JP2001106876A - 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
(57)【要約】
【課題】 熱硬化性に優れかつ保存安定性にも優れ、充
填性や作業性がよく、かつ成形に適した封止用樹脂組成
物および半導体封止装置を提供する。 【解決手段】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）ノボラック型
フェノール樹脂、（Ｃ）Ｎ−ベンジルピペラジン塩およ
び（Ｄ）無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対
して、前記（Ｃ）のＮ−ベンジルピペラジン塩を０．０
１〜５．０重量％、また前記（Ｄ）の無機質充填剤を２
５〜９５重量％の割合で含有してなる封止用樹脂組成物
であり、また、該組成物によって半導体チップが封止さ
れた半導体封止装置である。
填性や作業性がよく、かつ成形に適した封止用樹脂組成
物および半導体封止装置を提供する。 【解決手段】（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）ノボラック型
フェノール樹脂、（Ｃ）Ｎ−ベンジルピペラジン塩およ
び（Ｄ）無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対
して、前記（Ｃ）のＮ−ベンジルピペラジン塩を０．０
１〜５．０重量％、また前記（Ｄ）の無機質充填剤を２
５〜９５重量％の割合で含有してなる封止用樹脂組成物
であり、また、該組成物によって半導体チップが封止さ
れた半導体封止装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体等の電子部
品の封止用樹脂組成物に関する。更に詳しくは熱硬化性
に優れ、保存安定性にも優れたエポキシ樹脂組成物およ
び半導体封止装置に関する。
品の封止用樹脂組成物に関する。更に詳しくは熱硬化性
に優れ、保存安定性にも優れたエポキシ樹脂組成物およ
び半導体封止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体および電子部品は、それを外部環
境から保護するためにセラミックパッケージまたは樹脂
パッケージなどで封止されているが、この封止材料につ
いてはコスト、生産性等の面から無機質充填剤を含有さ
せた合成樹脂組成物によるものが普及している。
境から保護するためにセラミックパッケージまたは樹脂
パッケージなどで封止されているが、この封止材料につ
いてはコスト、生産性等の面から無機質充填剤を含有さ
せた合成樹脂組成物によるものが普及している。
【０００３】この合成樹脂組成物は、エポキシ樹脂等の
熱硬化性樹脂とシリカ等の無機質充填剤とから構成され
ているが、これらの組成物は熱硬化性に優れ、かつ保存
安定性にも優れており、しかも低コストのものが望まし
い。
熱硬化性樹脂とシリカ等の無機質充填剤とから構成され
ているが、これらの組成物は熱硬化性に優れ、かつ保存
安定性にも優れており、しかも低コストのものが望まし
い。
【０００４】しかしながら、主剤にエポキシ樹脂を用
い、硬化剤としてフェノール樹脂やアミン系または酸無
水物硬系化剤等を用いた樹脂組成物は、熱硬化性に優れ
ている反面、保存安定性が悪く、低温での保管が必要で
あったり、また液状の樹脂組成物では主剤と硬化剤とを
分ける必要があった。
い、硬化剤としてフェノール樹脂やアミン系または酸無
水物硬系化剤等を用いた樹脂組成物は、熱硬化性に優れ
ている反面、保存安定性が悪く、低温での保管が必要で
あったり、また液状の樹脂組成物では主剤と硬化剤とを
分ける必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を解消するためになされたもので、熱硬化性に優れかつ
保存安定性にも優れ、充填性や作業性がよく、かつ成形
に適した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。
を解消するためになされたもので、熱硬化性に優れかつ
保存安定性にも優れ、充填性や作業性がよく、かつ成形
に適した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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、樹脂組成物に
Ｎ−ベンジルピペラジン塩を配合することによって、上
記目的が達成されることを見いだし、本発明を完成した
ものである。
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、樹脂組成物に
Ｎ−ベンジルピペラジン塩を配合することによって、上
記目的が達成されることを見いだし、本発明を完成した
ものである。
【０００７】即ち、本発明は、（Ａ）エポキシ樹脂、
（Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂、（Ｃ）Ｎ−ベンジ
ルピペラジン塩および（Ｄ）無機質充填剤を必須成分と
し、樹脂組成物に対して、前記（Ｃ）のＮ−ベンジルピ
ペラジン塩を０．０１〜５．０重量％、また前記（Ｄ）
の無機質充填剤を２５〜９５重量％の割合で含有してな
ることを特徴とする封止用樹脂組成物である。またこの
封止用樹脂組成物の硬化物によって、半導体チップを封
止してなることを特徴とする半導体封止装置である。
（Ｂ）ノボラック型フェノール樹脂、（Ｃ）Ｎ−ベンジ
ルピペラジン塩および（Ｄ）無機質充填剤を必須成分と
し、樹脂組成物に対して、前記（Ｃ）のＮ−ベンジルピ
ペラジン塩を０．０１〜５．０重量％、また前記（Ｄ）
の無機質充填剤を２５〜９５重量％の割合で含有してな
ることを特徴とする封止用樹脂組成物である。またこの
封止用樹脂組成物の硬化物によって、半導体チップを封
止してなることを特徴とする半導体封止装置である。
【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】本発明に用いる（Ａ）エポキシ樹脂として
は、例えば、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリ
シジルエステル型エポキシ樹脂、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、臭素化ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂、各種ノボラック型エポキシ樹脂、脂環型エポキ
シ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェ
ニル型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのエポキシ樹
脂は、単独もしくは２種以上混合して用いることができ
る。
は、例えば、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリ
シジルエステル型エポキシ樹脂、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、臭素化ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂、各種ノボラック型エポキシ樹脂、脂環型エポキ
シ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェ
ニル型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのエポキシ樹
脂は、単独もしくは２種以上混合して用いることができ
る。
【００１０】本発明に用いる（Ｂ）ノボラック型フェノ
ール樹脂としては、フェノール、アルキルフェノール等
のフェノール類とホルムアルデヒド、パラホルムアルデ
ヒド等のアルデヒド類とを反応させて得られるノボラッ
ク型フェノール樹脂およびこれらの変性樹脂、例えばエ
ポキシ化もしくはブチル化ノボラック型フェノール樹脂
等が挙げられ、これらの樹脂は、単独もしくは２種以上
混合して用いる。ノボラック型フェノール樹脂の配合割
合は、前述したエポキシ樹脂のエポキシ基（ａ）とノボ
ラック型フェノール樹脂のフェノール性水酸基（ｂ）と
の当量比［（ａ）／（ｂ）］が０．１〜１０の範囲内で
あることが望ましい。当量比が０．１未満もしくは１０
を超えると、耐熱性、耐湿性、成形作業性および硬化物
の電気特性が悪くなり、いずれの場合も好ましくない。
従って上記の範囲内に限定するのが良い。
ール樹脂としては、フェノール、アルキルフェノール等
のフェノール類とホルムアルデヒド、パラホルムアルデ
ヒド等のアルデヒド類とを反応させて得られるノボラッ
ク型フェノール樹脂およびこれらの変性樹脂、例えばエ
ポキシ化もしくはブチル化ノボラック型フェノール樹脂
等が挙げられ、これらの樹脂は、単独もしくは２種以上
混合して用いる。ノボラック型フェノール樹脂の配合割
合は、前述したエポキシ樹脂のエポキシ基（ａ）とノボ
ラック型フェノール樹脂のフェノール性水酸基（ｂ）と
の当量比［（ａ）／（ｂ）］が０．１〜１０の範囲内で
あることが望ましい。当量比が０．１未満もしくは１０
を超えると、耐熱性、耐湿性、成形作業性および硬化物
の電気特性が悪くなり、いずれの場合も好ましくない。
従って上記の範囲内に限定するのが良い。
【００１１】本発明に用いる（Ｃ）Ｎ−ベンジルピペラ
ジン塩としては、次の構造式に示されるものであり、ト
リメリット酸、コハク酸等有機酸のＮ−ベンジルピペラ
ジン塩が使用されていればよく、その有機酸の種類は限
定されるものではない。
ジン塩としては、次の構造式に示されるものであり、ト
リメリット酸、コハク酸等有機酸のＮ−ベンジルピペラ
ジン塩が使用されていればよく、その有機酸の種類は限
定されるものではない。
【００１２】
【化１】 Ｎ−ベンジルピペラジン塩の配合割合は、全体の樹脂組
成物に対して０．０１〜５．０重量％含有することが望
ましい。この割合が０．０１重量％未満では、熱硬化性
が十分でなくなり、また５．０重量％を超えると、電気
特性などが低下して好ましくない。
成物に対して０．０１〜５．０重量％含有することが望
ましい。この割合が０．０１重量％未満では、熱硬化性
が十分でなくなり、また５．０重量％を超えると、電気
特性などが低下して好ましくない。
【００１３】本発明に用いる（Ｄ）無機質充填剤として
は、クレー、マイカ、石英粉末、シリカ、軽石粉末、炭
酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、ガラス繊維、
アルミナ粉末等が挙げられ、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。これらの中でも特にシ
リカ粉末やアルミナ粉末が好ましく、よく使用される。
無機質充填剤の配合割合は、全体の樹脂組成物に対して
２５〜９５重量％の割合で含有することが望ましい。そ
の割合が２５重量％未満では、耐熱性、耐湿性、半田耐
熱性、機械的特性および成形性が悪くなり、また、９５
重量％を超えるとカサバリが大きくなり、成形性に劣り
実用に適さない。
は、クレー、マイカ、石英粉末、シリカ、軽石粉末、炭
酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、ガラス繊維、
アルミナ粉末等が挙げられ、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。これらの中でも特にシ
リカ粉末やアルミナ粉末が好ましく、よく使用される。
無機質充填剤の配合割合は、全体の樹脂組成物に対して
２５〜９５重量％の割合で含有することが望ましい。そ
の割合が２５重量％未満では、耐熱性、耐湿性、半田耐
熱性、機械的特性および成形性が悪くなり、また、９５
重量％を超えるとカサバリが大きくなり、成形性に劣り
実用に適さない。
【００１４】本発明の封止用樹脂組成物は、エポキシ樹
脂、ノボラック型フェノール樹脂、Ｎ−ベンジルピペラ
ジン塩および無機質充填剤を必須成分とするが、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、粘
度調整用の溶剤、カップリング剤その他の添加剤を適
宜、添加配合することができる。その溶剤としては、非
極性炭化水素溶剤、エーテル系溶剤、アセタール系溶
剤、エステル系溶剤、セロソルブアセテート系溶剤、カ
ルビトールアセテート系溶剤等が挙げられ、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。
脂、ノボラック型フェノール樹脂、Ｎ−ベンジルピペラ
ジン塩および無機質充填剤を必須成分とするが、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、粘
度調整用の溶剤、カップリング剤その他の添加剤を適
宜、添加配合することができる。その溶剤としては、非
極性炭化水素溶剤、エーテル系溶剤、アセタール系溶
剤、エステル系溶剤、セロソルブアセテート系溶剤、カ
ルビトールアセテート系溶剤等が挙げられ、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。
【００１５】本発明の封止用樹脂組成物を成形材料とし
て調製する場合の一般的な方法としては、エポキシ樹
脂、ノボラック型フェノール樹脂、Ｎ−ベンジルピペラ
ジン塩、無機質充填剤および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た後、さらに熱ロー
ルによる溶融混合処理又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あるいは電気部
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。
て調製する場合の一般的な方法としては、エポキシ樹
脂、ノボラック型フェノール樹脂、Ｎ−ベンジルピペラ
ジン塩、無機質充填剤および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た後、さらに熱ロー
ルによる溶融混合処理又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あるいは電気部
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。
【００１６】本発明の半導体封止装置は、上記のように
して得られた封止用樹脂を用いて、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、注型等による封止も可能
である。封止用樹脂組成物を封止の際に加熱して硬化さ
せ、最終的にはこの組成物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。封止を行
う半導体装置としては、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。
して得られた封止用樹脂を用いて、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、注型等による封止も可能
である。封止用樹脂組成物を封止の際に加熱して硬化さ
せ、最終的にはこの組成物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。封止を行
う半導体装置としては、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。
【００１７】
【作用】本発明の封止用樹脂組成物および半導体封止装
置は、配合成分としてＮ−ベンジルピペラジン塩を用い
たことによって、目的とする特性が得られるものであ
る。即ち、熱硬化性に優れかつ保存安定性にも優れ、充
填性や作業性が良い、半導体等の電子部品を成形するこ
とができる。
置は、配合成分としてＮ−ベンジルピペラジン塩を用い
たことによって、目的とする特性が得られるものであ
る。即ち、熱硬化性に優れかつ保存安定性にも優れ、充
填性や作業性が良い、半導体等の電子部品を成形するこ
とができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に本発明を実施例によって説明
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。
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。
【００１９】実施例１ クレゾールノボラックエポキシ樹脂（樹脂Ａ）、ノボラ
ック型フェノール樹脂（樹脂Ｂ）、Ｎ−ベンジルピペラ
ジンのコハク酸塩（Ｃ）および平均粒子径が２５μｍの
溶融シリカ粉末（充填剤Ｄ）を表１に示す割合で配合
し、ロールミルにて混練してこれを冷却粉砕してエポキ
シ樹脂組成物１，２を製造した。
ック型フェノール樹脂（樹脂Ｂ）、Ｎ−ベンジルピペラ
ジンのコハク酸塩（Ｃ）および平均粒子径が２５μｍの
溶融シリカ粉末（充填剤Ｄ）を表１に示す割合で配合
し、ロールミルにて混練してこれを冷却粉砕してエポキ
シ樹脂組成物１，２を製造した。
【００２０】比較例１ 同様に、クレゾールノボラックエポキシ樹脂（樹脂
Ａ）、ノボラック型フェノール樹脂（樹脂Ｂ）、有機リ
ン系触媒（Ｅ）および平均粒子径が２５μｍの溶融シリ
カ粉末（充填剤Ｄ）を表１に示す割合で配合し、ロール
ミルにて混練してこれを冷却粉砕してエポキシ樹脂組成
物３，４を製造した。
Ａ）、ノボラック型フェノール樹脂（樹脂Ｂ）、有機リ
ン系触媒（Ｅ）および平均粒子径が２５μｍの溶融シリ
カ粉末（充填剤Ｄ）を表１に示す割合で配合し、ロール
ミルにて混練してこれを冷却粉砕してエポキシ樹脂組成
物３，４を製造した。
【００２１】比較例２ 同様に、クレゾールノボラックエポキシ樹脂（樹脂
Ａ）、ノボラック型フェノール樹脂（樹脂Ｂ）、イミダ
ゾール系触媒（Ｆ）および平均粒子径が２５μｍの溶融
シリカ粉末（充填剤Ｄ）とを表１に示す割合で配合し、
ロールミルにて混練してこれを冷却粉砕してエポキシ樹
脂組成物５，６を製造した。
Ａ）、ノボラック型フェノール樹脂（樹脂Ｂ）、イミダ
ゾール系触媒（Ｆ）および平均粒子径が２５μｍの溶融
シリカ粉末（充填剤Ｄ）とを表１に示す割合で配合し、
ロールミルにて混練してこれを冷却粉砕してエポキシ樹
脂組成物５，６を製造した。
【００２２】実施例１および比較例１、２で得たエポキ
シ樹脂組成物の硬化性および保存安定性をみるために、
硬化式フロー粘度およびゲルタイムを測定した。
シ樹脂組成物の硬化性および保存安定性をみるために、
硬化式フロー粘度およびゲルタイムを測定した。
【００２３】その結果を表１に示したが、実施例１の樹
脂組成物１，２は、比較例１〜２の樹脂組成物３，４〜
樹脂組成物５，６より熱硬化性および保存安定性に優
れ、かつフィラーを高充填しても樹脂組成物粘度が低
く、成形性および作業性に優れていることが確認され
た。
脂組成物１，２は、比較例１〜２の樹脂組成物３，４〜
樹脂組成物５，６より熱硬化性および保存安定性に優
れ、かつフィラーを高充填しても樹脂組成物粘度が低
く、成形性および作業性に優れていることが確認され
た。
【００２４】
【表１】 ＊１：島津フローテスターＣＦＴ−５００形により１７
５℃、荷重１０ｋｇの条件で測定した。
５℃、荷重１０ｋｇの条件で測定した。
【００２５】＊２：１７５℃，熱板上で測定した。
【００２６】＊３：２５℃で保管し、粘度倍増までの日
数により評価した。
数により評価した。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明および表１から明らかなよう
に、本発明の封止用樹脂組成物は熱硬化性に優れ、かつ
保存安定性にも優れ、充填性や作業性が良いため、この
樹脂組成物を電子部品の封止に使用することにより、半
導体封止装置の作業性、性能の両面で改善をはかること
ができる。
に、本発明の封止用樹脂組成物は熱硬化性に優れ、かつ
保存安定性にも優れ、充填性や作業性が良いため、この
樹脂組成物を電子部品の封止に使用することにより、半
導体封止装置の作業性、性能の両面で改善をはかること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31 Ｆターム(参考） 4J002 CC032 CD00W CD02W CD03W CD05W CD06W CD08W CD12W DE107 DE147 DE237 DG047 DJ017 DJ037 DJ057 DL007 EU136 FA047 FD017 FD156 GQ05 4J036 AA01 AD01 AD05 AD08 AE07 AF01 AF06 DB06 FA01 FA03 FA05 FA06 FB07 GA21 JA07 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EA03 EA04 EA06 EB03 EB06 EB12 EB13 EB18 EC01 EC05 EC14 EC20
Claims (2)
- 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）ノボラック
型フェノール樹脂、（Ｃ）Ｎ−ベンジルピペラジン塩お
よび（Ｄ）無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に
対して、前記（Ｃ）のＮ−ベンジルピペラジン塩を０．
０１〜５．０重量％、また前記（Ｄ）の無機質充填剤を
２５〜９５重量％の割合で含有してなることを特徴とす
る封止用樹脂組成物。 - 【請求項２】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）ノボラック
型フェノール樹脂、（Ｃ）Ｎ−ベンジルピペラジン塩お
よび（Ｄ）無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に
対して、前記（Ｃ）のＮ−ベンジルピペラジン塩を０．
０１〜５．０重量％、また前記（Ｄ）の無機質充填剤を
２５〜９５重量％の割合で含有した封止用樹脂組成物に
よって、半導体チップを封止してなることを特徴とする
半導体封止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28917699A JP2001106876A (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28917699A JP2001106876A (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001106876A true JP2001106876A (ja) | 2001-04-17 |
Family
ID=17739762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28917699A Pending JP2001106876A (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001106876A (ja) |
-
1999
- 1999-10-12 JP JP28917699A patent/JP2001106876A/ja active Pending
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