JP2003128877A - 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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- JP2003128877A JP2003128877A JP2001322992A JP2001322992A JP2003128877A JP 2003128877 A JP2003128877 A JP 2003128877A JP 2001322992 A JP2001322992 A JP 2001322992A JP 2001322992 A JP2001322992 A JP 2001322992A JP 2003128877 A JP2003128877 A JP 2003128877A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プリント配線基板上の金メッキとエポキシ樹
脂組成物の分離性、及び耐半田クラック性を両立させる
エリア実装型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を提供すること。 【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）溶融球状シリカを必須
成分とし、該溶融球状シリカが全エポキシ樹脂組成物中
に８５〜９５重量％であり、溶融球状シリカの比表面積
が５．０〜１０．０ｍ2／ｇ、溶融球状シリカの粒度分
布が粒径０．５μｍ未満の粒子が１０〜２０重量％、粒
径０．５μｍ以上、２．０μｍ未満の粒子が５〜１５重
量％、２．０μｍ以上、２０μｍ以下の粒子が１０〜４
０重量％であることを特徴とするエリア実装型半導体封
止用エポキシ樹脂組成物。
脂組成物の分離性、及び耐半田クラック性を両立させる
エリア実装型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を提供すること。 【解決手段】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）溶融球状シリカを必須
成分とし、該溶融球状シリカが全エポキシ樹脂組成物中
に８５〜９５重量％であり、溶融球状シリカの比表面積
が５．０〜１０．０ｍ2／ｇ、溶融球状シリカの粒度分
布が粒径０．５μｍ未満の粒子が１０〜２０重量％、粒
径０．５μｍ以上、２．０μｍ未満の粒子が５〜１５重
量％、２．０μｍ以上、２０μｍ以下の粒子が１０〜４
０重量％であることを特徴とするエリア実装型半導体封
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、プリント配線板や
金属リードフレームの片面に半導体素子を搭載し、その
搭載面側の実質的に片面のみが樹脂封止されたいわゆる
エリア実装型半導体装置に適し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に関するもの
である。
金属リードフレームの片面に半導体素子を搭載し、その
搭載面側の実質的に片面のみが樹脂封止されたいわゆる
エリア実装型半導体装置に適し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に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子機器の小型化、軽量化、高性
能化の市場動向において、半導体素子の高集積化が年々
進み、又、半導体装置の表面実装化が促進されるなか
で、新規にエリア実装型半導体装置が開発され、従来構
造の半導体装置から移行し始めている。
能化の市場動向において、半導体素子の高集積化が年々
進み、又、半導体装置の表面実装化が促進されるなか
で、新規にエリア実装型半導体装置が開発され、従来構
造の半導体装置から移行し始めている。
【０００３】エリア実装型半導体装置としては、ＢＧＡ
（ボールグリッドアレイ）、或いは更に小型化を追求し
たＣＳＰ（チップスケールパッケージ）等が代表的であ
るが、これらは従来ＱＦＰ、ＳＯＰ等に代表される表面
実装型半導体装置では限界に近づいている多ピン化・高
速化への要求に対応するために開発されたものである。
構造としては、ＢＴ樹脂／銅箔回路基板（ビスマレイミ
ド・トリアジン樹脂／ガラスクロス基板）に代表される
硬質回路基板、或いはポリイミド樹脂フィルム／銅箔回
路基板に代表されるフレキシブル回路基板の片面上に半
導体素子を搭載し、その半導体素子搭載面、即ち基板の
片面のみがエポキシ樹脂組成物等で成形・封止されてい
る。又、基板の半導体素子搭載面の反対面には半田ボー
ルを２次元的に並列して形成し、半導体装置を実装する
回路基板との接合を行う特徴を有している。更に、半導
体素子を搭載する基板としては、上記の有機回路基板以
外にもリードフレーム等の金属基板を用いる構造も開発
されている。
（ボールグリッドアレイ）、或いは更に小型化を追求し
たＣＳＰ（チップスケールパッケージ）等が代表的であ
るが、これらは従来ＱＦＰ、ＳＯＰ等に代表される表面
実装型半導体装置では限界に近づいている多ピン化・高
速化への要求に対応するために開発されたものである。
構造としては、ＢＴ樹脂／銅箔回路基板（ビスマレイミ
ド・トリアジン樹脂／ガラスクロス基板）に代表される
硬質回路基板、或いはポリイミド樹脂フィルム／銅箔回
路基板に代表されるフレキシブル回路基板の片面上に半
導体素子を搭載し、その半導体素子搭載面、即ち基板の
片面のみがエポキシ樹脂組成物等で成形・封止されてい
る。又、基板の半導体素子搭載面の反対面には半田ボー
ルを２次元的に並列して形成し、半導体装置を実装する
回路基板との接合を行う特徴を有している。更に、半導
体素子を搭載する基板としては、上記の有機回路基板以
外にもリードフレーム等の金属基板を用いる構造も開発
されている。
【０００４】半導体装置の表面実装化が促進されるなか
で、半導体封止用エポキシ樹脂組成物への要求は益々厳
しいものとなってきている。特に半導体装置の表面実装
化が一般的になってきている現状では、吸湿した半導体
装置が半田処理時に高温にさらされ、気化した水蒸気の
爆発的応力により半導体装置にクラックが発生したり、
あるいは半導体装置や有機基板とエポキシ樹脂組成物の
硬化物との界面に剥離が発生したりすることにより、電
気的信頼性を大きく損なう不良が生じ、これらの不良の
防止、即ち耐半田クラック性の向上が大きな課題となっ
ている。
で、半導体封止用エポキシ樹脂組成物への要求は益々厳
しいものとなってきている。特に半導体装置の表面実装
化が一般的になってきている現状では、吸湿した半導体
装置が半田処理時に高温にさらされ、気化した水蒸気の
爆発的応力により半導体装置にクラックが発生したり、
あるいは半導体装置や有機基板とエポキシ樹脂組成物の
硬化物との界面に剥離が発生したりすることにより、電
気的信頼性を大きく損なう不良が生じ、これらの不良の
防止、即ち耐半田クラック性の向上が大きな課題となっ
ている。
【０００５】この耐半田クラック性を向上させる手段と
して、種々の提案がなされているが、低粘度の樹脂成分
を使用して無機充填材を高充填化し、樹脂成分を減少さ
せて、エポキシ樹脂組成物の硬化物を低熱膨張化、低吸
湿化させる等の手法がよく用いられている。無機充填材
を高充填化した場合、エポキシ樹脂組成物の流動性及び
充填性は低下する。このため、無機充填材の高充填化と
エポキシ樹脂組成物の高流動化を両立することが不可欠
となってくる。
して、種々の提案がなされているが、低粘度の樹脂成分
を使用して無機充填材を高充填化し、樹脂成分を減少さ
せて、エポキシ樹脂組成物の硬化物を低熱膨張化、低吸
湿化させる等の手法がよく用いられている。無機充填材
を高充填化した場合、エポキシ樹脂組成物の流動性及び
充填性は低下する。このため、無機充填材の高充填化と
エポキシ樹脂組成物の高流動化を両立することが不可欠
となってくる。
【０００６】又、プリント配線基板の場合、基板はエポ
キシ樹脂組成物との密着性を高めるため、封止成形前に
プラズマなどによる表面処理を施す手法が一般的であ
る。但し、封止成形の際に容易に分離されなくてはなら
ないゲート、ランナー部については、相応する基板部分
に金メッキを施し分離し易い様に工夫されている。しか
し近年、エポキシ樹脂組成物の耐半田クラック性の向上
に伴って、エポキシ樹脂組成物と有機基板、半導体装置
との密着性のみならずゲート、ランナー部の金メッキと
の密着性も向上しているため封止成形の際に容易に分離
できないという問題が発生している。
キシ樹脂組成物との密着性を高めるため、封止成形前に
プラズマなどによる表面処理を施す手法が一般的であ
る。但し、封止成形の際に容易に分離されなくてはなら
ないゲート、ランナー部については、相応する基板部分
に金メッキを施し分離し易い様に工夫されている。しか
し近年、エポキシ樹脂組成物の耐半田クラック性の向上
に伴って、エポキシ樹脂組成物と有機基板、半導体装置
との密着性のみならずゲート、ランナー部の金メッキと
の密着性も向上しているため封止成形の際に容易に分離
できないという問題が発生している。
【０００７】このため、プリント配線基板上の金メッキ
とエポキシ樹脂組成物の分離性、及び耐半田クラック性
が両立する手法の開発が望まれていた。
とエポキシ樹脂組成物の分離性、及び耐半田クラック性
が両立する手法の開発が望まれていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、プリント配
線基板上の金メッキとエポキシ樹脂組成物の分離性、及
び耐半田クラック性を両立させるエリア実装型半導体封
止用に適したエポキシ樹脂組成物、及びこれを用いた半
導体装置を提供するものである。
線基板上の金メッキとエポキシ樹脂組成物の分離性、及
び耐半田クラック性を両立させるエリア実装型半導体封
止用に適したエポキシ樹脂組成物、及びこれを用いた半
導体装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）エポキ
シ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、
（Ｄ）溶融球状シリカを必須成分とし、該溶融球状シリ
カが全エポキシ樹脂組成物中に８５〜９５重量％であ
り、溶融球状シリカの比表面積が５〜１０ｍ2／ｇ、溶
融球状シリカの粒度分布において粒径０．５μｍ未満の
粒子が１０〜２０重量％、粒径０．５μｍ以上、２．０
μｍ未満の粒子が５〜１５重量％、粒径２．０μｍ以
上、２０μｍ以下の粒子が１０〜４０重量％含まれるこ
とを特徴とするエリア実装型半導体封止用エポキシ樹脂
組成物である。また、基板の片面に半導体素子が搭載さ
れ、この半導体素子が搭載された基板面側の実質的に片
面のみが前記のエポキシ樹脂組成物を用いて封止されて
いる半導体装置である。
シ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、
（Ｄ）溶融球状シリカを必須成分とし、該溶融球状シリ
カが全エポキシ樹脂組成物中に８５〜９５重量％であ
り、溶融球状シリカの比表面積が５〜１０ｍ2／ｇ、溶
融球状シリカの粒度分布において粒径０．５μｍ未満の
粒子が１０〜２０重量％、粒径０．５μｍ以上、２．０
μｍ未満の粒子が５〜１５重量％、粒径２．０μｍ以
上、２０μｍ以下の粒子が１０〜４０重量％含まれるこ
とを特徴とするエリア実装型半導体封止用エポキシ樹脂
組成物である。また、基板の片面に半導体素子が搭載さ
れ、この半導体素子が搭載された基板面側の実質的に片
面のみが前記のエポキシ樹脂組成物を用いて封止されて
いる半導体装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明で用いられるエポキシ樹脂
としては、特に限定しないが、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型エポ
キシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エ
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、フェニレン
及び／又はビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂等が挙
げられ、これらは１種類を単独で用いても２種類以上を
併用してもよい。
としては、特に限定しないが、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型エポ
キシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エ
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、フェニレン
及び／又はビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂等が挙
げられ、これらは１種類を単独で用いても２種類以上を
併用してもよい。
【００１１】これらの内では、常温では結晶性の固体で
あるが、融点を越えると極めて低粘度の液状となり、無
機充填材を高充填化できる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
樹脂が好ましい。
あるが、融点を越えると極めて低粘度の液状となり、無
機充填材を高充填化できる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
樹脂が好ましい。
【００１２】特にビフェニル型エポキシ樹脂を用いる
と、エポキシ樹脂組成物の粘度を低下でき、無機充填材
を高充填化できるため、耐湿性の向上や低線膨張化が図
れ、成形品としての特性も向上するので好ましい。ビフ
ェニル型エポキシ樹脂としては、例えば、３，３’，
５，５’−テトラメチルビフェニルジグリシジルエーテ
ル、ビフェニルジグリシジルエーテル等が挙げられる。
その他のエポキシ樹脂も極力粘度の低いものを使用する
ことが望ましい。
と、エポキシ樹脂組成物の粘度を低下でき、無機充填材
を高充填化できるため、耐湿性の向上や低線膨張化が図
れ、成形品としての特性も向上するので好ましい。ビフ
ェニル型エポキシ樹脂としては、例えば、３，３’，
５，５’−テトラメチルビフェニルジグリシジルエーテ
ル、ビフェニルジグリシジルエーテル等が挙げられる。
その他のエポキシ樹脂も極力粘度の低いものを使用する
ことが望ましい。
【００１３】本発明で用いられるフェノール樹脂として
は、特に限定しないが、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、ナフトールアラルキル
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、
フェニレン及び／又はビフェニル骨格を有するフェノー
ルアラルキル樹脂等が挙げられ、これらは１種類を単独
で用いても２種類以上を併用してもよい。無機充填材の
高充填化のためには、エポキシ樹脂と同様に、低粘度の
ものが好ましい。可撓性、低吸湿性のためには、フェニ
レン及び／又はビフェニル骨格を有するフェノールアラ
ルキル樹脂の使用が望ましい。
は、特に限定しないが、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、ナフトールアラルキル
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、
フェニレン及び／又はビフェニル骨格を有するフェノー
ルアラルキル樹脂等が挙げられ、これらは１種類を単独
で用いても２種類以上を併用してもよい。無機充填材の
高充填化のためには、エポキシ樹脂と同様に、低粘度の
ものが好ましい。可撓性、低吸湿性のためには、フェニ
レン及び／又はビフェニル骨格を有するフェノールアラ
ルキル樹脂の使用が望ましい。
【００１４】本発明で用いられる硬化促進剤としては、
エポキシ基とフェノール性水酸基の反応を促進するもの
であれば特に限定しないが、例えば１，８−ジアザビシ
クロ（５，４，０）ウンデセン−７等のジアザビシクロ
アルケン及びその誘導体、トリフェニルホスフィン、メ
チルジフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類、テト
ラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テ
トラフェニルホスホニウム・テトラ安息香酸ボレート、
テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイックアシ
ッドボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナ
フトイルオキシボレート、テトラフェニルホスホニウム
・テトラナフチルオキシボレート等のテトラ置換ホスホ
ニウム・テトラ置換ボレート等が挙げられ、これらは１
種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。
エポキシ基とフェノール性水酸基の反応を促進するもの
であれば特に限定しないが、例えば１，８−ジアザビシ
クロ（５，４，０）ウンデセン−７等のジアザビシクロ
アルケン及びその誘導体、トリフェニルホスフィン、メ
チルジフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類、テト
ラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テ
トラフェニルホスホニウム・テトラ安息香酸ボレート、
テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイックアシ
ッドボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナ
フトイルオキシボレート、テトラフェニルホスホニウム
・テトラナフチルオキシボレート等のテトラ置換ホスホ
ニウム・テトラ置換ボレート等が挙げられ、これらは１
種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。
【００１５】本発明で用いられる溶融球状シリカの含有
量は、全エポキシ樹脂組成物中に８５〜９５重量％であ
り、好ましくは８５〜９０重量％である。８５重量％未
満だと、低吸湿性、低熱膨張性が得られず耐半田クラッ
ク性が不十分となるので好ましくない。９５重量％を越
えると、流動性が低下し、成形時に充填不良等が生じた
り、高粘度化による半導体装置内の金線変形等の不都合
が生じたりするおそれがあるので好ましくない。
量は、全エポキシ樹脂組成物中に８５〜９５重量％であ
り、好ましくは８５〜９０重量％である。８５重量％未
満だと、低吸湿性、低熱膨張性が得られず耐半田クラッ
ク性が不十分となるので好ましくない。９５重量％を越
えると、流動性が低下し、成形時に充填不良等が生じた
り、高粘度化による半導体装置内の金線変形等の不都合
が生じたりするおそれがあるので好ましくない。
【００１６】また、本発明で用いられる溶融球状シリカ
は、比表面積が５〜１０ｍ2／ｇであり、粒度分布が粒
径０．５μｍ未満の粒子が１０〜２０重量％、粒径０．
５μｍ以上、２．０μｍ未満の粒子が５〜１５重量％、
粒径２．０μｍ以上、２０μｍ以下の粒子が１０〜４０
重量％含むものである。
は、比表面積が５〜１０ｍ2／ｇであり、粒度分布が粒
径０．５μｍ未満の粒子が１０〜２０重量％、粒径０．
５μｍ以上、２．０μｍ未満の粒子が５〜１５重量％、
粒径２．０μｍ以上、２０μｍ以下の粒子が１０〜４０
重量％含むものである。
【００１７】本発明において溶融球状シリカの比表面積
は、ＪＩＳ Ｒ １６２６−１９９６ ファインセラミ
ックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法による比表面積の測定方
法に準じて、窒素を吸着質として用い、ＢＥＴ１点法に
よって測定した値である。また溶融球状シリカの粒度分
布は、ＪＩＳ Ｍ８１００ 粉塊混合物−サンプリング
方法通則に準じて溶融球状シリカを採取し、ＪＩＳ Ｒ
１６２２−１９９５ファインセラミックス原料粒子径
分布測定のための試料調整通則に準じて溶融球状シリカ
を測定用試料として調整し、ＪＩＳ Ｒ １６２９−１
９９７ 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（株）島津製作
所製のレーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−７０
００（レーザー波長：４０５ｎｍ）を用いて、溶媒に水
を用い溶融球状シリカの屈折率が実数部１．４５、虚数
部０．００の条件のもと測定した値である。
は、ＪＩＳ Ｒ １６２６−１９９６ ファインセラミ
ックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法による比表面積の測定方
法に準じて、窒素を吸着質として用い、ＢＥＴ１点法に
よって測定した値である。また溶融球状シリカの粒度分
布は、ＪＩＳ Ｍ８１００ 粉塊混合物−サンプリング
方法通則に準じて溶融球状シリカを採取し、ＪＩＳ Ｒ
１６２２−１９９５ファインセラミックス原料粒子径
分布測定のための試料調整通則に準じて溶融球状シリカ
を測定用試料として調整し、ＪＩＳ Ｒ １６２９−１
９９７ 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（株）島津製作
所製のレーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−７０
００（レーザー波長：４０５ｎｍ）を用いて、溶媒に水
を用い溶融球状シリカの屈折率が実数部１．４５、虚数
部０．００の条件のもと測定した値である。
【００１８】本発明者が鋭意検討を行った結果、比表面
積が５〜１０ｍ2／ｇで、粒度分布が粒径０．５μｍ未
満の粒子を１０重量％以上、粒径０．５μｍ以上、２．
０μｍ未満の粒子を５重量％以上含む球状シリカを配合
することで、プリント配線基板上の金メッキとエポキシ
樹脂組成物との分離性が良好なエポキシ樹脂組成物が得
られることを見いだした。更に、溶融球状シリカの粒度
分布を、粒径０．５μｍ未満の粒子が１０〜２０重量
％、粒径０．５μｍ以上、２．０μｍ未満の粒子が５〜
１５重量％、粒径２．０μｍ以上、２０μｍ以下の粒子
が１０〜４０重量％に制御することでプリント配線基板
上の金メッキとエポキシ樹脂組成物との分離性と高充填
化が両立できるエポキシ樹脂組成物が得られることを見
いだし、本発明をなすに至った。
積が５〜１０ｍ2／ｇで、粒度分布が粒径０．５μｍ未
満の粒子を１０重量％以上、粒径０．５μｍ以上、２．
０μｍ未満の粒子を５重量％以上含む球状シリカを配合
することで、プリント配線基板上の金メッキとエポキシ
樹脂組成物との分離性が良好なエポキシ樹脂組成物が得
られることを見いだした。更に、溶融球状シリカの粒度
分布を、粒径０．５μｍ未満の粒子が１０〜２０重量
％、粒径０．５μｍ以上、２．０μｍ未満の粒子が５〜
１５重量％、粒径２．０μｍ以上、２０μｍ以下の粒子
が１０〜４０重量％に制御することでプリント配線基板
上の金メッキとエポキシ樹脂組成物との分離性と高充填
化が両立できるエポキシ樹脂組成物が得られることを見
いだし、本発明をなすに至った。
【００１９】本発明において溶融シリカの比表面積が、
５ｍ2／ｇ未満だとプリント配線基板上の金メッキとエ
ポキシ樹脂組成物の分離性が低下し、１０ｍ2／ｇを越
えると流動性、充填性が低下するので好ましくない。
５ｍ2／ｇ未満だとプリント配線基板上の金メッキとエ
ポキシ樹脂組成物の分離性が低下し、１０ｍ2／ｇを越
えると流動性、充填性が低下するので好ましくない。
【００２０】本発明における溶融球状シリカの粒度分布
として、粒径０．５μｍ未満の粒子が１０重量％未満だ
とプリント配線基板上の金メッキとエポキシ樹脂組成物
の分離性が低下し、２０重量％を越えると流動性、充填
性が低下するので好ましくない。又、粒径０．５μｍ以
上、２．０μｍ以下の粒子が５重量％未満だとプリント
配線基板上の金メッキとエポキシ樹脂組成物の分離性が
低下し、１５重量％を越えると流動性、充填性が低下す
るので好ましくない。更に、粒径２．０μｍ以上、２０
μｍ以下の粒子が１０重量％未満あるいは４０重量％を
越えると流動性、充填性が低下するので好ましくない。
として、粒径０．５μｍ未満の粒子が１０重量％未満だ
とプリント配線基板上の金メッキとエポキシ樹脂組成物
の分離性が低下し、２０重量％を越えると流動性、充填
性が低下するので好ましくない。又、粒径０．５μｍ以
上、２．０μｍ以下の粒子が５重量％未満だとプリント
配線基板上の金メッキとエポキシ樹脂組成物の分離性が
低下し、１５重量％を越えると流動性、充填性が低下す
るので好ましくない。更に、粒径２．０μｍ以上、２０
μｍ以下の粒子が１０重量％未満あるいは４０重量％を
越えると流動性、充填性が低下するので好ましくない。
【００２１】また本発明においては、必要に応じて溶融
球状シリカ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
や直接溶融球状シリカに添加し、混合機を用いて処理す
る方法等がある。
球状シリカ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
や直接溶融球状シリカに添加し、混合機を用いて処理す
る方法等がある。
【００２２】本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜
（Ｄ）成分の他、必要に応じて無機イオン交換体、カッ
プリング剤、カーボンブラックに代表される着色剤、臭
素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、リン化合物等の難
燃剤、シリコーンオイル、ゴム等の低応力成分、酸化防
止剤等の各種添加剤、溶融破砕シリカ、結晶シリカ、ア
ルミナ、水酸化アルミニウム、タルク等の無機充填材が
適宜配合可能である。
（Ｄ）成分の他、必要に応じて無機イオン交換体、カッ
プリング剤、カーボンブラックに代表される着色剤、臭
素化エポキシ樹脂、酸化アンチモン、リン化合物等の難
燃剤、シリコーンオイル、ゴム等の低応力成分、酸化防
止剤等の各種添加剤、溶融破砕シリカ、結晶シリカ、ア
ルミナ、水酸化アルミニウム、タルク等の無機充填材が
適宜配合可能である。
【００２３】本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜
（Ｄ）成分、及びその他の添加剤等を、ミキサー等を用
いて常温混合し、ロール、ニーダー、押出機等の混練機
で加熱混練、冷却後粉砕して得られる。
（Ｄ）成分、及びその他の添加剤等を、ミキサー等を用
いて常温混合し、ロール、ニーダー、押出機等の混練機
で加熱混練、冷却後粉砕して得られる。
【００２４】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。その他の半導体装置の製造方
法は、公知の方法を用いることができる。
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。その他の半導体装置の製造方
法は、公知の方法を用いることができる。
【００２５】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を説明する
が、これらの実施例に限定されるものではない。配合割
合は重量％とする。 実施例１ ビフェニル型エポキシ樹脂（融点１０５℃、エポキシ当量１８５） ６．１０重量％ フェノールノボラック樹脂（軟化点８１℃、水酸基当量１０５） ３．９５重量％ トリフェニルホスフィン ０．１５重量％ カルナバワックス ０．３０重量％ カーボンブラック ０．３０重量％ γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン ０．２０重量％ 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２７３） １．００重量％ 三酸化アンチモン １．００重量％ 溶融球状シリカＡ（粒度分布を粒径０．５μｍ未満の粒子が１５重量％、粒径 ０．５μｍ以上、２．０μｍ未満の粒子が１０重量％、粒径２．０μｍ以上、粒 径２０μｍ未満の粒子が２５重量％に、比表面積を８．０ｍ2／ｇになるように 調整したもの） ８７．００重量％ をミキサーで混合した後、表面温度が９０℃と４５℃の
２本ロールを用いて混練し、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を以下の
方法で評価した。結果を表１に示す。
が、これらの実施例に限定されるものではない。配合割
合は重量％とする。 実施例１ ビフェニル型エポキシ樹脂（融点１０５℃、エポキシ当量１８５） ６．１０重量％ フェノールノボラック樹脂（軟化点８１℃、水酸基当量１０５） ３．９５重量％ トリフェニルホスフィン ０．１５重量％ カルナバワックス ０．３０重量％ カーボンブラック ０．３０重量％ γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン ０．２０重量％ 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２７３） １．００重量％ 三酸化アンチモン １．００重量％ 溶融球状シリカＡ（粒度分布を粒径０．５μｍ未満の粒子が１５重量％、粒径 ０．５μｍ以上、２．０μｍ未満の粒子が１０重量％、粒径２．０μｍ以上、粒 径２０μｍ未満の粒子が２５重量％に、比表面積を８．０ｍ2／ｇになるように 調整したもの） ８７．００重量％ をミキサーで混合した後、表面温度が９０℃と４５℃の
２本ロールを用いて混練し、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を以下の
方法で評価した。結果を表１に示す。
【００２６】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、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。
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。単位は
ｃｍ。
【００２７】ゲート、ランナー部の分離性：トランスフ
ァー成形機を用い、金型温度１７５℃、注入圧力７．８
ＭＰａ、硬化時間２分で３５２ｐＢＧＡ（基板は厚さ
０．５６ｍｍのビスマレイミド・トリアジン樹脂／ガラ
スクロス基板、半導体装置のサイズは３０ｍｍ×３０ｍ
ｍ、厚さ１．１７ｍｍ、半導体素子のサイズ２０ｍｍ×
２０ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ、半導体素子と回路基板の
ボンディングパッドを２５μｍ径の金線でボンディング
している。半導体素子占有面積４４．４％。ゲート、ラ
ンナー部は金メッキが施されている）を成形し、得られ
た成形品のランナー、ゲート部のエポキシ樹脂組成物と
金メッキ部分を人手により分離させた。この際、金メッ
キ上に残存したエポキシ樹脂組成物が２０％未満の場合
は○、金メッキ上に残存したエポキシ樹脂組成物２０％
以上だった場合は×とした。
ァー成形機を用い、金型温度１７５℃、注入圧力７．８
ＭＰａ、硬化時間２分で３５２ｐＢＧＡ（基板は厚さ
０．５６ｍｍのビスマレイミド・トリアジン樹脂／ガラ
スクロス基板、半導体装置のサイズは３０ｍｍ×３０ｍ
ｍ、厚さ１．１７ｍｍ、半導体素子のサイズ２０ｍｍ×
２０ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ、半導体素子と回路基板の
ボンディングパッドを２５μｍ径の金線でボンディング
している。半導体素子占有面積４４．４％。ゲート、ラ
ンナー部は金メッキが施されている）を成形し、得られ
た成形品のランナー、ゲート部のエポキシ樹脂組成物と
金メッキ部分を人手により分離させた。この際、金メッ
キ上に残存したエポキシ樹脂組成物が２０％未満の場合
は○、金メッキ上に残存したエポキシ樹脂組成物２０％
以上だった場合は×とした。
【００２８】耐半田クラック性：前記の３５２ｐＢＧＡ
を成形し、１７５℃、２時間で後硬化してサンプルを得
た。得られた半導体装置１０個を、６０℃、相対湿度６
０％の環境下で１６８時間、又は８５℃、相対湿度６０
％の環境下で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、不良半導体装置の個
数を数えた。不良半導体装置の個数がｎ個であるとき、
ｎ／１０と表示した。
を成形し、１７５℃、２時間で後硬化してサンプルを得
た。得られた半導体装置１０個を、６０℃、相対湿度６
０％の環境下で１６８時間、又は８５℃、相対湿度６０
％の環境下で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、不良半導体装置の個
数を数えた。不良半導体装置の個数がｎ個であるとき、
ｎ／１０と表示した。
【００２９】実施例２〜５、比較例１〜６
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、同様に評価した。これらの評価結果を表２
に示す。
組成物を得、同様に評価した。これらの評価結果を表２
に示す。
【表１】
【００３０】実施例１以外で用いた樹脂を以下に示す。
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂（軟化点５３℃、
エポキシ当量２４４）、フェノールアラルキル樹脂（軟
化点７５℃、水酸基当量１７４）、溶融球状シリカＢ
（比表面積を９．０ｍ2／ｇに、粒度分布を粒径０．５
μｍ未満の粒子が１５重量％、粒径０．５μｍ以上、
２．０μｍ未満の粒子が１３重量％、粒径２．０μｍ以
上、２０μｍ未満の粒子が３０重量％含まれるように調
整したもの）、溶融球状シリカＣ（比表面積を５．５ｍ
2／ｇに、粒度分布を粒径０．５μｍ未満の粒子が３重
量％、粒径０．５μｍ以上、２．０μｍ未満の粒子が２
重量％、粒径２．０μｍ以上、２０μｍ未満の粒子が３
５重量％含まれるように調整したもの）、溶融球状シリ
カＤ（比表面積を３．５ｍ2／ｇに、粒度分布を粒径
０．５μｍ未満の粒子が１０重量％、粒径０．５μｍ以
上、２．０μｍ未満の粒子が５重量％、粒径２．０μｍ
以上、２０μｍ未満の粒子が１５重量％含まれるように
調整したもの）、溶融球状シリカＥ（比表面積を９．０
ｍ2／ｇに、粒度分布を粒径０．５μｍ未満の粒子が３
０重量％、粒径０．５μｍ以上、２．０μｍ未満の粒子
が３０重量％、粒径２．０μｍ以上、２０μｍ未満の粒
子が１０重量％含まれるように調整したもの）、溶融球
状シリカＦ（比表面積を７．０ｍ2／ｇに、粒度分布を
粒径０．５μｍ未満の粒子が１５重量％、粒径０．５μ
ｍ以上、２．０μｍ未満の粒子が１０重量％、粒径２．
０μｍ以上、２０μｍ未満の粒子が３重量％含まれるよ
う調整したもの）。
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂（軟化点５３℃、
エポキシ当量２４４）、フェノールアラルキル樹脂（軟
化点７５℃、水酸基当量１７４）、溶融球状シリカＢ
（比表面積を９．０ｍ2／ｇに、粒度分布を粒径０．５
μｍ未満の粒子が１５重量％、粒径０．５μｍ以上、
２．０μｍ未満の粒子が１３重量％、粒径２．０μｍ以
上、２０μｍ未満の粒子が３０重量％含まれるように調
整したもの）、溶融球状シリカＣ（比表面積を５．５ｍ
2／ｇに、粒度分布を粒径０．５μｍ未満の粒子が３重
量％、粒径０．５μｍ以上、２．０μｍ未満の粒子が２
重量％、粒径２．０μｍ以上、２０μｍ未満の粒子が３
５重量％含まれるように調整したもの）、溶融球状シリ
カＤ（比表面積を３．５ｍ2／ｇに、粒度分布を粒径
０．５μｍ未満の粒子が１０重量％、粒径０．５μｍ以
上、２．０μｍ未満の粒子が５重量％、粒径２．０μｍ
以上、２０μｍ未満の粒子が１５重量％含まれるように
調整したもの）、溶融球状シリカＥ（比表面積を９．０
ｍ2／ｇに、粒度分布を粒径０．５μｍ未満の粒子が３
０重量％、粒径０．５μｍ以上、２．０μｍ未満の粒子
が３０重量％、粒径２．０μｍ以上、２０μｍ未満の粒
子が１０重量％含まれるように調整したもの）、溶融球
状シリカＦ（比表面積を７．０ｍ2／ｇに、粒度分布を
粒径０．５μｍ未満の粒子が１５重量％、粒径０．５μ
ｍ以上、２．０μｍ未満の粒子が１０重量％、粒径２．
０μｍ以上、２０μｍ未満の粒子が３重量％含まれるよ
う調整したもの）。
【００３１】
【発明の効果】本発明に従うと、エリア実装型半導体封
止用に適したエポキシ樹脂組成物が得られ、これを用い
た半導体装置は、プリント配線基板上の金メッキとエポ
キシ樹脂組成物の分離性、及び耐半田クラック性を両立
できる。
止用に適したエポキシ樹脂組成物が得られ、これを用い
た半導体装置は、プリント配線基板上の金メッキとエポ
キシ樹脂組成物の分離性、及び耐半田クラック性を両立
できる。
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4J002 CC032 CC042 CC052 CC072
CD031 CD041 CD051 CD061
CD071 CD131 CD171 CE002
DJ017 EU136 EW146 EW176
EY016 FA087 FD017 FD142
FD156
4J036 AA01 DC46 DD07 FA01 FB07
JA07
4M109 AA01 BA04 DB17 EA02 EB04
EB13
Claims (2)
- 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール
樹脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）溶融球状シリカを必須
成分とし、該溶融球状シリカが全エポキシ樹脂組成物中
に８５〜９５重量％であり、溶融球状シリカの比表面積
が５〜１０ｍ 2／ｇ、溶融球状シリカの粒度分布におい
て粒径０．５μｍ未満の粒子が１０〜２０重量％、粒径
０．５μｍ以上、２．０μｍ未満の粒子が５〜１５重量
％、粒径２．０μｍ以上、２０μｍ以下の粒子が１０〜
４０重量％含まれることを特徴とするエリア実装型半導
体封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】 基板の片面に半導体素子が搭載され、こ
の半導体素子が搭載された基板面側の実質的に片面のみ
が請求項１記載のエポキシ樹脂組成物を用いて封止され
ている半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001322992A JP3846854B2 (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2001322992A JP3846854B2 (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003128877A true JP2003128877A (ja) | 2003-05-08 |
| JP3846854B2 JP3846854B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=19139944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001322992A Expired - Fee Related JP3846854B2 (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3846854B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005007724A1 (ja) * | 2003-07-22 | 2005-01-27 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 印刷配線板用樹脂組成物、プリプレグ、積層板、及びこれを用いたプリント配線板 |
| WO2009011335A1 (ja) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Nipponkayaku Kabushikikaisha | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
-
2001
- 2001-10-22 JP JP2001322992A patent/JP3846854B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005007724A1 (ja) * | 2003-07-22 | 2005-01-27 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 印刷配線板用樹脂組成物、プリプレグ、積層板、及びこれを用いたプリント配線板 |
| WO2005007742A1 (ja) * | 2003-07-22 | 2005-01-27 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 印刷配線板用樹脂組成物、プリプレグ、積層板、及びこれを用いたプリント配線板 |
| EP1650248A4 (en) * | 2003-07-22 | 2007-03-07 | Matsushita Electric Works Ltd | RESIN COMPOSITION FOR PRINTED CARDS, PREIMPREGNE, LAMINATE, AND PRINTBOARD OBTAINED |
| KR100699778B1 (ko) * | 2003-07-22 | 2007-03-28 | 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 | 인쇄배선판용 수지 조성물, 프리프레그, 적층판 및 이를이용한 프린트배선판 |
| US7566501B2 (en) | 2003-07-22 | 2009-07-28 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Resin composition for printed wiring board, prepreg, laminate, and printed wiring board made with the same |
| WO2009011335A1 (ja) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Nipponkayaku Kabushikikaisha | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
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|---|---|
| JP3846854B2 (ja) | 2006-11-15 |
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