JP3018585B2 - Epoxy resin composition - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半田付け工程で生じるパ
ッケージクラックの問題を解消する、すなわち半田耐熱
性に優れ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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation which solves the problem of package cracks generated in the soldering step, that is, has excellent solder heat resistance.
【0002】[0002]
【従来の技術】エポキシ樹脂は耐熱性、耐湿性、電気特
性、接着性などに優れており、さらに配合処方により種
々の特性が付与できるため、塗料、接着剤、電気絶縁材
料など工業材料として利用されている。たとえば、半導
体装置などの電子回路部品の封止方法として従来より金
属やセラミックスによるハーメチックシールとフェノー
ル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などによる樹脂
封止が行われているが、近年では経済性、生産性、物性
のバランスの点からエポキシ樹脂による樹脂封止が中心
になっている。2. Description of the Related Art Epoxy resins are excellent in heat resistance, moisture resistance, electrical properties, adhesiveness, etc., and can be imparted with various properties by blending and prescription, so that they are used as industrial materials such as paints, adhesives, and electrical insulating materials. Have been. For example, as a method of sealing electronic circuit components such as semiconductor devices, a hermetic seal made of metal or ceramic and a resin seal made of phenol resin, silicone resin, epoxy resin, and the like have been used. In view of the balance of physical properties, resin sealing with epoxy resin is mainly used.
【0003】特に最近ではプリント基板への部品実装に
おいて高密度化が進められており、従来のリードピンを
基板の穴に挿入する“挿入実装方式”に代り、基板表面
に部品を半田付けする“表面実装方式”が盛んになって
きた。それに伴いパッケージも従来のDIP(デュアル
・インライン・パッケージ)から高密度実装、表面実装
に適した薄型のTSOP(シン・スモール・アウトライ
ン・パッケージ)やQFP(クワッド・フラット・パッ
ケージ)に移行しつつある。In recent years, in particular, the density of components has been increased in mounting on a printed circuit board. Instead of the conventional "insertion mounting method" in which lead pins are inserted into holes in the board, "surface mounting" in which components are soldered to the board surface is performed. The “mounting method” has become popular. Along with this, the package is also shifting from the conventional DIP (dual inline package) to a thin TSOP (thin small outline package) or QFP (quad flat package) suitable for high-density mounting and surface mounting. .
【0004】表面実装方式への移行に伴い、従来あまり
問題にならなかった半田付け工程が大きな問題になって
きた。従来のピン挿入実装方式では半田付け工程はリー
ド部が部分的に加熱されるだけであったが、表面実装方
式ではパッケージ全体が熱媒に浸され加熱される。表面
実装方式における半田付け方法としては半田浴浸漬、不
活性液体の飽和蒸気や赤外線によって加熱する半田リフ
ロー法などが用いられるが、いずれの方法でもパッケー
ジ全体が210〜270℃の高温に加熱されることにな
る。そのため従来の封止樹脂で封止したパッケージは、
半田付け時に樹脂部分にクラックが発生し、信頼性が低
下して製品として使用できないという問題がおきてい
た。[0004] With the shift to the surface mounting method, the soldering process, which has not been a problem so far, has become a major problem. In the conventional pin insertion mounting method, the lead portion is only partially heated in the soldering process, but in the surface mounting method, the entire package is immersed in a heating medium and heated. As a soldering method in the surface mounting method, a solder bath immersion, a solder reflow method of heating with a saturated vapor of an inert liquid or infrared rays is used. In any case, the entire package is heated to a high temperature of 210 to 270 ° C. Will be. Therefore, the package sealed with the conventional sealing resin,
There has been a problem that cracks occur in the resin portion at the time of soldering, so that the reliability is reduced and the product cannot be used as a product.
【0005】半田付け工程におけるクラックの発生は、
後硬化してから実装工程の間までに吸湿した水分が半田
付け加熱時に爆発的に水蒸気化、膨脹することに起因す
るといわれており、その対策として封止用樹脂の改良が
種々検討されている。[0005] The occurrence of cracks in the soldering process
It is said that the moisture absorbed between the post-curing and the mounting process explosively evaporates and expands during soldering and heating, and as a countermeasure, various improvements in sealing resins have been studied. .
【0006】従来はエポキシ樹脂にオルソクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂、硬化剤にフェノールノボラッ
ク樹脂が用い、無機充填材として平均粒径10〜20μ
mの破砕状非晶性シリカを用いるのが一般的であった
が、表面実装時の加熱によりクラックが発生する問題を
回避できなかった。そこで、半田付け工程におけるクラ
ックの発生を抑える目的で、エポキシ樹脂にビフェニル
骨格を有するエポキシ樹脂を用い、無機充填材として平
均粒径12μm以下の破砕状非晶性シリカと平均粒径4
0μm以下の球状非晶性シリカとを組み合わせて用いる
方法(特開平2−99514号公報)などが提案されて
いる。Conventionally, an orthocresol novolak type epoxy resin is used as an epoxy resin, a phenol novolak resin is used as a curing agent, and an average particle size of 10 to 20 μm is used as an inorganic filler.
Although m-crushed amorphous silica was generally used, the problem of cracking due to heating during surface mounting could not be avoided. Therefore, in order to suppress the occurrence of cracks in the soldering step, an epoxy resin having a biphenyl skeleton is used as the epoxy resin, and crushed amorphous silica having an average particle size of 12 μm or less and an average particle size of 4 μm are used as the inorganic filler.
A method using a combination of spherical amorphous silica having a particle diameter of 0 μm or less (Japanese Patent Laid-Open No. 2-99514) and the like have been proposed.
【0007】しかし、これら種々の方法で改良された樹
脂も、それぞれ半田付け時のクラックに対してある程度
効果をあげてきているようであるが、まだ十分ではな
い。However, the resins improved by these various methods seem to be effective to some extent at the time of cracking at the time of soldering, however, they are still insufficient.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、かか
る半田付け工程で生じるパッケージクラックの問題を解
消する、すなわち半田耐熱性に優れる半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problem of package cracks generated in the soldering step, that is, to provide an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation having excellent solder heat resistance.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定のエ
ポキシ樹脂と特定の形状、粒径の無機充填材、特定の熱
可塑性樹脂を配合することにより、上記の課題を解決
し、目的に合致したエポキシ樹脂組成物が得られること
を見出し本発明に到達した。The present inventors have solved the above-mentioned problems by blending a specific epoxy resin, an inorganic filler having a specific shape and particle size, and a specific thermoplastic resin. It was found that an epoxy resin composition conforming to the formula (1) was obtained, and the present invention was reached.
【0010】すなわち本発明は、エポキシ樹脂(A)、
フェノール系硬化剤(B)、非晶性シリカ(C)並びに
エチレンまたはα−オレフィンと不飽和カルボン酸また
はその誘導体との共重合体(D)を必須成分として含有
してなる樹脂組成物であって、前記エポキシ樹脂(A)
が式(I)That is, the present invention provides an epoxy resin (A),
A resin composition comprising, as essential components, a phenolic curing agent (B), amorphous silica (C), and a copolymer (D) of ethylene or α-olefin and an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof. And the epoxy resin (A)
Is the formula (I)
【0011】[0011]
【化2】 Embedded image
【0012】(ただし、R1 〜R8 のうち2つは2,3
−エポキシプロポキシ基であり、残りは水素原子、C1
〜C4の低級アルキル基またはハロゲン原子から選ば
れ、すべてが同一である必要はない。)で表されるエポ
キシ樹脂(a)を必須成分として含有するとともに、前
記非晶性シリカ(C)が平均粒径10μm以下の破砕状
非晶性シリカ97〜60重量%と平均粒径4μm以下の
球状非晶性シリカ3〜40重量%とからなり、球状非晶
性シリカの平均粒径が破砕状非晶性シリカの平均粒径よ
り小さく、かつ非晶性シリカ(C)を含む無機充填材の
割合が全体の73〜88重量%であるエポキシ樹脂組成
物である。(However, two of R 1 to R 8 are 2, 3
An epoxypropoxy group, the rest being hydrogen atoms, C 1
Selected from lower alkyl group or a halogen atom -C 4, need not all be identical. )) As an essential component, and the amorphous silica (C) is 97 to 60% by weight of crushed amorphous silica having an average particle size of 10 μm or less, and the average particle size is 4 μm or less. Inorganic amorphous silica (C) comprising 3 to 40% by weight of the spherical amorphous silica, wherein the average particle diameter of the spherical amorphous silica is smaller than the average particle diameter of the crushed amorphous silica. It is an epoxy resin composition in which the proportion of the material is 73 to 88% by weight of the whole.
【0013】本発明のエポキシ樹脂組成物が半田耐熱性
に優れる理由はまだ明確ではないが、(1)エポキシ樹
脂(a)が1分子中にエポキシ基を2個しか持たないこ
とにより硬化物の架橋密度が適度に低下することやエチ
レンまたはα−オレフィンと不飽和カルボン酸またはそ
の誘導体との共重合体(D)が樹脂を疎水化することに
より低吸水性を示すこと、(2)エポキシ樹脂(a)が
剛直なナフタレン骨格を持つことと硬化物の架橋密度が
適度に低いことにより高温において強靭性(高強度、高
伸度)を示すこと、(3)非晶性シリカ(C)の形状、
粒径の特殊な組み合わせによって高温で高い強度を示す
とともに局所応力を低減させクラック伝播を抑止してい
ること、さらには(4)エチレンまたはα−オレフィン
と不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合体
(D)が一部エポキシ樹脂または硬化剤と反応して樹脂
を強靭化していることなどの効果が相乗的に働いて各々
の単独の寄与からは予想し得ないほどの優れた半田耐熱
性を示すものと思われる。The reasons why the epoxy resin composition of the present invention is excellent in solder heat resistance are not yet clear, but (1) the epoxy resin (a) has only two epoxy groups in one molecule, so that the cured product has (2) epoxy resin having a low cross-linking density, a copolymer (D) of ethylene or an α-olefin and an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof exhibiting low water absorption by making the resin hydrophobic; (A) has toughness (high strength, high elongation) at high temperature due to having a rigid naphthalene skeleton and moderately low crosslink density of the cured product; (3) amorphous silica (C) shape,
It shows high strength at high temperature by a special combination of particle size and reduces local stress to suppress crack propagation. (4) Co-polymerization of ethylene or α-olefin with unsaturated carboxylic acid or its derivative The effect that the coalescing (D) partially reacts with the epoxy resin or hardener to make the resin tougher works synergistically, and has excellent solder heat resistance that cannot be expected from the contribution of each alone. It seems to indicate.
【0014】以下、本発明の構成を詳述する。Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail.
【0015】本発明におけるエポキシ樹脂(A)は、上
記式(I)で表されるエポキシ樹脂(a)を必須成分と
して含有する。The epoxy resin (A) of the present invention contains the epoxy resin (a) represented by the above formula (I) as an essential component.
【0016】本発明におけるエポキシ樹脂(a)の好ま
しい具体例としては、 1,5−ジ(2,3−エポキシ
プロポキシ)ナフタレン、1,5−ジ(2,3−エポキ
シプロポキシ)−7−メチルナフタレン、 1,6−ジ
(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン、1,6−
ジ(2,3−エポキシプロポキシ)−2−メチルナフタ
レン、1,6−ジ(2,3−エポキシプロポキシ)−8
−メチルナフタレン、1,6−ジ(2,3−エポキシプ
ロポキシ)−4,8−ジメチルナフタレン、2−ブロム
−1,6−ジ(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレ
ン、8−ブロム−1,6−ジ(2,3−エポキシプロポ
キシ)ナフタレン、2,7−ジ(2,3−エポキシプロ
ポキシ)ナフタレンなどがあげられ、特に1,5−ジ
(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン、1,6−
ジ(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレン、 2,
7−ジ(2,3−エポキシプロポキシ)ナフタレンが好
ましい。Preferred specific examples of the epoxy resin (a) in the present invention include 1,5-di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene and 1,5-di (2,3-epoxypropoxy) -7-methyl Naphthalene, 1,6-di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene, 1,6-
Di (2,3-epoxypropoxy) -2-methylnaphthalene, 1,6-di (2,3-epoxypropoxy) -8
-Methylnaphthalene, 1,6-di (2,3-epoxypropoxy) -4,8-dimethylnaphthalene, 2-bromo-1,6-di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene, 8-bromo-1, Examples thereof include 6-di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene and 2,7-di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene, and particularly 1,5-di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene, 6-
Di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene, 2,
7-Di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene is preferred.
【0017】エポキシ樹脂(A)中に含有されるエポキ
シ樹脂(a)の割合に関しては特に制限はないが、より
十分な効果を発揮させるためには、エポキシ樹脂(a)
をエポキシ樹脂(A)中に50重量%以上含有せしめる
ことが好ましい。The proportion of the epoxy resin (a) contained in the epoxy resin (A) is not particularly limited, but in order to achieve a more satisfactory effect, the epoxy resin (a)
Is preferably contained in the epoxy resin (A) in an amount of 50% by weight or more.
【0018】また、本発明におけるエポキシ樹脂(A)
はエポキシ樹脂(a)をエポキシ樹脂(A)中に50重
量%以上含有していれば残りは特に制限されないが、好
ましい具体例としてはオルソクレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エ
ポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂などがあげら
れる。The epoxy resin (A) of the present invention
The residue is not particularly limited as long as the epoxy resin (a) is contained in the epoxy resin (A) in an amount of 50% by weight or more. Preferred specific examples are ortho-cresol novolak epoxy resin, phenol novolak epoxy resin, and bisphenol A Type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenol type epoxy resin and the like.
【0019】本発明において、エポキシ樹脂(A)の配
合量は通常4〜20重量%、好ましくは5〜15重量%
である。In the present invention, the amount of the epoxy resin (A) is usually 4 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight.
It is.
【0020】本発明におけるフェノール系硬化剤(B)
はエポキシ樹脂(A)と反応して硬化させるものであれ
ば特に限定されないが、好ましい具体例としてはたとえ
ばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹
脂、フェノールアラルキル樹脂、ビスフェノ−ルA、ビ
スフェノールFなどがあげられる。The phenolic curing agent (B) in the present invention
Is not particularly limited as long as it is cured by reacting with the epoxy resin (A). Preferred specific examples include phenol novolak resin, cresol novolak resin, phenol aralkyl resin, bisphenol A, bisphenol F and the like. .
【0021】本発明において、フェノール系硬化剤
(B)の配合量は通常3〜15重量%、好ましくは4〜
12重量%である。さらには、エポキシ樹脂(A)とフ
ェノール系硬化剤(B)の配合比は、機械的性質および
耐湿性の点から水酸基/エポキシ基の化学当量比が0.
7〜1.3、特に0.8〜1.2の範囲にあることが好
ましい。In the present invention, the amount of the phenolic curing agent (B) is usually 3 to 15% by weight, preferably 4 to 15% by weight.
It is 12% by weight. Furthermore, the mixing ratio of the epoxy resin (A) and the phenolic curing agent (B) is such that the chemical equivalent ratio of hydroxyl group / epoxy group is 0. 0 from the viewpoint of mechanical properties and moisture resistance.
It is preferably in the range of 7 to 1.3, particularly 0.8 to 1.2.
【0022】また、本発明においてエポキシ樹脂(A)
とフェノール系硬化剤(B)の硬化反応を促進するため
硬化触媒を用いてもよい。硬化触媒は硬化反応を促進す
るものならば特に限定されず、たとえば2−メチルイミ
ダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−
4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾー
ルなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミン、ベン
ジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミ
ン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン
−7などの3級アミン化合物、トリフェニルホスフィ
ン、トリブチルホスフィン、トリ(p−メチルフェニ
ル)ホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、
トリフェニルホスフィン・トリフェニルボレート、テト
ラフェニルホスフィン・テトラフェニルボレートなどの
有機ホスフィン化合物があげられる。なかでも耐湿性の
点から、有機ホスフィン化合物が好ましく、トリフェニ
ルホスフィンが特に好ましく用いられる。In the present invention, the epoxy resin (A)
A curing catalyst may be used to accelerate the curing reaction between the phenolic curing agent (B) and the phenolic curing agent (B). The curing catalyst is not particularly limited as long as it promotes the curing reaction. For example, 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-
Imidazole compounds such as 4-methylimidazole and 2-heptadecylimidazole, tertiary amine compounds such as triethylamine, benzyldimethylamine, α-methylbenzyldimethylamine, and 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7; Triphenylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, tri (nonylphenyl) phosphine,
Organic phosphine compounds such as triphenylphosphine / triphenylborate and tetraphenylphosphine / tetraphenylborate are exemplified. Of these, organic phosphine compounds are preferred from the viewpoint of moisture resistance, and triphenylphosphine is particularly preferably used.
【0023】これらの硬化触媒は用途によっては二種以
上を併用してもよく、その添加量はエポキシ樹脂(A)
100重量部に対して0.5〜5重量部の範囲が好まし
い。Depending on the application, two or more of these curing catalysts may be used in combination.
The range of 0.5 to 5 parts by weight per 100 parts by weight is preferred.
【0024】本発明における非晶性シリカ(C)は平均
粒径10μm以下の破砕状非晶性シリカ97〜60重量
%と平均粒径4μm以下の球状非晶性シリカ3〜40重
量%とからなり、球状非晶性シリカの平均粒径が破砕状
非晶性シリカの平均粒径より小さいものである。ここで
平均粒径は累積重量50%になる粒径(メジアン径)を
意味し、たとえばレーザー回析式粒度分布測定装置など
を用いて測定された値である。The amorphous silica (C) in the present invention is composed of 97 to 60% by weight of crushed amorphous silica having an average particle size of 10 μm or less and 3 to 40% by weight of spherical amorphous silica having an average particle size of 4 μm or less. And the average particle size of the spherical amorphous silica is smaller than the average particle size of the crushed amorphous silica. Here, the average particle diameter means a particle diameter (median diameter) at which the cumulative weight becomes 50%, and is a value measured using, for example, a laser diffraction type particle size distribution analyzer.
【0025】破砕状非晶性シリカの平均粒径は10μm
を越えると半田耐熱性が不十分になり、10μm以下で
あれば特に制限を加えるものではないが、半田耐熱性の
点から3μm以上、10μm以下のものが好ましく用い
られ、特に3μm以上、7μm未満のものが好ましく用
いられる。The average particle size of the crushed amorphous silica is 10 μm.
If the heat resistance exceeds 10 mm, the solder heat resistance becomes insufficient, and if it is 10 μm or less, there is no particular limitation. However, those having a solder heat resistance of 3 μm or more and 10 μm or less are preferably used, and particularly 3 μm or more and less than 7 μm. Is preferably used.
【0026】また、球状非晶性シリカの平均粒径は4μ
mを越えると半田耐熱性が不十分になり、4μm以下で
あれば特に制限を加えるものではないが、半田耐熱性の
点から0.01μm以上4μm以下のものが好ましく用
いられる。The average particle size of the spherical amorphous silica is 4 μm.
If it exceeds m, the solder heat resistance becomes insufficient. If it is 4 μm or less, there is no particular limitation, but from 0.01 μm to 4 μm is preferably used from the viewpoint of solder heat resistance.
【0027】本発明における非晶性シリカ(C)におい
ては、球状非晶性シリカの平均粒径が破砕状非晶性シリ
カの平均粒径より小さいことが重要である。球状非晶性
シリカの平均粒径が破砕状非晶性シリカの平均粒径より
も大きくなると半田耐熱性が大きく低下する。球状非晶
性シリカの平均粒径は破砕状非晶性シリカの平均粒径よ
り小さければよいが、好ましくは球状非晶性シリカの平
均粒径が破砕状非晶性シリカの平均粒径の2/3以下で
あり、特に好ましくは1/2以下である。In the amorphous silica (C) of the present invention, it is important that the average particle size of the spherical amorphous silica is smaller than the average particle size of the crushed amorphous silica. If the average particle size of the spherical amorphous silica is larger than the average particle size of the crushed amorphous silica, the solder heat resistance is greatly reduced. The average particle size of the spherical amorphous silica may be smaller than the average particle size of the crushed amorphous silica, but preferably the average particle size of the spherical amorphous silica is 2 times the average particle size of the crushed amorphous silica. / 3 or less, particularly preferably 1/2 or less.
【0028】さらに本発明においては、破砕状非晶性シ
リカと球状非晶性シリカとの重量比が上記の範囲に無い
場合は半田耐熱性に優れた硬化物が得られない。Further, in the present invention, when the weight ratio of the crushed amorphous silica to the spherical amorphous silica is not in the above range, a cured product having excellent solder heat resistance cannot be obtained.
【0029】本発明において非晶性シリカ(C)を含む
無機充填材の割合は組成物全体の中の73〜88重量%
であり、さらに好ましくは組成物全体の中の75〜85
重量%である。無機充填材の組成物全体に対する割合が
上記の範囲に無い場合は半田耐熱性に優れた硬化物が得
られない。In the present invention, the proportion of the inorganic filler containing amorphous silica (C) is 73 to 88% by weight in the whole composition.
And more preferably 75 to 85 in the whole composition.
% By weight. If the ratio of the inorganic filler to the entire composition is not in the above range, a cured product having excellent solder heat resistance cannot be obtained.
【0030】また、無機充填材中に含まれる非晶性シリ
カ(C)の割合に関しては特に制限はないが、より十分
な効果を発揮させるためには非晶性シリカ(C)を無機
充填材中に通常80重量%以上、好ましくは90重量%
以上含有せしめることが好ましい。The ratio of the amorphous silica (C) contained in the inorganic filler is not particularly limited, but the amorphous silica (C) must be mixed with the inorganic filler in order to exhibit a more satisfactory effect. 80% by weight or more, preferably 90% by weight
It is preferable to include the above.
【0031】また、本発明における無機充填材は、上記
非晶性シリカ(C)を無機充填材中に80重量%以上含
有していれば残りは特に制限されないが、好ましい具体
例としては結晶性シリカ、アルミナ、マグネシア、クレ
ー、タルク、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、酸化アン
チモン、各種セラミックスなどがあげられる。The inorganic filler in the present invention is not particularly limited as long as the amorphous silica (C) is contained in an amount of 80% by weight or more in the inorganic filler. Examples include silica, alumina, magnesia, clay, talc, calcium silicate, titanium oxide, antimony oxide, and various ceramics.
【0032】本発明における非晶性シリカ(C)を含む
無機充填材はシランカップリング剤、チタネートカップ
リング剤などのカップリング剤であらかじめ表面処理し
て使用することが耐湿信頼性の点で好ましい。カップリ
ング剤としてエポキシシラン、アミノシラン、メルカプ
トシランなどのシランカップリング剤が好ましく用いら
れる。In the present invention, the inorganic filler containing amorphous silica (C) is preferably surface-treated beforehand with a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent, from the viewpoint of moisture resistance reliability. . As the coupling agent, a silane coupling agent such as epoxy silane, amino silane, and mercapto silane is preferably used.
【0033】本発明におけるエチレンまたはα−オレフ
ィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合体
(D)のエチレンまたはα−オレフィンとしては、エチ
レン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、4−メ
チルペンテン−1、オクテン−1などがあげられるが、
なかでもエチレンが好ましく用いられる。また、用途に
よっては二種以上のエチレンまたはα−オレフィンを併
用してもよい。また、不飽和カルボン酸としては、アク
リル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、マ
レイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ブテ
ンジカルボン酸などがあげられる。また、不飽和カルボ
ン酸の誘導体としては、アルキルエステル、グリシジル
エステル、酸無水物またはイミドなどがあげられる。そ
の好ましい具体例としては、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸
グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グ
リシジル、イタコン酸ジグリシジル、シトラコン酸ジグ
リシジル、ブテンジカルボン酸ジグリシジルエステル、
ブテンジカルボン酸モノグリシジルエステル、無水マレ
イン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、マレイン
酸イミド、N−フェニルマレイン酸イミド、イタコン酸
イミド、シトラコン酸イミドなどがあげられ、なかでも
アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸グリシジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸グ
リシジル、無水マレイン酸が好ましく用いられる。これ
らの不飽和カルボン酸またはその誘導体は用途によって
は二種以上を併用してもよい。In the present invention, the ethylene or α-olefin of the copolymer (D) of ethylene or α-olefin with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof includes ethylene, propylene, butene-1, pentene-1,4- Methylpentene-1, octene-1 and the like,
Among them, ethylene is preferably used. Further, depending on the use, two or more kinds of ethylene or α-olefins may be used in combination. Examples of unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and butenedicarboxylic acid. Examples of the unsaturated carboxylic acid derivative include an alkyl ester, a glycidyl ester, an acid anhydride and an imide. Preferred specific examples thereof include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate,
Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl ethacrylate, diglycidyl itaconate, diglycidyl citraconic acid, diglycidyl butenedicarboxylate,
Butenedicarboxylic acid monoglycidyl ester, maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, maleic imide, N-phenylmaleimide, itaconic imide, citraconic imide, and the like, among which acrylic acid, methacrylic acid, Ethyl acrylate, glycidyl acrylate, methyl methacrylate, glycidyl methacrylate, and maleic anhydride are preferably used. These unsaturated carboxylic acids or derivatives thereof may be used in combination of two or more depending on the use.
【0034】不飽和カルボン酸またはその誘導体の共重
合量は半田耐熱性向上効果の点から1〜50重量%が好
ましい。The amount of the unsaturated carboxylic acid or its derivative to be copolymerized is preferably 1 to 50% by weight from the viewpoint of improving the solder heat resistance.
【0035】エチレンまたはα−オレフィンと不飽和カ
ルボン酸またはその誘導体との共重合体(D)のAST
M−D1238規格に従って測定したメルトインデック
スは半田耐熱性および成形性の点から1〜3000が好
ましい。AST of copolymer (D) of ethylene or α-olefin with unsaturated carboxylic acid or its derivative
The melt index measured according to the M-D1238 standard is preferably from 1 to 3000 from the viewpoint of solder heat resistance and moldability.
【0036】エチレンまたはα−オレフィンと不飽和カ
ルボン酸またはその誘導体との共重合体(D)の添加量
は半田耐熱性および成形性の点から全体の0.2〜10
重量%であり、好ましくは0.5〜5重量%である。The amount of the copolymer (D) of ethylene or α-olefin and unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof is preferably 0.2 to 10 from the viewpoint of solder heat resistance and moldability.
%, Preferably 0.5 to 5% by weight.
【0037】本発明において、エチレンまたはα−オレ
フィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合
体(D)はあらかじめ粉砕、架橋その他の方法により粉
末化して用いてもよい。In the present invention, the copolymer (D) of ethylene or α-olefin and an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof may be used after being pulverized, cross-linked or otherwise pulverized.
【0038】また、エチレンまたはα−オレフィンと不
飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合体(D)の
配合は任意の手順を用いることができる。例えば、あら
かじめエポキシ樹脂(A)または硬化剤(B)と溶融混
合した後でその他の成分を配合する方法、エポキシ樹脂
(A)、硬化剤(B)およびその他の成分と同時に配合
する方法があげられる。The copolymer (D) of ethylene or α-olefin and an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof may be blended by any procedure. For example, a method in which other components are blended after being melt-mixed with the epoxy resin (A) or the curing agent (B) in advance, and a method in which the epoxy resin (A), the curing agent (B) and other components are blended simultaneously. Can be
【0039】本発明のエポキシ樹脂組成物にはハロゲン
化エポキシ樹脂などのハロゲン化合物、リン化合物など
の難燃剤、三酸化アンチモンなどの難燃助剤、カーボン
ブラックなどの着色剤、シリコーンゴム、変性ニトリル
ゴム、変性ポリブタジエンゴムなどのエラストマー、ポ
リエチレンなどの熱可塑性樹脂、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪
酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂肪酸のアミ
ド、パラフィンワックスなどの離型剤を任意に添加する
ことができる。The epoxy resin composition of the present invention contains a halogen compound such as a halogenated epoxy resin, a flame retardant such as a phosphorus compound, a flame retardant auxiliary such as antimony trioxide, a coloring agent such as carbon black, a silicone rubber, a modified nitrile. Rubber, elastomer such as modified polybutadiene rubber, thermoplastic resin such as polyethylene, long-chain fatty acid, metal salt of long-chain fatty acid, ester of long-chain fatty acid, amide of long-chain fatty acid, release agent such as paraffin wax optionally added can do.
【0040】本発明のエポキシ樹脂組成物は溶融混練す
ることが好ましく、たとえばニーダー、ロール、単軸も
しくは二軸の押出機およびコニーダーなどの公知の混練
方法を用いて溶融混練することにより、製造される。The epoxy resin composition of the present invention is preferably melt-kneaded. For example, the epoxy resin composition is produced by melt-kneading using a known kneading method such as a kneader, a roll, a single-screw or twin-screw extruder and a co-kneader. You.
【0041】[0041]
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。The present invention will be described below in detail with reference to examples.
【0042】実施例1〜9、比較例1〜7 表1に示した配合物と表2に示したエチレンまたはα−
オレフィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体との共
重合体とを、各々表3、表4(実施例)および表5、表
6(比較例)に示した組成比でミキサ−によりドライブ
レンドした。これを、バレル設定温度90℃の二軸の押
出機を用いて溶融混練後、冷却・粉砕してエポキシ樹脂
組成物を製造した。Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 7 The blends shown in Table 1 and the ethylene or α-
An olefin and a copolymer of an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof were dry-blended by a mixer at the composition ratios shown in Tables 3 and 4 (Examples) and Tables 5 and 6 (Comparative Examples). This was melt-kneaded using a twin-screw extruder having a barrel setting temperature of 90 ° C., and then cooled and pulverized to produce an epoxy resin composition.
【0043】[0043]
【表1】 [Table 1]
【0044】[0044]
【表2】 [Table 2]
【0045】[0045]
【表3】 [Table 3]
【0046】[0046]
【表4】 [Table 4]
【0047】[0047]
【表5】 [Table 5]
【0048】[0048]
【表6】 [Table 6]
【0049】この組成物を用い、以下に示した半田耐熱
性試験、曲げ試験、吸水率測定を行い、結果を表7およ
び表8に示した。Using this composition, the following solder heat resistance test, bending test, and water absorption measurement were performed, and the results are shown in Tables 7 and 8.
【0050】半田耐熱性試験:80pinQFPデバイ
ス(パッケージサイズ:17×17×1.7mm、チッ
プサイズ:9×9×0.5mm)32個を低圧トランス
ファー成形機を用いて175℃×120秒の条件で成形
し、175℃で12時間硬化させた。このテストデバイ
スを、85℃/85%RHで所定の時間加湿させた後、
16個を215℃に加熱したVPS(ベーパー・フェー
ズ・ソルダー・リフロー)炉に90秒投入し、残り16
個を260℃に加熱した半田浴に10秒間浸漬してクラ
ックの発生したデバイスを不良とした。Solder heat resistance test: Thirty-two 80-pin QFP devices (package size: 17 × 17 × 1.7 mm, chip size: 9 × 9 × 0.5 mm) were used at 175 ° C. for 120 seconds using a low-pressure transfer molding machine. And cured at 175 ° C. for 12 hours. After humidifying the test device at 85 ° C./85% RH for a predetermined time,
16 pieces were put into a VPS (vapor phase solder reflow) furnace heated to 215 ° C. for 90 seconds, and the remaining 16
The device was immersed in a solder bath heated to 260 ° C. for 10 seconds to determine a cracked device as defective.
【0051】曲げ試験:ASTM(D790−58T)
に準拠した試験片を低圧トランスファー成形機を用いて
175℃×120秒の条件で成形し、175℃で12時
間硬化させた。この試験片を用いて、雰囲気温度215
℃でASTM(D790−58T)に準拠した方法で曲
げ試験を行い、曲げ強度を算出した。Bending test: ASTM (D790-58T)
Specimens conforming to JIS were molded using a low-pressure transfer molding machine under the conditions of 175 ° C. × 120 seconds, and cured at 175 ° C. for 12 hours. Atmospheric temperature 215 using this test piece
A bending test was performed at a temperature of 100 ° C. by a method based on ASTM (D790-58T), and the bending strength was calculated.
【0052】吸水率測定:半田耐熱性試験に用いる80
pinQFPテストデバイスを85℃/85%RHで所
定の時間加湿させた時の吸水率を測定した。Water absorption measurement: 80 used for solder heat resistance test
The water absorption when the pinQFP test device was humidified at 85 ° C./85% RH for a predetermined time was measured.
【0053】[0053]
【表7】 [Table 7]
【0054】[0054]
【表8】 [Table 8]
【0055】表7にみられるように、本発明のエポキシ
樹脂組成物(実施例1〜9)は半田耐熱性に優れてい
る。これに対して表8にみられるようにエポキシ樹脂
(a)を含有しない比較例1、エチレンまたはα−オレ
フィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体との共重合
体(D)を含有しない比較例3および比較例4、球状非
晶性シリカを含まない比較例2、破砕状非晶性シリカと
球状非晶性シリカの平均粒径がそれぞれ本発明の範囲よ
り大きい比較例6および比較例7、球状非晶性シリカの
平均粒径が破砕状非晶性シリカの平均粒径より大きい比
較例5などはいずれも半田耐熱性が悪い。As shown in Table 7, the epoxy resin compositions of the present invention (Examples 1 to 9) have excellent solder heat resistance. On the other hand, as shown in Table 8, Comparative Example 1 containing no epoxy resin (a) and Comparative Example 3 not containing a copolymer (D) of ethylene or α-olefin and an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof. And Comparative Example 4, Comparative Example 2 containing no spherical amorphous silica, Comparative Examples 6 and 7, in which the average particle diameters of the crushed amorphous silica and the spherical amorphous silica were respectively larger than the range of the present invention, In Comparative Example 5 where the average particle size of the amorphous silica is larger than the average particle size of the crushed amorphous silica, the solder heat resistance is poor.
【0056】[0056]
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、優れた
半田耐熱性を有し、半導体封止用エポキシ樹脂組成物と
して有用な樹脂組成物である。The epoxy resin composition of the present invention has excellent solder heat resistance and is useful as an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31 (56)参考文献 特開 平4−50255(JP,A) 特開 平2−173153(JP,A) 特開 平4−50222(JP,A) 特開 平2−99552(JP,A) 特開 平2−189326(JP,A) 特開 平4−306223(JP,A) 特開 昭63−196620(JP,A) 特開 昭63−90530(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 63/00 - 63/10 C08L 23/08 C08K 3/36 C08G 59/24 C08G 59/62 H01L 23/29 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI // H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31 (56) References JP-A-4-50255 (JP, A) JP-A-2- 173153 (JP, A) JP-A-4-50222 (JP, A) JP-A-2-99552 (JP, A) JP-A-2-189326 (JP, A) JP-A-4-306223 (JP, A) JP-A-63-196620 (JP, A) JP-A-63-90530 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08L 63/00-63/10 C08L 23/08 C08K 3/36 C08G 59/24 C08G 59/62 H01L 23/29
Claims (1)
剤(B)、非晶性シリカ(C)並びにエチレンまたはα
−オレフィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体との
共重合体(D)を必須成分として含有してなる樹脂組成
物であって、前記エポキシ樹脂(A)が式(I) 【化1】 (ただし、R1 〜R8 のうち2つは2,3−エポキシプ
ロポキシ基であり、残りは水素原子、C1 〜C4 の低級
アルキル基またはハロゲン原子から選ばれ、すべてが同
一である必要はない。)で表されるエポキシ樹脂(a)
を必須成分として含有するとともに、前記非晶性シリカ
(C)が平均粒径10μm以下の破砕状非晶性シリカ9
7〜60重量%と平均粒径4μm以下の球状非晶性シリ
カ3〜40重量%からなり、球状非晶性シリカの平均粒
径が破砕状非晶性シリカの平均粒径より小さく、かつ非
晶性シリカ(C)を含む無機充填材の割合が全体の73
〜88重量%であるエポキシ樹脂組成物。1. An epoxy resin (A), a phenolic curing agent (B), an amorphous silica (C) and ethylene or α
-A resin composition comprising, as an essential component, a copolymer (D) of an olefin and an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof, wherein the epoxy resin (A) has the formula (I) (However, two of R 1 to R 8 are 2,3-epoxypropoxy groups and the rest are selected from a hydrogen atom, a C 1 -C 4 lower alkyl group or a halogen atom, and all must be the same.) Epoxy resin (a) represented by
As an essential component, and the amorphous silica (C) is a crushed amorphous silica 9 having an average particle size of 10 μm or less.
7 to 60% by weight and 3 to 40% by weight of spherical amorphous silica having an average particle diameter of 4 μm or less, wherein the average particle diameter of the spherical amorphous silica is smaller than the average particle diameter of the crushed amorphous silica, and The ratio of the inorganic filler containing the crystalline silica (C) is 73
An epoxy resin composition of about 88% by weight.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3147081A JP3018585B2 (en) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | Epoxy resin composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3147081A JP3018585B2 (en) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | Epoxy resin composition |
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| JPH04370138A JPH04370138A (en) | 1992-12-22 |
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ID=15422042
Family Applications (1)
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| JP3147081A Expired - Lifetime JP3018585B2 (en) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | Epoxy resin composition |
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU4356196A (en) * | 1995-01-05 | 1996-07-24 | Toray Industries, Inc. | Epoxy resin compound |
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-
1991
- 1991-06-19 JP JP3147081A patent/JP3018585B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH04370138A (en) | 1992-12-22 |
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