JP2001064360A - 液状封止樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置 - Google Patents
液状封止樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置Info
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Abstract
において、より高い信頼性を有する液状封止樹脂組成物
を提供する。 【解決手段】 (A)式(1)で示されるエポキシ樹
脂、(B)式(1)で示されるエポキシ樹脂を除く平均
エポキシ基が2以上の液状エポキシ樹脂、(C)硬化
剤、(D)シリカからなる液状封止樹脂組成物である。
また、半導体素子を上記の液状封止樹脂組成物を用いて
封止して製作された半導体装置である。 【化1】
Description
いられる液状封止樹脂組成物に関するものであり、その
樹脂組成物を用いた半導体装置である。
の多ピン化、多様化に伴い周辺材料である樹脂材料に対
する信頼性の要求は年々厳しいものとなってきている。
従来はリードフレームに半導体チップを接着しモールド
樹脂で封止したパッケージが主流であったが、多ピン化
の限界からボールグリッドアレイ(BGA)の様なパッ
ケージがかなり増えてきている。
封止されるが、基板、ソルダーレジスト、及び金、ニッ
ケル等のメッキ部分から構成されているためそれらに対
する接着性が重要である。また表面実装方式でマザーボ
ードと接合するため耐半田クラック性が必要である。更
に信頼性の一環として温度サイクル試験(T/C試験)があ
り、パッケージには高い信頼性が要求される。
ては、 ・耐半田クラック性:30℃、60%RHの条件でパッ
ケージを一週間吸湿させた後リフロー処理し剥離、クラ
ックのないこと ・ T/C試験:-55℃〜125℃(各温度さらし時間30
分)、1000サイクル以上の処理をした後、剥離、クラッ
クのないことなどである。
を一週間吸湿させた後リフロー処理し剥離、クラックの
ないこと ・ T/C試験:-65℃〜150℃(各さらし時間30分)、10
00サイクル以上の処理をした後、剥離、クラックのない
ことなどリードフレーム型パッケージと同等のより厳し
い条件が要求されている。しかし、半導体を封止する液
状封止樹脂組成物においてこのような信頼性を満足する
材料はなかった。
おいて、前記信頼性を満足する液状封止樹脂組成物を提
供する。
来のこのような問題を解決するために鋭意検討を重ねて
きた結果、液状エポキシ樹脂、式(1)で示されるエポ
キシ樹脂、硬化剤、シリカからなる液状封止樹脂組成物
が高い靱性を有し信頼性に優れていることを見出し本発
明を完成させるに至ったものである。
キシ樹脂、(B)式(1)で示されるエポキシ樹脂を除
く平均エポキシ基が2以上の液状エポキシ樹脂、(C)
硬化剤、(D)シリカからなる液状封止樹脂組成物であ
る。
アミノジフェニルメタンである液状封止樹脂組成物であ
る。また、半導体素子が上記の液状封止樹脂組成物を用
いて封止された半導体装置である。
ポキシ樹脂は、式(1)で示されるエポキシ樹脂を除
き、一分子当たりエポキシ基を平均二個以上有するもの
であり、具体例をあげると、ビスフェノールAジグリシ
ジルエーテル型エポキシ、ビスフェノールFジグリシジ
ルエーテル型エポキシ、ビスフェノールSジグリシジル
エーテル型エポキシ、3,3',5,5'-テトラメチル4,4'-ジ
ヒドロキシビフェニルジグリシジルエーテル型エポキ
シ、4,4'-ジヒドロキシビフェニルジグリシジルエーテ
ル型エポキシ、1,6-ジヒドロキシビフェニルジグリシジ
ルエーテル型エポキシ、フェノールノボラック型エポキ
シ、臭素型クレゾールノボラック型エポキシ、ビスフェ
ノールDジグリシジルエーテル型エポキシ,1,6ナフタレ
ンジオールのグリシジルエーテル、アミノフェノール類
のトリグリシジルエーテル等がある。これらは単独又は
混合して用いても差し支えない。また、信頼性の優れた
液状封止材料を得るために、エポキシ樹脂のNa+、Cl-等
のイオン性不純物はできるだけ少ないものが好ましい。
ポキシ樹脂(A)は、柔軟な構造を有し硬化物の靱性を
向上させる特徴を有する。本発明では(A)成分と
(B)成分を併用することにより高信頼性の要求を満足
できるようになったものである。(A)成分と(B)成
分の割合は(A)/((A)+(B))=0.1〜0.
9であることが好ましい。更に好ましくは、0.3〜
0.7である。0.1を下回ると式(1)で示されるエ
ポキシ樹脂の効果が発現できず、0.9を越えると硬化
物のガラス転移温度の著しい低下を招き好ましくないか
らである。
フェノール樹脂等があるが特に限定されない。より好ま
しくはアルキル化ジアミノジフェニルメタンである。ア
ルキル化ジアミノジフェニルメタンの例としては、エチ
ル化ジアミノジフェニルメタン、メチル化ジアミノジフ
ェニルメタン等があり、これを用いた場合、特に金属、
ソルダーレジスト等BGAパッケージに必須の被着体へ
の接着性が特に優れるからである。また、信頼性の優れ
た液状封止材料を得るために、硬化剤のNa+、Cl-等のイ
オン性不純物はできるだけ少ないものが好ましい。
(B))と、硬化剤との配合モル比は0.8〜1.2が望まし
い。0.8未満の場合は、過剰に未反応の硬化剤の反応基
が残存することとなり、耐湿性の低下、信頼性の低下に
繋がる。逆に1.2を越えると硬化が不十分となり、信頼
性の低下に繋がる。
填に用いることができるものなら何れも使用できる。そ
の中でもシリカが好ましく、例えば、結晶シリカ、溶融
シリカ等が用いられる。形状は一般に球状、破砕状、フ
レーク状等があるが、充填材をより多く添加することに
より線膨張係数の低減化が図られ、その効果をあげるた
めには球状の無機充填材が最も良い。添加量は、最終硬
化物に対し、60wt%〜90wt%が望ましい。60wt%未
満だと、硬化物の線膨張係数が大きくなり、硬化後のパ
ッケージへの応力蓄積やT/C試験での樹脂クラックを起
こす恐れがある。一方、90wt%を越えると結果として
得られる液状封止樹脂組成物の粘度が高くなり過ぎ、実
用レベルではないため好ましくない。
必須成分の他に必要に応じて、硬化促進剤、希釈剤、顔
料、カップリング剤、難燃剤、レベリング剤、消泡剤等
の添加物を用いても差し支えない。液状封止材料は、各
成分、添加物等を3本ロールにて分散混練し、真空下で
脱泡処理して製造する。
体装置を製作すると、従来より信頼性の高い半導体装置
を得ることが出来る。半導体装置の製造方法は公知の方
法を用いることが出来る。
量165)100重量部、式(1)で示されたエポキシ樹脂
(等量214)100重量部、硬化剤としてエチル化ジ
アミノジフェニルメタン(カヤハ―ト゛A-A、日本化薬社製、
当量65)70重量部、密着性助剤としてγ-グリシジルトリ
メトキシシラン6重量部、平均粒径6μm、最大粒径5
0μmの球状シリカ810重量部、希釈剤としてブチル
セロソルブアセテート7.5重量部、カーボンブラック
1重量部を秤量し、これらの原材料を3本ロールにて分
散混練し、真空下脱泡処理をして液状封止樹脂組成物を
得た。次に、得られた液状封止樹脂組成物を用いて接着
性、靱性値の尺度として破壊エネルギー及び信頼性試験
を行った。
量165)120重量部、式(1)で示されたエポキシ樹脂
(等量214)80重量部、硬化剤としてアリルフェノ
ールノボラック(MEH-8000、明和化成製、水酸基141)1
50重量部、密着性助剤としてγ-グリシジルトリメト
キシシラン7重量部、平均粒径6μm、最大粒径50μ
mの球状シリカ1050重量部、希釈剤としてブチルセ
ロソルブアセテート7.5重量部、カーボンブラック1
重量部を秤量し、これの原材料を3本ロールにて分散混
練し、真空下脱泡処理をして液状封止樹脂組成物を得
た。次に、得られた液状封止樹脂組成物を用いて接着
性、靱性値の尺度として破壊エネルギー及び信頼性試験
を行った。
樹脂(当量165)200重量部、硬化剤としてエチル化ジ
アミノジフェニルメタン(カヤハ―ト゛A-A、日本化薬社製、
当量65)78重量部、密着性助剤としてγ-グリシジルト
リメトキシシラン6重量部、平均粒径6μm、最大粒径
50μmの球状シリカ834重量部、希釈剤としてブチ
ルセロソルブアセテート7.5重量部、カーボンブラッ
ク1重量部を秤量し、これらの原材料を3本ロールにて
分散混練し、真空下脱泡処理をして液状封止樹脂組成物
を得た。次に、得られた液状封止樹脂組成物を用いて接
着性、靱性値の尺度として破壊エネルギー及び信頼性試
験を行った。
樹脂(等量214)200重量部、硬化剤としてエチル
化ジアミノジフェニルメタン(カヤハ―ト゛A-A、日本化薬社
製、当量65)60重量部、密着性助剤としてγ-グリシジ
ルトリメトキシシラン6重量部、平均粒径6μm、最大
粒径50μmの球状シリカ780重量部、希釈剤として
ブチルセロソルブアセテート7.5重量部、カーボンブ
ラック1重量部を秤量し、これらの原材料を3本ロール
にて、分散混練し真空下脱泡処理をして液状封止樹脂組
成物を得た。次に、得られた液状封止樹脂組成物を用い
て接着性、靱性値の尺度として破壊エネルギー及び信頼
性試験を行った。
000AUS05/CA-40AUS2)が塗布されたガラス−エポキシ
基板に液状封止樹脂組成物を塗布し、上から6x6mmのチ
ップをマウントし、150℃、3時間で硬化させ、200
℃のホットプレートに載置しダイシェアー強度を測定し
た。 2) 破壊エネルギー:幅10mm、厚み4mm、長さ13mm
の試験片を作製し、万能試験機を用いて曲げ試験を行
い、ひずみ−応力グラフより計算し求めた。試験片は1
50℃、3時間の条件で硬化させた。
リコンチップがマウントされたBGA基板に液状封止樹
脂組成物を塗布し(キャヒ゛ティサイス゛:25mmx25mmx1mmt)、1
50℃、3時間の条件で硬化させて、試験片を作製し
た。次に、T/C処理(−65℃/30分←→150℃
/30分、1000サイクル)を施した後、超音波探傷機
(SAT)にて半導体チップとプリント基板界面との剥
離、クラックの有無を確認した。試験に用いたサンプル
数は10個である。
条件で作製したテストピース10個を、85℃、85%
RHの条件で72時間の湿度処理を施したのち、IRリ
フロー(最大温度240℃、90秒)にて2回処理した
後、SATにて剥離、クラックの有無を確認した。
が高く、信頼性に関して特にT/C試験において大きな改
善をはかることができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 (A)式(1)で示されるエポキシ樹
脂、(B)式(1)で示されるエポキシ樹脂を除く平均
エポキシ基が2以上の液状エポキシ樹脂、(C)硬化
剤、(D)無機フィラーからなることを特徴とする液状
封止樹脂組成物。 【化1】 - 【請求項2】 該硬化剤がアルキル化ジアミノジフェニ
ルメタンである請求項1記載の液状封止樹脂組成物。 - 【請求項3】 半導体素子を請求項1または2記載の液
状封止樹脂組成物を用いて封止して製作されたことを特
徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23909799A JP3847032B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 液状封止樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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JP2001064360A true JP2001064360A (ja) | 2001-03-13 |
JP3847032B2 JP3847032B2 (ja) | 2006-11-15 |
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JP23909799A Expired - Fee Related JP3847032B2 (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 液状封止樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110475767A (zh) * | 2017-03-29 | 2019-11-19 | Dic株式会社 | 环氧树脂、制造方法、环氧树脂组合物和其固化物 |
JP2020170867A (ja) * | 2015-08-17 | 2020-10-15 | 積水化学工業株式会社 | 半導体装置及び半導体素子保護用材料 |
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1999
- 1999-08-26 JP JP23909799A patent/JP3847032B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN110475767A (zh) * | 2017-03-29 | 2019-11-19 | Dic株式会社 | 环氧树脂、制造方法、环氧树脂组合物和其固化物 |
JPWO2018180451A1 (ja) * | 2017-03-29 | 2019-11-21 | Dic株式会社 | エポキシ樹脂、製造方法、エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 |
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