JP2000095840A - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及び半導体装置Info
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- JP2000095840A JP2000095840A JP27042698A JP27042698A JP2000095840A JP 2000095840 A JP2000095840 A JP 2000095840A JP 27042698 A JP27042698 A JP 27042698A JP 27042698 A JP27042698 A JP 27042698A JP 2000095840 A JP2000095840 A JP 2000095840A
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- epoxy resin
- inorganic filler
- resin composition
- molding
- type epoxy
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- Epoxy Resins (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐吸湿半田性が高く、また成形性に優れたエ
ポキシ樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無
機充填材を必須成分とするエポキシ樹脂組成物に関す
る。このエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂と
してジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂とビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂の２成分を少なくとも含有するこ
とによって、低吸湿性と高密着性を高めることができ
る。また無機充填材を組成物全量中に８０〜９３重量％
含有することによって、良好な成形性を保持しつつ耐吸
湿半田性を向上させることができる。
ポキシ樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無
機充填材を必須成分とするエポキシ樹脂組成物に関す
る。このエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂と
してジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂とビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂の２成分を少なくとも含有するこ
とによって、低吸湿性と高密着性を高めることができ
る。また無機充填材を組成物全量中に８０〜９３重量％
含有することによって、良好な成形性を保持しつつ耐吸
湿半田性を向上させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を封止
するために用いられるエポキシ樹脂組成物及びこのエポ
キシ樹脂組成物を用いて封止した半導体装置に関するも
のである。
するために用いられるエポキシ樹脂組成物及びこのエポ
キシ樹脂組成物を用いて封止した半導体装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ダイオード、トランジスター集積回路な
どの電気・電子部品や半導体装置などの封止方法とし
て、近年では信頼性の向上と共に大量生産やコストメリ
ットのあるエポキシ樹脂組成物を用いた低圧トランスフ
ァー成形による樹脂封止が主流を占めている。
どの電気・電子部品や半導体装置などの封止方法とし
て、近年では信頼性の向上と共に大量生産やコストメリ
ットのあるエポキシ樹脂組成物を用いた低圧トランスフ
ァー成形による樹脂封止が主流を占めている。
【０００３】上記の封止に用いるエポキシ樹脂組成物と
して、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を樹脂成分
とし、フェノールノボラック型樹脂を硬化成分とするも
のが最も一般的に使用されている。
して、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を樹脂成分
とし、フェノールノボラック型樹脂を硬化成分とするも
のが最も一般的に使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、ＩＣ、
ＬＳＩ、ＶＬＳＩなどの電子部品や半導体装置の高密度
化、高集積化に伴って、封止樹脂の薄肉化には上記のよ
うな従来のエポキシ樹脂組成物では必ずしも満足に対応
することができなくなっている。
ＬＳＩ、ＶＬＳＩなどの電子部品や半導体装置の高密度
化、高集積化に伴って、封止樹脂の薄肉化には上記のよ
うな従来のエポキシ樹脂組成物では必ずしも満足に対応
することができなくなっている。
【０００５】例えば、表面実装用デバイスにおいて実装
時にデバイス自体が半田に直接浸漬されるなど急激に高
温過酷な環境下に曝されるため、パッケージクラックの
発生が避けられない事態になっている。すなわち、成形
後の保管中に封止樹脂が吸湿し、この吸湿した水分が高
温に曝される際に急激に気化膨張してこれに封止樹脂が
耐え切れずにパッケージクラックが発生するものであ
る。
時にデバイス自体が半田に直接浸漬されるなど急激に高
温過酷な環境下に曝されるため、パッケージクラックの
発生が避けられない事態になっている。すなわち、成形
後の保管中に封止樹脂が吸湿し、この吸湿した水分が高
温に曝される際に急激に気化膨張してこれに封止樹脂が
耐え切れずにパッケージクラックが発生するものであ
る。
【０００６】エポキシ樹脂組成物については、耐熱性や
密着性の向上等が従来から検討されており、実際にこれ
らの特性の改善がなされているが、上記のような耐吸湿
半田性の向上についてはいまだ満足できるレベルに至っ
ていない。
密着性の向上等が従来から検討されており、実際にこれ
らの特性の改善がなされているが、上記のような耐吸湿
半田性の向上についてはいまだ満足できるレベルに至っ
ていない。
【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、耐吸湿半田性が高く、また成形性に優れたエポキ
シ樹脂組成物及び半導体装置を提供することを目的とす
るものである。
あり、耐吸湿半田性が高く、また成形性に優れたエポキ
シ樹脂組成物及び半導体装置を提供することを目的とす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促
進剤、無機充填材を必須成分とするエポキシ樹脂組成物
において、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型
エポキシ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の２成
分を少なくとも含有し、無機充填材を組成物全量中に８
０〜９３重量％含有して成ることを特徴とするものであ
る。
エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促
進剤、無機充填材を必須成分とするエポキシ樹脂組成物
において、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型
エポキシ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の２成
分を少なくとも含有し、無機充填材を組成物全量中に８
０〜９３重量％含有して成ることを特徴とするものであ
る。
【０００９】また請求項２の発明は、エポキシ樹脂全量
に対してジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を３０〜
９０重量％、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を１０〜
７０重量％含有することを特徴とするものである。
に対してジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を３０〜
９０重量％、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を１０〜
７０重量％含有することを特徴とするものである。
【００１０】また請求項３の発明は、無機充填材とし
て、圧縮成形前の無機充填材の平均粒子径が圧縮成形後
も保持される圧力で無機充填材を圧縮成形して得られる
成形体における体積百分率が８０％以上のものを用いる
ことを特徴とするものである。
て、圧縮成形前の無機充填材の平均粒子径が圧縮成形後
も保持される圧力で無機充填材を圧縮成形して得られる
成形体における体積百分率が８０％以上のものを用いる
ことを特徴とするものである。
【００１１】また請求項４の発明は、エポキシ樹脂と硬
化剤として、両者の混合物の１５０℃での粘度が２ポイ
ズ以下のものを用いることを特徴とするものである。
化剤として、両者の混合物の１５０℃での粘度が２ポイ
ズ以下のものを用いることを特徴とするものである。
【００１２】本発明の請求項５に係る半導体装置は、請
求項１乃至４のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物で
半導体素子が封止されて成ることを特徴とするものであ
る。
求項１乃至４のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物で
半導体素子が封止されて成ることを特徴とするものであ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００１４】本発明においてエポキシ樹脂としては、半
導体封止用に使用されるものであれば制限されることな
く用いることができるが、例えばｏ−クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシ
クロペンタジエン型エポキシ樹脂、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、ブロ
ム含有型エポキシ樹脂などを挙げることができる。
導体封止用に使用されるものであれば制限されることな
く用いることができるが、例えばｏ−クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシ
クロペンタジエン型エポキシ樹脂、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、ブロ
ム含有型エポキシ樹脂などを挙げることができる。
【００１５】ただし本発明では、エポキシ樹脂としてジ
シクロペンタジエン型エポキシ樹脂とビスフェノールＦ
型エポキシ樹脂の２成分を少なくとも用いるようにして
ある。ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂は全エポキ
シ樹脂に対して３０〜９０重量％、ビスフェノールＦ型
エポキシ樹脂は全エポキシ樹脂に対して１０〜７０重量
％それぞれ含有するように配合するのが好ましい。エポ
キシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を
用いることによって、封止樹脂の低吸湿化や高密着化を
得ることができる。しかしこの反面、封止樹脂のガラス
転移温度Ｔｇが高くなり、無機充填材を高充填した場合
に成形性が悪くなってボイドが発生し易くなる。またビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂は封止樹脂のガラス転移
温度Ｔｇを低下させるので、高密着化に有効であると共
にボイドの低減にも有効である。しかしこの反面、単独
使用ではエポキシ樹脂組成物の保存性や耐ブロッキング
性が悪くなる。このために本発明ではジシクロペンタジ
エン型エポキシ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
の２成分を含有することが必須であり、またエポキシ樹
脂の配合量を上記の範囲に設定することによって、双方
の欠点を補って低吸湿性と高密着性の特性を最大限に発
揮させることができるのである。
シクロペンタジエン型エポキシ樹脂とビスフェノールＦ
型エポキシ樹脂の２成分を少なくとも用いるようにして
ある。ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂は全エポキ
シ樹脂に対して３０〜９０重量％、ビスフェノールＦ型
エポキシ樹脂は全エポキシ樹脂に対して１０〜７０重量
％それぞれ含有するように配合するのが好ましい。エポ
キシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を
用いることによって、封止樹脂の低吸湿化や高密着化を
得ることができる。しかしこの反面、封止樹脂のガラス
転移温度Ｔｇが高くなり、無機充填材を高充填した場合
に成形性が悪くなってボイドが発生し易くなる。またビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂は封止樹脂のガラス転移
温度Ｔｇを低下させるので、高密着化に有効であると共
にボイドの低減にも有効である。しかしこの反面、単独
使用ではエポキシ樹脂組成物の保存性や耐ブロッキング
性が悪くなる。このために本発明ではジシクロペンタジ
エン型エポキシ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
の２成分を含有することが必須であり、またエポキシ樹
脂の配合量を上記の範囲に設定することによって、双方
の欠点を補って低吸湿性と高密着性の特性を最大限に発
揮させることができるのである。
【００１６】また硬化剤としては、エポキシ樹脂硬化用
のものであれば特に制限されないが、例えばフェノール
ノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノー
ルアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、ジシク
ロペンタジエン型フェノール樹脂、トリフェニルメタン
型フェノール樹脂など各種の多価フェノール樹脂を挙げ
ることができる。硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂に対
する硬化剤の当量比が０．５〜１．５になるように設定
するのが好ましく、０．８〜１．２になるようにするの
がより好ましい。
のものであれば特に制限されないが、例えばフェノール
ノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノー
ルアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、ジシク
ロペンタジエン型フェノール樹脂、トリフェニルメタン
型フェノール樹脂など各種の多価フェノール樹脂を挙げ
ることができる。硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂に対
する硬化剤の当量比が０．５〜１．５になるように設定
するのが好ましく、０．８〜１．２になるようにするの
がより好ましい。
【００１７】さらに硬化促進剤としても特に制限される
ものではないが、トリフェニルホスフィン等の有機ホス
フィン類、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウン
デセン−７等の三級アミン、２−メチルイミダゾール、
２−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類を用いる
ことができる。硬化促進剤の配合量は、エポキシ樹脂の
１７５℃でのゲルタイムが２０〜４０秒になる量に設定
するのが好ましい。
ものではないが、トリフェニルホスフィン等の有機ホス
フィン類、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウン
デセン−７等の三級アミン、２−メチルイミダゾール、
２−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類を用いる
ことができる。硬化促進剤の配合量は、エポキシ樹脂の
１７５℃でのゲルタイムが２０〜４０秒になる量に設定
するのが好ましい。
【００１８】そして本発明において無機充填材として
は、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素な
ど、半導体封止用に使用される任意のものを用いること
ができる。この無機充填材の配合量は、エポキシ樹脂組
成物全量に対して８０〜９３重量％の範囲に設定される
ものである。無機充填材の配合量が８０重量％未満であ
ると、エポキシ樹脂組成物の吸湿量が多くなり、封止樹
脂の耐吸湿耐熱性等の信頼性が低下する。逆に無機充填
材の配合量が９３重量部を超えると、エポキシ樹脂組成
物の溶融粘度が上昇し、成形性が低下する。
は、溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪素な
ど、半導体封止用に使用される任意のものを用いること
ができる。この無機充填材の配合量は、エポキシ樹脂組
成物全量に対して８０〜９３重量％の範囲に設定される
ものである。無機充填材の配合量が８０重量％未満であ
ると、エポキシ樹脂組成物の吸湿量が多くなり、封止樹
脂の耐吸湿耐熱性等の信頼性が低下する。逆に無機充填
材の配合量が９３重量部を超えると、エポキシ樹脂組成
物の溶融粘度が上昇し、成形性が低下する。
【００１９】また、無機充填材として、圧縮成形前の無
機充填材の平均粒子径が圧縮成形後も保持される圧力で
無機充填材を圧縮成形して得られる成形体に占める正味
体積百分率（φ）が８０％以上になるように、粒径の異
なるものを組み合わせて用いるのが好ましい。この正味
体積百分率（φ）について説明する。ｎ種（ｎは１以上
の整数）の無機充填材のそれぞれの真比重をｄｉ、各無
機充填材のそれぞれの配合重量をｗi（ｉは１〜ｎの中
の整数）とした場合の無機充填材全体の真比重ｄは下記
の式（Ａ）で算出される値となる。
機充填材の平均粒子径が圧縮成形後も保持される圧力で
無機充填材を圧縮成形して得られる成形体に占める正味
体積百分率（φ）が８０％以上になるように、粒径の異
なるものを組み合わせて用いるのが好ましい。この正味
体積百分率（φ）について説明する。ｎ種（ｎは１以上
の整数）の無機充填材のそれぞれの真比重をｄｉ、各無
機充填材のそれぞれの配合重量をｗi（ｉは１〜ｎの中
の整数）とした場合の無機充填材全体の真比重ｄは下記
の式（Ａ）で算出される値となる。
【００２０】 ｄ＝Σｗi／Σ（ｗi／ｄi）−−−−（Ａ） そして、圧縮成形して得られる成形体における無機充填
材の体積百分率（φ）は、無機充填材Ｗグラムを圧縮し
て得られる成形体の体積Ｖｃｃから下記の式（Ｂ）で算
出される値である。
材の体積百分率（φ）は、無機充填材Ｗグラムを圧縮し
て得られる成形体の体積Ｖｃｃから下記の式（Ｂ）で算
出される値である。
【００２１】φ＝１００（Ｗ／ｄ）／Ｖ−−−−（Ｂ） ここで、体積百分率（φ）を測定するために行う無機充
填材の圧縮成形の成形圧力は、圧縮成形前の平均粒径が
圧縮成形後も保持される圧力であることが重要である。
この成形圧力が高すぎると、無機充填材の粒子が破壊さ
れ、圧縮成形後の平均粒径は圧縮成形前の平均粒径とは
異なるものになり、測定される体積分率（φ）はエポキ
シ樹脂組成物中の無機充填材の性質を示さなくなる不都
合が生じる。なぜなら、どのような無機充填材でも、圧
縮成形の時の成形圧力を極端に高くすると、粒子が破壊
されて、得られる成形体中には空隙が含まれない状態に
近づき、測定される体積百分率（φ）は１００体積％に
漸近するようになるからである。従って、本発明ではエ
ポキシ樹脂組成物中に含有させる無機充填材と同じ状態
で、圧縮成形して得られる成形体中に無機充填材が存在
するように、圧縮成形の圧力は圧縮成形前の無機充填材
の平均粒径が圧縮成形後も保持される圧力で行うように
限定している。そして、圧縮成形前の無機充填材の平均
粒径が圧縮成形後も保持される圧力の範囲内の最高圧力
（以降Ｆｍａｘと略す）で成形した成形体により得られ
る体積百分率（φ）は、Ｆｍａｘ未満で成形した成形体
により得られる体積百分率（φ）より必ず大きい値とな
る。
填材の圧縮成形の成形圧力は、圧縮成形前の平均粒径が
圧縮成形後も保持される圧力であることが重要である。
この成形圧力が高すぎると、無機充填材の粒子が破壊さ
れ、圧縮成形後の平均粒径は圧縮成形前の平均粒径とは
異なるものになり、測定される体積分率（φ）はエポキ
シ樹脂組成物中の無機充填材の性質を示さなくなる不都
合が生じる。なぜなら、どのような無機充填材でも、圧
縮成形の時の成形圧力を極端に高くすると、粒子が破壊
されて、得られる成形体中には空隙が含まれない状態に
近づき、測定される体積百分率（φ）は１００体積％に
漸近するようになるからである。従って、本発明ではエ
ポキシ樹脂組成物中に含有させる無機充填材と同じ状態
で、圧縮成形して得られる成形体中に無機充填材が存在
するように、圧縮成形の圧力は圧縮成形前の無機充填材
の平均粒径が圧縮成形後も保持される圧力で行うように
限定している。そして、圧縮成形前の無機充填材の平均
粒径が圧縮成形後も保持される圧力の範囲内の最高圧力
（以降Ｆｍａｘと略す）で成形した成形体により得られ
る体積百分率（φ）は、Ｆｍａｘ未満で成形した成形体
により得られる体積百分率（φ）より必ず大きい値とな
る。
【００２２】上記のように無機充填材として正味体積百
分率（φ）が８０％以上のものを用いることによって、
エポキシ樹脂組成物に無機充填材を多量に配合してもエ
ポキシ樹脂組成物の全体の溶融粘度を上昇させることが
なくなり、封止成形時にボイド、ワイヤースイープ、ダ
イシフト等の成形不良が発生することを防ぐことができ
るものである。正味体積百分率（φ）は高い程好まし
く、上限は特に設定されないが、９５％が実用上の限界
である。
分率（φ）が８０％以上のものを用いることによって、
エポキシ樹脂組成物に無機充填材を多量に配合してもエ
ポキシ樹脂組成物の全体の溶融粘度を上昇させることが
なくなり、封止成形時にボイド、ワイヤースイープ、ダ
イシフト等の成形不良が発生することを防ぐことができ
るものである。正味体積百分率（φ）は高い程好まし
く、上限は特に設定されないが、９５％が実用上の限界
である。
【００２３】本発明に係る封止用エポキシ樹脂組成物
は、上記のエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充
填剤を主成分とし、さらに必要に応じてカルナバワック
ス、ステアリン酸、モンタン酸、カルボキシル基含有ポ
リオレフィンなどの離型剤、カーボンブラック等の着色
剤、シランカップリング剤、シリコーン可撓剤などを配
合し、これをミキサーやブレンダー等で均一に混合した
後に、ニーダーやロールで加熱混練することによって調
製することができるものである。そしてこの混練物を必
要に応じて冷却固化し、粉砕して粉状等にして使用する
ようにしてもよい。ここで、エポキシ樹脂と硬化剤を混
合した成分の１５０℃での溶融粘度が２ポイズ以下にな
るように、エポキシ樹脂と硬化剤の組み合わせや配合量
を選定するのが好ましい。この溶融粘度が２ポイズより
大きくなると、エポキシ樹脂組成物に無機充填材を高充
填したときのエポキシ樹脂組成物全体の粘度を上昇さ
せ、封止成形時にボイド、ワイヤースイープ、ダイシフ
ト等の成形不良が発生し易くなる。この溶融粘度は低い
程好ましく、上限は特に設定されないが、溶融粘度０．
３が実用上の限界である。
は、上記のエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充
填剤を主成分とし、さらに必要に応じてカルナバワック
ス、ステアリン酸、モンタン酸、カルボキシル基含有ポ
リオレフィンなどの離型剤、カーボンブラック等の着色
剤、シランカップリング剤、シリコーン可撓剤などを配
合し、これをミキサーやブレンダー等で均一に混合した
後に、ニーダーやロールで加熱混練することによって調
製することができるものである。そしてこの混練物を必
要に応じて冷却固化し、粉砕して粉状等にして使用する
ようにしてもよい。ここで、エポキシ樹脂と硬化剤を混
合した成分の１５０℃での溶融粘度が２ポイズ以下にな
るように、エポキシ樹脂と硬化剤の組み合わせや配合量
を選定するのが好ましい。この溶融粘度が２ポイズより
大きくなると、エポキシ樹脂組成物に無機充填材を高充
填したときのエポキシ樹脂組成物全体の粘度を上昇さ
せ、封止成形時にボイド、ワイヤースイープ、ダイシフ
ト等の成形不良が発生し易くなる。この溶融粘度は低い
程好ましく、上限は特に設定されないが、溶融粘度０．
３が実用上の限界である。
【００２４】そして上記のようにして調製したエポキシ
樹脂組成物を用いて封止成形することによって、半導体
装置を作製することができる。例えば、ＩＣ等の半導体
素子を搭載したリードフレームをトランスファー成形金
型にセットし、トランスファー成形を行なうことによっ
て、半導体素子をエポキシ樹脂組成物による封止樹脂で
封止した半導体装置を作製することができるものであ
る。
樹脂組成物を用いて封止成形することによって、半導体
装置を作製することができる。例えば、ＩＣ等の半導体
素子を搭載したリードフレームをトランスファー成形金
型にセットし、トランスファー成形を行なうことによっ
て、半導体素子をエポキシ樹脂組成物による封止樹脂で
封止した半導体装置を作製することができるものであ
る。
【００２５】
【実施例】以下本発明を実施例によって具体的に説明す
る。
る。
【００２６】無機充填材として、次の３種類のものを用
いた。 Ｓ−１：（株）トクヤマ製非晶質シリカ粉末（真比重
２．２、平均粒径１５μｍ、比表面積０．８ｍ2／ｇ） Ｓ−２：（株）トクヤマ製非晶質シリカ粉末（真比重
２．２、平均粒径８μｍ、比表面積１．５ｍ2／ｇ） Ｓ−３：（株）トクヤマ製非晶質シリカ粉末（真比重
２．２、平均粒径０．３μｍ、比表面積１５ｍ2／ｇ） エポキシ樹脂として、ジシクロペンタジエン型エポキシ
樹脂である大日本インキ化学工業（株）製「ＨＰ７２０
０」、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂である新日鉄化
学（株）製「ＥＳＬＶ８０ＸＹ」、ビフェニル型エポキ
シ樹脂である油化シェルエポキシ（株）製「ＹＸ４００
０Ｈ」、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂であ
る住友化学工業（株）製「ＸＬ−３」を用いた。
いた。 Ｓ−１：（株）トクヤマ製非晶質シリカ粉末（真比重
２．２、平均粒径１５μｍ、比表面積０．８ｍ2／ｇ） Ｓ−２：（株）トクヤマ製非晶質シリカ粉末（真比重
２．２、平均粒径８μｍ、比表面積１．５ｍ2／ｇ） Ｓ−３：（株）トクヤマ製非晶質シリカ粉末（真比重
２．２、平均粒径０．３μｍ、比表面積１５ｍ2／ｇ） エポキシ樹脂として、ジシクロペンタジエン型エポキシ
樹脂である大日本インキ化学工業（株）製「ＨＰ７２０
０」、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂である新日鉄化
学（株）製「ＥＳＬＶ８０ＸＹ」、ビフェニル型エポキ
シ樹脂である油化シェルエポキシ（株）製「ＹＸ４００
０Ｈ」、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂であ
る住友化学工業（株）製「ＸＬ−３」を用いた。
【００２７】硬化剤として、フェノールアラルキル樹脂
である住金化工（株）製「ＸＬ２２５−３Ｌ」、フェノ
ールノボラック樹脂である群栄化学工業（株）製「ＰＳ
Ｍ６２００」を用い、硬化促進剤としてトリフェニルホ
スフィン（ＴＰＰ）を用いた。
である住金化工（株）製「ＸＬ２２５−３Ｌ」、フェノ
ールノボラック樹脂である群栄化学工業（株）製「ＰＳ
Ｍ６２００」を用い、硬化促進剤としてトリフェニルホ
スフィン（ＴＰＰ）を用いた。
【００２８】また難燃剤としてブロモ化エポキシ樹脂で
ある住友化学工業（株）製「ＥＳＢ４００Ｔ」と三酸化
アンチモンを用い、着色剤としてカーボンブラックを用
いた。
ある住友化学工業（株）製「ＥＳＢ４００Ｔ」と三酸化
アンチモンを用い、着色剤としてカーボンブラックを用
いた。
【００２９】そして、無機充填材Ｓ−１，Ｓ−２，Ｓ−
３を表１及び表２の配合量で配合し、正味体積百分率
（φ）を測定した。測定結果を表１及び表２に示す。
尚、無機充填材Ｓ−１，Ｓ−２，Ｓ−３はカップリング
剤（メルカプトプロピルトリメトキシシラン）で処理し
て用いた。
３を表１及び表２の配合量で配合し、正味体積百分率
（φ）を測定した。測定結果を表１及び表２に示す。
尚、無機充填材Ｓ−１，Ｓ−２，Ｓ−３はカップリング
剤（メルカプトプロピルトリメトキシシラン）で処理し
て用いた。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】 次に、各成分を表３及び表４の配合量で配合し、これを
ブレンダーで３０分間混合して均一化した後、８０℃に
加熱したニーダーで混練溶融させて押し出し、冷却後、
粉砕機で所定粒度に粉砕して、エポキシ樹脂組成物から
なる粒状の成形材料を得た。尚、エポキシ樹脂と硬化剤
との混合物の１５０℃での溶融粘度を測定し、表３及び
表４に示した。
ブレンダーで３０分間混合して均一化した後、８０℃に
加熱したニーダーで混練溶融させて押し出し、冷却後、
粉砕機で所定粒度に粉砕して、エポキシ樹脂組成物から
なる粒状の成形材料を得た。尚、エポキシ樹脂と硬化剤
との混合物の１５０℃での溶融粘度を測定し、表３及び
表４に示した。
【００３２】
【表３】
【００３３】
【表４】 上記のようにして得た実施例１〜７及び比較例１〜６の
成形材料について、１７５℃でのゲルタイム及びスパイ
ラルフローを測定した。結果を表５及び表６に示す。
成形材料について、１７５℃でのゲルタイム及びスパイ
ラルフローを測定した。結果を表５及び表６に示す。
【００３４】また、リードフレームとして、４２アロイ
の４２リードフレーム、Ｃｕリードフレーム、Ｃｕフレ
ームの上にＮｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキをしたｓ−Ｐｄリー
ドフレームを用い、リードフレームにシリコン半導体素
子を搭載して２８ｍｍ×２８ｍｍ×厚み３．２ｍｍの１
６０ＱＦＰ用の金型にセットし、上記の実施例１〜７及
び比較例１〜６の成形材料を用いてこの金型にトランス
ファー成形した。成形条件は温度１７５℃、注入時間１
０秒、加圧時間９０秒、注入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2であ
り、成形後に１７５℃で６時間アフターキュアーするこ
とによって、性能評価用のパッケージを得た。
の４２リードフレーム、Ｃｕリードフレーム、Ｃｕフレ
ームの上にＮｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキをしたｓ−Ｐｄリー
ドフレームを用い、リードフレームにシリコン半導体素
子を搭載して２８ｍｍ×２８ｍｍ×厚み３．２ｍｍの１
６０ＱＦＰ用の金型にセットし、上記の実施例１〜７及
び比較例１〜６の成形材料を用いてこの金型にトランス
ファー成形した。成形条件は温度１７５℃、注入時間１
０秒、加圧時間９０秒、注入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2であ
り、成形後に１７５℃で６時間アフターキュアーするこ
とによって、性能評価用のパッケージを得た。
【００３５】このパッケージの外部及び分解した内部を
観察し、ボイドの発生の有無を検査した。結果を表３の
「ボイド」の欄に示す。表５及び表６において、分母に
検査したパッケージの個数を、分子にボイドが発生した
パッケージの個数を示す。
観察し、ボイドの発生の有無を検査した。結果を表３の
「ボイド」の欄に示す。表５及び表６において、分母に
検査したパッケージの個数を、分子にボイドが発生した
パッケージの個数を示す。
【００３６】また、このパッケージを温度８５℃、湿度
８５％ＲＨの雰囲気に１６８時間放置した後、２６０℃
の半田浴に１０秒間浸漬し、封止樹脂と半導体素子、リ
ードフレーム、ダイパッドとの間の剥離の有無、封止樹
脂のクラックの有無をそれぞれ検査した。結果を表５及
び表６の「吸湿リフロー後剥離」と「吸湿リフロー後ク
ラック」の欄に示す。表５及び表６において分母に検査
したパッケージの個数を、分子に剥離やクラックが発生
したパッケージの個数を示す。
８５％ＲＨの雰囲気に１６８時間放置した後、２６０℃
の半田浴に１０秒間浸漬し、封止樹脂と半導体素子、リ
ードフレーム、ダイパッドとの間の剥離の有無、封止樹
脂のクラックの有無をそれぞれ検査した。結果を表５及
び表６の「吸湿リフロー後剥離」と「吸湿リフロー後ク
ラック」の欄に示す。表５及び表６において分母に検査
したパッケージの個数を、分子に剥離やクラックが発生
したパッケージの個数を示す。
【００３７】
【表５】
【００３８】
【表６】 表５及び表６にみられるように、各実施例のものはボイ
ドの発生個数、剥離の発生個数、クラックの発生個数が
いずれも少なく、成形性に優れると共に、耐吸湿半田性
が高いことが確認される。
ドの発生個数、剥離の発生個数、クラックの発生個数が
いずれも少なく、成形性に優れると共に、耐吸湿半田性
が高いことが確認される。
【００３９】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項１のエポキ
シ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、
無機充填材を必須成分とするエポキシ樹脂組成物におい
て、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキ
シ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の２成分を少
なくとも含有し、無機充填材を組成物全量中に８０〜９
３重量％含有するので、ジシクロペンタジエン型エポキ
シ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の２成分の含
有によって、低吸湿性と高密着性を高めることができ、
耐吸湿半田性を向上させることができるものである。ま
た無機充填材を組成物全量中に８０〜９３重量％含有す
ることによって、良好な成形性を保持しつつ耐吸湿半田
性を向上させることができるものである。
シ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、
無機充填材を必須成分とするエポキシ樹脂組成物におい
て、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキ
シ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の２成分を少
なくとも含有し、無機充填材を組成物全量中に８０〜９
３重量％含有するので、ジシクロペンタジエン型エポキ
シ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の２成分の含
有によって、低吸湿性と高密着性を高めることができ、
耐吸湿半田性を向上させることができるものである。ま
た無機充填材を組成物全量中に８０〜９３重量％含有す
ることによって、良好な成形性を保持しつつ耐吸湿半田
性を向上させることができるものである。
【００４０】また請求項２の発明は、エポキシ樹脂全量
に対してジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を３０〜
９０重量％、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を１０〜
７０重量％含有するので、ジシクロペンタジエン型エポ
キシ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の２成分の
特性を有効に発揮させることができ、低吸湿性と高密着
性を高めて耐吸湿半田性を向上させることができるもの
である。
に対してジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を３０〜
９０重量％、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を１０〜
７０重量％含有するので、ジシクロペンタジエン型エポ
キシ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の２成分の
特性を有効に発揮させることができ、低吸湿性と高密着
性を高めて耐吸湿半田性を向上させることができるもの
である。
【００４１】また請求項３の発明は、無機充填材とし
て、圧縮成形前の無機充填材の平均粒子径が圧縮成形後
も保持される圧力で無機充填材を圧縮成形して得られる
成形体における正味体積百分率が８０％以上のものを用
いるので、エポキシ樹脂組成物に無機充填材を多量に配
合してもエポキシ樹脂組成物の全体の溶融粘度を上昇さ
せることがなくなり、封止成形時に成形不良が発生する
ことを防ぐことができるものである。
て、圧縮成形前の無機充填材の平均粒子径が圧縮成形後
も保持される圧力で無機充填材を圧縮成形して得られる
成形体における正味体積百分率が８０％以上のものを用
いるので、エポキシ樹脂組成物に無機充填材を多量に配
合してもエポキシ樹脂組成物の全体の溶融粘度を上昇さ
せることがなくなり、封止成形時に成形不良が発生する
ことを防ぐことができるものである。
【００４２】また請求項４の発明は、エポキシ樹脂と硬
化剤として、両者の混合物の１５０℃での粘度が２ポイ
ズ以下のものを用いるので、エポキシ樹脂組成物に無機
充填材を高充填したときにエポキシ樹脂組成物全体の粘
度を上昇させることがなくなり、封止成形時に成形不良
が発生することを防ぐことができるものである。
化剤として、両者の混合物の１５０℃での粘度が２ポイ
ズ以下のものを用いるので、エポキシ樹脂組成物に無機
充填材を高充填したときにエポキシ樹脂組成物全体の粘
度を上昇させることがなくなり、封止成形時に成形不良
が発生することを防ぐことができるものである。
フロントページの続き (72)発明者 教学 正之 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 CC04Y CD02X CD05W CD06W CD12W CE00Y DE147 DF017 DJ017 EU096 EU116 EW146 FD017 FD156 GQ05 4J036 AD07 AD08 AD09 AF07 AF08 AJ09 DC41 DC46 FA01 FA05 FB07 FB08 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA06 EB02 EB04 EB12 EC01 EC03 EC09
Claims (5)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無
機充填材を必須成分とするエポキシ樹脂組成物におい
て、エポキシ樹脂としてジシクロペンタジエン型エポキ
シ樹脂とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の２成分を少
なくとも含有し、無機充填材を組成物全量中に８０〜９
３重量％含有して成ることを特徴とするエポキシ樹脂組
成物。 - 【請求項２】 エポキシ樹脂全量に対してジシクロペン
タジエン型エポキシ樹脂を３０〜９０重量％、ビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂を１０〜７０重量％含有するこ
とを特徴とする請求項１に記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】 無機充填材として、圧縮成形前の無機充
填材の平均粒子径が圧縮成形後も保持される圧力で無機
充填材を圧縮成形して得られる成形体における正味体積
百分率が８０％以上のものを用いることを特徴とする請
求項１又は２に記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項４】 エポキシ樹脂と硬化剤として、両者の混
合物の１５０℃での粘度が２ポイズ以下のものを用いる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエ
ポキシ樹脂組成物。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載のエポ
キシ樹脂組成物で半導体素子が封止されて成ることを特
徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27042698A JP3449242B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27042698A JP3449242B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000095840A true JP2000095840A (ja) | 2000-04-04 |
| JP3449242B2 JP3449242B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=17486119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27042698A Expired - Fee Related JP3449242B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3449242B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002241585A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2009120815A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-06-04 | Nippon Kayaku Co Ltd | エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
-
1998
- 1998-09-25 JP JP27042698A patent/JP3449242B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002241585A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2009120815A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-06-04 | Nippon Kayaku Co Ltd | エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
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| JP3449242B2 (ja) | 2003-09-22 |
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