JP2000212399A - 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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- JP2000212399A JP2000212399A JP2047499A JP2047499A JP2000212399A JP 2000212399 A JP2000212399 A JP 2000212399A JP 2047499 A JP2047499 A JP 2047499A JP 2047499 A JP2047499 A JP 2047499A JP 2000212399 A JP2000212399 A JP 2000212399A
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- epoxy resin
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- formula
- resin composition
- epoxy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 常温で保存しても流動性の低下を起こさず、
成形時の硬化性、ウスバリ特性、アイランドシフト特性
に優れ、耐半田クラック性が良好な半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 式（１）で示されるエポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、式（２）で示される化合物を全硬化促進剤
中に５０〜１００重量％含む硬化促進剤、及び溶融球状
シリカを必須成分とし、全フェノール樹脂のフェノール
性水酸基数に対する全エポキシ樹脂のエポキシ基数が
１．１〜１．４であり、溶融球状シリカ中の粒径６０μ
ｍ以上のものが１重量％以下で、且つ粒径４０μｍ以上
のものが１０〜１００重量％であることを特徴とする半
導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化１】 （Ｒ1は、水素原子、メチル基、エチル基、ブチル基、
又はハロゲン原子であって、Ｒ1は互いに同じであって
も異なっていてもよい。） 【化２】
成形時の硬化性、ウスバリ特性、アイランドシフト特性
に優れ、耐半田クラック性が良好な半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 式（１）で示されるエポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、式（２）で示される化合物を全硬化促進剤
中に５０〜１００重量％含む硬化促進剤、及び溶融球状
シリカを必須成分とし、全フェノール樹脂のフェノール
性水酸基数に対する全エポキシ樹脂のエポキシ基数が
１．１〜１．４であり、溶融球状シリカ中の粒径６０μ
ｍ以上のものが１重量％以下で、且つ粒径４０μｍ以上
のものが１０〜１００重量％であることを特徴とする半
導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化１】 （Ｒ1は、水素原子、メチル基、エチル基、ブチル基、
又はハロゲン原子であって、Ｒ1は互いに同じであって
も異なっていてもよい。） 【化２】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、常温保存性、成形
性、信頼性に優れた表面実装対応の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物、及びこれを用いて半導体素子を封止して
なる半導体装置に関するものである。
性、信頼性に優れた表面実装対応の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物、及びこれを用いて半導体素子を封止して
なる半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子本体を機械的、化学的作用か
ら保護するために半導体封止用エポキシ樹脂組成物（以
下、樹脂組成物という）が開発、生産されてきた。この
樹脂組成物に要求される項目は、半導体素子の種類、封
止されるパッケージの構造、使用される環境等によって
変化しつつあるが、現在最も大きな要求項目は、パッケ
ージを実装する際に発生するパッケージクラックであ
る。この要求に対し、結晶性エポキシ樹脂であるビフェ
ニル型エポキシ樹脂を使用し、例えば、硬化剤であるフ
ェノール樹脂に対し、エポキシ樹脂を理論当量より多く
使用することによって、耐半田クラック性はかなり改善
された。しかし、ビフェニル型エポキシ樹脂は、単体で
は常温で結晶性であるが、樹脂組成物に使用すると、材
料の混練時や常温保存時に架橋反応のために粘度が上昇
し、結晶性が一部損なわれるため、封止工程において、
半導体素子のアイランドが傾く不良（アイランドシフ
ト）等、成形性に不具合を生じたり、ビフェニル型エポ
キシ樹脂を、例えば、硬化剤であるフェノール樹脂に対
し、理論当量より過剰に加えるため、硬化性が低くな
り、作業性に支障をきたしていた。
ら保護するために半導体封止用エポキシ樹脂組成物（以
下、樹脂組成物という）が開発、生産されてきた。この
樹脂組成物に要求される項目は、半導体素子の種類、封
止されるパッケージの構造、使用される環境等によって
変化しつつあるが、現在最も大きな要求項目は、パッケ
ージを実装する際に発生するパッケージクラックであ
る。この要求に対し、結晶性エポキシ樹脂であるビフェ
ニル型エポキシ樹脂を使用し、例えば、硬化剤であるフ
ェノール樹脂に対し、エポキシ樹脂を理論当量より多く
使用することによって、耐半田クラック性はかなり改善
された。しかし、ビフェニル型エポキシ樹脂は、単体で
は常温で結晶性であるが、樹脂組成物に使用すると、材
料の混練時や常温保存時に架橋反応のために粘度が上昇
し、結晶性が一部損なわれるため、封止工程において、
半導体素子のアイランドが傾く不良（アイランドシフ
ト）等、成形性に不具合を生じたり、ビフェニル型エポ
キシ樹脂を、例えば、硬化剤であるフェノール樹脂に対
し、理論当量より過剰に加えるため、硬化性が低くな
り、作業性に支障をきたしていた。
【０００３】上記の問題を解決するために、例えば、硬
化促進剤としてトリフェニルホスフィンを使用する際に
常温保存性の低下を防止するため添加量を抑えるという
方法や、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニル
ボレート（以下、ＴＰＰ−Ｋという）を用い、常温保存
性と硬化性を改善する方法（特公昭５１−２４３９９号
公報）が提案されているが、これらの特性を両立するこ
とはできず、不十分であった。
化促進剤としてトリフェニルホスフィンを使用する際に
常温保存性の低下を防止するため添加量を抑えるという
方法や、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニル
ボレート（以下、ＴＰＰ−Ｋという）を用い、常温保存
性と硬化性を改善する方法（特公昭５１−２４３９９号
公報）が提案されているが、これらの特性を両立するこ
とはできず、不十分であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐半田クラ
ック性に優れ、成形時の硬化性を維持しながら常温保存
性を改善し、流動性、及びウスバリ特性を向上させた半
導体封止用エポキシ樹脂組成物、及びこれを用いて半導
体素子を封止してなる半導体装置を提供するものであ
る。
ック性に優れ、成形時の硬化性を維持しながら常温保存
性を改善し、流動性、及びウスバリ特性を向上させた半
導体封止用エポキシ樹脂組成物、及びこれを用いて半導
体素子を封止してなる半導体装置を提供するものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ビフェニル
型エポキシ樹脂に対して特定の硬化促進剤を使用し、全
エポキシ樹脂と全フェノール樹脂との配合割合を、フェ
ノール性水酸基数に対するエポキシ基数の割合を多くす
ることにより、極めて優れた前述の特性を示すことを見
いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。即ち本発明は、（Ａ）式（１）で示されるエポキシ
樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）式（２）で示され
る化合物を全硬化促進剤中に５０〜１００重量％含む硬
化促進剤、及び（Ｄ）溶融球状シリカを必須成分とし、
全フェノール樹脂のフェノール性水酸基数に対する全エ
ポキシ樹脂のエポキシ基数が１．１〜１．４であり、溶
融球状シリカ中の粒径６０μｍ以上のものが１重量％以
下で、且つ粒径４０μｍ以上のものが１０〜１００重量
％であることを特徴とし、特に、硬化促進剤が、全硬化
促進剤中に式（２）で示される化合物を５０〜９０重量
％、及びトリフェニルホスフィンを１０〜５０重量％含
み、全エポキシ樹脂組成物中のウラン及びトリウムの合
計量が２ｐｐｂ以下である半導体封止用エポキシ樹脂組
成物、及びこれを用いて封止したことを特徴とする半導
体装置である。
型エポキシ樹脂に対して特定の硬化促進剤を使用し、全
エポキシ樹脂と全フェノール樹脂との配合割合を、フェ
ノール性水酸基数に対するエポキシ基数の割合を多くす
ることにより、極めて優れた前述の特性を示すことを見
いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。即ち本発明は、（Ａ）式（１）で示されるエポキシ
樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）式（２）で示され
る化合物を全硬化促進剤中に５０〜１００重量％含む硬
化促進剤、及び（Ｄ）溶融球状シリカを必須成分とし、
全フェノール樹脂のフェノール性水酸基数に対する全エ
ポキシ樹脂のエポキシ基数が１．１〜１．４であり、溶
融球状シリカ中の粒径６０μｍ以上のものが１重量％以
下で、且つ粒径４０μｍ以上のものが１０〜１００重量
％であることを特徴とし、特に、硬化促進剤が、全硬化
促進剤中に式（２）で示される化合物を５０〜９０重量
％、及びトリフェニルホスフィンを１０〜５０重量％含
み、全エポキシ樹脂組成物中のウラン及びトリウムの合
計量が２ｐｐｂ以下である半導体封止用エポキシ樹脂組
成物、及びこれを用いて封止したことを特徴とする半導
体装置である。
【化３】 （Ｒ1は、水素原子、メチル基、エチル基、ブチル基、
又はハロゲン原子であって、Ｒ1は互いに同じであって
も異なっていてもよい。）
又はハロゲン原子であって、Ｒ1は互いに同じであって
も異なっていてもよい。）
【０００６】
【化４】
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる式（１）で示
されるビフェニル型エポキシ樹脂は、メソゲン骨格を主
鎖に持ち、比較的低分子であるため結晶性を有し、１分
子内にエポキシ基を２個有するジエポキシ化合物である
ため、融点未満の温度では固体であるが、融点以上の温
度で低粘度の液状物質となる。このため式（１）のエポ
キシ樹脂を用いたエポキシ樹脂組成物は、溶融状態で低
粘度を示し、成形時の流動性が高く、薄型パッケージへ
の充填性に優れ、成形性が良好である。又、式（１）の
エポキシ樹脂は２官能であるため、これを用いた樹脂組
成物の硬化物は架橋密度が低く抑えられ、高温での弾性
率が抑えられるため、半田処理時等の応力緩和に適して
おり、成形性と耐半田クラック性とを向上できる。又、
式（１）のエポキシ樹脂の特性を損なわない範囲で、例
えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エ
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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン
型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹
脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹
脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジ
エン変性フェノール型エポキシ樹脂等の他のエポキシ樹
脂を併用してもよい。これらのエポキシ樹脂は、単独で
も混合して用いてもよい。融点又は軟化点、エポキシ当
量等も特に限定するものではないが、エポキシ樹脂中の
塩素含有量は極力低い方が長期信頼性の点から好まし
い。
されるビフェニル型エポキシ樹脂は、メソゲン骨格を主
鎖に持ち、比較的低分子であるため結晶性を有し、１分
子内にエポキシ基を２個有するジエポキシ化合物である
ため、融点未満の温度では固体であるが、融点以上の温
度で低粘度の液状物質となる。このため式（１）のエポ
キシ樹脂を用いたエポキシ樹脂組成物は、溶融状態で低
粘度を示し、成形時の流動性が高く、薄型パッケージへ
の充填性に優れ、成形性が良好である。又、式（１）の
エポキシ樹脂は２官能であるため、これを用いた樹脂組
成物の硬化物は架橋密度が低く抑えられ、高温での弾性
率が抑えられるため、半田処理時等の応力緩和に適して
おり、成形性と耐半田クラック性とを向上できる。又、
式（１）のエポキシ樹脂の特性を損なわない範囲で、例
えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エ
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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン
型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹
脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹
脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジ
エン変性フェノール型エポキシ樹脂等の他のエポキシ樹
脂を併用してもよい。これらのエポキシ樹脂は、単独で
も混合して用いてもよい。融点又は軟化点、エポキシ当
量等も特に限定するものではないが、エポキシ樹脂中の
塩素含有量は極力低い方が長期信頼性の点から好まし
い。
【０００８】本発明に用いられるフェノール樹脂として
は、１分子内に２個以上のフェノール性水酸基を有する
モノマー、オリゴマー、ポリマー全般を指し、例えば、
フェノ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、テルペン変性フェノー
ル樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等が
挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。軟
化点、水酸基当量等も特に限定するものではないが、フ
ェノール樹脂中の塩素含有量は極力低い方が長期信頼性
の点から好ましい。全エポキシ樹脂と全フェノール樹脂
の配合割合としては、成形性と耐半田クラック性との兼
ね合いから、フェノール性水酸基数に対しエポキシ基数
が１．１〜１．４の割合が最もバランスが良く、好まし
い。更に好ましくは、１．２〜１．３である。１．１未
満だと、耐半田クラック性が低下し、１．４を越える
と、硬化性が低下するので好ましくない。
は、１分子内に２個以上のフェノール性水酸基を有する
モノマー、オリゴマー、ポリマー全般を指し、例えば、
フェノ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、テルペン変性フェノー
ル樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等が
挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。軟
化点、水酸基当量等も特に限定するものではないが、フ
ェノール樹脂中の塩素含有量は極力低い方が長期信頼性
の点から好ましい。全エポキシ樹脂と全フェノール樹脂
の配合割合としては、成形性と耐半田クラック性との兼
ね合いから、フェノール性水酸基数に対しエポキシ基数
が１．１〜１．４の割合が最もバランスが良く、好まし
い。更に好ましくは、１．２〜１．３である。１．１未
満だと、耐半田クラック性が低下し、１．４を越える
と、硬化性が低下するので好ましくない。
【０００９】本発明に用いられる硬化促進剤は、式
（２）で示される化合物であり、この化合物は常温では
活性が低く、１００℃以上の高温では活性が高く、又、
融点が２００℃〜２５０℃の範囲内にあるため、混練時
の分散性、常温保存性、反応性の点で優れている。式
（２）の化合物の配合量としては、全硬化促進剤中に５
０〜１００重量％が好ましい。５０重量％未満だと、常
温保存性が悪いので好ましくない。又、式（２）の化合
物のみだと、材料の混練温度域での反応性が極端に低く
なり、混練時の低分子量成分の反応まで抑制され、成形
時にウスバリが発生しやすくなるおそれがある。そこ
で、式（２）の化合物に比べると常温保存性や流動性の
点では劣るものの、低温での反応促進作用に優れたトリ
フェニルホスフィンを併用すると、反応性のバランスを
とることができるため、より好ましい。この場合の配合
量としては、全硬化促進剤中に式（２）の化合物が５０
〜９０重量％、トリフェニルホスフィンが１０〜５０重
量％である割合が好ましい。式（２）の化合物が５０重
量％未満だと、上記の効果が十分に発現されず、従来の
硬化促進剤系と同様の効果しか得られないので好ましく
ない。トリフェニルホスフィンが１０重量％未満だと、
成形時にウスバリが多くなるので好ましくない。又、こ
れらの硬化促進剤の特性を損なわない範囲で、例えばテ
トラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、
２−メチルイミダゾール、１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７等の他の硬化促進剤と併
用してもよい。
（２）で示される化合物であり、この化合物は常温では
活性が低く、１００℃以上の高温では活性が高く、又、
融点が２００℃〜２５０℃の範囲内にあるため、混練時
の分散性、常温保存性、反応性の点で優れている。式
（２）の化合物の配合量としては、全硬化促進剤中に５
０〜１００重量％が好ましい。５０重量％未満だと、常
温保存性が悪いので好ましくない。又、式（２）の化合
物のみだと、材料の混練温度域での反応性が極端に低く
なり、混練時の低分子量成分の反応まで抑制され、成形
時にウスバリが発生しやすくなるおそれがある。そこ
で、式（２）の化合物に比べると常温保存性や流動性の
点では劣るものの、低温での反応促進作用に優れたトリ
フェニルホスフィンを併用すると、反応性のバランスを
とることができるため、より好ましい。この場合の配合
量としては、全硬化促進剤中に式（２）の化合物が５０
〜９０重量％、トリフェニルホスフィンが１０〜５０重
量％である割合が好ましい。式（２）の化合物が５０重
量％未満だと、上記の効果が十分に発現されず、従来の
硬化促進剤系と同様の効果しか得られないので好ましく
ない。トリフェニルホスフィンが１０重量％未満だと、
成形時にウスバリが多くなるので好ましくない。又、こ
れらの硬化促進剤の特性を損なわない範囲で、例えばテ
トラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、
２−メチルイミダゾール、１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７等の他の硬化促進剤と併
用してもよい。
【００１０】本発明に用いられる溶融球状シリカは、溶
融球状シリカ中に粒径６０μｍ以上のものが１重量％以
下、且つ粒径４０μｍ以上のものが１０〜１００重量％
が好ましく、特に、流動性の点から１０〜３０重量％が
好ましい。粒径６０μｍ以上のものが１重量％を越える
と、金型内の狭流路での樹脂組成物の流動性が低下し、
アイランドシフトが発生するので好ましくない。又、粒
径４０μｍ以上のものが１０重量％未満だと、ウスバリ
が多くなるので好ましくない。又、本発明の溶融球状シ
リカの特性を損なわない範囲で、例えば、溶融破砕シリ
カ、結晶シリカ、２次凝集シリカ、アルミナ、チタンホ
ワイト、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、ガラス
繊維等の他の無機充填材を併用してもよい。なお、メモ
リー系の半導体素子等では、放射性物質による誤動作が
問題となるため、全樹脂組成物中のウラン（以下、Ｕと
いう）及びトリウム（以下、Ｔｈという）の合計量が２
ｐｐｂ以下であることが好ましい。Ｕ、Ｔｈの定量方法
としては、樹脂組成物を秤量、灰化後、弗酸を用いて溶
融球状シリカを溶解、除去し、更に塩酸を用いてアンチ
モンを溶解、除去した残渣水溶液をＩＣＰ−ＭＳ（高周
波誘導結合プラズマ質量分析）を用いて測定する。
融球状シリカ中に粒径６０μｍ以上のものが１重量％以
下、且つ粒径４０μｍ以上のものが１０〜１００重量％
が好ましく、特に、流動性の点から１０〜３０重量％が
好ましい。粒径６０μｍ以上のものが１重量％を越える
と、金型内の狭流路での樹脂組成物の流動性が低下し、
アイランドシフトが発生するので好ましくない。又、粒
径４０μｍ以上のものが１０重量％未満だと、ウスバリ
が多くなるので好ましくない。又、本発明の溶融球状シ
リカの特性を損なわない範囲で、例えば、溶融破砕シリ
カ、結晶シリカ、２次凝集シリカ、アルミナ、チタンホ
ワイト、水酸化アルミニウム、タルク、クレー、ガラス
繊維等の他の無機充填材を併用してもよい。なお、メモ
リー系の半導体素子等では、放射性物質による誤動作が
問題となるため、全樹脂組成物中のウラン（以下、Ｕと
いう）及びトリウム（以下、Ｔｈという）の合計量が２
ｐｐｂ以下であることが好ましい。Ｕ、Ｔｈの定量方法
としては、樹脂組成物を秤量、灰化後、弗酸を用いて溶
融球状シリカを溶解、除去し、更に塩酸を用いてアンチ
モンを溶解、除去した残渣水溶液をＩＣＰ−ＭＳ（高周
波誘導結合プラズマ質量分析）を用いて測定する。
【００１１】本発明の樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｄ）成
分の他、必要に応じてγ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン等のカップリング剤、カーボンブラック等
の着色剤、臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、リン
化合物等の難燃剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム
等の低応力成分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂
肪酸及びその金属塩類もしくはパラフィン等の離型剤、
酸化防止剤等の各種添加剤を配合することができる。本
発明の樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｄ）成分、及びその他
の添加剤等をミキサーを用いて常温混合し、ニーダ、ロ
ール、押出機等の混練機で加熱混練し、冷却後粉砕して
得られる。本発明の樹脂組成物を用いて、半導体素子等
の電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、トラ
ンスファーモールド、コンプレッションモールド、イン
ジェクションモールド等の成形方法で硬化成形すればよ
い。
分の他、必要に応じてγ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン等のカップリング剤、カーボンブラック等
の着色剤、臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、リン
化合物等の難燃剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム
等の低応力成分、天然ワックス、合成ワックス、高級脂
肪酸及びその金属塩類もしくはパラフィン等の離型剤、
酸化防止剤等の各種添加剤を配合することができる。本
発明の樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｄ）成分、及びその他
の添加剤等をミキサーを用いて常温混合し、ニーダ、ロ
ール、押出機等の混練機で加熱混練し、冷却後粉砕して
得られる。本発明の樹脂組成物を用いて、半導体素子等
の電子部品を封止し、半導体装置を製造するには、トラ
ンスファーモールド、コンプレッションモールド、イン
ジェクションモールド等の成形方法で硬化成形すればよ
い。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例で具体的に説明する。
配合割合は重量部とする。 実施例１ 式（３）の構造を主成分とするビフェニル型エポキシ樹脂（油化シェルエポキ シ（株）・製ＹＸ−４０００Ｈ、融点１０５℃、エポキシ当量１９５） １３．２重量部
配合割合は重量部とする。 実施例１ 式（３）の構造を主成分とするビフェニル型エポキシ樹脂（油化シェルエポキ シ（株）・製ＹＸ−４０００Ｈ、融点１０５℃、エポキシ当量１９５） １３．２重量部
【化５】
【００１３】 式（４）のフェノールノボラック樹脂（軟化点８０℃、水酸基当量１０５） ５．６重量部
【化６】
【００１４】 式（５）の硬化促進剤 ０．３０重量部
【化７】
【００１５】 トリフェニルホスフィン ０．１０重量部 溶融球状シリカＩ（Ｕ含有量０．１ｐｐｂ、Ｔｈ含有量０．１ｐｐｂ、粒径６ ０μｍ以上が０．７重量％、粒径４０μｍ以上が１６重量％） ８０．０重量部 カーボンブラック ０．３重量部 カルナバワックス ０．５重量部 をミキサーを用いて混合し、表面温度が９０℃と４５℃
の２本ロールを用いて混練し、冷却後粉砕して、樹脂組
成物を得た。得られた樹脂組成物を以下の方法で評価し
た。結果を表１に示す。
の２本ロールを用いて混練し、冷却後粉砕して、樹脂組
成物を得た。得られた樹脂組成物を以下の方法で評価し
た。結果を表１に示す。
【００１６】評価方法 スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じたスパイ
ラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５℃、注
入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で測定した。単
位はｃｍ。 常温保存性：２５℃で１週間保存した後、スパイラルフ
ローを測定し、調製直後のスパイラルフローに対する百
分率として表した。単位は％。 硬化性：ショアＤ硬度計を用い、金型温度１７５℃、注
入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で成形し、型開
き１０秒後に測定したショアＤ硬度の値を硬化性とす
る。 ウスバリ特性：トランスファー成形機を用いて金型温度
１７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で１６
ｐＤＩＰ（チップサイズ３００×３００ミル）を成形
し、ベントのバリ長さを測定した。単位はｍｍ。 アイランドシフト特性：トランスファー成形機を用い、
金型温度１８０℃、圧力１００ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間
１分で４４ｐＴＳＯＰ（ＬＯＣ構造：ＬＥＡＤＯＮ Ｃ
ＨＩＰ構造）を成形し、パッケージの中央を切断、研磨
した後、拡大投影機を用いて、ゲート側の半導体素子表
面〜パッケージ上面間の距離と、ベント側の半導体素子
表面〜パッケージ上面間の距離との差を、アイランドシ
フト量と定義し測定した。単位はμｍ。 耐半田性：トランスファー成形機を用い、金型温度１７
５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で８０ｐＱ
ＦＰ（厚さ１．５ｍｍ）を８個成形し、１７５℃で８時
間アフターキュア後、８５℃、相対湿度６０％の環境下
に１６８時間放置し、その後ＩＲリフロー（２４０℃）
で１０秒間処理した。得られたパッケージを目視及び超
音波探傷機で観察し、外部クラック、チップ上剥離、及
びパッド下剥離の発生したパッケージ個数をそれぞれｎ
／８と表示した。 Ｕ、Ｔｈ量：樹脂組成物を灰化後、弗酸を用いて溶融球
状シリカを溶解、除去し、更に塩酸を用いてアンチモン
を溶解、除去した残渣水溶液をＩＣＰ−ＭＳ（高周波誘
導結合プラズマ質量分析）で測定した。単位は、全樹脂
組成物中の重量比でｐｐｂ。
ラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５℃、注
入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で測定した。単
位はｃｍ。 常温保存性：２５℃で１週間保存した後、スパイラルフ
ローを測定し、調製直後のスパイラルフローに対する百
分率として表した。単位は％。 硬化性：ショアＤ硬度計を用い、金型温度１７５℃、注
入圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で成形し、型開
き１０秒後に測定したショアＤ硬度の値を硬化性とす
る。 ウスバリ特性：トランスファー成形機を用いて金型温度
１７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で１６
ｐＤＩＰ（チップサイズ３００×３００ミル）を成形
し、ベントのバリ長さを測定した。単位はｍｍ。 アイランドシフト特性：トランスファー成形機を用い、
金型温度１８０℃、圧力１００ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間
１分で４４ｐＴＳＯＰ（ＬＯＣ構造：ＬＥＡＤＯＮ Ｃ
ＨＩＰ構造）を成形し、パッケージの中央を切断、研磨
した後、拡大投影機を用いて、ゲート側の半導体素子表
面〜パッケージ上面間の距離と、ベント側の半導体素子
表面〜パッケージ上面間の距離との差を、アイランドシ
フト量と定義し測定した。単位はμｍ。 耐半田性：トランスファー成形機を用い、金型温度１７
５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で８０ｐＱ
ＦＰ（厚さ１．５ｍｍ）を８個成形し、１７５℃で８時
間アフターキュア後、８５℃、相対湿度６０％の環境下
に１６８時間放置し、その後ＩＲリフロー（２４０℃）
で１０秒間処理した。得られたパッケージを目視及び超
音波探傷機で観察し、外部クラック、チップ上剥離、及
びパッド下剥離の発生したパッケージ個数をそれぞれｎ
／８と表示した。 Ｕ、Ｔｈ量：樹脂組成物を灰化後、弗酸を用いて溶融球
状シリカを溶解、除去し、更に塩酸を用いてアンチモン
を溶解、除去した残渣水溶液をＩＣＰ−ＭＳ（高周波誘
導結合プラズマ質量分析）で測定した。単位は、全樹脂
組成物中の重量比でｐｐｂ。
【００１７】実施例２〜９、比較例１〜７ 表１、表２の配合に従い、実施例１と同様にして樹脂組
成物を得、実施例１と同様にして評価した。結果を表
１、表２に示す。実施例及び比較例で使用した式（６）
の硬化促進剤、式（７）のクレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂（軟化点５５℃、エポキシ当量２０１）、溶融
球状シリカII〜Ｖの構造及び性状を以下に示す。
成物を得、実施例１と同様にして評価した。結果を表
１、表２に示す。実施例及び比較例で使用した式（６）
の硬化促進剤、式（７）のクレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂（軟化点５５℃、エポキシ当量２０１）、溶融
球状シリカII〜Ｖの構造及び性状を以下に示す。
【化８】
【００１８】
【化９】
【００１９】溶融球状シリカII（Ｕ含有量１．１ｐｐ
ｂ、Ｔｈ含有量１．６ｐｐｂ、粒径６０μｍ以上が０．
７重量％、粒径４０μｍ以上が１６重量％）、 溶融球状シリカIII（Ｕ含有量０．１ｐｐｂ、Ｔｈ含有
量０．１ｐｐｂ、粒径６０μｍ以上が１．７重量％、粒
径４０μｍ以上が６重量％）、 溶融球状シリカIV（Ｕ含有量０．１ｐｐｂ、Ｔｈ含有量
０．１ｐｐｂ、粒径６０μｍ以上が３．２重量％、粒径
４０μｍ以上が２５重量％）、 溶融球状シリカＶ（Ｕ含有量０．１ｐｐｂ、Ｔｈ含有量
０．１ｐｐｂ、粒径６０μｍ以上が０．５重量％、粒径
４０μｍ以上が４重量％）。
ｂ、Ｔｈ含有量１．６ｐｐｂ、粒径６０μｍ以上が０．
７重量％、粒径４０μｍ以上が１６重量％）、 溶融球状シリカIII（Ｕ含有量０．１ｐｐｂ、Ｔｈ含有
量０．１ｐｐｂ、粒径６０μｍ以上が１．７重量％、粒
径４０μｍ以上が６重量％）、 溶融球状シリカIV（Ｕ含有量０．１ｐｐｂ、Ｔｈ含有量
０．１ｐｐｂ、粒径６０μｍ以上が３．２重量％、粒径
４０μｍ以上が２５重量％）、 溶融球状シリカＶ（Ｕ含有量０．１ｐｐｂ、Ｔｈ含有量
０．１ｐｐｂ、粒径６０μｍ以上が０．５重量％、粒径
４０μｍ以上が４重量％）。
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【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、常温保存性に優れ、成形時の硬化性、及びウスバ
リ特性、アイランドシフト特性を改善し、これを用いた
半導体装置は耐半田クラック性に優れる。
物は、常温保存性に優れ、成形時の硬化性、及びウスバ
リ特性、アイランドシフト特性を改善し、これを用いた
半導体装置は耐半田クラック性に優れる。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｌ 23/31
Claims (4)
- 【請求項１】 （Ａ）式（１）で示されるエポキシ樹
脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）式（２）で示される
化合物を全硬化促進剤中に５０〜１００重量％含む硬化
促進剤、及び（Ｄ）溶融球状シリカを必須成分とし、全
フェノール樹脂のフェノール性水酸基数に対する全エポ
キシ樹脂のエポキシ基数が１．１〜１．４であり、溶融
球状シリカ中の粒径６０μｍ以上のものが１重量％以下
で、且つ粒径４０μｍ以上のものが１０〜１００重量％
であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成
物。 【化１】 （Ｒ1は、水素原子、メチル基、エチル基、ブチル基、
又はハロゲン原子であって、Ｒ1は互いに同じであって
も異なっていてもよい。） 【化２】 - 【請求項２】 硬化促進剤が、全硬化促進剤中に式
（２）で示される化合物を５０〜９０重量％、及びトリ
フェニルホスフィンを１０〜５０重量％含む請求項１記
載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】 全エポキシ樹脂組成物中のウラン及びト
リウムの合計量が、２ｐｐｂ以下である請求項１、又は
２記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３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
ことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02047499A JP3582771B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP02047499A JP3582771B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000212399A true JP2000212399A (ja) | 2000-08-02 |
| JP3582771B2 JP3582771B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=12028118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02047499A Expired - Fee Related JP3582771B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3582771B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005248087A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2011185730A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Toshiba Corp | アンチモンの価数別分析方法 |
| JP2014005359A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置 |
| CN110194882A (zh) * | 2018-02-24 | 2019-09-03 | 衡所华威电子有限公司 | 一种低alpha环氧模塑料及其制备方法 |
-
1999
- 1999-01-28 JP JP02047499A patent/JP3582771B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005248087A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP4631296B2 (ja) * | 2004-03-05 | 2011-02-16 | 住友ベークライト株式会社 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2011185730A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Toshiba Corp | アンチモンの価数別分析方法 |
| JP2014005359A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置 |
| CN110194882A (zh) * | 2018-02-24 | 2019-09-03 | 衡所华威电子有限公司 | 一种低alpha环氧模塑料及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3582771B2 (ja) | 2004-10-27 |
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