JP2001247747A - 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

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JP2001247747A
JP2001247747A JP2000064066A JP2000064066A JP2001247747A JP 2001247747 A JP2001247747 A JP 2001247747A JP 2000064066 A JP2000064066 A JP 2000064066A JP 2000064066 A JP2000064066 A JP 2000064066A JP 2001247747 A JP2001247747 A JP 2001247747A
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epoxy resin
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carbon black
organic dye
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Yasutsugu Asada
康嗣 浅田
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 YAGレーザーマーキング性に優れた半導体
封止用エポキシ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂、無機充
填材、硬化促進剤、800〜1200nmに吸収スペク
トルを有する有機染料、最大粒径が10μm以下である
カーボンブラックを必須成分とするエポキシ樹脂組成物
において、全エポキシ樹脂組成物中に無機充填材を65
〜92重量%、有機染料を0.05〜3重量%、カーボ
ンブラックを0.05〜0.4重量%含むことを特徴と
する半導体封止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、レーザーマーキン
グ性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及びこ
れを用いた半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、主にエポキシ樹脂組成物で封止さ
れた半導体装置は、熱硬化型もしくはUV硬化型の特殊
なインクで品名やロット番号等をマーキングしていた
が、マーキングやインクの硬化に時間がかかり、更にイ
ンクの取り扱いも容易でないため、最近はレーザーマー
キングを採用する電子部品メーカーが増加している。Y
AG、又は炭酸ガスのレーザー光の短時間照射によるエ
ポキシ樹脂組成物の硬化物表面へのマーキングは、イン
クによるマーキングよりも作業性に優れ、しかも短時間
で終了するために、電子部品製造者にとっては利点の多
い方法である。
【0003】エポキシ樹脂組成物を用いて封止された半
導体装置の表面にレーザーマーキングする場合、炭酸ガ
スレーザーマーキングとYAGレーザーマーキングマー
キングが主流であり、炭酸ガスレーザーマーキングに関
しては、既に効果的な着色剤が開発され、鮮明な印字が
得られるエポキシ樹脂組成物が上市されている。一方、
YAGレーザーマーキングに関しては、例えば特開平2
−127449号公報には、「カーボン含有量が99.
5重量%以上、水素含有量が0.3重量%以下であるカ
ーボンブラック」が同目的に効果的であることが開示さ
れており、又その他の種々の研究がなされている。しか
し、最近の半導体装置のファインピッチ化に伴い、導電
性着色剤であるカーボンブラックによる配線のショート
不良が発生する可能性が急激に高まってきており、カー
ボンブラック等の導電性の着色剤を用いずに、鮮明なY
AGレーザーマーキングが可能なエポキシ樹脂組成物の
開発が急務となっている。しかしながら、このようなエ
ポキシ樹脂組成物は未だ報告された例がなく、市場から
開発が強く望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、カーボンブ
ラック等の導電性の着色剤によるショート不良を発生さ
せずに、かつ優れたYAGレーザーマーキング性を有す
る半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及びこれを用いた
半導体装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)エポキ
シ樹脂、(B)フェノール樹脂、(C)無機充填材、
(D)硬化促進剤、及び(E)800〜1200nmに
吸収スペクトルを有する有機染料、及び(F)最大粒径
が10μm以下であるカーボンブラックを必須成分とす
るエポキシ樹脂組成物において、全エポキシ樹脂組成物
中に無機充填材(C)を65〜92重量%、有機染料
(E)を0.05〜3重量%、(F)を0.05〜0.
4重量%含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹
脂組成物、及びこれを用いて半導体素子を封止してなる
ことを特徴とする半導体装置である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明に用いるエポキシ樹脂は、
分子中にエポキシ基を有するものであれば特に限定しな
いが、例えば、オルソ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、トリフェ
ノールメタン型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキ
シ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポ
キシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポ
キシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂等が挙げられ、こ
れらは単独でも混合して用いてもよい。エポキシ樹脂組
成物の硬化性のためには、エポキシ当量は150〜30
0が望ましい。
【0007】本発明に用いるフェノール樹脂は、分子中
にフェノール性水酸基を有するのもであれば特に限定し
ないが、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノー
ルアラルキル樹脂、トリフェノールメタン型樹脂、ジシ
クロペンタジエン変性フェノール樹脂、テルペン変性フ
ェノール樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して
用いてもよい。エポキシ樹脂組成物の硬化性のために
は、水酸基当量は80〜250が望ましい。
【0008】本発明に用いる無機充填材としては、特に
制限はなく、一般に封止材料に用いられているものを使
用することができる。例えば、溶融破砕シリカ、溶融球
状シリカ、結晶シリカ、アルミナ、チタンホワイト、水
酸化アルミニウム等が挙げられる。これらの無機充填材
の製法や粒度分布等については、特に限定するものでは
ないが、成形時の金型の細部への充填性の点から、最大
粒径は150μm以下のものが好ましい。無機充填材の
添加量としては、全エポキシ樹脂組成物中に65〜92
重量%が好ましく、65重量%未満だと、樹脂成分によ
る印字の着色の影響が大きく、鮮明なYGレーザーマー
キング性を得るためには、樹脂成分の熱変色防止等の別
の手段が必要となり、又エポキシ樹脂組成物の硬化物の
吸湿率が高くなるため、耐半田クラック性や耐湿性等の
特性が不充分となるので好ましくない。又92重量%を
越えると、流動性が不充分となるので好ましくない。
【0009】本発明に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の反応を促進するものであ
ればよく、一般に封止材料に使用されているものを利用
することができる。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
等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよ
い。
【0010】本発明の第一のポイントである有機染料と
しては、有機化合物、有機金属錯体、有機金属塩等が挙
げられ、これらの内では、800〜1200nmに吸収
スペクトルを有するものが好ましく、これらは単独でも
混合して用いても良い。吸収スペクトルが800〜12
00nmの範囲を外れると、印字が不鮮明となり好まし
くない。本発明に用いる有機染料の凝集形態等は、特に
限定するものではなく、又不純物等のレベルが半導体封
止用エポキシ樹脂組成物用に適用できるものであればよ
い。本発明での吸収スペクトルは、自記分光光度計
((株)日立製作所・製、U−3500)を用いて測定
する。有機染料の添加量としては、全エポキシ樹脂組成
物中に0.05〜3重量%が好ましく、0.05重量%
未満だと硬化物の着色が不足し、硬化物自体の色が淡灰
色になってしまうため、鮮明な印字と白黒のコントラス
トが得られないので好ましくない。又3重量%を越える
と、染料を焼き飛ばした後に印字表面に残るススが増加
し、印字が灰色になってしまうため、印字と周囲のコン
トラストが低下し、又硬化物の吸水量が増え、耐半田ク
ラック信頼性が低下するするので好ましくない。
【0011】本発明で用いる最大粒径10μm以下のカ
ーボンブラックは、全エポキシ樹脂組成物中に0.05
〜0.4重量%含まれ、この添加量と最大粒径が本発明
の技術上の第二のポイントである。このカーボンブラッ
クの最大粒径は顕微鏡観察により測定することができ
る。カーボンブラックの添加量が0.05重量%未満だ
とYAGレーザーを照射したときの発熱量が不足し、有
機染料を燃焼させるだけのエネルギーが得られないた
め、充分な印字と白黒コントラストが得られない。有機
染料は分子量が大きいために、スキャンタイプのような
YAGレーザーの照射時間の短い捺印方式では十分発熱
しないため、このような発熱助剤の添加が必要となって
いる。又0.4重量%を越えると、カーボンを焼き飛ば
した後に印字表面に残るススが増加し、印字が灰色にな
ってしまうため、印字と周囲のコントラスト低下につな
がるだけでなく,配線間のショートの発生する可能性が
高くなり、従来のエポキシ樹脂組成物と何ら変わりなく
なってしまう。用いるカーボンブラックの凝集形態等
は、特に限定するものではなく、不純物等のレベルが半
導体封止用エポキシ樹脂組成物に適用できるものであれ
ばよい。しかし、最大粒径が10μmを越えると着色剤
としての着色力の低下につながり、印字との白黒コント
ラストが悪化し、充分なマーキング性を得ることができ
なくなるだけでなく、本来の目的である配線間のショー
ト防止ができなくなってしまうため好ましくない。
【0012】本発明のエポキシ樹脂組成物は、(A)〜
(F)成分の他、必要に応じてカップリング剤、難燃
剤、離型剤、低応力剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適
宜配合してもよい。本発明のエポキシ樹脂組成物は、
(A)〜(F)成分、及びその他の添加剤等をミキサー
等で均一に常温混合した後、加熱ロール又はニーダー、
押出機等の混練機で溶融混練し、冷却後粉砕して得られ
る。本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて、半導体等の
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成形すればよ
い。
【0013】
【実施例】以下、本発明を実施例で具体的に説明する。
配合割合は重量部とする。 実施例1 ビフェニル型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ(株)・製、YX4000H 、融点105℃、エポキシ当量195g/eq) 8.4重量部 フェノールノボラック樹脂(軟化点65℃、水酸基当量104g/eq) 4.4重量部 球状溶融シリカ(最大粒径75μm) 85重量部 有機染料A(800〜1100nmに吸収スペクトルを有する)0.2重量部 カーボンブラック(最大粒径8μm) 0.2重量部 トリフェニルホスフィン 0.2重量部 三酸化アンチモン 1.0重量部 カルナバワックス 0.4重量部 シリコーンオイル 0.2重量部 をミキサーで常温混合し、80〜100℃の加熱ロール
で溶融混練し、冷却後粉砕し、エポキシ樹脂組成物を得
た。
【0014】評価方法 スパイラルフロー:EMMI−1−66に準じた金型を
用いて、金型温度175℃、射出圧力70kgf/cm
2、保圧時間120秒で測定した。単位はcm。スパイ
ラルフロー判定の基準は、70cm未満を不合格、70
cm以上を合格とした。 YAGレーザーマーキング性:低圧トランスファー成形
機を用いて、金型温度175℃、射出圧力70kgf/
cm2、保圧時間120秒で80pQFP(2.7mm
厚)を成形し、更に175℃、8時間でポストキュアし
た。次に、日本電気(株)・製のスキャンタイプのYA
Gレーザー捺印機(周波数20kHz,出力7Wの条
件)でマーキングし、印字の視認性(YAGレーザーマ
ーキング性)を評価した。 耐半田クラック性:低圧トランスファー成形機を用い
て、金型温度175℃、射出圧力70kgf/cm2
保圧時間120秒で80pQFP(2.7mm厚)8個
を成形し、更に175℃、8時間でポストキュアした。
次に、150℃で20時間乾燥させた後、恒温恒湿槽
(85℃、相対湿度60%)に168時間放置後、IR
リフロー後、外部クラックの有無を光学顕微鏡にて観察
した。不良品の個数がn個であるとき、n/8と表示し
た。又吸湿前後の重量変化から吸湿率を算出した。単位
は重量%。 配線間のショート不良:低圧トランスファー成形機を用
いて、金型温度175℃、射出圧力70kgf/c
2、保圧時間90秒で176pLQFP(1.4mm
厚)20個を成形し、リード加工を行った後、テスター
にてショート不良を検出した。表には10個のパッケー
ジのnショートした配線の組数の合計を示してある。
【0015】実施例2〜7、比較例1〜8 実施例1と同様にしてエポキシ樹脂組成物を製造し、実
施例1と同様にして評価した。結果を表1、表2に示
す。なお、比較例5、6では有機染料Bとして、吸収ス
ペクトル400〜600nmのものを用いた。
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】
【発明の効果】本発明に従うと、印字が白く、かつコン
トラストが鮮明なYAGレーザーマーキング性に優れた
エポキシ樹脂組成物を得ることができる。従って電気、
電子部品の封止用に用いた場合、YAGレーザーによる
良好な印字が高速、かつ低電圧で得られるので、工程短
縮に大きな効果がある。又カーボンブラックの導電性粒
子による配線間のショートのおそれがないため、最近の
半導体装置のファインピッチ化に伴い、導電性粒子が配
線間に詰まることによる配線のショート、リーク不良等
の不良原因を回避することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 CC042 CC052 CD041 CD051 CD061 CD071 CE002 DA038 DE136 DE146 DJ016 EN067 EU117 EU137 EW017 FD016 FD090 FD142 FD157 GQ05 4J036 AC02 AD07 AD08 AD10 AE07 AF06 AF08 DC41 DC46 DD07 FA02 FA03 FA05 FB06 FB07 FB08 JA07 4M109 AA01 EA02 EB03 EB04 EB06 EB07 EB08 EB09 EB12 EB13 GA06

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)フェノール
    樹脂、(C)無機充填材、(D)硬化促進剤、及び
    (E)800〜1200nmに吸収スペクトルを有する
    有機染料、及び(F)最大粒径が10μm以下であるカ
    ーボンブラックを必須成分とするエポキシ樹脂組成物に
    おいて、全エポキシ樹脂組成物中に無機充填材(C)を
    65〜92重量%、有機染料(E)を0.05〜3重量
    %、カーボンブラック(F)を0.05〜0.4重量%
    含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成
    物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体封止用エポキシ樹
    脂組成物を用いて半導体素子を封止してなることを特徴
    とする半導体装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1352930A2 (en) 2002-02-07 2003-10-15 Toda Kogyo Corporation Black composite particles for semiconductor sealing material, and semiconductor sealing material using the same
WO2004096911A1 (ja) * 2003-04-28 2004-11-11 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2005036062A (ja) * 2003-07-17 2005-02-10 Nitto Denko Corp 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびその製法ならびにそれを用いた半導体装置
JP2005336362A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂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
EP1352930A2 (en) 2002-02-07 2003-10-15 Toda Kogyo Corporation Black composite particles for semiconductor sealing material, and semiconductor sealing material using the same
WO2004096911A1 (ja) * 2003-04-28 2004-11-11 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
JP2005036062A (ja) * 2003-07-17 2005-02-10 Nitto Denko Corp 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびその製法ならびにそれを用いた半導体装置
JP2005336362A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Sumitomo Bakelite Co Ltd エポキシ樹脂組成物及び半導体装置

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