JP2000109649A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびその製法ならびに半導体装置 - Google Patents

半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびその製法ならびに半導体装置

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JP2000109649A
JP2000109649A JP28706298A JP28706298A JP2000109649A JP 2000109649 A JP2000109649 A JP 2000109649A JP 28706298 A JP28706298 A JP 28706298A JP 28706298 A JP28706298 A JP 28706298A JP 2000109649 A JP2000109649 A JP 2000109649A
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epoxy resin
fused silica
silica powder
particle diameter
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Akihisa Kuroyanagi
秋久 黒柳
Hisataka Ito
久貴 伊藤
Shinichiro Shudo
伸一朗 首藤
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Nitto Denko Corp
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】良好な流動性を有するとともに、優れた耐半田
性を備えた半導体装置を得ることのできる半導体封止用
エポキシ樹脂組成物を提供する。 【解決手段】エポキシ樹脂とフェノール樹脂と、下記の
(C)成分を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成
物。(C)下記の平均粒径(x),(y),(z)を有
する3種類の溶融シリカ粉末の混合物で、(x)のシリ
カ粉末が50〜92重量%、(y)のシリカ粉末が5〜
40重量%、(z)のシリカ粉末が3〜15重量%に設
定されている。 (x)平均粒径20〜60μm。 (y)上記(x)から選択使用した溶融シリカ粉末の平
均粒径をαとした場合、0.1α≦平均粒径(μm)≦
0.2αで表される平均粒径。 (z)上記(x)から選択使用した溶融シリカ粉末の平
均粒径をαとした場合、0.01α≦平均粒径(μm)
<0.1αで表される平均粒径。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐半田性および流
動性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそ
の製法、ならびにそれを用いて得られる信頼性の高い半
導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】トランジスタ、IC、LSI等の半導体
素子は、通常、エポキシ樹脂組成物を用いてトランスフ
ァー成形により樹脂封止される。この種のパッケージと
して、従来から各種形態のパッケージが開発されてい
る。
【0003】上記樹脂封止の際に用いられるエポキシ樹
脂組成物としては、通常、エポキシ樹脂を主体とし、こ
れに硬化剤成分としてのフェノール樹脂と、無機質充填
剤を含有するものが用いられている。そして、このエポ
キシ樹脂組成物からなる封止材料において、例えば、良
好な耐半田性を示すことが望まれている。しかしなが
ら、上記耐半田性を良好なものとした場合、その一方
で、成形性が低下するという問題が生じる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】例えば、上記耐半田性
を良好なものとするためには、通常、封止材料の一構成
成分である無機質充填剤の含有量をより多くする方法が
採られるが、このように無機質充填剤の含有量を多くす
ると成形時の流動性が悪くなるという問題が生じる。
【0005】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、良好な流動性を有するとともに、優れた耐半田
性を備えた半導体装置を得ることのできる半導体封止用
エポキシ樹脂組成物およびその製法ならびに半導体装置
の提供をその目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、下記の(A)〜(C)成分を含有する半
導体封止用エポキシ樹脂組成物を第1の要旨とする。 (A)エポキシ樹脂。 (B)フェノール樹脂。 (C)下記の平均粒径(x),(y),(z)を有する
3種類の溶融シリカ粉末の混合物であって、上記平均粒
径(x)を有する溶融シリカ粉末が混合物全体の50〜
92重量%、上記平均粒径(y)を有する溶融シリカ粉
末が混合物全体の5〜40重量%、上記平均粒径(z)
を有する溶融シリカ粉末が混合物全体の3〜15重量%
に設定されている。 (x)平均粒径20〜60μm。 (y)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
のうちから選択使用した溶融シリカ粉末の平均粒径をα
とした場合、0.1α≦平均粒径(μm)≦0.2αで
表される平均粒径。 (z)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
のうちから選択使用した溶融シリカ粉末の平均粒径をα
とした場合、0.01α≦平均粒径(μm)<0.1α
で表される平均粒径。
【0007】また、上記(A)〜(C)成分を配合して
溶融混合する半導体封止用エポキシ樹脂組成物の製法を
第2の要旨とする。
【0008】そして、上記半導体封止用エポキシ樹脂組
成物を用いて半導体素子を封止してなる半導体装置を第
3の要旨とする。
【0009】すなわち、本発明者らは、良好な流動性と
ともに信頼性にも優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成
物を得るために一連の研究を重ねた。その結果、前記異
なる平均粒径を有する3種類の溶融シリカ粉末をそれぞ
れ特定の割合で混合してなる混合物からなる溶融シリカ
粉末を用いると、例えば、無機質充填剤である溶融シリ
カ粉末を多量に用いたとしても著しい粘度の上昇が抑制
され、系全体の低粘度化を維持し成形時の良好な流動性
を得るとともに、耐半田性等の信頼性にも優れた封止材
料が得られるようになることを見出し本発明に到達し
た。
【0010】そして、エポキシ樹脂として前記一般式
(1)で表されるビフェニル型エポキシ樹脂を用いた場
合、粘度の低下、低吸湿性の向上、高温における弾性率
の大幅な低下により、良好な流動性と耐半田性が得られ
るようになる。
【0011】また、上記フェノール樹脂として前記一般
式(2)で表されるフェノール樹脂を用いた場合も、上
記と同様、低吸湿性の向上、高温における弾性率の大幅
な低下により、良好な耐半田性が得られるようになる。
【0012】そして、上記フェノール樹脂として前記一
般式(3)で表されるフェノール樹脂を用いた場合も、
前記一般式(2)で表されるフェノール樹脂を用いた場
合と同様、低吸湿性の向上、高温における弾性率の大幅
な低下により、良好な耐半田性が得られるようになる。
【0013】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて詳しく説明する。
【0014】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、エポキシ樹脂(A成分)と、フェノール樹脂(B成
分)と、異なる平均粒径を有する3種類の溶融シリカ粉
末の混合物(C成分)を用いて得られるものであって、
通常、粉末状もしくはこれを打錠したタブレット状にな
っている。
【0015】本発明に用いるエポキシ樹脂(A成分)
は、特に限定されるものではなく通常用いられるエポキ
シ樹脂が用いられる。例えば、クレゾールノボラック
型、フェノールノボラック型、ビスフェノールA型、ビ
フェニル型やナフタレン型等の各種エポキシ樹脂があげ
られる。これらは、単独で使用できるほか、2種以上を
併用してもよい。なかでも、低吸湿性という点から、ビ
フェニル型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。特
に、下記の一般式(1)で表されるビフェニル型エポキ
シ樹脂を用いることが好適である。
【0016】
【化7】
【0017】上記一般式(1)中のR1 〜R8 で表され
る、−H(水素)または炭素数1〜5のアルキル基のう
ち、上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、n
−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブ
チル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等の直
鎖状または分岐状の低級アルキル基があげられ、特に水
素原子、メチル基が好ましく、上記R1 〜R8 は互いに
同一であっても異なっていてもよい。なかでも、低吸湿
性および反応性という観点から、上記式(1)における
繰り返し数nが0であり、かつR5 〜R8 が全てメチル
基である下記の構造式(4)で表される構造のビフェニ
ル型エポキシ樹脂(油化シェル社製のYX4000H
等)や、式(1)における繰り返し数nが0であり、か
つR5 〜R 8 が全てメチル基となるビフェニル型エポキ
シ樹脂とR5 〜R8 が全て水素原子となるビフェニル型
エポキシ樹脂が1:1(混合重量比)の混合物(油化シ
ェル社製のYL612H等)を用いることが特に好適で
ある。
【0018】
【化8】
【0019】上記エポキシ樹脂(A成分)とともに用い
られるフェノール樹脂(B成分)は、エポキシ樹脂の硬
化剤として作用するものであって特に限定するものでは
なく従来公知の各種フェノール樹脂が用いられる。従来
公知のフェノール樹脂としては、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、ビスフェノ
ールA型ノボラック樹脂等があげられる。さらに、低吸
湿性および低高温弾性率による良好な耐半田性が得られ
るという点から下記の一般式(2)、下記の一般式
(3)で表されるフェノール樹脂が好適に用いられる。
これらフェノール樹脂は単独でもしくは2種以上併せて
用いられる。
【0020】
【化9】
【0021】
【化10】
【0022】上記式(2)において、繰り返し数mは0
以上の整数である。また、上記式(2)で表されるフェ
ノール樹脂は、軟化点は50〜90℃であることが好ま
しい。例えば、三井化学社製のXLC−3L等があげら
れる。
【0023】また、上記式(3)おいて、繰り返し数
p,qはそれぞれ、1以上の整数であり、式(3)で表
されるフェノール樹脂は、軟化点は50〜90℃である
ことが好ましい。なお、上記(3)で表されるフェノー
ル樹脂における、繰り返し単位p,qは、ブロック,ラ
ンダム,交互等の態様のいずれであってもよい。例え
ば、住金ケミカル社製のHE510等があげられる。
【0024】上記エポキシ樹脂(A成分)とフェノール
樹脂(B成分)の配合割合は、エポキシ樹脂中のエポキ
シ基1当量あたり、フェノール樹脂成分中の水酸基当量
が0.5〜2.0当量となるように配合することが好ま
しい。より好ましくは0.8〜1.2当量である。
【0025】上記A成分およびB成分とともに用いられ
る溶融シリカ粉末の混合物(C成分)は、下記の平均粒
径(x)〜(z)を有する3種類の溶融シリカ粉末の混
合物である。上記平均粒径は、レーザー散乱式粒度分布
測定装置により測定した。 (x)平均粒径20〜60μm。 (y)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
のうちから選択使用した溶融シリカ粉末の平均粒径をα
とした場合、0.1α≦平均粒径(μm)≦0.2αで
表される平均粒径。 (z)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
のうちから選択使用した溶融シリカ粉末の平均粒径をα
とした場合、0.01α≦平均粒径(μm)<0.1α
で表される平均粒径。
【0026】すなわち、このような3種類の平均粒径、
平均粒径の大きな溶融シリカ粉末(x)と、中程度の粒
径の溶融シリカ粉末(y)と、小さい粒径の溶融シリカ
粉末(z)をそれぞれ、下記に示す割合〜に配合す
る必要がある。このような割合となるよう混合すること
により、上記溶融シリカ粉末の混合物を含む無機質充填
剤を高充填しても、流動性の低下が少なく、良好な流動
性と、無機質充填剤の高充填による低吸湿性・強度の向
上が図られ、良好な耐半田性が得られる。
【0027】平均粒径20〜60μm(x)の溶融シ
リカ粉末が混合物全体の50〜92重量%。 0.1α≦平均粒径(μm)≦0.2αで表される平
均粒径(y)の溶融シリカ粉末が混合物全体の5〜40
重量%。 0.01α≦平均粒径(μm)<0.1αで表される
平均粒径(z)の溶融シリカ粉末が混合物全体の3〜1
5重量%。〔ただし、αは上記(x)における平均粒径
20〜60μmのもののうちから選択使用した溶融シリ
カ粉末の平均粒径である。〕
【0028】そして、上記3種類の異なる平均粒径を有
する溶融シリカ粉末の混合物における平均の真円度(母
集団から所定個数を抽出して測定した平均値)が0.7
以上であることが好ましい。特に好ましくは平均の真円
度が0.8以上であることである。すなわち、溶融シリ
カ粉末混合物全体が真円度0.7以上であることによ
り、より一層流動性の向上が図られる。
【0029】なお、上記真円度は、つぎのようにして算
出される。すなわち、図1(a)に示すように、真円度
の測定対象となる対象物の投影像1において、その実面
積をαとし、上記投影像1の周囲の長さをPMとした場
合、図1(b)に示すように、上記投影像1と周囲の長
さが同じPMとなる真円の投影像2を想定する。そし
て、上記投影像2の面積α′を算出する。その結果、上
記投影像1の実面積αと投影像2の面積α′の比(α/
α′)が真円度を示し、この値(α/α′)は下記の数
式(A)により算出される。したがって、真円度が1.
0とは、この定義からも明らかなように、真円であると
いえる。そして、対象物の外周に凹凸が多ければ多いほ
どその真円度は1.0よりも順次小さくなる。なお、本
発明において、溶融シリカ粉末混合物の真円度とは、測
定対象となる混合物(母集団)から一部を抽出し上記方
法にて測定して得られる値であり、通常、平均の真円度
をいう。
【0030】
【数1】
【0031】このような平均粒径の異なる3種類の溶融
シリカ粉末の混合物(C成分)全体の配合量は、エポキ
シ樹脂組成物全体の80重量%以上であることが好まし
く、より好ましくは80〜92重量%の範囲である。す
なわち、80重量%未満のように少なすぎると、耐半田
性に劣る傾向がみられるからである。
【0032】なお、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂
組成物に配合される無機質充填剤としては、上記平均粒
径の異なる3種類の溶融シリカ粉末の混合物(C成分)
のみから構成されてもよいし、C成分以外の無機質充填
剤を併用してもよい。上記C成分以外の無機質充填剤と
しては、例えば、結晶性シリカ粉末、タルク、アルミナ
粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化珪素粉末等があげら
れる。そして、上記C成分とともにC成分以外の無機質
充填剤を併用する場合、上記C成分である平均粒径の異
なる3種類の溶融シリカ粉末混合物の占める割合は、無
機質充填剤全体(C成分+C成分以外の無機質充填剤)
中の少なくとも80重量%であることが好ましい。
【0033】本発明では、上記A〜C成分に加えて、低
応力化の向上を図る目的から、各種ゴム粒子や、シリコ
ーン化合物を用いてもよい。
【0034】さらに、本発明の半導体封止用エポキシ樹
脂組成物には、上記A〜C成分および各種ゴム粒子、シ
リコーン化合物以外に必要に応じて硬化促進剤、ブロム
化エポキシ樹脂等のハロゲン系の難燃剤や三酸化アンチ
モン等の難燃助剤、カーボンブラック等の顔料、γ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカッ
プリング剤等他の添加剤が適宜に用いられる。
【0035】上記硬化促進剤としては、アミン型,リン
型等のものがあげられる。アミン型としては、2−メチ
ルイミダゾール等のイミダゾール類、トリエタノールア
ミン,ジアザビシクロウンデセン等の三級アミン類等が
あげられる。また、リン型としては、トリフェニルホス
フィン、トリフェニルホスホニウム塩等があげられる。
これらは単独でもしくは併せて用いられる。そして、こ
の硬化促進剤の配合割合は、エポキシ樹脂組成物全体の
0.1〜2.0重量%の割合に設定することが好まし
い。さらに、エポキシ樹脂組成物の流動性を考慮すると
好ましくは0.15〜0.35重量%である。
【0036】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
は、例えばつぎのようにして製造することができる。す
なわち、上記A,B成分とともに、前記3種類の平均粒
径を有する溶融シリカ粉末を混合してなる混合物(C成
分)および必要に応じてブタジエン系ゴム粒子やシリコ
ーン化合物、ならびに他の添加剤を配合し混合した後、
ミキシングロール機等の混練機にかけ加熱状態で溶融混
合し、これを室温に冷却した後、公知の手段によって粉
砕し、必要に応じて打錠するという一連の工程により製
造することができる。なお、上記各成分の配合に際し、
上記ブタジエン系ゴム粒子を配合する場合、予め上記A
成分およびB成分の少なくとも一方とブタジエン系ゴム
粒子を予備混合し、ついで残りの成分を配合してもよ
い。
【0037】このようなエポキシ樹脂組成物を用いての
半導体素子の封止は、特に制限するものではなく、通常
のトランスファー成形等の公知のモールド方法により行
うことができる。
【0038】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
【0039】下記に示す各成分を準備した。
【0040】〔エポキシ樹脂a〕前記式(4)で表され
るビフェニル型エポキシ樹脂(エポキシ当量192、融
点107℃)
【0041】〔エポキシ樹脂b〕o−クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂(エポキシ当量195、軟化点80
℃)
【0042】〔エポキシ樹脂c〕ノボラック型ブロム化
エポキシ樹脂(エポキシ当量275、軟化点84℃)
【0043】〔フェノール樹脂a〕フェノールノボラッ
ク樹脂(水酸基当量105、軟化点83℃)
【0044】〔フェノール樹脂b〕前記一般式(2)で
表されるフェノール樹脂(水酸基当量170、軟化点8
3℃)
【0045】〔フェノール樹脂c〕前記一般式(3)で
表されるフェノール樹脂(水酸基当量157、軟化点7
6℃)
【0046】〔無機質充填剤a〜d〕下記の表1に示す
各種シリカ粉末を準備した。
【0047】
【表1】
【0048】〔カップリング剤〕γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン
【0049】〔硬化促進剤〕トリフェニルホスフィン
【0050】〔カルナバワックス〕
【0051】
【実施例1〜9、比較例1〜7】下記の表2および表3
に示す各原料を、同表に示す割合で配合し、この配合物
をミキシングロール機にかけ、加熱状態で溶融混練し
た。つぎに、この溶融物を冷却した後粉砕し、さらにタ
ブレット状に打錠することにより半導体封止用エポキシ
樹脂組成物を得た。
【0052】
【表2】
【0053】
【表3】
【0054】このようにして得られた実施例および比較
例のエポキシ樹脂組成物を用い、下記の方法に従ってス
パイラルフロー値、ゲルタイムおよびフローテスター粘
度を測定した。その結果を後記の表4〜表6に併せて示
す。
【0055】〔スパイラルフロー値〕上記各エポキシ樹
脂組成物を粉末状のまま用い、これを予め規定温度(1
75±5℃)に加熱した渦巻状のスパイラルフロー用金
型のポットの奥まで挿入し、型締めして型締め圧力を2
10±10kg/cm2 まで上げた。つぎに、型締め圧
力が210±10kg/cm2 に達した時点で、プラン
ジャーでエポキシ樹脂組成物を注入し、注入圧力70±
5kg/cm2 に到達した後、2分間注入圧力をかけ
た。ついで、トランスファー成形機のプランジャー圧力
を抜き、さらに型締め圧力を抜いて金型を開いた。そし
て、成形物の渦巻き長さを最小2.5mmまで測定する
ことによりスパイラルフロー値を得た(EMMI 1−
66に準ずる)。
【0056】〔ゲルタイム〕規定温度(175℃)の熱
平板上に試料(200〜500mg)を載せ、攪拌しな
がら熱板上に薄く引き伸ばし、試料が熱板上に溶融した
点から硬化するまでの時間を読み取りゲル化時間とし
た。
【0057】〔フローテスター粘度〕上記各エポキシ樹
脂組成物を2g精秤し、タブレット状に成形した。そし
て、これを高化式フローテスターのポット内に入れ、1
0kgの荷重をかけて測定した。溶融したエポキシ樹脂
組成物がダイスの穴(直径1.0mm×10mm)を通
過して押し出されるときのピストンの移動速度からサン
プルの溶融粘度を求めた。
【0058】〔成形性〕 金線流れ 上記実施例および比較例で得られたエポキシ樹脂組成物
を用い、半導体素子をトランスファー成形(条件:17
5℃×90秒)し、175℃×5時間で後硬化すること
により半導体装置を得た。この半導体装置は、LQFP
(サイズ:20×20×厚み1.4mm)であり、銅製
のリードフレームで、ダイパッドサイズは8×8mm、
チップサイズは7.5×7.5mmである。
【0059】すなわち、上記半導体装置の作製時におい
て、図2に示すように、上記で用いた8mm角のダイパ
ッド10を有するLQFPのパッケージフレームに金線
ワイヤー14を張り、これを用い上記エポキシ樹脂組成
物により樹脂封止してパッケージを作製した。図2にお
いて、15は半導体チップ、16はリードピンである。
そして、作製したパッケージを軟X線解析装置を用い
て、金線流れ量を測定した。測定は、各パッケージから
10本ずつ金線を選定して測定し、図3に示すように、
正面方向からの金線ワイヤー14の流れ量を測定した。
そして、金線ワイヤー14の流れ量の最大部分となる値
をそのパッケージの金線流れ量の値(dmm)とし、金
線流れ率〔(d/L)×100〕を算出した。なお、L
は金線ワイヤー14間の距離(mm)を示す。各エポキ
シ樹脂組成物について5個のパッケージを測定し、その
平均値を金線流れの発生量とした。
【0060】ダイシフト 上記金線流れと同様の条件にて半導体装置を作製した。
すなわち、図4に示す形状の、半導体チップ15が搭載
された8mm角のダイパッド10を有するLQFPのパ
ッケージ11を成形し、このパッケージ11を切断(一
点鎖線で切断面を示す)して、その切断面を観察し、ダ
イパッドの設計値との差によりダイパッドの変形量を測
定した。すなわち、図5(a)に示すように、ダイパッ
ドシフトが発生した状態のパッケージについて、ダイパ
ッド10の四隅の下の樹脂層の厚み(厚みaμm)を測
定した。一方、図5(b)に示すように、ダイパッドシ
フトが発生してない正常な状態のパッケージにおいて、
ダイパッド10の四隅の下の樹脂層の厚み(厚みbμ
m)を測定した。このような測定をダイパッド10の四
隅全てで行い、これら測定値と上記正常品との差(a−
b)を絶対値で求め、これを平均値で示した。
【0061】ボイドの発生 上記と同様にして半導体装置を作製した。この半導体装
置について、軟X線解析装置および超音波探傷装置を用
いてボイドの発生を調べた。ボイドの発生は、半導体装
置20個中、直径0.3mm以上のボイドが発生したも
のの個数を調べた。
【0062】エアベントバリの長さ 上記半導体装置の製造において、得られるパッケージの
各コーナー部に対してそれぞれ溝深さ25μmのスリッ
トを備えた各金型を用い、上記と同様の条件にてパッケ
ージを成形した。その際の溝に流れ込んだエポキシ樹脂
組成物の流動長さを測定しエアベント長さとした。
【0063】〔耐半田性〕上記半導体装置を用い、下記
の条件(a),(b)にて吸湿させた後、赤外線リフロ
ー(条件:240℃×10秒間)の評価試験(耐半田
性)を行った。そして、クラックが発生した個数(20
個中)を測定した。 (a)85℃/60%RH×168時間 (b)85℃/85%RH×168時間
【0064】これらの評価結果を下記の表4〜表6に併
せて示す。
【0065】
【表4】
【0066】
【表5】
【0067】
【表6】
【0068】上記表4〜表6から、実施例品は、スパイ
ラルフロー、ゲルタイムおよびフローテスター粘度の各
値から良好な流動性を備えており、成形性評価における
金線流れ、ダイシフト量、ボイドの発生およびバリ長さ
においても良好な結果が得られた。さらに、耐半田性試
験においても優れた評価結果が得られ、信頼性の高い半
導体装置が得られたことがわかる。これに対して、比較
例品では、良好な流動性は得られたものは耐半田性に劣
っており、良好な流動性が得られなかったものは、ダイ
シフトの発生により、耐半田性レベルが著しく悪くなる
結果となり、両者を満足することはできなかった。
【0069】
【発明の効果】以上のように、本発明は、前記のような
異なる平均粒径を有する3種類の溶融シリカ粉末の混合
物(C成分)を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成
物である。このため、例えば、耐半田性を良好なものと
するために無機質充填剤である溶融シリカ粉末を高充填
に設定しても、良好な流動性を確保することができ、優
れた成形性を得ることができる。したがって、上記半導
体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止
することにより、耐半田性等の信頼性に優れた半導体装
置を得ることができる。
【0070】そして、上記エポキシ樹脂として、前記一
般式(1)で表されるビフェニル型エポキシ樹脂を用い
ることにより、粘度の低下、低吸湿性の向上、高温にお
ける弾性率の大幅な低下により、良好な流動性と耐半田
性が得られる。
【0071】また、上記フェノール樹脂として、前記一
般式(2)で表されるフェノールアラルキル樹脂を用い
ることにより、上記と同様、低吸湿性の向上、高温にお
ける弾性率の大幅な低下により、良好な耐半田性が得ら
れる。
【0072】さらに、上記フェノール樹脂として、前記
一般式(3)で表されるフェノール樹脂を用いることに
より、前記一般式(2)で表されるフェノール樹脂を用
いた場合と同様、低吸湿性の向上、高温における弾性率
の大幅な低下により、良好な耐半田性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)および(b)は無機質充填剤である溶融
シリカ粉末の真円度の測定方法を示す説明図である。
【図2】金線流れ量を測定するために用いるパッケージ
を示す正面図である。
【図3】金線流れ量の測定方法を示す説明図である。
【図4】ダイシフト量を測定するために用いるパッケー
ジを示す正面図である。
【図5】ダイシフトの測定方法を示す説明図であり、
(a)はダイシフトが発生した状態を示す断面図であ
り、(b)は正常な状態を示す断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 3/36 C08K 3/36 H01L 23/29 H01L 23/30 R 23/31 (72)発明者 首藤 伸一朗 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 Fターム(参考) 4J036 AD01 AD07 AF06 AF08 AF10 DC41 FA05 FB08 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB13 EB19 EC03 EC04 EC05 EC20

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の(A)〜(C)成分を含有する半
    導体封止用エポキシ樹脂組成物。 (A)エポキシ樹脂。 (B)フェノール樹脂。 (C)下記の平均粒径(x),(y),(z)を有する
    3種類の溶融シリカ粉末の混合物であって、上記平均粒
    径(x)を有する溶融シリカ粉末が混合物全体の50〜
    92重量%、上記平均粒径(y)を有する溶融シリカ粉
    末が混合物全体の5〜40重量%、上記平均粒径(z)
    を有する溶融シリカ粉末が混合物全体の3〜15重量%
    に設定されている。 (x)平均粒径20〜60μm。 (y)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
    のうちから選択使用した溶融シリカ粉末の平均粒径をα
    とした場合、0.1α≦平均粒径(μm)≦0.2αで
    表される平均粒径。 (z)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
    のうちから選択使用した溶融シリカ粉末の平均粒径をα
    とした場合、0.01α≦平均粒径(μm)<0.1α
    で表される平均粒径。
  2. 【請求項2】 上記(C)成分である溶融シリカ粉末の
    混合物の含有量が、エポキシ樹脂組成物全体中80重量
    %以上に設定されている請求項1記載の半導体封止用エ
    ポキシ樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 上記(A)成分であるエポキシ樹脂が、
    下記の一般式(1)で表されるビフェニル型エポキシ樹
    脂である請求項1または2記載の半導体封止用エポキシ
    樹脂組成物。 【化1】
  4. 【請求項4】 上記(B)成分であるフェノール樹脂
    が、下記の一般式(2)で表されるフェノール樹脂であ
    る請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体封止用エ
    ポキシ樹脂組成物。 【化2】
  5. 【請求項5】 上記(B)成分であるフェノール樹脂
    が、下記の一般式(3)で表されるフェノール樹脂であ
    る請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体封止用エ
    ポキシ樹脂組成物。 【化3】
  6. 【請求項6】 下記の(A)〜(C)成分を配合して溶
    融混合することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂
    組成物の製法。 (A)エポキシ樹脂。 (B)フェノール樹脂。 (C)下記の平均粒径(x),(y),(z)を有する
    3種類の溶融シリカ粉末の混合物であって、上記平均粒
    径(x)を有する溶融シリカ粉末が混合物全体の50〜
    92重量%、上記平均粒径(y)を有する溶融シリカ粉
    末が混合物全体の5〜40重量%、上記平均粒径(z)
    を有する溶融シリカ粉末が混合物全体の3〜15重量%
    に設定されている。 (x)平均粒径20〜60μm。 (y)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
    のうちから選択使用した溶融シリカ粉末の平均粒径をα
    とした場合、0.1α≦平均粒径(μm)≦0.2αで
    表される平均粒径。 (z)上記(x)である平均粒径20〜60μmのもの
    のうちから選択使用した溶融シリカ粉末の平均粒径をα
    とした場合、0.01α≦平均粒径(μm)<0.1α
    で表される平均粒径。
  7. 【請求項7】 上記(C)成分である溶融シリカ粉末の
    混合物の含有量が、エポキシ樹脂組成物全体中80重量
    %以上に設定されている請求項6記載の半導体封止用エ
    ポキシ樹脂組成物の製法。
  8. 【請求項8】 上記(A)成分であるエポキシ樹脂が、
    下記の一般式(1)で表されるビフェニル型エポキシ樹
    脂である請求項6または7記載の半導体封止用エポキシ
    樹脂組成物の製法。 【化4】
  9. 【請求項9】 上記(B)成分であるフェノール樹脂
    が、下記の一般式(2)で表されるフェノール樹脂であ
    る請求項6〜8のいずれか一項に記載の半導体封止用エ
    ポキシ樹脂組成物の製法。 【化5】
  10. 【請求項10】 上記(B)成分であるフェノール樹脂
    が、下記の一般式(3)で表されるフェノール樹脂であ
    る請求項6〜8のいずれか一項に記載の半導体封止用エ
    ポキシ樹脂組成物の製法。 【化6】
  11. 【請求項11】 請求項1〜5のいずれか一項に記載の
    半導体封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を
    封止してなる半導体装置。
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