JPH08245753A - Epoxy resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To obtain the subject composition, excellent in not only heat resistance but also flame retardance and high reliability and useful for semiconductor devices by blending a curing agent having a specific structure and increasing the amount of a filter and reducing the amount converted of a Br compound or an Sb compound. CONSTITUTION: This resin composition consists essentially of (A) an epoxy resin, (B) a curing agent containing a compound simultaneously having structures of formulas I to III (R is H or a 1-4C alkyl) and (C) a filler in an amount of 87-95wt.% based on the whole composition. The respective amounts of a Br compound and an Sb compound are <=0.3wt.% based on the whole composition. Furthermore. the component (A) preferably contains a biphenyl type epoxy resin of formula IV (R<1> to R<8> are each H, a halogen or a 1-4C alkyl) as an essential component and the component (C) preferably contains >=50wt.% amorphous silica comprising 99-50wt.% spherical amorphous silica having 5-30μm average grain diameter and l-50wt.% spherical amorphous silica having <=3μm average grain diameter.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の利用分野】本発明は、半田耐熱性、耐湿信頼
性、高温信頼性、難燃性および成形性に優れる半導体封
止用エポキシ樹脂組成物および該エポキシ樹脂組成物よ
りなる樹脂封止型半導体装置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 is excellent in solder heat resistance, moisture resistance reliability, high temperature reliability, flame retardancy and moldability, and a resin encapsulation type mold made of the epoxy resin composition. The present invention relates to a semiconductor device.

【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。2. Description of the Related Art Epoxy resins are excellent in heat resistance, moisture resistance, electrical characteristics, adhesiveness, etc., and can be given various characteristics by blending formulation, so they are used as industrial materials such as paints, adhesives and electrical insulation materials. Has been done.

【０００３】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提案されている。し
かし、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。For example, as a method of sealing electronic circuit parts such as semiconductor devices, hermetic seals made of metal or ceramics and phenol resin, silicone resin, etc. have hitherto been used.
Resin encapsulation with an epoxy resin or the like has been proposed. However, resin sealing with an epoxy resin is mainly used from the viewpoint of the balance of economy, productivity and physical properties.

【０００４】近年、プリント基板への部品実装において
も高密度化、自動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”に代わり、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−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ＦＰＰ（フラット・プラスチック
・パッケージ）に移行しつつある。In recent years, densification and automation have also been promoted in mounting components on a printed circuit board. Instead of the conventional "insertion mounting method" in which lead pins are inserted into holes in the substrate, components are soldered to the surface of the substrate. "Surface mounting method" has become popular. Along with this, the package is also shifting from the conventional DIP (dual in-line package) to a thin FPP (flat plastic package) suitable for high-density mounting and surface mounting.

【０００５】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
−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、
不活性ガスの飽和蒸気による加熱（ベーパーフェイズ
法）や赤外線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−ジは、半田付け時に樹脂部分にクラックが
発生したり、チップと樹脂の間に剥離が生じたりして、
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
おきる。With the shift to the surface mounting system, the soldering process, which has not been a problem so far, has become a big 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 the soldering method in the surface mounting method, dipping in a solder bath,
Although heating with a saturated vapor of an inert gas (vapor phase method), infrared reflow method, or the like is used, the whole package is heated to a high temperature of 210 to 270 ° C. by either method. Therefore, a package sealed with a conventional sealing resin may have cracks in the resin portion during soldering or peeling between the chip and the resin,
There is a problem that the reliability is lowered and the product cannot be used as a product.

【０００６】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、膨張することに起因す
るといわれており、その対策として後硬化したパッケ−
ジを完全に乾燥し密封した容器に収納して出荷する方法
が用いられている。The occurrence of cracks in the soldering process is
It is said that the moisture absorbed between the post-curing and the mounting process explosively turns into steam and expands during soldering heating.
A method is used in which the product is completely dried and stored in a sealed container before shipping.

【０００７】一方、半導体などの電子部品は安全性確保
のためＵＬ規格により難燃性の付与が義務づけられてい
る。このため封止用樹脂には通常、ブロム化合物および
三酸化アンチモンなどの難燃付与剤が添加されている。On the other hand, in order to ensure safety, electronic parts such as semiconductors are obliged to have flame retardancy according to the UL standard. Therefore, the encapsulating resin is usually added with a flame retardant such as a bromine compound and antimony trioxide.

【０００８】しかし、難燃性を付与する目的で添加され
てきたブロム化合物およびアンチモン化合物などの難燃
剤は、１５０〜２００℃の高温環境下で半導体が使用さ
れた場合の信頼性、すなわち高温信頼性を低下する原因
になる。However, flame retardants such as bromine compounds and antimony compounds, which have been added for the purpose of imparting flame retardancy, are not reliable when the semiconductor is used in a high temperature environment of 150 to 200 ° C., that is, high temperature reliability. Cause a decrease in sex.

【０００９】封止樹脂の改良も種々検討されている。た
とえば、半田耐熱性を改良する目的で、マトリックス樹
脂にノボラック型エポキシ樹脂とフェノールアラルキル
樹脂を配合する方法（特開昭５３−２９９号公報、特開
昭５９−６７６６０号公報）、マトリックス樹脂にビフ
ェニル型エポキシ樹脂とフェノールアラルキル樹脂を用
い充填剤を６０〜８５重量％配合する方法（特開平３−
２０７７１４号公報、特開平４−４８７５９号公報、特
開平４−５５４２３号公報）などが提案されている。Various improvements have been made to the sealing resin. For example, for the purpose of improving solder heat resistance, a method of blending a novolac type epoxy resin and a phenol aralkyl resin in a matrix resin (JP-A-53-299 and JP-A-59-67660) and biphenyl in the matrix resin. Method of blending 60-85% by weight of a filler using a type epoxy resin and a phenol aralkyl resin (JP-A-3-
JP-A-2007714, JP-A-4-48759, JP-A-4-55423) and the like have been proposed.

【００１０】また、封止樹脂の耐湿性や耐熱性を改良す
るため、ハイドロタルサイト系化合物（特開昭６１−１
９６２５号公報）、四酸化アンチモンの添加（特公昭５
７−３２５０６号公報、特開平２−１７５７４７号公
報）が提案されている。Further, in order to improve the moisture resistance and heat resistance of the encapsulating resin, a hydrotalcite-based compound (JP-A-61-1)
9625), addition of antimony tetroxide (Japanese Patent Publication No. 5)
7-32506 and JP-A-2-175747) have been proposed.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかるに乾燥パッケー
ジを容器に封入する方法は、製造工程および製品の取扱
い作業が繁雑になるうえ、製品価格が高価になる欠点が
ある。However, the method of enclosing the dry package in the container has the drawbacks that the manufacturing process and the handling of the product are complicated, and the product price is high.

【００１２】また、種々の方法で改良された樹脂も、そ
れぞれ効果をあげてきているが、まだ十分ではない。マ
トリックス樹脂にノボラック型エポキシ樹脂とフェノー
ルアラルキル樹脂を配合する方法（特開昭５３−２９９
号公報、特開昭５９−６７６６０号公報）、マトリック
ス樹脂にビフェニル型エポキシ樹脂とフェノールアラル
キル樹脂を用い破砕系充填剤を６０〜８５重量％配合す
る方法（特開平３−２０７７１４号公報、特開平４−４
８７５９号公報、特開平４−５５４２３号公報）は、マ
トリックス樹脂の溶融粘度が高く充填性に問題があるば
かりか、半田付け時の樹脂部分のクラック防止において
も十分なレベルではなかった。Resins improved by various methods have also been effective, but they are still insufficient. A method of blending a novolac type epoxy resin and a phenol aralkyl resin with a matrix resin (JP-A-53-299)
Japanese Patent Laid-Open No. 59-67660), a method of blending a crushing filler in a matrix resin with a biphenyl type epoxy resin and a phenol aralkyl resin in an amount of 60 to 85% by weight (Japanese Patent Laid-Open No. 3-207714, Japanese Patent Laid-Open No. 2007-71414). 4-4
In Japanese Patent No. 8759 and Japanese Patent Laid-Open No. 4-55423, not only the melt viscosity of the matrix resin is high and there is a problem in the filling property, but also cracking of the resin portion during soldering is not at a sufficient level.

【００１３】高温信頼性は１５０〜２００℃の高温環境
下での半導体の機能を保証するもので、発熱量の大きい
半導体や自動車のエンジンまわりで使用する半導体など
では必須の性能であるが、難燃性付与剤の影響によって
十分な信頼性が得られていなかった。High-temperature reliability guarantees the function of a semiconductor under a high-temperature environment of 150 to 200 ° C., which is an essential performance for a semiconductor having a large heat generation amount, a semiconductor used around an engine of an automobile, etc. Due to the influence of the flammability imparting agent, sufficient reliability was not obtained.

【００１４】このため、難燃性および高温信頼性ともに
優れる半導体封止用エポキシ樹脂組成物は得られていな
かった。Therefore, an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation which is excellent in flame retardancy and high temperature reliability has not been obtained.

【００１５】一方、封止樹脂の耐湿性を改良するため
に、ハイドロ化合物を添加する方法 (特開昭６１−１９
６２５号公報）は、高温信頼性の向上に有効であるが、
十分ではなく、さらに向上することが望まれていた。On the other hand, a method of adding a hydro compound in order to improve the moisture resistance of the encapsulating resin (JP-A-61-119).
No. 625) is effective in improving high temperature reliability,
It was not enough, and further improvement was desired.

【００１６】また、封止樹脂の耐湿性や耐熱性を改良す
るための四酸化アンチモンを添加する方法（特公昭５７
−３２５０６号公報、特開平２−１７５７４７号公報）
は、高温信頼性の向上に効果がなかった。Further, a method of adding antimony tetroxide for improving the moisture resistance and heat resistance of the encapsulating resin (Japanese Examined Patent Publication 57).
-32506, JP-A-2-175747)
Had no effect on improving high temperature reliability.

【００１７】本発明の目的は、難燃性および高温信頼性
とも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。An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation which is excellent in flame retardancy and high temperature reliability.

【００１８】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、マトリッ
クス樹脂に特定の骨格を有するフェノール化合物硬化剤
を用い、充填剤を特定量添加することに加えて、ブロム
化合物やアンチモン化合物の添加量を低減することによ
って、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、本発明に達した。The present inventors have used a phenolic compound curing agent having a specific skeleton in a matrix resin, and in addition to adding a specific amount of a filler, an addition amount of a bromine compound or an antimony compound. It was found that the above problems can be solved and an epoxy resin composition that meets the purpose can be obtained by reducing the above-mentioned problem, and the present invention has been achieved.

【００１９】すなわち本発明は、「エポキシ樹脂
（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充填剤（Ｃ）を含んでなるエポ
キシ樹脂組成物であって、前記硬化剤（Ｂ）が次の一般
式（Ｉ）、（II）および（III)That is, the present invention provides an epoxy resin composition containing "epoxy resin (A), curing agent (B), and filler (C), in which the curing agent (B) has the following general formula ( I), (II) and (III)

【化６】 （式中、Ｒは、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基の
いずれかを示す。）で表される構造を同時に有する化合
物（ｂ）を必須成分として含有し、かつ前記充填剤
（Ｃ）の割合が組成物全体の８６〜９５重量％であり、
ブロム化合物が組成物全体の０．３重量％以下であり、
アンチモン化合物が組成物全体の０．３重量％以下であ
る半導体封止用エポキシ樹脂組成物。」および「エポキ
シ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充填剤（Ｃ）を含んでな
るエポキシ樹脂組成物であって、前記硬化剤（Ｂ）が次
の一般式（Ｉ）、（II）および（III)[Chemical 6] (In the formula, R represents any one of a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.) At the same time, the compound (b) having a structure represented by the formula (b) is contained as an essential component, and the filler (C ) Is 86-95% by weight of the total composition,
The bromine compound is 0.3% by weight or less of the entire composition,
An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, wherein the antimony compound is 0.3% by weight or less based on the entire composition. And an epoxy resin (A), a curing agent (B), and a filler (C), wherein the curing agent (B) has the following general formulas (I) and (II): And (III)

【化７】 （式中、Ｒは、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基の
いずれかを示す。）で表される構造を同時に有する化合
物（ｂ）を必須成分として含有し、かつ前記充填剤
（Ｃ）の割合が組成物全体の８６〜９５重量％であり、
臭素原子が組成物全体の０．２重量％以下であり、アン
チモン原子が組成物全体の０．２５重量％以下である半
導体封止用エポキシ樹脂組成物。」からなる．[Chemical 7] (In the formula, R represents any one of a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.) At the same time, the compound (b) having a structure represented by the formula (b) is contained as an essential component, and the filler (C ) Is 86-95% by weight of the total composition,
An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, wherein the content of bromine atoms is 0.2% by weight or less and the content of antimony atoms is 0.25% by weight or less of the entire composition. It consists of.

【００２０】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳述する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The constitution of the present invention will be described in detail below.

【００２１】本発明においてエポキシ樹脂（Ａ）は、１
分子中にエポキシ基を２個以上有するものであれば特に
限定されない。In the present invention, the epoxy resin (A) is 1
There is no particular limitation as long as it has two or more epoxy groups in the molecule.

【００２２】たとえば、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、ビフェ
ニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビス
フェノールＡやレゾルシンなどから合成される各種ノボ
ラック型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環
式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ハロゲン化エ
ポキシ樹脂などがあげられ、用途によっては二種以上の
エポキシ樹脂を併用してもよい。これらのうち耐熱性お
よび耐湿信頼性の点から、下記一般式（IV）For example, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, various novolac type epoxy resins synthesized from bisphenol A or resorcin, linear aliphatic epoxy resin, fat Examples thereof include cyclic epoxy resins, heterocyclic epoxy resins, halogenated epoxy resins, and the like, and two or more kinds of epoxy resins may be used in combination depending on the application. Of these, from the viewpoint of heat resistance and moisture resistance reliability, the following general formula (IV)

【化８】 （式中、Ｒ¹ 〜Ｒ⁸ は水素原子、ハロゲン原子、または
炭素数１〜４のアルキル基を示す。）で表されるビフェ
ニル型エポキシ樹脂（ａ）または下記一般式（Ｖ）Embedded image (In the formula, R ^{1 to} R ⁸ represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.) Or a biphenyl type epoxy resin (a) represented by the following general formula (V)

【化９】 （式中、Ｒ¹ 〜Ｒ⁸ のうち、少なくとも２つは２，３−
エポキシプロポキシ基を表わし、または水素原子、ハロ
ゲン原子、もしくは炭素数１〜４のアルキル基を示
す。）で表わされるナフタレン型エポキシ樹脂（ａ´）
を必須成分とし含有することが好ましく、これらのエポ
キシ樹脂（ａ）または（ａ´）は全エポキシ樹脂中に５
０％以上含むことが好ましい。なかでも、ビフェニル型
エポキシ樹脂（ａ）が好ましく用いられる。このような
エポキシ樹脂としては、４，４´−ジヒドロキシビフェ
ニルのジグリシジルエーテル、３，３´，５，５´−テ
トラメチル−４，４´−ジヒドロキシビフェニルのジグ
リシジルエーテル、３，３´，５，５´−テトラｔｅｒ
ｔ−ブチル−４，４´−ジヒドロキシビフェニルのジグ
リシジルエーテル、ジメチルジプロピルビフェノールの
ジグリシジルエーテル、およびジメチルビフェノールの
ジグリシジルエーテルなどが挙げられる。[Chemical 9] (In the formula, at least two of R ^{1 to} R ⁸ are 2,3-
It represents an epoxypropoxy group, or represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ) Naphthalene type epoxy resin (a ') represented by
Is preferably contained as an essential component, and these epoxy resins (a) or (a ') are 5
It is preferable to contain 0% or more. Among them, the biphenyl type epoxy resin (a) is preferably used. Examples of such epoxy resins include diglycidyl ether of 4,4′-dihydroxybiphenyl, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-diglycidyl ether of dihydroxybiphenyl, 3,3 ′, 5,5'-tetra ter
Examples thereof include t-butyl-4,4'-dihydroxybiphenyl diglycidyl ether, dimethyldipropyl biphenol diglycidyl ether, and dimethyl biphenol diglycidyl ether.

【００２３】本発明において、エポキシ樹脂（Ａ）の配
合量は通常組成物全体の０．１〜１２重量％、好ましく
は１〜１０重量％である。エポキシ樹脂（Ａ）の配合量
が０．１重量％未満では成形性が不十分であるため好ま
しくない。In the present invention, the compounding amount of the epoxy resin (A) is usually 0.1 to 12% by weight, preferably 1 to 10% by weight based on the whole composition. If the blending amount of the epoxy resin (A) is less than 0.1% by weight, the moldability is insufficient, which is not preferable.

【００２４】本発明における硬化剤（Ｂ）はエポキシ樹
脂のエポキシ基と反応し効果させる機能を有するもので
ある。硬化剤（Ｂ）は上記式（Ｉ）、（II）および（II
I)で表される構造を同時に有する化合物（ｂ）を必須成
分として含有することが重要である。なかでも（II）の
構造を与えるフェニレン基がパラ位結合しているものが
好ましく使用される。硬化剤として化合物（ｂ）を含有
しない場合は十分な半田耐熱性向上効果や耐湿信頼性向
上効果や成形性向上効果は発揮されない。The curing agent (B) in the present invention has a function of reacting with the epoxy groups of the epoxy resin to exert an effect. The curing agent (B) includes the above formulas (I), (II) and (II
It is important to contain the compound (b) having the structure represented by I) at the same time as an essential component. Among these, those in which the phenylene group giving the structure (II) is bound in the para position are preferably used. When the compound (b) is not contained as a curing agent, the effect of improving solder heat resistance, the effect of improving moisture resistance reliability, and the effect of improving moldability are not sufficiently exhibited.

【００２５】化合物（ｂ）は多官能の硬化剤であり、上
記式（III)において、Ｒの好ましい具体例としては、水
素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピ
ル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブ
チル基などが挙げられる。化合物（ｂ）の構成する構造
単位（Ｉ）、（II）、（III)の構成比に関しては特に制
限はないが、｛（II）＋（III)｝／（Ｉ）の値が０．１
から１．０が好ましく、さらに好ましくは０．６〜０．
８である。また、化合物（ｂ）の平均重合度（１分子中
の構成単位（Ｉ）の数）に関しては特に制限はないが、
１〜６が好ましく、さらに好ましくは３〜４である。The compound (b) is a polyfunctional curing agent, and in the above formula (III), preferred specific examples of R are hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, i-propyl group and n-. Examples thereof include a butyl group, a sec-butyl group and a tert-butyl group. There is no particular limitation on the constitutional ratio of the structural units (I), (II) and (III) constituting the compound (b), but the value of {(II) + (III)} / (I) is 0.1.
To 1.0, more preferably 0.6 to 0.
8 The average degree of polymerization of the compound (b) (the number of structural units (I) in one molecule) is not particularly limited,
It is preferably 1 to 6, and more preferably 3 to 4.

【００２６】このような構造を有する具体的な化合物と
しては、下記式（VI）の構造を有する重合体が例示され
る。As a specific compound having such a structure, a polymer having a structure of the following formula (VI) is exemplified.

【化１０】 （上記式において、ｍおよびｎは１以上の整数を意味す
る。各繰返し単位はお互いにランダム構造でもよい。Ｒ
は式（III)と同じ定義）[Chemical 10] (In the above formula, m and n represent integers of 1 or more. The repeating units may have random structures with each other.
Is the same definition as formula (III))

【００２７】式（VI）において、ｍ＋ｎの和が２０以下
であることが好ましく、ｍ／ｎが０．１〜１０の範囲、
さらに好ましくは０．８〜１．２のものであることが好
ましい。 式（VI）の構造を有する化合物は、フェノー
ル、パラキシリレングリコールジメチルエーテルおよび
ベンズアルデヒドを酸触媒下で反応させることによって
合成できる。In the formula (VI), the sum of m + n is preferably 20 or less, and m / n is in the range of 0.1-10.
It is more preferably 0.8 to 1.2. The compound having the structure of formula (VI) can be synthesized by reacting phenol, paraxylylene glycol dimethyl ether and benzaldehyde under an acid catalyst.

【００２８】また、本発明における硬化剤（Ｂ）は上記
の化合物（ｂ）とともにその化合物（ｂ）以外の他の硬
化剤も併用して含有することができる。併用できる硬化
剤としては、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、ビスフェノールＡやレゾルシ
ンから合成される各種ノボラック樹脂、各種多価フェノ
ール化合物、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロ
メリット酸などの酸無水物およびメタフェニレンジアミ
ン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルス
ルホンなどの芳香族アミンなどがあげられる。なかで
も、耐湿信頼性の点からフェノールノボラック樹脂が好
ましい。Further, the curing agent (B) in the present invention may contain the above compound (b) in combination with other curing agents other than the compound (b). Examples of the curing agent that can be used in combination include phenol novolac resin, cresol novolac resin, various novolac resins synthesized from bisphenol A and resorcin, various polyphenol compounds, maleic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, and other acids. Examples thereof include anhydrides and aromatic amines such as metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane and diaminodiphenylsulfone. Of these, phenol novolac resin is preferable from the viewpoint of moisture resistance reliability.

【００２９】硬化剤（Ｂ）中に含有される化合物（ｂ）
の割合に関しては特に制限がなく必須成分として化合物
（ｂ）が含有されれば本発明の効果は発揮されるが、よ
り十分な効果を発揮させるためには、化合物（ｂ）を硬
化剤（Ｂ）中に通常５０重量％以上、好ましくは７０重
量％以上含有せしめることが望ましい。Compound (b) contained in the curing agent (B)
The effect of the present invention is exhibited if the compound (b) is contained as an essential component without any particular limitation with respect to the ratio of the compound (b). However, in order to exert a more sufficient effect, the compound (b) is added to the curing agent (B It is desirable that the content of () be 50% by weight or more, and preferably 70% by weight or more.

【００３０】本発明において、硬化剤（Ｂ）の配合量は
通常１〜１０重量％、好ましくは１〜７重量％で、さら
に好ましくは１〜５重量％である。さらには、エポキシ
樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の配合比に関しては特に制限
はないが、通常は機械的性質および耐湿信頼性の点から
（Ａ）に対する（Ｂ）の化学当量比が０．２〜２．０、
特に０．５〜１．５の範囲にあることが好ましい。In the present invention, the compounding amount of the curing agent (B) is usually 1 to 10% by weight, preferably 1 to 7% by weight, more preferably 1 to 5% by weight. Furthermore, there is no particular limitation on the compounding ratio of the epoxy resin (A) and the curing agent (B), but usually the chemical equivalent ratio of (B) to (A) is 0 from the viewpoint of mechanical properties and moisture resistance reliability. .2 to 2.0,
It is particularly preferably in the range of 0.5 to 1.5.

【００３１】また、本発明においてエポキシ樹脂（Ａ）
と硬化剤（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、
２，４−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−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、２−（ジメチルアミノメチル）フェノー
ル、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級アミン化合物、ジルコニウムテトラ
メトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラ
キス（アセチルアセトナト）ジルコニウム、トリ（アセ
チルアセトナト）アルミニウムなどの有機金属化合物お
よび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、トリフェニルホスフィン・トリフェ
ニルボラン、テトラフェニルホスフォニウム・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。なかでも反応性の点から、１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７、トリフェニルホスフィ
ンやトリフェニルホスフィン・トリフェニルボランが特
に好ましく用いられる。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０．０１〜１０重量
部の範囲が好ましい。Further, in the present invention, the epoxy resin (A)
A curing catalyst may be used to accelerate the curing reaction of the curing agent (B). The curing catalyst is not particularly limited as long as it accelerates the curing reaction, and for example, 2-methylimidazole,
Imidazole compounds such as 2,4-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, triethylamine, benzyldimethylamine, α-methylbenzyl Tertiary amine compounds such as dimethylamine, 2- (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, zirconium tetra Organometallic compounds such as methoxide, zirconium tetrapropoxide, tetrakis (acetylacetonato) zirconium, tri (acetylacetonato) aluminum and triphenylphosphine, trimethylphosphine,
Examples thereof include organic phosphine compounds such as triethylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, triphenylphosphine / triphenylborane, and tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate. Among them, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, triphenylphosphine and triphenylphosphine / triphenylborane are particularly preferably used from the viewpoint of reactivity. Two or more of these curing catalysts may be used in combination depending on the application, and the addition amount thereof is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin (A).

【００３２】本発明における充填剤（Ｃ）としては、非
晶性シリカ、結晶性シリカ、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、酸化アンチモン、アスベ
スト、ガラス繊維などがあげられるが、中でも非晶性シ
リカは線膨張係数を低下させる効果が大きく、半導体封
止剤としての低応力化に有効なため好ましく用いられ
る。非晶性シリカの例としては、石英を溶融して製造し
た溶融シリカや、シリカを主成分としない原料から、各
種合成法によって製造された合成シリカが挙げられ、形
状としては破砕状のものや球状のものが用いられる。The filler (C) in the present invention includes amorphous silica, crystalline silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, alumina, magnesia, clay, talc, calcium silicate, titanium oxide, antimony oxide, asbestos, glass. Examples of the fibers include amorphous silica, and among them, amorphous silica has a large effect of lowering the coefficient of linear expansion and is effective for lowering stress as a semiconductor encapsulant, and thus is preferably used. Examples of the amorphous silica include fused silica produced by melting quartz, and synthetic silica produced by various synthetic methods from a raw material not containing silica as a main component. A spherical one is used.

【００３３】充填剤（Ｃ）の形状および粒径は特に限定
されないが、平均粒径５μｍ以上３０μｍ以下の球状非
晶性シリカ９９〜５０重量％と平均粒径３μｍ以下の球
状非晶性シリカ１〜５０重量％からなる非晶性シリカ
（ｃ）を充填剤（Ｃ）中に５０重量％以上、好ましくは
７０重量％以上、さらに好ましくは９０重量％以上含有
することが流動性と半田耐熱性の点から好ましい。The shape and particle size of the filler (C) are not particularly limited, but 99 to 50% by weight of spherical amorphous silica having an average particle size of 5 μm to 30 μm and spherical amorphous silica having an average particle size of 3 μm or less 1 It is preferable that the filler (C) contains 50% by weight to 50% by weight of amorphous silica (c) in an amount of 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more, and more preferably 90% by weight or more. From the point of, it is preferable.

【００３４】非晶性シリカ（ｃ）のなかでも、平均粒径
５μｍ以上１５μｍ以下の球状非晶性シリカ９９〜５０
重量％、特に９５〜７０重量％と平均粒径３μｍ以下、
特に０．１μｍ以上２μｍ以下の球状非晶性シリカ１〜
５０重量％、特に５〜３０重量％からなる、球状非晶性
シリカ（ｃ´）が特に好ましい。Among the amorphous silica (c), spherical amorphous silica 99 to 50 having an average particle size of 5 μm or more and 15 μm or less.
% By weight, particularly 95 to 70% by weight, and an average particle size of 3 μm or less,
In particular, spherical amorphous silica having a size of 0.1 μm or more and 2 μm or less 1 to
Spherical amorphous silica (c '), which comprises 50% by weight, in particular 5 to 30% by weight, is particularly preferred.

【００３５】ここでいう平均粒径は、累積重量５０％に
なる粒径（メジアン径）を意味し、平均粒径が異なる２
種類以上の破砕または球状非晶性シリカを併用した場合
は、その混合物の破砕または球状非晶性シリカの平均粒
径を意味する。The average particle size as used herein means a particle size (median size) at which the cumulative weight becomes 50%, and the average particle size is different.
When more than one kind of crushed or spherical amorphous silica is used in combination, it means the average particle size of the crushed or spherical amorphous silica of the mixture.

【００３６】本発明において、充填剤（Ｃ）の割合は半
田耐熱性、成形性、信頼性および難燃性性の点から組成
物全体の８７〜９５重量％、さらに８８〜９５重量％
で、特に９０〜９５重量％が好ましい。In the present invention, the proportion of the filler (C) is 87 to 95% by weight, more preferably 88 to 95% by weight, based on the solder heat resistance, moldability, reliability and flame retardancy.
In particular, 90 to 95% by weight is preferable.

【００３７】本発明において、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を配合
することができる。さらに充填剤をカップリング剤であ
らかじめ表面処理することが、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。シランカップリング剤の配合量としては
樹脂組成物全体の０．０１〜５重量％の範囲が好まし
い。なかでもアミノ基を有するものが好ましく、、特に
２級アミノ基を有するもの、さらにアミノ基すべてが２
級であることがさらに好ましい。シランカップリング剤
としては下記のものが例示される。In the present invention, a silane coupling agent,
Coupling agents such as titanate coupling agents can be included. Further, it is preferable in terms of reliability that the filler is surface-treated in advance with a coupling agent.
Epoxysilane, aminosilane, as a coupling agent,
A silane coupling agent such as mercaptosilane is preferably used. The compounding amount of the silane coupling agent is preferably in the range of 0.01 to 5% by weight based on the whole resin composition. Among them, those having an amino group are preferable, particularly those having a secondary amino group, and further, all amino groups are 2
More preferably, it is of the grade. The following are examples of silane coupling agents.

【００３８】無置換の有機基を有するものとしてビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニ
ルトリアセトキシシラン、ビニルトリクロロシラン。Vinyl trimethoxysilane, vinyl triethoxy silane, vinyl triacetoxy silane and vinyl trichloro silane having an unsubstituted organic group.

【００３９】エポキシ基を有するものとしてγ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリエトキシシラン。Γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and γ-glycidoxypropyltriethoxysilane having an epoxy group.

【００４０】アミノ基を有するものとして、γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリエト
キシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランおよびＮ
−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン。As those having an amino group, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyl Triethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropyltriethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and N
-Β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane.

【００４１】その他の種類のものとして、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルビニルエトキシシラン、γ−メルカトプロピルト
リメトキシシラン、γ−メルカトプロピルトリエトキシ
シラン、γ−ウレイド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、γ−メタクリ
ロキシプロピルメチルジメトキシシラン。Other types include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylvinylethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ- Ureidopropyltrimethoxysilane, γ
-Ureidopropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane.

【００４２】本発明組成物では、必須成分ではないがブ
ロム化合物を配合できる。ブロム化合物は、通常半導体
封止用エポキシ樹脂組成物に難燃の目的として添加され
るもので、特に限定されない。In the composition of the present invention, a bromine compound can be added, though it is not an essential component. The bromine compound is usually added to the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation for the purpose of flame retardancy, and is not particularly limited.

【００４３】存在するブロム化合物の好ましい具体例と
しては、ブロム化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ブ
ロム化フェノールノボラック型エポキシ樹脂などのブロ
ム化エポキシ樹脂、ブロム化ポリカーボネート樹脂、ブ
ロム化ポリスチレン樹脂、ブロム化ポリフェニレンオキ
サイド樹脂、テトラブロモビスフェノールＡ、デカブロ
モジフェニルエーテルなどがあげられ、なかでも、ブロ
ム化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ブロム化フェノ
ールノボラック型エポキシ樹脂などのブロム化エポキシ
樹脂が、成形性の点から特に好ましい。Preferred specific examples of the bromine compound present are brominated bisphenol A type epoxy resins, brominated epoxy resins such as brominated phenol novolac type epoxy resins, brominated polycarbonate resins, brominated polystyrene resins, brominated polyphenylene oxide. Examples thereof include resins, tetrabromobisphenol A, decabromodiphenyl ether and the like. Among them, brominated epoxy resins such as brominated bisphenol A type epoxy resin and brominated phenol novolac type epoxy resin are particularly preferable from the viewpoint of moldability.

【００４４】本発明の組成物中に存在するブロム化合物
の量は、０．３重量％以下が難燃性および高温信頼性の
点で好ましい。特に好ましくは０．１重量％以下、さら
に好ましくは０．０５重量％以下である。臭素原子に注
目すると０．２重量％以下、０．０７重量％以下、さら
に０．０４重量％以下が好ましい。The amount of the bromine compound present in the composition of the present invention is preferably 0.3% by weight or less in view of flame retardancy and high temperature reliability. It is particularly preferably 0.1% by weight or less, further preferably 0.05% by weight or less. Focusing on the bromine atom, it is preferably 0.2% by weight or less, 0.07% by weight or less, and further preferably 0.04% by weight or less.

【００４５】本発明では必須成分ではないが、アンチモ
ン化合物を配合することができる。通常半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物に難燃助剤として添加されるもので、
特に限定されず、公知のものであってよい。アンチモン
化合物の好ましい具体例としては、三酸化アンチモン、
四酸化アンチモン、五酸化アンチモンがあげられる。Although not an essential component in the present invention, an antimony compound can be added. Usually added as a flame retardant aid to epoxy resin compositions for semiconductor encapsulation,
It is not particularly limited and may be a known one. Specific preferred examples of the antimony compound include antimony trioxide,
Examples include antimony tetroxide and antimony pentoxide.

【００４６】本発明組成物中に存在するアンチモン化合
物の量は、全体の０．３重量％以下が難燃性および高温
信頼性の点で好ましい。特に好ましくは０．１重量％以
下、さらに好ましくは０．０５重量％以下である。アン
チモン原子に注目すると０．２５重量％以下、０．０７
５重量％以下、さらに０．０３７５重量％以下の順に好
ましい。The amount of the antimony compound present in the composition of the present invention is preferably 0.3% by weight or less based on the total amount in view of flame retardancy and high temperature reliability. It is particularly preferably 0.1% by weight or less, further preferably 0.05% by weight or less. Focusing on antimony atoms, 0.25% by weight or less, 0.07
It is preferably 5% by weight or less, more preferably 0.0375% by weight or less.

【００４７】本発明のエポキシ樹脂組成物には、カーボ
ンブラック、酸化鉄などの着色剤、ハイドロタルサイト
などのイオン捕捉剤、シリコーンゴム、オレフィン系共
重合体、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および有機過酸化物などの
架橋剤を任意に添加することができる。The epoxy resin composition of the present invention contains carbon black, a coloring agent such as iron oxide, an ion trapping agent such as hydrotalcite, a silicone rubber, an olefin copolymer, a modified nitrile rubber, a modified polybutadiene rubber,
Elastomer such as modified silicone oil, 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, mold release agent such as paraffin wax and organic peroxide The cross-linking agent can be optionally added.

【００４８】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、たとえばバンバリーミキサー、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, by melt-kneading using a known kneading method such as a Banbury mixer, a kneader, a roll, a single-screw or twin-screw extruder and a cokneader. , Manufactured.

【００４９】本発明のエポキシ樹脂組成物においては、
エポキシ樹脂の硬化後の酸素指数が４２％以上であるこ
とが好ましい。In the epoxy resin composition of the present invention,
The oxygen index after curing of the epoxy resin is preferably 42% or more.

【００５０】ここで酸素指数はＪＩＳ Ｋ７２０１に従
って、燃焼限界点における各ガス体積濃度を求めた値か
ら次式に従って算出したものをいう。 酸素指数（％）＝［酸素］／（［酸素］＋［窒素］）×
１００Here, the oxygen index means a value calculated according to the following equation from the value obtained by obtaining the volume concentration of each gas at the combustion limit point according to JIS K7201. Oxygen index (%) = [oxygen] / ([oxygen] + [nitrogen]) ×
100

【００５１】本発明の半導体装置は、本発明のエポキシ
樹脂組成物で半導体素子を封止することによって得られ
る。The semiconductor device of the present invention can be obtained by sealing a semiconductor element with the epoxy resin composition of the present invention.

【００５２】また、エポキシ樹脂組成物を用いての半導
体素子の封止は特に限定されるものでなく、従来より採
用されている成形法、例えばトランスファ成形、インジ
ェクション成形、注型法などを採用して行うことができ
る。この場合、エポキシ樹脂組成物の成形温度は１５０
〜１８０℃、ポストキュアーは１５０〜１８０℃で２〜
１６時間行うことが好ましい。The encapsulation of the semiconductor element using the epoxy resin composition is not particularly limited, and conventionally used molding methods such as transfer molding, injection molding, and casting method are adopted. Can be done by In this case, the molding temperature of the epoxy resin composition is 150
~ 180 ℃, post cure at 150 ~ 180 ℃
It is preferably performed for 16 hours.

【００５３】ここで、本発明の半導体装置としては、Ｄ
ＩＰ型、フラットバック型、ＰＬＣＣ型、ＳＯ型等、更
にプリント配線板或いはヒートシンクに半導体素子が直
接固着されたもの、ハイブリッドのＩＣのフルモードタ
イプの半導体装置などが挙げられる。なお、プリント基
板の材質としては、特に制限はなく、例示すると金属酸
化物、ガラス系の無機絶縁物、フェノール、エポキシ、
ポリイミド、ポリエステル等の紙基材、ガラス布基材、
ガラスマット基材、ポリサルフォン、テフロン、ポリイ
ミドフィルム、ポリエステルフィルム等の有機絶縁物、
金属ベース基板、メタルコア基板、ホーロー引き鉄板等
の金属系基板が挙げられる。また、ヒートシンク材料と
しては、銅系、鉄系の金属材料が挙げられる。Here, as the semiconductor device of the present invention, D
Examples include IP type, flat back type, PLCC type, SO type, and the like, in which a semiconductor element is directly fixed to a printed wiring board or a heat sink, and a hybrid IC full mode type semiconductor device. The material of the printed circuit board is not particularly limited, and examples thereof include metal oxides, glass-based inorganic insulators, phenol, epoxy,
Paper base materials such as polyimide and polyester, glass cloth base materials,
Organic insulating materials such as glass mat substrate, polysulfone, Teflon, polyimide film, polyester film,
Examples of the metal-based substrate include a metal base substrate, a metal core substrate, and an enameled iron plate. Further, examples of the heat sink material include copper-based and iron-based metal materials.

【００５４】[0054]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、実施例中の％は、重量％を示す。The present invention will be described below in detail with reference to examples. In addition,% in an Example shows weight%.

【００５５】実施例１〜１０、比較例１〜６ 表１に示した材料を準備した。Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 6 The materials shown in Table 1 were prepared.

【００５６】[0056]

【表１】 表１の「三酸化アンチモン」としてはアンチモン原子が
８４重量％のものを用いた。また表１の「硬化剤II」は
下記の構造を有するものであり、１５０℃におけるＩＣ
Ｉ粘度は１．９ｐである。またｍは１以上の整数、ｎは
１以上の整数のものを含有する。また各繰返し単位はラ
ンダムである。Ｒは水素原子である。[Table 1] As "antimony trioxide" in Table 1, those having 84% by weight of antimony atom were used. In addition, “Curing agent II” in Table 1 has the following structure, and the IC at 150 ° C.
The I viscosity is 1.9p. Further, m contains an integer of 1 or more, and n contains an integer of 1 or more. Also, each repeating unit is random. R is a hydrogen atom.

【化１１】 実施例で使用した「硬化剤II」の化学構造を、本発明で
特徴づけられる化学式（Ｉ）、（II）および(III) の構
造単位の数に整理しなおすと下記構造となる。[Chemical 11] The chemical structure of the "curing agent II" used in the examples is rearranged into the number of structural units represented by the chemical formulas (I), (II) and (III) which characterize the present invention.

【化１２】 （（ｐ＋ｒ）／ｑ＝０．７０、１分子中のｑの平均値＝
３．４）[Chemical 12] ((P + r) /q=0.70, average value of q in one molecule =
3.4)

【００５７】表１に示した材料を、表２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、ロ−ル
表面温度９０℃のミキシングロ−ルを用いて５分間加熱
混練後、冷却・粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成
物を製造した。The materials shown in Table 1 were dry blended with a mixer in the composition ratio shown in Table 2. This was heated and kneaded for 5 minutes using a mixin roll having a roll surface temperature of 90 ° C., then cooled and ground to produce an epoxy resin composition for semiconductor encapsulation.

【００５８】この組成物を用い、低圧トランスファ−成
形法により１７５℃×２分の条件で成形し、１８０℃×
５時間の条件でポストキュア（以下、成形、ポストキュ
ア条件同じ）して次の物性測定法により各組成物の物性
を測定した。This composition was molded by a low pressure transfer molding method under the conditions of 175 ° C. × 2 minutes and 180 ° C. ×
Post-cure (hereinafter, molding and post-cure conditions are the same) under the condition of 5 hours, and the physical properties of each composition were measured by the following physical property measuring methods.

【００５９】半田耐熱性：表面にＡｌ蒸着した模擬半導
体素子を搭載したチップサイズ１２×１２ｍｍの１６０
ｐｉｎＱＦＰ ２０個を成形しポストキュアし，８５℃
／８５％ＲＨで５０時間加湿後、最高温度２４５℃のＩ
Ｒリフロ−炉で加熱処理し、外部クラック、内部クラッ
クの発生数を調べ、不良率とした。Solder heat resistance: 160 with a chip size of 12 × 12 mm, on which a simulated semiconductor element having Al vapor deposited on the surface is mounted.
20 pinQFP molded and post-cured, 85 ℃
/ 85% RH, after humidifying for 50 hours, the maximum temperature of 245 ℃ I
It was heat-treated in an R reflow furnace, and the number of external cracks and internal cracks was checked to determine the defective rate.

【００６０】吸水率：半田耐熱試験に用いる１６０ｐｉ
ｎＱＦＰを８５℃／８５％ＲＨで５０時間の条件で保管
し、吸水率を測定した。Water absorption rate: 160 pi used for solder heat resistance test
The nQFP was stored at 85 ° C./85% RH for 50 hours, and the water absorption was measured.

【００６１】高温信頼性：模擬素子を搭載した１６ｐｉ
ｎＤＩＰを用い、２００℃で高温信頼性を評価し、累積
故障率６３％になる時間を求め高温特性寿命とした。High temperature reliability: 16 pi equipped with simulated element
Using nDIP, the high temperature reliability was evaluated at 200 ° C., and the time at which the cumulative failure rate became 63% was determined and defined as the high temperature characteristic life.

【００６２】難燃性試験：５”×１／２”×１／１６”
の燃焼試験片を成形、ポストキュアし、ＵＬ９４規格に
従い難燃性を評価した。Flame retardancy test: 5 "x 1/2" x 1/16 "
The flammability test piece was molded, post-cured, and evaluated for flame retardancy according to UL94 standard.

【００６３】酸素指数：６．５×３．２×１２０ｍｍの
試験片を成形、ポストキュアし、ＪＩＳ Ｋ７２０１に
したがって、燃焼限界点における各ガス体積濃度を求
め、次式に従って算出した。 酸素指数（％）＝［酸素］／（［酸素］＋［窒素］）×
１００Oxygen index: A test piece of 6.5 × 3.2 × 120 mm was molded, post-cured, and the volume concentration of each gas at the combustion limit point was determined according to JIS K7201 and calculated according to the following formula. Oxygen index (%) = [oxygen] / ([oxygen] + [nitrogen]) ×
100

【００６４】ＰＫＧ（パッケージ）充填性：半田耐熱試
験に用いる１６０ｐｉｎＱＦＰを、成形後に目視および
顕微鏡を用いて観察し、未充填部分、ピンホールの有無
を調べた。PKG (package) filling property: 160 pin QFP used in the soldering heat resistance test was observed after molding by visual observation and using a microscope to examine the presence or absence of unfilled portions and pinholes.

【００６５】これらの結果を表２に示した。The results are shown in Table 2.

【００６６】[0066]

【表２】 [Table 2]

【００６７】実施例１１ シランカップリング剤を、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン１．００重量部に置き換えた他は、実
施例１と同様に試験を行い、評価をおこなった。評価結
果を表２に示す。Example 11 The same tests and evaluations as in Example 1 were carried out except that the silane coupling agent was replaced by 1.00 part by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane. Table 2 shows the evaluation results.

【００６８】表２にみられるように、本発明のエポキシ
樹脂組成物（実施例１〜１１）は、半田耐熱性、難燃
性、高温信頼性、ＰＫＧ充填性に優れている。As shown in Table 2, the epoxy resin compositions (Examples 1 to 11) of the present invention are excellent in solder heat resistance, flame retardancy, high temperature reliability and PKG filling property.

【００６９】これに対して、充填剤（Ｃ）の添加量が８
７重量％未満である比較例１は、本発明の硬化剤を用い
ているにもかかわらず、半田耐熱性、難燃性、充填性が
劣っている。On the other hand, the amount of the filler (C) added is 8
Comparative Example 1, which is less than 7% by weight, is inferior in solder heat resistance, flame retardancy, and filling property even though the curing agent of the present invention is used.

【００７０】また、ブロム化合物（Ｄ）、アンチモン化
合物（Ｅ）の割合がそれぞれ０．３重量％を越える比較
例２は、高温信頼性が劣っている。Comparative Example 2 in which the proportions of the bromine compound (D) and the antimony compound (E) each exceeded 0.3% by weight, was inferior in high temperature reliability.

【００７１】本発明の硬化剤（Ｂ）中に本発明の硬化剤
（ｂ）を含有しない比較例３は半田耐熱性に劣ってい
る。Comparative Example 3 in which the curing agent (b) of the present invention does not contain the curing agent (b) of the present invention is inferior in solder heat resistance.

【００７２】[0072]

【発明の効果】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物は、特定の構造を持つ硬化剤を配合し、フィラー充填
量を８７〜９５重量％と高くすることに加えて、ブロム
化合物やアンチモン化合物の添加量を０．３重量％以下
にし、半田耐熱性に優れるばかりか、難燃性、高温信頼
性にも優れている。EFFECT OF THE INVENTION The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation of the present invention contains a curing agent having a specific structure to increase the filler loading to 87 to 95% by weight, as well as a bromine compound and antimony. The amount of the compound added is 0.3% by weight or less, and not only the solder heat resistance is excellent, but also the flame retardancy and the high temperature reliability are excellent.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification code Internal reference number FI Technical indication H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、
充填剤（Ｃ）を含んでなるエポキシ樹脂組成物であっ
て、前記硬化剤（Ｂ）が次の一般式（Ｉ）、（II）およ
び（III) 【化１】 （式中、Ｒは、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基を
示す。）で表される構造を同時に有する化合物（ｂ）を
必須成分として含有し、かつ前記充填剤（Ｃ）の割合が
組成物全体の８７〜９５重量％であり、ブロム化合物が
組成物全体の０．３重量％以下であり、アンチモン化合
物が組成物全体の０．３重量％以下である半導体封止用
エポキシ樹脂組成物。1. An epoxy resin (A), a curing agent (B),
An epoxy resin composition comprising a filler (C), wherein the curing agent (B) has the following general formulas (I), (II) and (III): (In the formula, R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.) The compound (b) simultaneously having a structure represented by the formula (b) is contained as an essential component, and the proportion of the filler (C) is Is 87 to 95% by weight of the entire composition, the bromine compound is 0.3% by weight or less of the entire composition, and the antimony compound is 0.3% by weight or less of the entire composition. Composition. 【請求項２】式（II) におけるフェニレン基がパラフェ
ニレンである請求項１記載の半導体封止用エポキシ樹脂
組成物。2. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, wherein the phenylene group in the formula (II) is paraphenylene. 【請求項３】 エポキシ樹脂（Ａ）が次の一般式（I
V） 【化２】 （式中、Ｒ¹ 〜Ｒ⁸ は水素原子、ハロゲン原子、または
炭素数１〜４のアルキル基を示す。）で表されるビフェ
ニル型エポキシ樹脂（ａ）を必須成分として含有する請
求項２または３記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物。3. The epoxy resin (A) has the following general formula (I
V) [Chemical 2] (Wherein, R ¹ to R ⁸ is a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.) Containing biphenyl type epoxy resin represented by (a) as an essential component according to claim 2 or The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to 3. 【請求項４】 ビフェニル型エポキシ樹脂（ａ）を全エ
ポキシ樹脂中に５０％以上含む請求項３記載の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物。4. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 3, wherein the total amount of the biphenyl type epoxy resin (a) is 50% or more. 【請求項５】エポキシ樹脂の硬化後の組成物の酸素指数
が４２％以上である請求項２記載の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物。5. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 2, wherein the oxygen index of the composition after curing the epoxy resin is 42% or more. 【請求項６】 エポキシ樹脂（Ａ）が次の一般式（I
V） 【化３】 （式中、Ｒ¹ 〜Ｒ⁸ は水素原子、ハロゲン原子、または
炭素数１〜４のアルキル基を示す。）で表されるビフェ
ニル型エポキシ樹脂（ａ）を必須成分として含有する請
求項５記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。6. The epoxy resin (A) has the following general formula (I
V) [Chemical 3] (Wherein, R ¹ to R ⁸ is a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.) According to claim 5 containing biphenyl type epoxy resin represented (a) as an essential component Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation. 【請求項７】 ビフェニル型エポキシ樹脂（ａ）を全エ
ポキシ樹脂中に５０％以上含む請求項６記載の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物。7. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 6, wherein the total amount of the biphenyl type epoxy resin (a) is 50% or more. 【請求項８】 化合物（ｂ）を全硬化剤（Ｂ）中に５０
重量％以上含む請求項５〜７いずれかに記載の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物。8. The compound (b) is added to the total curing agent (B) in an amount of 50.
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 5, wherein the epoxy resin composition comprises at least 5% by weight. 【請求項９】 充填剤（Ｃ）が平均粒径５μｍ以上、
３０μｍ以下の球状非晶性シリカ９９〜５０重量％と平
均粒径３μｍ以下の球状非晶性シリカ１〜５０重量％か
らなる非晶性シリカ（ｃ）を充填剤（Ｃ）中に５０重量
％以上含有する請求項５〜８いずれかに記載の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物。9. The filler (C) has an average particle size of 5 μm or more,
Amorphous silica (c) consisting of 99 to 50% by weight of spherical amorphous silica having a particle size of 30 μm or less and 1 to 50% by weight of spherical amorphous silica having an average particle size of 3 μm or less in a filler (C) is 50% by weight. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 5 to 8, containing the above. 【請求項１０】 さらにアミノ基を有するシランカッ
プリング剤を含有する請求項１〜９いずれかに記載の半
導体封止用エポキシ樹脂組成物。10. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1, further comprising a silane coupling agent having an amino group. 【請求項１１】エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充
填剤（Ｃ）を含んでなるエポキシ樹脂組成物であって、
前記硬化剤（Ｂ）が次の一般式（Ｉ）、（II）および
（III) 【化４】 （式中、Ｒは、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基を
示す。）で表される構造を同時に有する化合物（ｂ）を
必須成分として含有し、かつ前記充填剤（Ｃ）の割合が
組成物全体の８７〜９５重量％であり、臭素原子が組成
物全体の０．２重量％以下であり、アンチモン原子が組
成物全体の０．２５重量％以下である半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物。11. An epoxy resin composition comprising an epoxy resin (A), a curing agent (B) and a filler (C),
The curing agent (B) has the following general formulas (I), (II) and (III): (In the formula, R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.) At the same time, the compound (b) having the structure represented by the formula (b) is contained as an essential component, and the proportion of the filler (C). Is 87 to 95% by weight of the entire composition, bromine atoms are 0.2% by weight or less of the entire composition, and antimony atoms are 0.25% by weight or less of the entire composition. Composition. 【請求項１２】式（II) におけるフェニレン基がパラフ
ェニレン基である請求項１１記載の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物。12. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 11, wherein the phenylene group in the formula (II) is a paraphenylene group. 【請求項１３】組成物の酸素指数が４２％以上である請
求項１１または１２記載の半導体封止用エポキシ樹脂組
成物。13. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 11, wherein the oxygen index of the composition is 42% or more. 【請求項１４】 エポキシ樹脂（Ａ）が次の一般式
（IV） 【化５】 （式中、Ｒ¹ 〜Ｒ⁸ は水素原子、ハロゲン原子、または
炭素数１〜４のアルキル基を示す。）で表されるビフェ
ニル型エポキシ樹脂（ａ）を必須成分として含有する請
求項１１〜１３いずれかに記載の半導体封止用エポキシ
樹脂組成物。14. The epoxy resin (A) has the following general formula (IV): (In the formula, R ^{1 to} R ⁸ represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.) A biphenyl type epoxy resin (a) represented by the formula is contained as an essential component. 13. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of 13 above. 【請求項１５】 ビフェニル型エポキシ樹脂（ａ）を全
エポキシ樹脂中に５０％以上含む請求項１４記載の半導
体封止用エポキシ樹脂組成物。15. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 14, wherein the total amount of the biphenyl type epoxy resin (a) is 50% or more. 【請求項１６】 化合物（ｂ）を全硬化剤（Ｂ）中に５
０重量％以上含む請求項１１〜１５いずれかに記載の半
導体封止用エポキシ樹脂組成物。16. The compound (b) is added to the total curing agent (B) in an amount of 5
The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to any one of claims 11 to 15, containing 0% by weight or more. 【請求項１７】 請求項１〜１６いずれかに記載の半
導体封止用エポキシ樹脂組成物で封止してなる半導体装
置。17. A semiconductor device encapsulated with the epoxy resin composition for semiconductor encapsulation according to claim 1.