JP2000226497A - 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

Publication number
JP2000226497A
JP2000226497A JP2627999A JP2627999A JP2000226497A JP 2000226497 A JP2000226497 A JP 2000226497A JP 2627999 A JP2627999 A JP 2627999A JP 2627999 A JP2627999 A JP 2627999A JP 2000226497 A JP2000226497 A JP 2000226497A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
epoxy resin
resin composition
fused silica
weight
spherical fused
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2627999A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromoto Nikaido
広基 二階堂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2627999A priority Critical patent/JP2000226497A/ja
Publication of JP2000226497A publication Critical patent/JP2000226497A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形性、耐パッシベーションクラック性、耐
温度サイクル性、耐半田クラック性に優れ、微細配線半
導体素子の封止用に適し、且つ表面実装用の小型・薄型
パッケージの封止に適したエポキシ樹脂組成物を提供す
ること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂、球状溶
融シリカ、硬化促進剤、及び低応力剤を必須成分とし、
全球状溶融シリカ中の粒径53μm以上の粒子が7重量
%以下、最大粒径75μm以下、球状溶融シリカの含有
量が全エポキシ樹脂組成物中に80〜92重量%で、低
応力剤の含有量が全エポキシ樹脂組成物中に4重量%以
下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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装用の小型
・薄型パッケージに適する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】近年の電子機器の小型化、軽量化、高性
能化の市場動向において、半導体素子の高集積化が進ん
でいる。高集積化は、配線の幅の縮小により半導体素子
当たりのトランジスタ数が増大したことにより実現した
ものである。配線の幅の縮小は年々進み、最近では、
0.1μmが期待されるまでになっている。又、配線の
幅の縮小に伴い、配線技術も著しく進歩し、立体的な配
線(二層配線等)による半導体素子の縮小化、高集積化
も進んでいる。このような配線の幅の縮小化や立体的配
線による微細配線半導体素子は、応力に対し敏感にな
り、パッシベーションクラックや半導体素子が傷つくこ
とによる配線の断線が大きな問題となっている。一方、
パッケージも従来の挿入型であるDIPから、表面実装
された小型、薄型のSOJ、SOP、QFP、TSO
P、TQFPに変わってきている。このような小型、薄
型の表面実装パッケージは、従来のDIPよりも半田リ
フロー時にパッケージクラックを生じやすい。そのた
め、従来DIPで使用していた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)では、耐半田クラ
ック性が不十分なものとなっている。従って、耐パッシ
ベーションクラック性が良好で、且つ、耐半田クラック
性が良好な樹脂組成物の開発が望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、成形性、耐
パッシベーションクラック性、耐半田クラック性に優
れ、微細配線半導体素子の封止に適し、且つ表面実装用
の小型・薄型パッケージに適する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。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)エポキ
シ樹脂、(B)フェノール樹脂、(C)球状溶融シリ
カ、(D)硬化促進剤、及び(E)低応力剤を必須成分
とし、全球状溶融シリカ中の粒径53μm以上の粒子が
7重量%以下、最大粒径75μm以下、球状溶融シリカ
の含有量が全エポキシ樹脂組成物中に80〜92重量%
で、低応力剤の含有量が全エポキシ樹脂組成物中に4重
量%以下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、及びこれを用いて半導体素子を封止してな
る半導体装置である。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるエポキシ樹脂
としては、エポキシ基を有するモノマー、オリゴマー、
ポリマー全般を言う。例えば、ビフェニル型エポキシ樹
脂、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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、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、フェノールアラルキル型エポキシ樹
脂、及びトリアジン核含有エポキシ樹脂等が挙げられ、
これらは単独でも混合して用いても良い。
【0006】本発明に用いられる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、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹
脂、フェノールアラルキル樹脂、テルペン変性フェノー
ル樹脂、トリフェノールメタン化合物等が挙げられ、こ
れらは単独でも混合して用いても良い。特に、フェノー
ルノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノー
ル樹脂、フェノールアラルキル樹脂、テルペン変性フェ
ノール樹脂、及びこれらの混合物が好ましい。配合量と
しては、エポキシ樹脂のエポキシ基数とフェノール樹脂
のフェノール性水酸基を合わせるようにすることが好ま
しい。
【0007】本発明に用いられる硬化促進剤としては、
エポキシ基とフェノール性水酸基との硬化反応を促進さ
せるものであればよく、一般に封止材料に使用されてい
るものを広く使用することができる。例えば、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、ジメチルベンジルアミンや2−メチ
ルイミダゾール等が挙げられ、これらは単独でも混合し
て用いても良い。
【0008】本発明に用いられる溶融球状シリカは、粒
径53μm以上の粒子が全溶融球状シリカ中に7重量%
以下で、最大粒径75μm以下のものである。7重量%
を越えると、成形時、半導体素子に傷がつき易く、温度
サイクル試験後の断線不良を引き起こすので好ましくな
い。又、一般に封止材料に使用されている溶融破砕シリ
カや結晶シリカは、半導体素子表面に傷をつけるため使
用できない。尚、本発明でいう粒径、最大粒径の測定
は、JIS Z8801に準ずる。溶融球状シリカの含
有量は、全樹脂組成物中に80〜92重量%が好まし
い。80重量%未満だと、成形時の収縮率が大きくな
り、成形後、半導体素子へのストレスが大きくなるため
半導体素子の表面に傷をつけやすく、且つ耐半田クラッ
ク性も低下するので好ましくない。92重量%を越える
と、流動性が低下し、成形不良が生じるので好ましくな
い。
【0009】本発明に用いられる低応力剤としては、例
えば、シリコーンオイル、ブタジエンゴム、シリコーン
ゴム等が挙げられ、一般に封止材料に使用されているも
のを広く使用することができ、反応性の官能基、エポキ
シ樹脂やフェノール樹脂への相溶性を高めるような官能
基、側鎖を有していても構わない。これらは単独でも混
合して用いても良い。含有量としては、全樹脂組成物中
に4重量%以下が好ましい。4重量%を越えると著しく
流動性が低下し、且つ耐半田クラック性が低下するので
好ましくない。
【0010】本発明の樹脂組成物は、(A)〜(E)成
分の他、必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、酸化アンチ
モン等の難燃剤、カップリング剤、カーボンブラックに
代表される着色剤、天然ワックス及び合成ワックス等の
離型剤等が適宜配合可能である。本発明の樹脂組成物
は、(A)〜(E)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、ロール、ニーダー、押出機等
の混練機で溶融混練し、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。
【0011】
【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 オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬(株)・製EOCN− 1020−65、エポキシ当量200、軟化点65℃) 10.3重量部 フェノールノボラック樹脂(水酸基当量105、軟化点63℃) 4.9重量部 球状溶融シリカA(粒径53μm以上6重量%、最大粒径75μm、平均粒径 16.5μm) 75.0重量部 球状溶融シリカB(粒径53μm以上0重量%、最大粒径75μm、平均粒径 0.5μm、) 6.5重量部 1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(以下、DBUという ) 0.2重量 部 シリコーンオイル(日本ユニカー(株)・製、液状) 0.2重量部 ブタジエンゴム(日本合成ゴム(株)・製、固形) 0.4重量部 臭素化エポキシ樹脂(エポキシ当量365、軟化点55℃) 1.0重量部 シランカップリング剤 0.7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 をミキサーで混合した後、表面温度が90℃と45℃の
2本ロールを用いて30回混練し、得られた混練物シー
トを冷却後粉砕して、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。
【0012】評価方法 スパイラルフロー:EMMI− −66に準じたスパイ
ラルフロー測定用の金型を用いて、金型温度175℃、
注入圧力70kg/cm2、硬化時間2分で測定した。
流動性の判定は、スパイラルフローが70cm以上を
○、70cm未満を×とした。 成形後導通テスト: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、テスト用半導体素子を封止して16pSOPを成形
し、ポストモールドキュアを175℃で8時間行った。
得られたパッケージの導通テストを行い、断線の有無を
確認した。テスト用半導体素子中には2回路あり、いず
れか1回路が断線した場合、そのパッケージを不良とし
た。100個のパッケージを調査して不良個数をカウン
トし、不良の発生したパッケージがn個であるときn/
100と表示した。 耐温度サイクル性:前述の成形後導通テストで良品であ
ったパッケージ100個について、−50℃で10分、
次に150℃で10分を1サイクルとし、50サイクル
行い、導通テストで断線の有無を確認した。テスト用半
導体素子中には2回路あり、いずれか1回路が断線した
場合、そのパッケージを不良とした。100個のパッケ
ージを調査して不良個数をカウントし、不良の発生した
パッケージがn個であるときn/100と表示した。な
お、パッシベーションクラックの判定として、成形後導
通テストと温度サイクル後導通テストのいずれにおいて
も不良が発生しなかった配合を○、いずれかのテストで
不良が発生した配合を×とした。 耐半田クラック性: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、テスト用半導体素子を封止して80pQFP(16
×20×2.7mm)を成形し、ポストモールドキュア
を175℃で8時間行った。更に85℃、相対湿度60
%の環境下で168時間処理し、その後260℃の半田
槽に10秒浸漬後、外部クラック、及び内部クラックを
超音波探傷機で観察した。内部クラック、外部クラック
のいずれも発生しなかったものを○、いずれかのクラッ
クを発生したものを×とした。
【0013】実施例2〜6、比較例1〜6 表1、表2の処方に従い、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。なお、実施例2〜6、比較例1〜6で
用いた原料を以下に示す。球状溶融シリカC(粒径53
μm以上0重量%、最大粒径53μm、平均粒径20.
3μm)、球状溶融シリカD(粒径53μm以上17重
量%、最大粒径150μm、平均粒径28.2μm)、
球状溶融シリカE(粒径53μm以上6重量%、最大粒
径105μm、平均粒径23.0μm)、破砕溶融シリ
カ(粒径53μm以上4重量%、最大粒径75μm、平
均粒径12.3μm)、ビフェニル型エポキシ樹脂(油
化シェルエポキシ(株)・製、エポキシ当量190、融
点95℃)。
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】
【発明の効果】本発明に従うと、成形性、耐パッシベー
ションクラック性に優れ、微細配線半導体素子の封止用
に適し、且つ表面実装用の小型・薄型パッケージの封止
に適したエポキシ樹脂組成物が得られ、これを用いた半
導体装置は、耐温度サイクル性、耐半田クラック性に優
れている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 AC033 CC032 CC052 CC072 CD041 CD051 CD061 CD071 CD131 CP033 DJ017 EJ046 EN068 EU118 EU208 EW018 FA087 FD142 FD146 FD158 GQ05 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EA06 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB13 EB16 EB19 EC03 EC04 EC05 EC20

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)フェノール
    樹脂、(C)球状溶融シリカ、(D)硬化促進剤、及び
    (E)低応力剤を必須成分とし、全球状溶融シリカ中の
    粒径53μm以上の粒子が7重量%以下、最大粒径75
    μm以下、球状溶融シリカの含有量が全エポキシ樹脂組
    成物中に80〜92重量%で、低応力剤の含有量が全エ
    ポキシ樹脂組成物中に4重量%以下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。
  2. 【請求項2】 請求項1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。
JP2627999A 1999-02-03 1999-02-03 エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 Pending JP2000226497A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2627999A JP2000226497A (ja) 1999-02-03 1999-02-03 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
JP2627999A JP2000226497A (ja) 1999-02-03 1999-02-03 エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000226497A true JP2000226497A (ja) 2000-08-15

Family

ID=12188858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2627999A Pending JP2000226497A (ja) 1999-02-03 1999-02-03 エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000226497A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003012761A (ja) * 2001-06-27 2003-01-15 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2003073556A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Kyocera Chemical Corp 封止用樹脂組成物および半導体装置
JP2009102596A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Panasonic Electric Works Co Ltd フェノール樹脂成形材料とそれを用いた成形品

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003012761A (ja) * 2001-06-27 2003-01-15 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2003073556A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Kyocera Chemical Corp 封止用樹脂組成物および半導体装置
JP2009102596A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Panasonic Electric Works Co Ltd フェノール樹脂成形材料とそれを用いた成形品

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000226497A (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JPH05299537A (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH11140274A (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2658755B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JPH07118366A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3280474B2 (ja) 樹脂組成物
JPH09143345A (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH0588904B2 (ja)
JP3093051B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH05206330A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2003040981A (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2003277475A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2000281748A (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2985706B2 (ja) 封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを使用した半導体装置
JP5191072B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2002317102A (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP3093050B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2991847B2 (ja) 半導体封止用樹脂組成物
JPH05218239A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3032067B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH02209949A (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び硬化物
JP2687764B2 (ja) 半導体封止用樹脂組成物
JPH05175373A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2690992B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3317473B2 (ja) エポキシ樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040312

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040511

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Effective date: 20040728

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041029

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Effective date: 20050311

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912