JP2002003704A - 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
グフレームと、樹脂組成物との接着力を向上させ、半導
体封止装置の耐リフロー性を向上させ、リフロー後の耐
湿劣化を防止し、信頼性の高い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)o,o′−ジベンズアミドジフ
ェニルジスルフィドおよび(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)o,o′−ジ
ベンズアミドジフェニルジスルフィドを0.008〜
0.4重量%、また前記(D)無機質充填剤を25〜9
5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
メッキを施したフレームを用いた半導体パッケージにお
いて耐リフロークラック性等の信頼性に優れたエポキシ
樹脂組成物および半導体封止装置に関する。
えて、PdやPd−Au等のプレプレーティングを施し
たフレームを採用した半導体パッケージが増加してい
る。
ール樹脂及び無機質充填剤からなる樹脂組成物によって
封止したPdやPd−Au等のプレプレーティングフレ
ームを採用した半導体装置は、該プレプレーティングフ
レームと封止樹脂との接着性が著しく悪いという欠点が
あった。特に吸湿した半導体装置を赤外線(IR)リフ
ロー方式で表面実装をすると、封止樹脂とリードフレー
ム、あるいは封止樹脂と半導体チップとの間に剥がれが
生じて著しい耐湿劣化を起こし、電極の腐食による断線
や水分によるリーク電流を生じ、その結果、半導体装置
は、長期間の信頼性を保証することができないという欠
点があった。このため、耐湿性の影響が少なく、半導体
装置全体のIRリフローによる表面実装を行っても耐湿
劣化の少ない成形性のよい材料の開発が強く要望されて
いた。
を解消し、上記要望に応えるためになされたもので、P
d、Pd−Au、Ag等のプレプレーティングフレーム
との接着性が高く、特に耐リフロー性とリフロー後の信
頼性に優れた、成形性のよい、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。
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、樹脂組成物に
o,o′−ジベンズアミドジフェニルジスルフィドを配
合することによって、Pd、Pd−Au、Ag等のプレ
プレーティングフレームとの接着性を大幅に向上し、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。
(B)ノボラック型フェノール樹脂、(C)o,o′−
ジベンズアミドジフェニルジスルフィドおよび(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)o,o′−ジベンズアミドジフェニルジスルフィ
ドを0.008〜0.4重量%、また前記(D)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。
は、その分子中にエポキシ基を少なくとも2個有する化
合物である限り、分子構造、分子量など特に制限はな
く、一般に封止用材料として使用されているものを広く
包含することができる。例えば、ビフェニル型、ビスフ
ェノール型等の芳香族系、シクロヘキサン誘導体等脂肪
族系、また、次の一般式で示されるエポキシノボラック
系のエポキシ樹脂等が挙げられる。
キル基を、R2 は水素原子又はアルキル基を、nは0又
は1以上の整数をそれぞれ表す)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。
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。
ズアミドジフェニルジスルフィドは、次の構造式に示さ
れるものである。
合割合は、全体の樹脂組成物に対して0.008〜0.
4重量%含有することが望ましい。この割合が0.00
8重量%未満では、Pd、Pd−Au、Ag等のプレプ
レーティングフレームとの接着力の向上に効果なく、ま
た、0.4重量%を超えると、封止樹脂の硬化等に悪影
響を与え、実用に適さず好ましくない。
は、シリカ粉末、アルミナ粉末、三酸化アンチモン、タ
ルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、クレー、マイ
カ、ベンガラ、ガラス繊維等が挙げられ、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。
脂、ノボラック型フェノール樹脂、o,o′−ジベンズ
アミドジフェニルジスルフィド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、例えば天然ワックス類、合成ワ
ックス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル
類、パラフィン類等の離型剤、塩素化パラフィン、ブロ
ム化トルエン、ヘキサブロムベンゼン、三酸化アンチモ
ン等の難燃剤、カーボンブラック、ベンガラ等の着色
剤、種々の硬化促進剤等を適宜、添加配合することがで
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、o,o′−ジベンズ
アミドジフェニルジスルフィド、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。
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。
置は、樹脂成分としてo,o′−ジベンズアミドジフェ
ニルジスルフィド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、o,o′−ジベンズア
ミドジフェニルジスルフィドは樹脂組成物のPd、Pd
−Au、Ag等のプレプレーティングフレームとの接着
力を向上させ、半導体パッケージにおいて耐リフローク
ラック性等の信頼性を向上させることができる。
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。以下の実施例及び比較例において「%」と
は「重量%」を意味する。
5)19%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノー
ル当量107)9%、次の化3に示したo,o′−ジベ
ンズアミドジフェニルジスルフィド0.2%、
テル系ワックス類0.3%を配合し、常温で混合し、さ
らに90〜95℃で混練してこれを冷却粉砕して成形材
料を製造した。この成形材料を170℃に加熱した金型
内にトランスファー注入し、硬化させて成形品(封止
品)をつくった。この成形品についてPdとPd−Au
のプレプレーティングフレームに対する接着力、耐湿性
を試験したので、その結果を表1に示した。特に接着力
において本発明の顕著な効果が認められた。
5)19%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノー
ル当量107)9%、o,o′−ジベンズアミドジフェ
ニルジスルフィド0.2%を予め溶融シリカ粉末と混合
しシリカ粉末の表面を処理したもの71%、硬化促進剤
0.3%およびエステル系ワックス類0.3%を実施例
1と同様に混合、混練、粉砕して成形材料を製造した。
また、実施例1と同様にして成形品をつくり、PdとP
d−Auのプレプレーティングフレームに対する接着
力、耐湿性の特性試験を行ったのでその結果を表1に示
した。特に接着力において本発明の顕著な効果が認めら
れた。
15)19%に、ノボラック型フェノール樹脂(フェノ
ール当量107)9%、シリカ粉末71%、硬化促進剤
0.3%およびエステル系ワックス類0.3%を混合
し、実施例1と同様にして成形材料を製造した。この成
形材料を用いて成形品とし、成形品の諸特性について実
施例1と同様にして試験を行い、その結果を表1に示し
た。
成形品を、PdまたはPd−Auプレプレーティングさ
れた上に成形し、175℃,8時間放置した後、剪断接
着力を求めた。
ミニウム配線を有するシリコン製チップ(テスト用素
子)をPdプレプレーティングフレームに接着し、17
5℃で2分間トランスファー成形して、QFP−208
P,2.8mmt の成形品をつくり、これを175℃,
8時間の後硬化を行った。こうして得た成形品を予め、
40℃,90%RH,100時間の吸湿処理した後、M
ax240℃のIRリフロー炉を4回通した。その後、
127℃,2.5気圧の飽和水蒸気中でPCTを行い、
アルミニウムの腐食による断線を不良として評価した。
に、本発明の封止用樹脂組成物および半導体封止装置
は、Pd、Pd−Au、Agメッキのインサートとの接
着性に優れ、IRリフロー後においても剥離することな
く、耐湿性に優れ、その結果、電極の腐食による断線や
水分によるリーク電流の発生等を著しく低減することが
でき、しかも長期間にわたって信頼性を保証することが
できる。
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)o,o′−ジベンズアミドジ
フェニルジスルフィドおよび(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)o,o′−
ジベンズアミドジフェニルジスルフィドを0.008〜
0.4重量%、また前記(D)無機質充填剤を25〜9
5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)o,o′−ジベンズアミドジ
フェニルジスルフィドおよび(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)o,o′−
ジベンズアミドジフェニルジスルフィドを0.008〜
0.4重量%、また前記(D)無機質充填剤を25〜9
5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 |
---|---|---|---|
JP2000190416A JP3819220B2 (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | 封止用樹脂組成物および半導体封止装置 |
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JP (1) | JP3819220B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009249597A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Hitachi Chem Co Ltd | 封止用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置 |
JP2013060545A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | フェノール系樹脂組成物 |
JP2016164270A (ja) * | 2016-04-04 | 2016-09-08 | 住友精化株式会社 | フェノール系樹脂組成物 |
KR20180136494A (ko) | 2016-04-28 | 2018-12-24 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 에폭시 수지 조성물 및 전자 부품 장치 |
-
2000
- 2000-06-26 JP JP2000190416A patent/JP3819220B2/ja not_active Expired - Fee Related
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