JP2002284970A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
半導体封止用エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置Info
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- JP2002284970A JP2002284970A JP2001091152A JP2001091152A JP2002284970A JP 2002284970 A JP2002284970 A JP 2002284970A JP 2001091152 A JP2001091152 A JP 2001091152A JP 2001091152 A JP2001091152 A JP 2001091152A JP 2002284970 A JP2002284970 A JP 2002284970A
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- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】密着性、離型性を同時に満足するようなエポキ
シ樹脂組成物と半導体装置を提供する。 【解決手段】半導体素子の少なくとも回路形成面がエポ
キシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充填剤（Ｃ）および離
型剤（Ｄ）としてキャンデリラワックス（ｄ１）を必須
成分として含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物で封止
された樹脂封止型半導体装置。
シ樹脂組成物と半導体装置を提供する。 【解決手段】半導体素子の少なくとも回路形成面がエポ
キシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充填剤（Ｃ）および離
型剤（Ｄ）としてキャンデリラワックス（ｄ１）を必須
成分として含む半導体封止用エポキシ樹脂組成物で封止
された樹脂封止型半導体装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置中の部
材に対して密着性が高く、かつ、成形時の離型性に優れ
る、半導体封止用として好適なエポキシ樹脂組成物、お
よび該封止用組成物で封止してなる半導体装置に関する
ものである。
材に対して密着性が高く、かつ、成形時の離型性に優れ
る、半導体封止用として好適なエポキシ樹脂組成物、お
よび該封止用組成物で封止してなる半導体装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】エポキシ樹脂は耐熱性、耐湿性、電気特
性および接着性などに優れており、さらに配合処方によ
り種々の特性が付加できるため、塗料、接着剤、電気絶
縁材料など工業材料として利用されている。
性および接着性などに優れており、さらに配合処方によ
り種々の特性が付加できるため、塗料、接着剤、電気絶
縁材料など工業材料として利用されている。
【０００３】例えば、半導体装置などの電子回路部品の
封止方法として、従来より金属やセラミックスによるハ
ーメチックシールとフェノール樹脂、シリコーン樹脂、
エポキシ樹脂などによる樹脂封止が提案されている。そ
の中でも、生産性、物性のバランスの点からエポキシ樹
脂による樹脂封止が最も盛んに行われている。そして、
エポキシ樹脂による封止方法は、エポキシ樹脂に硬化
剤、充填剤などを添加した組成物を用い、半導体素子を
金型にセットしてトランスファー成形法などにより封止
する方法が一般的に行われている。
封止方法として、従来より金属やセラミックスによるハ
ーメチックシールとフェノール樹脂、シリコーン樹脂、
エポキシ樹脂などによる樹脂封止が提案されている。そ
の中でも、生産性、物性のバランスの点からエポキシ樹
脂による樹脂封止が最も盛んに行われている。そして、
エポキシ樹脂による封止方法は、エポキシ樹脂に硬化
剤、充填剤などを添加した組成物を用い、半導体素子を
金型にセットしてトランスファー成形法などにより封止
する方法が一般的に行われている。
【０００４】トランスファー成形において、成形により
封止された半導体を金型から取り出せるようにするには
あらかじめエポキシ樹脂組成物中に内部離型剤を添加す
ることが常法である。
封止された半導体を金型から取り出せるようにするには
あらかじめエポキシ樹脂組成物中に内部離型剤を添加す
ることが常法である。
【０００５】最近はプリント基板への半導体装置パッケ
ージの実装において高密度化、自動化が進められてお
り、従来のリードピンを基板の穴に挿入する挿入実装方
式に替わり、基板表面に半導体装置パッケージを半田付
けする表面実装方式が主流になってきた。それに伴い、
半導体装置パッケージも従来のＤＩＰ（デュアル・イン
ライン・パッケージ）から、高密度実装・表面実装に適
した薄型のＦＰＰ（フラット・プラスチック・パッケー
ジ）に移行してきた。その中でも最近では、微細加工技
術の進歩により、厚さ２ｍｍ以下のＴＳＯＰ、ＴＱＦ
Ｐ、ＬＱＦＰが主流となっている。そのため湿度や温度
など外部からの影響をいっそう受けやすくなり、半田耐
熱性、高温信頼性、耐熱信頼性などの信頼性が今後ます
ます重要となってくる。
ージの実装において高密度化、自動化が進められてお
り、従来のリードピンを基板の穴に挿入する挿入実装方
式に替わり、基板表面に半導体装置パッケージを半田付
けする表面実装方式が主流になってきた。それに伴い、
半導体装置パッケージも従来のＤＩＰ（デュアル・イン
ライン・パッケージ）から、高密度実装・表面実装に適
した薄型のＦＰＰ（フラット・プラスチック・パッケー
ジ）に移行してきた。その中でも最近では、微細加工技
術の進歩により、厚さ２ｍｍ以下のＴＳＯＰ、ＴＱＦ
Ｐ、ＬＱＦＰが主流となっている。そのため湿度や温度
など外部からの影響をいっそう受けやすくなり、半田耐
熱性、高温信頼性、耐熱信頼性などの信頼性が今後ます
ます重要となってくる。
【０００６】表面実装においては、通常半田リフローに
よる実装が行われる。この方法では、基板の上に半導体
装置を乗せ、これらを２００℃以上の高温にさらし、基
板にあらかじめつけられた半田を溶融させて半導体装置
を基板表面に接着させる。このような実装方法では半導
体装置パッケージ全体が高温にさらされるために封止樹
脂組成物の耐湿性が悪いと吸湿した水分が半田リフロー
時に爆発的に膨張し、クラックが生じるという現象や、
半導体の各種部材と封止材界面の間に剥離が発生する。
従って半導体用封止樹脂組成物において耐湿性は非常に
重要となる。
よる実装が行われる。この方法では、基板の上に半導体
装置を乗せ、これらを２００℃以上の高温にさらし、基
板にあらかじめつけられた半田を溶融させて半導体装置
を基板表面に接着させる。このような実装方法では半導
体装置パッケージ全体が高温にさらされるために封止樹
脂組成物の耐湿性が悪いと吸湿した水分が半田リフロー
時に爆発的に膨張し、クラックが生じるという現象や、
半導体の各種部材と封止材界面の間に剥離が発生する。
従って半導体用封止樹脂組成物において耐湿性は非常に
重要となる。
【０００７】更に、近年では環境保護の点から鉛を含ん
でいない鉛フリー半田の使用が進んでいる。鉛フリー半
田は融点が高く、そのためリフロー温度も上がることに
なりこれまで以上の半田耐熱性、半導体装置中の部材と
の高密着性が求められている。
でいない鉛フリー半田の使用が進んでいる。鉛フリー半
田は融点が高く、そのためリフロー温度も上がることに
なりこれまで以上の半田耐熱性、半導体装置中の部材と
の高密着性が求められている。
【０００８】一方、封止用成形材料では成形時良好な離
型性が求められる。しかし、上述の通り封止用樹脂組成
物は各部材との良好な密着性を示す必要もあり、よって
これらは相反する要求特性である。これまで、エポキシ
樹脂組成物の金型との離型性を得るためにモンタン酸エ
ステルワックスやポリエチレンワックスなどを用いてい
た。しかし、これらは離型性が良好ではあるが部材との
密着性が低下し半導体装置の信頼性を低下させていた。
また、部材との密着性を向上させるためにカルナウバワ
ックスなどを離型剤として用いていたが、金型離型性が
余り良好ではなかった。したがって、これまでは上記の
離型性と密着性を両立できる離型剤が無く、これらを両
立できる離型剤が求められていた。
型性が求められる。しかし、上述の通り封止用樹脂組成
物は各部材との良好な密着性を示す必要もあり、よって
これらは相反する要求特性である。これまで、エポキシ
樹脂組成物の金型との離型性を得るためにモンタン酸エ
ステルワックスやポリエチレンワックスなどを用いてい
た。しかし、これらは離型性が良好ではあるが部材との
密着性が低下し半導体装置の信頼性を低下させていた。
また、部材との密着性を向上させるためにカルナウバワ
ックスなどを離型剤として用いていたが、金型離型性が
余り良好ではなかった。したがって、これまでは上記の
離型性と密着性を両立できる離型剤が無く、これらを両
立できる離型剤が求められていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半導
体装置中の部材との密着性が高く、かつ離型性に優れた
半導体封止用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にある。
体装置中の部材との密着性が高く、かつ離型性に優れた
半導体封止用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にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、離型剤と
してキャンデリラワックスを用いることにより、上記の
課題を達成することができ、目的に合致したエポキシ樹
脂組成物と半導体装置が得られることを見いだし、本発
明に到達した。
してキャンデリラワックスを用いることにより、上記の
課題を達成することができ、目的に合致したエポキシ樹
脂組成物と半導体装置が得られることを見いだし、本発
明に到達した。
【００１１】すなわち本発明は、主として次の構成を有
する。すなわち、「 エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤
（Ｂ）充填剤（Ｃ）および、離型剤（Ｄ）を含有する樹
脂組成物であって、離型剤（Ｄ）としてキャンデリラワ
ックス（ｄ１）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。
する。すなわち、「 エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤
（Ｂ）充填剤（Ｃ）および、離型剤（Ｄ）を含有する樹
脂組成物であって、離型剤（Ｄ）としてキャンデリラワ
ックス（ｄ１）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。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳述する。
【００１３】本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物
はエポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充填材（Ｃ）お
よび離型剤（Ｄ）を含有する。
はエポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、充填材（Ｃ）お
よび離型剤（Ｄ）を含有する。
【００１４】本発明においてエポキシ樹脂（Ａ）は１分
子中に２個以上のエポキシ基を有する化合物であれば特
に限定されず、具体例としては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、
４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ビフェ
ニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）
−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル、４，
４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，
３’，５，５’−テトラエチルビフェニル、４，４’−
ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，
５’−テトラブチルビフェニルなどのビフェニル型エポ
キシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフ
ェニルノボラック型エポキシ樹脂、１，５−ジ（２，３
−エポキシプロポキシ）ナフタレン、１，６−ジ（２，
３−エポキシプロポキシ）ナフタレン、ナフトールアラ
ルキル型エポキシ樹脂などのナフタレン型エポキシ樹
脂、３−ｔ−ブチル−２，４’−ジヒドロキシ−３’，
５’，６−トリメチルスチルベンのジグリシジルエーテ
ル、３−ｔ−ブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，
５，５’−トリメチルスチルベンのジグリシジルエーテ
ル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テ
トラメチルスチルベンのジグリシジルエーテル、４，
４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ−ｔ−ブチル−６，
６’−ジメチルスチルベンのジグリシジルエーテルなど
のスチルベン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨
格含有エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹
脂、１，４−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシクミ
ル）ベンゼンのジグリシジルエーテル、４，４’−ジヒ
ドロキシジフェニルエーテルのジグリシジルエーテル、
２，２−ジメチル−５，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−
４，４’−ジヒドロキシジフェニルスフィドなどのビス
フェノール型エポキシ樹脂、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、テトラメチ
ルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、鎖状脂肪族エポキ
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
脂などがあげられる。特に耐熱性の点からクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂、式（Ｉ）で表されるビフェニ
ル型エポキシ樹脂などが好ましく、エポキシ当量５００
以下、特に３００以下のエポキシ樹脂が好ましい。なか
でも４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−
３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニルがより好
ましい。これらエポキシ樹脂は２種以上を併用すること
もできる。
子中に２個以上のエポキシ基を有する化合物であれば特
に限定されず、具体例としては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、
４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ビフェ
ニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）
−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル、４，
４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，
３’，５，５’−テトラエチルビフェニル、４，４’−
ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，
５’−テトラブチルビフェニルなどのビフェニル型エポ
キシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフ
ェニルノボラック型エポキシ樹脂、１，５−ジ（２，３
−エポキシプロポキシ）ナフタレン、１，６−ジ（２，
３−エポキシプロポキシ）ナフタレン、ナフトールアラ
ルキル型エポキシ樹脂などのナフタレン型エポキシ樹
脂、３−ｔ−ブチル−２，４’−ジヒドロキシ−３’，
５’，６−トリメチルスチルベンのジグリシジルエーテ
ル、３−ｔ−ブチル−４，４’−ジヒドロキシ−３’，
５，５’−トリメチルスチルベンのジグリシジルエーテ
ル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’，５，５’−テ
トラメチルスチルベンのジグリシジルエーテル、４，
４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ−ｔ−ブチル−６，
６’−ジメチルスチルベンのジグリシジルエーテルなど
のスチルベン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨
格含有エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹
脂、１，４−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシクミ
ル）ベンゼンのジグリシジルエーテル、４，４’−ジヒ
ドロキシジフェニルエーテルのジグリシジルエーテル、
２，２−ジメチル−５，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−
４，４’−ジヒドロキシジフェニルスフィドなどのビス
フェノール型エポキシ樹脂、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、テトラメチ
ルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、鎖状脂肪族エポキ
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
脂などがあげられる。特に耐熱性の点からクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂、式（Ｉ）で表されるビフェニ
ル型エポキシ樹脂などが好ましく、エポキシ当量５００
以下、特に３００以下のエポキシ樹脂が好ましい。なか
でも４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−
３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニルがより好
ましい。これらエポキシ樹脂は２種以上を併用すること
もできる。
【００１５】
【化２】
【００１６】本発明においてエポキシ樹脂（Ａ）の配合
量は、全樹脂組成物に対して通常２．５〜５．０重量％
である。
量は、全樹脂組成物に対して通常２．５〜５．０重量％
である。
【００１７】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）を用いる。その種類はエポキシ樹
脂（Ａ）と反応して硬化させるものであれば特に限定さ
れず、それらの具体例としては、例えばフェノールノボ
ラック、クレゾールノボラックなどのノボラック樹脂、
ビスフェノールＡなどのビスフェノール化合物、無水マ
レイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸などの酸
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
アミンなどがあげられる。なかでも、半導体装置封止用
としては、耐熱性、耐湿性および保存性に優れる点か
ら、フェノール性水酸基を有する硬化剤が好ましい。フ
ェノール性水酸基を有する硬化剤の具体例としては、フ
ェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、
ナフトールノボラック樹脂などのノボラック樹脂、トリ
ス（ヒドロキシフェニル）メタン、１，１，２−トリス
（ヒドロキシフェニル）エタン、１，１，３−トリス
（ヒドロキシフェニル）プロパン、テルペンとフェノー
ルの縮合化合物、ジシクロペンタジエン骨格含有フェノ
ール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルノボ
ラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂などがあげられ
る。なかでも、フェノールアラルキル樹脂、フェノール
ノボラック樹脂、ビフェニルノボラック樹脂が好まし
い。また、これらは２種類以上併用しても良い。
るために硬化剤（Ｂ）を用いる。その種類はエポキシ樹
脂（Ａ）と反応して硬化させるものであれば特に限定さ
れず、それらの具体例としては、例えばフェノールノボ
ラック、クレゾールノボラックなどのノボラック樹脂、
ビスフェノールＡなどのビスフェノール化合物、無水マ
レイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸などの酸
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
アミンなどがあげられる。なかでも、半導体装置封止用
としては、耐熱性、耐湿性および保存性に優れる点か
ら、フェノール性水酸基を有する硬化剤が好ましい。フ
ェノール性水酸基を有する硬化剤の具体例としては、フ
ェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、
ナフトールノボラック樹脂などのノボラック樹脂、トリ
ス（ヒドロキシフェニル）メタン、１，１，２−トリス
（ヒドロキシフェニル）エタン、１，１，３−トリス
（ヒドロキシフェニル）プロパン、テルペンとフェノー
ルの縮合化合物、ジシクロペンタジエン骨格含有フェノ
ール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルノボ
ラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂などがあげられ
る。なかでも、フェノールアラルキル樹脂、フェノール
ノボラック樹脂、ビフェニルノボラック樹脂が好まし
い。また、これらは２種類以上併用しても良い。
【００１８】本発明において、硬化剤の配合量は、全樹
脂組成物に対して通常２．５〜５．０重量％である。さ
らには、エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤の配合比は、機械
的性質および耐湿性の点から（Ａ）に対する硬化剤の化
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。
脂組成物に対して通常２．５〜５．０重量％である。さ
らには、エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤の配合比は、機械
的性質および耐湿性の点から（Ａ）に対する硬化剤の化
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。
【００１９】また、本発明においてエポキシ樹脂（Ａ）
と硬化剤の硬化反応を促進するため硬化促進剤を用いて
も良い。硬化促進剤は硬化反応を促進するものであれば
特に限定されず、たとえば２−メチルイミダゾール、
２，４−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチ
ルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェ
ニル−４−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミ
ダゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミ
ン、ベンジルジメチルアミン、ジメチルベンジルメチル
アミン、２−（ジメチルアミノメチル）フェノール、
２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノー
ル、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン
−７などの３級アミン化合物およびそれらの塩、ジルコ
ニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラプロポキ
シド、テトラキス（アセチルアセトナト）ジルコニウ
ム、トリ（アセチルアセトナト）アルミニウムなどの有
機金属化合物およびトリフェニルホスフィン、トリメチ
ルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホス
フィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）ホスフィン、トリ
（ノニルフェニル）ホスフィンなどの有機ホスフィン化
合物およびそれらの塩などがあげられる。
と硬化剤の硬化反応を促進するため硬化促進剤を用いて
も良い。硬化促進剤は硬化反応を促進するものであれば
特に限定されず、たとえば２−メチルイミダゾール、
２，４−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチ
ルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェ
ニル−４−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミ
ダゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミ
ン、ベンジルジメチルアミン、ジメチルベンジルメチル
アミン、２−（ジメチルアミノメチル）フェノール、
２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノー
ル、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン
−７などの３級アミン化合物およびそれらの塩、ジルコ
ニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラプロポキ
シド、テトラキス（アセチルアセトナト）ジルコニウ
ム、トリ（アセチルアセトナト）アルミニウムなどの有
機金属化合物およびトリフェニルホスフィン、トリメチ
ルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホス
フィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）ホスフィン、トリ
（ノニルフェニル）ホスフィンなどの有機ホスフィン化
合物およびそれらの塩などがあげられる。
【００２０】これらの硬化促進剤は、用途によっては二
種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。
種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。
【００２１】本発明における充填剤（Ｃ）は特に限定さ
れないが、溶融シリカを用いることが好ましく、形状は
球状である事が好ましく、平均粒径は１０〜３０μｍが
好ましい。一般に充填剤（Ｃ）の割合が大きくなるにつ
れて流動性などの成形性は悪化するが、球状の充填剤を
使用することにより流動性の悪化をより抑えることがで
きる。用途によっては２種類以上の充填剤を併用するこ
とができ、併用する充填剤としては、無機質充填剤が好
ましく、具体的には溶融シリカ、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、
クレー、タルク、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、アス
ベスト、ガラス繊維などがあげられる。
れないが、溶融シリカを用いることが好ましく、形状は
球状である事が好ましく、平均粒径は１０〜３０μｍが
好ましい。一般に充填剤（Ｃ）の割合が大きくなるにつ
れて流動性などの成形性は悪化するが、球状の充填剤を
使用することにより流動性の悪化をより抑えることがで
きる。用途によっては２種類以上の充填剤を併用するこ
とができ、併用する充填剤としては、無機質充填剤が好
ましく、具体的には溶融シリカ、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、
クレー、タルク、ケイ酸カルシウム、酸化チタン、アス
ベスト、ガラス繊維などがあげられる。
【００２２】本発明において離型剤（Ｄ）としてキャン
デリラワックス（ｄ１）を含有している必要がある。キ
ャンデリラワックスとはキャンデリラ草から得られる植
物系天然ろうのことである。キャンデリラワックスは高
級炭化水素（炭素数２８〜３３）が主成分であり、この
他に遊離脂肪酸（炭素数２０〜３５）や遊離アルコール
（炭素数２６〜３４）、高級脂肪酸と高級アルコールの
エステルなどを含むものである。キャンデリラワックス
としてはセラリカ野田製”精製キャンデリラワックスＮ
ｏ．１”等が市販されている。
デリラワックス（ｄ１）を含有している必要がある。キ
ャンデリラワックスとはキャンデリラ草から得られる植
物系天然ろうのことである。キャンデリラワックスは高
級炭化水素（炭素数２８〜３３）が主成分であり、この
他に遊離脂肪酸（炭素数２０〜３５）や遊離アルコール
（炭素数２６〜３４）、高級脂肪酸と高級アルコールの
エステルなどを含むものである。キャンデリラワックス
としてはセラリカ野田製”精製キャンデリラワックスＮ
ｏ．１”等が市販されている。
【００２３】また、本発明において離型剤（Ｄ）として
上述のキャンデリラワックス（ｄ１）とカルナウバワッ
クス（ｄ２）を併用すると密着性に関して相乗効果が発
現し、キャンデリラワックス（ｄ１）を単体で用いた場
合と比べ、離型性を良好な状態で維持しながらさらに良
好な密着性が得られる。カルナウバワックスとはヤシ科
のパーム樹から採取される植物系天然ろうである。カル
ナウバワックスは高級脂肪酸と高級アルコールのエステ
ルが主成分であり、この他に遊離アルコール、炭化水素
などを含むものである。カルナウバワックスとしてはセ
ラリカ野田製”精製カルナウバワックスＮｏ．１”等が
市販されている。
上述のキャンデリラワックス（ｄ１）とカルナウバワッ
クス（ｄ２）を併用すると密着性に関して相乗効果が発
現し、キャンデリラワックス（ｄ１）を単体で用いた場
合と比べ、離型性を良好な状態で維持しながらさらに良
好な密着性が得られる。カルナウバワックスとはヤシ科
のパーム樹から採取される植物系天然ろうである。カル
ナウバワックスは高級脂肪酸と高級アルコールのエステ
ルが主成分であり、この他に遊離アルコール、炭化水素
などを含むものである。カルナウバワックスとしてはセ
ラリカ野田製”精製カルナウバワックスＮｏ．１”等が
市販されている。
【００２４】離型剤（Ｄ）の配合量は全エポキシ樹脂組
成物中に０．０１〜１．０重量％、特に０．１〜０．５
重量％含まれていることが好ましい。また、ポリスチレ
ンなどの熱可塑性樹脂、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸の金属
塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂肪酸のアミド、パラ
フィンワックスなどの離型剤を本発明の効果を損なわな
い範囲で２種類以上併用しても良い。その含有量として
は０．０１〜０．３重量％が好ましい。キャンデリラワ
ックス（ｄ１）とカルナウバワックス（ｄ２）とを併用
する種類と比率としては、たとえば、ポリエチレンワッ
クスやモンタン酸エステルワックスとを重量比で０．１
対１〜１対０．１の割合で添加するのが好ましい。
成物中に０．０１〜１．０重量％、特に０．１〜０．５
重量％含まれていることが好ましい。また、ポリスチレ
ンなどの熱可塑性樹脂、長鎖脂肪酸、長鎖脂肪酸の金属
塩、長鎖脂肪酸のエステル、長鎖脂肪酸のアミド、パラ
フィンワックスなどの離型剤を本発明の効果を損なわな
い範囲で２種類以上併用しても良い。その含有量として
は０．０１〜０．３重量％が好ましい。キャンデリラワ
ックス（ｄ１）とカルナウバワックス（ｄ２）とを併用
する種類と比率としては、たとえば、ポリエチレンワッ
クスやモンタン酸エステルワックスとを重量比で０．１
対１〜１対０．１の割合で添加するのが好ましい。
【００２５】本発明のエポキシ樹脂組成物には、各種カ
ップリング剤、カーボンブラック、酸化鉄などの着色
剤、シリコーンゴム、スチレン系ブロック共重合体、オ
レフィン系重合体、変性ニトリルゴム、変性ポリブタジ
エンゴムなどのエラストマー、および有機過酸化物など
架橋剤を任意に添加することができる。
ップリング剤、カーボンブラック、酸化鉄などの着色
剤、シリコーンゴム、スチレン系ブロック共重合体、オ
レフィン系重合体、変性ニトリルゴム、変性ポリブタジ
エンゴムなどのエラストマー、および有機過酸化物など
架橋剤を任意に添加することができる。
【００２６】本発明のエポキシ樹脂組成物の製造方法と
しては、たとえば溶融混練による方法が好ましく、各種
原料をミキサーなどで混合した後、通常は６０〜１４０
℃で、たと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することにより製造で
きる。このエポキシ樹脂組成物は通常粉末またはタブレ
ット状態から、成形によって半導体封止に供される。半
導体素子を封止する方法としては、低圧トランスファー
成形法が一般的であるがインジェクション成形法や圧縮
成形法も可能である。成形条件としては、たとえばエポ
キシ樹脂組成物を成形温度１５０℃〜２００℃、成形圧
力５〜１５ＭＰａ、成形時間３０〜３００秒で成形し、
エポキシ樹脂組成物の硬化物とすることによって半導体
装置が製造される。また、必要に応じて上記成形物を１
００〜２００℃で２〜１５時間、追加加熱処理も行われ
る。
しては、たとえば溶融混練による方法が好ましく、各種
原料をミキサーなどで混合した後、通常は６０〜１４０
℃で、たと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することにより製造で
きる。このエポキシ樹脂組成物は通常粉末またはタブレ
ット状態から、成形によって半導体封止に供される。半
導体素子を封止する方法としては、低圧トランスファー
成形法が一般的であるがインジェクション成形法や圧縮
成形法も可能である。成形条件としては、たとえばエポ
キシ樹脂組成物を成形温度１５０℃〜２００℃、成形圧
力５〜１５ＭＰａ、成形時間３０〜３００秒で成形し、
エポキシ樹脂組成物の硬化物とすることによって半導体
装置が製造される。また、必要に応じて上記成形物を１
００〜２００℃で２〜１５時間、追加加熱処理も行われ
る。
【００２７】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、これらに限定されるものではない。
るが、これらに限定されるものではない。
【００２８】[実施例１〜１１、比較例１〜４]本発明で
使用した原料を表１に示す。なお、粘度はＩＣＩ粘度
（１５０℃）を示す。
使用した原料を表１に示す。なお、粘度はＩＣＩ粘度
（１５０℃）を示す。
【００２９】＜エポキシ樹脂＞ ａ１：ビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレ
ジン（株）”ＹＸ４０００Ｈ”、エポキシ当量１９３、
粘度０．２ポイズ） ａ２：エポキシ樹脂（新日鉄化学（株）”ＹＳＬＶ−８
０ＸＹ”、エポキシ当量１９２、粘度０．０８ポイズ） ＜充填剤＞平均粒径25μmの球状溶融シリカ ＜硬化剤＞ ｂ１：フェノールアラルキル樹脂（明和化成（株）”Ｍ
ＥＨ７８００ＳＳ”水酸基当量１７５、粘度０．７ポイ
ズ） ｂ２：フェノーノボラック樹脂（明和化成（株）”Ｈ−
１”水酸基当量１０６、粘度２．０ポイズ） ＜硬化促進剤＞トリフェニルホスフィン（ケイ・アイ化
成（株）”ＰＰ−３６０”） ＜カップリング剤＞γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン（信越化学（株）”ＫＢＭ４０３”） ＜着色剤＞カーボンブラック（三菱化学（株）”♯７５
０Ｂ”） ＜離型剤＞ ｄ１：キャンデリラワックス（セラリカ野田（株）”精
製キャンデリラワックスＮｏ．１”） ｄ２：カルナウバワックス（セラリカ野田（株）”精製
カルナウバワックスＮｏ．１”） ｄ３：モンタン酸エステルワックス（クラリアントジャ
パン（株）”ＬＩＣＯＷＡＸ−Ｅ”） ｄ４：酸化ポリエステルワックス（クラリアントジャパ
ン（株）”ＬＩＣＯＷＡＸ−ＰＥＤ５２２”）
ジン（株）”ＹＸ４０００Ｈ”、エポキシ当量１９３、
粘度０．２ポイズ） ａ２：エポキシ樹脂（新日鉄化学（株）”ＹＳＬＶ−８
０ＸＹ”、エポキシ当量１９２、粘度０．０８ポイズ） ＜充填剤＞平均粒径25μmの球状溶融シリカ ＜硬化剤＞ ｂ１：フェノールアラルキル樹脂（明和化成（株）”Ｍ
ＥＨ７８００ＳＳ”水酸基当量１７５、粘度０．７ポイ
ズ） ｂ２：フェノーノボラック樹脂（明和化成（株）”Ｈ−
１”水酸基当量１０６、粘度２．０ポイズ） ＜硬化促進剤＞トリフェニルホスフィン（ケイ・アイ化
成（株）”ＰＰ−３６０”） ＜カップリング剤＞γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン（信越化学（株）”ＫＢＭ４０３”） ＜着色剤＞カーボンブラック（三菱化学（株）”♯７５
０Ｂ”） ＜離型剤＞ ｄ１：キャンデリラワックス（セラリカ野田（株）”精
製キャンデリラワックスＮｏ．１”） ｄ２：カルナウバワックス（セラリカ野田（株）”精製
カルナウバワックスＮｏ．１”） ｄ３：モンタン酸エステルワックス（クラリアントジャ
パン（株）”ＬＩＣＯＷＡＸ−Ｅ”） ｄ４：酸化ポリエステルワックス（クラリアントジャパ
ン（株）”ＬＩＣＯＷＡＸ−ＰＥＤ５２２”）
【００３０】
【表１】
【００３１】各成分を、表２、３に示した組成比（重量
比）で、計量し、ミキサーによりドライブレンドした。
これを、ロール表面温度９０℃のミキシングロールを用
いて５分間加熱混練後、冷却、粉砕して半導体封止用の
エポキシ樹脂組成物を得た。
比）で、計量し、ミキサーによりドライブレンドした。
これを、ロール表面温度９０℃のミキシングロールを用
いて５分間加熱混練後、冷却、粉砕して半導体封止用の
エポキシ樹脂組成物を得た。
【００３２】この樹脂組成物を用いて、低圧トランスフ
ァー成形法により１７５℃、キュアータイム２分間の条
件で、模擬素子を搭載した、チップサイズ１０×１０ｍ
ｍの１７６ｐｉｎＬＱＦＰ（外形：２４×２４×１．４
ｍｍ、フレーム材料：銅）を成形し、１７５℃、４時間
の条件でポストキュアーして下記の物性測定法により各
樹脂組成物の物性を評価した。
ァー成形法により１７５℃、キュアータイム２分間の条
件で、模擬素子を搭載した、チップサイズ１０×１０ｍ
ｍの１７６ｐｉｎＬＱＦＰ（外形：２４×２４×１．４
ｍｍ、フレーム材料：銅）を成形し、１７５℃、４時間
の条件でポストキュアーして下記の物性測定法により各
樹脂組成物の物性を評価した。
【００３３】密着性：１７６ｐｉｎＬＱＦＰを２０個成
形し、８５℃／６０％ＲＨで１６８時間加湿後、最高温
度２６０℃のＩＲリフロー炉で２分間加熱処理した。な
お、リフロー炉の温度プロファイルは、１５０℃〜２０
０℃の領域を6０秒から１００秒、２００℃から２６０
℃の昇温速度を１．５〜２．５℃／秒、２６０℃から２
００℃の降温速度を１．５〜２．５℃／秒である。加熱
処理後、超音波探傷機によりリードフレームの銀メッキ
部分を観察し、剥離が生じている部分の面積を計算し剥
離率とした。
形し、８５℃／６０％ＲＨで１６８時間加湿後、最高温
度２６０℃のＩＲリフロー炉で２分間加熱処理した。な
お、リフロー炉の温度プロファイルは、１５０℃〜２０
０℃の領域を6０秒から１００秒、２００℃から２６０
℃の昇温速度を１．５〜２．５℃／秒、２６０℃から２
００℃の降温速度を１．５〜２．５℃／秒である。加熱
処理後、超音波探傷機によりリードフレームの銀メッキ
部分を観察し、剥離が生じている部分の面積を計算し剥
離率とした。
【００３４】離型性：金型をメラミン樹脂により十分に
洗浄した後、直径１ｃｍ、長さ２ｃｍの円柱の成形を１
０回繰り返し、その都度成形直後に金型から突き出すた
めに必要な力をプッシュプルゲージを用いて測定した。
なお、成形条件としては、成形温度１７５℃、成形圧力
７ＭＰａ、成形時間６０秒で成形で行った。また、金型
の材質は超鋼で梨地のないもので行った。
洗浄した後、直径１ｃｍ、長さ２ｃｍの円柱の成形を１
０回繰り返し、その都度成形直後に金型から突き出すた
めに必要な力をプッシュプルゲージを用いて測定した。
なお、成形条件としては、成形温度１７５℃、成形圧力
７ＭＰａ、成形時間６０秒で成形で行った。また、金型
の材質は超鋼で梨地のないもので行った。
【００３５】表２、３に評価結果を示す。表２の実施例
１〜１１に見られるようにキャンデリラワックス（離型
剤（ｄ１））を含有する本発明のエポキシ樹脂組成物は
密着性、離型性、に優れている。また、実施例７，１
０，１１に見られるようにキャンデリラワックス（離型
剤（ｄ１））とカルナウバワックス（離型剤（ｄ２））
を併用することによってさらに密着性に優れたエポキシ
樹脂組成物が得られる。
１〜１１に見られるようにキャンデリラワックス（離型
剤（ｄ１））を含有する本発明のエポキシ樹脂組成物は
密着性、離型性、に優れている。また、実施例７，１
０，１１に見られるようにキャンデリラワックス（離型
剤（ｄ１））とカルナウバワックス（離型剤（ｄ２））
を併用することによってさらに密着性に優れたエポキシ
樹脂組成物が得られる。
【００３６】
【表２】
【００３７】
【表３】
【００３８】一方、これに対してカルナウバワックス
（離型剤（ｄ２））のみを使用した比較例１では密着性
は良好であるが十分な離型性が得られていない。また、
その他の離型剤（ｄ３）、（ｄ４）を用いた比較例２〜
４は、離型性は良好であるが、十分な密着性は得られて
いない。
（離型剤（ｄ２））のみを使用した比較例１では密着性
は良好であるが十分な離型性が得られていない。また、
その他の離型剤（ｄ３）、（ｄ４）を用いた比較例２〜
４は、離型性は良好であるが、十分な密着性は得られて
いない。
【００３９】このように離型剤としてキャンデリラワッ
クスを用いること、或いはこれにカルナウバワックスを
併用することによって充分な性能が発揮されることが分
かる。
クスを用いること、或いはこれにカルナウバワックスを
併用することによって充分な性能が発揮されることが分
かる。
【００４０】
【発明の効果】離型剤としてキャンデリラワックスを含
有することによりリフロー実装時の半導体装置宙の部材
との密着性が良好であり、成形時に良好な金型離型性を
併せ持つ樹脂封止型半導体装置及び半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物が得られる。
有することによりリフロー実装時の半導体装置宙の部材
との密着性が良好であり、成形時に良好な金型離型性を
併せ持つ樹脂封止型半導体装置及び半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 AE033 CC031 CC032 CC041 CC042 CC052 CC062 CC072 CD011 CD021 CD051 CD061 CD071 CD111 CD121 CE002 DE077 DE137 DE147 DE237 DJ007 DJ017 DJ027 DJ037 DJ047 DL007 EL136 EL146 EN076 EV226 FA047 FD017 FD142 FD146 FD163 4J036 AA01 AD01 AF01 DB15 DC02 FA01 FA05 FA06 FB07 FB20 4M109 AA01 BA01 CA21 EA02 EB03 EB09 EB12 EC05 EC09 EC20
Claims (5)
- 【請求項１】エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）充填剤
（Ｃ）および、離型剤（Ｄ）を含有する樹脂組成物であ
って、離型剤（Ｄ）としてキャンデリラワックス（ｄ
１）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】離型剤（Ｄ）としてさらにカルナウバワッ
クス（ｄ２）を含む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】充填剤（Ｃ）の含有量が５０〜９６重量％
であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに
記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項４】エポキシ樹脂（Ａ）が下記一般式（Ｉ）で
表されるエポキシ樹脂を含有することを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の半導体封止用エポキシ樹脂
組成物。 【化１】 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の半導体封
止用エポキシ樹脂組成物の硬化物によって半導体素子が
封止されたことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001091152A JP4788053B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001091152A JP4788053B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002284970A true JP2002284970A (ja) | 2002-10-03 |
| JP4788053B2 JP4788053B2 (ja) | 2011-10-05 |
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ID=18945825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001091152A Expired - Fee Related JP4788053B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4788053B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010018737A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Nitto Denko Corp | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそのタブレット、ならびにその製法、それにより得られる半導体装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59191754A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-10-30 | Matsushita Electric Works Ltd | エポキシ樹脂組成物 |
| JPH0853534A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Hitachi Chem Co Ltd | 樹脂封止型半導体装置 |
| JPH1135800A (ja) * | 1997-07-25 | 1999-02-09 | Toshiba Corp | 樹脂組成物およびこれを用いた樹脂封止型半導体装置 |
| JP2000351831A (ja) * | 1999-06-11 | 2000-12-19 | Nippon Kayaku Co Ltd | 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
-
2001
- 2001-03-27 JP JP2001091152A patent/JP4788053B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59191754A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-10-30 | Matsushita Electric Works Ltd | エポキシ樹脂組成物 |
| JPH0853534A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Hitachi Chem Co Ltd | 樹脂封止型半導体装置 |
| JPH1135800A (ja) * | 1997-07-25 | 1999-02-09 | Toshiba Corp | 樹脂組成物およびこれを用いた樹脂封止型半導体装置 |
| JP2000351831A (ja) * | 1999-06-11 | 2000-12-19 | Nippon Kayaku Co Ltd | 光半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010018737A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Nitto Denko Corp | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそのタブレット、ならびにその製法、それにより得られる半導体装置 |
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