JPS61243821A - Epoxy resin composition for sealing semiconductor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the curability, molding workability, etc., of a resin composition containing a novolak phenolic resin as a curing agent, by adding thereto 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole as a cure accelerator. CONSTITUTION:The purpose epoxy resin composition for sealing semiconductors is prepared by mixing an epoxy resin (A) (e.g., cresol novolak epoxy resin) with a novolak phenolic resin (B) as a curing agent, 2-phenyl-4,5- dihydroxymethylimidazole (C) as a cure accelerator, a filler (D) (e.g., silica or glass) and, optionally, additives (E) such as a mold release, colorant and flame retardant. This resin composition can be suitably used for sealing semiconductor elements such as transistors, IC or LSI by transfer molding.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトランジスタ、ＩＣおよびＬＳＩなどのいわゆ
る半導体素子類をトランスファ成形法によシ封止する友
めに使用するエポキシ樹脂組成物に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an epoxy resin composition used for sealing so-called semiconductor elements such as transistors, ICs, and LSIs by transfer molding.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

トランジスタ、ＩＣ％ＬＳＩなどの半導体素子の封止は
その経済性の点からエポキシ樹脂によるトランスファ成
形が一般的であり、中でもノボラック型エポキシ樹脂と
硬化剤としてノボラック型フェノール樹脂を使用する糸
が耐湿性の点で優れているため現在主流となっている。Transfer molding using epoxy resin is common for encapsulating semiconductor elements such as transistors and IC% LSIs due to its economic efficiency.Among them, threads using novolac type epoxy resin and novolac type phenol resin as a hardening agent are moisture resistant. It is currently the mainstream because it is superior in this respect.

一方ｆｆ形工程においては生産性の向上を図るため成形
の高サイクル化が行なわれつつあるが。On the other hand, in the FF type process, higher molding cycles are being implemented in order to improve productivity.

成形時間が短縮化するにつれ、成形直後の硬化物が柔軟
にな９．成形作業性に劣るとい５問題が発生する。9. As the molding time is shortened, the cured product immediately after molding becomes more flexible. 5 problems arise when molding workability is poor.

単に、成形直後の硬化物の硬さを増すだけであれば、従
来知られている通常の硬化促進剤を多量に樹脂組成物に
配合すれば良いが、樹脂組成物の脈動性が悪くなり、さ
らにポットライフが短かくなるという問題が新７’（ｆ
ｃ発生する。If you simply want to increase the hardness of the cured product immediately after molding, you can add a large amount of a conventionally known curing accelerator to the resin composition, but this will worsen the pulsation of the resin composition, Furthermore, the problem of shorter pot life is the new 7' (f
c occurs.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

この発明は上記観点から硬化性の良好な成形作業性に優
れるエポキシ樹脂組成物を得ようとするものである。In view of the above, the present invention aims to provide an epoxy resin composition that has good curability and excellent molding workability.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者らは、上記問題点を解決すべく、鋭意検討を行
なった結果１％定のイミダゾール酵導体を硬化促進剤に
使用することによｐ問題点を解決できることを見い出し
、この発明を完成するに至った。In order to solve the above problems, the present inventors conducted intensive studies and found that the p problem could be solved by using 1% imidazole enzyme conductor as a curing accelerator, and completed this invention. I ended up doing it.

すなわち本発明は、ノボラック型フェノール樹脂を硬化
剤とするエポキシ樹脂組成物に硬化促進剤として、２−
フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾールを
用いることｔ−特徴とするものである。That is, the present invention provides 2-
The use of phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole is a t-characteristic.

本発明で用いられるエポキシ樹脂はフェノール、クレゾ
ール、ビスフェノールＡなどとホルムアルデヒドなどを
酸性触媒で縄付させて得られる樹脂を原料としてエピク
ロルヒドリンでグリシジルエーテル化するなどしてエポ
キシ化したもので、エポキシ当量が１７０〜３００．好
ましくはエポキシ当量１８０〜２００のものが硬化性の
点で最も優れている。The epoxy resin used in the present invention is made by epoxidizing a resin obtained by binding phenol, cresol, bisphenol A, etc. with formaldehyde, etc. using an acidic catalyst as a raw material, and converting it into glycidyl ether with epichlorohydrin. 170-300. Preferably, those having an epoxy equivalent of 180 to 200 are most excellent in terms of curability.

硬化剤としてのノボラック型フェノール樹脂ハ、フェノ
ール、クレゾール、ビスフェノールＡなどとホルムアル
デヒドなどを酸性触媒で締付させて得られる樹脂で６９
１エポキシ樹脂中に含まれるエポキシ４１個当たジフェ
ノール性水酸基が０５〜２．０個、望ましくはａ８〜１
．２個となるような割合で用いる。Novolak type phenolic resin as a hardening agent is a resin obtained by tightening phenol, cresol, bisphenol A, etc. and formaldehyde etc. with an acidic catalyst.69
The number of diphenolic hydroxyl groups per 41 epoxy groups contained in one epoxy resin is 05 to 2.0, preferably a8 to 1.
．． Use in such a proportion that there will be 2 pieces.

本発明においてはさらに硬化促進剤として２−フェニル
−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾールを用いるが
配合量としてはエポキシ樹脂１００！量部に対し１〜５
重量部好ましくは３〜４重量部である。かへる硬化促進
剤は単独もしくは特性を損わない範囲で他の硬化促進剤
と併用することも可能である。In the present invention, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole is further used as a curing accelerator, and the blending amount is 100% of the epoxy resin! 1 to 5 parts
Parts by weight are preferably 3 to 4 parts by weight. The curing accelerator can be used alone or in combination with other curing accelerators as long as the properties are not impaired.

本発明に係る組成物には更に充填材を含む。The composition according to the invention further includes a filler.

充填材として＃′ｉ、シリカ、カラス、ケイソウ土、タ
ルク、マイカ、アスベスト、炭酸カルシウム、アルミナ
、硫酸バリウムなどを用いることができるがシリカおよ
びガラスが電気特性の点で優れている。充填材の便用意
は、上記エポキシ樹脂１００重量部に対し１００〜５０
０重量部の範囲が好ましく１００重量部以下では耐湿性
に劣り、また５００重量部を越えると流動性が失われ好
ましくない。#'i, silica, glass, diatomaceous earth, talc, mica, asbestos, calcium carbonate, alumina, barium sulfate, etc. can be used as the filler, but silica and glass are superior in terms of electrical properties. The preparation of the filler is 100 to 50 parts by weight for 100 parts by weight of the above epoxy resin.
It is preferably in the range of 0 parts by weight; if it is less than 100 parts by weight, moisture resistance is poor, and if it exceeds 500 parts by weight, fluidity is lost, which is not preferred.

この組成物には必要に応じてｗｓｍ剤、！色剤、難燃剤
、難燃助剤、カップリング剤などを使用することもでき
る。特にカップリング剤は充填材の効果を有効に発揮さ
せるために１賛でＴｏシ。This composition optionally includes a wsm agent,! Colorants, flame retardants, flame retardant aids, coupling agents, etc. can also be used. In particular, the coupling agent is used in order to effectively demonstrate the effect of the filler.

例えばｒ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン、
β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−エチルトリ
メトキシシランなどがある。For example, r-glycidoxyprobyltrimethoxysilane,
Examples include β-(3,4-epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane.

エポキシ樹脂組成物の製造方法は、上記のエポキシ樹脂
、硬化剤、硬化促進剤、充填材、カップリング剤などを
ミキシングロールで加熱しながら混練する方法により製
造できる。The epoxy resin composition can be produced by kneading the above-mentioned epoxy resin, curing agent, curing accelerator, filler, coupling agent, etc. while heating with a mixing roll.

次にこの発明を実施例によシさらに具体的に説明する。Next, the present invention will be explained in more detail with reference to examples.

〔実施例１〕 クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量１
９０）１００ｍ１１部、ノボラック型フェノール樹脂５
０重量部、シリカ粉末５５０重量部、２−フェニル−４
，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール４嵐量部、Ｔ−
グリシドキシゾロビルトリメトキシシラン２重量部、カ
ーボンブラックｉｎｎ部、カルナバワックス２１黛部を
直径１０インチのミキシングロールにて前ロール８０℃
、後ロール３０℃、前ロール２２ｒｐｌｈｌｋａ−ル１
８ｒｐｍの条件で常法に従い６分間混練した。得られた
シート状組成物を粉砕して。[Example 1] Cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent: 1
90) 100m 11 parts, novolac type phenolic resin 5
0 parts by weight, 550 parts by weight of silica powder, 2-phenyl-4
, 4 parts of 5-dihydroxymethylimidazole, T-
2 parts by weight of glycidoxysolobyl trimethoxysilane, 2 parts of carbon black, and 21 parts of carnauba wax were rolled at 80°C on a mixing roll with a diameter of 10 inches.
, rear roll 30℃, front roll 22rplhlka-ru 1
The mixture was kneaded for 6 minutes at 8 rpm according to a conventional method. The obtained sheet-like composition is crushed.

半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation was obtained.

〔実施例２〕 フェノールノボラック型エポキシ樹脂１００重量部（エ
ポキシ当量１８０）、ノボラック型エポキシ樹脂５５１
Ｍ量ｓ、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイ
ミダゾール４ｍＦ−１ｆＲ＄ｔ−用いる以外は実施例１
と同様の方法により半導体封止用エポキシ樹脂組成物を
得た。[Example 2] 100 parts by weight of phenol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent: 180), novolac type epoxy resin 551 parts by weight
Example 1 except that M amount s and 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole 4mF-1fR$t- were used.
An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation was obtained in the same manner as above.

〔比較例１〕 硬化促進剤に２．４．６−　）メスジメチルアミノメチ
ルフェノール１重量部を用いる以外は実施例１と同様の
方法により半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。[Comparative Example 1] An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of 2.4.6-) female dimethylaminomethylphenol was used as a curing accelerator.

〔比較例２〕 硬化促進剤に２メチルイミダゾ一ル１重重部を用いる以
外は実施ガ１と同様の方法により半導体封止用エポキシ
樹脂組成物を得た。[Comparative Example 2] An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of 2-methylimidazole was used as the curing accelerator.

〔比較例３〕 硬化促進剤に１．８−ジアザービシク’　（５，’ＬＯ
）ウンデセン−７２重量部を用いる以外は実施例１と同
様の方法により半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た
。[Comparative Example 3] 1,8-diazarbisic'(5,'LO
) An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation was obtained in the same manner as in Example 1 except that 72 parts by weight of undecene was used.

〔比較例４〕 硬化促進剤に２−フェニル−イミダゾール１゜２重量部
を用いる以外は実施例２と同様の方法により半導体封止
用エポキシ樹脂組成物を得た。[Comparative Example 4] An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation was obtained in the same manner as in Example 2, except that 1.2 parts by weight of 2-phenyl-imidazole was used as a curing accelerator.

以上の各組成物の樹脂特性について表ＩＫ示す。ここで
スパイラル２０−、ゲル化時間は１８０℃での測定値で
めり、硬度については、ｇ形温度１８０℃、成形圧カフ
０ｋｇ／コ、成形時間９０秒の条件でトランスファプレ
ス、ＤＩＬＰ金型にて成形した直後の熱時シ璽アＤ硬度
である。Table IK shows the resin properties of each of the above compositions. Here, spiral 20-, gelation time is determined by the measured value at 180℃, hardness is determined by transfer press, DILP mold under the conditions of g-type temperature 180℃, molding pressure cuff 0 kg/piece, molding time 90 seconds. This is the hardness of the seal when heated immediately after molding.

表１ 表１から明らかなよう［硬化促進剤に２−フェニル、４
，５−ジヒドロキシメチルイミダゾールを用いた組成物
は硬度が高く流動性、硬化性に優れていることがわかる
。Table 1 As is clear from Table 1, [2-phenyl, 4
, 5-dihydroxymethylimidazole has high hardness and excellent fluidity and curability.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明した通９本発明によれば硬化促進剤として特
足されたイミダゾール化合物を用いることによシ成形作
業性が著るしく改善された。As explained above, according to the present invention, the molding workability is significantly improved by using an imidazole compound which is particularly featured as a curing accelerator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １、ノボラック型フェノール樹脂を硬化剤とするエポキ
シ樹脂組成物において、硬化促進剤として２−フェニル
−４、５−ジヒドロキシメチルイミダゾールを配合した
ことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。1. An epoxy resin composition for semiconductor encapsulation, comprising an epoxy resin composition containing a novolak type phenol resin as a curing agent, and containing 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole as a curing accelerator.