JP2001031842A - 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】難燃性、硬化性、密着性、高温信頼性に優れ、
従来の難燃剤であるハロゲン化物系難燃剤、酸化アンチ
モンを含まない半導体封止用エポキシ樹脂組成物の提供
をする。 【解決手段】エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充填
剤（Ｃ）およびモリブデン酸金属塩（Ｄ）を必須成分と
して含有することを特徴とする半導体封止用エポキシ樹
脂組成物。
従来の難燃剤であるハロゲン化物系難燃剤、酸化アンチ
モンを含まない半導体封止用エポキシ樹脂組成物の提供
をする。 【解決手段】エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充填
剤（Ｃ）およびモリブデン酸金属塩（Ｄ）を必須成分と
して含有す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
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、難燃性、密着性、
硬化性、高温信頼性に優れるエポキシ樹脂組成物、詳し
くは半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置
に関するものである。
硬化性、高温信頼性に優れるエポキシ樹脂組成物、詳し
くは半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置などの電子回路部分の封止方
法としては、経済性・生産性・物性等のバランスの点か
らエポキシ樹脂、硬化剤、無機質充填剤からなる封止用
樹脂組成物を用いた樹脂封止が一般的になっている。近
年の半導体装置の薄型化・高密度実装化にしたがって、
封止用樹脂組成物に対する成形性、密着性の要求も高ま
っている。
法としては、経済性・生産性・物性等のバランスの点か
らエポキシ樹脂、硬化剤、無機質充填剤からなる封止用
樹脂組成物を用いた樹脂封止が一般的になっている。近
年の半導体装置の薄型化・高密度実装化にしたがって、
封止用樹脂組成物に対する成形性、密着性の要求も高ま
っている。
【０００３】さらにこれら半導体などの電子部品には、
安全性確保のためＵＬ規格により難燃性の付与が義務づ
けられている。よって従来の封止用樹脂組成物には、難
燃剤として臭素化エポキシ樹脂などのハロゲン化物系難
燃剤が、また難燃助剤として三酸化アンチモンなどのア
ンチモン化合物が添加されていた。
安全性確保のためＵＬ規格により難燃性の付与が義務づ
けられている。よって従来の封止用樹脂組成物には、難
燃剤として臭素化エポキシ樹脂などのハロゲン化物系難
燃剤が、また難燃助剤として三酸化アンチモンなどのア
ンチモン化合物が添加されていた。
【０００４】しかし、これら難燃剤・難燃助剤は半導体
の信頼性を低下させる原因となるばかりでなく、燃焼時
に有害なハロゲン化ガスを発生することや、難燃剤・難
燃助剤を含有する封止用樹脂組成物の廃棄物処理の問題
等を抱えている。
の信頼性を低下させる原因となるばかりでなく、燃焼時
に有害なハロゲン化ガスを発生することや、難燃剤・難
燃助剤を含有する封止用樹脂組成物の廃棄物処理の問題
等を抱えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような課題に対
し、従来の難燃剤・難燃助剤（特にハロゲン化物系難燃
剤とアンチモン化合物）の代替として、代表的な非ハロ
ゲン系難燃剤であるリン系難燃剤（リン酸エステル化合
物）を使用することが提案されている。
し、従来の難燃剤・難燃助剤（特にハロゲン化物系難燃
剤とアンチモン化合物）の代替として、代表的な非ハロ
ゲン系難燃剤であるリン系難燃剤（リン酸エステル化合
物）を使用することが提案されている。
【０００６】しかしリン系難燃剤により難燃性を確保す
るためには、樹脂組成物中にリン系難燃剤を大量配合す
る必要があり、その場合には硬化性・密着性等の低下が
避けられなかった。
るためには、樹脂組成物中にリン系難燃剤を大量配合す
る必要があり、その場合には硬化性・密着性等の低下が
避けられなかった。
【０００７】本発明は、難燃性、硬化性、密着性、高温
信頼性に優れ、従来の難燃剤であるハロゲン化物系難燃
剤、酸化アンチモンを含まない半導体封止用エポキシ樹
脂組成物の提供を課題とするものである。
信頼性に優れ、従来の難燃剤であるハロゲン化物系難燃
剤、酸化アンチモンを含まない半導体封止用エポキシ樹
脂組成物の提供を課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、主と
して次の構成からなる、すなわち、「エポキシ樹脂
（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充填剤（Ｃ）およびモリブデン
酸金属塩（Ｄ）を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組
成物」である。
して次の構成からなる、すなわち、「エポキシ樹脂
（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充填剤（Ｃ）およびモリブデン
酸金属塩（Ｄ）を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組
成物」である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳述する。
【００１０】本発明におけるエポキシ樹脂（Ａ）は分子
内にエポキシ基を複数個もつものならば特に限定され
ず、これらの具体例としては、たとえばクレゾールノボ
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、ビフェニル型エポキシ樹脂、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、ビ
スフェノールＡやレゾルシンなどから合成される各種ノ
ボラック型エポキシ樹脂、直鎖脂肪族エポキシ樹脂、脂
環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含
有エポキシ樹脂およびハロゲン化エポキシ樹脂などが挙
げられる。エポキシ樹脂（Ａ）においては２種類以上の
エポキシ樹脂を併用して含有することができる。
内にエポキシ基を複数個もつものならば特に限定され
ず、これらの具体例としては、たとえばクレゾールノボ
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、ビフェニル型エポキシ樹脂、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、ビ
スフェノールＡやレゾルシンなどから合成される各種ノ
ボラック型エポキシ樹脂、直鎖脂肪族エポキシ樹脂、脂
環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含
有エポキシ樹脂およびハロゲン化エポキシ樹脂などが挙
げられる。エポキシ樹脂（Ａ）においては２種類以上の
エポキシ樹脂を併用して含有することができる。
【００１１】これらのエポキシ樹脂（Ａ）のなかで特に
本発明において好ましく使用されるものは、難燃性、密
着性が優れる点で、下記一般式（Ｉ）で表されるビフェ
ニル骨格を有するエポキシ樹脂である。
本発明において好ましく使用されるものは、難燃性、密
着性が優れる点で、下記一般式（Ｉ）で表されるビフェ
ニル骨格を有するエポキシ樹脂である。
【００１２】
【化４】 （ただし式中のＲは、水素原子、アルキル基またはハロ
ゲン原子を示し、同一であっても異なっていてもよ
い。） さらにエポキシ樹脂（Ａ）は上記式（Ｉ）で表されるビ
フェニル骨格を有するエポキシ樹脂を６０重量％以上含
有することが好ましい。
ゲン原子を示し、同一であっても異なっていてもよ
い。） さらにエポキシ樹脂（Ａ）は上記式（Ｉ）で表されるビ
フェニル骨格を有するエポキシ樹脂を６０重量％以上含
有することが好ましい。
【００１３】上記式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂骨格
の好ましい具体例としては、 4,4'-ビス（2,3-エポキシプロポキシ）ビフェニル 4,4'-ビス（2,3-エポキシプロポキシ）-3,3',5,5'-テト
ラメチルビフェニル 4,4'-ビス（2,3-エポキシプロポキシ）-3,3',5,5'-テト
ラエチルビフェニル 4,4'-ビス（2,3-エポキシプロポキシ）-3,3',5,5'-テト
ラブチルビフェニル などが挙げられ、それぞれ単独でも、または混合系で用
いる場合でも十分に効果を発揮する。
の好ましい具体例としては、 4,4'-ビス（2,3-エポキシプロポキシ）ビフェニル 4,4'-ビス（2,3-エポキシプロポキシ）-3,3',5,5'-テト
ラメチルビフェニル 4,4'-ビス（2,3-エポキシプロポキシ）-3,3',5,5'-テト
ラエチルビフェニル 4,4'-ビス（2,3-エポキシプロポキシ）-3,3',5,5'-テト
ラブチルビフェニル などが挙げられ、それぞれ単独でも、または混合系で用
いる場合でも十分に効果を発揮する。
【００１４】またさらにエポキシ樹脂（Ａ）中に下記一
般式（II）で表される骨格を有するエポキシ樹脂を含有
することが密着性の観点から好ましい。
般式（II）で表される骨格を有するエポキシ樹脂を含有
することが密着性の観点から好ましい。
【００１５】
【化５】 （ただし式中のｎは０〜５の整数であり、Ｒ’は、水素
原子、アルキル基またはハロゲン原子を示し、同一であ
っても異なっていてもよい。）
原子、アルキル基またはハロゲン原子を示し、同一であ
っても異なっていてもよい。）
【００１６】本発明において、エポキシ樹脂（Ａ）の配
合量は、成形性および密着性の観点から、エポキシ樹脂
組成物において、通常０．５〜２０重量％、好ましくは
２〜１０重量％である。エポキシ樹脂（Ａ）の配合量を
２重量％以上とすることにより、成形性や密着性が不十
分になることがなく、１０重量％以下とすることによ
り、硬化物の線膨張係数が大きくなり、硬化物の低応力
化が困難となることもない。
合量は、成形性および密着性の観点から、エポキシ樹脂
組成物において、通常０．５〜２０重量％、好ましくは
２〜１０重量％である。エポキシ樹脂（Ａ）の配合量を
２重量％以上とすることにより、成形性や密着性が不十
分になることがなく、１０重量％以下とすることによ
り、硬化物の線膨張係数が大きくなり、硬化物の低応力
化が困難となることもない。
【００１７】本発明における硬化剤（Ｂ）は、エポキシ
樹脂（Ａ）と反応して硬化させるものであれば特に限定
されない。通常はフェノール性水酸基を有する化合物、
酸無水物を有する化合物、アミン類が使用される。これ
らのうち、フェノール系硬化剤、すなわちフェノール性
水酸基を２個以上分子内に有する化合物の具体例として
は、たと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、フェノールアラルキル樹脂、ビスフェノ
ールＡやレゾルシンなどから合成される各種ノボラック
樹脂、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン、ジヒドロ
ビフェニルなどの多種多価フェノール化合物、ポリビニ
ルフェノールが例示される。
樹脂（Ａ）と反応して硬化させるものであれば特に限定
されない。通常はフェノール性水酸基を有する化合物、
酸無水物を有する化合物、アミン類が使用される。これ
らのうち、フェノール系硬化剤、すなわちフェノール性
水酸基を２個以上分子内に有する化合物の具体例として
は、たと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、フェノールアラルキル樹脂、ビスフェノ
ールＡやレゾルシンなどから合成される各種ノボラック
樹脂、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン、ジヒドロ
ビフェニルなどの多種多価フェノール化合物、ポリビニ
ルフェノールが例示される。
【００１８】また酸無水物を有する化合物としては、無
水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸など
が例示される。またアミン類としてはメタフェニレンジ
アミン、ジ（アミノフェニル）メタン（通称ジアミノジ
フェニルメタン）、ジアミノジフェニルスルホンなどの
芳香族アミンなどが例示される。
水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸など
が例示される。またアミン類としてはメタフェニレンジ
アミン、ジ（アミノフェニル）メタン（通称ジアミノジ
フェニルメタン）、ジアミノジフェニルスルホンなどの
芳香族アミンなどが例示される。
【００１９】半導体封止用としては耐熱性、耐湿性およ
び保存性に優れる点から、フェノール系硬化剤が好まし
く用いられ、用途によっては２種類以上の硬化剤を併用
してもよい。
び保存性に優れる点から、フェノール系硬化剤が好まし
く用いられ、用途によっては２種類以上の硬化剤を併用
してもよい。
【００２０】これらの硬化剤（Ｂ）のなかで特に本発明
において好ましく使用されるものとして、難燃性、低吸
水性および密着性が優れる点で、下記一般式（III）で
表されるビフェニル骨格含有フェノール樹脂があげられ
る。さらにこのフェノール樹脂を硬化剤（Ｂ）中に３０
重量％以上含有することが好ましく、５０重量％含有す
ることがさらに好ましい。
において好ましく使用されるものとして、難燃性、低吸
水性および密着性が優れる点で、下記一般式（III）で
表されるビフェニル骨格含有フェノール樹脂があげられ
る。さらにこのフェノール樹脂を硬化剤（Ｂ）中に３０
重量％以上含有することが好ましく、５０重量％含有す
ることがさらに好ましい。
【００２１】
【化６】 （ただし式中のｎは０〜８の整数であり、Ｒ″は、水素
原子、アルキル基、アリール基またはハロゲン原子を示
し、同一であっても異なっていてもよい。）
原子、アルキル基、アリール基またはハロゲン原子を示
し、同一であっても異なっていてもよい。）
【００２２】本発明において、硬化剤（Ｂ）の配合量
は、エポキシ樹脂組成物において、通常０．５〜２０重
量％、好ましくは１〜１０重量％である。さらに、エポ
キシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の配合比は、機械的性質
および耐湿信頼性の点から（Ａ）に対する（Ｂ）の化学
当量比が０．５〜１．５、特に０．８〜１．２の範囲に
あることが好ましい。
は、エポキシ樹脂組成物において、通常０．５〜２０重
量％、好ましくは１〜１０重量％である。さらに、エポ
キシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の配合比は、機械的性質
および耐湿信頼性の点から（Ａ）に対する（Ｂ）の化学
当量比が０．５〜１．５、特に０．８〜１．２の範囲に
あることが好ましい。
【００２３】また本発明においてエポキシ樹脂（Ａ）と
硬化剤（Ｂ）の硬化反応を促進するために硬化触媒を用
いてもよい。硬化触媒は硬化反応を促進するものならば
特に限定されず、例えば、２−メチルイミダゾール、
２，４−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチ
ルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェ
ニル−４−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミ
ダゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミ
ン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメ
チルアミン、２−（ジメチルアミノメチル）フェノー
ル、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェ
ノール、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデ
セン−７などの三級アミン化合物、ジルコニウムテトラ
メトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラ
キス（アセチルアセト）ジルコニウム、トリ（アセチル
アセト）アルミニウムなどの有機金属化合物およびトリ
フェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチ
ルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチ
ルフェニル）ホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホス
フィンなどの有機ホスフィン化合物があげられる。なか
でも耐湿性に優れる点から、有機ホスフィン化合物が好
ましく用いられる。これらの硬化触媒は、用途によって
は２種類以上を併用してもよく、その添加量は、エポキ
シ樹脂（Ａ）１００重量部に対して０．１〜１０重量部
の範囲が好ましい。
硬化剤（Ｂ）の硬化反応を促進するために硬化触媒を用
いてもよい。硬化触媒は硬化反応を促進するものならば
特に限定されず、例えば、２−メチルイミダゾール、
２，４−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチ
ルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェ
ニル−４−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミ
ダゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミ
ン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメ
チルアミン、２−（ジメチルアミノメチル）フェノー
ル、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェ
ノール、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデ
セン−７などの三級アミン化合物、ジルコニウムテトラ
メトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラ
キス（アセチルアセト）ジルコニウム、トリ（アセチル
アセト）アルミニウムなどの有機金属化合物およびトリ
フェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチ
ルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチ
ルフェニル）ホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホス
フィンなどの有機ホスフィン化合物があげられる。なか
でも耐湿性に優れる点から、有機ホスフィン化合物が好
ましく用いられる。これらの硬化触媒は、用途によって
は２種類以上を併用してもよく、その添加量は、エポキ
シ樹脂（Ａ）１００重量部に対して０．１〜１０重量部
の範囲が好ましい。
【００２４】本発明における充填剤（Ｃ）としては、非
晶性シリカ、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、アルミナ、マグネシア、クレー、タルク、ケ
イ酸カルシウム、酸化チタン、酸化アンチモン、アスベ
スト、ガラス繊維などがあげられるが、なかでも非晶性
シリカが線膨張係数を低下させる効果が大きく、低応力
化に有効なために本発明の充填剤として配合される。
晶性シリカ、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、アルミナ、マグネシア、クレー、タルク、ケ
イ酸カルシウム、酸化チタン、酸化アンチモン、アスベ
スト、ガラス繊維などがあげられるが、なかでも非晶性
シリカが線膨張係数を低下させる効果が大きく、低応力
化に有効なために本発明の充填剤として配合される。
【００２５】本発明の非晶性シリカとは、結晶性シリカ
と異なり、シリカの構成元素であるケイ素原子と酸素原
子が規則正しく配列されておらず、結晶状態となってい
ないアモルファス状態のシリカである。非晶性シリカ
は、例えば結晶性シリカを一旦熔融した後、急冷するこ
とによって得ることが出来る（熔融シリカ）。非晶性シ
リカは結晶性シリカと比較して、線膨張率が小さく低応
力化に有効である。
と異なり、シリカの構成元素であるケイ素原子と酸素原
子が規則正しく配列されておらず、結晶状態となってい
ないアモルファス状態のシリカである。非晶性シリカ
は、例えば結晶性シリカを一旦熔融した後、急冷するこ
とによって得ることが出来る（熔融シリカ）。非晶性シ
リカは結晶性シリカと比較して、線膨張率が小さく低応
力化に有効である。
【００２６】非晶性シリカは任意の製造方法で製造する
ことができる。たとえば結晶性シリカを溶融する方法、
各種原料から合成する方法などがあげられる。
ことができる。たとえば結晶性シリカを溶融する方法、
各種原料から合成する方法などがあげられる。
【００２７】本発明における充填剤（Ｃ）の形状および
粒径は特に限定されないが、平均粒径３μｍ以上４０μ
ｍ以下の球状粒子を充填剤（Ｃ）中に５０重量％以上含
有することが流動性の点から好ましい。なお、ここでい
う平均粒子径は累積重量５０％になる粒径（メジアン
径）を意味する。
粒径は特に限定されないが、平均粒径３μｍ以上４０μ
ｍ以下の球状粒子を充填剤（Ｃ）中に５０重量％以上含
有することが流動性の点から好ましい。なお、ここでい
う平均粒子径は累積重量５０％になる粒径（メジアン
径）を意味する。
【００２８】本発明におけるモリブデン酸金属塩（Ｄ）
としては、具体的にはモリブデン酸亜鉛、モリブデン酸
カルシウム、モリブデン酸ストロンチウム、モリブデン
酸バリウム等が挙げられ、これらの混合物を使用するこ
ともできるが、なかでもモリブデン酸亜鉛が好ましく使
用される。
としては、具体的にはモリブデン酸亜鉛、モリブデン酸
カルシウム、モリブデン酸ストロンチウム、モリブデン
酸バリウム等が挙げられ、これらの混合物を使用するこ
ともできるが、なかでもモリブデン酸亜鉛が好ましく使
用される。
【００２９】モリブデン酸金属塩（Ｄ）の粒径および形
状は特に限定されないが、最大粒径が７５μｍ以下であ
ることが好ましい。
状は特に限定されないが、最大粒径が７５μｍ以下であ
ることが好ましい。
【００３０】モリブデン酸金属塩（Ｄ）の添加量として
は、難燃性、耐湿信頼性、電気絶縁性の観点からエポキ
シ樹脂組成物全体に対して０．０５〜５重量％、好まし
くは０．１〜０．５重量％である。
は、難燃性、耐湿信頼性、電気絶縁性の観点からエポキ
シ樹脂組成物全体に対して０．０５〜５重量％、好まし
くは０．１〜０．５重量％である。
【００３１】モリブデン酸金属塩（Ｄ）を表面に担持さ
せる無機物質（Ｅ）としては、特に限定されないが、本
発明の無機質充填剤（Ｃ）として使用される非晶性シリ
カ、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、アルミナ、マグネシア、クレー、タルク、ケイ酸カ
ルシウム、酸化チタン、酸化アンチモン、アスベスト、
ガラス繊維などがあげられる。なかでも非晶性シリカが
好ましく使用される。
せる無機物質（Ｅ）としては、特に限定されないが、本
発明の無機質充填剤（Ｃ）として使用される非晶性シリ
カ、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、アルミナ、マグネシア、クレー、タルク、ケイ酸カ
ルシウム、酸化チタン、酸化アンチモン、アスベスト、
ガラス繊維などがあげられる。なかでも非晶性シリカが
好ましく使用される。
【００３２】無機物質（Ｅ）の形状および粒径は特に限
定されないが、平均粒径３μｍ以上４０μｍ以下の球状
粒子を充填剤（Ｃ）中に５０重量％以上含有することが
流動性の点から好ましい。なお、ここでいう平均粒子径
は累積重量５０％になる粒径（メジアン径）を意味す
る。
定されないが、平均粒径３μｍ以上４０μｍ以下の球状
粒子を充填剤（Ｃ）中に５０重量％以上含有することが
流動性の点から好ましい。なお、ここでいう平均粒子径
は累積重量５０％になる粒径（メジアン径）を意味す
る。
【００３３】モリブデン酸亜鉛金属塩を担持させた無機
物質（Ｅ）の調製方法としては、例えば、酸化モリブデ
ン粒子を分散させた水中に、無機物質（シリカ等）を加
え懸濁液をつくり、さらに酸化亜鉛を徐々に添加しモリ
ブデン酸亜鉛を無機物質（Ｅ）上に析出させることによ
って得られる。
物質（Ｅ）の調製方法としては、例えば、酸化モリブデ
ン粒子を分散させた水中に、無機物質（シリカ等）を加
え懸濁液をつくり、さらに酸化亜鉛を徐々に添加しモリ
ブデン酸亜鉛を無機物質（Ｅ）上に析出させることによ
って得られる。
【００３４】さらに無機質充填剤（Ｃ）および無機物質
（Ｅ）中のウラン及びトリウム量が、それぞれ１ｐｐｂ
以下、無機質充填剤（Ｃ）および無機物質（Ｅ）由来の
α線量が０．０１（ｃ／ｃｍ2・ｈ）以下であることが
半導体の誤作動防止のため好ましい。
（Ｅ）中のウラン及びトリウム量が、それぞれ１ｐｐｂ
以下、無機質充填剤（Ｃ）および無機物質（Ｅ）由来の
α線量が０．０１（ｃ／ｃｍ2・ｈ）以下であることが
半導体の誤作動防止のため好ましい。
【００３５】本発明において無機質充填剤（Ｃ）、モリ
ブデン酸金属塩（Ｄ）、無機物質（Ｅ）の添加量は、難
燃性、流動性および低応力性に優れたものとする点か
ら、それぞれの合計で樹脂組成物全体の７５〜９７重量
％、好ましくは８０〜９５重量％、さらに好ましくは８
５〜９３重量％である。
ブデン酸金属塩（Ｄ）、無機物質（Ｅ）の添加量は、難
燃性、流動性および低応力性に優れたものとする点か
ら、それぞれの合計で樹脂組成物全体の７５〜９７重量
％、好ましくは８０〜９５重量％、さらに好ましくは８
５〜９３重量％である。
【００３６】本発明において、充填材をシランカップリ
ング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカッ
プリング剤などのカップリング剤であらかじめ表面処理
することが信頼性の点で好ましい。本発明のエポキシ樹
脂組成物には、カーボンブラックなどの着色剤、ハイド
ロタルサイトなどのイオン捕捉剤、シリコーンゴム、オ
レフィン系共重合体、変性ニトリルゴム、変性ポリブタ
ジエンゴム、変性シリコーンオイルなどのエラストマ
ー、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂、長鎖脂肪酸、長
鎖脂肪酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂肪酸
のアミド、パラフィンワックスなどの離型剤および有機
過酸化物などの架橋剤を任意に添加することができる。
ング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカッ
プリング剤などのカップリング剤であらかじめ表面処理
することが信頼性の点で好ましい。本発明のエポキシ樹
脂組成物には、カーボンブラックなどの着色剤、ハイド
ロタルサイトなどのイオン捕捉剤、シリコーンゴム、オ
レフィン系共重合体、変性ニトリルゴム、変性ポリブタ
ジエンゴム、変性シリコーンオイルなどのエラストマ
ー、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂、長鎖脂肪酸、長
鎖脂肪酸の金属塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂肪酸
のアミド、パラフィンワックスなどの離型剤および有機
過酸化物などの架橋剤を任意に添加することができる。
【００３７】本発明のエポキシ樹脂組成物の製造方法と
しては溶融混練することが好ましく、たとえばバンバリ
ーミキサー、ニーダー、ロール、単軸もしくは二軸の押
出機およびコニーダーなどの公知の混練方法を用いて溶
融混練することにより製造される。
しては溶融混練することが好ましく、たとえばバンバリ
ーミキサー、ニーダー、ロール、単軸もしくは二軸の押
出機およびコニーダーなどの公知の混練方法を用いて溶
融混練することにより製造される。
【００３８】本発明における半導体装置とは、トランジ
スタやダイオード、抵抗、コンデンサーなどを半導体チ
ップや基板の上に集積し配線して作った電子回路（集積
回路）のことを指す。そして本発明のエポキシ樹脂組成
物を用いて半導体チップからなる半導体素子を封止する
ことによって半導体装置を得ることができる。
スタやダイオード、抵抗、コンデンサーなどを半導体チ
ップや基板の上に集積し配線して作った電子回路（集積
回路）のことを指す。そして本発明のエポキシ樹脂組成
物を用いて半導体チップからなる半導体素子を封止する
ことによって半導体装置を得ることができる。
【００３９】本発明における、エポキシ樹脂組成物によ
って半導体素子を封止してなる半導体装置とは、公知の
封止方法によりエポキシ樹脂組成物により封止された半
導体装置をいい、封止方法の例としては、トランスファ
ー成形、ポッティング法などを挙げることができるが、
トランスファー成形が好ましい。
って半導体素子を封止してなる半導体装置とは、公知の
封止方法によりエポキシ樹脂組成物により封止された半
導体装置をいい、封止方法の例としては、トランスファ
ー成形、ポッティング法などを挙げることができるが、
トランスファー成形が好ましい。
【００４０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、実施例中の％は重量％を示す。
る。なお、実施例中の％は重量％を示す。
【００４１】実施例 比較例 実施例で使用した難燃剤Ｉ〜IIIは以下の製法で調整し
た。
た。
【００４２】＜難燃剤Ｉ＞酸化モリブデン粉末を分散・
溶解させた水溶液に、最大粒径７５μｍ、平均粒径１５
μｍの非晶性シリカを加え懸濁液をつくる。さらに酸化
亜鉛を徐々に添加しモリブデン酸亜鉛を非晶性シリカ上
に析出させる。その後、懸濁液を濾過し得られた固形分
を１２０℃で乾燥、５５０℃で焼成し、さらに粉砕・篩
いにより最大粒径７５μｍのモリブデン酸亜鉛を担持さ
せた非晶性シリカを得た。 ＜難燃剤II＞難燃剤Ｉと同様の手順で、最大粒径１５μ
ｍ、平均粒径３μｍの非晶性シリカを使用し調整した。 ＜難燃剤III＞難燃剤Ｉと同様の手順で、最大粒径２０
μｍ、平均粒径３μｍの珪酸マグネシウムを使用し調整
した。
溶解させた水溶液に、最大粒径７５μｍ、平均粒径１５
μｍの非晶性シリカを加え懸濁液をつくる。さらに酸化
亜鉛を徐々に添加しモリブデン酸亜鉛を非晶性シリカ上
に析出させる。その後、懸濁液を濾過し得られた固形分
を１２０℃で乾燥、５５０℃で焼成し、さらに粉砕・篩
いにより最大粒径７５μｍのモリブデン酸亜鉛を担持さ
せた非晶性シリカを得た。 ＜難燃剤II＞難燃剤Ｉと同様の手順で、最大粒径１５μ
ｍ、平均粒径３μｍの非晶性シリカを使用し調整した。 ＜難燃剤III＞難燃剤Ｉと同様の手順で、最大粒径２０
μｍ、平均粒径３μｍの珪酸マグネシウムを使用し調整
した。
【００４３】表１に示した成分を、表２に示した組成比
でミキサーによりドライブレンドした。これを、ロール
表面温度９０℃のミキシングロールを用いて５分間加熱
混練後、冷却・粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成
物を製造した。
でミキサーによりドライブレンドした。これを、ロール
表面温度９０℃のミキシングロールを用いて５分間加熱
混練後、冷却・粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成
物を製造した。
【００４４】この樹脂組成物を用い、低圧トランスファ
ー成形法により１７５℃，キュアータイム２分間の条件
で成形し、１８０℃、５時間の条件でポストキュアーし
て下記の物性測定法により各樹脂組成物の物性を評価し
た。
ー成形法により１７５℃，キュアータイム２分間の条件
で成形し、１８０℃、５時間の条件でポストキュアーし
て下記の物性測定法により各樹脂組成物の物性を評価し
た。
【００４５】難燃性試験：５″×１／２″×１／１６″
の燃焼試験片を成形・ポストキュアーし、ＵＬ９４規格
に従い難燃性を評価した。
の燃焼試験片を成形・ポストキュアーし、ＵＬ９４規格
に従い難燃性を評価した。
【００４６】高温信頼性：模擬素子を搭載した１６ｐｉ
ｎＤＩＰ（デュアルインラインパッケージ）を封止して
半導体装置とし、２００℃での高温信頼性を評価し累積
故障率６３％になる時間を求め高温特性寿命とした。
ｎＤＩＰ（デュアルインラインパッケージ）を封止して
半導体装置とし、２００℃での高温信頼性を評価し累積
故障率６３％になる時間を求め高温特性寿命とした。
【００４７】硬化性：３６ｐｉｎＴＳＯＰ（シンスモー
ルアウトラインパッケージ）を３０ショット成形し、キ
ャビティーの梨地部分の金型汚れの有無を調べた。
ルアウトラインパッケージ）を３０ショット成形し、キ
ャビティーの梨地部分の金型汚れの有無を調べた。
【００４８】密着性Ａ：表面を窒化珪素としたシリコン
チップ（サイズ１０×１０ｍｍ）を搭載した、１６０ｐ
ｉｎＱＦＰ（クワッドフラットパッケージ）を１０個成
形し、後硬化した後、８５℃／８５％ＲＨで４日間加湿
し、チップ表面に剥離が発生したパッケージ数を調べ
た。
チップ（サイズ１０×１０ｍｍ）を搭載した、１６０ｐ
ｉｎＱＦＰ（クワッドフラットパッケージ）を１０個成
形し、後硬化した後、８５℃／８５％ＲＨで４日間加湿
し、チップ表面に剥離が発生したパッケージ数を調べ
た。
【００４９】密着性Ｂ：表面にポリイミド（東レ（株）
製：ＳＰ−８１１）コートしたシリコンチップ（サイズ
１０×１０ｍｍ）を搭載した、１６０ｐｉｎＱＦＰを１
０個成形し、後硬化した後、１２１℃／１００％ＲＨ、
２気圧の条件で放置した。放置後、超音波探傷機を用い
てチップ表面の剥離の有無を確認し、剥離が発生するま
での時間を調べた。
製：ＳＰ−８１１）コートしたシリコンチップ（サイズ
１０×１０ｍｍ）を搭載した、１６０ｐｉｎＱＦＰを１
０個成形し、後硬化した後、１２１℃／１００％ＲＨ、
２気圧の条件で放置した。放置後、超音波探傷機を用い
てチップ表面の剥離の有無を確認し、剥離が発生するま
での時間を調べた。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】表２に見られるように、本発明のエポキシ
樹脂組成物（実施例１〜９）は、難燃性、硬化性、密着
性、高温信頼性に優れている。これに対して、難燃剤を
含有しない比較例１は難燃性に劣る。
樹脂組成物（実施例１〜９）は、難燃性、硬化性、密着
性、高温信頼性に優れている。これに対して、難燃剤を
含有しない比較例１は難燃性に劣る。
【００５３】難燃剤として、リン酸エステルを含有する
比較例２は硬化性、密着性に劣り、ハロゲン系難燃剤お
よび酸化アンチモンを含有する比較例３は、高温信頼性
が劣る。
比較例２は硬化性、密着性に劣り、ハロゲン系難燃剤お
よび酸化アンチモンを含有する比較例３は、高温信頼性
が劣る。
【００５４】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、難燃
性、硬化性、密着性、高温信頼性に優れ、また、ハロゲ
ン化物系難燃剤、酸化アンチモンを含まないために燃焼
時に有害なガスを発生することもないため、半導体封止
用として特に有用である。
性、硬化性、密着性、高温信頼性に優れ、また、ハロゲ
ン化物系難燃剤、酸化アンチモンを含まないために燃焼
時に有害なガスを発生することもないため、半導体封止
用として特に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 CC042 CD051 DE076 DE126 DE136 DE146 DE187 DE236 DJ006 DJ016 DJ026 DJ036 DJ046 DL006 EF008 EL138 EL148 EN078 EV218 FA046 FD148 GJ01 GQ05 4M109 AA01 EA02 EA03 EB02 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB11 EB12 EB13 EB16 EB17 EB19 EC01 EC04 EC05 EC07 EC09 EC20
Claims (10)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充
填剤（Ｃ）およびモリブデン酸金属塩（Ｄ）を含有する
ことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】 モリブデン酸金属塩（Ｄ）を担持した無
機物質（Ｅ）を含有することを特徴とする請求項１に記
載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】 無機物質（Ｅ）が最大粒径７５μｍ以
下、平均粒径０．５〜５０μｍであることを特徴とする
請求項２に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項４】 モリブデン酸金属塩（Ｄ）を樹脂組成物
全体に対し０．０５〜５重量％含有することを特徴とす
る請求項１〜３いずれかに記載の半導体封止用エポキシ
樹脂組成物。 - 【請求項５】 エポキシ樹脂（Ａ）が下式（Ｉ）の構造
を有するビフェニル型エポキシ樹脂であることを特徴と
する請求項１〜４いずれかに記載の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物。 【化１】 （ただし式中のＲは、水素原子、アルキル基またはハロ
ゲン原子を示し、同一であっても異なっていてもよ
い。） - 【請求項６】 エポキシ樹脂（Ａ）が下式（II）の構造
を有するエポキシ樹脂をであることを特徴とする請求項
１〜５いずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成
物。 【化２】 （ただし式中のｎは０〜５の整数であり、Ｒ’は、水素
原子、アルキル基またはハロゲン原子を示し、同一であ
っても異なっていてもよい。） - 【請求項７】硬化剤（Ｂ）が下記化学式（III）の構造
を有するビフェニル骨格含有フェノール樹脂であること
を特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の半導体封止
用エポキシ樹脂組成物。 【化３】 （ただし式中のｎは０〜８の整数であり、Ｒ″は、水素
原子、アルキル基、アリール基またはハロゲン原子を示
し、同一であっても異なっていてもよい。） - 【請求項８】 充填剤（Ｃ）、モリブデン酸金属塩
（Ｄ）、無機物質（Ｅ）の合計含有量が８０〜９５重量
％であることを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載
の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項９】 モリブデン酸金属塩（Ｄ）がモリブデン
酸亜鉛であることを特徴とする請求項１〜８いずれかに
記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項１０】 請求項９に記載のエポキシ樹脂組成物
で半導体素子が封止された半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21034099A JP2001031842A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP21034099A JP2001031842A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001031842A true JP2001031842A (ja) | 2001-02-06 |
Family
ID=16587798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21034099A Pending JP2001031842A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001031842A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004500470A (ja) * | 2000-03-23 | 2004-01-08 | ヘンケル．ロクタイト．コーポレイション | 難燃性成形組成物 |
| JP2005041928A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2012167225A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 熱硬化性エポキシ樹脂組成物、光半導体装置用反射部材及び光半導体装置 |
-
1999
- 1999-07-26 JP JP21034099A patent/JP2001031842A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004500470A (ja) * | 2000-03-23 | 2004-01-08 | ヘンケル．ロクタイト．コーポレイション | 難燃性成形組成物 |
| JP4766506B2 (ja) * | 2000-03-23 | 2011-09-07 | ヘンケル．コーポレイション | 難燃性成形用材料 |
| JP2005041928A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2012167225A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 熱硬化性エポキシ樹脂組成物、光半導体装置用反射部材及び光半導体装置 |
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Effective date: 20080805 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081202 |