JP2797964B2 - Epoxy resin curing agent and composition for semiconductor encapsulation - Google Patents
Epoxy resin curing agent and composition for semiconductor encapsulationInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半田耐熱性および耐湿
性に優れた、半導体封止用のエポキシ樹脂硬化剤とエポ
キシ樹脂組成物とに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epoxy resin hardener and an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, which are excellent in solder heat resistance and moisture resistance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＩＣパッケージなどの電子回路部品（以
下、単に半導体パッケージまたは単にパッケージともい
う）の封止には、主にエポキシ樹脂が用いられてきた。
半導体封止用のエポキシ樹脂組成物は、一般に、エポキ
シ樹脂（例、オルソクレゾ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、脂肪族環状エポ
キシ樹脂など）、硬化剤（例、ノボラック型フェノール
樹脂など）、硬化促進剤（例、有機ホスフィン類、三級
アミン、イミダゾールなど）、無機微粉末からなる充填
材（例、シリカ、アルミナなど）、シランカップリング
剤、離型剤（例、カルナウバワックス、パラフィンワッ
クスなど）、着色剤（例、カーボンブラックなど）など
の成分から構成され、一般に全体の60重量％以上を無機
充填材が占める。2. Description of the Related Art Epoxy resins have been mainly used for sealing electronic circuit components such as IC packages (hereinafter simply referred to as semiconductor packages or simply packages).
An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation is generally composed of an epoxy resin (eg, orthocresol novolak type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, aliphatic cyclic epoxy resin, etc.), a curing agent (eg, novolak type phenol resin, etc.) , Curing accelerators (eg, organic phosphines, tertiary amines, imidazole, etc.), fillers made of inorganic fine powder (eg, silica, alumina, etc.), silane coupling agents, release agents (eg, carnauba wax, It is composed of components such as paraffin wax) and coloring agents (eg, carbon black). In general, the inorganic filler accounts for 60% by weight or more of the whole.
【０００３】しかし、近年、半導体パッケージは実装密
度を高めるために小型薄型化され、さらに実装方法も従
来のリードピンを基板の穴に挿入する方式から、基板表
面に部品を半田付けする表面実装方式へと移行してい
る。そのため、封止用樹脂にもこれまでとは異なった特
性が要求されている。However, in recent years, semiconductor packages have been reduced in size and thickness in order to increase the mounting density, and the mounting method has been changed from a conventional method of inserting lead pins into holes in a substrate to a surface mounting method of soldering components to the surface of the substrate. And has transitioned. Therefore, the sealing resin is required to have different characteristics.
【０００４】例えば、従来のピン挿入実装方式では、半
田付け時の加熱はリード部の部分加熱ですみ、この加熱
による封止用材料に対する影響は少なかった。しかし、
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
れることから、封止材の耐湿性や耐熱性が問題となる。
そのため、従来のエポキシ樹脂組成物（例、オルソクレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、ノボラック型フェノ
ール樹脂、シリカ粉末を主成分とする樹脂）では、表面
実装方式における封止材としては不十分であった。具体
的には、半田付け時の加熱により、吸湿された水分が蒸
気となる際に樹脂部分にクラックを発生させ、信頼性が
低下するという問題があった。このような欠点を解消す
るために、半導体封止用樹脂組成物について種々の改良
が検討されている。For example, in the conventional pin insertion mounting method, heating at the time of soldering is only partial heating of the lead portion, and this heating has little effect on the sealing material. But,
In the surface mounting method, since the entire package is immersed in a heat medium and heated, the moisture resistance and heat resistance of the sealing material pose a problem.
Therefore, conventional epoxy resin compositions (eg, ortho-cresol novolak-type epoxy resin, novolak-type phenol resin, resin containing silica powder as a main component) are insufficient as a sealing material in the surface mounting method. Specifically, there has been a problem in that when the moisture absorbed becomes vapor due to heating during soldering, cracks are generated in the resin portion, and the reliability is reduced. In order to solve such disadvantages, various improvements have been studied for a resin composition for semiconductor encapsulation.
【０００５】例えば、硬化剤にトリス (ヒドロキシフェ
ニル) メタンとフェノールアラルキル樹脂とを組み合わ
せて用いる方法 (特開平１−292029号公報) 、エポキシ
樹脂としてビフェニル型エポキシ樹脂を用いる方法 (特
開平１−108256号公報) 、エポキシ樹脂あるいはフェノ
ール系硬化剤をシリコーン変性する方法 (特開平２−12
7417号公報、特開平２−202914号公報) 、エポキシ樹脂
にビフェニル骨格またはナフタレン骨格を有するエポキ
シ樹脂を用い、硬化剤にフェノールアラルキル樹脂を用
いる方法 (特開平４−325517号公報) 、硬化剤にフェノ
ールアラルキル樹脂とジシクロペンタジエンフェノール
樹脂の混合物を用いる方法 (特開平４−359013号公報)
などが提案されている。For example, a method using a combination of tris (hydroxyphenyl) methane and a phenol aralkyl resin as a curing agent (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-292029) and a method using a biphenyl type epoxy resin as an epoxy resin (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-108256) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-12 / 1990), a method of modifying silicone with an epoxy resin or a phenolic curing agent.
No. 7417, JP-A-2-202914), a method using an epoxy resin having a biphenyl skeleton or a naphthalene skeleton as an epoxy resin, and using a phenol aralkyl resin as a curing agent (JP-A-4-325517). A method using a mixture of a phenol aralkyl resin and a dicyclopentadiene phenol resin (JP-A-4-359013)
And so on.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら種々の
方法で改良された樹脂も、薄型表面実装用の半導体封止
材料として要求される特性を十分に満足するには至って
いない。特にTSOPなどのドライパックレス化や乾燥処理
不要など、ますます厳しさを増す半田耐熱性の要求に対
しては不十分である。However, the resins improved by these various methods have not yet sufficiently satisfied the characteristics required as a semiconductor sealing material for thin surface mounting. In particular, it is insufficient to meet increasingly severe requirements for solder heat resistance, such as the need for dry packs such as TSOP and the need for drying treatment.
【０００７】本発明の目的は、上記問題点を解決し、高
集積度ＩＣ薄型パッケージでの使用に耐える半導体封止
剤を実現するために、低吸湿性で半田耐熱性に極めて優
れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物と、これに用いる
エポキシ樹脂硬化剤とを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to realize a semiconductor encapsulant which can withstand use in a highly integrated IC thin package. An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for stopping and an epoxy resin curing agent used for the same.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、エポキシ
樹脂硬化剤として用いられているフェノールアラルキル
樹脂において、アラルキル成分であるキシリレン化合物
の置換位置により、エポキシ硬化物の吸湿性と半田耐熱
性が大きく異なることに気づいた。具体的には、メタキ
シリレン化合物を少なくとも部分的に使用することによ
り、上記目的が達成できることを知見し、本発明を完成
した。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have found that, in a phenol aralkyl resin used as an epoxy resin curing agent, the epoxy resin cured product has a hygroscopic property and a solder heat resistance depending on a substitution position of a xylylene compound as an aralkyl component. Noticed that they were very different. Specifically, they have found that the above object can be achieved by at least partially using a meta-xylylene compound, and have completed the present invention.
【０００９】ここに、本発明の要旨は、フェノール化合
物と下記一般式(1)Here, the gist of the present invention is that a phenol compound and the following general formula (1)
【００１０】[0010]
【化４】 Embedded image
【００１１】(式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、
水素原子、C1〜C4低級アルキル基またはC2〜C4低級アシ
ル基である) で表されるキシリレン化合物とを反応させ
て得られるフェノール系樹脂からなるエポキシ樹脂硬化
剤であって、前記キシリレン化合物が一般式（２）Wherein R 1 and R 2 are each independently
Hydrogen atom, a C 1 -C 4 lower alkyl group or a C 2 -C 4 by reacting a xylylene compound represented by a is) a lower acyl group consisting of phenolic resins obtained by epoxy resin curing agent, wherein A xylylene compound represented by the general formula (2)
【００１２】[0012]
【化５】 Embedded image
【００１３】（式中、R1およびR2は上記と同じ意味) で
表されるメタキシリレン化合物を10重量％以上含有する
ことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂硬化剤にあ
る。(Wherein, R 1 and R 2 have the same meanings as described above). The epoxy resin curing agent for semiconductor encapsulation contains 10% by weight or more of a metaxylylene compound represented by the following formula:
【００１４】別の側面からは、本発明は、(A) エポキシ
樹脂、(B) 上記のエポキシ樹脂硬化剤、および(C) 無機
充填材、を必須成分とする、半導体封止用エポキシ樹脂
組成物である。好適態様においては、上記キシリレン化
合物が、一般式(2) で表されるメタキシリレン化合物10
重量％以上と下記一般式(3)[0014] From another aspect, the present invention provides an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation comprising (A) an epoxy resin, (B) the above epoxy resin curing agent, and (C) an inorganic filler as essential components. Things. In a preferred embodiment, the xylylene compound is a meta-xylylene compound 10 represented by the general formula (2):
Weight% or more and the following general formula (3)
【００１５】[0015]
【化６】 Embedded image
【００１６】(式中、R1およびR2は上記と同じ意味) で
表されるパラキシリレン化合物90重量％以下との混合物
である。(Wherein R 1 and R 2 have the same meanings as described above).
【００１７】 以下、本発明の構成を詳述する。本発明
の第１の発明であるエポキシ樹脂硬化剤は、フェノール
化合物を、上記一般式（２）で表されるメタキシリレン
化合物１０重量％以上と上記一般式（３）で表されるパ
ラキシリレン化合物９０重量％以下との混合物からなる
キシリレン化合物と反応させることにより得られる、一
般にフェノールアラルキル樹脂と呼ばれるフェノール系
樹脂からなる。以下、このフェノール系樹脂からなるエ
ポキシ樹脂硬化剤のことを、フェノール系硬化剤とい
う。このフェノール系硬化剤は、原料のフェノール化合
物とキシリレン化合物とを酸触媒の存在下で縮合反応さ
せることにより容易に製造することができる。Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail. The first invention is a curing agent for epoxy resin of the present invention, the phenolic compound is represented by the general formula (2) is represented by m-xylylene <br/> compound 10 wt% or more and the above-mentioned general formula (3) Rupa
Obtained by reacting a Rakishiriren Compound 90 wt% or less xylylene compound ing mixtures, generally consists of a phenolic resin, referred to as a phenol aralkyl resin. Hereinafter, the epoxy resin curing agent composed of the phenolic resin is referred to as a phenolic curing agent. This phenolic curing agent can be easily produced by subjecting a raw material phenol compound and a xylylene compound to a condensation reaction in the presence of an acid catalyst.
【００１８】 フェノール系硬化剤の原料として用いる
フェノール化合物は、１価フェノールおよび多価フェノ
ールのいずれでもよい。有用なフェノール化合物の例と
しては、フェノール、クレゾール、キシレノール、エチ
ルフェノール、ブチルフェノール、ハロゲン化フェノー
ル、レゾルシン、ビスフェノールＡ、ビスフェノール
Ｓ、ビスフェノールＦなどが挙げられる。α−ナフトー
ル、β−ナフトール、アントラセノール、ナフタレンジ
オールなどの縮合多環芳香族骨格を有する芳香族ヒドロ
キシ化合物はフェノール化合物から除外される。これら
のフェノール化合物のうち、フェノールおよびクレゾー
ルが原料として好ましい。また、フェノール化合物は１
種または２種以上を使用することができる。The phenol compound used as a raw material of the phenolic curing agent may be either a monohydric phenol or a polyhydric phenol. Examples of useful phenolic compounds include phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, butylphenol, halogenated phenol, resorcin, bisphenol A, bisphenol S, bisphenol F, and the like. Aromatic hydro having a condensed polycyclic aromatic skeleton such as α-naphthol, β-naphthol, anthracenol, naphthalene diol, etc.
Xy compounds are excluded from phenol compounds . Of these phenolic compounds, phenol and Creso
Are preferred as raw materials. The phenol compound is 1
Species or two or more can be used.
【００１９】 上記フェノール系硬化剤のもう一方の原
料は、上記一般式（１）で示されるキシリレン化合物で
ある。このキシリレン化合物としては、キシリレン化合
物の合計量に基づいて、上記一般式（２）で示されるメ
タキシリレン化合物を１０重量％以上、上記一般式
（３）で示されるパラキシリレン化合物を９０重量％以
下含有するものを使用する。メタキシリレン化合物の割
合が１０重量％未満であると、この硬化剤を使用して硬
化させたエポキシ樹脂組成物の吸湿率が大きくなり、半
田耐熱性が低下する。キシリレン化合物中のメタキシリ
レン化合物の割合は、好ましくは２０重量％以上であ
り、特に好ましくは４０重量％以上である。The other raw material of the phenolic curing agent is a xylylene compound represented by the general formula (1). As the xylylene compound, based on the total amount of xylylene compound, a m-xylylene compound represented by the general formula (2) 10 wt% or more, the general formula
90% by weight or less of the paraxylylene compound represented by (3)
Use the ones contained below . When the proportion of the main Takishiriren compound is less than 10 wt%, moisture absorption rate increases epoxy resin composition was cured by using the curing agent, solder heat resistance is reduced. The proportion of the meta-xylylene compound in the xylylene compound is preferably at least 20% by weight, particularly preferably at least 40% by weight.
【００２０】一般式(2) で示されるメタキシリレン化合
物の具体例としては、メタキシリレングリコール；メタ
キシリレングリコールジメチルエーテル、メタキシリレ
ングリコールジエチルエーテル、メタキシリレングリコ
ールジプロピルエーテル、メタキシリレングリコールジ
ブチルエーテル、メタキシリレングリコールモノメチル
エーテル、メタキシリレングリコールモノエチルエーテ
ルなどのメタキシリレングリコールモノまたはジ低級ア
ルキルエーテル；メタキシリレングリコールジアセトキ
シエステル、メタキシリレングリコールジプロピオニル
オキシエステル、メタキシリレングリコールジブトキシ
エステル、メタキシリレングリコールモノアセトキシエ
ステルなどのメタキシリレングリコールモノまたはジ低
級アルコキシエステルが挙げられる。好ましいメタキシ
リレン化合物は、メタキシリレングリコールおよびメタ
キシリレングリコールジメチルエーテルである。Specific examples of the meta-xylylene compound represented by the general formula (2) include meta-xylylene glycol; meta-xylylene glycol dimethyl ether, meta-xylylene glycol diethyl ether, meta-xylylene glycol dipropyl ether, and meta-xylylene glycol Meta-xylylene glycol mono- or di-lower alkyl ether such as butyl ether, meta-xylylene glycol monomethyl ether, meta-xylylene glycol monoethyl ether; meta-xylylene glycol diacetoxy ester, meta-xylylene glycol dipropionyloxy ester, meta-xylylene glycol Meta-xylylene glycol mono- or di-lower alkoxy esters such as dibutoxy ester and meta-xylylene glycol monoacetoxy ester Le. Preferred meta-xylylene compounds are meta-xylylene glycol and meta-xylylene glycol dimethyl ether.
【００２１】 パラキシリレン化合物の具体例として
は、上に列挙したメタキシリレン化合物に対応するパラ
異性体が挙げられる。好ましいパラキシリレン化合物
は、パラキシリレングリコールおよびパラキシリレング
リコールジメチルエーテルである。[0021] Specific examples of the Pas Rakishiriren compounds, para isomer corresponding to the m-xylylene compounds listed above may be mentioned. Preferred para-xylylene compounds are para-xylylene glycol and para-xylylene glycol dimethyl ether.
【００２２】上記フェノール系硬化剤の製造に用いる酸
触媒としては、リン酸、硫酸、塩酸などの無機酸、なら
びにシュウ酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン
酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸
などの有機酸、さらには塩化亜鉛、塩化第二錫、塩化第
二鉄、ジエチル硫酸などのルイス酸型のフリーデルクラ
フツ触媒が挙げられ、これらを単独で、または２種以上
併用して使用することができる。酸触媒は、原料のキシ
リレン化合物の種類によって適当に選択すればよい。触
媒の使用量は、上記原料の合計量に対して 0.003〜５重
量％の範囲内が好ましい。Examples of the acid catalyst used in the production of the phenolic curing agent include inorganic acids such as phosphoric acid, sulfuric acid and hydrochloric acid, and oxalic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid and trifluoromethanesulfonic acid. Organic acids, and furthermore, Lewis acid-type Friedel-Crafts catalysts such as zinc chloride, stannic chloride, ferric chloride, and diethyl sulfate are listed, and these may be used alone or in combination of two or more. it can. The acid catalyst may be appropriately selected depending on the type of the raw material xylylene compound. The amount of the catalyst used is preferably in the range of 0.003 to 5% by weight based on the total amount of the above raw materials.
【００２３】フェノール化合物とキシリレン化合物との
反応は、通常 100〜180 ℃の範囲の温度で１〜10時間程
度行われる。反応は無溶媒でも実施できるが、反応に直
接関与しない有機化合物 (例、芳香族塩素化合物、芳香
族エーテル類、芳香族ケトン類、芳香族エステル類な
ど) を溶剤として共存させてもよい。溶剤の共存によ
り、原料成分や触媒を溶解させて均質化することがで
き、反応生成物の分離・回収も容易になる。この反応
は、縮合で生成する水の他に、使用するキシリレン化合
物の種類によってはアルコールまたはカルボン酸を副生
しながら進行する。縮合反応終了後、系内に残留した未
反応のフェノール化合物を真空下で留去させるか、また
は水蒸気蒸留などの適当な方法で反応系から除去するこ
とにより、本発明のエポキシ樹脂硬化剤、即ちフェノー
ル系硬化剤が得られる。必要に応じて、酸触媒の除去処
理を行ってもよい。例えば、生成物を適当な有機溶媒に
溶解し、水洗する等の方法で触媒を分離することができ
る。The reaction between the phenol compound and the xylylene compound is usually performed at a temperature in the range of 100 to 180 ° C. for about 1 to 10 hours. The reaction can be carried out without a solvent, but an organic compound not directly involved in the reaction (eg, an aromatic chlorine compound, an aromatic ether, an aromatic ketone, an aromatic ester, etc.) may coexist as a solvent. By the coexistence of the solvent, the raw material components and the catalyst can be dissolved and homogenized, and the reaction product can be easily separated and recovered. This reaction proceeds while producing alcohol or carboxylic acid as a by-product depending on the type of xylylene compound used, in addition to water generated by condensation. After completion of the condensation reaction, the unreacted phenol compound remaining in the system is distilled off under vacuum or removed from the reaction system by a suitable method such as steam distillation, whereby the epoxy resin curing agent of the present invention, that is, A phenolic curing agent is obtained. If necessary, the acid catalyst may be removed. For example, the catalyst can be separated by a method such as dissolving the product in an appropriate organic solvent and washing with water.
【００２４】このフェノール系硬化剤の製造において、
原料の反応割合は、フェノール化合物１モルに対してキ
シリレン化合物 0.1〜0.8 モル、特に 0.2〜0.6 モルの
範囲内が好ましい。キシリレン化合物が0.1 モル未満で
は、未反応フェノールが多くなり、収率が下がるので好
ましくない。また分子量が小さくなり、コールドフロー
を引き起こし易くなる。一方、キシリレン化合物が0.8
モルを越えると、生成するフェノール系硬化剤の分子量
が増大し、軟化温度が上昇するため、成形時の流動性の
低下を招き易くなる。In the production of the phenolic curing agent,
The reaction ratio of the raw material is preferably in the range of 0.1 to 0.8 mol, particularly preferably 0.2 to 0.6 mol, per mol of the phenol compound. If the amount of the xylylene compound is less than 0.1 mol, the amount of unreacted phenol increases and the yield decreases, which is not preferable. In addition, the molecular weight is reduced, and cold flow is easily caused. On the other hand, the xylylene compound is 0.8
If the molar ratio is exceeded, the molecular weight of the resulting phenolic curing agent increases and the softening temperature rises, which tends to cause a decrease in fluidity during molding.
【００２５】本発明のフェノール系硬化剤としては、数
平均分子量 400〜3000程度、水酸基当量 140〜220 程度
のものが好ましい。より好ましくは、数平均分子量約 5
00〜2000、水酸基当量約 150〜200 のものである。The phenolic curing agent of the present invention preferably has a number average molecular weight of about 400 to 3000 and a hydroxyl equivalent of about 140 to 220. More preferably, the number average molecular weight is about 5
00-2000, with a hydroxyl equivalent of about 150-200.
【００２６】本発明の第２の発明は、上述したフェノー
ル系硬化剤を使用した半導体封止用エポキシ樹脂組成物
である。即ち、この組成物は、(A) エポキシ樹脂、(B)
エポキシ樹脂硬化剤、および(C) 無機質充填剤を必須成
分として含有してなる半導体封止に適したエポキシ樹脂
組成物である。このうち、エポキシ樹脂硬化剤(B) は、
前述したフェノール系硬化剤からなる。The second invention of the present invention is an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation using the above-mentioned phenolic curing agent. That is, this composition comprises (A) an epoxy resin, (B)
An epoxy resin composition suitable for semiconductor encapsulation, comprising an epoxy resin curing agent and (C) an inorganic filler as essential components. Of these, the epoxy resin curing agent (B) is
It comprises the phenolic curing agent described above.
【００２７】本発明の半導体封止用樹脂組成物における
主剤樹脂はエポキシ樹脂(A) である。このエポキシ樹脂
としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を持つ任意
のエポキシ樹脂を使用することができる。例えば、4,4'
−ビス(2,3−エポキシプロポキシ) ビフェニル、4,4'−
ビス(2,3−エポキシプロポキシ) −3,3',5,5' −テトラ
メチルビフェニル等のビフェニル型エポキシ樹脂、 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) ナフタレン等のナフタレン型エ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オ
ルソクレゾ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、ハロゲン化エポキシ樹脂などが挙げられる。これら
以外に、フェノールアラルキル樹脂、ナフト−ルアラル
キル樹脂等をエピハロヒドリンでエポキシ化して得られ
るエポキシ樹脂等の、各種エポキシ化樹脂も使用でき
る。好ましいエポキシ樹脂は、ビフェニル型エポキシ樹
脂およびナフタレン型エポキシ樹脂である。The main resin in the resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention is an epoxy resin (A). As this epoxy resin, any epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule can be used. For example, 4,4 '
-Bis (2,3-epoxypropoxy) biphenyl, 4,4'-
Biphenyl type epoxy resin such as bis (2,3-epoxypropoxy) -3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl, 1,5
-Di (2,3-epoxypropoxy) naphthalene, 1,6-di
(2,3-epoxypropoxy) naphthalene, 2,7-di (2,3
-Epoxypropoxy) Examples thereof include naphthalene type epoxy resins such as naphthalene, phenol novolak type epoxy resins, orthocresol novolak type epoxy resins, bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, and halogenated epoxy resins. In addition to these, various epoxidized resins such as an epoxy resin obtained by epoxidizing a phenol aralkyl resin, a naphthyl aralkyl resin or the like with epihalohydrin can also be used. Preferred epoxy resins are biphenyl type epoxy resins and naphthalene type epoxy resins.
【００２８】本発明のエポキシ樹脂組成物において、硬
化剤成分は上記フェノール系硬化剤を単独で使用するこ
とができるが、本発明の効果を損なわない範囲で、目的
に応じて公知の他のエポキシ樹脂硬化剤を併用すること
もできる。併用できる他のエポキシ樹脂硬化剤として
は、エポキシ樹脂と反応して架橋反応を生ずるものであ
れば特に限定されず、従来より公知のエポキシ樹脂硬化
剤から選択することができる。In the epoxy resin composition of the present invention, the above-mentioned phenolic curing agent can be used alone as a curing agent component, but other known epoxy resins may be used according to the purpose within the range not impairing the effects of the present invention. A resin curing agent can be used in combination. The other epoxy resin curing agent that can be used in combination is not particularly limited as long as it reacts with the epoxy resin to cause a crosslinking reaction, and can be selected from conventionally known epoxy resin curing agents.
【００２９】併用可能な他のエポキシ樹脂硬化剤として
好ましいのは、フェノール系樹脂または化合物である。
その具体例としては、フェノールノボラック樹脂、クレ
ゾールノボラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、ジ
シクロペンタジエン変性フェノール樹脂、トリス (ヒド
ロキシフェニル) メタン、1,1,2-トリス (ヒドロキシフ
ェニル) エタン、1,1,3-トリス (ヒドロキシフェニル)
プロパン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ジヒ
ドロキシビフェニルなどが挙げられる。Preferred as another epoxy resin curing agent that can be used in combination is a phenolic resin or compound.
Specific examples thereof include phenol novolak resin, cresol novolak resin, naphthol aralkyl resin, dicyclopentadiene-modified phenol resin, tris (hydroxyphenyl) methane, 1,1,2-tris (hydroxyphenyl) ethane, 1,1,3 -Tris (hydroxyphenyl)
Examples thereof include propane, bisphenol A, bisphenol F, and dihydroxybiphenyl.
【００３０】本発明の組成物において、エポキシ樹脂
(A) と硬化剤との配合割合は、機械的性質や耐湿性の点
から、硬化剤中の水酸基数の合計／エポキシ樹脂中のエ
ポキシ基数の比が 0.7〜1.3 の範囲、特に 0.8〜1.2 の
範囲にあることが好ましい。硬化剤が上記のフェノール
系樹脂(B) のみからなる場合には、樹脂(B) 中の水酸基
数／樹脂(A) 中のエポキシ基数の比が 0.7〜1.3 の範
囲、特に 0.8〜1.2 の範囲にあることが好ましい。In the composition of the present invention, the epoxy resin
From the viewpoint of mechanical properties and moisture resistance, the mixing ratio of (A) and the curing agent is such that the ratio of the total number of hydroxyl groups in the curing agent / the number of epoxy groups in the epoxy resin is in the range of 0.7 to 1.3, particularly 0.8 to 1.2. Is preferably within the range. When the curing agent comprises only the phenolic resin (B) described above, the ratio of the number of hydroxyl groups in the resin (B) / the number of epoxy groups in the resin (A) is in the range of 0.7 to 1.3, particularly in the range of 0.8 to 1.2. Is preferred.
【００３１】本発明のエポキシ樹脂組成物には、無機充
填材(C) が必須成分として配合される。適当な無機充填
材としては、非晶性シリカ、結晶性シリカ、窒化ケイ
素、炭化ケイ素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、
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、ガラス繊維などが挙げられる。The epoxy resin composition of the present invention contains an inorganic filler (C) as an essential component. Suitable inorganic fillers include amorphous silica, crystalline silica, silicon nitride, silicon carbide, calcium carbonate, magnesium carbonate,
Alumina, magnesia, clay, talc, calcium silicate, titanium oxide, glass fiber and the like can be mentioned.
【００３２】無機充填材の配合割合は、成形性および低
応力性の点から、組成物全体の60〜95重量％、特に70〜
95重量％の範囲が好ましい。成形性 (溶融粘度、流動
性) を損なわない限り、低応力性、低吸湿性の点から充
填材量は多い方が好ましい。このために、粒度分布が広
い球形の充填材を用いることが好ましい。充填材は一般
に平均粒径が 0.1〜20μｍ程度の微粉末である。The compounding ratio of the inorganic filler is from 60 to 95% by weight, especially from 70 to 95% by weight of the whole composition from the viewpoint of moldability and low stress property.
A range of 95% by weight is preferred. As long as the moldability (melt viscosity, fluidity) is not impaired, the larger the amount of filler is, the better from the viewpoint of low stress and low hygroscopicity. For this reason, it is preferable to use a spherical filler having a wide particle size distribution. The filler is generally a fine powder having an average particle size of about 0.1 to 20 μm.
【００３３】無機充填材は、従来より行われているよう
に、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤
等のカップリング剤であらかじめ表面処理するか、或い
はこのようなカップリング剤をエポキシ樹脂組成物中に
配合することが耐湿信頼性の点で好ましい。カップリン
グ剤としてはエポキシ基、アミノ基、アクリル基、ビニ
ル基等の官能基を含有するシランカップリング剤を用い
ることが好ましい。The inorganic filler may be subjected to a surface treatment with a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent in advance, or a coupling agent such as an epoxy resin composition may be used. It is preferable to mix it in from the viewpoint of moisture resistance reliability. As the coupling agent, it is preferable to use a silane coupling agent containing a functional group such as an epoxy group, an amino group, an acryl group, and a vinyl group.
【００３４】本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記必須
成分(A) 〜(C) 以外に、必要に応じて各種の適当な添加
剤を含有することができる。このような添加剤の例とし
ては、硬化促進剤、難燃剤・難燃助剤、離型剤、着色
剤、低応力化剤、イオントラッピング剤、防食剤などが
挙げられる。The epoxy resin composition of the present invention may contain various suitable additives as required in addition to the above essential components (A) to (C). Examples of such additives include curing accelerators, flame retardants and flame retardant aids, release agents, coloring agents, stress reducing agents, ion trapping agents, anticorrosives, and the like.
【００３５】硬化促進剤としては、エポキシ樹脂とフェ
ノール系硬化剤との硬化反応を促進させることができる
任意の化合物を使用できる。例えば、2-メチルイミダゾ
ール、2,4-ジメチルイミダゾール、2-エチル-4- 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-エ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、トリエチ
レンジアミン、ベンジルジメチルアミン、2,4,6-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などの３級アミン；トリフェ
ニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホ
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
などの有機ホスフィン化合物；テトラフェニルホスホニ
ウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィン
テトラフェニルボレート、2-エチル-4- メチルイミダゾ
ールテトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン
塩等が挙げられる。中でも、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。硬化促進剤の添加量はエポキシ
樹脂 100重量部に対して 0.1〜５重量部の範囲が好まし
い。As the curing accelerator, any compound capable of accelerating the curing reaction between the epoxy resin and the phenolic curing agent can be used. For example, 2-methylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4
-Imidazole compounds such as methylimidazole and 2-eptadecylimidazole; triethylamine, triethylenediamine, benzyldimethylamine, 2,4,6-tris
(Dimethylaminomethyl) phenol, tertiary amines such as 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7; triphenylphosphine, trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, Organic phosphine compounds such as tri (nonylphenyl) phosphine; and tetraphenylboron salts such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, triphenylphosphine tetraphenylborate, and 2-ethyl-4-methylimidazole tetraphenylborate. Among them, organic phosphine compounds are preferable from the viewpoint of moisture resistance, and triphenylphosphine is particularly preferably used. The addition amount of the curing accelerator is preferably in the range of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin.
【００３６】難燃剤としては、例えば、ハロゲン化エポ
キシ樹脂、ハロゲン化合物、リン化合物などが挙げら
れ、難燃助剤としては、例えば、三酸化アンチモンなど
がある。離型剤としては、例えば、カルナウバワック
ス、ステアリン酸、モンタン酸、カルボキシル基含有ポ
リオレフィンなどが使用できる。着色剤としては、例え
ば、カーボンブラックなどが使用できる。低応力化剤の
例としては、例えば、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、変性シリコーンオイルな
どが挙げられる。これらの添加剤の使用量は、従来の半
導体封止用エポキシ樹脂組成物における使用量と同様で
よい。Examples of the flame retardant include halogenated epoxy resins, halogen compounds and phosphorus compounds, and examples of the flame retardant aid include antimony trioxide. As the release agent, for example, carnauba wax, stearic acid, montanic acid, carboxyl group-containing polyolefin and the like can be used. As the coloring agent, for example, carbon black or the like can be used. Examples of the low stress agent include silicone rubber, modified nitrile rubber, modified polybutadiene rubber, modified silicone oil, and the like. The amounts of these additives used may be the same as the amounts used in conventional epoxy resin compositions for semiconductor encapsulation.
【００３７】なお、本発明の封止用エポキシ樹脂組成物
に用いられる硬化促進剤、難燃剤・難燃助剤、離型剤、
着色剤、低応力化剤などの各種添加剤は、ここに例示し
たものに限定されるわけではない。また、必須成分と任
意成分の各成分とも、１種もしくは２種以上を使用する
ことができる。The curing accelerator, flame retardant / flame retardant aid, release agent, and the like used in the epoxy resin composition for encapsulation of the present invention.
Various additives such as a coloring agent and a low-stressing agent are not limited to those exemplified here. One or more of the essential component and the optional component can be used.
【００３８】本発明のエポキシ樹脂組成物は、前述のエ
ポキシ樹脂、フェノール系硬化剤、無機充填材およびそ
の他添加剤を配合し、ミキサー等によって十分均一に混
合した後、さらに熱ロール、ニーダ等による溶融混練処
理を行い、次いで冷却固化させた後、適当な大きさに粉
砕して、半導体封止用に使用するのに適した成形材料の
形態で調製することができる。The epoxy resin composition of the present invention is prepared by blending the above-mentioned epoxy resin, phenolic curing agent, inorganic filler and other additives, mixing them sufficiently by a mixer or the like, and further using a hot roll, a kneader or the like. After performing a melt-kneading treatment and then solidifying by cooling, the mixture can be pulverized to an appropriate size and prepared in a form of a molding material suitable for use in semiconductor encapsulation.
【００３９】こうして調製された本発明のエポキシ樹脂
組成物は、低圧トランスファー成形法、射出成形法、圧
縮成形法、注型などの成形法により半導体封止用に使用
することができる。成形温度 (樹脂温度) は一般に 150
〜200 ℃の範囲内が好ましい。成形後に、必要に応じ
て、 180〜220 ℃に１〜10時間程度加熱することにより
後硬化を行ってもよい。The thus prepared epoxy resin composition of the present invention can be used for semiconductor encapsulation by a molding method such as a low pressure transfer molding method, an injection molding method, a compression molding method, or a casting method. Molding temperature (resin temperature) is typically 150
It is preferably in the range of -200 ° C. After molding, post-curing may be carried out by heating at 180 to 220 ° C. for about 1 to 10 hours, if necessary.
【００４０】[0040]
【作用】本発明によれば、フェノール化合物とメタキシ
リレン化合物を10重量％以上含むキシリレン化合物を反
応させて得られるフェノール系樹脂をエポキシ樹脂硬化
剤として用いることにより、半田耐熱性に極めて優れた
半導体封止用樹脂組成物が得られる。According to the present invention, a phenolic resin obtained by reacting a phenol compound with a xylylene compound containing at least 10% by weight of a meta-xylylene compound is used as an epoxy resin curing agent, whereby a semiconductor sealing material having extremely excellent solder heat resistance is obtained. A resin composition for stopping is obtained.
【００４１】その原因は次のように推定される。本発明
のフェノール系硬化剤は、従来のフェノールノボラック
樹脂に比較して水酸基当量が大きいため、エポキシ硬化
物とした時の架橋密度が低くなり、その結果吸湿率が低
減できる。さらに本発明のフェノール系硬化剤で硬化さ
せたエポキシ樹脂は、可撓性 (曲げ破断歪で表される)
が極めて高く、そのため半田リフロー時にパッケージが
変形しても、可撓性が高いためクラックの発生まで至ら
ないものと考えられる。The cause is presumed as follows. Since the phenolic curing agent of the present invention has a larger hydroxyl equivalent weight than a conventional phenol novolak resin, the crosslink density of an epoxy cured product decreases, and as a result, the moisture absorption rate can be reduced. Furthermore, the epoxy resin cured with the phenolic curing agent of the present invention has flexibility (expressed by bending rupture strain).
Therefore, it is considered that even if the package is deformed at the time of solder reflow, cracks do not occur due to high flexibility.
【００４２】[0042]
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。実施例中、部および％は特に指定しない限り重量部
および重量％である。The present invention will be described below in detail with reference to examples. In the examples, parts and% are parts by weight and% by weight unless otherwise specified.
【００４３】[製造例１](フェノール系樹脂Ｂ-1の製造) 攪拌機、温度計、コンデンサー、および窒素ガス導入管
を備えた四つ口フラスコに、原料としてフェノール 470
部、パラキシリレングリコールジメチルエーテル355
部、メタキシリレングリコールジメチルエーテル19部、
および触媒としてトリフルオロメタンスルホン酸 0.1部
を１％水溶液に希釈したものを加え、窒素気流下に 100
〜150 ℃に加熱し、副生したメタノールを系外に除去し
ながら、縮合副生物の発生が認められなくなるまで反応
を行った (約３時間) 。その後、系内の未反応フェノー
ルを減圧蒸留により留去して、縮合反応物として目的と
するフェノール系樹脂を回収した。このフェノール系樹
脂は、軟化点が73℃、150 ℃での溶融粘度が150 cps 、
水酸基当量が171 g/eqであった。なお、原料キシリレン
化合物中のメタキシリレン化合物の割合は５％であっ
た。[Production Example 1] (Production of phenolic resin B-1) Phenol 470 was used as a raw material in a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, and a nitrogen gas inlet tube.
Parts, para-xylylene glycol dimethyl ether 355
Parts, metaxylylene glycol dimethyl ether 19 parts,
And a catalyst obtained by diluting 0.1 part of trifluoromethanesulfonic acid in a 1% aqueous solution as a catalyst, and adding 100 parts of the mixture under a nitrogen stream.
The mixture was heated to about 150 ° C., and the reaction was carried out while removing by-product methanol out of the system until the generation of condensation by-products was no longer observed (about 3 hours). Thereafter, unreacted phenol in the system was distilled off under reduced pressure to recover the desired phenolic resin as a condensation reaction product. This phenolic resin has a softening point of 73 ° C, a melt viscosity at 150 ° C of 150 cps,
The hydroxyl equivalent was 171 g / eq. The ratio of the meta-xylylene compound in the starting xylylene compound was 5%.
【００４４】[製造例２](フェノール系樹脂Ｂ-2の製造) 原料として、フェノール 470部、パラキシリレングリコ
ールジメチルエーテル299部、メタキシリレングリコー
ルジメチルエーテル 75 部を用いた以外は、製造例１と
同様に縮合反応と未反応フェノールの留去を行い、縮合
反応物のフェノール系樹脂を得た。このフェノール系樹
脂は、軟化点が74℃、150 ℃での溶融粘度が130 cps 、
水酸基当量が166 g/eqであった。なお、原料キシリレン
化合物中のメタキシリレン化合物の割合は20％であっ
た。[Production Example 2] (Production of phenolic resin B-2) Production Example 1 was repeated except that 470 parts of phenol, 299 parts of paraxylylene glycol dimethyl ether, and 75 parts of metaxylylene glycol dimethyl ether were used as raw materials. Similarly, the condensation reaction and unreacted phenol were distilled off to obtain a phenolic resin as a condensation reaction product. This phenolic resin has a softening point of 74 ° C, a melt viscosity at 150 ° C of 130 cps,
The hydroxyl equivalent was 166 g / eq. The ratio of the meta-xylylene compound in the starting xylylene compound was 20%.
【００４５】[製造例３](フェノール系樹脂Ｂ-3の製造) 原料として、フェノール 470部、パラキシリレングリコ
ールジメチルエーテル187部、メタキシリレングリコー
ルジメチルエーテル 187部を用いた以外は、製造例１と
同様に縮合反応と未反応フェノールの留去を行い、縮合
反応物のフェノール系樹脂を得た。このフェノール系樹
脂は、軟化点が75℃、150 ℃での溶融粘度が130 cps 、
水酸基当量が169 g/eqであった。なお、原料キシリレン
化合物中のメタキシリレン化合物の割合は50％であっ
た。[Production Example 3] (Production of phenolic resin B-3) Production Example 3 was repeated except that 470 parts of phenol, 187 parts of paraxylylene glycol dimethyl ether and 187 parts of metaxylylene glycol dimethyl ether were used as raw materials. Similarly, the condensation reaction and unreacted phenol were distilled off to obtain a phenolic resin as a condensation reaction product. This phenolic resin has a softening point of 75 ° C, a melt viscosity at 150 ° C of 130 cps,
The hydroxyl equivalent was 169 g / eq. The ratio of the meta-xylylene compound in the starting xylylene compound was 50%.
【００４６】[製造例４](フェノール系樹脂Ｂ-4の製造) 製造例１と同様の反応装置を用い、原料としてフェノー
ル 470部、パラキシリレングリコールジメチルエーテル
75 部、メタキシリレングリコールジメチルエーテル 2
99部、および触媒としてトリフルオロメタンスルホン酸
0.1部を１％水溶液に希釈したものを加え、製造例１と
同様にして縮合反応させた。その後、反応物をメチルイ
ソブチルケトンに溶解し、分液ロートで水洗した後、有
機層から溶媒および未反応フェノールを減圧蒸留によっ
て留去し、縮合反応物のフェノール系樹脂を得た。この
フェノール系樹脂は、軟化点が77℃、150 ℃での溶融粘
度が150 cps 、水酸基当量が167 g/eqであった。なお、
原料キシリレン化合物中のメタキシリレン化合物の割合
は80％であった。[Production Example 4] (Production of phenolic resin B-4) Using the same reactor as in Production Example 1, 470 parts of phenol and paraxylylene glycol dimethyl ether were used as raw materials.
75 parts, meta-xylylene glycol dimethyl ether 2
99 parts, and trifluoromethanesulfonic acid as a catalyst
A solution prepared by diluting 0.1 part of a 1% aqueous solution was added, and a condensation reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1. Thereafter, the reaction product was dissolved in methyl isobutyl ketone, washed with a separating funnel, and the solvent and unreacted phenol were distilled off from the organic layer by distillation under reduced pressure to obtain a phenolic resin as a condensation reaction product. This phenolic resin had a softening point of 77 ° C., a melt viscosity at 150 ° C. of 150 cps, and a hydroxyl equivalent of 167 g / eq. In addition,
The ratio of the meta-xylylene compound in the starting xylylene compound was 80%.
【００４７】[0047]
【００４８】 ［製造例５］（フェノール系樹脂Ｂ−
５ の製造） 原料として、フェノール４７０部、パラキシリレングリ
コールジメチルエーテル３７４部を用いた以外は、製造
例１と同様に縮合反応と未反応フェノールの留去を行
い、縮合反応物のフェノール系樹脂を得た。このフェノ
ール系樹脂は、軟化点が６９℃、１５０℃での溶融粘度
が１４０ｃｐｓ、水酸基当量が１７２ｇ／ｅｑであっ
た。原料キシリレン化合物は１００％パラキシリレン化
合物であった。[0048] [Production Example 5] (phenolic resin B -
Production of 5 ) The condensation reaction and unreacted phenol were distilled off in the same manner as in Production Example 1 except that 470 parts of phenol and 374 parts of paraxylylene glycol dimethyl ether were used as raw materials, and the phenolic resin as the condensation reaction product was obtained. Obtained. This phenolic resin had a softening point of 69 ° C., a melt viscosity at 150 ° C. of 140 cps, and a hydroxyl equivalent of 172 g / eq. The starting xylylene compound was a 100% para-xylylene compound.
【００４９】以上の製造例のうち、製造例１および６で
製造されたフェノール系樹脂は、原料キシリレン化合物
中のメタキシリレン化合物の割合が10％以下であるの
で、本発明の範囲外の比較用のフェノール系樹脂であ
り、残りのフェノール系樹脂は本発明のフェノール系硬
化剤(B) に該当するものである。Among the above production examples, the phenolic resins produced in production examples 1 and 6 had a ratio of the meta-xylylene compound in the starting xylylene compound of 10% or less, and therefore were not included in the scope of the present invention. It is a phenolic resin and the remaining phenolic resin corresponds to the phenolic curing agent (B) of the present invention.
【００５０】[実施例１〜７]製造例２〜５で得たフェノ
ール系樹脂に、表１に示したエポキシ樹脂および各種配
合材を、表２に示した割合で配合し、十分に予備混合し
た後、加熱ロールを用いて混練温度90〜110 ℃で約５分
間混練した。その後、冷却・粉砕して、半導体封止用の
成形に適したエポキシ樹脂組成物を得た。得られたエポ
キシ樹脂組成物について、各種物性を後述する方法で測
定した。結果を表３に示す。[Examples 1 to 7] The phenolic resins obtained in Production Examples 2 to 5 were mixed with the epoxy resin and various compounding materials shown in Table 1 at the ratios shown in Table 2, and were sufficiently premixed. After that, the mixture was kneaded at a kneading temperature of 90 to 110 ° C. for about 5 minutes using a heating roll. Thereafter, the mixture was cooled and pulverized to obtain an epoxy resin composition suitable for molding for semiconductor encapsulation. Various physical properties of the obtained epoxy resin composition were measured by the methods described below. Table 3 shows the results.
【００５１】[比較例１〜４]製造例１および６で得たフ
ェノール系樹脂または市販のフェノール樹脂に、実施例
１〜７と同様にしてエポキシ樹脂および各種配合材を表
２に示した割合で混合して、比較用のエポキシ樹脂組成
物を調製した。このエポキシ樹脂組成物の物性も表３に
併せて示す。Comparative Examples 1-4 The ratios of the phenolic resins obtained in Production Examples 1 and 6 or the commercially available phenolic resins in the same manner as in Examples 1-7 with the epoxy resins and various compounding materials shown in Table 2 To prepare an epoxy resin composition for comparison. The physical properties of this epoxy resin composition are also shown in Table 3.
【００５２】[物性測定方法] (1) 曲げ破断歪 JIS K7203 に準拠して３点曲げ試験により曲げ破断歪を
求めた。[Method of Measuring Physical Properties] (1) Bending rupture strain The bending rupture strain was determined by a three-point bending test in accordance with JIS K7203.
【００５３】(2) 吸湿率 ＱＦＰパッケージ (パッケージサイズ：17×17×1.8 m
m、チップサイズ：８×８×0.5 mm) を、トランスファ
ー成形機を用いて、175 ℃×120 秒の条件で成形した
後、150 ℃で２時間、さらに180 ℃で６時間、後硬化さ
せた。このパッケージを85℃、85％ＲＨ雰囲気下で72時
間吸湿させた後の重量変化から、吸湿率を測定した。(2) Moisture absorption QFP package (package size: 17 × 17 × 1.8 m
m, chip size: 8 × 8 × 0.5 mm) using a transfer molding machine under the conditions of 175 ° C. × 120 seconds, and post-cured at 150 ° C. for 2 hours and further at 180 ° C. for 6 hours. . The moisture absorption was measured from the weight change after the package was allowed to absorb moisture at 85 ° C. and 85% RH for 72 hours.
【００５４】(3) 半田耐熱性 吸湿率を測定した直後の試験用パッケージ20個を、260
℃の半田浴に20秒間浸漬して、クラックが発生したパッ
ケージの個数を求めた。(3) Solder Heat Resistance Twenty test packages immediately after measuring the moisture absorption were
The package was immersed in a solder bath at 20 ° C. for 20 seconds to determine the number of cracked packages.
【００５５】[0055]
【表１】 [Table 1]
【００５６】[0056]
【表２】 [Table 2]
【００５７】[0057]
【表３】 [Table 3]
【００５８】表３の結果から明らかなように、本発明の
フェノール系硬化剤を用いたエポキシ樹脂組成物 (実施
例１〜７) は低吸湿性で破断時の歪が大きく半田耐熱性
に極めて優れていて、半田浴に浸漬してもクラックは全
く発生しなかった。As is clear from the results in Table 3, the epoxy resin compositions (Examples 1 to 7) using the phenolic curing agent of the present invention have low hygroscopicity, large strain at break, and extremely low solder heat resistance. It was excellent, and no cracks occurred even when immersed in a solder bath.
【００５９】これに対し、硬化剤が本発明の範囲外のフ
ェノール系樹脂 (即ち、メタキシリレン化合物の含有量
が10重量％未満) であると、吸湿性、機械的特性の改善
が認められず、半田耐熱性が劣化した (比較例１、２)
。また、硬化剤が市販のフェノール樹脂である場合
も、実施例に比較して、半田耐熱性に劣っていた (比較
例３〜４) 。即ち、フェノール系樹脂のキシリレン化合
物中のメタキシリレン化合物の割合が半田耐熱性に大き
く影響し、これを10重量％以上にすることにより半田耐
熱性が著しく改善されるのである。On the other hand, when the curing agent is a phenolic resin outside the scope of the present invention (that is, the content of the meta-xylylene compound is less than 10% by weight), no improvement in hygroscopicity and mechanical properties is observed, Solder heat resistance deteriorated (Comparative Examples 1 and 2)
. Also, when the curing agent was a commercially available phenolic resin, the solder heat resistance was inferior to the examples (Comparative Examples 3 and 4). That is, the ratio of the meta-xylylene compound in the xylylene compound of the phenolic resin greatly affects the solder heat resistance, and by setting this to 10% by weight or more, the solder heat resistance is significantly improved.
【００６０】[0060]
【発明の効果】本発明により、原料中にメタキシリレン
化合物を含有するフェノール系硬化剤をエポキシ樹脂硬
化剤として使用することにより、半田耐熱性に非常に優
れ、しかも、低吸湿性であって、成形性も良好な、薄型
表面実装用の半導体封止材料に最適の各種特性を備えた
エポキシ樹脂組成物が得られる。このエポキシ樹脂組成
物を用いて表面実装方式の薄型半導体パッケージを製作
すると、半田付け時のクラック発生が防止され、また使
用時に吸湿も少なく、信頼性に非常に優れた半導体パッ
ケージを製造することができる。According to the present invention, by using a phenolic curing agent containing a meta-xylylene compound in a raw material as an epoxy resin curing agent, the solder heat resistance is extremely excellent, the moisture absorption is low, and molding is performed. An epoxy resin composition having good properties and having various characteristics optimal for a thin semiconductor sealing material for surface mounting can be obtained. When a thin semiconductor package of a surface mounting type is manufactured using this epoxy resin composition, cracks are prevented from occurring at the time of soldering. it can.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−90075（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−292073（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08G 59/62 C08L 63/00 - 63/10 H01L 23/29────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-3-90075 (JP, A) JP-A-7-292073 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C08G 59/62 C08L 63/00-63/10 H01L 23/29
Claims (2)
ル化合物と下記一般式（１） 【化１】 （式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素原
子、Ｃ１〜Ｃ４低級アルキル基またはＣ２〜Ｃ４低級ア
シル基である）で表されるキシリレン化合物とを反応さ
せて得られるフェノール系樹脂からなるエポキシ樹脂硬
化剤であって、前記キシリレン化合物が一般式（２） 【化２】 （式中、Ｒ１およびＲ２は上記と同じ意味）で表される
メタキシリレン化合物１０重量％以上と下記一般式
（３） 【化３】 （式中、Ｒ１およびＲ２は上記と同じ意味）で表される
パラキシリレン化合物９０重量％以下との混合物である
ことを特徴とする、半導体封止用エポキシ樹脂硬化剤。1. A phenol compound having no condensed polycyclic aromatic skeleton and a compound represented by the following general formula (1): ## STR1 ## (Wherein, R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a C 1 -C 4 lower alkyl group or a C 2 -C 4 lower acyl group). Wherein the xylylene compound is represented by the general formula (2): (Wherein R 1 and R 2 have the same meanings as described above) and at least 10% by weight of a metaxylylene compound represented by the following general formula (3): (Wherein R 1 and R 2 have the same meanings as described above), which is a mixture with a paraxylylene compound represented by 90% by weight or less.
載のエポキシ樹脂硬化剤、および（Ｃ）無機充填材、を
必須成分とする、半導体封止用エポキシ樹脂組成物。2. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, which comprises (A) an epoxy resin, (B) the epoxy resin curing agent according to claim 1, and (C) an inorganic filler as essential components.
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| JP6101284A JP2797964B2 (en) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | Epoxy resin curing agent and composition for semiconductor encapsulation |
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