JP2000226498A - 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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- JP2000226498A JP2000226498A JP11026280A JP2628099A JP2000226498A JP 2000226498 A JP2000226498 A JP 2000226498A JP 11026280 A JP11026280 A JP 11026280A JP 2628099 A JP2628099 A JP 2628099A JP 2000226498 A JP2000226498 A JP 2000226498A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成形性、難燃剤、耐半田クラック性に優れた
エポキシ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 一般式（１）で示されるスチルベン型エ
ポキシ樹脂を全エポキシ樹脂中に３０〜１００重量％、
一般式（２）で示されるフェノール樹脂を全フェノール
樹脂中に３０〜１００重量％、硬化促進剤、及び全エポ
キシ樹脂組成物中に無機充填材を７０〜９４重量％含む
エポキシ樹脂組成物であって、該エポキシ樹脂組成物中
の一般式（１）のスチルベン型エポキシ樹脂の結晶化度
が１０〜７０％である半導体封止用エポキシ樹脂組成
物。 【化１】 【化２】
エポキシ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 一般式（１）で示されるスチルベン型エ
ポキシ樹脂を全エポキシ樹脂中に３０〜１００重量％、
一般式（２）で示されるフェノール樹脂を全フェノール
樹脂中に３０〜１００重量％、硬化促進剤、及び全エポ
キシ樹脂組成物中に無機充填材を７０〜９４重量％含む
エポキシ樹脂組成物であって、該エポキシ樹脂組成物中
の一般式（１）のスチルベン型エポキシ樹脂の結晶化度
が１０〜７０％である半導体封止用エポキシ樹脂組成
物。 【化１】 【化２】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低吸水性で成形性
に優れ、難燃剤の添加なしでも難燃性の高いエポキシ樹
脂組成物、及びこれを用いた半導体装置に関するもので
ある。
に優れ、難燃剤の添加なしでも難燃性の高いエポキシ樹
脂組成物、及びこれを用いた半導体装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】半導体を機械的、化学的作用から保護す
るために、従来からエポキシ樹脂組成物が主に使用され
てきた。このエポキシ樹脂組成物に要求される項目は、
半導体の種類、封止される半導体装置の種類、使用され
る環境等によって変化しつつある。表面実装パッケージ
の増加から、低吸水化した樹脂組成物が要求されてお
り、非常に多くのエポキシ樹脂組成物が提案されてい
る。更に、現在環境問題のクローズアップにより、ハロ
ゲン化合物、アンチモン化合物を使用しない樹脂組成物
の要求が非常に強くなってきている。各種の難燃剤、又
は全く難燃剤を使用しない樹脂組成物が提案されいる
が、良好な成形性、難燃性、耐半田クラック性等の特性
を兼ね備えた樹脂組成物はいまだ提案されていない。
るために、従来からエポキシ樹脂組成物が主に使用され
てきた。このエポキシ樹脂組成物に要求される項目は、
半導体の種類、封止される半導体装置の種類、使用され
る環境等によって変化しつつある。表面実装パッケージ
の増加から、低吸水化した樹脂組成物が要求されてお
り、非常に多くのエポキシ樹脂組成物が提案されてい
る。更に、現在環境問題のクローズアップにより、ハロ
ゲン化合物、アンチモン化合物を使用しない樹脂組成物
の要求が非常に強くなってきている。各種の難燃剤、又
は全く難燃剤を使用しない樹脂組成物が提案されいる
が、良好な成形性、難燃性、耐半田クラック性等の特性
を兼ね備えた樹脂組成物はいまだ提案されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低吸水性で
成形性に優れ、難燃剤の添加なしでも難燃性が高く、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、及びこれを用て半導体素子を封止した半導体装置を
提供するものである。
成形性に優れ、難燃剤の添加なしでも難燃性が高く、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、及びこれを用て半導体素子を封止した半導体装置を
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）一般式
（１）で示されるスチルベン型エポキシ樹脂を全エポキ
シ樹脂中に３０〜１００重量％、（Ｂ）一般式（２）で
示されるフェノール樹脂を全フェノール樹脂中に３０〜
１００重量％、（Ｃ）硬化促進剤、及び（Ｄ）全エポキ
シ樹脂組成物中に無機充填材を７０〜９４重量％含むエ
ポキシ樹脂組成物であって、該エポキシ樹脂組成物中の
一般式（１）のスチルベン型エポキシ樹脂の結晶化度が
１０〜７０％である半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
及びこれを用いて半導体素子を封止してなる半導体装置
である。
（１）で示されるスチルベン型エポキシ樹脂を全エポキ
シ樹脂中に３０〜１００重量％、（Ｂ）一般式（２）で
示されるフェノール樹脂を全フェノール樹脂中に３０〜
１００重量％、（Ｃ）硬化促進剤、及び（Ｄ）全エポキ
シ樹脂組成物中に無機充填材を７０〜９４重量％含むエ
ポキシ樹脂組成物であって、該エポキシ樹脂組成物中の
一般式（１）のスチルベン型エポキシ樹脂の結晶化度が
１０〜７０％である半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
及びこれを用いて半導体素子を封止してなる半導体装置
である。
【化３】 （Ｒ1〜Ｒ8は水素、メチル基、エチル基、ターシャリー
ブチル基から選択され、同一でも異なっていてもよい）
ブチル基から選択され、同一でも異なっていてもよい）
【０００５】
【化４】 （ｎは１〜１０）
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明に用いる一般式（１）で示
されるスチルベン型エポキシ樹脂において、Ｒ1〜Ｒ8は
水素、メチル基、ブチル基、ターシャリーブチル基から
選択され、これらは同一でも異なっていてもよい。一般
式（１）で示されるスチルベン型エポキシ樹脂の具体的
なものとしては、式（３）、式（４）、式（５）の構造
が挙げられる。これらは、単独でも混合して用いてもよ
い。
されるスチルベン型エポキシ樹脂において、Ｒ1〜Ｒ8は
水素、メチル基、ブチル基、ターシャリーブチル基から
選択され、これらは同一でも異なっていてもよい。一般
式（１）で示されるスチルベン型エポキシ樹脂の具体的
なものとしては、式（３）、式（４）、式（５）の構造
が挙げられる。これらは、単独でも混合して用いてもよ
い。
【化５】
【０００７】一般式（１）で示されるスチルベン型エポ
キシ樹脂は結晶性を有しているため、常温では結晶、溶
融時には低粘度の液体となり、成形時に良好な流動性を
示す。この樹脂の融点としては、６０〜１５０℃が好ま
しい。６０℃未満であると常温での樹脂組成物の保存性
が短くなり、１５０℃を越えると樹脂組成物の生産性が
極端に低下し、又樹脂組成物が不均一となるので好まし
くない。スチルベン型エポキシ樹脂が一種類である場合
のみならず、二種類以上の溶融混合物の場合でもこの範
囲の融点が好ましい。このスチルベン型エポキシ樹脂
は、他のエポキシ樹脂と併用可能であるが、スチルベン
型エポキシ樹脂は流動性や吸水性の点から少なくとも全
エポキシ樹脂中に３０重量％以上が好ましい。併用でき
るエポキシ樹脂としては、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、ジシクロペン
タジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、オルソクレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン
型エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されも
のではない。これらのエポキシ樹脂は、耐湿信頼性の点
から、イオン性不純物、特にアルカリ金属やハロゲンが
少ないことが好ましい。
キシ樹脂は結晶性を有しているため、常温では結晶、溶
融時には低粘度の液体となり、成形時に良好な流動性を
示す。この樹脂の融点としては、６０〜１５０℃が好ま
しい。６０℃未満であると常温での樹脂組成物の保存性
が短くなり、１５０℃を越えると樹脂組成物の生産性が
極端に低下し、又樹脂組成物が不均一となるので好まし
くない。スチルベン型エポキシ樹脂が一種類である場合
のみならず、二種類以上の溶融混合物の場合でもこの範
囲の融点が好ましい。このスチルベン型エポキシ樹脂
は、他のエポキシ樹脂と併用可能であるが、スチルベン
型エポキシ樹脂は流動性や吸水性の点から少なくとも全
エポキシ樹脂中に３０重量％以上が好ましい。併用でき
るエポキシ樹脂としては、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、ジシクロペン
タジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、オルソクレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン
型エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されも
のではない。これらのエポキシ樹脂は、耐湿信頼性の点
から、イオン性不純物、特にアルカリ金属やハロゲンが
少ないことが好ましい。
【０００８】本発明に用いる一般式（２）で示されるフ
ェノール樹脂は、低粘度、高強度という特徴を有すると
共に耐半田クラック性に優れ、更にメチル基等がないた
め加熱時に完全燃焼せず、炭化物を残し易い構造である
ため、これを用いた樹脂組成物はハロゲン系エポキシ樹
脂、酸化アンチモン等の難燃剤、難燃助剤を含まなくと
も十分な難燃性を発現する。一般式（２）のフェノール
樹脂は、他のフェノール樹脂と併用可能であるが、低吸
水性や難燃性の点から少なくとも全フェノール樹脂中に
３０重量％以上が好ましい。併用できるフェノール樹脂
としては、例えばフェノールノボラック樹脂、ジシクロ
ペンタジエン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノ
ール樹脂、トリフェノールメタン型フェノール樹脂等が
挙げられる。これらのフェノール樹脂の軟化点、溶融粘
度については特に限定しないが、耐湿信頼性の点からイ
オン性不純物、特にアルカリ金属やハロゲンが少ないこ
とが好ましい。本発明に用いる全エポキシ樹脂のエポキ
シ基と全フェノール樹脂のフェノール性水酸基の当量比
は、好ましくは０．５〜２であり、より好ましくは０．
７〜１．５である。０．５〜２の範囲を外れると、耐湿
性、硬化性等が低下するので好ましくない。
ェノール樹脂は、低粘度、高強度という特徴を有すると
共に耐半田クラック性に優れ、更にメチル基等がないた
め加熱時に完全燃焼せず、炭化物を残し易い構造である
ため、これを用いた樹脂組成物はハロゲン系エポキシ樹
脂、酸化アンチモン等の難燃剤、難燃助剤を含まなくと
も十分な難燃性を発現する。一般式（２）のフェノール
樹脂は、他のフェノール樹脂と併用可能であるが、低吸
水性や難燃性の点から少なくとも全フェノール樹脂中に
３０重量％以上が好ましい。併用できるフェノール樹脂
としては、例えばフェノールノボラック樹脂、ジシクロ
ペンタジエン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノ
ール樹脂、トリフェノールメタン型フェノール樹脂等が
挙げられる。これらのフェノール樹脂の軟化点、溶融粘
度については特に限定しないが、耐湿信頼性の点からイ
オン性不純物、特にアルカリ金属やハロゲンが少ないこ
とが好ましい。本発明に用いる全エポキシ樹脂のエポキ
シ基と全フェノール樹脂のフェノール性水酸基の当量比
は、好ましくは０．５〜２であり、より好ましくは０．
７〜１．５である。０．５〜２の範囲を外れると、耐湿
性、硬化性等が低下するので好ましくない。
【０００９】本発明に用いる樹脂系は樹脂自体の難燃性
が高いが、この樹脂系に更にブロム化ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂や、ブロム化フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂等のハロゲン系難燃剤や三酸化アンチモン等
の難燃助剤を配合してもよいが、高温保管特性がかなり
劣化するために車載用の半導体装置等の用途には適さな
い。本発明に用いる硬化促進剤は、エポキシ基とフェノ
ール性水酸基の反応を促進するものであれば特に限定は
しないが、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、テトラ
フェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テト
ラフェニルホスホニウム・テトラ安息香酸ボレート、テ
トラフェニルホスホニウム・テトラナフトイックアシッ
ドボレート等が挙げられ、これらは単独でも混合して用
いてもよい。
が高いが、この樹脂系に更にブロム化ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂や、ブロム化フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂等のハロゲン系難燃剤や三酸化アンチモン等
の難燃助剤を配合してもよいが、高温保管特性がかなり
劣化するために車載用の半導体装置等の用途には適さな
い。本発明に用いる硬化促進剤は、エポキシ基とフェノ
ール性水酸基の反応を促進するものであれば特に限定は
しないが、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、テトラ
フェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テト
ラフェニルホスホニウム・テトラ安息香酸ボレート、テ
トラフェニルホスホニウム・テトラナフトイックアシッ
ドボレート等が挙げられ、これらは単独でも混合して用
いてもよい。
【００１０】本発明に用いる無機充填材については特に
制限はなく、一般に封止材料に用いられているものを使
用することができる。例えば、溶融破砕シリカ粉末、溶
融球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、２次凝集シリカ粉
末、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、ガラス繊維等が挙げられ、特に溶融球
状シリカ粉末が好ましい。形状は限りなく真球状である
ことが好ましく、又粒子の大きさの異なるものを混合す
ることにより充填材量を多くすることができる。本発明
に用いる無機充填材の配合量は、全樹脂組成物中に７０
〜９４重量％が好ましい。加熱されても燃焼しない無機
充填材は、炎にさらされた時に熱エネルギーを奪い、樹
脂組成物の硬化物の難燃性を向上させる作用がある。従
って、無機充填材の配合量が多いほど難燃性は向上す
る。無機充填材が７０重量％未満だと熱容量が小さな硬
化物となり、難燃試験において燃焼し易くなる。一方、
９４重量％を越えると流動性が劣り好ましくない。
制限はなく、一般に封止材料に用いられているものを使
用することができる。例えば、溶融破砕シリカ粉末、溶
融球状シリカ粉末、結晶シリカ粉末、２次凝集シリカ粉
末、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、ガラス繊維等が挙げられ、特に溶融球
状シリカ粉末が好ましい。形状は限りなく真球状である
ことが好ましく、又粒子の大きさの異なるものを混合す
ることにより充填材量を多くすることができる。本発明
に用いる無機充填材の配合量は、全樹脂組成物中に７０
〜９４重量％が好ましい。加熱されても燃焼しない無機
充填材は、炎にさらされた時に熱エネルギーを奪い、樹
脂組成物の硬化物の難燃性を向上させる作用がある。従
って、無機充填材の配合量が多いほど難燃性は向上す
る。無機充填材が７０重量％未満だと熱容量が小さな硬
化物となり、難燃試験において燃焼し易くなる。一方、
９４重量％を越えると流動性が劣り好ましくない。
【００１１】本発明では、樹脂組成物中の式（１）で示
されるスチルベン型エポキシ樹脂の結晶化度が、１０〜
７０％であることが必要である。スチルベン型エポキシ
樹脂以外の他のエポキシ樹脂が併用されている場合で
も、スチルベン型エポキシ樹脂に由来する結晶化度を算
出すればよい。結晶性エポキシ樹脂は、常温で結晶状態
でありながら熱時は低粘度になることが特徴であるか
ら、フェノール樹脂やその他の原料と配合した場合に、
ある程度結晶状態で残っていることが必要とされるが、
従来樹脂組成物中の結晶性エポキシ樹脂の結晶化度を測
定した例はなく、これを制御することは困難であった。
されるスチルベン型エポキシ樹脂の結晶化度が、１０〜
７０％であることが必要である。スチルベン型エポキシ
樹脂以外の他のエポキシ樹脂が併用されている場合で
も、スチルベン型エポキシ樹脂に由来する結晶化度を算
出すればよい。結晶性エポキシ樹脂は、常温で結晶状態
でありながら熱時は低粘度になることが特徴であるか
ら、フェノール樹脂やその他の原料と配合した場合に、
ある程度結晶状態で残っていることが必要とされるが、
従来樹脂組成物中の結晶性エポキシ樹脂の結晶化度を測
定した例はなく、これを制御することは困難であった。
【００１２】本発明者は、ＭＤＳＣにより樹脂組成物中
の結晶性エポキシ樹脂の結晶化度を算出し、結晶化度が
樹脂組成物の特性に重要な影響を及ぼすことを見出し
た。本発明での結晶化度は、ＭＤＳＣ（Tainstruments
製・２９１０ＭＤＳＣ）を用い、樹脂組成物を１０ｍｇ
前後精秤し、昇温速度３℃／分、温度振幅±０．５℃、
周期６０秒で、窒素雰囲気中−２０℃〜１５０℃まで測
定する。ＭＤＳＣの測定では、硬化反応のような非可逆
の反応と、結晶融解のような可逆の反応を分離できる。
エポキシ樹脂組成物のような熱硬化性樹脂に関しては非
常に有効な手段である。樹脂組成物中の結晶性エポキシ
樹脂の結晶融解の熱量（吸熱量：Ｊｏｕｌｅ／ｇ）を、
予め測定しておいた同一の結晶性エポキシ樹脂の吸熱量
で除して、樹脂組成物中に残存する結晶性エポキシ樹脂
の結晶化度を求める。図１に、ＭＤＳＣによるスチルベ
ン型エポキシ樹脂を含む樹脂組成物の測定例を示す。縦
軸は、Reversible Heat Flowであり、結晶融解などの可
逆成分の吸熱量が検出できる。この樹脂組成物はスチル
ベン型エポキシ樹脂とフェノール樹脂の他、各種の成分
を含んでいるためスチルベン型エポキシ樹脂の吸熱ピー
クと他の成分の吸熱ピークが重なっている。図１には、
８２℃と９８℃に２つのピークがあるが、９８℃のピー
クはスチルベン型エポキシ樹脂に起因するものであり、
８２℃のピークはワックスに起因するものと推定され
る。ピークが重なっている場合、計算により２つのピー
クを分離して、９８℃のピークの吸熱量を求める。ピー
クを分離する方法としては、連続した２つのピークの山
部（図１では８７℃）でピークを２つに分けてそれぞれ
の面積を求め、スチルベン型エポキシ樹脂の吸熱量を計
算する。図２に示す如く、樹脂組成物の種類によっては
結晶性エポキシ樹脂のみの単独ピークを示す場合も多
い。又、得られた吸熱ピークがスチルベン型エポキシ樹
脂に起因するのか、それとも他の原料に起因するもので
あるかを判定するには、例えば広角Ｘ線回折による方法
や、配合による検討が挙げられる。広角Ｘ線回折でスチ
ルヘン型エポキシ樹脂に起因する結晶の回折が確認され
た場合には、ＭＤＳＣの吸熱ピークはスチルベン型エポ
キシ樹脂に起因すると判定できる。又、スチルベン型エ
ポキシ樹脂と同じ融点を有する他の原料を排除した配合
を比較検討のために調製し，その樹脂組成物のＭＤＳＣ
測定を行えば確認は可能である。
の結晶性エポキシ樹脂の結晶化度を算出し、結晶化度が
樹脂組成物の特性に重要な影響を及ぼすことを見出し
た。本発明での結晶化度は、ＭＤＳＣ（Tainstruments
製・２９１０ＭＤＳＣ）を用い、樹脂組成物を１０ｍｇ
前後精秤し、昇温速度３℃／分、温度振幅±０．５℃、
周期６０秒で、窒素雰囲気中−２０℃〜１５０℃まで測
定する。ＭＤＳＣの測定では、硬化反応のような非可逆
の反応と、結晶融解のような可逆の反応を分離できる。
エポキシ樹脂組成物のような熱硬化性樹脂に関しては非
常に有効な手段である。樹脂組成物中の結晶性エポキシ
樹脂の結晶融解の熱量（吸熱量：Ｊｏｕｌｅ／ｇ）を、
予め測定しておいた同一の結晶性エポキシ樹脂の吸熱量
で除して、樹脂組成物中に残存する結晶性エポキシ樹脂
の結晶化度を求める。図１に、ＭＤＳＣによるスチルベ
ン型エポキシ樹脂を含む樹脂組成物の測定例を示す。縦
軸は、Reversible Heat Flowであり、結晶融解などの可
逆成分の吸熱量が検出できる。この樹脂組成物はスチル
ベン型エポキシ樹脂とフェノール樹脂の他、各種の成分
を含んでいるためスチルベン型エポキシ樹脂の吸熱ピー
クと他の成分の吸熱ピークが重なっている。図１には、
８２℃と９８℃に２つのピークがあるが、９８℃のピー
クはスチルベン型エポキシ樹脂に起因するものであり、
８２℃のピークはワックスに起因するものと推定され
る。ピークが重なっている場合、計算により２つのピー
クを分離して、９８℃のピークの吸熱量を求める。ピー
クを分離する方法としては、連続した２つのピークの山
部（図１では８７℃）でピークを２つに分けてそれぞれ
の面積を求め、スチルベン型エポキシ樹脂の吸熱量を計
算する。図２に示す如く、樹脂組成物の種類によっては
結晶性エポキシ樹脂のみの単独ピークを示す場合も多
い。又、得られた吸熱ピークがスチルベン型エポキシ樹
脂に起因するのか、それとも他の原料に起因するもので
あるかを判定するには、例えば広角Ｘ線回折による方法
や、配合による検討が挙げられる。広角Ｘ線回折でスチ
ルヘン型エポキシ樹脂に起因する結晶の回折が確認され
た場合には、ＭＤＳＣの吸熱ピークはスチルベン型エポ
キシ樹脂に起因すると判定できる。又、スチルベン型エ
ポキシ樹脂と同じ融点を有する他の原料を排除した配合
を比較検討のために調製し，その樹脂組成物のＭＤＳＣ
測定を行えば確認は可能である。
【００１３】本発明者は、一般式（１）のスチルベン型
エポキシ樹脂の結晶化度は、該エポキシ樹脂の粗粉砕の
最大粒径の制御、スチルベン型エポキシ樹脂とフェノー
ル樹脂との溶融混合物の使用、混練条件の調整等によっ
て制御できることを見出した。結晶化度を小さくするに
は、スチルベン型エポキシ樹脂の粒径の微細化、フェノ
ール樹脂との溶融混合物、混練温度及び混練機出力の増
加等の混練条件の変更により達成できる。結晶化度を大
きくするには上記と逆の手法を用いればよい。但し、こ
れらの制御法は一例であって、結晶化度の制御が他の手
法でなされても何んら問題はない。樹脂組成物中のスチ
ルベン型エポキシ樹脂の結晶化度が、１０％未満であれ
ば殆どの成分が液体状態となり、反応性が高過ぎて流動
性に劣る。又、７０％を越えると均一な混練、分散がな
されておらず不均一な樹脂組成物となり、信頼性や成形
性の低下の問題がある。
エポキシ樹脂の結晶化度は、該エポキシ樹脂の粗粉砕の
最大粒径の制御、スチルベン型エポキシ樹脂とフェノー
ル樹脂との溶融混合物の使用、混練条件の調整等によっ
て制御できることを見出した。結晶化度を小さくするに
は、スチルベン型エポキシ樹脂の粒径の微細化、フェノ
ール樹脂との溶融混合物、混練温度及び混練機出力の増
加等の混練条件の変更により達成できる。結晶化度を大
きくするには上記と逆の手法を用いればよい。但し、こ
れらの制御法は一例であって、結晶化度の制御が他の手
法でなされても何んら問題はない。樹脂組成物中のスチ
ルベン型エポキシ樹脂の結晶化度が、１０％未満であれ
ば殆どの成分が液体状態となり、反応性が高過ぎて流動
性に劣る。又、７０％を越えると均一な混練、分散がな
されておらず不均一な樹脂組成物となり、信頼性や成形
性の低下の問題がある。
【００１４】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
トキシシラン等のシランカップリング剤、カーボンブラ
ック等の着色剤、各種ブロム化エポキシ樹脂や酸化アン
チモンや赤燐系の難燃剤、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、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、ロール、押出機等の
混練機で混練し、冷却後粉砕して得られる。本発明の樹
脂組成物を用いて、半導体等の各種パッケージを封止
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
ルド等の従来から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
トキシシラン等のシランカップリング剤、カーボンブラ
ック等の着色剤、各種ブロム化エポキシ樹脂や酸化アン
チモンや赤燐系の難燃剤、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、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、ロール、押出機等の
混練機で混練し、冷却後粉砕して得られる。本発明の樹
脂組成物を用いて、半導体等の各種パッケージを封止
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
ルド等の従来からの成形方法で硬化成形すればよい。
【００１５】
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。配合量は重量部とす
る。 実施例１ 式（Ｅ−１）の構造を主成分とするエポキシ樹脂（融点１４０℃、エポキシ当 量２１０）、（最大粒径を１ｍｍ以下） ６．８重量部
れらに限定されるものではない。配合量は重量部とす
る。 実施例１ 式（Ｅ−１）の構造を主成分とするエポキシ樹脂（融点１４０℃、エポキシ当 量２１０）、（最大粒径を１ｍｍ以下） ６．８重量部
【００１６】
【化６】
【００１７】 式（Ｈ−１）のフェノール樹脂 ６．５重量部
【化７】
【００１８】 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 溶融球状シリカ（平均粒径１５μｍ） ８５．２重量部 エポキシシランカップリング剤 ０．５重量部 カーボンブラック ０．５重量部 カルナバワックス ０．３重量部 を常温でミキサーを用いて混合して、ロール温度９５
℃、ロールピッチ１ｍｍで二軸ロールを用いて５分間混
練し、冷却後粉砕し樹脂組成物を得た。得られた樹脂組
成物を以下の方法で評価した。評価結果を表１に示す。
℃、ロールピッチ１ｍｍで二軸ロールを用いて５分間混
練し、冷却後粉砕し樹脂組成物を得た。得られた樹脂組
成物を以下の方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【００１９】評価方法 結晶化度：前記した方法による。 スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じた金型を
用い、成形温度１７５℃で測定した。 難燃性：低圧トランスファー成形機を用い、成形温度１
７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で、耐燃
テストピースを成形した。成形品の厚みは１．６ｍｍ。
ＵＬ−９４に準じて難燃性試験を行った。 高温保管特性：低圧トランスファー成形機を用い、成形
温度１７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で
成形された１６ｐＤＩＰで評価を行った（２０μｍのア
ルミ配線、８０μｍ角のアルミパッドを有する模擬チッ
プに、３０μｍφの金線ワイヤーボンディングを配し
た）。１８５℃、１０００時間処理後、配線間の電気抵
抗値を測定し、初期値に対して２０％抵抗が増加してい
る場合を不良と判定した。全１０パッケージ中の不良率
を示した。 耐半田クラック性：低圧トランスファー成形機を用い、
成形温度１７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２
分で、８０ｐＱＦＰ（１．５ｍｍ厚）を成形し、１７５
℃、８時間のポストキュアを行った後、８５℃、相対湿
度６０％で９６時間の処理を行い、ＩＲリフロー処理
（２２０℃、１０秒）を行った。処理済みのパッケージ
を超音波探傷機を用いて観察し、パッケージ内部の剥
離、クラック等の不良を観察する。６個のパッケージ中
の不良パッケージ数を示す。
用い、成形温度１７５℃で測定した。 難燃性：低圧トランスファー成形機を用い、成形温度１
７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で、耐燃
テストピースを成形した。成形品の厚みは１．６ｍｍ。
ＵＬ−９４に準じて難燃性試験を行った。 高温保管特性：低圧トランスファー成形機を用い、成形
温度１７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２分で
成形された１６ｐＤＩＰで評価を行った（２０μｍのア
ルミ配線、８０μｍ角のアルミパッドを有する模擬チッ
プに、３０μｍφの金線ワイヤーボンディングを配し
た）。１８５℃、１０００時間処理後、配線間の電気抵
抗値を測定し、初期値に対して２０％抵抗が増加してい
る場合を不良と判定した。全１０パッケージ中の不良率
を示した。 耐半田クラック性：低圧トランスファー成形機を用い、
成形温度１７５℃、圧力７０ｋｇ／ｃｍ2、硬化時間２
分で、８０ｐＱＦＰ（１．５ｍｍ厚）を成形し、１７５
℃、８時間のポストキュアを行った後、８５℃、相対湿
度６０％で９６時間の処理を行い、ＩＲリフロー処理
（２２０℃、１０秒）を行った。処理済みのパッケージ
を超音波探傷機を用いて観察し、パッケージ内部の剥
離、クラック等の不良を観察する。６個のパッケージ中
の不良パッケージ数を示す。
【００２０】実施例２〜８、比較例１〜６ 表１の処方に従って配合し、式（Ｅ−１）、式（Ｅ−
２）の樹脂の最大粒径（ｍｍ以下）、実施例１中のロー
ル温度、ロールピッチ、混練時間の混練条件を変更して
樹脂組成物を得た。実施例３及び比較例３の溶融混合物
は、エポキシ樹脂（Ｅ−１）６．８重量部とフェノール
樹脂（Ｈ−１）６．５重量部を１５０℃で１時間溶融混
合したものである。以下、溶融混合物という。なお、実
施例５、６、８に用いたエポキシ樹脂（Ｅ−２）は、式
（Ｅ−２）を主成分とする樹脂（融点８０℃、エポキシ
当量１９５）で、実施例６に用いたエポキシ樹脂（Ｅ−
３）は、式（Ｅ−３）を主成分とする樹脂（融点１００
℃、エポキシ当量１７５）である。実施例７に用いたフ
ェノール樹脂（Ｈ−２）は、式（Ｈ−２）の樹脂で、比
較例１、２に用いたフェノール樹脂（Ｈ−３）は、式
（Ｈ−３）の樹脂である。実施例７に用いるシリコーン
オイルは、式（Ｓ−１）である。評価結果を表１に示
す。なお、比較例３の樹脂組成物は、実施例１〜８の樹
脂組成物に較べて、保存性に劣る欠点があった。
２）の樹脂の最大粒径（ｍｍ以下）、実施例１中のロー
ル温度、ロールピッチ、混練時間の混練条件を変更して
樹脂組成物を得た。実施例３及び比較例３の溶融混合物
は、エポキシ樹脂（Ｅ−１）６．８重量部とフェノール
樹脂（Ｈ−１）６．５重量部を１５０℃で１時間溶融混
合したものである。以下、溶融混合物という。なお、実
施例５、６、８に用いたエポキシ樹脂（Ｅ−２）は、式
（Ｅ−２）を主成分とする樹脂（融点８０℃、エポキシ
当量１９５）で、実施例６に用いたエポキシ樹脂（Ｅ−
３）は、式（Ｅ−３）を主成分とする樹脂（融点１００
℃、エポキシ当量１７５）である。実施例７に用いたフ
ェノール樹脂（Ｈ−２）は、式（Ｈ−２）の樹脂で、比
較例１、２に用いたフェノール樹脂（Ｈ−３）は、式
（Ｈ−３）の樹脂である。実施例７に用いるシリコーン
オイルは、式（Ｓ−１）である。評価結果を表１に示
す。なお、比較例３の樹脂組成物は、実施例１〜８の樹
脂組成物に較べて、保存性に劣る欠点があった。
【化８】
【００２１】
【化９】
【００２２】
【化１０】
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、成形
性、難燃性、耐半田クラック性に優れており、これを用
いて得られる半導体装置は信頼性に優れる。
性、難燃性、耐半田クラック性に優れており、これを用
いて得られる半導体装置は信頼性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 スチルベン型エポキシ樹脂と他の原料に起因
する吸熱部分が重なった状態を示す状態図。
する吸熱部分が重なった状態を示す状態図。
【図２】 スチルベン型エポキシ樹脂のみの吸熱部分を
示す状態図。
示す状態図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 CC04Y CC06Y CC07Y CD05W CD05X CD06X CD07X CE00X DE137 DE147 DJ017 DJ037 DJ047 DL007 EU136 EW016 EY016 FA047 FA087 FD017 FD156 GQ05 4J036 AC02 AC05 AD04 AD07 AD08 AD10 DC46 DD07 DD09 FA03 FA05 FA06 FB07 FB08 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA03 EA06 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB13 EB19 EC01 EC03 EC20
Claims (2)
- 【請求項１】 （Ａ）一般式（１）で示されるスチルベ
ン型エポキシ樹脂を全エポキシ樹脂中に３０〜１００重
量％、（Ｂ）一般式（２）で示されるフェノール樹脂を
全フェノール樹脂中に３０〜１００重量％、（Ｃ）硬化
促進剤、及び（Ｄ）全エポキシ樹脂組成物中に無機充填
材を７０〜９４重量％含むエポキシ樹脂組成物であっ
て、該エポキシ樹脂組成物中の一般式（１）のスチルベ
ン型エポキシ樹脂の結晶化度が１０〜７０％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〜Ｒ8は水素、メチル基、エチル基、ターシャリー
ブチル基から選択され、同一でも異なっていてもよい） 【化２】 （ｎは１〜１０） - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11026280A JP2000226498A (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 |
|---|---|---|---|
| JP11026280A JP2000226498A (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 |
|---|---|
| JP2000226498A true JP2000226498A (ja) | 2000-08-15 |
Family
ID=12188888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11026280A Pending JP2000226498A (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) | JP2000226498A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002275355A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-09-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2006045393A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2007254685A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Air Water Inc | フェノール系重合体、その製法及びその用途 |
| US7419469B2 (en) | 2004-06-24 | 2008-09-02 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Method and system for diagnostigraphic based interactions in diagnostic medical imaging |
| US7994271B2 (en) | 2005-10-14 | 2011-08-09 | Air Water Inc. | Phenolic resin, production method and use thereof |
| EP2889277B1 (en) * | 2013-12-30 | 2018-06-27 | LG Display Co., Ltd. | Method for manufacturing touch device and resin composition thereof |
-
1999
- 1999-02-03 JP JP11026280A patent/JP2000226498A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002275355A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-09-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP4586286B2 (ja) * | 2001-03-22 | 2010-11-24 | 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 |
| US7419469B2 (en) | 2004-06-24 | 2008-09-02 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Method and system for diagnostigraphic based interactions in diagnostic medical imaging |
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| US8349989B2 (en) | 2005-10-14 | 2013-01-08 | Air Water Inc. | Method of sealing a semiconductor element with an epoxy resin composition |
| JP2007254685A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Air Water Inc | フェノール系重合体、その製法及びその用途 |
| EP2889277B1 (en) * | 2013-12-30 | 2018-06-27 | LG Display Co., Ltd. | Method for manufacturing touch device and resin composition thereof |
| US10548224B2 (en) | 2013-12-30 | 2020-01-28 | Lg Display Co., Ltd. | Method for manufacturing touch device and resin composition thereof |
| US11445613B2 (en) | 2013-12-30 | 2022-09-13 | Lg Display Co., Ltd. | Method for manufacturing touch device and resin composition thereof |
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