JP2000281748A - 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
JP2000281748A
JP2000281748A JP8783599A JP8783599A JP2000281748A JP 2000281748 A JP2000281748 A JP 2000281748A JP 8783599 A JP8783599 A JP 8783599A JP 8783599 A JP8783599 A JP 8783599A JP 2000281748 A JP2000281748 A JP 2000281748A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
curing agent
epoxy resin
formula
weight
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
JP8783599A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Sasajima
秀明 笹嶋
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 JP8783599A priority Critical patent/JP2000281748A/ja
Publication of JP2000281748A publication Critical patent/JP2000281748A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低吸湿性、耐半田ストレス性、半田耐湿性に
優れたエポキシ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 (A)スチルベン型エポキシ樹脂、
(B)α−ナフトールアラルキル樹脂を総樹脂硬化剤中
に30〜100重量%含む樹脂硬化剤、(C)無機充填
材、及び(D)硬化促進剤を必須成分とする樹脂組成物
であって、エポキシ樹脂(A)のエポキシ基と樹脂硬化剤
(B)のフェノール性水酸基の当量比が0.5〜2であ
り、無機充填材(C)の含有量が、エポキシ樹脂と樹脂硬
化剤の合計量100重量部当たり250〜1400重量
部であり、硬化促進剤の含有量が、エポキシ樹脂と樹脂
硬化剤の合計量100重量部当たり0.4〜20重量部
であることを特徴とする半導体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、低吸湿性、耐半田
ストレス性、半田耐湿性に優れる半導体封止用エポキシ
樹脂組成物及び半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ダイオード、トランジスタ、集積
回路等の電子部品を、熱硬化性樹脂で封止しているが、
特に集積回路では、耐熱性、耐湿性に優れたエポキシ樹
脂、フェノール樹脂、溶融シリカ、結晶シリカ等の無機
充填材を配合したエポキシ樹脂組成物が用いられてい
る。ところが近年、集積回路の高集積化に伴いチップが
徐々に大型化し、かつ半導体装置は従来のDIPタイプ
から表面実装化された小型、薄型のQFP、SOP、S
OJ、TSOP、TQFP、PLCCに変わってきてい
る。即ち、大型チップを小型で薄いパッケージに封入す
ることになり、熱応力によりクッラクが発生し、これら
のクラックによる耐湿性低下等の問題が大きくクローズ
アップされている。特に半田付け工程において、急激に
200℃以上の高温にさらされることにより、半導体装
置の割れや樹脂とチップの剥離により耐湿性が劣化して
しまうといった問題点がでてきている。従って、これら
の大型チップを封止するのに適した、信頼性の高い半導
体封止用樹脂組成物の開発が望まれている。耐半田スト
レス性に優れる半導体封止用エポキシ樹脂組成物の開発
のために、一般には無機充填材を増量して組成物の吸水
率を下げる方法が採られてきたが、無機充填材を増やし
すぎると組成物の粘度が上がり過ぎ、充填性が悪くなる
などの問題があり、無機充填材の増量には限界がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様な問
題点に対して、低吸湿性、耐半田ストレス性、半田耐湿
性に著しく優れた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、(B)一
般式(2)で示されるα−ナフトールアラルキル樹脂を
総樹脂硬化剤中に30〜100重量%含む樹脂硬化剤、
(C)無機充填材、及び(D)硬化促進剤を必須成分と
するする樹脂組成物であって、エポキシ樹脂(A)のエポ
キシ基と樹脂硬化剤(B)のフェノール性水酸基の当量比
が0.5〜2であり、無機充填材(C)の含有量が、エポ
キシ樹脂と樹脂硬化剤の合計量100重量部当たり25
0〜1400重量部であり、硬化促進剤の含有量が、エ
ポキシ樹脂と樹脂硬化剤の合計量100重量部当たり
0.4〜20重量部であることを特徴とする半導体用エ
ポキシ樹脂組成物、
【化3】 (式中のR1は、水素、炭素数1〜5のアルキル基、又
はハロゲンの中から選択される基、又は原子であり、そ
れらは互いに同一であっても異なっていてもよい。)
【0005】
【化4】 (式中のnは平均値で、nは1〜10の正数)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。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明で用いる一般式(1)で示
されるスチルベン型エポキシ樹脂は1分子中に2個のエ
ポキシ基を有する2官能性エポキシ樹脂で、従来の多官
能性エポキシ樹脂に比べ溶融粘度が低くトランスファー
成形時の流動性に優れる。従って樹脂組成物の無機充填
材を多く配合することができ、樹脂組成物の硬化物の低
熱膨張化及び低吸水化が図られ、耐半田ストレス性に優
れるエポキシ樹脂組成物を得ることができる。本発明で
用いる一般式(2)で示されるα−ナフトールアラルキ
ル樹脂は、剛直なナフトール骨格を1分子中少なくとも
2個以上有するため、樹脂組成物の硬化物の吸水率が低
いという特性を有している。更に、従来のβ−ナフトー
ル骨格の樹脂硬化剤と比較して、硬化時の樹脂組成物の
接着強度の低下、あるいは硬化物のガラス転移温度の低
下などが生じにくい特徴を有している。
【0007】一般式(2)で示されるα−ナフトールア
ラルキル樹脂の使用量は、これを調節することにより、
耐半田ストレス性を最大限に引き出すことができる。耐
半田ストレス性の効果を引き出すためには、一般式
(2)で示される樹脂硬化剤を、総樹脂硬化剤量中に3
0重量%以上、好ましくは50重量%以上の使用が望ま
しい。30重量%未満であると、樹脂組成物の硬化物の
吸水率が高くなり、耐半田ストレス性が不充分である。
更に、式中のnの値は平均値で、nは1〜10の範囲で
あることが望ましく、nの値が10を越えるとトランス
ファー成形時での流動性が低下し、成形性が劣化する傾
向がある。一般式(2)で示される樹脂硬化剤と他の樹
脂硬化剤を併用する場合は、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
合物等を用いれば良い。更に、エポキシ樹脂のエポキシ
基と樹脂硬化剤のフェノール性水酸基の当量比が0.5
〜2であり、当量比が0.5未満であっても、2を越え
ても、樹脂組成物の硬化性の低下、あるいは硬化物のガ
ラス転移温度の低下などが生じるので好ましくない。
【0008】本発明で用いる無機充填材としては、例え
ば、溶融シリカ粉末、球状シリカ粉末、結晶シリカ粉
末、二次凝集シリカ粉末、多孔質シリカ粉末、アルミ
ナ、クレー、タルク等が挙げられる。特に流動性の向上
という点から無機充填材が球状シリカであることが好ま
しい。球状シリカの形状は、流動性改善のために粒子自
体の形状は限りなく真球状であり、かつ粒度分布がブロ
ードであることが好ましい。又、無機充填材の含有量
は、エポキシ樹脂と樹脂硬化剤の合計量100重量部当
たり250〜1400重量部であり、250重量部未満
であると、低熱膨張化、低吸水化が得られず、耐半田ス
トレス性が不充分で、1400重量部を越えると、樹脂
組成物の流動性が低下し成形時に充填不良などが生じた
り、高粘度化による半導体装置中のダイパット、金線ワ
イヤーのずれ等の不都合が生じる。
【0009】本発明で用い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、一般に封止材料に用いられているも
のを広く用いることができる。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、ベンジルジメチルアミン、2−メチルイミ
ダゾール等を単独でも混合して用いてもよい。本発明の
樹脂組成物は、硬化促進剤をエポキシ樹脂と樹脂硬化剤
の合計量100重量部あたり0.4〜20重量部含有す
る。0.4重量部未満であると、加熱成形時において十
分な硬化性が得られないおそれがある。一方、20重量
部を越えると、硬化が速すぎて成形時に流動性の低下に
より充填不良などが生ずるおそれがある。
【0010】本発明のエポキシ樹脂組成物は、(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などのカップリング剤、ブロム化
エポキシ樹脂、三酸化アンチモン等の難燃剤、カーボン
ブラック、ベンガラ等の着色剤、天然ワックス、合成ワ
ックス等の離型剤及びシリコーンオイル、ゴム等の低応
力添加剤等の種々の添加剤を適宜配合しても差し支えな
い。又、本発明のエポキシ樹脂組成物を成形材料として
製造するには、エポキシ樹脂、樹脂硬化剤、硬化促進
剤、無機充填材、その他の添加剤をミキサー等によって
充分に均一に常温混合した後、更に熱ロール、又はニー
ダー等で溶融混練し、冷却後粉砕して封止材料とするこ
とができる。これらの成形材料は、電気部品あるいは電
子部品であるトランジスタ、集積回路等の被覆、絶縁、
封止等に適用することができる。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
法で硬化せいけいすればよい。
【0011】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を、更に詳細
に説明するが、本発明はこれら実施例によりなんら限定
されるものではない。 実施例1 式(3)で示される樹脂を主成分とするエポキシ樹脂(エポキシ基当量210 g/eq、融点110℃) 5.74重量部
【化5】
【0012】 式(4)で示されるα−ナフトールアラルキル樹脂(水酸基当量200g/e q、軟化点72℃) 5.46重量部
【化6】 溶融球状シリカ粉末(平均粒径15μm) 86.00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) 0.19重量部 カーボンブラック 0.28重量部 カルナバワックス 0.47重量部 臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量275g/eq) 0.93重量部 三酸化アンチモン 0.93重量部 を、常温においてミキサーで混合し、70〜100℃で
2軸ロールにより混練し、冷却後粉砕して成形材料とし
た。評価結果を表1に示す。
【0013】評価方法 ・吸湿率:得られた材料をタブレット化し、低圧トラン
スファー成形機にて金型温度175℃、注入圧力100
kg/cm2、硬化時間120秒の条件で直径50m
m、高さ3mmの円盤状試験片を成形した。ポストキュ
アとして175℃で8時間処理した試験片の乾燥時の重
量と85℃、相対湿度85%の環境下で168時間処理
した後の重量を測定し、試験片の吸湿率を求めた。 ・耐半田ストレス性:得られた材料をタブレット化し、
低圧トランスファー成形機にて金型温度175℃、注入
圧力100kg/cm2、硬化時間120秒の条件で8
0pQFP(厚さ1.5mm、チップサイズ6×6m
m)を成形した。ポストキュアとして175℃で8時間
処理したパッケージ8個を、85℃、相対湿度85%の
環境下で168時間処理した後、IRリフロー処理(2
40℃)を行った。処理後の内部の剥離、及びクラック
の有無を超音波探傷機で観察し、不良パッケージの個数
を数えた。不良パッケージの個数がn個であるとき、n
/8と表示する。 ・半田耐湿性:得られた材料をタブレット化し、低圧ト
ランスファー成形機にて金型温度175℃、注入圧力1
00kg/cm2、硬化時間120秒の条件で16pS
OP(チップサイズ3×6mm)を成形した。ポストキ
ュアとして175℃で8時間処理したパッケージ8個
を、85℃、相対湿度85%の環境下で24時間処理し
た後、 IRリフロー処理(240℃)を行った。プレ
ッシャークッカー試験(125℃、相対湿度100%)
を行い、回路のオープン不良を測定し、平均寿命を計算
した。数値の大きい方が半田耐湿性が良好である。
【0014】実施例2〜4、比較例1〜6 実施例1と同様にして、表1に従って配合して得られた
成形材料について評価した。なお、実施例1以外で用い
た樹脂の構造は、以下の通りである。式(5)のフェノ
ールアラルキル樹脂(水酸基当量170g/eq)、式
(6)のβ−ナフトールアラルキル樹脂(水酸基当量2
00g/eq)、式(7)のビフェニル型エポキシ樹脂
を主成分とする樹脂(エポキシ基当量198g/e
q)。なお、フェノールノボラック樹脂の水酸基当量は
100g/eq、オルソクレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂のエポキシ基当量は200g/eqである。評価
結果を表1、表2に示す。
【化7】
【0015】
【化8】
【0016】
【化9】
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物で封止され
た半導体装置は、低吸湿性で、耐半田ストレス性、半田
耐湿性に著しく優れている。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Fターム(参考) 4J002 CC042 CD051 CE002 DE146 DJ016 DJ036 DJ046 EN067 EU117 EU137 EW147 FA086 FD016 FD142 FD157 GQ05 4J036 AD09 AD10 DC41 DC46 DD07 FA03 FA05 FB06 FB07 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA03 EB02 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB13 EB16 EB19 EC01 EC03 EC05

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、(B)一般式(2)で示されるα−ナ
    フトールアラルキル樹脂を総樹脂硬化剤中に30〜10
    0重量%含む樹脂硬化剤、(C)無機充填材、及び
    (D)硬化促進剤を必須成分とする樹脂組成物であっ
    て、エポキシ樹脂(A)のエポキシ基と樹脂硬化剤(B)の
    フェノール性水酸基の当量比が0.5〜2であり、無機
    充填材(C)の含有量が、エポキシ樹脂と樹脂硬化剤の合
    計量100重量部当たり250〜1400重量部であ
    り、硬化促進剤の含有量が、エポキシ樹脂と樹脂硬化剤
    の合計量100重量部当たり0.4〜20重量部である
    ことを特徴とする半導体用エポキシ樹脂組成物。 【化1】 (式中のR1は、水素、炭素数1〜5のアルキル基、又
    はハロゲンの中から選択される基、又は原子であり、そ
    れらは互いに同一であっても異なっていてもよい。) 【化2】 (式中のnは平均値で、nは1〜10の正数)
  2. 【請求項2】 請求項1のエホキシ樹脂組成物で半導体
    素子を封止してなる半導体装置。
JP8783599A 1999-03-30 1999-03-30 エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 Pending JP2000281748A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8783599A JP2000281748A (ja) 1999-03-30 1999-03-30 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
JP8783599A JP2000281748A (ja) 1999-03-30 1999-03-30 エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000281748A true JP2000281748A (ja) 2000-10-10

Family

ID=13925994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8783599A Pending JP2000281748A (ja) 1999-03-30 1999-03-30 エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000281748A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003040981A (ja) * 2001-07-30 2003-02-13 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2003048958A (ja) * 2001-08-07 2003-02-21 Kyocera Chemical Corp エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JP2012214813A (ja) * 2012-06-27 2012-11-08 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
CN112739739A (zh) * 2018-09-20 2021-04-30 日东新兴有限公司 树脂组合物

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003040981A (ja) * 2001-07-30 2003-02-13 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2003048958A (ja) * 2001-08-07 2003-02-21 Kyocera Chemical Corp エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置
JP2012214813A (ja) * 2012-06-27 2012-11-08 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
CN112739739A (zh) * 2018-09-20 2021-04-30 日东新兴有限公司 树脂组合物

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3334998B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2002012742A (ja) 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
JP3004463B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2000169671A (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP5098125B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2991850B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2991849B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH07118366A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2002080694A (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2951092B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2823633B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH09143345A (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2862777B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3359445B2 (ja) 樹脂組成物
JP3675571B2 (ja) 半導体封止用エポキシ樹脂組成物
JP3093051B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2744499B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2951089B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP2991847B2 (ja) 半導体封止用樹脂組成物
JP2002317102A (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP3302259B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP3093050B2 (ja) エポキシ樹脂組成物
JP4524837B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP4379977B2 (ja) エポキシ樹脂組成物及び半導体装置