JP2003138099A - 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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- JP2003138099A JP2003138099A JP2001332337A JP2001332337A JP2003138099A JP 2003138099 A JP2003138099 A JP 2003138099A JP 2001332337 A JP2001332337 A JP 2001332337A JP 2001332337 A JP2001332337 A JP 2001332337A JP 2003138099 A JP2003138099 A JP 2003138099A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】流動性、充填性等の成形性及び耐半田性に優れ
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）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹
脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）平均粒径５〜４０μｍの
無機充填材及び（Ｅ）予めカップリング剤により表面処
理された平均粒径０．１〜３μｍの無機充填材を必須成
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。
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）エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹
脂、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）平均粒径５〜４０μｍの
無機充填材及び（Ｅ）予めカップリング剤により表面処
理された平均粒径０．１〜３μｍの無機充填材を必須成
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、成形性、耐半田性
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
及び半導体装置に関するものである。
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
及び半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ダイオード、トランジスタ、集積
回路等の電子部品は、主にエポキシ樹脂組成物で封止さ
れている。これらのエポキシ樹脂組成物には、低圧トラ
ンスファー成形における良好な流動性、充填性、生産性
向上のための硬化性等の成形性、これらを用いて得られ
た半導体装置には高い耐半田性が要求されている。成形
性、特にエポキシ樹脂組成物の充填性を向上させるため
には、低溶融粘度の樹脂を使用して、成形時に低粘度で
高流動性を維持し、又耐半田性を向上させるためエポキ
シ樹脂組成物中の無機充填材の充填量を増加させること
で低吸水化、高強度化、低熱膨張化を達成させる手法が
ある。
回路等の電子部品は、主にエポキシ樹脂組成物で封止さ
れている。これらのエポキシ樹脂組成物には、低圧トラ
ンスファー成形における良好な流動性、充填性、生産性
向上のための硬化性等の成形性、これらを用いて得られ
た半導体装置には高い耐半田性が要求されている。成形
性、特にエポキシ樹脂組成物の充填性を向上させるため
には、低溶融粘度の樹脂を使用して、成形時に低粘度で
高流動性を維持し、又耐半田性を向上させるためエポキ
シ樹脂組成物中の無機充填材の充填量を増加させること
で低吸水化、高強度化、低熱膨張化を達成させる手法が
ある。
【０００３】ところがエポキシ樹脂組成物に無機充填材
を多量に配合すると成形時のエポキシ樹脂組成物の溶融
粘度が高くなり、流動性が悪化し充填不良等の問題が生
じるので、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度を極力低くす
る必要がある。エポキシ樹脂組成物の溶融粘度を維持
し、無機充填材を高充填化するためには、粒径の大きい
充填材と粒径の小さい充填材を併用すること、即ち粒度
分布の広いものを用いることが知られている。又樹脂と
無機充填材との界面を制御するため、無機充填材をシラ
ンカップリング剤で表面処理する方法が知られている
が、これらの方法でも成形時の溶融粘度の低下が不十分
であると共に、無機充填材の凝集物が発生して成形時に
ゲート詰まりを起こし、パッケージ未充填が発生するこ
とがある。
を多量に配合すると成形時のエポキシ樹脂組成物の溶融
粘度が高くなり、流動性が悪化し充填不良等の問題が生
じるので、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度を極力低くす
る必要がある。エポキシ樹脂組成物の溶融粘度を維持
し、無機充填材を高充填化するためには、粒径の大きい
充填材と粒径の小さい充填材を併用すること、即ち粒度
分布の広いものを用いることが知られている。又樹脂と
無機充填材との界面を制御するため、無機充填材をシラ
ンカップリング剤で表面処理する方法が知られている
が、これらの方法でも成形時の溶融粘度の低下が不十分
であると共に、無機充填材の凝集物が発生して成形時に
ゲート詰まりを起こし、パッケージ未充填が発生するこ
とがある。
【０００４】これらの問題点を改良する手法として、特
許第３０３３４４５号公報には、平均粒径の異なる充填
材を併用する場合、粒径の大きい方のみをアルコキシ基
含有シラン又はその部分加水分解物で処理し、粒径の小
さい方をアルコキシ基含有シラン又はその部分加水分解
物で表面処理せずにこれらを混合して用いることが開示
されており、凝集物及び流動性の点である程度改良され
ている。しかし、充填材の凝集を完全に防止するには至
っていない。このため成形性と耐半田性に優れた特性を
有するエポキシ樹脂組成物が強く要求されている。
許第３０３３４４５号公報には、平均粒径の異なる充填
材を併用する場合、粒径の大きい方のみをアルコキシ基
含有シラン又はその部分加水分解物で処理し、粒径の小
さい方をアルコキシ基含有シラン又はその部分加水分解
物で表面処理せずにこれらを混合して用いることが開示
されており、凝集物及び流動性の点である程度改良され
ている。しかし、充填材の凝集を完全に防止するには至
っていない。このため成形性と耐半田性に優れた特性を
有するエポキシ樹脂組成物が強く要求されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、予めカップ
リング剤により表面処理された平均粒径０．１〜３μｍ
の無機充填材を用いて、流動性、充填性等の成形性に優
れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び耐半田性に優
れた半導体装置を提供するものである。
リング剤により表面処理された平均粒径０．１〜３μｍ
の無機充填材を用いて、流動性、充填性等の成形性に優
れた半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び耐半田性に優
れた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】本発明は、［１］（Ａ）
エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進
剤、（Ｄ）平均粒径５〜４０μｍの無機充填材及び
（Ｅ）予めカップリング剤により表面処理された平均粒
径０．１〜３μｍの無機充填材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、［２］カ
ップリング剤が、一般式（１）である第［１］項記載の
半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進
剤、（Ｄ）平均粒径５〜４０μｍの無機充填材及び
（Ｅ）予めカップリング剤により表面処理された平均粒
径０．１〜３μｍの無機充填材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、［２］カ
ップリング剤が、一般式（１）である第［１］項記載の
半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
【０００７】
【化２】
【０００８】［３］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。
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】以下に、本発明の半導体封止用エ
ポキシ樹脂組成物について述べる。本発明に用いるエポ
キシ樹脂としては、１分子内にエポキシ基を２個以上有
するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を言い、その
分子量、分子構造は特に限定するものではないが、例え
ば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、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、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、フェノールアラルキル型エポキシ
樹脂（フェニレン骨格、ジフェニレン骨格等を有する）
等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても差し
支えない。これらの中では、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、ジシクロペン
タジエン変性フェノールノボラック型エポキシ等が特に
望ましい。
ポキシ樹脂組成物について述べる。本発明に用いるエポ
キシ樹脂としては、１分子内にエポキシ基を２個以上有
するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を言い、その
分子量、分子構造は特に限定するものではないが、例え
ば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、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、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、フェノールアラルキル型エポキシ
樹脂（フェニレン骨格、ジフェニレン骨格等を有する）
等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても差し
支えない。これらの中では、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、ジシクロペン
タジエン変性フェノールノボラック型エポキシ等が特に
望ましい。
【００１０】本発明に用いるフェノール樹脂としては、
１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するモノマ
ー、オリゴマー、ポリマー全般を言い、その分子量、分
子構造を特に限定するものではないが、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、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、トリフェノールメタン型樹脂、フェノール
アラルキル樹脂（フェニレン骨格、ジフェニレン骨格等
を有する）等が挙げられ、これらは単独でも混合して用
いても差し支えない。これらの中では、特にフェノール
ノボラック樹脂、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、テルペン変性フェノ
ール樹脂等が好ましい。これらの配合量としては、全エ
ポキシ樹脂のエポキシ基数と全フェノール樹脂のフェノ
ール性水酸基数の比が０．８〜１．３が好ましい。
１分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するモノマ
ー、オリゴマー、ポリマー全般を言い、その分子量、分
子構造を特に限定するものではないが、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、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、トリフェノールメタン型樹脂、フェノール
アラルキル樹脂（フェニレン骨格、ジフェニレン骨格等
を有する）等が挙げられ、これらは単独でも混合して用
いても差し支えない。これらの中では、特にフェノール
ノボラック樹脂、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、テルペン変性フェノ
ール樹脂等が好ましい。これらの配合量としては、全エ
ポキシ樹脂のエポキシ基数と全フェノール樹脂のフェノ
ール性水酸基数の比が０．８〜１．３が好ましい。
【００１１】本発明に用い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との硬化反応を促進させる
ものであればよく、一般に封止材料に使用するものを使
用することができる。例えば１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７、トリフェニルホスフィ
ン、２−メチルイミダゾール、テトラフェニルホスホニ
ウム・テトラフェニルボレート、ベンゾキノンをアダク
トしたトリフェニルホスフィン等が挙げられ、これらは
単独でも混合して用いても差し支えない。
キシ基とフェノール性水酸基との硬化反応を促進させる
ものであればよく、一般に封止材料に使用するものを使
用することができる。例えば１，８−ジアザビシクロ
（５，４，０）ウンデセン−７、トリフェニルホスフィ
ン、２−メチルイミダゾール、テトラフェニルホスホニ
ウム・テトラフェニルボレート、ベンゾキノンをアダク
トしたトリフェニルホスフィン等が挙げられ、これらは
単独でも混合して用いても差し支えない。
【００１２】本発明に用いる平均粒径５〜４０μｍの無
機充填材は、通常半導体封止用エポキシ樹脂組成物に使
用されているものを用いることができる。例えば溶融シ
リカ、結晶シリカ、タルク、アルミナ、窒化珪素等が挙
げられ、最も好適に使用されるものとしては、球状の溶
融シリカである。これらの無機充填材は、単独でも混合
して用いても差し支えない。平均粒径は５μｍ未満だと
十分な流動性が得らず、４０μｍを越えると耐半田性が
低下するおそれがあるので好ましくない。
機充填材は、通常半導体封止用エポキシ樹脂組成物に使
用されているものを用いることができる。例えば溶融シ
リカ、結晶シリカ、タルク、アルミナ、窒化珪素等が挙
げられ、最も好適に使用されるものとしては、球状の溶
融シリカである。これらの無機充填材は、単独でも混合
して用いても差し支えない。平均粒径は５μｍ未満だと
十分な流動性が得らず、４０μｍを越えると耐半田性が
低下するおそれがあるので好ましくない。
【００１３】本発明に用いる平均粒径０．１〜３μｍの
無機充填材は、その表面を予めカップリング剤で処理さ
れているものである。この表面処理された無機充填材
は、平均粒径５〜４０μｍの無機充填材と併用すること
により、粗い無機充填材の隙間に微小な無機充填材が挟
まれ、いわゆる「ころ」の役目を果たすことでエポキシ
樹脂組成物の流動性を向上させる。ところが微小な無機
充填材は、相互に凝集しやすいため十分に分散させなけ
れば「ころ」の役目を果たせない。そこで微小な無機充
填材を予めカップリング剤で処理し、表面を疎水化し凝
集をほぐすことにより良好な流動性を有するエポキシ樹
脂組成物を得ることができる。又分散性が良くなること
により流動性が向上し無機充填材の配合量を多くするこ
とが可能となり耐半田性を向上することができる。更に
微小な無機充填材の表面をカップリング剤処理すること
により樹脂との親和性が高まり、粗い粒子の隙間に詰ま
った無機充填材の表面まで樹脂が容易に到達すること
で、ゲート詰まりによるパッケージ未充填の問題を解決
し、ボイドの低減や強度の上昇による耐半田性の向上の
効果も発揮される。表面処理される平均粒径０．１〜３
μｍの無機充填材の平均粒径が、０．１μｍ未満だと粒
子同士の凝集を抑えることが難しくなる上に「ころ」と
しては小さすぎ、３μｍを越えると大きすぎて「ころ」
の役目を果たさないので好ましくない。本発明に用いる
無機充填材の平均粒径は、レーザー式粒度分布計
（（株）島津製作所製、ＳＡＬＤ−７０００）を用いて
測定したものである。
無機充填材は、その表面を予めカップリング剤で処理さ
れているものである。この表面処理された無機充填材
は、平均粒径５〜４０μｍの無機充填材と併用すること
により、粗い無機充填材の隙間に微小な無機充填材が挟
まれ、いわゆる「ころ」の役目を果たすことでエポキシ
樹脂組成物の流動性を向上させる。ところが微小な無機
充填材は、相互に凝集しやすいため十分に分散させなけ
れば「ころ」の役目を果たせない。そこで微小な無機充
填材を予めカップリング剤で処理し、表面を疎水化し凝
集をほぐすことにより良好な流動性を有するエポキシ樹
脂組成物を得ることができる。又分散性が良くなること
により流動性が向上し無機充填材の配合量を多くするこ
とが可能となり耐半田性を向上することができる。更に
微小な無機充填材の表面をカップリング剤処理すること
により樹脂との親和性が高まり、粗い粒子の隙間に詰ま
った無機充填材の表面まで樹脂が容易に到達すること
で、ゲート詰まりによるパッケージ未充填の問題を解決
し、ボイドの低減や強度の上昇による耐半田性の向上の
効果も発揮される。表面処理される平均粒径０．１〜３
μｍの無機充填材の平均粒径が、０．１μｍ未満だと粒
子同士の凝集を抑えることが難しくなる上に「ころ」と
しては小さすぎ、３μｍを越えると大きすぎて「ころ」
の役目を果たさないので好ましくない。本発明に用いる
無機充填材の平均粒径は、レーザー式粒度分布計
（（株）島津製作所製、ＳＡＬＤ−７０００）を用いて
測定したものである。
【００１４】本発明に用いる無機充填材を表面処理する
ためのカップリング剤とは、一般に使用されているカッ
プリング剤をさす。例えばシランカップリング剤、チタ
ネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等
が挙げられるが、最も好適に使用されるものとしてはシ
ランカップリング剤であり、その中でも一般式（１）で
示される構造のものが特に有効である。又カップリング
剤は、予め水及び必要に応じて酸又はアルカリを添加し
て、加水分解処理して用いてもよい。カップリング剤の
添加量としては、平均粒径０．１〜３μｍの無機充填材
１００重量部に対し、０．０５〜５重量部が好ましく、
０．０５重量部未満では表面処理された無機充填材を配
合したエポキシ樹脂組成物の硬化物の強度の向上が認め
られず耐半田性が低下する。５重量部を越えるとエポキ
シ樹脂組成物の硬化物の吸水率が増加し耐半田性が低下
する。
ためのカップリング剤とは、一般に使用されているカッ
プリング剤をさす。例えばシランカップリング剤、チタ
ネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等
が挙げられるが、最も好適に使用されるものとしてはシ
ランカップリング剤であり、その中でも一般式（１）で
示される構造のものが特に有効である。又カップリング
剤は、予め水及び必要に応じて酸又はアルカリを添加し
て、加水分解処理して用いてもよい。カップリング剤の
添加量としては、平均粒径０．１〜３μｍの無機充填材
１００重量部に対し、０．０５〜５重量部が好ましく、
０．０５重量部未満では表面処理された無機充填材を配
合したエポキシ樹脂組成物の硬化物の強度の向上が認め
られず耐半田性が低下する。５重量部を越えるとエポキ
シ樹脂組成物の硬化物の吸水率が増加し耐半田性が低下
する。
【００１５】本発明に用いる平均粒径０．１〜３μｍの
無機充填材の表面処理としては、無機充填材とカップリ
ング剤を攪拌混合し、混合機から取り出して常温にて１
日以上放置する方法が有効である。カップリング剤を無
機充填材の表面に均一に処理するために、水又は有機溶
媒を更に加えて攪拌した後に、常温にて１日以上放置す
るという手法も有効であり、噴霧機によりゆっくりとま
んべんなく添加する方法もよい。更により反応を進める
ために攪拌時に混合機内の温度を５０〜１５０℃に加熱
するか、或いは常温で攪拌し混合機から取り出した後に
５０〜１５０℃で加熱してもよい。本発明に用いる表面
処理された無機充填材は、凝集物を含まないことが必須
であり、表面処理された無機充填材が凝集している時に
は、ダイナミックミルやボールミルで凝集物を粉砕すれ
ばよい。
無機充填材の表面処理としては、無機充填材とカップリ
ング剤を攪拌混合し、混合機から取り出して常温にて１
日以上放置する方法が有効である。カップリング剤を無
機充填材の表面に均一に処理するために、水又は有機溶
媒を更に加えて攪拌した後に、常温にて１日以上放置す
るという手法も有効であり、噴霧機によりゆっくりとま
んべんなく添加する方法もよい。更により反応を進める
ために攪拌時に混合機内の温度を５０〜１５０℃に加熱
するか、或いは常温で攪拌し混合機から取り出した後に
５０〜１５０℃で加熱してもよい。本発明に用いる表面
処理された無機充填材は、凝集物を含まないことが必須
であり、表面処理された無機充填材が凝集している時に
は、ダイナミックミルやボールミルで凝集物を粉砕すれ
ばよい。
【００１６】混合機としては、特に限定しないが、例え
ばボールミル、ヘンシェルミキサー、Ｖブレンダーやダ
ブルコーンブレンダー等のブレンダー類、コンクリート
ミキサーやリボンブレンダー等が挙げられる。微小な無
機充填材は、本来凝集しやすいがカップリング剤で処理
すると、更に凝集物が発生しやすく、これが成形時に未
充填を起こしたりして成形性を著しく悪化させるため実
施されていなかった。しかし、上記の混合機でカップリ
ング剤を添加する際、噴霧機により長い時間をかけて無
機充填材を処理したり、攪拌後の微小な無機充填材をダ
イナミックミルやボールミルを用いて凝集物を粉砕する
工程を加えたりすることで凝集物が抑えられ、「ころ」
の役目を十分に果たすことのできる表面処理された微小
の無機充填材が得られ、流動性、充填性等の成形性を解
消できる。
ばボールミル、ヘンシェルミキサー、Ｖブレンダーやダ
ブルコーンブレンダー等のブレンダー類、コンクリート
ミキサーやリボンブレンダー等が挙げられる。微小な無
機充填材は、本来凝集しやすいがカップリング剤で処理
すると、更に凝集物が発生しやすく、これが成形時に未
充填を起こしたりして成形性を著しく悪化させるため実
施されていなかった。しかし、上記の混合機でカップリ
ング剤を添加する際、噴霧機により長い時間をかけて無
機充填材を処理したり、攪拌後の微小な無機充填材をダ
イナミックミルやボールミルを用いて凝集物を粉砕する
工程を加えたりすることで凝集物が抑えられ、「ころ」
の役目を十分に果たすことのできる表面処理された微小
の無機充填材が得られ、流動性、充填性等の成形性を解
消できる。
【００１７】本発明に用いる予め表面処理された平均粒
径０．１〜３μｍの無機充填材（Ｅ）と平均粒径５〜４
０μｍの無機充填材（Ｄ）の配合割合［（Ｅ）／
（（Ｄ）＋（Ｅ））×１００％］において、（Ｅ）成分
としては１〜３０重量％が好ましく、より好ましくは３
〜２５重量％が望ましい。１重量％未満では「ころ」と
して作用するものが少なくて流動性が不十分となるおそ
れがあり、３０重量％を越えると「ころ」が多くなりす
ぎ流動性が低下するおそれがある。
径０．１〜３μｍの無機充填材（Ｅ）と平均粒径５〜４
０μｍの無機充填材（Ｄ）の配合割合［（Ｅ）／
（（Ｄ）＋（Ｅ））×１００％］において、（Ｅ）成分
としては１〜３０重量％が好ましく、より好ましくは３
〜２５重量％が望ましい。１重量％未満では「ころ」と
して作用するものが少なくて流動性が不十分となるおそ
れがあり、３０重量％を越えると「ころ」が多くなりす
ぎ流動性が低下するおそれがある。
【００１８】本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ａ）〜
（Ｅ）成分を必須とするが、必要に応じてカーボンブラ
ック等の着色剤、天然ワックス、合成ワックス等の離型
剤及びシリコーンオイル、ゴム等の低応力添加剤、臭素
化エポキシ樹脂や三酸化アンチモン、赤燐等の種々の添
加剤を適宜配合しても差し支えない。本発明のエポキシ
樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｅ）成分の他、必要に応じて
添加する添加物をミキサー等を用いて十分に均一に混合
した後、更に熱ロール又はニーダー等で溶融混練し、冷
却後粉砕して得られる。本発明のエポキシ樹脂組成物を
用いて、半導体素子等の各種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）成分を必須とするが、必要に応じてカーボンブラ
ック等の着色剤、天然ワックス、合成ワックス等の離型
剤及びシリコーンオイル、ゴム等の低応力添加剤、臭素
化エポキシ樹脂や三酸化アンチモン、赤燐等の種々の添
加剤を適宜配合しても差し支えない。本発明のエポキシ
樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｅ）成分の他、必要に応じて
添加する添加物をミキサー等を用いて十分に均一に混合
した後、更に熱ロール又はニーダー等で溶融混練し、冷
却後粉砕して得られる。本発明のエポキシ樹脂組成物を
用いて、半導体素子等の各種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】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。配合割合は重量部とす
る。なお、実施例及び比較例で用いた表面処理された無
機充填材の内容について以下に示す。 無機充填材１（平均粒径０．５μｍの溶融球状シリカ１
００重量部を、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
カップリング剤０．５重量部で表面処理） 無機充填材２（平均粒径０．５μｍの溶融球状シリカ１
００重量部を、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シランカップリング剤０．５重量部で表面処理） 無機充填材３（平均粒径０．５μｍの溶融球状シリカ１
００重量部を、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シランカップリング剤２重量部で表面処理） 無機充填材４（平均粒径２μｍの溶融球状シリカ１００
重量部を、γ−アミノプロピルトリエトキシシランカッ
プリング剤０．５重量部で表面処理） 無機充填材０（平均粒径０．５μｍの溶融球状シリカで
表面処理なし）
れらに限定されるものではない。配合割合は重量部とす
る。なお、実施例及び比較例で用いた表面処理された無
機充填材の内容について以下に示す。 無機充填材１（平均粒径０．５μｍの溶融球状シリカ１
００重量部を、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
カップリング剤０．５重量部で表面処理） 無機充填材２（平均粒径０．５μｍの溶融球状シリカ１
００重量部を、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シランカップリング剤０．５重量部で表面処理） 無機充填材３（平均粒径０．５μｍの溶融球状シリカ１
００重量部を、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シランカップリング剤２重量部で表面処理） 無機充填材４（平均粒径２μｍの溶融球状シリカ１００
重量部を、γ−アミノプロピルトリエトキシシランカッ
プリング剤０．５重量部で表面処理） 無機充填材０（平均粒径０．５μｍの溶融球状シリカで
表面処理なし）
【００２０】
実施例１
エポキシ樹脂［ジャパンエポキシレジン（株）製、ＹＸ−４０００、エポキシ
当量１９０ｇ／ｅｑ、融点１０５℃、以下、Ｅ−１という］ ４７重量部
フェノール樹脂［三井化学（株）製、ＸＬＣ−ＬＬ、水酸基当量１６５ｇ／ｅ
ｑ、軟化点７５℃、以下Ｈ−１という］ ４０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
） ５重量部
溶融球状シリカ（平均粒径２７μｍ） ８２０重量部
無機充填材１ ８０重量部
カーボンブラック ３重量部
カルナバワックス ５重量部
を混合し、熱ロールを用いて、９５℃で８分間混練して
冷却後粉砕し、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。結果を表
１に示す。
冷却後粉砕し、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。結果を表
１に示す。
【００２１】評価方法
スパイラルフロー：ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイ
ラルフロー測定用金型を用いて、金型温度１７５℃、圧
力６．９ＭＰa、硬化時間１２０秒で測定した。 熱時曲げ強度・熱時曲げ弾性率：２６０℃での曲げ強度
・曲げ弾性率をＪＩＳＫ ６９１１に準じて測定した。
単位はそれぞれＮ／ｍｍ2。 ボイド：低圧トランスファー成形機を用いて成形温度１
７５℃、圧力９．３ＭＰa、硬化時間１２０秒で１６０
ｐＱＦＰを成形したものを、超音波探傷装置で観察し内
部のボイドの評価を行った。○はボイドなし。△は一部
にボイドあり。×は全面にボイドあり。 耐半田性：低圧トランスファー成形機を用いて成形温度
１７５℃、圧力８．３ＭＰa、硬化時間１２０秒で８０
ｐＱＦＰ（チップサイズ６．０ｍｍ×６．０ｍｍ）を成
形し、アフターベークとして１７５℃、８時間処理した
後、８５℃、相対湿度８５％で１２０時間の吸水処理を
行った後、２６０℃のＩＲリフロー処理をした。パッケ
ージ内部の剥離やクラックを超音波探傷機で確認した。
１０個のパッケージ中の不良パッケージ数を示す。
ラルフロー測定用金型を用いて、金型温度１７５℃、圧
力６．９ＭＰa、硬化時間１２０秒で測定した。 熱時曲げ強度・熱時曲げ弾性率：２６０℃での曲げ強度
・曲げ弾性率をＪＩＳＫ ６９１１に準じて測定した。
単位はそれぞれＮ／ｍｍ2。 ボイド：低圧トランスファー成形機を用いて成形温度１
７５℃、圧力９．３ＭＰa、硬化時間１２０秒で１６０
ｐＱＦＰを成形したものを、超音波探傷装置で観察し内
部のボイドの評価を行った。○はボイドなし。△は一部
にボイドあり。×は全面にボイドあり。 耐半田性：低圧トランスファー成形機を用いて成形温度
１７５℃、圧力８．３ＭＰa、硬化時間１２０秒で８０
ｐＱＦＰ（チップサイズ６．０ｍｍ×６．０ｍｍ）を成
形し、アフターベークとして１７５℃、８時間処理した
後、８５℃、相対湿度８５％で１２０時間の吸水処理を
行った後、２６０℃のＩＲリフロー処理をした。パッケ
ージ内部の剥離やクラックを超音波探傷機で確認した。
１０個のパッケージ中の不良パッケージ数を示す。
【００２２】実施例２〜６、比較例１
表１の配合に従い、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂
組成物を得て、実施例１と同様にして評価した。結果を
表１に示す。
組成物を得て、実施例１と同様にして評価した。結果を
表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】本発明に従うと、流動性、充填性等の成
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
田性に優れた半導体装置を得ることができる。
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
Claims (3)
- 【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）平均粒径５〜４０μｍの
無機充填材及び（Ｅ）予めカップリング剤により表面処
理された平均粒径０．１〜３μｍの無機充填材を必須成
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。 - 【請求項２】 カップリング剤が、一般式（１）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。 【化１】 - 【請求項３】 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 |
|---|---|---|---|
| JP2001332337A JP3919162B2 (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2001332337A JP3919162B2 (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003138099A true JP2003138099A (ja) | 2003-05-14 |
| JP3919162B2 JP3919162B2 (ja) | 2007-05-23 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001332337A Expired - Fee Related JP3919162B2 (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3919162B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005225971A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2005336362A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP2015040260A (ja) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | 富士電機株式会社 | ナノコンポジット樹脂組成物 |
-
2001
- 2001-10-30 JP JP2001332337A patent/JP3919162B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005225971A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| JP4691886B2 (ja) * | 2004-02-12 | 2011-06-01 | 住友ベークライト株式会社 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
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| JP2015040260A (ja) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | 富士電機株式会社 | ナノコンポジット樹脂組成物 |
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|---|---|
| JP3919162B2 (ja) | 2007-05-23 |
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