JP2003012773A - エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及び半導体装置Info
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- JP2003012773A JP2003012773A JP2001194253A JP2001194253A JP2003012773A JP 2003012773 A JP2003012773 A JP 2003012773A JP 2001194253 A JP2001194253 A JP 2001194253A JP 2001194253 A JP2001194253 A JP 2001194253A JP 2003012773 A JP2003012773 A JP 2003012773A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回路面に突起電極が具備された半導体素子が
前記突起電極を介して回路基板に電気的に接合され、回
路基板と突起電極との空隙への充填性に優れ、成形後や
半田処理後の半導体装置の反りが小さく、耐半田クラッ
ク性に優れた特性を有するエポキシ樹脂組成物を提供す
ること。 【解決手段】（Ａ）ビフェニル型エポキシ樹脂、（Ｂ）
パラキシリレン骨格を有するナフトール樹脂、（Ｃ）球
状無機充填材及び（Ｄ）硬化促進剤を必須成分とするエ
ポキシ樹脂組成物であって、パラキシリレン骨格を有す
るナフトール樹脂を全フェノール樹脂中３０〜１００重
量％含むフェノール樹脂、球状無機充填材が全エポキシ
樹脂組成物中７０〜８５重量％で、かつ球状無機充填材
中の粒子径２４μｍ以上のものが０．１０重量％以下、
粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未満のものが２５〜４５重
量％であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂
組成物。
前記突起電極を介して回路基板に電気的に接合され、回
路基板と突起電極との空隙への充填性に優れ、成形後や
半田処理後の半導体装置の反りが小さく、耐半田クラッ
ク性に優れた特性を有するエポキシ樹脂組成物を提供す
ること。 【解決手段】（Ａ）ビフェニル型エポキシ樹脂、（Ｂ）
パラキシリレン骨格を有するナフトール樹脂、（Ｃ）球
状無機充填材及び（Ｄ）硬化促進剤を必須成分とするエ
ポキシ樹脂組成物であって、パラキシリレン骨格を有す
るナフトール樹脂を全フェノール樹脂中３０〜１００重
量％含むフェノール樹脂、球状無機充填材が全エポキシ
樹脂組成物中７０〜８５重量％で、かつ球状無機充填材
中の粒子径２４μｍ以上のものが０．１０重量％以下、
粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未満のものが２５〜４５重
量％であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂
組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、充填性が良好で、
成形後や半田処理後の半導体装置の反りが小さく、耐半
田クラック性に優れた特性を有するエポキシ樹脂組成物
及び半導体装置に関するものである。
成形後や半田処理後の半導体装置の反りが小さく、耐半
田クラック性に優れた特性を有するエポキシ樹脂組成物
及び半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年半導体装置の軽薄短小化の技術革新
は目覚しいものがあり、種々の半導体装置の構造が提案
され、製品化されている。従来のリードフレーム接合に
代わり半田のような突起電極により、回路基板（マザー
ボード）に接合するエリア実装方式は特に重要である。
その中で半導体素子の回路面に直接突起電極が具備され
たフリップチップは半導体装置を最小化できる方法の一
つである。フリップチップ実装方式の半導体装置は、一
般に半導体素子と回路基板の隙間に充填注入型のアンダ
ーフィルと呼ばれる液状樹脂を用いて封止されている。
は目覚しいものがあり、種々の半導体装置の構造が提案
され、製品化されている。従来のリードフレーム接合に
代わり半田のような突起電極により、回路基板（マザー
ボード）に接合するエリア実装方式は特に重要である。
その中で半導体素子の回路面に直接突起電極が具備され
たフリップチップは半導体装置を最小化できる方法の一
つである。フリップチップ実装方式の半導体装置は、一
般に半導体素子と回路基板の隙間に充填注入型のアンダ
ーフィルと呼ばれる液状樹脂を用いて封止されている。
【０００３】液状樹脂のアンダーフィル材は熱硬化性樹
脂と無機充填材から構成され、毛細管現象等を利用して
半導体素子、回路基板、突起電極の隙間を流動する。こ
の方式の半導体装置の生産性はアンダーフィル材の充填
速度に依存しており、生産効率を向上させるためにはア
ンダーフィル材の速い充填化が必要であるが、速い充填
化は未充填、ボイドを引き起こし易く、半導体装置の信
頼性も低下させるため画期的に半導体装置の生産性を高
めることは難しい。又これまでの液状のアンダーフィル
材では、無機充填材の含有量が少なく樹脂成分が多いた
め樹脂硬化物が吸湿し易く、このアンダーフィル材を用
いたフリップチップ実装方式の半導体装置は、ＴＳＯＰ
やＴＱＦＰ等の半導体装置よりも耐半田クラック性が劣
り、広く普及するには技術的な問題が残っている。
脂と無機充填材から構成され、毛細管現象等を利用して
半導体素子、回路基板、突起電極の隙間を流動する。こ
の方式の半導体装置の生産性はアンダーフィル材の充填
速度に依存しており、生産効率を向上させるためにはア
ンダーフィル材の速い充填化が必要であるが、速い充填
化は未充填、ボイドを引き起こし易く、半導体装置の信
頼性も低下させるため画期的に半導体装置の生産性を高
めることは難しい。又これまでの液状のアンダーフィル
材では、無機充填材の含有量が少なく樹脂成分が多いた
め樹脂硬化物が吸湿し易く、このアンダーフィル材を用
いたフリップチップ実装方式の半導体装置は、ＴＳＯＰ
やＴＱＦＰ等の半導体装置よりも耐半田クラック性が劣
り、広く普及するには技術的な問題が残っている。
【０００４】又半導体素子と基板との空隙及び半導体素
子全体を封止する全面封止タイプのフリップチップ実装
方式の半導体装置の場合、成形後や半田リフロー後に反
りが発生し易く、半導体装置を実装する際に回路基板か
ら浮き上がってしまい、電気的接合の信頼性が低下する
問題が発生する場合がある。このような問題から半導体
素子と基板との空隙への充填性、生産性に優れ、かつ耐
半田クラック性にも優れ、更には成形後や半田処理後の
反りが小さいアンダーフィル用エポキシ樹脂組成物の開
発が望まれている。
子全体を封止する全面封止タイプのフリップチップ実装
方式の半導体装置の場合、成形後や半田リフロー後に反
りが発生し易く、半導体装置を実装する際に回路基板か
ら浮き上がってしまい、電気的接合の信頼性が低下する
問題が発生する場合がある。このような問題から半導体
素子と基板との空隙への充填性、生産性に優れ、かつ耐
半田クラック性にも優れ、更には成形後や半田処理後の
反りが小さいアンダーフィル用エポキシ樹脂組成物の開
発が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、回路面に突
起電極が具備された半導体素子が前記突起電極を介して
回路基板に電気的に接合され、回路基板と突起電極との
空隙への充填性に優れ、成形後や半田処理後の半導体装
置の反りが小さく、耐半田クラック性に優れた特性を有
するエポキシ樹脂組成物及びこれを用いたエリア実装半
導体装置を提供するものである。
起電極が具備された半導体素子が前記突起電極を介して
回路基板に電気的に接合され、回路基板と突起電極との
空隙への充填性に優れ、成形後や半田処理後の半導体装
置の反りが小さく、耐半田クラック性に優れた特性を有
するエポキシ樹脂組成物及びこれを用いたエリア実装半
導体装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】[１] （Ａ）式（１）で
示されるエポキシ樹脂、（Ｂ）式（２）で示されるフェ
ノール樹脂、（Ｃ）球状無機充填材及び（Ｄ）硬化促進
剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であって、式
（２）で示されるフェノール樹脂を全フェノール樹脂中
に３０〜１００重量％含むフェノール樹脂、かつ球状無
機充填材が全エポキシ樹脂組成物中７０〜８５重量％
で、かつ球状無機充填材中の粒子径２４μｍ以上のもの
が０．１０重量％以下、粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未
満のものが２５〜４５重量％であることを特徴とする半
導体封止用エポキシ樹脂組成物、
示されるエポキシ樹脂、（Ｂ）式（２）で示されるフェ
ノール樹脂、（Ｃ）球状無機充填材及び（Ｄ）硬化促進
剤を必須成分とするエポキシ樹脂組成物であって、式
（２）で示されるフェノール樹脂を全フェノール樹脂中
に３０〜１００重量％含むフェノール樹脂、かつ球状無
機充填材が全エポキシ樹脂組成物中７０〜８５重量％
で、かつ球状無機充填材中の粒子径２４μｍ以上のもの
が０．１０重量％以下、粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未
満のものが２５〜４５重量％であることを特徴とする半
導体封止用エポキシ樹脂組成物、
【０００７】
【化３】
【０００８】
【化４】
（ｎは平均値で１〜１０の正数）
【０００９】[２] 第[１]項記載のエポキシ樹脂組成物
を用いて、回路面に突起電極が具備された半導体素子が
前記突起電極を介して回路基板に電気的に接合され、前
記回路基板と前記半導体素子との空隙が封止されてなる
ことを特徴とするエリア実装半導体装置、である。
を用いて、回路面に突起電極が具備された半導体素子が
前記突起電極を介して回路基板に電気的に接合され、前
記回路基板と前記半導体素子との空隙が封止されてなる
ことを特徴とするエリア実装半導体装置、である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明で用いられる式（１）で示
されるビフェニル型エポキシ樹脂は、低分子量のため溶
融粘度が低く、流動性に優れ成形性が良好である。式
（１）で示されるエポキシ樹脂は２官能であるため、こ
れを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は架橋密度が低
く抑えられ高温での弾性率が低く、半田処理時等の応力
緩和に適しており、成形性と耐半田クラック性とを向上
できる。式（１）のエポキシ樹脂の特性を損なわない範
囲で、他のエポキシ樹脂を併用してもよい。併用するエ
ポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール型エポキシ
樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノ
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、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリフェノール
メタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメ
タン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、
ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等
が挙げられる。これらは単独でも混合して用いてもよ
い。
されるビフェニル型エポキシ樹脂は、低分子量のため溶
融粘度が低く、流動性に優れ成形性が良好である。式
（１）で示されるエポキシ樹脂は２官能であるため、こ
れを用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物は架橋密度が低
く抑えられ高温での弾性率が低く、半田処理時等の応力
緩和に適しており、成形性と耐半田クラック性とを向上
できる。式（１）のエポキシ樹脂の特性を損なわない範
囲で、他のエポキシ樹脂を併用してもよい。併用するエ
ポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール型エポキシ
樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノ
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、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリフェノール
メタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメ
タン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、
ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等
が挙げられる。これらは単独でも混合して用いてもよ
い。
【００１１】本発明で用いられる式（２）で示されるフ
ェノール樹脂は、成形硬化時の硬化収縮が小さく、更に
成形温度から室温までの熱収縮も小さく、これを用いた
エポキシ樹脂組成物で封止された半導体装置の反りを低
減できる。更に樹脂の構造から吸湿率が低く耐半田クラ
ック性が良好である。式（２）中のｎは平均値で、ｎは
１〜１０の正数が望ましく、ｎが１０を越えると成形時
の流動性が低下し成形性が悪くなるので好ましくない。
本発明では、式（２）で示されるフェノール樹脂を全フ
ェノール樹脂中に３０〜１００重量％、好ましくは５０
〜１００重量％含むことが望ましい。３０重量％未満だ
と成形硬化時の硬化収縮の増大、成形温度から室温まで
の熱収縮の増大により、期待するような半導体装置の反
りの低減が得られず、又エポキシ樹脂組成物の硬化物の
吸湿率が増大し、半導体装置の耐半田クラック性も低下
するので好ましくない。式（２）で示されるフェノール
樹脂と併用する場合のフェノール樹脂としては、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、ジシクロペンタジエン
変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂等が
挙げられる。これらは単独でも混合して用いてもよい。
ェノール樹脂は、成形硬化時の硬化収縮が小さく、更に
成形温度から室温までの熱収縮も小さく、これを用いた
エポキシ樹脂組成物で封止された半導体装置の反りを低
減できる。更に樹脂の構造から吸湿率が低く耐半田クラ
ック性が良好である。式（２）中のｎは平均値で、ｎは
１〜１０の正数が望ましく、ｎが１０を越えると成形時
の流動性が低下し成形性が悪くなるので好ましくない。
本発明では、式（２）で示されるフェノール樹脂を全フ
ェノール樹脂中に３０〜１００重量％、好ましくは５０
〜１００重量％含むことが望ましい。３０重量％未満だ
と成形硬化時の硬化収縮の増大、成形温度から室温まで
の熱収縮の増大により、期待するような半導体装置の反
りの低減が得られず、又エポキシ樹脂組成物の硬化物の
吸湿率が増大し、半導体装置の耐半田クラック性も低下
するので好ましくない。式（２）で示されるフェノール
樹脂と併用する場合のフェノール樹脂としては、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、ジシクロペンタジエン
変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂等が
挙げられる。これらは単独でも混合して用いてもよい。
【００１２】本発明に用いられる球状無機充填材の種類
は、一般的に封止材料に使用されているものを広く使用
できる。球状無機充填材としては、溶融シリカ粉末、ア
ルミナ粉末等があるが、球状無機充填材としては汎用性
がある球状溶融シリカが好ましい。又球状溶融シリカの
形状としては流動性改善及び回路損傷を極力少なくする
ため限りなく真球状であることが好ましい。本発明での
球状無機充填材は、全エポキシ樹脂組成物中７０〜８５
重量％が好ましく、７０重量％未満だと耐半田クラック
性が低下し、反りが大きくなり好ましくなく、８５重量
％を越えると流動性が低下し半導体素子と基板の空隙へ
の充填も難しくなり好ましくない。
は、一般的に封止材料に使用されているものを広く使用
できる。球状無機充填材としては、溶融シリカ粉末、ア
ルミナ粉末等があるが、球状無機充填材としては汎用性
がある球状溶融シリカが好ましい。又球状溶融シリカの
形状としては流動性改善及び回路損傷を極力少なくする
ため限りなく真球状であることが好ましい。本発明での
球状無機充填材は、全エポキシ樹脂組成物中７０〜８５
重量％が好ましく、７０重量％未満だと耐半田クラック
性が低下し、反りが大きくなり好ましくなく、８５重量
％を越えると流動性が低下し半導体素子と基板の空隙へ
の充填も難しくなり好ましくない。
【００１３】本発明に用いられる球状無機充填材の粒子
径は、２４μｍ以上のものが０．１０重量％以下で、か
つ５μｍ以上〜２４μｍ未満のものが２５〜４５重量％
であるものが好ましい。２４μｍ以上のものが０．１０
重量％を越えると３０μｍ程度より小さい隙間への充填
が難しくなり、アンダーフィルの機能が発現せず、粒子
径５μｍ以上〜２４μｍ未満のものが４５重量％を越え
ると半導体素子と基板の空隙への充填性が低下し、２５
重量％未満だと流動性が低下し半導体素子と基板の空隙
への充填が難しくなるため好ましくない。又必要に応じ
て球状無機充填材をカップリング剤やエポキシ樹脂或い
はフェノール樹脂で予め処理して用いてもよく、処理の
方法としては溶剤を用いて混合した後に溶剤を除去する
方法や直接球状無機充填材に添加して混合機を用いて処
理する方法等がある。なお本発明での球状無機充填材の
粒子径は、ＪＩＳ Ｒ １６２９（１９９７）のファイ
ンセラミックス原料のレーザー回折・散乱法による粒子
径分布測定方法に準じて、レーザー回折式粒度分布測定
装置を用いて、溶媒に水を用い、球状無機充填材の屈折
率が実数部１．４５、虚数部０．００の条件で測定した
値である。
径は、２４μｍ以上のものが０．１０重量％以下で、か
つ５μｍ以上〜２４μｍ未満のものが２５〜４５重量％
であるものが好ましい。２４μｍ以上のものが０．１０
重量％を越えると３０μｍ程度より小さい隙間への充填
が難しくなり、アンダーフィルの機能が発現せず、粒子
径５μｍ以上〜２４μｍ未満のものが４５重量％を越え
ると半導体素子と基板の空隙への充填性が低下し、２５
重量％未満だと流動性が低下し半導体素子と基板の空隙
への充填が難しくなるため好ましくない。又必要に応じ
て球状無機充填材をカップリング剤やエポキシ樹脂或い
はフェノール樹脂で予め処理して用いてもよく、処理の
方法としては溶剤を用いて混合した後に溶剤を除去する
方法や直接球状無機充填材に添加して混合機を用いて処
理する方法等がある。なお本発明での球状無機充填材の
粒子径は、ＪＩＳ Ｒ １６２９（１９９７）のファイ
ンセラミックス原料のレーザー回折・散乱法による粒子
径分布測定方法に準じて、レーザー回折式粒度分布測定
装置を用いて、溶媒に水を用い、球状無機充填材の屈折
率が実数部１．４５、虚数部０．００の条件で測定した
値である。
【００１４】本発明で用いる硬化促進剤としては、エポ
キシ樹脂とフェノール樹脂との架橋反応を促進するもの
であればよく、例えば１,８−ジアザビシクロ（５,４,
０）ウンデセン−７等のアミジン系化合物、トリフェニ
ルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフ
ェニルボレート塩等の有機リン系化合物、２−メチルイ
ミダゾール化合物等が挙げられるが、これらに限定され
るものではない。これらは単独でも混合して用いてもよ
い。
キシ樹脂とフェノール樹脂との架橋反応を促進するもの
であればよく、例えば１,８−ジアザビシクロ（５,４,
０）ウンデセン−７等のアミジン系化合物、トリフェニ
ルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフ
ェニルボレート塩等の有機リン系化合物、２−メチルイ
ミダゾール化合物等が挙げられるが、これらに限定され
るものではない。これらは単独でも混合して用いてもよ
い。
【００１５】本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜
（Ｄ）成分の他、必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、酸
化アンチモン等の難燃剤、カップリング剤、カーボンブ
ラックに代表される着色剤、天然ワックス及び合成ワッ
クス等の離型剤等が適宜配合可能である。エポキシ樹脂
組成物とするには各成分を混合後、加熱ニーダや熱ロー
ルにより加熱混練し、続いて冷却、粉砕することで得ら
れる。本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて半導体装置
を製造する方法としては、回路面に突起電極が具備され
た半導体素子が上記突起電極を介して電気的に接合され
た回路基板を金型に載置し、トランスファーモールド等
の成形方法で硬化成形すればよい。
（Ｄ）成分の他、必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、酸
化アンチモン等の難燃剤、カップリング剤、カーボンブ
ラックに代表される着色剤、天然ワックス及び合成ワッ
クス等の離型剤等が適宜配合可能である。エポキシ樹脂
組成物とするには各成分を混合後、加熱ニーダや熱ロー
ルにより加熱混練し、続いて冷却、粉砕することで得ら
れる。本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて半導体装置
を製造する方法としては、回路面に突起電極が具備され
た半導体素子が上記突起電極を介して電気的に接合され
た回路基板を金型に載置し、トランスファーモールド等
の成形方法で硬化成形すればよい。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例で具体的に説明する。
実施例１
式（１）を主成分とするエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）・製、
ＹＸ−４０００ＨＫ、融点１０５℃、エポキシ当量１９５） ６．７３重量部
式（２）で示されるフェノール樹脂（軟化点８７℃、水酸基当量２１０）
５．３重量部
フェノールノボラック樹脂（軟化点６５℃、水酸基当量１０４ｇ／ｅｑ）
１．７重量部
溶融球状シリカＡ（粒子径２４μｍ以上が０．０８重量％、粒子径５μｍ以上
〜２４μｍ未満が３５．４重量％） ８１．０重量部
シランカップリング剤 ０．４重量部
トリフェニルホスフィン ０．１７重量部
カーボンブラック ０．３重量部
カルナバワックス ０．４重量部
臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２７５ｇ／ｅｑ）
２．０重量部
三酸化アンチモン ２．０重量部
を、常温においてミキサーで混合し、７０〜１２０℃で
２軸ロールにより混練し、冷却後粉砕してエポキシ樹脂
組成物を得た。得られたエポキシ樹脂組成物を以下の方
法で評価した。評価結果を表１に示す。
２軸ロールにより混練し、冷却後粉砕してエポキシ樹脂
組成物を得た。得られたエポキシ樹脂組成物を以下の方
法で評価した。評価結果を表１に示す。
【００１７】評価方法
スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じたスパイ
ラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５℃、注
入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間２分で測定した。なお最
大測定長さは２５０ｃｍ。 充填性試験：スリットバリ測定用金型（２０μｍと１０
μｍ、長さ７０ｍｍ、幅１０ｍｍのスリット）を用い
て、金型温度１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、注入時
間１５秒、硬化時間１０５秒で成形性し、充填された距
離を測定する。スリット充填性で表現。 パッケージ反り量：トランスファー成形機を用いて、金
型温度１８０℃、注入圧力７．４ＭＰａ、硬化時間１２
０秒で２２５ｐＢＧＡ（基板は厚さ０．３６ｍｍのビス
マレイミド・トリアジン／ガラスクロス基板、パッケー
ジサイズは２４×２４ｍｍ、厚さ１．１７ｍｍ、シリコ
ンチップはサイズ９×９ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍを成形
した。更に後硬化として１７５℃で２時間処理した。室
温に冷却後パッケージのゲートから対角線方向に、表面
粗さ計を用いて高さ方向の変位を測定し、変位差の最も
大きい値を反り量とした。単位はμｍ。 耐半田クラック性：トランスファー成形機を用いて、金
型温度１８０℃、注入圧力７．４ＭＰａ、硬化時間１２
０秒で２２５ｐＢＧＡ（基板は厚さ０．３６ｍｍのビス
マレイミド・トリアジン／ガラスクロス基板、パッケー
ジサイズは２４×２４ｍｍ、厚さ１．１７ｍｍ、シリコ
ンチップはサイズ９×９ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍを成形
した。更に後硬化として１７５℃で２時間処理したパッ
ケージ８個を、８５℃、相対湿度６０％で１６８時間処
理した後、ＩＲリフロー処理（２４０℃）を行った。処
理後の内部の剥離及びクラックの有無を超音波探傷機で
観察し、不良パッケージの個数を数えた。不良パッケー
ジの個数がｎ個であるとき、ｎ／８と表示する。
ラルフロー測定用の金型を用い、金型温度１７５℃、注
入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間２分で測定した。なお最
大測定長さは２５０ｃｍ。 充填性試験：スリットバリ測定用金型（２０μｍと１０
μｍ、長さ７０ｍｍ、幅１０ｍｍのスリット）を用い
て、金型温度１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、注入時
間１５秒、硬化時間１０５秒で成形性し、充填された距
離を測定する。スリット充填性で表現。 パッケージ反り量：トランスファー成形機を用いて、金
型温度１８０℃、注入圧力７．４ＭＰａ、硬化時間１２
０秒で２２５ｐＢＧＡ（基板は厚さ０．３６ｍｍのビス
マレイミド・トリアジン／ガラスクロス基板、パッケー
ジサイズは２４×２４ｍｍ、厚さ１．１７ｍｍ、シリコ
ンチップはサイズ９×９ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍを成形
した。更に後硬化として１７５℃で２時間処理した。室
温に冷却後パッケージのゲートから対角線方向に、表面
粗さ計を用いて高さ方向の変位を測定し、変位差の最も
大きい値を反り量とした。単位はμｍ。 耐半田クラック性：トランスファー成形機を用いて、金
型温度１８０℃、注入圧力７．４ＭＰａ、硬化時間１２
０秒で２２５ｐＢＧＡ（基板は厚さ０．３６ｍｍのビス
マレイミド・トリアジン／ガラスクロス基板、パッケー
ジサイズは２４×２４ｍｍ、厚さ１．１７ｍｍ、シリコ
ンチップはサイズ９×９ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍを成形
した。更に後硬化として１７５℃で２時間処理したパッ
ケージ８個を、８５℃、相対湿度６０％で１６８時間処
理した後、ＩＲリフロー処理（２４０℃）を行った。処
理後の内部の剥離及びクラックの有無を超音波探傷機で
観察し、不良パッケージの個数を数えた。不良パッケー
ジの個数がｎ個であるとき、ｎ／８と表示する。
【００１８】実施例２〜６、比較例１〜８
実施例１と同様にして、表１、表２の組成に従って配合
して得られたエポキシ樹脂組成物について評価した。評
価結果を表１、表２に示す。実施例２〜６、比較例１〜
８に用いた材料を以下に示す。 溶融球状シリカＢ（粒子径２４μｍ以上が０．０７重量
％、粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未満が２８．９重量
％） 溶融球状シリカＣ（粒子径２４μｍ以上が０．０８重量
％、粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未満が４２．６重量
％） 溶融球状シリカＤ（粒子径２４μｍ以上が０．０６重量
％、粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未満が１３．１重量
％） 溶融球状シリカＥ（粒子径２４μｍ以上が０．０５重量
％、粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未満が５６．８重量
％） 溶融球状シリカＦ（粒子径２４μｍ以上が６６．８重量
％、粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未満が１８．５重量
％） オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（軟化点６
２℃、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ）
して得られたエポキシ樹脂組成物について評価した。評
価結果を表１、表２に示す。実施例２〜６、比較例１〜
８に用いた材料を以下に示す。 溶融球状シリカＢ（粒子径２４μｍ以上が０．０７重量
％、粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未満が２８．９重量
％） 溶融球状シリカＣ（粒子径２４μｍ以上が０．０８重量
％、粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未満が４２．６重量
％） 溶融球状シリカＤ（粒子径２４μｍ以上が０．０６重量
％、粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未満が１３．１重量
％） 溶融球状シリカＥ（粒子径２４μｍ以上が０．０５重量
％、粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未満が５６．８重量
％） 溶融球状シリカＦ（粒子径２４μｍ以上が６６．８重量
％、粒子径５μｍ以上〜２４μｍ未満が１８．５重量
％） オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（軟化点６
２℃、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ）
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、回路面
に突起電極が具備された半導体素子が前記突起電極を介
して回路基板に電気的に接合された回路基板において、
前記半導体素子と前記回路基板との空隙への充填性に優
れ、これを用いて封止されたエリア実装型半導体装置は
成形後及び半田処理後の反りが小さく、かつ耐半田クラ
ック性にも優れている。
に突起電極が具備された半導体素子が前記突起電極を介
して回路基板に電気的に接合された回路基板において、
前記半導体素子と前記回路基板との空隙への充填性に優
れ、これを用いて封止されたエリア実装型半導体装置は
成形後及び半田処理後の反りが小さく、かつ耐半田クラ
ック性にも優れている。
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4J002 CC032 CD041 CD051 CE002
DE146 DJ016 EU097 EU117
EW017 EY017 FA086 FD016
FD142 FD157 GQ05
4J036 AA01 AD01 AD07 AF03 AF06
AJ14 DA02 DC39 DC41 DD07
DD09 FA01 FA03 FA05 FB07
FB08 JA07
4M109 AA01 BA04 EB03 EB06 EB07
EB08 EB09 EB12 EC03 EC05
EC20
Claims (2)
- 【請求項１】（Ａ）式（１）で示されるエポキシ樹脂、
（Ｂ）式（２）で示されるフェノール樹脂、（Ｃ）球状
無機充填材及び（Ｄ）硬化促進剤を必須成分とするエポ
キシ樹脂組成物であって、式（２）で示されるフェノー
ル樹脂を全フェノール樹脂中３０〜１００重量％含むフ
ェノール樹脂、球状無機充填材が全エポキシ樹脂組成物
中７０〜８５重量％で、かつ球状無機充填材中の粒子径
２４μｍ以上のものが０．１０重量％以下、粒子径５μ
ｍ以上〜２４μｍ未満のものが２５〜４５重量％である
ことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化１】 【化２】 （ｎは平均値で１〜１０の正数） - 【請求項２】請求項１記載のエポキシ樹脂組成物を用い
て、回路面に突起電極が具備された半導体素子が前記突
起電極を介して回路基板に電気的に接合され、前記回路
基板と前記半導体素子との空隙が封止されてなることを
特徴とするエリア実装半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194253A JP2003012773A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194253A JP2003012773A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003012773A true JP2003012773A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=19032421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001194253A Pending JP2003012773A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003012773A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9349714B2 (en) | 2011-08-24 | 2016-05-24 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device, block stacked body, and sequential stacked body |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH065743A (ja) * | 1992-06-16 | 1994-01-14 | Tonen Chem Corp | 半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物 |
| JPH11147937A (ja) * | 1997-11-19 | 1999-06-02 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2000290471A (ja) * | 1999-04-08 | 2000-10-17 | Nitto Denko Corp | 封止用樹脂組成物 |
| JP2001011286A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-01-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 液状エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2001048960A (ja) * | 1999-08-11 | 2001-02-20 | Toshiba Chem Corp | エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置 |
| JP2002275354A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Toray Ind Inc | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001194253A patent/JP2003012773A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9349714B2 (en) | 2011-08-24 | 2016-05-24 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device, block stacked body, and sequential stacked body |
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