JP2001226565A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2001226565A
JP2001226565A JP2000393724A JP2000393724A JP2001226565A JP 2001226565 A JP2001226565 A JP 2001226565A JP 2000393724 A JP2000393724 A JP 2000393724A JP 2000393724 A JP2000393724 A JP 2000393724A JP 2001226565 A JP2001226565 A JP 2001226565A
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Tsutomu Nishioka
務 西岡
Hideyuki Usui
英之 薄井
Hideto Kimura
英人 木村
Kazumasa Igarashi
一雅 五十嵐
Toku Nagasawa
徳 長沢
Kazuhiro Ikemura
和弘 池村
Fujio Kitamura
富士夫 北村
Minoru Nakao
稔 中尾
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Nitto Denko Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】電子機器への実装に際して前処理を要すること
なく半田実装時の加熱に耐えうる低応力性を備え、しか
も高温雰囲気中の保存安定性に優れた半導体装置を提供
する。 【解決手段】下記の(A)〜(D)成分を含有している
エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止する。 (A)下記の一般式(1)で表されるエポキシ樹脂。 (B)下記の一般式(2)で表されるフェノールアラル
キル樹脂。 (C)臭素化エポキシ樹脂。 (D)下記の(d1)成分および(d2)成分の少なく
とも一方。 (d1)下記の一般式(3)で表されるハイドロタルサ
イト類化合物。 (d2)ビスマスの水酸化物,ビスマスの酸化物,アル
ミニウムの水酸化物およびアルミニウムの酸化物からな
る群から選択された少なくとも一つの化合物であって塩
素イオン,ブロムイオン,硝酸イオン含有量がそれぞれ
5ppm以下の化合物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、エポキシ樹脂組
成物で封止された樹脂封止型半導体装置で、優れた半田
耐熱性を有し、また、高温雰囲気中における優れた信頼
性を保持する半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】トランジスタ,IC,LSI等の半導体
素子は、通常、エポキシ樹脂組成物を用いて封止され半
導体装置化されている。この種のパッケージの代表例と
しては、従来からデュアルインラインパッケージ(DI
P)がある。このDIPは、ピン挿入型のものであり、
実装基板に対してピンを挿入することにより半導体装置
を取り付けるようになっている。
【0003】最近は、LSIチップ等の半導体装置の高
集積化と高速化が進んでおり、加えて電子装置を小形で
高機能にする要求から、実装の高密度化が進んでいる。
このような観点からDIPのようなピン挿入型のパッケ
ージに代えて、表面実装型パッケージが主流になってき
ている。この種のパッケージを用いた半導体装置におい
ては、平面的にピンを取り出し、これを実装基板表面に
直接半田等によって固定するようになっている。このよ
うな表面実装型半導体装置は、平面的にピンが取り出せ
るようになっており、薄い,軽い,小さいという利点を
備えており、したがって実装基板に対する占有面積が小
さくてすむという利点を備えている他、基板に対する両
面実装も可能であるという長所をも有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な表面実装型パッケージを用いた半導体装置において表
面実装前にパッケージ自体が吸湿している場合には、半
田実装時に水分の蒸気圧によって、パッケージにクラッ
クが生じるという問題がある。すなわち、図1に示すよ
うな表面実装型半導体装置において、水分は矢印Aのよ
うに封止樹脂1を通って、パッケージ3内に侵入し、主
としてSi−チップ7の表面やダイボンドパッド4の裏
面に滞溜する。そして、ベーパーフェーズソルダリング
等の半田表面実装を行う際に、上記滞溜水分が、上記半
田実装における加熱により気化し、その蒸気圧により、
図2に示すように、ダイボンドパッド4の裏面の樹脂部
分を下方に押しやり、そこに空隙5をつくると同時にパ
ッケージ3にクラック6を生じさせる。図1および図2
において、8はボンディングワイヤーである。
【0005】このような問題に対する解決策として、半
導体素子をパッケージで封止した後、得られる半導体装
置全体を防湿梱包し、表面実装の直前に開封して使用す
る方法や、表面実装の直前に上記半導体装置を100℃
で24時間乾燥させ、その後半田実装を行うという方法
が提案され、すでに実施されている。しかしながら、こ
のような前処理方法によれば、製造工程が長くなる上、
手間がかかるという問題がある。
【0006】一方、封止樹脂の耐熱性の向上のために、
従来から、封止に用いるエポキシ樹脂の難燃性を高める
ことが行われている。すなわち、臭素化エポキシ樹脂と
酸化アンチモンとを組み合わせてエポキシ樹脂組成物中
に配合することにより、エポキシ樹脂組成物硬化体の難
燃性を高め、それによって封止樹脂の難燃性の向上を図
っている。上記臭素化エポキシ樹脂と酸化アンチモンと
の組み合わせは、難燃性の点では良好な結果を示す。と
ころが、近年、自動車等の多くの屋外使用機器において
も半導体装置が大量に使用されるようになってきてい
る。これにともない、従来以上の耐熱性、特に従来では
問題にならなかった高温での保存信頼性が、半導体装置
に要求されるようになってきており、上記臭素化エポキ
シ樹脂と酸化アンチモンとの組み合わせでは、上記高温
における保存安定性の点で問題が生じる。すなわち、高
温状態においては、臭素化エポキシ樹脂の熱分解により
臭化水素が発生し、この臭化水素が半導体素子の金線と
アルミパッドの接合部とに反応して合金の生成を促し、
これによって電気抵抗値の増加を招き、導通不良をもた
らす。
【0007】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、電子機器への実装に際して前処理を要するこ
となく半田実装時の加熱に耐えうる低応力性を備え、し
かも高温雰囲気中の保存安定性に優れた半導体装置の提
供をその目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の半導体装置は、下記の(A)〜(D)成
分を含有しているエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素
子を封止するという構成をとる。 (A)下記の一般式(1)で表されるエポキシ樹脂。
【化7】 (B)下記の一般式(2)で表されるフェノールアラル
キル樹脂。
【化8】 (C)臭素化エポキシ樹脂。 (D)下記の(d1)成分および(d2)成分の少なく
とも一方。 (d1)下記の一般式(3)で表されるハイドロタルサ
イト類化合物。
【化9】 (d2)ビスマスの水酸化物,ビスマスの酸化物,アル
ミニウムの水酸化物およびアルミニウムの酸化物からな
る群から選択された少なくとも一つの化合物であって塩
素イオン,ブロムイオン,硝酸イオン含有量がそれぞれ
5ppm以下の化合物。
【0009】すなわち、本発明者らは、上記の目的を達
成するため、一連の研究を重ねた。その結果、実装時の
パッケージクラックの発生防止には、特殊な樹脂骨格を
有する上記のエポキシ樹脂を用いることが有効であるこ
とを突き止めた。また、高温放置時の信頼性の保持につ
いては、難燃剤の臭素化エポキシ樹脂の熱分解の際に発
生するハロゲン化合物ガスを、上記一般式(3)で表さ
れる特殊なハイドロタルサイト類化合物およびBi,A
lの水酸化物,酸化物が効果的に捕捉トラップすること
に着目し、これを用いることが有効であることを見出し
この発明に到達した。
【0010】この発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、
前記一般式(1)で表される特殊なエポキシ樹脂(A成
分)と、前記一般式(2)で表されるフェノールアラル
キル樹脂と、臭素化エポキシ樹脂(C成分)と、前記一
般式(3)で表される特殊なハイドロタルサイト類化合
物(d1)および塩素イオン,ブロムイオン,硝酸イオ
ン含有量がそれぞれ特定値以下に設定されているBi,
Alの水酸化物,酸化物からなる化合物(d2)の片方
もしくは双方(D成分)とを用いて得られるものであっ
て、通常、粉末状もしくはそれを打錠したタブレット状
になっている。
【0011】上記特殊なエポキシ樹脂(A成分)は、ビ
フェニル型エポキシ樹脂で、下記の一般式(1)で表さ
れる。
【0012】
【化10】
【0013】このように、グリシジル基を有するフェニ
ル環に低級アルキル基を付加することにより撥水性を有
するようになる。そして、上記特殊なエポキシ樹脂(A
成分)のみでエポキシ樹脂成分を構成してもよいし、そ
れ以外の通常用いられるエポキシ樹脂と併用するように
してもよい。前者の場合には、エポキシ樹脂成分の全部
が上記一般式(1)の特殊なエポキシ樹脂(A成分)で
構成され、後者の場合にはエポキシ樹脂成分の一部が上
記一般式(1)の特殊なエポキシ樹脂(A成分)で構成
されることとなる。上記通常用いられるエポキシ樹脂と
しては、クレゾールノボラック型,フェノールノボラッ
ク型,ノボラックビスA型やビスフェノールA型等の各
種エポキシ樹脂があげられる。上記ノボラック型エポキ
シ樹脂としては、通常、エポキシ当量150〜250,
軟化点50〜130℃のものが用いられ、クレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂としては、エポキシ当量180
〜210,軟化点60〜110℃のものが一般に用いら
れる。このように両者を併用する場合には、上記一般式
(1)で表されるエポキシ樹脂(A成分)をエポキシ樹
脂成分全体の20重量%(以下「%」と略す)以上に設
定するのが好ましく、特に好ましくは50%以上であ
る。
【0014】上記フェノールアラルキル樹脂(B成分)
は、下記の一般式(2)で表される。
【0015】
【化11】
【0016】上記一般式(2)で表される特定のフェノ
ールアラルキル樹脂は、上記特殊なエポキシ樹脂の硬化
剤として作用するものであり、アラルキルエーテルとフ
ェノールとをフリーデルクラフツ触媒で反応させること
により得られる。一般に、α,α′−ジメトキシ−p−
キシレンとフェノールモノマーの縮合重合化合物が知ら
れている。そして、上記フェノールアラルキル樹脂とし
ては、軟化点70〜110℃,水酸基当量150〜22
0を有するものを用いるのが好ましい。また、上記フェ
ノールアラルキル樹脂は、それ自体で硬化剤成分を構成
してもよいし、それ以外の通常用いられるフェノール樹
脂と併用しても差し支えはない。前者の場合には、硬化
剤成分の全部が上記フェノールアラルキル樹脂(B成
分)で構成され、後者の場合は硬化剤成分の一部が上記
フェノールアラルキル樹脂(B成分)で構成されること
となる。上記通常用いられるフェノール樹脂としては、
フェノールノボラック,クレゾールノボラック等があげ
られる。これらノボラック樹脂としては、軟化点が50
〜110℃,水酸基当量が70〜150のものを用いる
ことが望ましい。上記フェノールアラルキル樹脂と、こ
のような通常のフェノール樹脂とを併用する場合には、
上記フェノールアラルキル樹脂(B成分)を硬化剤成分
全体の50%以上の割合に設定するのが好ましく、特に
好ましくは70%以上である。そして、上記フェノール
アラルキル樹脂(通常のフェノール樹脂と併用時にはこ
れを含む)の配合割合は、上記特殊なエポキシ樹脂(A
成分)中のエポキシ基1当量当たり上記フェノールアラ
ルキル樹脂中の水酸基が0.7〜1.3当量となるよう
に配合することが好適である。より好適なのは0.9〜
1.1当量である。
【0017】上記特殊なエポキシ樹脂(A成分)および
フェノールアラルキル樹脂(B成分)とともに用いられ
る臭素化エポキシ樹脂(C成分)は、エポキシ当量が4
20以上のもの、好適には420〜550のものを使用
することが望ましい。特に、臭素化ビスフェノール型エ
ポキシ樹脂を用いることが好結果をもたらす。エポキシ
当量が420未満の場合は、樹脂の耐熱性に劣る傾向が
みられるばかりでなく、ハロゲン化水素ガスも発生しや
すくなるためである。
【0018】このような臭素化エポキシ樹脂(C成分)
の使用量は、エポキシ樹脂組成物の樹脂成分(A+B+
C成分)中、1〜10%の範囲内に設定することが好ま
しい。すなわち、臭素化エポキシ樹脂の使用量が1%未
満では難燃性の向上効果が不充分となり、逆に10%を
超えるとハロゲン化水素ガスの発生が多くなり半導体素
子に悪影響を及ぼす傾向がみられるからである。
【0019】さらに、上記A〜C成分とともに用いられ
るD成分としては、前記一般式(3)で表される特殊な
ハイドロタルサイト類化合物(d1)および塩素イオ
ン,ブロムイオン,硝酸イオン含有量がそれぞれ特定値
以下のBi,Alの水酸化物,酸化物(d2)の片方も
しくは双方が用いられ、これらは、エポキシ樹脂組成物
中のハロゲンイオンおよび有機酸イオンを自己のCO3
2-と置換するか配位結合することによって上記不純イオ
ンを捕捉し、臭素化エポキシ樹脂の熱分解に起因する臭
化水素の発生を防止する作用を奏するものと考えられ
る。
【0020】上記ハイドロタルサイト類化合物の種類
は、前記一般式(3)におけるx,y,zの数の比によ
る区別等によって、多くの種類に分けられる。このよう
なハイドロタルサイト類化合物は、単独でもしくは2種
以上を混合して使用される。このような化合物は、エポ
キシ樹脂組成物中における分散性の観点から、平均粒径
が5μm 以下で、最大粒径が30μm 以下であることが
好適である。そして、このようなハイドロタルサイト類
化合物の含有量は、エポキシ樹脂組成物の樹脂成分(A
+B+C)に対して0.1〜5%になるように設定する
ことが好ましい。すなわち、配合量が0.1%を下回る
と高温放置特性の改善効果が充分表れず、逆に5%を上
回ると耐湿性の低下現象がみられるようになるからであ
る。
【0021】また、上記ハイドロタルサイト類化合物以
外のD成分は、Biの水酸化物,Biの酸化物,Alの
水酸化物,Biの酸化物であって、それぞれ塩素イオ
ン,ブロムイオン,硝酸イオン含有量が、各5ppm以
下のものが単独でもしくは併せて用いられる。このよう
な化合物の代表例としては、水酸化ビスマス,水酸化ア
ルミニウム,三酸化二ビスマス,三酸化二アルミニウム
があげられる。そして、このような化合物は、上記各イ
オンの含有量が5ppm以下であることが必要である。
すなわち、各イオン含有量が5ppmを上回ると、半導
体装置の耐湿性の低下を招くからである。上記のような
化合物は、単独で使用してもよいし併用しても差し支え
はない。このようなBi,Alの水酸化物、酸化物の含
有量はエポキシ樹脂組成物の樹脂成分(A+B+C成
分)に対して上記化合物が1〜10%の割合になるよう
に設定することが好ましい。すなわち、含有量が1%を
下回ると高温放置特性の向上効果が充分にあらわれず、
逆に10%を上回ると耐湿性の低下現象がみられるから
である。そして、このようなBi,Alの水酸化物、酸
化物は、平均粒径が0.5〜30μm で、最大粒径が7
4μm 以下の微粒子であることが好ましい。これよりも
大きな粒径のものは、分散性が著しく低下し高温放置特
性の改善効果が充分得られにくい傾向がみられるからで
ある。
【0022】さらに、D成分として、上記ハイドロタル
サイト類化合物およびBi,Alの水酸化物、酸化物の
双方を用いる場合、これらの含有量はエポキシ樹脂組成
物の樹脂成分(A+B+C成分)に対して上記化合物の
合計量が1〜10%の割合になるように設定することが
好ましい。
【0023】なお、この発明に用いられるエポキシ樹脂
組成物には、上記A〜D成分以外にも、必要に応じて従
来から用いられているその他の添加剤が含有される。
【0024】上記その他の添加剤としては、例えば硬化
促進剤,離型剤,着色剤,シランカップリング剤等があ
げられる。
【0025】上記硬化促進剤としては、三級アミン,四
級アンモニウム塩,イミダゾール類,有機リン系化合物
およびホウ素化合物等があげられ、単独でもしくは併せ
て使用することができる。
【0026】上記離型剤としては、従来公知のステアリ
ン酸,パルミチン酸等の長鎖のカルボン酸,ステアリン
酸亜鉛,スナアリン酸カルシウム等の長鎖カルボン酸の
金属塩,カルナバワックス,モンタンワックス等のワッ
クス類を用いることができる。
【0027】この発明に用いられるエポキシ樹脂組成物
は、例えばつぎのようにして製造することができる。す
なわち、まず、上記A〜D成分ならびに上記その他の添
加剤を適宜配合し、この混合物をミキシングロール機等
の混練機に掛け加熱状態で溶融混合し、これを室温に冷
却したのち公知の手段により粉砕し、必要に応じて打錠
するという一連の工程により製造することができる。こ
のようにして得られるエポキシ樹脂組成物において、こ
の組成物中に含有される総イオン量(塩素イオン,ブロ
ムイオン,硝酸イオン含有量の総量)が100ppm以
下になるように設定するのが好ましい。
【0028】このようなエポキシ樹脂組成物を用いての
半導体素子の封止は、特に限定するものではなく、通常
のトランスファー成形等の公知のモールド方法により行
うことができる。
【0029】このようにして得られる半導体装置は、エ
ポキシ樹脂組成物中に含まれる前記一般式(1)で表さ
れる特殊なエポキシ樹脂(A成分),前記一般式(2)
で表されるフェノールアラルキル樹脂との作用により、
封止樹脂自体の低吸湿化が実現されており、半田実装に
際してもパッケージクラック等が生ずることがない。ま
た、前記一般式(3)で表されるハイドロタルサイト類
化合物および特定のBi,Alの水酸化物,酸化物の片
方もしくは双方の作用により、高温時に発生する臭化水
素の発生が防止され、高温雰囲気下での保存信頼性に優
れている。
【0030】
【発明の効果】以上のように、この発明の半導体装置
は、前記特定のエポキシ樹脂(A成分)と、特定のフェ
ノール樹脂(B成分)と、臭素化エポキシ樹脂(C成
分)と、ハイドロタルサイト類化合物(d1)、およ
び、特定のBi,Alの水酸化物,酸化物(d2)の片
方もしくは双方(D成分)を含む特殊なエポキシ樹脂組
成物を用いて半導体素子を樹脂封止して構成されてお
り、上記特定のエポキシ樹脂(A成分)および特定のフ
ェノール樹脂(B成分)の作用により、封止樹脂の吸湿
が抑制され、半田実装におけるような過酷な条件下にお
いてもパッケージクラックが生ずることがなく、優れた
耐湿信頼性を備えている。しかも、ハイドロタルサイト
類化合物および前記特定のBi,Alの水酸化物,酸化
物の片方もしくは双方(D成分)の作用により、高温雰
囲気下での長時間の放置によって発生するハロゲン化化
合物が効果的に捕捉されるため、屋外使用機器のような
高温雰囲気下での使用においても優れた信頼性を有して
いる。
【0031】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
【0032】まず、実施例に先立って下記の表1に示す
化合物を準備した。
【0033】
【表1】
【0034】
【実施例1〜20、比較例1〜9】つぎに、上記表1に
示す化合物および下記の表2〜表5に示す成分を、表2
〜表5に示す割合で配合し、ミキシングロール機で混練
して冷却した後、粉砕することにより目的とする粉末状
のエポキシ樹脂組成物を得た。さらに、このようにして
得られたエポキシ樹脂組成物の、この組成物中に含有す
る総イオン量(塩素イオン,ブロムイオン,硝酸イオン
各含有量の総量)を下記の表2〜表5に併せて示した。
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】
【表4】
【0038】
【表5】
【0039】つぎに、実施例1〜20および比較例1〜
9で得られた粉末状のエポキシ樹脂組成物を用いて半導
体素子をトランスファー成形でモールドすることにより
半導体装置を得た。この半導体装置は、80ピン四方向
フラットパッケージ(QFP)(20mm×14mm×
厚み2.5mm)で、7mm×7mmのダイボンドプレ
ート,6.5mm×6.5mmのチップサイズを有する
ものである。このようにして得られた半導体装置につい
て、260℃の半田浸漬を行いパッケージクラックが発
生するまでの85℃/85%RH下での限界吸湿時間を
測定した。また、上記エポキシ樹脂組成物を用いて、厚
み3mm×直径50mmの円板状の硬化物を作製(硬化
条件:180℃×5時間)し、この円板状の硬化物につ
いて85℃×85%RH下で500時間吸湿させて飽和
吸湿率を測定した。さらに、硬化物の曲げ強度をJIS
−K−6911,5.17に準じて260℃下で測定し
た。また、高温状態における素子不良の測定は、半導体
素子を樹脂封止して半導体装置を組み立て、全量20個
を所定の高温にさらし、導通不良になる個数を求めて評
価した。また、信頼性試験として、モデル半導体素子を
上記エポキシ樹脂組成物を用いて樹脂封止することによ
り半導体装置を組み立て、プレッシャークッカー状態
(121℃×2atm×100%RH)に放置してアル
ミ腐食を測定するプレッシャークッカー試験(PCTテ
スト)を行い、生じた不良数をカウントした。これらの
測定評価の結果を下記の表6〜表9に示した。
【0040】
【表6】
【0041】
【表7】
【0042】
【表8】
【0043】
【表9】
【0044】表6〜表9の結果から、比較例3品および
比較例6品は飽和吸湿率は低く限界吸湿時間は長いが、
高温雰囲気下での導通不良が発生している。比較例5品
は上記と同様飽和吸湿率は低く限界吸湿時間も長く、さ
らに高温雰囲気下での信頼性も優れているが、PCT試
験で不良数が発生している。比較例1,2および8品は
高温雰囲気下で不良は発生しなかったが、飽和吸湿率が
高く限界吸湿時間も短い。また、比較例4品は、飽和吸
水率が高く限界吸湿時間が短い。さらに、高温雰囲気下
での不良が発生している。比較例9品は、飽和吸水率が
高く限界吸湿時間が短い。さらに、高温雰囲気下での導
通不良が発生している。これに対して、実施例品は、飽
和吸水率も低くかつ限界吸湿時間も長い。さらに、高温
雰囲気下で不良も発生しなかった。したがって、実施例
品は比較例品に比べて耐湿信頼性に優れ半田実装に際し
てパッケージクラック等を生ずることなく、また高温放
置時の信頼性に優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の半導体装置のパッケージクラック発生状
況を説明する縦断面図である。
【図2】従来の半導体装置のパッケージクラック発生状
況を説明する縦断面図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年1月24日(2001.1.2
4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【化1】 (B)下記の一般式(2)で表されるフェノールアラル
キル樹脂。
【化2】 (C)臭素化エポキシ樹脂。 (D)下記の(d1)成分および(d2)成分の少なく
とも一方。 (d1)下記の一般式(3)で表されるハイドロタルサ
イト類化合物。
【化3】 (d2)ビスマスの水酸化物,ビスマスの酸化物,アル
ミニウムの水酸化物およびアルミニウムの酸化物からな
る群から選択された少なくとも一つの化合物であって塩
素イオン,ブロムイオン,硝酸イオン含有量がそれぞれ
5ppm以下の化合物。
【化4】 (B)下記の一般式(2)で表されるフェノールアラル
キル樹脂。
【化5】 (C)臭素化エポキシ樹脂。 (D)下記の(d1)成分および(d2)成分の少なく
とも一方。 (d1)下記の一般式(3)で表されるハイドロタルサ
イト類化合物。
【化6】 (d2)ビスマスの水酸化物,ビスマスの酸化物,アル
ミニウムの水酸化物およびアルミニウムの酸化物からな
る群から選択された少なくとも一つの化合物であって塩
素イオン,ブロムイオン,硝酸イオン含有量がそれぞれ
5ppm以下の化合物。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の半導体装置は、下記の(A)〜(D)成
分を含有しているエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素
子を封止するという構成をとる。 (A)下記の一般式(1)で表されるエポキシ樹脂。
【化7】 (B)下記の一般式(2)で表されるフェノールアラル
キル樹脂。
【化8】 (C)臭素化エポキシ樹脂。 (D)下記の(d1)成分および(d2)成分の少なく
とも一方。 (d1)下記の一般式(3)で表されるハイドロタルサ
イト類化合物。
【化9】 (d2)ビスマスの水酸化物,ビスマスの酸化物,アル
ミニウムの水酸化物およびアルミニウムの酸化物からな
る群から選択された少なくとも一つの化合物であって塩
素イオン,ブロムイオン,硝酸イオン含有量がそれぞれ
5ppm以下の化合物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 英人 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 五十嵐 一雅 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 長沢 徳 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 池村 和弘 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 北村 富士夫 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 中尾 稔 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の(A)〜(D)成分を含有してい
    るエポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してな
    る半導体装置。 (A)下記の一般式(1)で表されるエポキシ樹脂。 【化1】 (B)下記の一般式(2)で表されるフェノールアラル
    キル樹脂。 【化2】 (C)臭素化エポキシ樹脂。 (D)下記の(d1)成分および(d2)成分の少なく
    とも一方。 (d1)下記の一般式(3)で表されるハイドロタルサ
    イト類化合物。 【化3】 (d2)ビスマスの水酸化物,ビスマスの酸化物,アル
    ミニウムの水酸化物およびアルミニウムの酸化物からな
    る群から選択された少なくとも一つの化合物であって塩
    素イオン,ブロムイオン,硝酸イオン含有量がそれぞれ
    5ppm以下の化合物。
  2. 【請求項2】 下記の(A)〜(D)成分を含有する半
    導体封止用エポキシ樹脂組成物。 (A)下記の一般式(1)で表されるエポキシ樹脂。 【化4】 (B)下記の一般式(2)で表されるフェノールアラル
    キル樹脂。 【化5】 (C)臭素化エポキシ樹脂。 (D)下記の(d1)成分および(d2)成分の少なく
    とも一方。 (d1)下記の一般式(3)で表されるハイドロタルサ
    イト類化合物。 【化6】 (d2)ビスマスの水酸化物,ビスマスの酸化物,アル
    ミニウムの水酸化物およびアルミニウムの酸化物からな
    る群から選択された少なくとも一つの化合物であつて塩
    素イオン,ブロムイオン,硝酸イオン含有量がそれぞれ
    5ppm以下の化合物。
  3. 【請求項3】 エポキシ樹脂組成物中の総イオン量が1
    00ppm以下である請求項2記載の半導体封止用エポ
    キシ樹脂組成物。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG115443A1 (en) * 2002-01-19 2005-10-28 Sumitomo Bakelite Singapore Pt Epoxy resin composition
JP2008208176A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Shin Etsu Chem Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2013197531A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Sharp Corp 半導体装置およびその製造方法
WO2022149601A1 (ja) * 2021-01-08 2022-07-14 昭和電工マテリアルズ株式会社 封止組成物及び半導体装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG115443A1 (en) * 2002-01-19 2005-10-28 Sumitomo Bakelite Singapore Pt Epoxy resin composition
JP2008208176A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Shin Etsu Chem Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2013197531A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Sharp Corp 半導体装置およびその製造方法
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