JP2002275350A - エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置Info
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- JP2002275350A JP2002275350A JP2001076602A JP2001076602A JP2002275350A JP 2002275350 A JP2002275350 A JP 2002275350A JP 2001076602 A JP2001076602 A JP 2001076602A JP 2001076602 A JP2001076602 A JP 2001076602A JP 2002275350 A JP2002275350 A JP 2002275350A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＹＡＧレーザーマーキング性、半田耐熱性に優
れる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。 【解決手段】エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）および
無機充填剤（Ｃ）を主成分とするエポキシ樹脂組成物に
おいて、ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上で
あるカーボンブラック（Ｄ）を含有し、かつ前記無機充
填剤（Ｃ）が平均粒径０．１〜１０μｍの破砕シリカ
（ｃ１）または平均粒径１〜１００ｎｍの極小微細球状
シリカ（ｃ２）を含有することを特徴とするエポキシ樹
脂組成物。
れる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。 【解決手段】エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）および
無機充填剤（Ｃ）を主成分とするエポキシ樹脂組成物に
おいて、ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上で
あるカーボンブラック（Ｄ）を含有し、かつ前記無機充
填剤（Ｃ）が平均粒径０．１〜１０μｍの破砕シリカ
（ｃ１）または平均粒径１〜１００ｎｍの極小微細球状
シリカ（ｃ２）を含有することを特徴とするエポキシ樹
脂組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半田耐熱性に優
れ、かつＹＡＧレーザーマーキング性に優れるエポキシ
樹脂組成物およびそれを用いて封止された半導体装置に
関するものである。
れ、かつＹＡＧレーザーマーキング性に優れるエポキシ
樹脂組成物およびそれを用いて封止された半導体装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】主に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。
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。
【０００３】しかし、従来のエポキシ樹脂組成物を用い
て封止した半導体デバイスの封止成形品表面にレーザー
マーキングした場合、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
る。ｃ 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。
て封止した半導体デバイスの封止成形品表面にレーザー
マーキングした場合、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
る。ｃ 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。
【０００４】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おり、またその他の種々の研
究がなされているが、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／１００ｇ以上で
平均粒径２０ｎｍ以上のカ−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−ザ−マ−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て
いるが、近年のさらなる半田耐熱性の要求に応えられる
樹脂組成物が望まれている。
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おり、またその他の種々の研
究がなされているが、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／１００ｇ以上で
平均粒径２０ｎｍ以上のカ−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−ザ−マ−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て
いるが、近年のさらなる半田耐熱性の要求に応えられる
樹脂組成物が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れたレー
ザーマーキング性と半田耐熱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。
ザーマーキング性と半田耐熱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。
【０００６】
【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、着色剤としてＤＢＰ吸収量が１００ｃ
ｍ3／１００ｇ以上であるカーボンブラックと、平均粒
径０．１〜１０μｍの破砕シリカ、または平均粒径１〜
１００ｎｍの極小微細球状シリカを含む無機充填剤を用
いることにより優れたレーザーマーキング性と半田耐熱
性を有するエポキシ樹脂組成物と封止された半導体装置
が得られることを見出し、本課題を解決するに至った。
意検討した結果、着色剤としてＤＢＰ吸収量が１００ｃ
ｍ3／１００ｇ以上であるカーボンブラックと、平均粒
径０．１〜１０μｍの破砕シリカ、または平均粒径１〜
１００ｎｍの極小微細球状シリカを含む無機充填剤を用
いることにより優れたレーザーマーキング性と半田耐熱
性を有するエポキシ樹脂組成物と封止された半導体装置
が得られることを見出し、本課題を解決するに至った。
【０００７】本発明は、主として次の構成を有する。す
なわち、「エポキシ樹脂、硬化剤および無機充填剤を主
成分とするエポキシ樹脂組成物において、着色剤として
ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカー
ボンブラックを用い、無機充填剤には平均粒径０．１〜
１０μｍの破砕シリカまたは平均粒径１〜１００ｎｍの
極小微細球状シリカの少なくとも一方を含有することを
特徴とするエポキシ樹脂組成物」である。
なわち、「エポキシ樹脂、硬化剤および無機充填剤を主
成分とするエポキシ樹脂組成物において、着色剤として
ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカー
ボンブラックを用い、無機充填剤には平均粒径０．１〜
１０μｍの破砕シリカまたは平均粒径１〜１００ｎｍの
極小微細球状シリカの少なくとも一方を含有することを
特徴とするエポキシ樹脂組成物」である。
【０００８】これを用いた半導体装置は優れたレーザー
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、さらに半田耐熱性にも優れる。
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、さらに半田耐熱性にも優れる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳述する。
【００１０】本発明におけるエポキシ樹脂組成物とは、
エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）および無機充填剤
（Ｃ）を主成分とするエポキシ樹脂組成物において、Ｄ
ＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカーボ
ンブラック（Ｄ）を用い、かつ前記充填材（Ｃ）が平均
粒径０．１〜１０μｍの破砕シリカ（ｃ１）または平均
粒径１〜１００ｎｍの極小微細球状シリカ（ｃ２）の少
なくとも一方を含有することを必須とするエポキシ樹脂
組成物である。
エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）および無機充填剤
（Ｃ）を主成分とするエポキシ樹脂組成物において、Ｄ
ＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカーボ
ンブラック（Ｄ）を用い、かつ前記充填材（Ｃ）が平均
粒径０．１〜１０μｍの破砕シリカ（ｃ１）または平均
粒径１〜１００ｎｍの極小微細球状シリカ（ｃ２）の少
なくとも一方を含有することを必須とするエポキシ樹脂
組成物である。
【００１１】本発明に用いるエポキシ樹脂（Ａ）は、１
分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであれば、
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、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ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。また、こ
れらエポキシ樹脂は２種類以上併用してもよいが、機械
的性質および半田耐熱性の点から一般式（Ｉ）で表せる
ビフェニル型エポキシ樹脂（ａ１）、または一般式（I
I）で表せるビスフェノ−ルＦ型エポキシ樹脂（ａ２）
が好ましい。さらに一般式（Ｉ）で表せるビフェニル型
エポキシ樹脂（ａ１）、一般式（II）で表せるビスフェ
ノ−ルＦ型エポキシ樹脂（ａ２）両者を併用することも
可能であり、この場合一般式（Ｉ）で表せるビフェニル
型エポキシ樹脂（ａ１）と一般式（II）で表せるビスフ
ェノ−ルＦ型エポキシ樹脂（ａ２）合計が、エポキシ樹
脂中８０重量％以上であることが好ましい
分子中に２個以上のエポキシ基を有するものであれば、
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、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ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。また、こ
れらエポキシ樹脂は２種類以上併用してもよいが、機械
的性質および半田耐熱性の点から一般式（Ｉ）で表せる
ビフェニル型エポキシ樹脂（ａ１）、または一般式（I
I）で表せるビスフェノ−ルＦ型エポキシ樹脂（ａ２）
が好ましい。さらに一般式（Ｉ）で表せるビフェニル型
エポキシ樹脂（ａ１）、一般式（II）で表せるビスフェ
ノ−ルＦ型エポキシ樹脂（ａ２）両者を併用することも
可能であり、この場合一般式（Ｉ）で表せるビフェニル
型エポキシ樹脂（ａ１）と一般式（II）で表せるビスフ
ェノ−ルＦ型エポキシ樹脂（ａ２）合計が、エポキシ樹
脂中８０重量％以上であることが好ましい
【００１２】
【化３】
【００１３】
【化４】
【００１４】エポキシ樹脂（Ａ）の配合量は、成形性お
よび密着性の観点から、エポキシ樹脂組成物全体に対し
て、通常０．５〜１５重量％、さらに好ましくは２〜１
０重量％である。エポキシ樹脂（Ａ）の配合量が０．５
重量％以上であれば成形性や密着性が不十分になったり
することがなく、１５重量％以下であれば硬化物の線膨
張係数が大きくなり、硬化物の低応力化が困難となるこ
ともない。
よび密着性の観点から、エポキシ樹脂組成物全体に対し
て、通常０．５〜１５重量％、さらに好ましくは２〜１
０重量％である。エポキシ樹脂（Ａ）の配合量が０．５
重量％以上であれば成形性や密着性が不十分になったり
することがなく、１５重量％以下であれば硬化物の線膨
張係数が大きくなり、硬化物の低応力化が困難となるこ
ともない。
【００１５】本発明に用いる硬化剤（Ｂ）は、エポキシ
樹脂を硬化させるものであれば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る。なかでも半導体封止用とし
ては耐熱性、耐湿性および保存性の点から、フェノール
系硬化剤が好ましく用いられ、用途によっては２種類以
上の硬化剤を併用してもよい。
樹脂を硬化させるものであれば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る。なかでも半導体封止用とし
ては耐熱性、耐湿性および保存性の点から、フェノール
系硬化剤が好ましく用いられ、用途によっては２種類以
上の硬化剤を併用してもよい。
【００１６】本発明において、硬化剤（Ｂ）の配合量
は、エポキシ樹脂組成物全体に対して通常０．５〜１５
重量％、好ましくは１〜１０重量％である。さらに、エ
ポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の配合比は、機械的性
質および耐湿信頼性の点から（Ａ）に対する（Ｂ）の化
学当量比が０．５〜１．５、特に０．７〜１．２の範囲
にあることが好ましい。
は、エポキシ樹脂組成物全体に対して通常０．５〜１５
重量％、好ましくは１〜１０重量％である。さらに、エ
ポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の配合比は、機械的性
質および耐湿信頼性の点から（Ａ）に対する（Ｂ）の化
学当量比が０．５〜１．５、特に０．７〜１．２の範囲
にあることが好ましい。
【００１７】本発明には無機充填剤（Ｃ）が含まれる。
具体例には、非晶性シリカ、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。無機充填材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。充填剤（Ｃ）の形状およ
び粒径は特に限定されないが、平均粒径３μｍ以上４０
μｍ以下の球状粒子を充填剤（Ｃ）中に５０重量％以上
含有することが流動性の点から好ましい。
具体例には、非晶性シリカ、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。無機充填材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。充填剤（Ｃ）の形状およ
び粒径は特に限定されないが、平均粒径３μｍ以上４０
μｍ以下の球状粒子を充填剤（Ｃ）中に５０重量％以上
含有することが流動性の点から好ましい。
【００１８】ここでいう平均粒子径は累積重量５０％に
なる粒径（メジアン径）を意味する。本発明において無
機質充填剤の（Ｄ）の割合は難燃性、流動性、低応力性
および密着性の点から樹脂組成物全体の８３〜９５重量
％であることが必要であり、好ましくは８５〜９３重量
％である。
なる粒径（メジアン径）を意味する。本発明において無
機質充填剤の（Ｄ）の割合は難燃性、流動性、低応力性
および密着性の点から樹脂組成物全体の８３〜９５重量
％であることが必要であり、好ましくは８５〜９３重量
％である。
【００１９】本発明において、無機充填材（Ｃ）には平
均粒径０．１〜１０μｍの破砕シリカ（ｃ１）または平
均粒径１〜１００ｎｍの極小微細球状シリカ（ｃ２）の
少なくとも一方が含有されることが重要である。平均粒
径０．１〜１０μｍの破砕シリカ（ｃ１）または極小微
細シリカ（ｃ２）の少なくとも一方を含有することによ
りさらに優れたレ−ザ−マ−キング性と半田耐熱性が得
られる。またこの破砕シリカ（ｃ１）、平均粒径１〜１
００ｎｍの極小微細球状シリカ（ｃ２）は、いずれも無
機充填剤（Ｃ）全体に対して１〜３０重量％の割合で含
有され、１〜１０重量％がより好ましい。さらに、平均
粒径０．１〜１０μｍの破砕シリカ（ｃ１）または平均
粒径１〜１００ｎｍの極小微細球状シリカ（ｃ２）を両
方含有することも好ましい。
均粒径０．１〜１０μｍの破砕シリカ（ｃ１）または平
均粒径１〜１００ｎｍの極小微細球状シリカ（ｃ２）の
少なくとも一方が含有されることが重要である。平均粒
径０．１〜１０μｍの破砕シリカ（ｃ１）または極小微
細シリカ（ｃ２）の少なくとも一方を含有することによ
りさらに優れたレ−ザ−マ−キング性と半田耐熱性が得
られる。またこの破砕シリカ（ｃ１）、平均粒径１〜１
００ｎｍの極小微細球状シリカ（ｃ２）は、いずれも無
機充填剤（Ｃ）全体に対して１〜３０重量％の割合で含
有され、１〜１０重量％がより好ましい。さらに、平均
粒径０．１〜１０μｍの破砕シリカ（ｃ１）または平均
粒径１〜１００ｎｍの極小微細球状シリカ（ｃ２）を両
方含有することも好ましい。
【００２０】この破砕シリカ（ｃ１）または極小微細球
状シリカ（ｃ２）の少なくとも一方を含有することによ
りさらに優れたレ−ザ−マ−キング性と半田耐熱性が得
られる。またこの破砕シリカ（ｃ１）と極小微細シリカ
（ｃ２）は平均粒径以外、特に比表面積、粒度分布は限
定されない。
状シリカ（ｃ２）の少なくとも一方を含有することによ
りさらに優れたレ−ザ−マ−キング性と半田耐熱性が得
られる。またこの破砕シリカ（ｃ１）と極小微細シリカ
（ｃ２）は平均粒径以外、特に比表面積、粒度分布は限
定されない。
【００２１】本発明には、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
（Ｄ）が用いられる。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、自走ビュレットからＤＢＰ（比
重１．０４５〜１．０５０）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
（ｃｍ3）よりＤＢＰ吸収量（ｃｍ3／１００ｇ）を次式
により求める。
１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカーボンブラック
（Ｄ）が用いられる。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、自走ビュレットからＤＢＰ（比
重１．０４５〜１．０５０）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
（ｃｍ3）よりＤＢＰ吸収量（ｃｍ3／１００ｇ）を次式
により求める。
【００２２】ＤＢＰ吸収量（cm3／100g）＝ＤＢＰ量（c
m3）／試料量（ｇ）×１００ カ−ボンブラックのＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１０
０ｇ以下では満足なレーザーマーキング性は得られな
い。１００ｃｍ3／１００ｇのカーボンブラックを用い
ることにより、満足なレーザーマーキング性が得られる
のである。１００ｃｍ3／１００ｇ以上のものであれば
十分な効果が得られるが、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ＤＢＰ吸収量が１１０ｃｍ
3／１００ｇ以上のカーボンブラック、より好ましくは
ＤＢＰ吸収量が１２０ｃｍ3／１００ｇ以上のカーボン
ブラックを用いるのがよい。
m3）／試料量（ｇ）×１００ カ−ボンブラックのＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１０
０ｇ以下では満足なレーザーマーキング性は得られな
い。１００ｃｍ3／１００ｇのカーボンブラックを用い
ることにより、満足なレーザーマーキング性が得られる
のである。１００ｃｍ3／１００ｇ以上のものであれば
十分な効果が得られるが、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ＤＢＰ吸収量が１１０ｃｍ
3／１００ｇ以上のカーボンブラック、より好ましくは
ＤＢＰ吸収量が１２０ｃｍ3／１００ｇ以上のカーボン
ブラックを用いるのがよい。
【００２３】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。
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。
【００２４】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が、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．
１〜０．６重量％、より好ましくは０．２〜０．４重量
％がよい。
物全体に対する配合量は特に限定されないが、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．
１〜０．６重量％、より好ましくは０．２〜０．４重量
％がよい。
【００２５】そしてＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１０
０ｇ以上のカーボンブラック（Ｄ）を得る方法としては
熱分解法、不完全燃焼法等で製造されるいずれでもよ
く、その製造方法には特に限定されない。結果としてＤ
ＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上となっていれ
ば良い。
０ｇ以上のカーボンブラック（Ｄ）を得る方法としては
熱分解法、不完全燃焼法等で製造されるいずれでもよ
く、その製造方法には特に限定されない。結果としてＤ
ＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上となっていれ
ば良い。
【００２６】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種類を併用してもよい。なかでも耐湿性の
点から、有機ホスフィン化合物が好ましく用いられる。
これらの硬化促進剤（Ｃ）は、用途によっては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
が好ましい。
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種類を併用してもよい。なかでも耐湿性の
点から、有機ホスフィン化合物が好ましく用いられる。
これらの硬化促進剤（Ｃ）は、用途によっては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
が好ましい。
【００２７】さらに本発明には、エラストマなどの低応
力化剤、シランカップリング剤、チタネートカップリン
グ剤などの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、リンなどの各種難燃剤、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、長鎖脂肪酸エステル、長鎖脂肪酸アミドなど
の各種離型剤など、各種添加剤を本発明の特性を損なわ
ない範囲で任意に配合できる。なおカップリング剤はあ
らかじめ無機充填剤に表面処理しておくことも可能であ
る。
力化剤、シランカップリング剤、チタネートカップリン
グ剤などの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、リンなどの各種難燃剤、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、長鎖脂肪酸エステル、長鎖脂肪酸アミドなど
の各種離型剤など、各種添加剤を本発明の特性を損なわ
ない範囲で任意に配合できる。なおカップリング剤はあ
らかじめ無機充填剤に表面処理しておくことも可能であ
る。
【００２８】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、各種原
料成分をミキサ−などの公知の方法で混合（ドライブレ
ンド）した後、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。そしてこのようにして得られたタブレッ
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により半導体素子を封止することに
より半導体装置を得ることができる。
しては、溶融混練することが好ましい。例えば、各種原
料成分をミキサ−などの公知の方法で混合（ドライブレ
ンド）した後、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。そしてこのようにして得られたタブレッ
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により半導体素子を封止することに
より半導体装置を得ることができる。
【００２９】
【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。
【００３０】[実施例１〜２０、比較例１〜５] ＜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軸押出機を用いて樹脂温
度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軸押出機を用いて樹脂温
度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。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
【表４】
【００３５】＜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。
【００３６】＜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。視認性の評価はＳＴＯＵＦＦＥＲ ＧＲＡＰＨＩ
Ｃ 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０．０５、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２１まで続
く。ここで光学濃度Ｄは、入射光強度をＩ0（ｍＪ／ｃ
ｍ2）、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） 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。
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。視認性の評価はＳＴＯＵＦＦＥＲ ＧＲＡＰＨＩ
Ｃ 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０．０５、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２１まで続
く。ここで光学濃度Ｄは、入射光強度をＩ0（ｍＪ／ｃ
ｍ2）、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） 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。
【００３７】＜半田耐熱性の評価＞１６０ｐｉｎＱＦＰ
を上記条件で成形、後硬化させた半導体装置１６個を８
５℃／８５％ＲＨで１２０時間加湿し、赤外線リフロ−
炉（２４５℃）を通した後、１６０pinＱＦＰに発生し
たクラックの個数を外部と内部についてそれぞれ超音波
探傷機により調べた。クラックの合計数（１６個のパッ
ケ−ジでの合計）により、次の６段階で評価した。 Ａ：０（個／１６パッケ−ジ） Ｂ：１〜２（個／１６パッケ−ジ） Ｃ：３〜６（個／１６パッケ−ジ） Ｄ：７〜１０（個／１６パッケ−ジ） Ｅ：１０〜１５（個／１６パッケ−ジ） Ｆ：１６（個／１６パッケ−ジ）
を上記条件で成形、後硬化させた半導体装置１６個を８
５℃／８５％ＲＨで１２０時間加湿し、赤外線リフロ−
炉（２４５℃）を通した後、１６０pinＱＦＰに発生し
たクラックの個数を外部と内部についてそれぞれ超音波
探傷機により調べた。クラックの合計数（１６個のパッ
ケ−ジでの合計）により、次の６段階で評価した。 Ａ：０（個／１６パッケ−ジ） Ｂ：１〜２（個／１６パッケ−ジ） Ｃ：３〜６（個／１６パッケ−ジ） Ｄ：７〜１０（個／１６パッケ−ジ） Ｅ：１０〜１５（個／１６パッケ−ジ） Ｆ：１６（個／１６パッケ−ジ）
【００３８】＜評価結果＞評価結果を表５に示す。
【００３９】
【表５】
【００４０】実施例１〜２０に見られるようにＤＢＰ吸
収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカーボンブラ
ックを用い、かつ無機充填剤中に平均粒径０．１μｍ〜
１０μｍの破砕シリカ、または平均粒径１〜１００ｎｍ
の極小微細球状シリカを含有する事を必須としエポキシ
樹脂にビフェニル型エポキシ樹脂、もしくはビスフェノ
−ルＦ型エポキシ樹脂を用いたエポキシ樹脂組成物で封
止された半導体装置はレ−ザ−マ−ク視認性、半田耐熱
性に優れる。一方、比較例１〜５に見られるように無機
充填材中に破砕シリカまたは極小微細球状シリカを添加
しない系、ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上
のカ−ボンブラックを用いない系では、視認性、半田耐
熱性が劣る。
収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上であるカーボンブラ
ックを用い、かつ無機充填剤中に平均粒径０．１μｍ〜
１０μｍの破砕シリカ、または平均粒径１〜１００ｎｍ
の極小微細球状シリカを含有する事を必須としエポキシ
樹脂にビフェニル型エポキシ樹脂、もしくはビスフェノ
−ルＦ型エポキシ樹脂を用いたエポキシ樹脂組成物で封
止された半導体装置はレ−ザ−マ−ク視認性、半田耐熱
性に優れる。一方、比較例１〜５に見られるように無機
充填材中に破砕シリカまたは極小微細球状シリカを添加
しない系、ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上
のカ−ボンブラックを用いない系では、視認性、半田耐
熱性が劣る。
【００４１】
【発明の効果】本発明は、ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3
／１００ｇ以上であるカーボンブラック（Ｄ）を着色剤
として用い、かつ無機充填剤（Ｃ）に平均粒径０．１〜
１０μｍの破砕シリカ（ｃ１）または平均粒径１〜１０
０ｎｍの極小微細球状シリカ（ｃ２）を含有させた樹脂
組成物であり、この樹脂組成物を用いて封止した半導体
装置はＹＡＧレーザーマーキング性、半田耐熱性が共に
優れたものである。
／１００ｇ以上であるカーボンブラック（Ｄ）を着色剤
として用い、かつ無機充填剤（Ｃ）に平均粒径０．１〜
１０μｍの破砕シリカ（ｃ１）または平均粒径１〜１０
０ｎｍの極小微細球状シリカ（ｃ２）を含有させた樹脂
組成物であり、この樹脂組成物を用いて封止した半導体
装置はＹＡＧレーザーマーキング性、半田耐熱性が共に
優れたものである。
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 Ｆターム(参考） 4J002 CC03X CD02W CD05W CD06W CD12W CD13W CD17W DA038 DE077 DE097 DE127 DE137 DE147 DE237 DJ007 DJ017 DJ037 DJ047 DL007 EF126 EJ016 EN036 EV216 FD017 FD098 FD14X FD146 GQ05 4J036 AA01 AA02 AB13 AD07 AD08 AF06 AF08 CA10 DB17 DC04 DC10 FA01 FA02 FA05 FA06 FB07 JA07 4M109 AA01 BA01 EA03 EB02 EB08 EB13 EC05 EC20
Claims (5)
- 【請求項１】エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）および
無機充填剤（Ｃ）を主成分とするエポキシ樹脂組成物に
おいて、ＤＢＰ吸収量が１００ｃｍ3／１００ｇ以上で
あるカーボンブラック（Ｄ）を含有し、かつ前記無機充
填剤（Ｃ）が平均粒径０．１〜１０μｍの破砕シリカ
（ｃ１）または平均粒径１〜１００ｎｍの極小微細球状
シリカ（ｃ２）の少なくとも一方を含有することを特徴
とするエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】無機充填剤（Ｃ）が平均粒径０．１〜１０
μｍの破砕シリカ（ｃ１）と平均粒径１〜１００ｎｍの
極小微細球状シリカ（ｃ２）を含有することを特徴とす
る請求項１に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が下記式（Ｉ）の構造を有
するビフェニル型エポキシ樹脂（ａ１）もしくは下記式
（II）の構造を有するビスフェノ−ルＦ型エポキシ樹脂
（ａ２）を含有することを特徴とする請求項１または２
に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化１】 【化２】 - 【請求項４】印字部分のマ−キング視認性が２１ステッ
プセンシティビティガイドを用いた評価で５以上となる
ことを特徴とする請求項１〜３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５】請求項１〜４いずれか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 |
|---|---|---|---|
| JP2001076602A JP2002275350A (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001076602A JP2002275350A (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011059981A Division JP5836618B2 (ja) | 2011-03-18 | 2011-03-18 | エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002275350A true JP2002275350A (ja) | 2002-09-25 |
Family
ID=18933505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001076602A Pending JP2002275350A (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002275350A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008274041A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Hitachi Chem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた樹脂封止型半導体装置 |
| JP2012062422A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Sekisui Chem Co Ltd | 樹脂組成物及び成形体 |
| WO2019245026A1 (ja) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 日立化成株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、プリプレグ、積層板、プリント配線板及び半導体パッケージ並びに熱硬化性樹脂組成物の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04132727A (ja) * | 1990-09-22 | 1992-05-07 | Matsushita Electric Works Ltd | 液状エポキシ樹脂組成物 |
| 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
- 2001-03-16 JP JP2001076602A patent/JP2002275350A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04132727A (ja) * | 1990-09-22 | 1992-05-07 | Matsushita Electric Works Ltd | 液状エポキシ樹脂組成物 |
| 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 |
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| JP2012062422A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Sekisui Chem Co Ltd | 樹脂組成物及び成形体 |
| WO2019245026A1 (ja) * | 2018-06-21 | 2019-12-26 | 日立化成株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、プリプレグ、積層板、プリント配線板及び半導体パッケージ並びに熱硬化性樹脂組成物の製造方法 |
| JPWO2019245026A1 (ja) * | 2018-06-21 | 2021-08-02 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、プリプレグ、積層板、プリント配線板及び半導体パッケージ並びに熱硬化性樹脂組成物の製造方法 |
| JP7420071B2 (ja) | 2018-06-21 | 2024-01-23 | 株式会社レゾナック | 熱硬化性樹脂組成物、プリプレグ、積層板、プリント配線板及び半導体パッケージ並びに熱硬化性樹脂組成物の製造方法 |
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