JP2003064159A - 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 離型性、連続成形性、耐半田クラック性に優
れた特性を有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提
供すること。 【解決手段】 （Ａ）ジフェニレン骨格を含むフェノー
ルアラルキル型エポキシ樹脂を全エポキシ樹脂中に５０
〜１００重量％、（Ｂ）ジフェニレン骨格を含むフェノ
ール樹脂を全フェノール樹脂中に５０〜１００重量％、
（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機質充填材及び（Ｅ）酸化
アルファオレフィンとエタノールアミンとの反応物及び
／又は酸化アルファオレフィンとイソシアネートとの反
応物を必須成分とすることを特徴とする半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物。
れた特性を有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提
供すること。 【解決手段】 （Ａ）ジフェニレン骨格を含むフェノー
ルアラルキル型エポキシ樹脂を全エポキシ樹脂中に５０
〜１００重量％、（Ｂ）ジフェニレン骨格を含むフェノ
ール樹脂を全フェノール樹脂中に５０〜１００重量％、
（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機質充填材及び（Ｅ）酸化
アルファオレフィンとエタノールアミンとの反応物及び
／又は酸化アルファオレフィンとイソシアネートとの反
応物を必須成分とす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、離型性、連続成形
性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び耐半田
クラック性に優れた半導体装置に関するものである。
性に優れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び耐半田
クラック性に優れた半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の高度化、軽薄短小化が
求められる中、半導体素子の高集積化、表面実装化が進
んでいる。これに伴い半導体封止用エポキシ樹脂組成物
への要求は益々厳しくなっているのが現状である。特に
半導体装置の薄型化に際しては、金型とエポキシ樹脂組
成物の硬化物との間の離型不足に伴う応力の発生によ
り、半導体装置内部の半導体素子自体にクラックを生じ
たり、硬化物と半導体素子との界面における密着性を低
下させるといった問題が生じている。又環境問題に端を
発した半田の脱鉛化による半田リフロー温度の上昇に伴
い、半導体装置中に含まれる水分の気化によって発生す
る爆発的な応力による耐半田クラック性が、以前にもま
して大きな問題となってきている。
求められる中、半導体素子の高集積化、表面実装化が進
んでいる。これに伴い半導体封止用エポキシ樹脂組成物
への要求は益々厳しくなっているのが現状である。特に
半導体装置の薄型化に際しては、金型とエポキシ樹脂組
成物の硬化物との間の離型不足に伴う応力の発生によ
り、半導体装置内部の半導体素子自体にクラックを生じ
たり、硬化物と半導体素子との界面における密着性を低
下させるといった問題が生じている。又環境問題に端を
発した半田の脱鉛化による半田リフロー温度の上昇に伴
い、半導体装置中に含まれる水分の気化によって発生す
る爆発的な応力による耐半田クラック性が、以前にもま
して大きな問題となってきている。
【０００３】耐半田クラック性を向上させるための種々
の提案がされている。例えば一般式（１）で示されるエ
ポキシ樹脂と一般式（２）で示されるフェノール樹脂を
用いたエポキシ樹脂組成物が提案されており、この樹脂
系は、その骨格中に疎水性の構造を多く含むことから硬
化物の吸水率が低く、又架橋密度が低いためガラス転移
温度以上の高温域での弾性率が小さい特徴を有し、この
エポキシ樹脂組成物の硬化物は低吸水率を示し、半田リ
フロー時における水分の気化による爆発的な応力を低減
でき、又熱時に低弾性率であることから半田リフロー時
に発生する熱応力が小さくなり、結果として耐半田クラ
ック性に優れる特性を有しているが、この樹脂系は、疎
水部を多く含むために金属部材との密着性に劣り、従来
の離型剤を用いた場合、更に密着力が低下し耐半田クラ
ック性の悪化を引き起こすといった問題がある。このた
め上記エポキシ樹脂組成物の硬化物と金属部材との密着
力を損ねることなく、離型性に優れた新規の離型剤の開
発が求められている。
の提案がされている。例えば一般式（１）で示されるエ
ポキシ樹脂と一般式（２）で示されるフェノール樹脂を
用いたエポキシ樹脂組成物が提案されており、この樹脂
系は、その骨格中に疎水性の構造を多く含むことから硬
化物の吸水率が低く、又架橋密度が低いためガラス転移
温度以上の高温域での弾性率が小さい特徴を有し、この
エポキシ樹脂組成物の硬化物は低吸水率を示し、半田リ
フロー時における水分の気化による爆発的な応力を低減
でき、又熱時に低弾性率であることから半田リフロー時
に発生する熱応力が小さくなり、結果として耐半田クラ
ック性に優れる特性を有しているが、この樹脂系は、疎
水部を多く含むために金属部材との密着性に劣り、従来
の離型剤を用いた場合、更に密着力が低下し耐半田クラ
ック性の悪化を引き起こすといった問題がある。このた
め上記エポキシ樹脂組成物の硬化物と金属部材との密着
力を損ねることなく、離型性に優れた新規の離型剤の開
発が求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低吸水、低
応力の特性を有する樹脂成分と特定の離型剤を用いた半
導体封止用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた半導体
装置であり、半導体装置の成形時の離型性、連続成形性
に優れ、かつ耐半田クラック性に優れた半導体装置を提
供するものである。
応力の特性を有する樹脂成分と特定の離型剤を用いた半
導体封止用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた半導体
装置であり、半導体装置の成形時の離型性、連続成形性
に優れ、かつ耐半田クラック性に優れた半導体装置を提
供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、［１］（Ａ）
一般式（１）で示されるエポキシ樹脂を全エポキシ樹脂
中に５０〜１００重量％、（Ｂ）一般式（２）で示され
るフェノール樹脂を全フェノール樹脂中に５０〜１００
重量％、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機質充填材及び
（Ｅ）酸化アルファオレフィンとエタノールアミンとの
反応物及び／又は酸化アルファオレフィンとイソシアネ
ートとの反応物を必須成分とすることを特徴とする半導
体封止用エポキシ樹脂組成物、
一般式（１）で示されるエポキシ樹脂を全エポキシ樹脂
中に５０〜１００重量％、（Ｂ）一般式（２）で示され
るフェノール樹脂を全フェノール樹脂中に５０〜１００
重量％、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機質充填材及び
（Ｅ）酸化アルファオレフィンとエタノールアミンとの
反応物及び／又は酸化アルファオレフィンとイソシアネ
ートとの反応物を必須成分とすることを特徴とする半導
体封止用エポキシ樹脂組成物、
【０００６】
【化３】
（Ｒは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基から選
択される基であり、互いに同一であっても、異なってい
てもよい。ｎは、平均値で１〜３の正数）
択される基であり、互いに同一であっても、異なってい
てもよい。ｎは、平均値で１〜３の正数）
【０００７】
【化４】
（Ｒは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基から選
択される基であり、互いに同一であっても、異なってい
てもよい。ｎは、平均値で１〜３の正数）
択される基であり、互いに同一であっても、異なってい
てもよい。ｎは、平均値で１〜３の正数）
【０００８】［２］酸化アルファオレフィンが、炭素数
２０〜７０である第［１］項記載の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物、［３］酸化アルファオレフィンとエタノ
ールアミンとの反応物及び／又は酸化アルファオレフィ
ンとイソシアネートとの反応物が、全エポキシ樹脂組成
物中０．０２〜０．５重量％である第［１］項又は
［２］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
［４］第［１］項、［２］項又は［３］項記載の半導体
封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止し
てなることを特徴とする半導体装置、である。
２０〜７０である第［１］項記載の半導体封止用エポキ
シ樹脂組成物、［３］酸化アルファオレフィンとエタノ
ールアミンとの反応物及び／又は酸化アルファオレフィ
ンとイソシアネートとの反応物が、全エポキシ樹脂組成
物中０．０２〜０．５重量％である第［１］項又は
［２］項記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
［４］第［１］項、［２］項又は［３］項記載の半導体
封止用エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止し
てなることを特徴とする半導体装置、である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明で用いられる一般式（１）
で示されるエポキシ樹脂は、樹脂骨格中に疎水性の構造
を多く含むことから硬化物の吸水率が低く、又架橋密度
が低いため、ガラス転移温度以上の高温域での弾性率が
小さいといった特徴を有する。そのための樹脂を用いた
半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物は低吸水率を
示し、半田リフロー時における水分の気化による爆発的
な応力を低減できる。又熱時に低弾性率であることから
半田リフロー時に発生する熱応力が小さくなり、結果と
して耐半田クラック性に優れる。一般式（１）で示され
るエポキシ樹脂の低吸水率、低弾性率、低熱応力等の特
徴を最大限発現させるには、一般式（１）で示されるエ
ポキシ樹脂を全エポキシ樹脂中に５０重量％以上含む必
要がある。併用する場合の他のエポキシ樹脂としては、
例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾー
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、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポ
キシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェ
ノールアラルキル（フェニレン骨格を含む）型エポキシ
樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、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
キシ樹脂等があり、これらは単独でも混合して用いても
よい。一般式（１）で示されるエポキシ樹脂の具体例を
以下に示すが、これらに限定されるものではない。
で示されるエポキシ樹脂は、樹脂骨格中に疎水性の構造
を多く含むことから硬化物の吸水率が低く、又架橋密度
が低いため、ガラス転移温度以上の高温域での弾性率が
小さいといった特徴を有する。そのための樹脂を用いた
半導体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物は低吸水率を
示し、半田リフロー時における水分の気化による爆発的
な応力を低減できる。又熱時に低弾性率であることから
半田リフロー時に発生する熱応力が小さくなり、結果と
して耐半田クラック性に優れる。一般式（１）で示され
るエポキシ樹脂の低吸水率、低弾性率、低熱応力等の特
徴を最大限発現させるには、一般式（１）で示されるエ
ポキシ樹脂を全エポキシ樹脂中に５０重量％以上含む必
要がある。併用する場合の他のエポキシ樹脂としては、
例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾー
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、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポ
キシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、フェ
ノールアラルキル（フェニレン骨格を含む）型エポキシ
樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、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
キシ樹脂等があり、これらは単独でも混合して用いても
よい。一般式（１）で示されるエポキシ樹脂の具体例を
以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【００１０】
【化５】
（ｎは、平均値で１〜３の正数）
【００１１】本発明で用いられる一般式（２）で示され
るフェノール樹脂は、樹脂骨格中に疎水性の構造を多く
含むことから硬化物の吸水率が低く、又架橋密度が低い
ため、ガラス転移温度以上の高温域での弾性率が小さい
といった特徴を有する。そのためこの樹脂を用いた半導
体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物は低吸水率を示
し、半田リフロー時における水分の気化による爆発的な
応力を低減できる。又熱時に低弾性率であることから半
田リフロー時に発生する熱応力が小さくなり、結果とし
て耐半田クラック性に優れる。一般式（２）で示される
フェノール樹脂の低吸水率、低弾性率、低熱応力等の特
徴を最大限発現させるには、一般式（２）で示されるフ
ェノール樹脂を全フェノール樹脂中に５０重量％以上含
む必要がある。併用する場合の他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、トリフェノールメタン樹脂、テルペン変
性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノー
ル樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラル
キル樹脂等があり、これらは単独でも混合して用いても
よい。一般式（１）で示されるエポキシ樹脂の具体例を
以下に示すが、これらに限定されるものではない。本発
明に用いられる全エポキシ樹脂のエポキシ基と全フェノ
ール樹脂のフェノール性水酸基の当量比としては、好ま
しくは０．５〜２であり、特に０．７〜１．５が望まし
い。０．５〜２を外れると耐湿性、硬化性等が低下する
ので好ましくない。
るフェノール樹脂は、樹脂骨格中に疎水性の構造を多く
含むことから硬化物の吸水率が低く、又架橋密度が低い
ため、ガラス転移温度以上の高温域での弾性率が小さい
といった特徴を有する。そのためこの樹脂を用いた半導
体封止用エポキシ樹脂組成物の硬化物は低吸水率を示
し、半田リフロー時における水分の気化による爆発的な
応力を低減できる。又熱時に低弾性率であることから半
田リフロー時に発生する熱応力が小さくなり、結果とし
て耐半田クラック性に優れる。一般式（２）で示される
フェノール樹脂の低吸水率、低弾性率、低熱応力等の特
徴を最大限発現させるには、一般式（２）で示されるフ
ェノール樹脂を全フェノール樹脂中に５０重量％以上含
む必要がある。併用する場合の他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、トリフェノールメタン樹脂、テルペン変
性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノー
ル樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラル
キル樹脂等があり、これらは単独でも混合して用いても
よい。一般式（１）で示されるエポキシ樹脂の具体例を
以下に示すが、これらに限定されるものではない。本発
明に用いられる全エポキシ樹脂のエポキシ基と全フェノ
ール樹脂のフェノール性水酸基の当量比としては、好ま
しくは０．５〜２であり、特に０．７〜１．５が望まし
い。０．５〜２を外れると耐湿性、硬化性等が低下する
ので好ましくない。
【００１２】
【化６】
（ｎは、平均値で１〜３の正数）
【００１３】本発明で用いられ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の触媒とな
り得るものを指し、例えばトリブチルアミン、１，８−
ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のアミ
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等のイミダゾール化
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。又これらの硬化促進剤は単独でも混合して用いても
よい。
エポキシ樹脂とフェノール樹脂との架橋反応の触媒とな
り得るものを指し、例えばトリブチルアミン、１，８−
ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のアミ
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等のイミダゾール化
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。又これらの硬化促進剤は単独でも混合して用いても
よい。
【００１４】本発明で用いられる無機質充填材として
は、例えば溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪
素、窒化アルミ等が挙げられる。無機質充填材の配合量
を特に多くする場合は、溶融シリカを用いるのが一般的
である。溶融シリカは破砕状、球状のいずれでも使用可
能であるが、溶融シリカの配合量を高め、かつエポキシ
樹脂組成物の溶融粘度の上昇を抑えるためには、球状の
ものを主に用いる方が好ましい。更に球状シリカの配合
量を高めるためには、球状シリカの粒度分布がより広く
なるように調整することが望ましい。
は、例えば溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化珪
素、窒化アルミ等が挙げられる。無機質充填材の配合量
を特に多くする場合は、溶融シリカを用いるのが一般的
である。溶融シリカは破砕状、球状のいずれでも使用可
能であるが、溶融シリカの配合量を高め、かつエポキシ
樹脂組成物の溶融粘度の上昇を抑えるためには、球状の
ものを主に用いる方が好ましい。更に球状シリカの配合
量を高めるためには、球状シリカの粒度分布がより広く
なるように調整することが望ましい。
【００１５】本発明で用いられる酸化アルファオレフィ
ンとエタノールアミンとの反応物又は酸化アルファオレ
フィンとイソシアネートとの反応物は、石油留分から得
られるアルファオレフィンを酸化して得られるカルボキ
シル基や水酸基を有する酸化アルファオレフィンとエタ
ノールアミン又はイソシアネートとを反応させて得られ
る。一般的にアルファオレフィンは、エポキシ樹脂やフ
ェノール樹脂との相溶性に乏しいため、過度に染み出す
ことで金型汚れを引き起こすという欠点を有している。
これに対し酸化アルファオレフィンは、エポキシ樹脂や
フェノール樹脂と適度に相溶することで、金型汚れを引
き起こすことなく良好な離型性を示す。しかしながら酸
化アルファオレフィンは、長時間高温にさらされること
により一部が熱分解し徐々に離型性を低下させるという
欠点がある。本発明の酸化アルファオレフィンとエタノ
ールアミンとの反応物又はイソシアネートとの反応物を
用いると高温での熱分解を抑えることができ、金型を高
温で長時間放置しても優れた離型性を維持することがで
きるという特徴がある。本発明で用いられる酸化アルフ
ァオレフィンの炭素数としては２０〜７０、更に好まし
くは４０〜６０が望ましい。炭素数が２０未満の場合、
エポキシ樹脂やフェノール樹脂と相溶しすぎることで十
分な離型性が得られないおそれがあり、一方炭素数が７
０を越えるとエポキシ樹脂やフェノール樹脂との相溶性
に乏しく、過度に金型に染み出すことで金型汚れを引き
起こすことがある。なお本発明で用いる酸化アルファオ
レフィンの炭素数とは、分子中に含まれる全ての炭素の
数を言う。
ンとエタノールアミンとの反応物又は酸化アルファオレ
フィンとイソシアネートとの反応物は、石油留分から得
られるアルファオレフィンを酸化して得られるカルボキ
シル基や水酸基を有する酸化アルファオレフィンとエタ
ノールアミン又はイソシアネートとを反応させて得られ
る。一般的にアルファオレフィンは、エポキシ樹脂やフ
ェノール樹脂との相溶性に乏しいため、過度に染み出す
ことで金型汚れを引き起こすという欠点を有している。
これに対し酸化アルファオレフィンは、エポキシ樹脂や
フェノール樹脂と適度に相溶することで、金型汚れを引
き起こすことなく良好な離型性を示す。しかしながら酸
化アルファオレフィンは、長時間高温にさらされること
により一部が熱分解し徐々に離型性を低下させるという
欠点がある。本発明の酸化アルファオレフィンとエタノ
ールアミンとの反応物又はイソシアネートとの反応物を
用いると高温での熱分解を抑えることができ、金型を高
温で長時間放置しても優れた離型性を維持することがで
きるという特徴がある。本発明で用いられる酸化アルフ
ァオレフィンの炭素数としては２０〜７０、更に好まし
くは４０〜６０が望ましい。炭素数が２０未満の場合、
エポキシ樹脂やフェノール樹脂と相溶しすぎることで十
分な離型性が得られないおそれがあり、一方炭素数が７
０を越えるとエポキシ樹脂やフェノール樹脂との相溶性
に乏しく、過度に金型に染み出すことで金型汚れを引き
起こすことがある。なお本発明で用いる酸化アルファオ
レフィンの炭素数とは、分子中に含まれる全ての炭素の
数を言う。
【００１６】酸化アルファオレフィンとエタノールアミ
ンとの反応物のアミン化又は酸化アルファオレフィンと
イソシアネートとの反応物のウレタン化の割合は、特に
限定するものではないが、得られる離型剤中の窒素分と
しては０．３〜５重量％の含有率が望ましい。アミン化
又はウレタン化部分が多過ぎると、離型剤自体の粘度が
上昇し材料化が困難になるおそれがあり好ましくない。
酸化アルファオレフィンとエタノールアミンとの反応物
又は酸化アルファオレフィンとイソシアネートとの反応
物の添加量としては、全エポキシ樹脂組成物中に０．０
２〜０．５重量％が好ましい。０．０２重量％未満の場
合では十分な離型性が得られないおそれがあり、０．５
重量％を越えると成形時に半導体装置内部の半導体素子
やそれを搭載するリードフレームとエポキシ樹脂組成物
の硬化物との界面に移行するため、密着性を著しく損な
い耐湿性を低下させ、その結果として耐半田クラック性
に悪影響を及ぼす。更に過度に染み出すことで金型汚れ
が発生するおそれがあるので好ましくない。
ンとの反応物のアミン化又は酸化アルファオレフィンと
イソシアネートとの反応物のウレタン化の割合は、特に
限定するものではないが、得られる離型剤中の窒素分と
しては０．３〜５重量％の含有率が望ましい。アミン化
又はウレタン化部分が多過ぎると、離型剤自体の粘度が
上昇し材料化が困難になるおそれがあり好ましくない。
酸化アルファオレフィンとエタノールアミンとの反応物
又は酸化アルファオレフィンとイソシアネートとの反応
物の添加量としては、全エポキシ樹脂組成物中に０．０
２〜０．５重量％が好ましい。０．０２重量％未満の場
合では十分な離型性が得られないおそれがあり、０．５
重量％を越えると成形時に半導体装置内部の半導体素子
やそれを搭載するリードフレームとエポキシ樹脂組成物
の硬化物との界面に移行するため、密着性を著しく損な
い耐湿性を低下させ、その結果として耐半田クラック性
に悪影響を及ぼす。更に過度に染み出すことで金型汚れ
が発生するおそれがあるので好ましくない。
【００１７】エタノールアミン反応物は酸化アルファオ
レフィンの水酸基或いはカルボキシル基とをエタノール
アミンと反応させアミン化させて得られ、一方イソシア
ネート反応物は酸化アルファオレフィンの水酸基或いは
カルボキシル基とをメチレンジイソシアネート、トルエ
ンジイソシアネート等のイソシアネート類と反応させウ
レタン化させて得られる。これらのものは、東洋ペトロ
ライト（株）より市販されており市場より容易に入手で
きる。酸化アルファオレフィンとエタノールアミンとの
反応物と酸化アルファオレフィンとイソシアネートとの
反応物は単独でも併用してもよく、又前記離型剤の特性
を損なわない範囲で他の離型剤と併用してもよい。併用
できる離型剤としては、例えばカルナバワックス等の天
然ワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス、
ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸の金属塩類等が挙げら
れる。
レフィンの水酸基或いはカルボキシル基とをエタノール
アミンと反応させアミン化させて得られ、一方イソシア
ネート反応物は酸化アルファオレフィンの水酸基或いは
カルボキシル基とをメチレンジイソシアネート、トルエ
ンジイソシアネート等のイソシアネート類と反応させウ
レタン化させて得られる。これらのものは、東洋ペトロ
ライト（株）より市販されており市場より容易に入手で
きる。酸化アルファオレフィンとエタノールアミンとの
反応物と酸化アルファオレフィンとイソシアネートとの
反応物は単独でも併用してもよく、又前記離型剤の特性
を損なわない範囲で他の離型剤と併用してもよい。併用
できる離型剤としては、例えばカルナバワックス等の天
然ワックス、ポリエチレンワックス等の合成ワックス、
ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸の金属塩類等が挙げら
れる。
【００１８】本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜
（Ｅ）成分を必須成分とするが、これ以外に必要に応じ
てカップリング剤、臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチ
モン、リン化合物等の難燃剤、カーボンブラック等の着
色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム、合成ゴム等
の低応力剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合して
もよい。本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜
（Ｅ）成分及びその他の添加剤等をミキサー等を用いて
混合後、加熱ニーダ、熱ロール、押し出し機等を用いて
加熱混練し、続いて冷却、粉砕して得られる。本発明の
エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子等の電子部品を
封止し、半導体装置を製造するには、トランスファーモ
ールド、コンプレッションモールド、インジェクション
モールド等の従来からの成形方法で硬化成形すればよ
い。
（Ｅ）成分を必須成分とするが、これ以外に必要に応じ
てカップリング剤、臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチ
モン、リン化合物等の難燃剤、カーボンブラック等の着
色剤、シリコーンオイル、シリコーンゴム、合成ゴム等
の低応力剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜配合して
もよい。本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜
（Ｅ）成分及びその他の添加剤等をミキサー等を用いて
混合後、加熱ニーダ、熱ロール、押し出し機等を用いて
加熱混練し、続いて冷却、粉砕して得られる。本発明の
エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子等の電子部品を
封止し、半導体装置を製造するには、トランスファーモ
ールド、コンプレッションモールド、インジェクション
モールド等の従来からの成形方法で硬化成形すればよ
い。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を実施例で具体的に説明する。
配合割合は重量部とする。 実施例１ 式（３）のエポキシ樹脂（軟化点５８℃、エポキシ当量２７４）８．２重量部 式（５）のフェノール樹脂（軟化点６７℃、水酸基当量２０３）６．０重量部 １，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵという ） ０．２重量部 球状溶融シリカ ８５．０重量部 化合物１ ０．３重量部 カーボンブラック ０．３重量部 をミキサーを用いて混合した後、表面温度が９５℃と２
５℃の２軸ロールを用いて２０回混練し、得られた混練
物シートを冷却後粉砕して、エポキシ樹脂組成物とし
た。得られたエポキシ樹脂組成物の特性を以下の方法で
評価した。なお化合物１は、酸化アルファオレフィン
（炭素数５０）とエタノールアミンとの反応物と、酸化
アルファオレフィン（炭素数５０）とトルエンジイソシ
アネートとの反応物との重量比１：１の混合物（融点７
５℃、酸価２、鹸化価３０）である。
配合割合は重量部とする。 実施例１ 式（３）のエポキシ樹脂（軟化点５８℃、エポキシ当量２７４）８．２重量部 式（５）のフェノール樹脂（軟化点６７℃、水酸基当量２０３）６．０重量部 １，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵという ） ０．２重量部 球状溶融シリカ ８５．０重量部 化合物１ ０．３重量部 カーボンブラック ０．３重量部 をミキサーを用いて混合した後、表面温度が９５℃と２
５℃の２軸ロールを用いて２０回混練し、得られた混練
物シートを冷却後粉砕して、エポキシ樹脂組成物とし
た。得られたエポキシ樹脂組成物の特性を以下の方法で
評価した。なお化合物１は、酸化アルファオレフィン
（炭素数５０）とエタノールアミンとの反応物と、酸化
アルファオレフィン（炭素数５０）とトルエンジイソシ
アネートとの反応物との重量比１：１の混合物（融点７
５℃、酸価２、鹸化価３０）である。
【００２０】評価方法
スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイ
ラルフロー測定用の金型を用いて、金型温度１７５℃、
注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間２分で測定した。単位
はｃｍ。 離型性：トランスファー成形機を用いて、金型温度１７
５℃、注入圧力９．３ＭＰａ、硬化時間１分で１６０ｐ
ＱＦＰ（２４×２４×１．４ｍｍ厚さ）を１０回連続で
成形した。この１０回の成形で、離型時に金型に付着し
たり、硬化物に割れ・欠けが発生した回数が５回以上の
ものを×、１〜４回のものを△、発生なしのものを○と
判定した。 連続成形性：トランスファー成形機を用いて、金型温度
１７５℃、注入圧力９．３ＭＰａ硬化時間１分で１６０
ｐＱＦＰ（２４×２４×１．４ｍｍ厚さ）を連続で成形
した。カル落ち、パッケージ欠け等の成形不良が発生し
た時の成形ショット数を示した。 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１７５℃、注入圧力９．３ＭＰａ、硬化時間１分
で１６０ｐＱＦＰ（２４×２４×１．４ｍｍ厚さ）を成
形し、１７５℃、８時間で後硬化させ、８５℃、相対湿
度８５％の環境下で１６８時間放置し、その後２６０℃
の半田槽に１０秒間浸漬した。その後超音波探傷装置で
内部を透視し、［（剥離発生パッケージ数）／（全パッ
ケージ数）×１００］］を求め、０％のものを○、２０
％未満のものを△、２０％以上のものを×とした。ｎ＝
１０個。
ラルフロー測定用の金型を用いて、金型温度１７５℃、
注入圧力６．９ＭＰａ、硬化時間２分で測定した。単位
はｃｍ。 離型性：トランスファー成形機を用いて、金型温度１７
５℃、注入圧力９．３ＭＰａ、硬化時間１分で１６０ｐ
ＱＦＰ（２４×２４×１．４ｍｍ厚さ）を１０回連続で
成形した。この１０回の成形で、離型時に金型に付着し
たり、硬化物に割れ・欠けが発生した回数が５回以上の
ものを×、１〜４回のものを△、発生なしのものを○と
判定した。 連続成形性：トランスファー成形機を用いて、金型温度
１７５℃、注入圧力９．３ＭＰａ硬化時間１分で１６０
ｐＱＦＰ（２４×２４×１．４ｍｍ厚さ）を連続で成形
した。カル落ち、パッケージ欠け等の成形不良が発生し
た時の成形ショット数を示した。 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１７５℃、注入圧力９．３ＭＰａ、硬化時間１分
で１６０ｐＱＦＰ（２４×２４×１．４ｍｍ厚さ）を成
形し、１７５℃、８時間で後硬化させ、８５℃、相対湿
度８５％の環境下で１６８時間放置し、その後２６０℃
の半田槽に１０秒間浸漬した。その後超音波探傷装置で
内部を透視し、［（剥離発生パッケージ数）／（全パッ
ケージ数）×１００］］を求め、０％のものを○、２０
％未満のものを△、２０％以上のものを×とした。ｎ＝
１０個。
【００２１】実施例２〜５、比較例１〜５
実施例１以外に用いた各成分は、以下の通りである。ビ
フェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン
（株）、ＹＸ−４０００ＨＫ、軟化点１０５℃、エポキ
シ当量１９１）、フェノールアラルキル樹脂（三井化学
（株）ＸＬＣ−ＬＬ、軟化点７５℃）、化合物２、ステ
アリン酸亜鉛、酸化ポリエチレン（融点９４℃、酸価１
０、鹸化価２０）、カルナバワックス。なお化合物２
は、酸化アルファオレフィン（炭素数５０）とトルエン
ジイソシアネートとの反応物（融点９０℃、酸価１２、
鹸化価４０）である。表１の配合に従い、実施例１と同
様にしてエポキシ樹脂組成物を得、実施例１と同様にし
て評価した。結果を表１、表２に示す。
フェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン
（株）、ＹＸ−４０００ＨＫ、軟化点１０５℃、エポキ
シ当量１９１）、フェノールアラルキル樹脂（三井化学
（株）ＸＬＣ−ＬＬ、軟化点７５℃）、化合物２、ステ
アリン酸亜鉛、酸化ポリエチレン（融点９４℃、酸価１
０、鹸化価２０）、カルナバワックス。なお化合物２
は、酸化アルファオレフィン（炭素数５０）とトルエン
ジイソシアネートとの反応物（融点９０℃、酸価１２、
鹸化価４０）である。表１の配合に従い、実施例１と同
様にしてエポキシ樹脂組成物を得、実施例１と同様にし
て評価した。結果を表１、表２に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、離型
性、耐半田クラック性に優れた特性を有しており、これ
を用いて半導体素子を成形封止する時の離型性、連続成
形性に優れ、かつ耐半田クラック性に優れた半導体装置
を得ることができる。
性、耐半田クラック性に優れた特性を有しており、これ
を用いて半導体素子を成形封止する時の離型性、連続成
形性に優れ、かつ耐半田クラック性に優れた半導体装置
を得ることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
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 CD041 DE148 DF018 DJ008
DJ018 EJ016 EJ036 EJ046
EN019 ER009 EU077 EU117
EW017 EW177 EY017 FD018
FD146 FD157 FD169 GJ02
GQ05
4J036 AA01 AD11 AD12 AE05 AE07
DA01 DA02 DB05 DB10 DC02
DC40 DC41 DC46 DD07 FA02
FA05 FA06 FB06 GA04 JA07
4M109 AA01 BA01 CA21 EA03 EB03
EB04 EB09 EB12 EC05 EC20
Claims (4)
- 【請求項１】（Ａ）一般式（１）で示されるエポキシ樹
脂を全エポキシ樹脂中に５０〜１００重量％、（Ｂ）一
般式（２）で示されるフェノール樹脂を全フェノール樹
脂中に５０〜１００重量％、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）
無機質充填材及び（Ｅ）酸化アルファオレフィンとエタ
ノールアミンとの反応物及び／又は酸化アルファオレフ
ィンとイソシアネートとの反応物を必須成分とすること
を特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。 【化１】 （Ｒは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基から選
択される基であり、互いに同一であっても、異なってい
てもよい。ｎは、平均値で１〜３の正数） 【化２】 （Ｒは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基から選
択される基であり、互いに同一であっても、異なってい
てもよい。ｎは、平均値で１〜３の正数） - 【請求項２】酸化アルファオレフィンが、炭素数２０〜
７０である請求項１記載の半導体封止用エポキシ樹脂組
成物。 - 【請求項３】酸化アルファオレフィンとエタノールアミ
ンとの反応物及び／又は酸化アルファオレフィンとイソ
シアネートとの反応物が、全エポキシ樹脂組成物中０．
０２〜０．５重量％である請求項１又は２記載の半導体
封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項４】請求項１、２又は３記載の半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子を封止してなるこ
とを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001254839A JP4654550B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001254839A JP4654550B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003064159A true JP2003064159A (ja) | 2003-03-05 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4654550B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004065486A1 (ja) * | 2003-01-17 | 2004-08-05 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 |
| JP2008063564A (ja) * | 2006-08-07 | 2008-03-21 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2009179772A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-13 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06256663A (ja) * | 1992-05-21 | 1994-09-13 | Nippon Seirou Kk | イソシアネート変性ワックス及び該ワックスのトルエン溶液 |
| JP2000281870A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-10 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2001226563A (ja) * | 2000-02-14 | 2001-08-21 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2002348350A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-04 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
-
2001
- 2001-08-24 JP JP2001254839A patent/JP4654550B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06256663A (ja) * | 1992-05-21 | 1994-09-13 | Nippon Seirou Kk | イソシアネート変性ワックス及び該ワックスのトルエン溶液 |
| JP2000281870A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-10 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2001226563A (ja) * | 2000-02-14 | 2001-08-21 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2002348350A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-04 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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| US7157313B2 (en) | 2003-01-17 | 2007-01-02 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | Epoxy resin composition and semiconductor device using thereof |
| JP2008063564A (ja) * | 2006-08-07 | 2008-03-21 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2009179772A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-13 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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| JP4654550B2 (ja) | 2011-03-23 |
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