO0.880.75(x=0.56)が求められた。ま
た、X線回折分析においては回折線は認められなかっ
た。
With respect to the obtained material, silicon was analyzed by an IPC (high frequency plasma emission spectroscopy) method, and oxygen and nitrogen were analyzed by an oxygen / nitrogen simultaneous analyzer (trade name “TC-
136 "). As a result, the composition formula SiO 0.88 N 0.75 (x = 0.56) was determined. No diffraction line was observed in the X-ray diffraction analysis.

【0035】次いで、上記窒素含有シリカガラスを最大
粒径74μm、平均粒径20μmに粉砕し、それを酸素
ガスとプロパンガスとにより形成させた温度1800℃
の火炎中に供給した。火炎は、本実験例を通じて、窒素
含有シリカガラスから窒素が揮発するのを防止するため
に窒素雰囲気下に保持されたチャンバー内に形成させ
た。
Next, the nitrogen-containing silica glass was pulverized to a maximum particle size of 74 μm and an average particle size of 20 μm, which was formed by using oxygen gas and propane gas at a temperature of 1800 ° C.
In the flame. Throughout this experimental example, a flame was formed in a chamber maintained under a nitrogen atmosphere to prevent volatilization of nitrogen from the nitrogen-containing silica glass.

【0036】火炎を通過したチャンバー下部における捕
集物を顕微鏡観察したところ、平均粒径15μm程度
で、(短径)/(長径)が0.9の球状粒子であった。
また、化学分析を行って組成式を求めたところ、SiO
1.230.51(x=0.38)であり、X線回折分析によ
る回折線は認められなかった。
When the collected matter in the lower part of the chamber that passed through the flame was observed under a microscope, it was found to be spherical particles having an average particle diameter of about 15 μm and a ratio (minor axis) / (major axis) of 0.9.
Further, when a chemical analysis was performed to determine a composition formula, it was found that
1.23 N 0.51 (x = 0.38), and no diffraction line was observed by X-ray diffraction analysis.

【0037】実施例2 平均粒径10μmの溶融シリカ粉末を酸素ガスに分散さ
せ、この酸素ガスとアンモニアとにより形成させた温度
1900℃の火炎中に供給し、平均粒径8μm程度、
(短径)/(長径)0.85であり、X線回折分析によ
る回折線が認められない球状の窒素含有シリカガラス粒
子を製造した。これの化学分析による組成式は、SiO
1.871 0.084 (x=0.063)であった。
Example 2 Fused silica powder having an average particle size of 10 μm was dispersed in oxygen gas, and supplied into a flame of 1900 ° C. formed by the oxygen gas and ammonia.
Spherical nitrogen-containing silica glass particles were produced in which (short diameter) / (long diameter) was 0.85, and no diffraction line was observed by X-ray diffraction analysis. The composition formula of this by chemical analysis is SiO
1.871 N 0.084 (x = 0.063).

【0038】実施例3 実施例2において、溶融シリカ粉末のかわりに平均粒径
10μmのシリコン粉末を火炎に供給して、平均粒径5
μm程度、(短径)/(長径)0.8、組成式SiO
1.810.13(x=0.094)、X線回折分析による回
折線が認められない球状の窒素含有シリカガラス粒子を
製造した。
Example 3 In Example 2, silicon powder having an average particle size of 10 μm was supplied to the flame in place of the fused silica powder, and the average particle size was changed to 5 μm.
μm, (minor axis) / (major axis) 0.8, composition formula SiO
1.81 N 0.13 (x = 0.094), spherical nitrogen-containing silica glass particles with no diffraction line observed by X-ray diffraction analysis were produced.

【0039】比較例1 実施例1で製造したシリカゲル体よりなる多孔質酸化ケ
イ素を窒素雰囲気中で温度600℃に加熱し、その温度
に保ちながらアンモニアガスを導入後10時間保持して
から窒素雰囲気下で室温まで冷却した。得られた窒素含
有シリカガラスの組成式は、SiO1.965 0.021 (x
=0.016)であり、また、X線回折分析においては
回折線は認められなかった。
Comparative Example 1 The porous silicon oxide made of the silica gel body produced in Example 1 was heated to a temperature of 600 ° C. in a nitrogen atmosphere. Cooled to room temperature underneath. The composition formula of the obtained nitrogen-containing silica glass is SiO 1.965 N 0.021 (x
= 0.016), and no diffraction line was observed in the X-ray diffraction analysis.

【0040】次いで、これを最大粒径74μm、平均粒
径20μmに粉砕し、酸素ガスとプロパンガスとにより
形成させた温度2000℃の火炎中に供給した。火炎を
通過したチャンバー下部における捕集物を顕微鏡観察し
たところ、平均粒径18μm程度で、(短径)/(長
径)が0.8の球状粒子であった。また、その組成式
は、SiO1.996 0.003 (x=0.002)であり、
X線回折分析による回折線は認められなかった。
Next, this was pulverized to a maximum particle size of 74 μm and an average particle size of 20 μm, and supplied into a flame of 2000 ° C. formed by oxygen gas and propane gas. Microscopic observation of the collected matter in the lower part of the chamber that passed through the flame revealed spherical particles having an average particle diameter of about 18 μm and a ratio (minor axis) / (major axis) of 0.8. The composition formula is SiO 1.996 N 0.003 (x = 0.002),
No diffraction line was observed by X-ray diffraction analysis.

【0041】比較例2 実施例1で製造したシリカゲル体よりなる多孔質酸化ケ
イ素を窒素雰囲気中で温度1600℃に加熱し、その温
度に保ちながらアンモニアガスを導入後15時間保持し
てから窒素雰囲気下で室温まで冷却した。取得物の組成
式は、SiO0.371.09(x=0.82)であり、ま
た、X線回折分析においては、酸窒化ケイ素(Si2
2 )と窒化ケイ素の回折線が認められた。
Comparative Example 2 The porous silicon oxide made of the silica gel body produced in Example 1 was heated to a temperature of 1600 ° C. in a nitrogen atmosphere. Cooled to room temperature underneath. The composition formula of the obtained material is SiO 0.37 N 1.09 (x = 0.82), and in the X-ray diffraction analysis, silicon oxynitride (Si 2 O
N 2 ) and silicon nitride diffraction lines were observed.

【0042】次いで、これを最大粒径74μm、平均粒
径20μmに粉砕し、酸素ガスとプロパンガスとにより
形成させた温度1800℃の火炎中に供給した。火炎を
通過したチャンバー下部における捕集物を顕微鏡観察し
たところ、平均粒径20μm程度で、不規則形状の粒子
であった。また、その組成式は、SiO0.461.03(x
=0.77)であり、X線回折分析においては、酸窒化
ケイ素(Si2 ON2)と窒化ケイ素の回折線が認めら
れた。
Next, this was pulverized to a maximum particle diameter of 74 μm and an average particle diameter of 20 μm, and supplied into a flame of 1800 ° C. formed by oxygen gas and propane gas. Microscopic observation of the collected matter in the lower part of the chamber that passed through the flame revealed that the particles had an average particle size of about 20 μm and had irregular shapes. The composition formula is SiO 0.46 N 1.03 (x
= 0.77), and diffraction lines of silicon oxynitride (Si 2 ON 2 ) and silicon nitride were recognized in the X-ray diffraction analysis.

【0043】オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂:臭素化クレゾールノボラック型エポキシ樹脂の重量
比が100:20の割合からなる主剤100重量部に硬
化剤としてフェノールノボラック樹脂40重量部を配合
し、さらに実施例1〜3及び比較例1〜2で製造された
充填材(いずれも最大粒径74μm、平均粒径10μm
に分級した)を70容量%含有するように混合して樹脂
組成物を製造した。
In a first example, 40 parts by weight of a phenol novolak resin was added as a curing agent to 100 parts by weight of a main agent having a weight ratio of ortho-cresol novolak type epoxy resin: brominated cresol novolak type epoxy resin of 100: 20. To 3 and Comparative Examples 1 and 2 (both having a maximum particle size of 74 μm and an average particle size of 10 μm
Was mixed so as to contain 70% by volume to produce a resin composition.

【0044】得られた樹脂組成物のスパイラルフロー長
さを高化式フローテスターにて測定することによって流
動性を評価した後、低圧トランスファー成型して成形体
となし、その熱伝導率を定常法熱伝導率測定装置により
測定した。それらの結果を表1に示す。
After measuring the spiral flow length of the obtained resin composition with a Koka type flow tester to evaluate the fluidity, a low-pressure transfer molding was performed to obtain a molded product, and the thermal conductivity was determined by a steady-state method. It was measured by a thermal conductivity measuring device. Table 1 shows the results.

【0045】次いで、上記樹脂組成物により、アルミニ
ウムのリードフレームとシリコン素子を低圧トランスフ
ァー成型により封止された成形体を10個づつ作製し、
−200℃〜200℃の急冷・急加熱を繰り返し行い、
10個の成形体のうち5個以上にクラックが発生したサ
イクル数を測定し、熱応力性を評価した。さらに、上記
樹脂組成物を用いて連続1000回の低圧トランスファ
ー成型を繰り返し行った際の金型の表面粗さ(中心線平
均粗さ)を測定して金型摩耗を評価した。それらの結果
を表1に示す。
Next, using the resin composition described above, ten molded bodies each of which was formed by sealing an aluminum lead frame and a silicon element by low-pressure transfer molding were produced.
Repeat rapid cooling and rapid heating from -200 ° C to 200 ° C,
The number of cycles in which cracks occurred in 5 or more of the 10 compacts was measured, and the thermal stress property was evaluated. Furthermore, mold wear was evaluated by measuring the surface roughness (center line average roughness) of the mold when the low-pressure transfer molding was repeated 1000 times continuously using the resin composition. Table 1 shows the results.

【0046】参考例1〜4 充填材として、平均粒径10μm程度の溶融シリカ粉末
(参考例1)、窒化ケイ素粉末(参考例2)、酸窒化ケ
イ素(Si2 ON2 )粉末(参考例3)及び窒化アルミ
ニウム粉末(参考例4)を用いて同様な試験を行った。
それらの結果を表1に示す。
Reference Examples 1 to 4 As fillers, fused silica powder having an average particle diameter of about 10 μm (Reference Example 1), silicon nitride powder (Reference Example 2), silicon oxynitride (Si 2 ON 2 ) powder (Reference Example 3) ) And aluminum nitride powder (Reference Example 4).
Table 1 shows the results.

【0047】 [0047]

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明の充填材を用いた樹脂組成物は、
高熱伝導性、低熱応力性、高流動性、低金型摩耗性であ
るので、半導体素子特にLSI素子の損傷低減効果と金
型の寿命増大効果が大きく、半導体の生産性向上に大き
く寄与する。
The resin composition using the filler of the present invention is
Since it has high thermal conductivity, low thermal stress, high fluidity, and low mold abrasion, the effect of reducing damage to semiconductor elements, particularly LSI elements, and the effect of increasing the life of molds are large, which greatly contributes to improvement in semiconductor productivity.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08K 3/00 - 13/08 C08L 1/00 - 101/16 H01L 23/30 CA(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C08K 3/00-13/08 C08L 1/00-101/16 H01L 23/30 CA (STN)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 化学組成が組成式SiO2(1-x)(4/3)x
(但し、0.003≦x≦0.38)で表される球状の
窒素含有シリカガラス粒子を主成分としてなることを特
徴とする充填材。
The chemical composition is represented by a composition formula SiO 2 (1-x) N (4/3) x
(However, a filler characterized by containing spherical nitrogen-containing silica glass particles represented by the following formula : 0.003 ≦ x ≦ 0.38 ) as a main component.
【請求項2】 エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の硬化剤及
び請求項1記載の充填材を含有してなることを特徴とす
る半導体封止用樹脂組成物。
2. A resin composition for encapsulating a semiconductor, comprising an epoxy resin, a curing agent for the epoxy resin, and the filler according to claim 1.
JP04201853A 1992-07-07 1992-07-07 Spherical filler and resin composition for semiconductor encapsulation using the same Expired - Fee Related JP3143219B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04201853A JP3143219B2 (en) 1992-07-07 1992-07-07 Spherical filler and resin composition for semiconductor encapsulation using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04201853A JP3143219B2 (en) 1992-07-07 1992-07-07 Spherical filler and resin composition for semiconductor encapsulation using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0625468A JPH0625468A (en) 1994-02-01
JP3143219B2 true JP3143219B2 (en) 2001-03-07

Family

ID=16447973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04201853A Expired - Fee Related JP3143219B2 (en) 1992-07-07 1992-07-07 Spherical filler and resin composition for semiconductor encapsulation using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3143219B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021034587A (en) * 2019-08-26 2021-03-01 宇部興産株式会社 Heat-dissipating acrylic resin laminate and its manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0625468A (en) 1994-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3479827B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP3582576B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP2874089B2 (en) Resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
CN1077121C (en) Semiconductor encapsulating epoxy resin compositions and semiconductor devices encapsulated therewith
KR930003510B1 (en) Epoxy resin composition
JP3143220B2 (en) Filler and resin composition for semiconductor encapsulation using the same
JP3143219B2 (en) Spherical filler and resin composition for semiconductor encapsulation using the same
JP2583261B2 (en) filler
JP2003165893A (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP2825158B2 (en) Filler for resin
US6168872B1 (en) Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device
JP3020995B2 (en) Filler for resin
JP3889206B2 (en) Resin composition for sealing and semiconductor sealing device
JP2874090B2 (en) Epoxy resin composition and semiconductor device
JP2002060589A (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JPH0657744B2 (en) Resin-sealed semiconductor device
JP2003268208A (en) Flame-retardant epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JP2003138097A (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device using the same
JP3417283B2 (en) Epoxy resin composition for sealing and semiconductor device sealing method
JPH03258852A (en) Epoxy resin composition and cured product thereof
JP2008045025A (en) Epoxy resin composition for sealing and semiconductor apparatus
JP2593518B2 (en) Epoxy resin molding compound for semiconductor encapsulation
JPH02263846A (en) Filler for sealing semiconductor
JP4974434B2 (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
JPH06220168A (en) Resin-sealed semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071222

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees