JP2002249640A - 樹脂封止型半導体装置および半導体封止用エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
樹脂封止型半導体装置および半導体封止用エポキシ樹脂組成物Info
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- JP2002249640A JP2002249640A JP2001046880A JP2001046880A JP2002249640A JP 2002249640 A JP2002249640 A JP 2002249640A JP 2001046880 A JP2001046880 A JP 2001046880A JP 2001046880 A JP2001046880 A JP 2001046880A JP 2002249640 A JP2002249640 A JP 2002249640A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】成形品にボイドがなく、かつ優れたレーザーマ
ーキング性を有するエポキシ樹脂組成物と、それを用い
て封止したことによりボイドがなく、かつレーザーマー
キング視認性に優れる半導体装置を提供すること。 【解決手段】エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充填
剤（Ｃ）および着色剤（Ｄ）を主成分とするエポキシ樹
脂組成物において、エポキシ樹脂（Ａ）としてビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂（ａ１）と着色剤（Ｄ）として
ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカー
ボンブラック（ｄ）を必須成分として用いる。
ーキング性を有するエポキシ樹脂組成物と、それを用い
て封止したことによりボイドがなく、かつレーザーマー
キング視認性に優れる半導体装置を提供すること。 【解決手段】エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充填
剤（Ｃ）および着色剤（Ｄ）を主成分とするエポキシ樹
脂組成物において、エポキシ樹脂（Ａ）としてビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂（ａ１）と着色剤（Ｄ）として
ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカー
ボンブラック（ｄ）を必須成分として用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、成形品にボイドが
なく、かつＹＡＧレーザーマーキング視認性に優れる半
導体封止用エポキシ樹脂組成物と樹脂封止型半導体装置
に関するものである。
なく、かつＹＡＧレーザーマーキング視認性に優れる半
導体封止用エポキシ樹脂組成物と樹脂封止型半導体装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エポキシ樹脂組成物で封止された半導体
装置は、従来、熱硬化型もしくはＵＶ硬化型の特殊なイ
ンクで半導体デバイスの製造者、製造履歴等をマーキン
グしていたが、マーキングやその硬化に時間がかかり、
更にそのインクの取扱も容易でないため、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。ＹＡＧまた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成形品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、電子部品メーカーにとって
は利点の多い方法である。
装置は、従来、熱硬化型もしくはＵＶ硬化型の特殊なイ
ンクで半導体デバイスの製造者、製造履歴等をマーキン
グしていたが、マーキングやその硬化に時間がかかり、
更にそのインクの取扱も容易でないため、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。ＹＡＧまた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成形品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、電子部品メーカーにとって
は利点の多い方法である。
【０００３】しかし、従来のエポキシ樹脂組成物を用い
て封止した半導体装置の表面にレーザーマーキングした
場合は、マーキングした部分とマーキングしていない部
分とのコントラストが不鮮明であり、しかも印字が黄色
であるために、印字の読みとりが困難であった。
て封止した半導体装置の表面にレーザーマーキングした
場合は、マーキングした部分とマーキングしていない部
分とのコントラストが不鮮明であり、しかも印字が黄色
であるために、印字の読みとりが困難であった。
【０００４】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
樹脂組成物が上市されている。
既に効果的な着色剤が開発され、鮮明な印字が得られる
樹脂組成物が上市されている。
【０００５】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号公報によると、
「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
効果的であると記載されているが、カーボンブラックが
揮散した後のマーキングコントラストが未だ不十分で、
鮮明な印字は得られていない。さらに、特開２０００−
１２８９６０号公報では、ＤＢＰ吸収量が８０ｍｌ／１
００ｇ以上で平均粒径が２０ｎｍ以上のカーボンブラッ
クとビフェニル型エポキシ樹脂を用いることで良好なレ
ーザーマーキング性が得られるとされており実際その効
果は認められるが、レーザーマーキング性と成形性、特
に後述するボイド低減の両方の効果のある組成物は未だ
ない。
は、例えば特開平２−１２７４４９号公報によると、
「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
効果的であると記載されているが、カーボンブラックが
揮散した後のマーキングコントラストが未だ不十分で、
鮮明な印字は得られていない。さらに、特開２０００−
１２８９６０号公報では、ＤＢＰ吸収量が８０ｍｌ／１
００ｇ以上で平均粒径が２０ｎｍ以上のカーボンブラッ
クとビフェニル型エポキシ樹脂を用いることで良好なレ
ーザーマーキング性が得られるとされており実際その効
果は認められるが、レーザーマーキング性と成形性、特
に後述するボイド低減の両方の効果のある組成物は未だ
ない。
【０００６】一方、近年の要求項目としての半田耐熱性
の向上のために封止樹脂の吸水率を低減する必要があ
り、そのために無機充填剤の配合量を従来以上に増加さ
せることが良く行われる。しかし、あまり無機充填剤を
多く配合すると、結果として成形時に発生する気泡によ
って成形時にボイドが入りやすくなる傾向にある。その
ため、発生するボイドを低減するために、粘度が高い樹
脂を用いたり、無機充填剤の粒度分布を変更するなど、
各種の手法が試みられた。ボイドの低減に効果のあるも
のとして、ポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオ
キサイドのブロックコポリマーをシリコーン主鎖にグラ
フト又はブロック共重合させた構造のシリコーンオイル
の挙げられる（特公平２−３６１４８号公報）。しか
し、この手法は現在の表面実装材に適用した場合、ボイ
ド低減効果が十分には発現しなかった。さらに、これら
のシリコーンオイルの添加によって、半田耐熱性の低下
が引き起こされることも問題であった。また、樹脂組成
物中の揮発成分の除去もボイド低減に有効な手段である
ことが示されているが（特公昭６１−１３８６２号公
報、特公昭６１−２６１３１６号公報）、無機充填剤を
多く含む樹脂組成物では、揮発成分量を単に低減するだ
けではボイド低減の効果は十分ではなかった。
の向上のために封止樹脂の吸水率を低減する必要があ
り、そのために無機充填剤の配合量を従来以上に増加さ
せることが良く行われる。しかし、あまり無機充填剤を
多く配合すると、結果として成形時に発生する気泡によ
って成形時にボイドが入りやすくなる傾向にある。その
ため、発生するボイドを低減するために、粘度が高い樹
脂を用いたり、無機充填剤の粒度分布を変更するなど、
各種の手法が試みられた。ボイドの低減に効果のあるも
のとして、ポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオ
キサイドのブロックコポリマーをシリコーン主鎖にグラ
フト又はブロック共重合させた構造のシリコーンオイル
の挙げられる（特公平２−３６１４８号公報）。しか
し、この手法は現在の表面実装材に適用した場合、ボイ
ド低減効果が十分には発現しなかった。さらに、これら
のシリコーンオイルの添加によって、半田耐熱性の低下
が引き起こされることも問題であった。また、樹脂組成
物中の揮発成分の除去もボイド低減に有効な手段である
ことが示されているが（特公昭６１−１３８６２号公
報、特公昭６１−２６１３１６号公報）、無機充填剤を
多く含む樹脂組成物では、揮発成分量を単に低減するだ
けではボイド低減の効果は十分ではなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、成形品にボ
イドがなく、かつ優れたレーザーマーキング性を有する
エポキシ樹脂組成物と、それを用いて封止したことによ
りボイドがなくレーザーマーキング視認性に優れる半導
体装置を提供することにある。
イドがなく、かつ優れたレーザーマーキング性を有する
エポキシ樹脂組成物と、それを用いて封止したことによ
りボイドがなくレーザーマーキング視認性に優れる半導
体装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、鋭
意検討した結果、驚くべきことに、着色剤としてＤＢＰ
吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカーボンブ
ラックと特定のエポキシ樹脂（ビスフェノールＦ型エポ
キシ樹脂）をともに用いた場合にボイド発生が少なく、
かつ非常に優れたレーザーマーキング性（２１ステップ
センシティビティーガイドで４以上）が得られることを
見出し、本課題の解決に至った。
意検討した結果、驚くべきことに、着色剤としてＤＢＰ
吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカーボンブ
ラックと特定のエポキシ樹脂（ビスフェノールＦ型エポ
キシ樹脂）をともに用いた場合にボイド発生が少なく、
かつ非常に優れたレーザーマーキング性（２１ステップ
センシティビティーガイドで４以上）が得られることを
見出し、本課題の解決に至った。
【０００９】すなわち、本発明は主として次の構成から
なる。すなわち、「エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤
（Ｂ）、無機充填剤（Ｃ）および着色剤（Ｄ）を主成分
とするエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂
（Ａ）として下記一般式（Ｉ）
なる。すなわち、「エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤
（Ｂ）、無機充填剤（Ｃ）および着色剤（Ｄ）を主成分
とするエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂
（Ａ）として下記一般式（Ｉ）
【００１０】
【化３】 で表されるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ａ１）、
かつ着色剤（Ｄ）としてＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／
１００ｇ以上であるカーボンブラック（ｄ）を含むこと
を特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。」であ
る。
かつ着色剤（Ｄ）としてＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／
１００ｇ以上であるカーボンブラック（ｄ）を含むこと
を特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。」であ
る。
【００１１】本発明のこれを用いた半導体装置はボイド
発生がなく、かつ優れたレーザーマーキング性を示し、
鮮明なマーキングを得ることができる。
発生がなく、かつ優れたレーザーマーキング性を示し、
鮮明なマーキングを得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳述する。
【００１３】本発明におけるエポキシ樹脂組成物は、エ
ポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）および無機充填剤
（Ｃ）および着色剤（Ｄ）を主成分とするエポキシ樹脂
組成物において、エポキシ樹脂（Ａ）として一般式
（Ｉ）で表されるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ａ
１）と着色剤（Ｄ）としてＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3
／１００ｇ以上であるカーボンブラック（ｄ）を含むこ
とを特徴とするエポキシ樹脂組成物である。
ポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）および無機充填剤
（Ｃ）および着色剤（Ｄ）を主成分とするエポキシ樹脂
組成物において、エポキシ樹脂（Ａ）として一般式
（Ｉ）で表されるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ａ
１）と着色剤（Ｄ）としてＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3
／１００ｇ以上であるカーボンブラック（ｄ）を含むこ
とを特徴とするエポキシ樹脂組成物である。
【００１４】本発明に用いるエポキシ樹脂（Ａ）には一
般式（Ｉ）で表されるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（ａ１）が必須成分として含まれる。このエポキシ樹脂
を用いることで目的とするボイドがなく良好なレーザー
マーキング性が得られるのである。
般式（Ｉ）で表されるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（ａ１）が必須成分として含まれる。このエポキシ樹脂
を用いることで目的とするボイドがなく良好なレーザー
マーキング性が得られるのである。
【００１５】
【化４】 ここで、一般式（Ｉ）中、Ｒ1〜Ｒ8は水素原子、ハロゲ
ン原子または炭素数１〜４の低級アルキル基であり、同
一であっても異なっていてもよい。好ましい具体例とし
ては、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシフ
ェニル）メタン、２，４’−ビス（２，３−エポキシプ
ロポキシフェニル）メタン、２，２’−ビス（２，３−
エポキシプロポキシフェニル）メタン、３，３’，５，
５’−テトラメチル−４，４’−ビス（２，３−エポキ
シプロポキシフェニル）メタンなどが挙げられる。
ン原子または炭素数１〜４の低級アルキル基であり、同
一であっても異なっていてもよい。好ましい具体例とし
ては、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシフ
ェニル）メタン、２，４’−ビス（２，３−エポキシプ
ロポキシフェニル）メタン、２，２’−ビス（２，３−
エポキシプロポキシフェニル）メタン、３，３’，５，
５’−テトラメチル−４，４’−ビス（２，３−エポキ
シプロポキシフェニル）メタンなどが挙げられる。
【００１６】また、一般式（Ｉ）で表されるビスフェノ
ールＦ型エポキシ樹脂（ａ１）はエポキシ樹脂（Ａ）中
に３０重量％以上含まれることが好ましい。３０重量％
以上とすることにより良好なボイド低減効果、レーザー
マーキング性が得られる。
ールＦ型エポキシ樹脂（ａ１）はエポキシ樹脂（Ａ）中
に３０重量％以上含まれることが好ましい。３０重量％
以上とすることにより良好なボイド低減効果、レーザー
マーキング性が得られる。
【００１７】本発明に用いるエポキシ樹脂（Ａ）には一
般式（II）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂（ａ
２）が前記ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ａ１）と
ともに含まれることが好ましい。このエポキシ樹脂（ａ
２）を併用することで、さらに、目的とするボイドがな
く、良好なレーザーマーキング性のエポキシ樹脂組成物
硬化体が得られる。
般式（II）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂（ａ
２）が前記ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ａ１）と
ともに含まれることが好ましい。このエポキシ樹脂（ａ
２）を併用することで、さらに、目的とするボイドがな
く、良好なレーザーマーキング性のエポキシ樹脂組成物
硬化体が得られる。
【００１８】
【化５】 上記一般式（II）中、Ｒ1〜Ｒ8は水素原子、ハロゲン原
子または炭素数１〜４の低級アルキル基であり、同一で
あっても異なっていてもよい。アルキル基の好ましい具
体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプ
ロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル
基、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。
子または炭素数１〜４の低級アルキル基であり、同一で
あっても異なっていてもよい。アルキル基の好ましい具
体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプ
ロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル
基、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。
【００１９】本発明に用いられるエポキシ樹脂（Ａ）
は、上記（ａ１）、（ａ２）以外のエポキシ樹脂を併用
してもよく、特にその種類については限定されない。例
えば、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、ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ
樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、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
およびハロゲン化エポキシ樹脂などが挙げられる。
は、上記（ａ１）、（ａ２）以外のエポキシ樹脂を併用
してもよく、特にその種類については限定されない。例
えば、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、ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ
樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、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
およびハロゲン化エポキシ樹脂などが挙げられる。
【００２０】本発明におけるエポキシ樹脂（Ａ）の配合
量は樹脂組成物全体に対して、１．５〜１５重量％であ
る。
量は樹脂組成物全体に対して、１．５〜１５重量％であ
る。
【００２１】本発明には、エポキシ樹脂（Ａ）を硬化さ
せるために硬化剤（Ｂ）が用いられるが、特にその種類
は限定されない。例えば、フェノールノボラック樹脂、
クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹
脂、ビスフェノールＡやレゾルシンから合成される各種
ノボラック樹脂、多価フェノール類、無水マレイン酸、
無水フタル酸などの酸無水物、およびメタフェニレンジ
アミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニ
ルスルホンなどの芳香族ジアミンなどが挙げられ、中で
もフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹
脂が好適に用いられる。
せるために硬化剤（Ｂ）が用いられるが、特にその種類
は限定されない。例えば、フェノールノボラック樹脂、
クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹
脂、ビスフェノールＡやレゾルシンから合成される各種
ノボラック樹脂、多価フェノール類、無水マレイン酸、
無水フタル酸などの酸無水物、およびメタフェニレンジ
アミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニ
ルスルホンなどの芳香族ジアミンなどが挙げられ、中で
もフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹
脂が好適に用いられる。
【００２２】本発明における硬化剤（Ｂ）の配合量は樹
脂組成物全体に対して、１．５〜１５重量％である。さ
らには、エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の配合比
は、機械的性質等の点から、エポキシ樹脂（Ａ）に対す
る硬化剤（Ｂ）の化学当量比が０．５〜２．０、特に
０．６〜１．５の範囲にあることが好ましい。
脂組成物全体に対して、１．５〜１５重量％である。さ
らには、エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の配合比
は、機械的性質等の点から、エポキシ樹脂（Ａ）に対す
る硬化剤（Ｂ）の化学当量比が０．５〜２．０、特に
０．６〜１．５の範囲にあることが好ましい。
【００２３】また、本発明には無機充填剤（Ｃ）が含ま
れる。無機充填剤としては具体例には、非晶性シリカ
（溶融シリカ）、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム、アルミナ、マグネシア、酸化マグネシウ
ム、ジルコニア、ジルコン、クレー、タルク、ケイ酸カ
ルシウム、酸化チタン、酸化アンチモン、アスベスト、
ガラス繊維などが挙げられる。好ましくはシリカ、アル
ミナ、ジルコニアであり、より好ましくはシリカであ
る。無機充填剤としてこれらを単独でも２種類以上併用
してもかまわない。これら無機充填剤の形状については
特に限定せず、球状、破砕状、繊維状などを挙げること
ができるが、球状がより好ましい。形状の異なる無機充
填剤の併用でもかまわない。また、無機充填剤の平均粒
径は特に限定されないが、０．１〜４０μmが好まし
い。
れる。無機充填剤としては具体例には、非晶性シリカ
（溶融シリカ）、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム、アルミナ、マグネシア、酸化マグネシウ
ム、ジルコニア、ジルコン、クレー、タルク、ケイ酸カ
ルシウム、酸化チタン、酸化アンチモン、アスベスト、
ガラス繊維などが挙げられる。好ましくはシリカ、アル
ミナ、ジルコニアであり、より好ましくはシリカであ
る。無機充填剤としてこれらを単独でも２種類以上併用
してもかまわない。これら無機充填剤の形状については
特に限定せず、球状、破砕状、繊維状などを挙げること
ができるが、球状がより好ましい。形状の異なる無機充
填剤の併用でもかまわない。また、無機充填剤の平均粒
径は特に限定されないが、０．１〜４０μmが好まし
い。
【００２４】本発明において、無機充填剤（Ｃ）の配合
量は特に限定されないが、樹脂組成物全体の７５〜９７
重量％、好ましくは８０〜９７重量％である。
量は特に限定されないが、樹脂組成物全体の７５〜９７
重量％、好ましくは８０〜９７重量％である。
【００２５】本発明には、着色剤（Ｄ）としてＤＢＰ吸
収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカーボンブラ
ック（ｄ）が用いられる。カーボンブラックのＤＢＰ吸
収量は以下の方法で求められる。すなわち、１５０±１
℃で１時間乾燥した試料２０ｇをアブソープトメーター
の混合室に投入し、予めリミットスイッチを所定の位置
に設定した混合室の回転機を回転する。同時に、自動ビ
ュレットからＤＢＰ（ジブチルフタレート；比重１．０
４５〜１．０５０）を４ｍｌ／分の割合で添加し始め
る。終点近くになるとトルクが急速に増加してリミット
スイッチが切れる。それまでに添加したＤＢＰ量（ｃｍ
3）よりＤＢＰ吸収量（ｃｍ3／１００ｇ）を次式により
求める。 ＤＢＰ吸収量＝ＤＢＰ量／試料量×１００
収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカーボンブラ
ック（ｄ）が用いられる。カーボンブラックのＤＢＰ吸
収量は以下の方法で求められる。すなわち、１５０±１
℃で１時間乾燥した試料２０ｇをアブソープトメーター
の混合室に投入し、予めリミットスイッチを所定の位置
に設定した混合室の回転機を回転する。同時に、自動ビ
ュレットからＤＢＰ（ジブチルフタレート；比重１．０
４５〜１．０５０）を４ｍｌ／分の割合で添加し始め
る。終点近くになるとトルクが急速に増加してリミット
スイッチが切れる。それまでに添加したＤＢＰ量（ｃｍ
3）よりＤＢＰ吸収量（ｃｍ3／１００ｇ）を次式により
求める。 ＤＢＰ吸収量＝ＤＢＰ量／試料量×１００
【００２６】ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ未
満のカーボンブラックでは満足なレーザーマーキング性
が得られず、さらにボイド低減に大きな効果を発揮しな
い。１００ｃｍ3／１００ｇ以上のカーボンブラック
（ｄ）を用いることにより、満足なレーザーマーキング
性が得られ、ボイド低減に効果を発揮するのである。１
００ｃｍ3／１００ｇ以上のものであればこれらに対し
十分な効果が得られるが、より十分な効果を得るために
はＤＢＰ吸収量が１１０ｃｍ3／１００ｇ以上のカーボ
ンブラック、さらに好ましくはＤＢＰ吸収量が１２０ｃ
ｍ3／１００ｇ以上のカーボンブラックを用いるのがよ
い。
満のカーボンブラックでは満足なレーザーマーキング性
が得られず、さらにボイド低減に大きな効果を発揮しな
い。１００ｃｍ3／１００ｇ以上のカーボンブラック
（ｄ）を用いることにより、満足なレーザーマーキング
性が得られ、ボイド低減に効果を発揮するのである。１
００ｃｍ3／１００ｇ以上のものであればこれらに対し
十分な効果が得られるが、より十分な効果を得るために
はＤＢＰ吸収量が１１０ｃｍ3／１００ｇ以上のカーボ
ンブラック、さらに好ましくはＤＢＰ吸収量が１２０ｃ
ｍ3／１００ｇ以上のカーボンブラックを用いるのがよ
い。
【００２７】本発明においてカーボンブラック（ｄ）の
平均粒径、比表面積やｐＨは、ＤＢＰ吸収量が１００ｃ
ｍ3／１００ｇ以上であれば特に限定されない。カーボ
ンブラック（ｄ）のＤＢＰ吸収量は１００ｃｍ3／１０
０ｇ以上であればレーザーマーキング性向上やボイド低
減に有効であるが、好ましくは１１０ｃｍ3／１００ｇ
以上、より好ましくは１２０ｃｍ3／１００ｇ以上がさ
らに有効である。
平均粒径、比表面積やｐＨは、ＤＢＰ吸収量が１００ｃ
ｍ3／１００ｇ以上であれば特に限定されない。カーボ
ンブラック（ｄ）のＤＢＰ吸収量は１００ｃｍ3／１０
０ｇ以上であればレーザーマーキング性向上やボイド低
減に有効であるが、好ましくは１１０ｃｍ3／１００ｇ
以上、より好ましくは１２０ｃｍ3／１００ｇ以上がさ
らに有効である。
【００２８】また、カーボンブラック（ｄ）の樹脂組成
物全体に対する配合量は特に限定されない。通常、その
配合量は０．０５〜３．０重量％であるが、ボイド発生
がなく、かつより良いレーザーマーキング性を得るため
には、好ましくは０．１〜２．０重量％、より好ましく
は０．２〜１．０重量％がよい。
物全体に対する配合量は特に限定されない。通常、その
配合量は０．０５〜３．０重量％であるが、ボイド発生
がなく、かつより良いレーザーマーキング性を得るため
には、好ましくは０．１〜２．０重量％、より好ましく
は０．２〜１．０重量％がよい。
【００２９】そしてカーボンブラック（ｄ）としては熱
分解法、不完全燃焼法等の公知の方法で製造されるいず
れのカーボンブラックでもよく、ＤＢＰ吸収量が１００
ｃｍ 3／１００ｇ以上であればその製造方法には特に限
定されない。
分解法、不完全燃焼法等の公知の方法で製造されるいず
れのカーボンブラックでもよく、ＤＢＰ吸収量が１００
ｃｍ 3／１００ｇ以上であればその製造方法には特に限
定されない。
【００３０】本発明にはエポキシ樹脂と硬化剤の反応を
促進する硬化促進剤を用いてもよい。硬化促進剤はエポ
キシ樹脂と硬化剤との硬化反応を促進するものであれば
その種類は特に限定されない。具体的には、各種イミダ
ゾール化合物、各種アミン化合物、各種有機金属化合
物、各種有機ホスフィン化合物などが好ましく用いられ
る。これらの硬化促進剤は用途に応じて２種類以上を併
用してもよく、その添加量はエポキシ樹脂（Ａ）１００
重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲が望ましい。
促進する硬化促進剤を用いてもよい。硬化促進剤はエポ
キシ樹脂と硬化剤との硬化反応を促進するものであれば
その種類は特に限定されない。具体的には、各種イミダ
ゾール化合物、各種アミン化合物、各種有機金属化合
物、各種有機ホスフィン化合物などが好ましく用いられ
る。これらの硬化促進剤は用途に応じて２種類以上を併
用してもよく、その添加量はエポキシ樹脂（Ａ）１００
重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲が望ましい。
【００３１】さらに本発明には、エラストマ、各種カッ
プリング剤、ハロゲン化エポキシ樹脂などのハロゲン化
物やリンなどの難燃剤、アンチモン化合物などの難燃助
剤、カーボンブラック以外の各種着色剤、長鎖脂肪酸ア
ミドなどの各種離型剤など、各種添加剤を任意に配合で
きる。
プリング剤、ハロゲン化エポキシ樹脂などのハロゲン化
物やリンなどの難燃剤、アンチモン化合物などの難燃助
剤、カーボンブラック以外の各種着色剤、長鎖脂肪酸ア
ミドなどの各種離型剤など、各種添加剤を任意に配合で
きる。
【００３２】本発明のエポキシ樹脂組成物の製造方法と
しては、溶融混練することが好ましい。例えば、バンバ
リーミキサー、ニーダー、ロール、単軸もしくは二軸の
押出機およびコニーダーなどの公知の混練方法を用いて
溶融混練後、固化、粉砕し、必要に応じてタブレット化
またはペレット化することにより製造される。
しては、溶融混練することが好ましい。例えば、バンバ
リーミキサー、ニーダー、ロール、単軸もしくは二軸の
押出機およびコニーダーなどの公知の混練方法を用いて
溶融混練後、固化、粉砕し、必要に応じてタブレット化
またはペレット化することにより製造される。
【００３３】そして、これらタブレット、ペレットや粉
末状の樹脂組成物を用いて、例えばトランスファ成形な
どの公知の成形手段によって半導体素子を封止すること
により半導体装置が得られる。このようにして得られた
半導体装置は、これまで述べてきたように半導体素子を
封止した硬化体にボイドが少なく、レーザーマーキング
性に優れた半導体装置である。
末状の樹脂組成物を用いて、例えばトランスファ成形な
どの公知の成形手段によって半導体素子を封止すること
により半導体装置が得られる。このようにして得られた
半導体装置は、これまで述べてきたように半導体素子を
封止した硬化体にボイドが少なく、レーザーマーキング
性に優れた半導体装置である。
【００３４】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されない。
明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００３５】[実施例１〜１９、比較例１〜６] ＜エポキシ樹脂組成物の調製＞表１に示した原料を、表
２〜４に示した組成比（重量比）で配合し、ミキサーに
よりブレンドした。これらの混合物を２軸押出機を用い
て９０℃で溶融混練したのち、冷却、粉砕してエポキシ
樹脂組成物を得た。
２〜４に示した組成比（重量比）で配合し、ミキサーに
よりブレンドした。これらの混合物を２軸押出機を用い
て９０℃で溶融混練したのち、冷却、粉砕してエポキシ
樹脂組成物を得た。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】
【表４】
【００４０】＜評価用サンプルの作成＞樹脂組成物の粉
末をタブレット状に圧縮成形したのち（タブレットの充
填率が９５．０〜９８．５％）、トランスファ成形機を
用いて１６０ピンＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃ
ｋａｇｅ）（外形寸法：２４ｍｍ×２４ｍｍ×３．４ｍ
ｍｔ）を成形温度１７５℃、注入時間７秒、成形圧力
９．８ＭＰａ、成形時間２分の条件で成形し、さらにこ
れを１７５℃、１０時間の条件で後硬化させ半導体装置
を得た。
末をタブレット状に圧縮成形したのち（タブレットの充
填率が９５．０〜９８．５％）、トランスファ成形機を
用いて１６０ピンＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃ
ｋａｇｅ）（外形寸法：２４ｍｍ×２４ｍｍ×３．４ｍ
ｍｔ）を成形温度１７５℃、注入時間７秒、成形圧力
９．８ＭＰａ、成形時間２分の条件で成形し、さらにこ
れを１７５℃、１０時間の条件で後硬化させ半導体装置
を得た。
【００４１】＜レーザーマーキング視認性の評価＞得ら
れた半導体装置の硬化体表面に（株）キーエンス製ＹＡ
Ｇレーザー”マーカー ＭＹ９５００”を用いてレーザ
ー波長１．０６μｍ、レーザー出力１４Ａ（アンペア）
で、字幅０．９ｍｍ、字の太さ０．１ｍｍでマーキング
した。
れた半導体装置の硬化体表面に（株）キーエンス製ＹＡ
Ｇレーザー”マーカー ＭＹ９５００”を用いてレーザ
ー波長１．０６μｍ、レーザー出力１４Ａ（アンペア）
で、字幅０．９ｍｍ、字の太さ０．１ｍｍでマーキング
した。
【００４２】視認性の評価はＳＴＯＵＦＦＥＲ ＧＲＡ
ＰＨＩＣ ＡＲＴＳ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＣＯ．製の
２１ステップセンシティビティーガイド（１〜２１の黒
味の異なるフィルムによる視認性の評価。数字が大きい
ほど視認性が良い。光学濃度Ｄはステップ１で０．０
５、ステップ２で０．２０、ステップ３で０．３５、ス
テップ４で０．４９、ステップ５で０．６４、ステップ
６で０．７９、ステップ７で０．９３、以下ステップ２
１まで続く。ここで光学濃度Ｄは、入射光強度をＩ
0（ｍＪ／ｃｍ2）、透過または反射光の強度をＩ（ｍＪ
／ｃｍ2）とすると式（III）のように定義される。 光学濃度Ｄ＝ｌｏｇ10（Ｉ0／Ｉ） ・・・（III） ）を用いて行った。
ＰＨＩＣ ＡＲＴＳ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＣＯ．製の
２１ステップセンシティビティーガイド（１〜２１の黒
味の異なるフィルムによる視認性の評価。数字が大きい
ほど視認性が良い。光学濃度Ｄはステップ１で０．０
５、ステップ２で０．２０、ステップ３で０．３５、ス
テップ４で０．４９、ステップ５で０．６４、ステップ
６で０．７９、ステップ７で０．９３、以下ステップ２
１まで続く。ここで光学濃度Ｄは、入射光強度をＩ
0（ｍＪ／ｃｍ2）、透過または反射光の強度をＩ（ｍＪ
／ｃｍ2）とすると式（III）のように定義される。 光学濃度Ｄ＝ｌｏｇ10（Ｉ0／Ｉ） ・・・（III） ）を用いて行った。
【００４３】半導体装置の硬化体表面の印字部分に２１
ステップセンシティビティーガイドを合わせるように載
せ、印字部分が読めなくなる時の２１ステップセンシテ
ィビティーガイドの指示値を測定した。
ステップセンシティビティーガイドを合わせるように載
せ、印字部分が読めなくなる時の２１ステップセンシテ
ィビティーガイドの指示値を測定した。
【００４４】＜ボイドの評価＞ 外部ボイド：１６０ｐｉｎＱＦＰを１６個、上記条件で
成形し、パッケージ表面にある外部ボイドの数を光学顕
微鏡（倍率は１０倍）観察した。観察された外部ボイド
の合計数（１６個のパッケージでの合計数）により、次
の５段階で評価した。 Ａ： ０〜 １（個／１６パッケージ） Ｂ： ２〜 ５（個／１６パッケージ） Ｃ： ６〜１０（個／１６パッケージ） Ｄ：１１〜１５（個／１６パッケージ） Ｅ：１６以上（個／１６パッケージ）
成形し、パッケージ表面にある外部ボイドの数を光学顕
微鏡（倍率は１０倍）観察した。観察された外部ボイド
の合計数（１６個のパッケージでの合計数）により、次
の５段階で評価した。 Ａ： ０〜 １（個／１６パッケージ） Ｂ： ２〜 ５（個／１６パッケージ） Ｃ： ６〜１０（個／１６パッケージ） Ｄ：１１〜１５（個／１６パッケージ） Ｅ：１６以上（個／１６パッケージ）
【００４５】内部ボイド：１６０ｐｉｎＱＦＰを４個を
上記条件で成形し、パッケージ内部にある内部ボイドを
超音波探傷機により観察した。各パッケージで観察され
た内部ボイドの数（個／パッケージ）の平均値により、
次の５段階で評価した。 Ａ： ０〜１０（個／パッケージ） Ｂ：１１〜２０（個／パッケージ） Ｃ：２１〜３０（個／パッケージ） Ｄ：３１〜４０（個／パッケージ） Ｅ：４１以上（個／パッケージ）
上記条件で成形し、パッケージ内部にある内部ボイドを
超音波探傷機により観察した。各パッケージで観察され
た内部ボイドの数（個／パッケージ）の平均値により、
次の５段階で評価した。 Ａ： ０〜１０（個／パッケージ） Ｂ：１１〜２０（個／パッケージ） Ｃ：２１〜３０（個／パッケージ） Ｄ：３１〜４０（個／パッケージ） Ｅ：４１以上（個／パッケージ）
【００４６】＜評価結果＞評価結果を表５に示す。
【００４７】
【表５】
【００４８】表５の実施例１〜１９にみられるように、
ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上のカーボン
ブラックとビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をともに用
いたエポキシ樹脂組成物で封止された半導体装置はボイ
ド発生が少なく、かつレーザーマーキング視認性に優れ
ていることがわかる。一方、比較例１〜６にみられるよ
うに、ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ未満のカ
ーボンブラックを用いたエポキシ樹脂組成物で封止され
た半導体装置やビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を用い
ないエポキシ樹脂組成物で封止された半導体装置はボイ
ド発生が多く、レーザーマーキング視認性にも劣ってい
る。
ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上のカーボン
ブラックとビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をともに用
いたエポキシ樹脂組成物で封止された半導体装置はボイ
ド発生が少なく、かつレーザーマーキング視認性に優れ
ていることがわかる。一方、比較例１〜６にみられるよ
うに、ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ未満のカ
ーボンブラックを用いたエポキシ樹脂組成物で封止され
た半導体装置やビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を用い
ないエポキシ樹脂組成物で封止された半導体装置はボイ
ド発生が多く、レーザーマーキング視認性にも劣ってい
る。
【００４９】
【発明の効果】本発明は、成形品にボイドがなく、かつ
ＹＡＧレーザーマーキング性に優れる半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物およびそれを用いて封止した半導体装置
を提供することができる。
ＹＡＧレーザーマーキング性に優れる半導体封止用エポ
キシ樹脂組成物およびそれを用いて封止した半導体装置
を提供することができる。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 CC032 CC042 CC052 CD051 CD053 DA038 DE077 DE097 DE137 DE147 DE237 DJ007 DJ017 DJ027 DJ037 DJ047 DL007 EJ016 EL136 EL146 EN076 EV216 FD017 FD098 FD142 FD146 GQ01 GQ05 4M109 AA01 BA01 CA21 EA03 EB02 EB08 EB12 EC20 GA08
Claims (5)
- 【請求項１】エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、無機
充填剤（Ｃ）および着色剤（Ｄ）を主成分とするエポキ
シ樹脂組成物において、エポキシ樹脂（Ａ）として下記
一般式（Ｉ） 【化１】 で表されるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ａ１）、
かつ着色剤（Ｄ）としてＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／
１００ｇ以上であるカーボンブラック（ｄ）を含むこと
を特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】エポキシ樹脂（Ａ）中に一般式（Ｉ）で表
されるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ａ１）が３０
重量％以上含まれることを特徴とする請求項１記載の半
導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】エポキシ樹脂（Ａ）として、一般式（Ｉ）
で表されるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂(ａ１）と
下記一般式（II） 【化２】 で表されるビフェニル型エポキシ樹脂（ａ２）をともに
含有することを特徴とする請求項１または２いずれかに
記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項４】印字部分のマーキング視認性が２１ステッ
プセンシティビティーガイドを用いた評価で４以上とな
ることを特徴とする請求項１〜３記載の半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物。 - 【請求項５】請求項１〜４に記載の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物で封止してなる樹脂封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001046880A JP4736203B2 (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 樹脂封止型半導体装置および半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001046880A JP4736203B2 (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 樹脂封止型半導体装置および半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002249640A true JP2002249640A (ja) | 2002-09-06 |
| JP4736203B2 JP4736203B2 (ja) | 2011-07-27 |
Family
ID=18908420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001046880A Expired - Lifetime JP4736203B2 (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 樹脂封止型半導体装置および半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4736203B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030077777A (ko) * | 2002-03-27 | 2003-10-04 | 주식회사 칩팩코리아 | 테이프 볼 그리드 어레이 패키지의 레이저 마킹용 블랙잉크 코팅층 조성물 |
| KR100668135B1 (ko) | 2004-12-07 | 2007-01-11 | 박병주 | 가시광선 경화성 유기 반도체 화합물, 이를 이용한 유기반도체 소자 및 그 제조방법 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04222818A (ja) * | 1990-12-25 | 1992-08-12 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JPH0521652A (ja) * | 1991-07-12 | 1993-01-29 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JPH0525317A (ja) * | 1991-07-19 | 1993-02-02 | Nippon Kayaku Co Ltd | マーキング組成物及びマーキング方法 |
| JPH0823005A (ja) * | 1993-09-14 | 1996-01-23 | Toshiba Corp | 樹脂封止型半導体装置の製造方法、樹脂封止型半導体装置及び封止用樹脂シート |
| JPH1045877A (ja) * | 1996-08-07 | 1998-02-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 液状封止材料 |
| JPH1192624A (ja) * | 1997-09-18 | 1999-04-06 | Toshiba Corp | エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
| JPH11140271A (ja) * | 1997-11-04 | 1999-05-25 | Polyplastics Co | レーザーマーキング用樹脂組成物、レーザーマーキング方法及びレーザーマーキングした成形品 |
| JPH11140284A (ja) * | 1997-11-04 | 1999-05-25 | Polyplastics Co | レーザーマーキング用樹脂組成物、レーザーマーキング方法及びレーザーマーキングした成形品 |
| JP2000095841A (ja) * | 1998-07-21 | 2000-04-04 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2000128960A (ja) * | 1998-10-22 | 2000-05-09 | Nitto Denko Corp | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 |
-
2001
- 2001-02-22 JP JP2001046880A patent/JP4736203B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH11140271A (ja) * | 1997-11-04 | 1999-05-25 | Polyplastics Co | レーザーマーキング用樹脂組成物、レーザーマーキング方法及びレーザーマーキングした成形品 |
| JPH11140284A (ja) * | 1997-11-04 | 1999-05-25 | Polyplastics Co | レーザーマーキング用樹脂組成物、レーザーマーキング方法及びレーザーマーキングした成形品 |
| JP2000095841A (ja) * | 1998-07-21 | 2000-04-04 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2000128960A (ja) * | 1998-10-22 | 2000-05-09 | Nitto Denko Corp | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030077777A (ko) * | 2002-03-27 | 2003-10-04 | 주식회사 칩팩코리아 | 테이프 볼 그리드 어레이 패키지의 레이저 마킹용 블랙잉크 코팅층 조성물 |
| KR100668135B1 (ko) | 2004-12-07 | 2007-01-11 | 박병주 | 가시광선 경화성 유기 반도체 화합물, 이를 이용한 유기반도체 소자 및 그 제조방법 |
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| JP4736203B2 (ja) | 2011-07-27 |
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