JP2000273315A - 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 - Google Patents
封止用樹脂組成物および半導体封止装置Info
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Abstract
ランスファー成形に適して充填性や作業性がよい、封止
用樹脂組成物および半導体封止装置を提供する。 【解決手段】 (A)熱硬化性樹脂、(B)極性溶剤お
よび(C)シリカ充填剤を必須成分とし、前記(C)シ
リカ充填剤は、その最大粒子径が200μm以下で平均
粒子径が25μm以上50μm以下であるとともに、
(A)熱硬化性樹脂100重量部に対して300〜60
0重量部の割合で含有する封止用樹脂組成物であり、ま
たこの封止用樹脂組成物の硬化物によって、半導体チッ
プが封止されてなる半導体封止装置である。
Description
電子部品をトランスファー成形などで封止するに用いる
封止用樹脂組成物と、該組成物によって樹脂封止された
半導体封止装置に関する。
いて、高信頼性化の動きがある。例えば、TO−220
の場合、従来、熱放散させるために、ヒートシンク(放
熱金属板)がついていたが、信頼性を向上させるため、
ヒートシンクをとり、代わりに熱伝導性のある樹脂でパ
ッケージ裏面も封止するという方向に進んでいる。さら
に、熱放散性を高めるため、パッケージ裏面層は、年々
薄くなってきている。
を封止した半導体装置は、トランスファー成形などで封
止すると、パッケージの表裏面の厚み比が大きく、樹脂
が均一に流れず、その部分からリーク電流や腐食が発生
し、長期間の信頼性を保証することができないという欠
点があった。
面などの厚み比が大きいパッケージのトランスファー成
形に適して充填性や作業性がよい、封止用樹脂組成物お
よび半導体封止装置を提供しようとするものである。
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、最大粒子径が
200μm以下で、平均粒子径が25μm以上50μm
以下であるシリカ充填剤を熱硬化性樹脂100重量部に
対して300〜600重量部含有し、特に極性溶剤を樹
脂100重量部に対して5〜20重量部を熱硬化性樹脂
に配合すれば、トランスファー成形における充填性や作
業性がよい、封止用樹脂組成物が得られることを見いだ
し、本発明を完成したものである。
(A)熱硬化性樹脂、(B)極性溶剤および(C)シリ
カ充填剤を必須成分とし、前記(C)シリカ充填剤は、
その最大粒子径が200μm以下で平均粒子径が25μ
m以上50μm以下であるとともに、(A)熱硬化性樹
脂100重量部に対して300〜600重量部の割合で
含有することを特徴とし、また本発明の半導体封止装置
は、(A)熱硬化性樹脂、(B)極性溶剤および(C)
シリカ充填剤を必須成分とし、前記(C)シリカ充填剤
は、その最大粒子径が200μm以下で平均粒子径が2
5μm以上50μm以下であるとともに、(A)熱硬化
性樹脂100重量部に対して300〜600重量部の割
合で含有する封止用樹脂組成物の硬化物によって、半導
体チップが封止されてなることを特徴とする。
は、例えば、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹
脂、レゾルシノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン
樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ア
クリル樹脂、ビニルウレタン樹脂、シリコーン樹脂、α
−オレフィン無水マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リイミド樹脂等が挙げられ、これらは単独又は2種以上
混合して使用することができる。このなかでもエポキシ
樹脂が工業的に有利に用いられる。
は、1 分子中に2 個以上のエポキシ基を有する化合物で
あればよく、例えば、汎用されているビスフェノールA
型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ポ
リカルボン酸のグリシジルエステル、シクロヘキサン誘
導体のエポキシ化によって得られるエポキシ樹脂等が挙
げられ、これらは単独または2 種以上混合して使用する
ことができる。また、これらのエポキシ樹脂に、必要に
応じて、液状のモノエポキシ樹脂等を併用することがで
きる。
水または極性を有する有機溶剤を使用する。極性を有す
る有機溶剤としては、メタノール、エタノール、酢酸セ
ロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテ
ート、ブチルカルビトールアセテート、ジメチルホルム
アミド、ジメチルアセトアミド等が挙げられ、これらは
単独又は2種以上混合して使用することができる。ま
た、これら極性溶剤の配合割合は、(A)熱硬化性樹脂
100重量部に対して5〜20重量部、好ましくは、5
〜15重量部である。その割合が、5重量部未満では流
動性および硬化後の樹脂強度が低下し、20重量部を超
えると、付着などの影響で封止樹脂の製造がで著しく低
下して好ましくない。なお、上記した(A)熱硬化性樹
脂の100重量部のなかには、その熱硬化性樹脂に必要
な硬化剤および硬化触媒の配合量が含まれる。
晶シリカ、溶融シリカのいずれでも構わないが、熱伝導
性を高めるため、結晶シリカを使用するのが望ましい。
結晶シリカとしては、一般に天然の高純度の珪石、珪
砂、水晶等が用いられ、溶融シリカは、これら結晶シリ
カを高温で溶融してインゴットにしたものである。通
常、これらをジョークラッシャー、ロールクラッシャー
等で粗砕し、これら粗砕品をさらにボールミル等で微粉
砕し、本発明における破砕状シリカとして用いる。
大粒子径は、200μm以下で、好ましくは150μm
以下である。粒子径が200μmを超えると、半導体の
樹脂封止の工程でつまりを生じる場合があるため使用で
きない。更に平均粒子径は、25μm以上50μm以下
であり、好ましくは40μm以上50μmである。25
μm未満では、薄面パッケージの充填性が損なわれ、5
0μmを超えると樹脂組成物の良好な流動性が損なわれ
る。
(A)熱硬化性樹脂100重量部に対して300〜60
0重量部であり、好ましくは500〜600重量部の範
囲である。シリカ充填剤の配合が300重量部以下では
内部応力低下の効果がみられず、600重量部を超える
と、樹脂の流動性が著しく低下するので好ましくない。
なお、(A)熱硬化性樹脂の100重量部のなかには、
その熱硬化性樹脂に必要な硬化剤および硬化触媒の配合
量が含まれる。
リカ充填剤および(B)極性溶剤を(A)熱硬化性樹脂
に配合させたものであるが、本発明の目的に反しない限
度において、また必要に応じて、例えば天然ワックス
類、合成ワックス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド、
エステル類、パラフィン等の離型剤、三酸化アンチモン
等の難燃剤、カーボンブラック等の着色剤、ゴム系やシ
リコーン系の低応力付与剤等を適宜添加配合することが
できる。
して調製する場合の一般的方法は、前述した熱硬化性樹
脂、極性溶剤、シリカ充填剤、その他の成分を配合し、
ミキサー等によって十分均一に混合し、さらに熱ロール
による溶融混合処理またはニーダ等による混合処理を行
い、次いで冷却固化させ適当な大きさに粉砕して成形材
料とすることができる。こうして得られた成形材料は、
半導体装置をはじめとする電子部品或いは電気部品の封
止、被覆、絶縁等に適用すれば優れた特性と信頼性を付
与させることができる。
成形材料を用いて半導体チップを封止することにより容
易に製造することができる。封止を行う半導体チップと
しては、例えば集積回路、大規模集積回路、トランジス
タ、サイリスタ、ダイオード等で特に限定されるもので
はない。封止の最も一般的な方法としては、低圧トラン
スファー成形法があるが、射出成形、圧縮成形、注形等
による封止も可能である。成形材料で封止後加熱して硬
化させ、最終的にはこの硬化物によって封止された半導
体封止装置が得られる。加熱による硬化は、150 ℃以上
に加熱して硬化させることが望ましい。
リカ充填剤と、特定の極性溶剤と、熱硬化性樹脂とを特
定範囲量で配合することによって、本発明の封止用樹脂
組成物が得られる。この樹脂組成物を使用することによ
り、トランスファー成形における充填性や作業性を大幅
に向上することができる。
体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって
限定されるものではない。以下の実施例および比較例に
おいて「部」とは「重量部」を意味する。
00)70部に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当量104)30部、エタノール10部、最大粒子
径150μmで平均粒子径35μmである結晶シリカ粉
末400部、およびトリフェニルホスフィン3部を配合
し、ロールミルにて混練後、粉砕して実施例1のエポキ
シ樹脂組成物を得た。
00)70部に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当量104)30部、エタノール10部、最大粒子
径150μmで平均粒子径35μmである結晶シリカ粉
末600部、およびトリフェニルホスフィン3部を配合
し、ロールミルにて混練後、粉砕して実施例2のエポキ
シ樹脂組成物を得た。
00)70部に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当量104)30部、エタノール2部、最大粒子径
150μmで平均粒子径35μmである結晶シリカ粉末
550部、およびトリフェニルホスフィン3部を配合
し、ロールミルにて混練後、粉砕して実施例3のエポキ
シ樹脂組成物を得た。
00)70部に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当量104)30部、ジメチルホルムアミド10
部、最大粒子径150μmで平均粒子径35μmである
結晶シリカ粉末550部、およびトリフェニルホスフィ
ン3部を配合し、ロールミルにて混練後、粉砕して実施
例4のエポキシ樹脂組成物を得た。
00)70部に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当量104)30部、水2部、最大粒子径150μ
mで平均粒子径35μmである結晶シリカ粉末550
部、およびトリフェニルホスフィン3部を配合し、ロー
ルミルにて混練後、粉砕して実施例5のエポキシ樹脂組
成物を得た。
00)70部に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当量104)30部、水10部、最大粒子径150
μmで平均粒子径35μmである結晶シリカ粉末550
部、およびトリフェニルホスフィン3部を配合し、ロー
ルミルにて混練後、粉砕して実施例5のエポキシ樹脂組
成物を得た。
00)70部に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当量104)30部、エタノール10部、最大粒子
径120μmで平均粒子径20μmである結晶シリカ粉
末400部、およびトリフェニルホスフィン3部を配合
し、ロールミルにて混練後、粉砕して比較例1のエポキ
シ樹脂組成物を得た。
00)70部に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当量104)30部、エタノール10部、最大粒子
径120μmで平均粒子径20μmである結晶シリカ粉
末600部、およびトリフェニルホスフィン3部を配合
し、ロールミルにて混練後、粉砕して比較例2のエポキ
シ樹脂組成物を得た。
00)70部に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当量104)30部、ジメチルホルムアミド10
部、最大粒子径120μmで平均粒子径20μmである
結晶シリカ粉末550部、およびトリフェニルホスフィ
ン3部を配合し、ロールミルにて混練後、粉砕して比較
例3のエポキシ樹脂組成物を得た。
00)70部に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当量104)30部、水10部、最大粒子径120
μmで平均粒子径20μmである結晶シリカ粉末550
部、およびトリフェニルホスフィン3部を配合し、ロー
ルミルにて混練後、粉砕して比較例4のエポキシ樹脂組
成物を得た。
00)70部に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当量104)30部、エタノール2部、最大粒子径
120μmで平均粒子径20μmである結晶シリカ粉末
550部、およびトリフェニルホスフィン3部を配合
し、ロールミルにて混練後、粉砕して比較例5のエポキ
シ樹脂組成物を得た。
00)70部に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当量104)30部、最大粒子径150μmで平均
粒子径35μmである結晶シリカ粉末550部、および
トリフェニルホスフィン3部を配合し、ロールミルにて
混練後、粉砕して比較例6のエポキシ樹脂組成物を得
た。
シ樹脂組成物の流動性および成形性をみるため、高化式
フロー粘度およびスパイラルフローを測定し、また、上
記樹脂組成物を用いて封止した半導体装置の外観検査を
行い、この結果を表1〜2にそれぞれ示した。実施例1
〜6のシリカ充填剤を使用した樹脂組成物が比較例1〜
6のシリカ充填剤を使用した樹脂組成物より成形性が良
好であった。また、実施例1〜6の極性溶剤で5〜20
重量%添加すると、さらに成形性が向上し、本発明の効
果が確認された。
75℃、荷重10kgの条件にて測定。
5℃×2分硬化の条件にて測定。
た、裏面厚0.3mmのTO−220フルパックタイプ
の成形品1000個について。成形品の裏面を目視によ
り観察し、巣の数をかぞえる。
mmのTO−220フルパックタイプの成形品1000
個当たりのフクレ数をかぞえる。
75℃、荷重10kgの条件にて測定。
5℃×2分硬化の条件にて測定。
た、裏面厚0.3mmのTO−220フルパックタイプ
の成形品1000個について。成形品の裏面を目視によ
り観察し、巣の数をかぞえる。
mmのTO−220フルパックタイプの成形品1000
個当たりのフクレ数をかぞえる。
性樹脂組成物を半導体等の電子部品の封止に用いること
により、トランスファー成形工程における成形性および
信頼性の改善をはかることができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 (A)熱硬化性樹脂、(B)極性溶剤お
よび(C)シリカ充填剤を必須成分とし、前記(C)シ
リカ充填剤は、その最大粒子径が200μm以下で平均
粒子径が25μm以上50μm以下であるとともに、
(A)熱硬化性樹脂100重量部に対して300〜60
0重量部の割合で含有することを特徴とする封止用樹脂
組成物。 - 【請求項2】 (B)極性溶剤が水であって、(A)熱
硬化性樹脂100重量部に対して5〜20重量部の割合
で配合される、請求項1記載の封止用樹脂組成物。 - 【請求項3】 (B)極性溶剤が有機溶剤であって、
(A)熱硬化性樹脂100重量部に対して5〜20重量
部の割合で配合される、請求項1記載の封止用樹脂組成
物。 - 【請求項4】 (A)熱硬化性樹脂、(B)極性溶剤お
よび(C)シリカ充填剤を必須成分とし、前記(C)シ
リカ充填剤は、その最大粒子径が200μm以下で平均
粒子径が25μm以上50μm以下であるとともに、
(A)熱硬化性樹脂100重量部に対して300〜60
0重量部の割合で含有する封止用樹脂組成物の硬化物に
よって、半導体チップが封止されてなることを特徴とす
る半導体封止装置。 - 【請求項5】 (B)極性溶剤が水であって、(A)熱
硬化性樹脂100重量部に対して5〜20重量部の割合
で配合される、請求項4記載の半導体封止装置。 - 【請求項6】 (B)極性溶剤が有機溶剤であって、
(A)熱硬化性樹脂100重量部に対して5〜20重量
部の割合で配合される、請求項4記載の半導体封止装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07891099A JP3883730B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | ディスクリート半導体封止用樹脂組成物およびディスクリート半導体封止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07891099A JP3883730B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | ディスクリート半導体封止用樹脂組成物およびディスクリート半導体封止装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000273315A true JP2000273315A (ja) | 2000-10-03 |
JP3883730B2 JP3883730B2 (ja) | 2007-02-21 |
Family
ID=13675010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07891099A Expired - Fee Related JP3883730B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | ディスクリート半導体封止用樹脂組成物およびディスクリート半導体封止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3883730B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018179438A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 日立化成株式会社 | エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂硬化物及び電子部品装置 |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP07891099A patent/JP3883730B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018179438A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 日立化成株式会社 | エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂硬化物及び電子部品装置 |
CN110431185A (zh) * | 2017-03-31 | 2019-11-08 | 日立化成株式会社 | 环氧树脂组合物、环氧树脂固化物和电子部件装置 |
JPWO2018179438A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2020-02-27 | 日立化成株式会社 | エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂硬化物及び電子部品装置 |
Also Published As
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---|---|
JP3883730B2 (ja) | 2007-02-21 |
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