JP2002030135A - 樹脂組成物および電子部品 - Google Patents
樹脂組成物および電子部品Info
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 PdやPd−Au、Cu等のプレプレー
ティングフレームとの接着性が高く、耐湿性に優れ、成
形性のよい樹脂組成物、および樹脂組成物で封止された
半導体装置または電子部品を提供すること。 【解決手段】 (A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、
(C)メルカプト基含有シラン化合物および(D)無機
質充填剤を含み、(A)〜(D)の合計量に対して、
(C)メルカプト基含有シラン化合物が0.001〜1
0重量%、および(D)無機質充填剤が10〜95重量
%の割合で含有されている樹脂組成物、並びに該樹脂組
成物を封止材またはパッケージ材として用いた電子部
品。
ティングフレームとの接着性が高く、耐湿性に優れ、成
形性のよい樹脂組成物、および樹脂組成物で封止された
半導体装置または電子部品を提供すること。 【解決手段】 (A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、
(C)メルカプト基含有シラン化合物および(D)無機
質充填剤を含み、(A)〜(D)の合計量に対して、
(C)メルカプト基含有シラン化合物が0.001〜1
0重量%、および(D)無機質充填剤が10〜95重量
%の割合で含有されている樹脂組成物、並びに該樹脂組
成物を封止材またはパッケージ材として用いた電子部
品。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体をはじめと
する電子部品の封止または密閉に適したエポキシ樹脂組
成物、および封止または密閉された電子部品に関する。
さらに詳しくは、メルカプト基含有シラン化合物を含有
するエポキシ樹脂組成物、および封止または密閉された
電子部品に関する。
する電子部品の封止または密閉に適したエポキシ樹脂組
成物、および封止または密閉された電子部品に関する。
さらに詳しくは、メルカプト基含有シラン化合物を含有
するエポキシ樹脂組成物、および封止または密閉された
電子部品に関する。
【0002】
【従来の技術】最近半導体装置をはじめとする電子部品
の封止または密閉方法として、エポキシ樹脂による封止
または密閉が多く採用されている。封止型半導体装置を
はじめとする電子部品の高性能化、高集積化が進む中
で、半導体装置をはじめとする電子部品の信頼性を向上
させるために、封止または密閉用エポキシ樹脂に対する
要求は益々厳しいものとなってきている。
の封止または密閉方法として、エポキシ樹脂による封止
または密閉が多く採用されている。封止型半導体装置を
はじめとする電子部品の高性能化、高集積化が進む中
で、半導体装置をはじめとする電子部品の信頼性を向上
させるために、封止または密閉用エポキシ樹脂に対する
要求は益々厳しいものとなってきている。
【0003】最近の半導体装置をはじめとする電子部品
では、半田メッキに換えて、PdやPd−Au、Cu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
体パッケージや電子部品が増加している。
では、半田メッキに換えて、PdやPd−Au、Cu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
体パッケージや電子部品が増加している。
【0004】ところが、このようなPdやPd−Au、
Cu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などの電子部品を、従来のエポキシ
樹脂、硬化剤及び無機質充填剤からなる樹脂組成物によ
って封止または密閉した場合、該プレプレーティングフ
レームと封止または密閉樹脂との接着性が悪いという欠
点があった。
Cu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などの電子部品を、従来のエポキシ
樹脂、硬化剤及び無機質充填剤からなる樹脂組成物によ
って封止または密閉した場合、該プレプレーティングフ
レームと封止または密閉樹脂との接着性が悪いという欠
点があった。
【0005】さらに、吸湿した半導体装置を赤外線(I
R)リフロー方式で表面実装すると、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
離が生じるという耐湿劣化を起こし、電極の腐食による
断線や水分によるリーク電流を生じるという欠点があっ
た。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問題があった。このため、プレ
プレーティングフレームとの接着性が高く、耐湿性がよ
くて半導体装置全体のIRリフローによる表面実装を行
っても耐湿劣化の少なく、成形性のよい樹脂材料の開発
が強く要望されていた。
R)リフロー方式で表面実装すると、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
離が生じるという耐湿劣化を起こし、電極の腐食による
断線や水分によるリーク電流を生じるという欠点があっ
た。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問題があった。このため、プレ
プレーティングフレームとの接着性が高く、耐湿性がよ
くて半導体装置全体のIRリフローによる表面実装を行
っても耐湿劣化の少なく、成形性のよい樹脂材料の開発
が強く要望されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、PdやPd
−Au、Cu等のプレプレーティングフレームとの接着
性が高く、耐湿性に優れ、成形性のよい樹脂組成物、お
よび樹脂組成物で封止または密閉された半導体装置をは
じめとする電子部品を提供するものである。
−Au、Cu等のプレプレーティングフレームとの接着
性が高く、耐湿性に優れ、成形性のよい樹脂組成物、お
よび樹脂組成物で封止または密閉された半導体装置をは
じめとする電子部品を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)エポキ
シ樹脂、(B)硬化剤、(C)メルカプト基含有シラン
化合物および(D)無機質充填剤を含み、(A)〜
(D)の合計量に対して、(C)メルカプト基含有シラ
ン化合物が0.001〜10質量%、および(D)無機
質充填剤が10〜95質量%の割合で含有されている樹
脂組成物を提供する。
シ樹脂、(B)硬化剤、(C)メルカプト基含有シラン
化合物および(D)無機質充填剤を含み、(A)〜
(D)の合計量に対して、(C)メルカプト基含有シラ
ン化合物が0.001〜10質量%、および(D)無機
質充填剤が10〜95質量%の割合で含有されている樹
脂組成物を提供する。
【0008】前記樹脂組成物が、さらに(イ)下記式
(I)で表される化合物
(I)で表される化合物
【化6】 (式中、X1、X2は水素、ハロゲン、低級アルキル基、
低級アルコキシ基またはニトロ基であり、両者は同一で
も異なっていてもよい。)、(ロ)下記式(II)で表
される化合物
低級アルコキシ基またはニトロ基であり、両者は同一で
も異なっていてもよい。)、(ロ)下記式(II)で表
される化合物
【化7】 (式中、Y、Zは水素、ハロゲンまたは低級アルキル基
であり、両者は同一でも異なっていてもよい。)、
(ハ)下記式(III)で表される化合物、
であり、両者は同一でも異なっていてもよい。)、
(ハ)下記式(III)で表される化合物、
【化8】 (ニ)下記式(IV)で表される化合物、および
【化9】 (式中、Pは0ないし5の整数)(ホ)下記式(V)で
表される化合物
表される化合物
【化10】 よりなる群から選ばれた少なくとも一種の硬化促進剤を
含む樹脂組成物は本発明の好ましい態様である。
含む樹脂組成物は本発明の好ましい態様である。
【0009】また本発明は、前記した樹脂組成物を封止
材またはパッケージ材として用いた電子部品を提供す
る。
材またはパッケージ材として用いた電子部品を提供す
る。
【0010】前記電子部品が、Pd、Pd−Auもしく
はCuのプレプレーティングを施したフレームを備えて
いる電子部品は本発明の好ましい態様である。
はCuのプレプレーティングを施したフレームを備えて
いる電子部品は本発明の好ましい態様である。
【0011】前記電子部品に収められる電子素子が、P
d、Pd−AuもしくはCuのプレプレーティングを施
したフレームに搭載されている電子部品もまた本発明の
好ましい態様である。
d、Pd−AuもしくはCuのプレプレーティングを施
したフレームに搭載されている電子部品もまた本発明の
好ましい態様である。
【0012】
【発明の実施の具体的形態】以下に、本発明を詳細に説
明する。
明する。
【0013】本発明は、(A)エポキシ樹脂、(B)硬
化剤、(C)メルカプト基含有シラン化合物および
(D)無機質充填剤を含み、(A)〜(D)の合計量に
対して、(C)メルカプト基含有シラン化合物が0.0
01〜10質量%、および(D)無機質充填剤が10〜
95質量%の割合で含有されている樹脂組成物である。
化剤、(C)メルカプト基含有シラン化合物および
(D)無機質充填剤を含み、(A)〜(D)の合計量に
対して、(C)メルカプト基含有シラン化合物が0.0
01〜10質量%、および(D)無機質充填剤が10〜
95質量%の割合で含有されている樹脂組成物である。
【0014】本発明の樹脂組成物は、半導体装置をはじ
めとする電子部品を封止するのに適しており、さらに該
樹脂組成物の成形物で電子部品を封止するのにも適して
いる。本発明は、本発明の樹脂組成物を封止材またはパ
ッケージ材として用いた電子部品を提供するものであ
る。
めとする電子部品を封止するのに適しており、さらに該
樹脂組成物の成形物で電子部品を封止するのにも適して
いる。本発明は、本発明の樹脂組成物を封止材またはパ
ッケージ材として用いた電子部品を提供するものであ
る。
【0015】樹脂組成物 (A)エポキシ樹脂 本発明のに用いる(A)エポキシ樹脂としては、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れ
ば特に限定されず使用することができ、分子構造、分子
量など特に制限はない。一般に封止用材料として使用さ
れているものから適宜選択することができる。例えば、
ビフェニル型エポキシ樹脂やビスフェノール型の芳香族
系エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂、シクロヘキサ
ン誘導体などの脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ
樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ
樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。
(A)エポキシ樹脂は、2種類以上のエポキシ樹脂を併
用して使用することができる。これらの中では、ビフェ
ニル型エポキシ樹脂およびノボラック型エポキシ樹脂が
好ましく使用される。
子中にエポキシ基を少なくとも2個有する化合物であれ
ば特に限定されず使用することができ、分子構造、分子
量など特に制限はない。一般に封止用材料として使用さ
れているものから適宜選択することができる。例えば、
ビフェニル型エポキシ樹脂やビスフェノール型の芳香族
系エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂、シクロヘキサ
ン誘導体などの脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ
樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ
樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。
(A)エポキシ樹脂は、2種類以上のエポキシ樹脂を併
用して使用することができる。これらの中では、ビフェ
ニル型エポキシ樹脂およびノボラック型エポキシ樹脂が
好ましく使用される。
【0016】(B)硬化剤 (B)硬化剤としては、(A)エポキシ樹脂と反応して
硬化させるものであれば特に限定なく使用できる。通常
は、フェノール性水酸基を含有する化合物、酸無水物基
含有化合物、アミン類が好適に使用される。特に、1分
子中に2個以上のフェノール性の水酸基を有する化合物
が好ましく使用でき、中でもフェノールノボラック樹
脂、およびその変性樹脂、例えば、エポキシ化もしくは
ブチル化フェノールノボラック樹脂が好ましい例として
挙げられる。これらは、水酸基当量が80ないし13
0、軟化点が60ないし110℃のものが好ましい。こ
の時、エポキシ樹脂中のエポキシ基と硬化剤中のフェノ
ール性水酸基とのモル比は特に制限されないが、0.6
5ないし1.3の範囲に調整することが望ましい。
硬化させるものであれば特に限定なく使用できる。通常
は、フェノール性水酸基を含有する化合物、酸無水物基
含有化合物、アミン類が好適に使用される。特に、1分
子中に2個以上のフェノール性の水酸基を有する化合物
が好ましく使用でき、中でもフェノールノボラック樹
脂、およびその変性樹脂、例えば、エポキシ化もしくは
ブチル化フェノールノボラック樹脂が好ましい例として
挙げられる。これらは、水酸基当量が80ないし13
0、軟化点が60ないし110℃のものが好ましい。こ
の時、エポキシ樹脂中のエポキシ基と硬化剤中のフェノ
ール性水酸基とのモル比は特に制限されないが、0.6
5ないし1.3の範囲に調整することが望ましい。
【0017】(C)メルカプト基含有シラン化合物 (C)メルカプト基含有シラン化合物は、分子中に少な
くとも一つのメルカプト基を含有するシラン化合物であ
る。このようなシラン化合物としては、下記式(1)で
表される化合物を例示することができる。 ((HS)m−R1)n(R2)4-nSi (1) 式中、R1は置換基を有していてよい炭素数1〜20の
アルキル基またはアリール基であり、R2は置換基を有
していてよい炭素数1〜20のアルキル基、アリール
基、アルコキシ基またはアリーロキシ基であり、mは1
〜3以上の整数、nは1〜4の整数である。
くとも一つのメルカプト基を含有するシラン化合物であ
る。このようなシラン化合物としては、下記式(1)で
表される化合物を例示することができる。 ((HS)m−R1)n(R2)4-nSi (1) 式中、R1は置換基を有していてよい炭素数1〜20の
アルキル基またはアリール基であり、R2は置換基を有
していてよい炭素数1〜20のアルキル基、アリール
基、アルコキシ基またはアリーロキシ基であり、mは1
〜3以上の整数、nは1〜4の整数である。
【0018】アルキル基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基な
どの炭素数1〜8、好ましくはの炭素数1〜4アルキル
基を挙げることができる。
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基な
どの炭素数1〜8、好ましくはの炭素数1〜4アルキル
基を挙げることができる。
【0019】アリール基としては、フェニル、トリル、
ジメチルフェニル、トリメチルフェニル、エチルフェニ
ル、プロピルフェニル、ビフェニル、ナフチル、メチル
ナフチル、アントラセニル、フェナントリルなどのアリ
ール基を挙げることができる。中でも、炭素数6〜12
のアリール基が好ましく使用される。
ジメチルフェニル、トリメチルフェニル、エチルフェニ
ル、プロピルフェニル、ビフェニル、ナフチル、メチル
ナフチル、アントラセニル、フェナントリルなどのアリ
ール基を挙げることができる。中でも、炭素数6〜12
のアリール基が好ましく使用される。
【0020】アルコキシ基としては、メトキシ基、エト
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などを挙げることが
できる。中でも、炭素数1〜8、好ましくはの炭素数1
〜4アルコキシ基が好ましく使用される。
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などを挙げることが
できる。中でも、炭素数1〜8、好ましくはの炭素数1
〜4アルコキシ基が好ましく使用される。
【0021】アリーロキシ基としては、フェノキシ基、
トリロキシ基、、ビフェノキシ基、ナフトキシ基などを
挙げることができる。中でも炭素数6〜12のアリーロ
キシ基が好ましく使用される。
トリロキシ基、、ビフェノキシ基、ナフトキシ基などを
挙げることができる。中でも炭素数6〜12のアリーロ
キシ基が好ましく使用される。
【0022】これらの基に含まれていてよい置換基とし
ては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基など
の炭素数1〜4アルキル基、フェニル基、塩素、臭素、
フッ素などのハロゲンを挙げることができる。
ては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基など
の炭素数1〜4アルキル基、フェニル基、塩素、臭素、
フッ素などのハロゲンを挙げることができる。
【0023】上記式(1)において、nが2以上の整数
であるとき、R1は異なった基であってもよい、または
4−nが2以上の整数であるとき、R2は異なった基で
あってもよい。
であるとき、R1は異なった基であってもよい、または
4−nが2以上の整数であるとき、R2は異なった基で
あってもよい。
【0024】上記式(1)に表される化合物として、好
ましい具体例をあげれば、m=1およびn=1で、R1
がアルキル基で、R2がアルコキシ基である化合物であ
る。より具体的には、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン HSC3H6Si(OCH3)3、γ−メルカ
プトエチルトリメトキシシラン HSC2H4Si(OC
H3)3を挙げることができる。中でも、γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシランが好ましい。
ましい具体例をあげれば、m=1およびn=1で、R1
がアルキル基で、R2がアルコキシ基である化合物であ
る。より具体的には、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン HSC3H6Si(OCH3)3、γ−メルカ
プトエチルトリメトキシシラン HSC2H4Si(OC
H3)3を挙げることができる。中でも、γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシランが好ましい。
【0025】メルカプト基含有シラン化合物の配合割合
は、樹脂組成物の硬化への影響、およびPdやPd−A
u,Cu等のプレプレーティングフレームとの接着力へ
の影響を考慮して、全体の樹脂組成物に対して0.00
1〜10質量%、好ましくは0.1〜1質量%含有する
ことが望ましい。
は、樹脂組成物の硬化への影響、およびPdやPd−A
u,Cu等のプレプレーティングフレームとの接着力へ
の影響を考慮して、全体の樹脂組成物に対して0.00
1〜10質量%、好ましくは0.1〜1質量%含有する
ことが望ましい。
【0026】(D)無機質充填剤 本発明に用いる(D)無機質充填剤としては、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使用される。無機
質充填剤の配合割合は、耐熱性、耐湿性、半田耐熱性、
機械的特性および成形性の観点から、全体の樹脂組成物
に対して10〜95質量%、好ましくは60〜90質量
%の割合で含有することが望ましい。
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使用される。無機
質充填剤の配合割合は、耐熱性、耐湿性、半田耐熱性、
機械的特性および成形性の観点から、全体の樹脂組成物
に対して10〜95質量%、好ましくは60〜90質量
%の割合で含有することが望ましい。
【0027】硬化促進剤 本発明の樹脂組成物は、さらに硬化促進剤を含有してい
てもよい。硬化促進剤としては、硬化促進剤として知ら
れる化合物から適宜選択して使用することができるが、
好ましい硬化促進剤として下記のようなものを挙げるこ
とができる。
てもよい。硬化促進剤としては、硬化促進剤として知ら
れる化合物から適宜選択して使用することができるが、
好ましい硬化促進剤として下記のようなものを挙げるこ
とができる。
【0028】すなわち本発明で好ましい硬化促進剤とし
て、(イ)下記式(I)で表される化合物
て、(イ)下記式(I)で表される化合物
【化11】 (式中、X1、X2は水素、ハロゲン、低級アルキル基、
低級アルコキシ基またはニトロ基であり、両者は同一で
も異なっていてもよい。)、
低級アルコキシ基またはニトロ基であり、両者は同一で
も異なっていてもよい。)、
【0029】(ロ)下記式(II)で表される化合物
【化12】 (式中、Y、Zは水素、ハロゲンまたは低級アルキル基
であり、両者は同一でも異なっていてもよい。)、
であり、両者は同一でも異なっていてもよい。)、
【0030】(ハ)下記式(III)で表される化合
物、
物、
【化13】
【0031】(ニ)下記式(IV)で表される化合物、
および
および
【化14】 (式中、Pは0ないし5の整数)
【0032】(ホ)下記式(V)で表される化合物
【化15】 よりなる群から選ばれた少なくとも一種の硬化促進剤を
挙げることができる。このような硬化促進剤を含む前記
樹脂組成物は本発明の好ましい態様である。
挙げることができる。このような硬化促進剤を含む前記
樹脂組成物は本発明の好ましい態様である。
【0033】上記好ましい硬化促進剤の具体例として、
以下のようなものを挙げることができる。式(I)で表
わされるものとして、例えば、3−フェニルー1,1−ジ
メチルウレア、3−(p−クロルフェニル)−1、1−ジメ
チルウレア、3−(3,4−ジクロルフェニル)−1.1−
ジメチルウレア、3一(o−メチルフェニル)−1,1−
ジメチルウレア、3−(p−メチルフェニル)−1,1一ジ
メチルウレア、3−(メトキシフェニル)−1,1−ジメ
チルウレア、3−(ニトロフェニル)−1,1−ジメチル
ウレアなどが挙げられる。
以下のようなものを挙げることができる。式(I)で表
わされるものとして、例えば、3−フェニルー1,1−ジ
メチルウレア、3−(p−クロルフェニル)−1、1−ジメ
チルウレア、3−(3,4−ジクロルフェニル)−1.1−
ジメチルウレア、3一(o−メチルフェニル)−1,1−
ジメチルウレア、3−(p−メチルフェニル)−1,1一ジ
メチルウレア、3−(メトキシフェニル)−1,1−ジメ
チルウレア、3−(ニトロフェニル)−1,1−ジメチル
ウレアなどが挙げられる。
【0034】式(II)で表わされるものとしては、
2,4−トリレンジイソシアネートのジメチルアミン付加
物、1,1’−フェニレンビス(3.3−ジメチルウレ
ア)、1,1’−(4−メチルーm−フェニレン)−ビス
(3,3−ジメチルウレア)などが例示される。
2,4−トリレンジイソシアネートのジメチルアミン付加
物、1,1’−フェニレンビス(3.3−ジメチルウレ
ア)、1,1’−(4−メチルーm−フェニレン)−ビス
(3,3−ジメチルウレア)などが例示される。
【0035】なかでも、下記式(VI)
【化16】 で表わされる2,4一トリレンジイソシアネートのジメ
チルアミン付加物が、100℃付近での安定性に優れ、
射出成形に好適な硬化特性を示すことから、最も好適に
使用される。
チルアミン付加物が、100℃付近での安定性に優れ、
射出成形に好適な硬化特性を示すことから、最も好適に
使用される。
【0036】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−シクロヘキシル
−2-ベンゾチアゾールスルフェンアミドおよび無機質充
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
の着色剤などを適宜、添加配合することができる。
脂、ノボラック型フェノール樹脂、N−シクロヘキシル
−2-ベンゾチアゾールスルフェンアミドおよび無機質充
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
の着色剤などを適宜、添加配合することができる。
【0037】樹脂組成物の調製 本発明の樹脂組成物を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、メ
ルカプト基含有シラン化合物、無機質充填剤および必要
に応じて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することにより行うこ
とができる。
ては、エポキシ樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、メ
ルカプト基含有シラン化合物、無機質充填剤および必要
に応じて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することにより行うこ
とができる。
【0038】続いて冷却固化させて、適当な大きさに粉
砕することによっ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。
砕することによっ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。
【0039】封止型電子部品 本発明の封止型半導体装置などの封止型電子部品は、上
記のようにして得られた樹脂組成物を用いて、半導体チ
ップをはじめとする電子部品を封止することにより容易
に製造することができる。電子部品の代表的な例は半導
体であるので、以下に封止型半導体装置について、より
詳細に説明する。
記のようにして得られた樹脂組成物を用いて、半導体チ
ップをはじめとする電子部品を封止することにより容易
に製造することができる。電子部品の代表的な例は半導
体であるので、以下に封止型半導体装置について、より
詳細に説明する。
【0040】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。本発明による封止用樹脂
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、ダイオードなどであって、特にこれらに限
定されるものではない。
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。本発明による封止用樹脂
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、ダイオードなどであって、特にこれらに限
定されるものではない。
【0041】封止型半導体装置の例として、図1を用い
て本発明をより詳細に説明する。図1では、電子素子で
あるメモリー素子1がチップ支持体2に固着され、外部
リード3とメモリー素子の電極パッド6とはボンディン
グワイヤ4で接続されている。上記メモリー素子の表面
にはポリイミド保護層5が設けられている。半導体装置
は樹脂7によって一体に封止されている。
て本発明をより詳細に説明する。図1では、電子素子で
あるメモリー素子1がチップ支持体2に固着され、外部
リード3とメモリー素子の電極パッド6とはボンディン
グワイヤ4で接続されている。上記メモリー素子の表面
にはポリイミド保護層5が設けられている。半導体装置
は樹脂7によって一体に封止されている。
【0042】樹脂成形体を用いて密封された電子部品 本発明の前記樹脂組成物の成形体を用いて密封された封
止型電子部品は、樹脂組成物より選られた成形体材料を
用いて、成形を行うことによりに製造することができ
る。成形の最も一般的な方法としては、射出成形法があ
るが、低圧トランスファー成形、圧縮成形、注型等によ
る成形も可能である。成形される成形体の形状には特に
制限がなく、成形体により形成される凹部に金属フレー
ムがインサートされる形で樹脂組成物を成形し、加熱し
て硬化させ、最終的にはこの組成物の硬化物と金属フレ
ームが接着した形の電子部品用パッケージが得られる。
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。金属フレームの素材としては、フレー
ム素材として公知のものから適宜選択することができる
が、4−2アロイ、Cu,Cu合金などが好ましい。
止型電子部品は、樹脂組成物より選られた成形体材料を
用いて、成形を行うことによりに製造することができ
る。成形の最も一般的な方法としては、射出成形法があ
るが、低圧トランスファー成形、圧縮成形、注型等によ
る成形も可能である。成形される成形体の形状には特に
制限がなく、成形体により形成される凹部に金属フレー
ムがインサートされる形で樹脂組成物を成形し、加熱し
て硬化させ、最終的にはこの組成物の硬化物と金属フレ
ームが接着した形の電子部品用パッケージが得られる。
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。金属フレームの素材としては、フレー
ム素材として公知のものから適宜選択することができる
が、4−2アロイ、Cu,Cu合金などが好ましい。
【0043】図2に本発明の実施態様である電子部品用
パッケージを用いた一例として、中空パッケージ型電子
部品を示した。図2では、リードフレーム12を抱き込
む形で本発明による樹脂組成物からなる箱型成形体14
が成形されている。実際の使用においては、リードフレ
ーム12のアイランド部12aに半導体素子を含む電子
素子11を接着し、更に同素子11をボンディングワイ
ヤー13でフレームに接合する。更に蓋材15で密封し
て密封型電子部品となる。
パッケージを用いた一例として、中空パッケージ型電子
部品を示した。図2では、リードフレーム12を抱き込
む形で本発明による樹脂組成物からなる箱型成形体14
が成形されている。実際の使用においては、リードフレ
ーム12のアイランド部12aに半導体素子を含む電子
素子11を接着し、更に同素子11をボンディングワイ
ヤー13でフレームに接合する。更に蓋材15で密封し
て密封型電子部品となる。
【0044】ここで、半導体電子素子としてCCD撮像
素子を用い、蓋材15を透明なガラスを用いることによ
ってCCD撮像装置が得られる。その他光センサや広い
用途に用いられる。
素子を用い、蓋材15を透明なガラスを用いることによ
ってCCD撮像装置が得られる。その他光センサや広い
用途に用いられる。
【0045】
【実施例】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。
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。
【0046】以下の実施例および比較例における特性試
験は、以下の方法で行なった。 接着力:トランスファー成形によって接着面積4mm2
の成形品をつくり、これを175℃,8時間の後硬化を
行い、剪断接着力を求めた。
験は、以下の方法で行なった。 接着力:トランスファー成形によって接着面積4mm2
の成形品をつくり、これを175℃,8時間の後硬化を
行い、剪断接着力を求めた。
【0047】耐湿性(1):成形材料を用いて、2本以
上のアル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、175℃で2分間トランスファー成形して、2.8
mmtの表面実装型パッケージQFP−208Pをつく
り、これを175℃,8時間で硬化させた。こうして得
た成形品を予め、85℃,40%RH,168時間の吸
湿処理した後、Max240℃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。
上のアル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、175℃で2分間トランスファー成形して、2.8
mmtの表面実装型パッケージQFP−208Pをつく
り、これを175℃,8時間で硬化させた。こうして得
た成形品を予め、85℃,40%RH,168時間の吸
湿処理した後、Max240℃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。
【0048】耐湿性(2):図2に示すように、成形材
料を用いて、Pdプレプレーティングフレームを抱き込
む形で10x10x5mmtの大きさの半導体搭載用パ
ッケージを成形し、2本以上のアルミニウム配線を有す
るシリコン製チップ(テスト用素子)をフレームのアイ
ランド部に接着し、更にボンディングワイヤーでフレー
ムと接合し、最後に蓋材で密封して封止型半導体装置を
得た。こうして得た半導体装置を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。
料を用いて、Pdプレプレーティングフレームを抱き込
む形で10x10x5mmtの大きさの半導体搭載用パ
ッケージを成形し、2本以上のアルミニウム配線を有す
るシリコン製チップ(テスト用素子)をフレームのアイ
ランド部に接着し、更にボンディングワイヤーでフレー
ムと接合し、最後に蓋材で密封して封止型半導体装置を
得た。こうして得た半導体装置を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。
【0049】(実施例1)クレゾールノボラックエポキ
シ樹脂(エポキシ当量195)12.5質量%に、ノボ
ラック型フェノール樹脂(フェノール当量104)7.
0質量%、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
0.1質量%、溶融シリカ粉末80質量%、カルナバワ
ックス0.2質量%、硬化促進剤としてトリフェニルフ
ォスフィン0.2質量%を常温で混合し、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耐湿性等の特性を試験したの
で、その結果を表1に示した。特に耐湿性において本発
明の顕著な効果が認められた。
シ樹脂(エポキシ当量195)12.5質量%に、ノボ
ラック型フェノール樹脂(フェノール当量104)7.
0質量%、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
0.1質量%、溶融シリカ粉末80質量%、カルナバワ
ックス0.2質量%、硬化促進剤としてトリフェニルフ
ォスフィン0.2質量%を常温で混合し、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耐湿性等の特性を試験したの
で、その結果を表1に示した。特に耐湿性において本発
明の顕著な効果が認められた。
【0050】(実施例2)ビフェニル型エポキシ樹脂
(エポキシ当量213)5.0質量%に、フェノールア
ラルキル樹脂(フェノール当量175)4.4質量%、
前記したγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
0.1質量%、シリカ粉末90質量%、カルナバワック
ス0.2質量%、硬化促進剤としてトリフェニルフォス
フィン0.3質量%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、耐湿性等の特性試験を行ったのでそ
の結果を表1に示した。特に耐湿性において本発明の顕
著な効果が認められた。
(エポキシ当量213)5.0質量%に、フェノールア
ラルキル樹脂(フェノール当量175)4.4質量%、
前記したγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
0.1質量%、シリカ粉末90質量%、カルナバワック
ス0.2質量%、硬化促進剤としてトリフェニルフォス
フィン0.3質量%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、耐湿性等の特性試験を行ったのでそ
の結果を表1に示した。特に耐湿性において本発明の顕
著な効果が認められた。
【0051】(実施例3)クレゾールノボラックエポキ
シ樹脂(エポキシ当量195)12.5質量%に、ノボ
ラック型フェノール樹脂(フェノール当量104)7.
0質量%、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
0.1質量%、溶融シリカ粉末80質量%、カルナバワ
ックス0.2質量%、硬化促進剤として2,4−トリレ
ンジイソシアネートのジメチルアミン付加物0.2質量
%を常温で混合し、さらに90〜95℃で混練してこれ
を冷却粉砕すて成形材料を製造した。この成形材料を1
70℃に加熱した金型内にトランファー注入し、硬化さ
せて成形品(封止品)を造った。この成形品について耐
湿性などの特性を試験したので、その結果を表1に示し
た。特に透湿性において本発明の顕著な硬化が認められ
た。
シ樹脂(エポキシ当量195)12.5質量%に、ノボ
ラック型フェノール樹脂(フェノール当量104)7.
0質量%、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
0.1質量%、溶融シリカ粉末80質量%、カルナバワ
ックス0.2質量%、硬化促進剤として2,4−トリレ
ンジイソシアネートのジメチルアミン付加物0.2質量
%を常温で混合し、さらに90〜95℃で混練してこれ
を冷却粉砕すて成形材料を製造した。この成形材料を1
70℃に加熱した金型内にトランファー注入し、硬化さ
せて成形品(封止品)を造った。この成形品について耐
湿性などの特性を試験したので、その結果を表1に示し
た。特に透湿性において本発明の顕著な硬化が認められ
た。
【0052】(実施例4)ビフェニル型エポキシ樹脂
(エポキシ当量213)5.0質量%に、フェノールア
ラルキル樹脂(フェノール当量175)4.4質量%、
前記したγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
0.1質量%、シリカ粉末90質量%、カルナバワック
ス0.2質量%、硬化促進剤として2,4−トリレンジ
イソシアネートのジメチルアミン付加物0.3質量%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、耐
湿性等の特性試験を行ったのでその結果を表1に示し
た。特に耐湿性において本発明の顕著な効果が認められ
た。
(エポキシ当量213)5.0質量%に、フェノールア
ラルキル樹脂(フェノール当量175)4.4質量%、
前記したγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
0.1質量%、シリカ粉末90質量%、カルナバワック
ス0.2質量%、硬化促進剤として2,4−トリレンジ
イソシアネートのジメチルアミン付加物0.3質量%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、耐
湿性等の特性試験を行ったのでその結果を表1に示し
た。特に耐湿性において本発明の顕著な効果が認められ
た。
【0053】(比較例1)クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂(エポキシ当量195)12.5質量%に、ノ
ボラック型フェノール樹脂(フェノール当量104)
7.0質量%、シリカ粉末80質量%、硬化促進剤0.
2質量%、カルナバワックス0.2質量%およびγ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン0.4質量%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。
キシ樹脂(エポキシ当量195)12.5質量%に、ノ
ボラック型フェノール樹脂(フェノール当量104)
7.0質量%、シリカ粉末80質量%、硬化促進剤0.
2質量%、カルナバワックス0.2質量%およびγ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン0.4質量%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。
【0054】(比較例2)ビフェニル型エポキシ樹脂
(エポキシ当量213)5.0質量%に、フェノールア
ラルキル樹脂(フェノール当量175)4.4質量%、
前記したγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
0.1質量%、シリカ粉末90質量%、エステル系ワッ
クス類0.2質量%、硬化触媒0.3質量%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。
(エポキシ当量213)5.0質量%に、フェノールア
ラルキル樹脂(フェノール当量175)4.4質量%、
前記したγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
0.1質量%、シリカ粉末90質量%、エステル系ワッ
クス類0.2質量%、硬化触媒0.3質量%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。
【0055】
【表1】
【0056】
【発明の効果】本発明では、メルカプト基含有シラン化
合物を用いた樹脂組成物によって、PdやPd−Au、
Cu等のプレプレーティングフレームとの接着性が高
く、耐湿性に優れ、成形性のよい樹脂組成物が得られ
た。本発明の樹脂組成物で封止された封止型半導体装置
および本発明の樹脂組成物で封止または密封された電子
部品は、PdやPd−Au、Cu等のプレプレーティン
グフレームとの接着力を向上し、実装後のインサートと
樹脂との接着性の劣化を防止することができたので、長
期の信頼性を保証することができた。
合物を用いた樹脂組成物によって、PdやPd−Au、
Cu等のプレプレーティングフレームとの接着性が高
く、耐湿性に優れ、成形性のよい樹脂組成物が得られ
た。本発明の樹脂組成物で封止された封止型半導体装置
および本発明の樹脂組成物で封止または密封された電子
部品は、PdやPd−Au、Cu等のプレプレーティン
グフレームとの接着力を向上し、実装後のインサートと
樹脂との接着性の劣化を防止することができたので、長
期の信頼性を保証することができた。
【図1】樹脂封止型半導体装置の構造を示す断面概略図
である。
である。
【図2】樹脂成形体で密封された半導体装置の一例を示
す断面概略図である。
す断面概略図である。
1:メモリー素子 2:シリコンチップ支持体 3:外部リード 4:ボンディングワイヤ 5:ポリイミド保護層 6:電極パッド 7:樹脂 11:電子素子 12:リードフレーム 12a:リードフレームのアイランド部 13:ボンディングワイヤー 14:箱型成形体 15:蓋材
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 23/31 (72)発明者 桜庭 司 千葉県袖ヶ浦市長浦字拓二号580番32 三 井化学株式会社内 Fターム(参考) 4J002 CC04X CD00W CD01W CD02W CD04W CD05W CD06W CD07W CD12W DE118 DE128 DE138 DE148 DE238 DJ018 DJ038 DJ048 DJ058 DL008 EN097 EX086 FA048 FD018 FD14X FD146 FD157 GQ05 4J036 AA01 AB07 AD01 AD08 AF01 AF06 AG04 AG06 DC11 DD02 FA03 FA05 FB07 4M109 AA01 EA02 EB02 EB04 EB12 EB18 EC09 FA10
Claims (5)
- 【請求項1】(A)エポキシ樹脂、(B)硬化剤、
(C)メルカプト基含有シラン化合物および(D)無機
質充填剤を含み、(A)〜(D)の合計量に対して、
(C)メルカプト基含有シラン化合物が0.001〜1
0質量%、および(D)無機質充填剤が10〜95質量
%の割合で含有されている樹脂組成物。 - 【請求項2】前記樹脂組成物が、さらに(イ)下記式
(I)で表される化合物 【化1】 (式中、X1、X2は水素、ハロゲン、低級アルキル基、
低級アルコキシ基またはニトロ基であり、両者は同一で
も異なっていてもよい。)、(ロ)下記式(II)で表
される化合物 【化2】 (式中、Y、Zは水素、ハロゲンまたは低級アルキル基
であり、両者は同一でも異なっていてもよい。)、
(ハ)下記式(III)で表される化合物、 【化3】 (ニ)下記式(IV)で表される化合物、および 【化4】 (式中、Pは0ないし5の整数)(ホ)下記式(V)で
表される化合物 【化5】 よりなる群から選ばれた少なくとも一種の硬化促進剤を
含むことを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。 - 【請求項3】請求項1または2に記載の樹脂組成物を封
止材またはパッケージ材として用いた電子部品。 - 【請求項4】前記電子部品が、Pd、Pd−Auもしく
はCuのプレプレーティングを施したフレームを備えて
いることを特徴とする請求項3に記載の電子部品。 - 【請求項5】前記電子部品に収められる電子素子が、P
d、Pd−AuもしくはCuのプレプレーティングを施
したフレームに搭載されていることを特徴とする請求項
4に記載の電子部品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000216777A JP2002030135A (ja) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | 樹脂組成物および電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000216777A JP2002030135A (ja) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | 樹脂組成物および電子部品 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002030135A true JP2002030135A (ja) | 2002-01-31 |
Family
ID=18711981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000216777A Pending JP2002030135A (ja) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | 樹脂組成物および電子部品 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2002030135A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015146764A1 (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-01 | 住友ベークライト株式会社 | 封止用樹脂組成物、および半導体装置 |
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2000
- 2000-07-18 JP JP2000216777A patent/JP2002030135A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015146764A1 (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-01 | 住友ベークライト株式会社 | 封止用樹脂組成物、および半導体装置 |
JP2015183077A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 住友ベークライト株式会社 | 封止用樹脂組成物、および半導体装置 |
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