JP2003155396A - 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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- JP2003155396A JP2003155396A JP2001355105A JP2001355105A JP2003155396A JP 2003155396 A JP2003155396 A JP 2003155396A JP 2001355105 A JP2001355105 A JP 2001355105A JP 2001355105 A JP2001355105 A JP 2001355105A JP 2003155396 A JP2003155396 A JP 2003155396A
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- epoxy resin
- resin composition
- carbon black
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ＹＡＧレーザー捺印性に優れ、リーク不良を低
減でき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）無機充填材（Ｄ−１）、
粒径０．１〜２μｍの無機充填材（Ｄ−２）及び（Ｅ）
カーボンブラックを必須成分とし、前記エポキシ樹脂及
び／又はフェノール樹脂の一部或いは全部に前記カーボ
ンブラックと前記粒径０．１〜２μｍの無機充填材（Ｄ
−２）とを分散してなる溶融混合物と、残余の成分とを
含むエポキシ樹脂組成物であり、かつ該エポキシ樹脂組
成物の成形品断面に７０μｍ以上のカーボンブラックが
存在しないことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂
組成物。
減でき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）無機充填材（Ｄ−１）、
粒径０．１〜２μｍの無機充填材（Ｄ−２）及び（Ｅ）
カーボンブラックを必須成分とし、前記エポキシ樹脂及
び／又はフェノール樹脂の一部或いは全部に前記カーボ
ンブラックと前記粒径０．１〜２μｍの無機充填材（Ｄ
−２）とを分散してなる溶融混合物と、残余の成分とを
含むエポキシ樹脂組成物であり、かつ該エポキシ樹脂組
成物の成形品断面に７０μｍ以上のカーボンブラックが
存在しない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、ＹＡＧレーザー捺
印性に優れ、リーク不良がない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。
印性に優れ、リーク不良がない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】半導体素子本体を機械的、化学的作用か
ら保護するために、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬
化促進剤、溶融シリカ粉末等の無機充填材、着色剤とし
てのカーボンブラック等からなるエポキシ樹脂組成物が
開発、生産されてきた。このエポキシ樹脂組成物に要求
される項目は、半導体素子の種類、封止される半導体装
置の構造、半導体装置の使用環境等によって変化しつつ
あるが、エリア実装技術の進歩による多ピン化、半導体
素子の高集積化により配線間、ボンディングワイヤー間
やボンディングパッド間の距離が狭くなってきており、
狭ピッチ対応が必要となってきている。ところが着色剤
として配合されているカーボンブラックの粒径は、本来
非常に小さいが凝集し易く導電性があるため、パッドの
狭ピッチ化に伴いショートやリーク不良の原因と考えら
れている。
ら保護するために、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬
化促進剤、溶融シリカ粉末等の無機充填材、着色剤とし
てのカーボンブラック等からなるエポキシ樹脂組成物が
開発、生産されてきた。このエポキシ樹脂組成物に要求
される項目は、半導体素子の種類、封止される半導体装
置の構造、半導体装置の使用環境等によって変化しつつ
あるが、エリア実装技術の進歩による多ピン化、半導体
素子の高集積化により配線間、ボンディングワイヤー間
やボンディングパッド間の距離が狭くなってきており、
狭ピッチ対応が必要となってきている。ところが着色剤
として配合されているカーボンブラックの粒径は、本来
非常に小さいが凝集し易く導電性があるため、パッドの
狭ピッチ化に伴いショートやリーク不良の原因と考えら
れている。
【０００３】この問題を解決するためにカーボンブラッ
クの凝集量や配合量の低減等が検討されているが、カー
ボンブラックの凝集量の低減には限界があり、又配合量
を低減すると捺印の主流となっているＹＡＧレーザー捺
印性が低下するという問題がある。更にカーボンブラッ
クの代替の着色剤も検討されているが、エポキシ樹脂組
成物の硬化性に悪影響を及ぼしたり或いは捺印性の悪化
等もあり、実用化には至っていない。このためＹＡＧレ
ーザー捺印性に優れ、配線間、ボンディングワイヤー間
やボンディングパッド間のショートやリーク不良が少な
くなる特性を付与できるエポキシ樹脂組成物の開発が求
められている。
クの凝集量や配合量の低減等が検討されているが、カー
ボンブラックの凝集量の低減には限界があり、又配合量
を低減すると捺印の主流となっているＹＡＧレーザー捺
印性が低下するという問題がある。更にカーボンブラッ
クの代替の着色剤も検討されているが、エポキシ樹脂組
成物の硬化性に悪影響を及ぼしたり或いは捺印性の悪化
等もあり、実用化には至っていない。このためＹＡＧレ
ーザー捺印性に優れ、配線間、ボンディングワイヤー間
やボンディングパッド間のショートやリーク不良が少な
くなる特性を付与できるエポキシ樹脂組成物の開発が求
められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、エポキシ樹
脂及び／又はフェノール樹脂に予めカーボンブラックと
微粒の無機充填材とを分散混合した溶融混合物と、残余
の成分を含むエポキシ樹脂組成物及び前記エポキシ樹脂
組成物で封止された半導体装置であり、ＹＡＧレーザー
捺印性に優れ、配線間、ボンディングワイヤー間やボン
ディングパッド間のショートやリーク不良がない半導体
装置を提供するものである。
脂及び／又はフェノール樹脂に予めカーボンブラックと
微粒の無機充填材とを分散混合した溶融混合物と、残余
の成分を含むエポキシ樹脂組成物及び前記エポキシ樹脂
組成物で封止された半導体装置であり、ＹＡＧレーザー
捺印性に優れ、配線間、ボンディングワイヤー間やボン
ディングパッド間のショートやリーク不良がない半導体
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）
エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進
剤、（Ｄ）無機充填材（Ｄ−１）、粒径０．１〜２μｍ
の無機充填材（Ｄ−２）及び（Ｅ）カーボンブラックを
必須成分とし、前記エポキシ樹脂及び／又はフェノール
樹脂の一部或いは全部に前記カーボンブラックと前記粒
径０．１〜２μｍの無機充填材（Ｄ−２）とを分散して
なる溶融混合物と、残余の成分とを含むエポキシ樹脂組
成物であり、かつ該エポキシ樹脂組成物の成形品断面に
７０μｍ以上のカーボンブラックが存在しないことを特
徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、［２］カー
ボンブラックが、一次粒子５〜１００ｎｍ、ＤＢＰ吸収
量５０〜１５０ｃｍ3／１００ｇ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］第［１］項
又は［２］項記載の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
エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）硬化促進
剤、（Ｄ）無機充填材（Ｄ−１）、粒径０．１〜２μｍ
の無機充填材（Ｄ−２）及び（Ｅ）カーボンブラックを
必須成分とし、前記エポキシ樹脂及び／又はフェノール
樹脂の一部或いは全部に前記カーボンブラックと前記粒
径０．１〜２μｍの無機充填材（Ｄ−２）とを分散して
なる溶融混合物と、残余の成分とを含むエポキシ樹脂組
成物であり、かつ該エポキシ樹脂組成物の成形品断面に
７０μｍ以上のカーボンブラックが存在しないことを特
徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、［２］カー
ボンブラックが、一次粒子５〜１００ｎｍ、ＤＢＰ吸収
量５０〜１５０ｃｍ3／１００ｇ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］第［１］項
又は［２］項記載の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
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられるエポキシ樹脂は、１分子中にエポキ
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、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、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、ジシクロペンタジエ
ン変性エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混
合しても差し支えない。本発明に用いられるフェノール
樹脂は、フェノールノボラック樹脂、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、トリフェノー
ルメタン型樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合し
ても差し支えない。これらのフェノール樹脂の配合量
は、エポキシ樹脂のエポキシ基数とフェノール樹脂の水
酸基数の比としては０．８〜１．２が好ましい。
本発明に用いられるエポキシ樹脂は、１分子中にエポキ
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、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、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、ジシクロペンタジエ
ン変性エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混
合しても差し支えない。本発明に用いられるフェノール
樹脂は、フェノールノボラック樹脂、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、トリフェノー
ルメタン型樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合し
ても差し支えない。これらのフェノール樹脂の配合量
は、エポキシ樹脂のエポキシ基数とフェノール樹脂の水
酸基数の比としては０．８〜１．２が好ましい。
【０００７】本発明に用いられる硬化促進剤は、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されているもの
を広く用いることができる。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等が挙げられ、単独で
も混合しても差し支えない。
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されているもの
を広く用いることができる。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等が挙げられ、単独で
も混合しても差し支えない。
【０００８】本発明に用いられるカーボンブラック及び
粒径０．１〜２μｍの無機充填材（Ｄ−２）は、エポキ
シ樹脂及び／又はフェノール樹脂の一部或いは全部に予
め分散し溶融混合物とすることにより、カーボンブラッ
クのストラクチャー同士の凝集が崩れ、細かなカーボン
ブラックが樹脂成分中に均一分散されると共に、粒径
０．１〜２μｍの無機充填材（Ｄ−２）も分散されるた
め、この溶融混合物を用いたエポキシ樹脂組成物で封止
された、配線間、ボンディングワイヤー間やボンディン
グパッド間が狭ピッチの半導体装置においては、ショー
トやリークの発生を大幅に減少することができ、ＹＡＧ
レーザーで捺印したときの発色性が向上する。細粒の無
機充填材と共に分散させると、粘度が高くなり剪断力が
作用しやすくなり、カーボンの凝集物低減となり、更に
細粒の無機充填材の方が発色性に優れ、同時に分散させ
ることにより添加量が減らせ凝集物の低減に効果があ
る。
粒径０．１〜２μｍの無機充填材（Ｄ−２）は、エポキ
シ樹脂及び／又はフェノール樹脂の一部或いは全部に予
め分散し溶融混合物とすることにより、カーボンブラッ
クのストラクチャー同士の凝集が崩れ、細かなカーボン
ブラックが樹脂成分中に均一分散されると共に、粒径
０．１〜２μｍの無機充填材（Ｄ−２）も分散されるた
め、この溶融混合物を用いたエポキシ樹脂組成物で封止
された、配線間、ボンディングワイヤー間やボンディン
グパッド間が狭ピッチの半導体装置においては、ショー
トやリークの発生を大幅に減少することができ、ＹＡＧ
レーザーで捺印したときの発色性が向上する。細粒の無
機充填材と共に分散させると、粘度が高くなり剪断力が
作用しやすくなり、カーボンの凝集物低減となり、更に
細粒の無機充填材の方が発色性に優れ、同時に分散させ
ることにより添加量が減らせ凝集物の低減に効果があ
る。
【０００９】本発明に用いられる溶融混合物は、溶融し
たエポキシ樹脂及び／又はフェノール樹脂の一部或いは
全部にカーボンブラックと粒径０．１〜２μｍの無機充
填材（Ｄ−２）を超高速で分散されたものであればよ
く、１１０℃以上、１０００ｒｐｍ以上の条件で分散さ
れたものが好ましい。溶融混合物中のカーボンブラック
の分散性は冷却固化された溶融混合物の表面を研磨した
ときに、光学顕微鏡観察で観察されるカーボンブラック
のサイズが７０μｍ未満であるものが好ましい。用いる
混合機としては、ホモジナイザー、ナノマイザー（ナノ
マイザー製）、クレアミックス（エム・テクニック製）
等がある。
たエポキシ樹脂及び／又はフェノール樹脂の一部或いは
全部にカーボンブラックと粒径０．１〜２μｍの無機充
填材（Ｄ−２）を超高速で分散されたものであればよ
く、１１０℃以上、１０００ｒｐｍ以上の条件で分散さ
れたものが好ましい。溶融混合物中のカーボンブラック
の分散性は冷却固化された溶融混合物の表面を研磨した
ときに、光学顕微鏡観察で観察されるカーボンブラック
のサイズが７０μｍ未満であるものが好ましい。用いる
混合機としては、ホモジナイザー、ナノマイザー（ナノ
マイザー製）、クレアミックス（エム・テクニック製）
等がある。
【００１０】本発明に用いられる無機充填材（Ｄ−
１）、無機充填材（Ｄ−２）としては、例えば溶融破砕
シリカ、溶融球状シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化
珪素等が挙げられるが、半導体装置の信頼性や膨張係数
のバランスから特に溶融球状シリカが好ましい。無機充
填材（Ｄ−１）と無機充填材（Ｄ−２）の合計配合量
は、成形性と信頼性のバランスから全エポキシ樹脂組成
物中に８４〜９３重量％が好ましい。無機充填材（Ｄ−
１）と無機充填材（Ｄ−２）の合算の平均粒径として
は、２０〜４０μｍで、２μｍ以下が全無機充填材中３
〜２０重量％含むものが好ましい。平均粒径が２０μｍ
未満だと流動性が低下し、４０μｍを越えると狭い流路
への充填性が劣る。２μｍ以下が３重量％未満だとＹＡ
Ｇレーザー捺印後の捺印面の凹凸が少ないため発色が悪
くなり、２０重量％を越えると流動性が低下するおそれ
があり好ましくない。
１）、無機充填材（Ｄ−２）としては、例えば溶融破砕
シリカ、溶融球状シリカ、結晶シリカ、アルミナ、窒化
珪素等が挙げられるが、半導体装置の信頼性や膨張係数
のバランスから特に溶融球状シリカが好ましい。無機充
填材（Ｄ−１）と無機充填材（Ｄ−２）の合計配合量
は、成形性と信頼性のバランスから全エポキシ樹脂組成
物中に８４〜９３重量％が好ましい。無機充填材（Ｄ−
１）と無機充填材（Ｄ−２）の合算の平均粒径として
は、２０〜４０μｍで、２μｍ以下が全無機充填材中３
〜２０重量％含むものが好ましい。平均粒径が２０μｍ
未満だと流動性が低下し、４０μｍを越えると狭い流路
への充填性が劣る。２μｍ以下が３重量％未満だとＹＡ
Ｇレーザー捺印後の捺印面の凹凸が少ないため発色が悪
くなり、２０重量％を越えると流動性が低下するおそれ
があり好ましくない。
【００１１】本発明に用いる粒径０．１〜２μｍの無機
充填材（Ｄ−２）は、無機充填材（Ｄ−２）中に粒径
０．１〜２μｍを９０重量％以上含むものを指す。無機
充填材（Ｄ−１）と無機充填材（Ｄ−２）の好ましい重
量配合割合は、９７：３から８０：２０が望ましい。
又、無機充填材（Ｄ−２）は無機充填材（Ｄ−１）に対
して充分に小さい必要があり、分散させやすい粒径であ
る必要がある。２μｍを越えるとコロの効果がなくな
り、０．１μｍ未満だと取り扱いが困難になり、凝集が
ほぐせなくなるので好ましくない。本発明での無機充填
材の平均粒径、粒径は、（株）島津製作所製、ＳＡＬＤ
−７０００を用いて測定したものである。
充填材（Ｄ−２）は、無機充填材（Ｄ−２）中に粒径
０．１〜２μｍを９０重量％以上含むものを指す。無機
充填材（Ｄ−１）と無機充填材（Ｄ−２）の好ましい重
量配合割合は、９７：３から８０：２０が望ましい。
又、無機充填材（Ｄ−２）は無機充填材（Ｄ−１）に対
して充分に小さい必要があり、分散させやすい粒径であ
る必要がある。２μｍを越えるとコロの効果がなくな
り、０．１μｍ未満だと取り扱いが困難になり、凝集が
ほぐせなくなるので好ましくない。本発明での無機充填
材の平均粒径、粒径は、（株）島津製作所製、ＳＡＬＤ
−７０００を用いて測定したものである。
【００１２】本発明に用いられるカーボンブラックは、
特に限定しないがカーボンブラックの一次粒子５〜１０
０ｎｍ、ＤＢＰ吸収量５０〜１５０ｃｍ3／１００ｇの
ものが好ましい。５ｎｍ未満だとレーザーの吸収が悪く
発色不良となり、１００ｎｍを越えると着色不良とな
る。又ＤＢＰ吸収量が５０ｃｍ3／１００ｇ未満だと発
色不良となり、１５０ｃｍ3／１００ｇを越えると粗大
粒子が混入し好ましくない。カーボンブラックの配合量
としては、全エポキシ樹脂組成物中に０．２〜１重量％
が好ましい。カーボンブラックは、通常粒子が連なった
状態で存在し、その連なりはストラクチャーと呼ばれ、
このストラクチャーの程度はＤＢＰ吸収量（ＪＩＳ Ｋ
６２１７）で表される。このストラクチャーの状態で
も充分に細かいが、凝集しているため凝集をほぐす必要
がある。ＹＡＧレーザー捺印性は、カーボンブラックの
粒径とストラクチャー（ＤＢＰ吸収量）と関連性がある
が、ストラクチャーの凝集とは関係ないが、リーク不良
を低減させるにはストラクチャーの単位までに分散させ
ておくことが必要である。本発明のエポキシ樹脂組成物
は、カーボンブラックと無機充填材（Ｄ−２）を含む溶
融混合物と残余の各成分とを、本発明の技術分野で用い
られている加熱ニーダーや加熱ロール等の装置で加熱混
練後、冷却、粉砕することで得ることができる。
特に限定しないがカーボンブラックの一次粒子５〜１０
０ｎｍ、ＤＢＰ吸収量５０〜１５０ｃｍ3／１００ｇの
ものが好ましい。５ｎｍ未満だとレーザーの吸収が悪く
発色不良となり、１００ｎｍを越えると着色不良とな
る。又ＤＢＰ吸収量が５０ｃｍ3／１００ｇ未満だと発
色不良となり、１５０ｃｍ3／１００ｇを越えると粗大
粒子が混入し好ましくない。カーボンブラックの配合量
としては、全エポキシ樹脂組成物中に０．２〜１重量％
が好ましい。カーボンブラックは、通常粒子が連なった
状態で存在し、その連なりはストラクチャーと呼ばれ、
このストラクチャーの程度はＤＢＰ吸収量（ＪＩＳ Ｋ
６２１７）で表される。このストラクチャーの状態で
も充分に細かいが、凝集しているため凝集をほぐす必要
がある。ＹＡＧレーザー捺印性は、カーボンブラックの
粒径とストラクチャー（ＤＢＰ吸収量）と関連性がある
が、ストラクチャーの凝集とは関係ないが、リーク不良
を低減させるにはストラクチャーの単位までに分散させ
ておくことが必要である。本発明のエポキシ樹脂組成物
は、カーボンブラックと無機充填材（Ｄ−２）を含む溶
融混合物と残余の各成分とを、本発明の技術分野で用い
られている加熱ニーダーや加熱ロール等の装置で加熱混
練後、冷却、粉砕することで得ることができる。
【００１３】このようにして得られたエポキシ樹脂組成
物を加熱硬化した成形品の断面には、７０μｍ以上のカ
ーボンブラックが存在しないことが必須であり、７０μ
ｍ以上のカーボンブラックが存在しなければ、配線間、
ボンディングワイヤー間やボンディングパッド間の距離
が狭ピッチの半導体装置に適用した場合、ショートやリ
ーク不良の発生を大幅に減少することが可能となる。
物を加熱硬化した成形品の断面には、７０μｍ以上のカ
ーボンブラックが存在しないことが必須であり、７０μ
ｍ以上のカーボンブラックが存在しなければ、配線間、
ボンディングワイヤー間やボンディングパッド間の距離
が狭ピッチの半導体装置に適用した場合、ショートやリ
ーク不良の発生を大幅に減少することが可能となる。
【００１４】本発明で言う成形品とは、タブレット状の
エポキシ樹脂組成物を低圧トランスファー成形機にて１
７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、２分の条件で直径１０
０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板に成形したものである。該円
板の表面をサンドペーパー（＃６００）で０．５ｍｍ程
度削り、その断面を光学顕微鏡で観察し、断面の黒が濃
く無機充填材が少ない部分があれば、その大きさと個数
をカウントする。本発明のエポキシ樹脂組成物では、特
にカーボンブラックの配合量を減少する必要がないの
で、従来と同様なＹＡＧレーザー捺印性を維持すること
ができる。
エポキシ樹脂組成物を低圧トランスファー成形機にて１
７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、２分の条件で直径１０
０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板に成形したものである。該円
板の表面をサンドペーパー（＃６００）で０．５ｍｍ程
度削り、その断面を光学顕微鏡で観察し、断面の黒が濃
く無機充填材が少ない部分があれば、その大きさと個数
をカウントする。本発明のエポキシ樹脂組成物では、特
にカーボンブラックの配合量を減少する必要がないの
で、従来と同様なＹＡＧレーザー捺印性を維持すること
ができる。
【００１５】本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物に
は、必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモ
ン等の難燃剤、カップリング剤、天然ワックス及び合成
ワックス等の離型剤、シリコーンオイル、ゴム等の低応
力成分を適宜配合してもよい。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。
は、必要に応じて臭素化エポキシ樹脂、三酸化アンチモ
ン等の難燃剤、カップリング剤、天然ワックス及び合成
ワックス等の離型剤、シリコーンオイル、ゴム等の低応
力成分を適宜配合してもよい。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。
【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
ビフェニル型エポキシ樹脂［ジャパンエポキシレジン（株）製、ＹＸ−４００
０Ｈ、融点１０５℃、エポキシ当量１９５］ ５．９重量部
フェノールノボラック樹脂［軟化点８０℃、水酸基当量１０５］３．２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１（平均粒径３５μｍ、粒径２μｍ以下１重量％未満）
８０重量部
球状溶融シリカ２（平均粒径０．５μｍ、粒径０．１〜２μｍが９５重量％）
１０重量部
カルナバワックス ０．５重量部
カーボンブラック［一次粒子２０ｎｍ、ＤＢＰ吸収量１３０ｃｍ3／１００ｇ
］ ０．２重量部
上記のエポキシ樹脂及びフェノールノボラック樹脂の全
量をＳＵＳ製ビーカーに入れ、１１０℃に加熱したオイ
ルバスに浸けて溶融させた後、これに上記のカーボンブ
ラックの全量と球状溶融シリカ２を添加し、この温度を
維持しながら溶融状態でクレアミックスを溶融混合物中
に浸漬し１００００ｒｐｍで２分間混合後、冷却・粉砕
し溶融混合物（溶融混合物１という）を得た。この溶融
混合物１と上記の残余の球状溶融シリカ１、ＤＢＵ、カ
ルナバワックスをミキサーで混合した後、表面温度が９
０℃と３０℃の２本ロールを用いて３０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をタブレット化
し、以下の方法で評価をした。評価結果を表１に示す。
量をＳＵＳ製ビーカーに入れ、１１０℃に加熱したオイ
ルバスに浸けて溶融させた後、これに上記のカーボンブ
ラックの全量と球状溶融シリカ２を添加し、この温度を
維持しながら溶融状態でクレアミックスを溶融混合物中
に浸漬し１００００ｒｐｍで２分間混合後、冷却・粉砕
し溶融混合物（溶融混合物１という）を得た。この溶融
混合物１と上記の残余の球状溶融シリカ１、ＤＢＵ、カ
ルナバワックスをミキサーで混合した後、表面温度が９
０℃と３０℃の２本ロールを用いて３０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をタブレット化
し、以下の方法で評価をした。評価結果を表１に示す。
【００１７】評価方法
成形品断面観察は、前記の方法で行った。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℃、注入圧力６．９
ＭＰａ、硬化時間２分で測定した。ＹＡＧレーザー捺印
性：低圧トランスファ−成形機にて１７５℃、注入圧力
９．８ＭＰａ、２分の条件で、タブレット状のエポキシ
樹脂組成物を用い６×６ｍｍのテスト用素子を載せた８
０ｐ（１４×２０×２．７ｍｍ）ＱＦＰを成形し、マス
クタイプのＹＡＧレーザー捺印機（日本電気（株）製、
ＳＬ４７６Ｂ）にて評価した。細線部が捺印されている
ものが○、一部かすれがあるものが△、かすれたり切れ
ているものが×。 リーク不良：５０μｍピッチでボンディングした８０ｐ
（１４×２０×２．７ｍｍ）ＱＦＰを低圧トランスファ
−成形機にて１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、２分の
条件で成形し、パッド間のリークの有無を判定した。金
線変形等による他の原因の不良は除いた。ｎ＝２０中の
不良個数で表現する。
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℃、注入圧力６．９
ＭＰａ、硬化時間２分で測定した。ＹＡＧレーザー捺印
性：低圧トランスファ−成形機にて１７５℃、注入圧力
９．８ＭＰａ、２分の条件で、タブレット状のエポキシ
樹脂組成物を用い６×６ｍｍのテスト用素子を載せた８
０ｐ（１４×２０×２．７ｍｍ）ＱＦＰを成形し、マス
クタイプのＹＡＧレーザー捺印機（日本電気（株）製、
ＳＬ４７６Ｂ）にて評価した。細線部が捺印されている
ものが○、一部かすれがあるものが△、かすれたり切れ
ているものが×。 リーク不良：５０μｍピッチでボンディングした８０ｐ
（１４×２０×２．７ｍｍ）ＱＦＰを低圧トランスファ
−成形機にて１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、２分の
条件で成形し、パッド間のリークの有無を判定した。金
線変形等による他の原因の不良は除いた。ｎ＝２０中の
不良個数で表現する。
【００１８】実施例２、３、比較例１〜５
実施例２は、表１に示すフェノールノボラック樹脂の全
量をＳＵＳ製ビーカーに入れ、１１０℃に加熱したオイ
ルバスに浸けて溶融させ、これにカーボンブラックの全
量と球状溶融シリカ３を添加し、この温度を維持しなが
ら溶融状態でクレアミックスを溶融混合物中に浸漬し１
００００ｒｐｍで２分間混合後、冷却・粉砕し溶融混合
物（溶融混合物２という）を得た。この溶融混合物２と
表１の残余のエポキシ樹脂、球状溶融シリカ１、ＤＢ
Ｕ、カルナバワックスをミキサーで混合した後、実施例
１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得た。
量をＳＵＳ製ビーカーに入れ、１１０℃に加熱したオイ
ルバスに浸けて溶融させ、これにカーボンブラックの全
量と球状溶融シリカ３を添加し、この温度を維持しなが
ら溶融状態でクレアミックスを溶融混合物中に浸漬し１
００００ｒｐｍで２分間混合後、冷却・粉砕し溶融混合
物（溶融混合物２という）を得た。この溶融混合物２と
表１の残余のエポキシ樹脂、球状溶融シリカ１、ＤＢ
Ｕ、カルナバワックスをミキサーで混合した後、実施例
１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得た。
【００１９】実施例３は、表１に示すエポキシ樹脂、フ
ェノールノボラック樹脂の全量をＳＵＳ製ビーカーに入
れ１１０℃に加熱したオイルバスに浸けて溶融させた
後、カーボンブラックの全量と球状溶融シリカ２、球状
溶融シリカ３を添加し、この温度を維持しながら溶融状
態でクレアミックスを溶融混合物中に浸漬し１００００
ｒｐｍで２分間混合後、冷却・粉砕し溶融混合物（溶融
混合物３という）を得た。この溶融混合物３と表１の残
余のエポキシ樹脂、球状溶融シリカ１、ＤＢＵ、カルナ
バワックスをミキサーで混合した後、実施例１と同様に
してエポキシ樹脂組成物を得た。なお実施例４も実施例
１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得た。
ェノールノボラック樹脂の全量をＳＵＳ製ビーカーに入
れ１１０℃に加熱したオイルバスに浸けて溶融させた
後、カーボンブラックの全量と球状溶融シリカ２、球状
溶融シリカ３を添加し、この温度を維持しながら溶融状
態でクレアミックスを溶融混合物中に浸漬し１００００
ｒｐｍで２分間混合後、冷却・粉砕し溶融混合物（溶融
混合物３という）を得た。この溶融混合物３と表１の残
余のエポキシ樹脂、球状溶融シリカ１、ＤＢＵ、カルナ
バワックスをミキサーで混合した後、実施例１と同様に
してエポキシ樹脂組成物を得た。なお実施例４も実施例
１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得た。
【００２０】比較例２は、表１に示すエポキシ樹脂、フ
ェノールノボラック樹脂の全量をＳＵＳ製ビーカーに入
れ１１０℃に加熱したオイルバスに浸けて溶融させた
後、カーボンブラックの全量を添加し、この温度を維持
しながら溶融状態でクレアミックスを溶融混合物中に浸
漬し１００００ｒｐｍで２分間混合後、冷却・粉砕し溶
融混合物（溶融混合物４という）を得た。この溶融混合
物４と表１の残余のエポキシ樹脂、球状溶融シリカ１、
球状溶融シリカ２、ＤＢＵ、カルナバワックスをミキサ
ーで混合した後、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組
成物を得た。
ェノールノボラック樹脂の全量をＳＵＳ製ビーカーに入
れ１１０℃に加熱したオイルバスに浸けて溶融させた
後、カーボンブラックの全量を添加し、この温度を維持
しながら溶融状態でクレアミックスを溶融混合物中に浸
漬し１００００ｒｐｍで２分間混合後、冷却・粉砕し溶
融混合物（溶融混合物４という）を得た。この溶融混合
物４と表１の残余のエポキシ樹脂、球状溶融シリカ１、
球状溶融シリカ２、ＤＢＵ、カルナバワックスをミキサ
ーで混合した後、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組
成物を得た。
【００２１】比較例１、３〜５は表１に示す各成分をミ
キサーで混合した後、表面温度が９０℃と３０℃の２本
ロールを用いて３０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をタブレット化し、実施例１と同様
にして評価した。評価結果を表１に示す。実施例、比較
例で使用したシリカの性状を以下に記す。 球状溶融シリカ３（平均粒径１．０μｍ、粒径０．１〜
２μｍが９４重量％） 球状溶融シリカ４（平均粒径２３μｍ、粒径２μｍ以下
が１重量％未満） 球状溶融シリカ５（平均粒径４１μｍ、粒径２μｍ以下
が１重量％未満） 球状溶融シリカ６（平均粒径１７μｍ、粒径２μｍ以下
が１重量％未満）
キサーで混合した後、表面温度が９０℃と３０℃の２本
ロールを用いて３０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をタブレット化し、実施例１と同様
にして評価した。評価結果を表１に示す。実施例、比較
例で使用したシリカの性状を以下に記す。 球状溶融シリカ３（平均粒径１．０μｍ、粒径０．１〜
２μｍが９４重量％） 球状溶融シリカ４（平均粒径２３μｍ、粒径２μｍ以下
が１重量％未満） 球状溶融シリカ５（平均粒径４１μｍ、粒径２μｍ以下
が１重量％未満） 球状溶融シリカ６（平均粒径１７μｍ、粒径２μｍ以下
が１重量％未満）
【００２２】
【表１】
【００２３】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて半
導体素子を封止して得られる半導体装置は、ＹＡＧレー
ザー捺印性に優れ、狭ピッチの配線間、ボンディングワ
イヤー間やボンディングパッド間のショートやリーク不
良が少なく、産業上有用である。
導体素子を封止して得られる半導体装置は、ＹＡＧレー
ザー捺印性に優れ、狭ピッチの配線間、ボンディングワ
イヤー間やボンディングパッド間のショートやリーク不
良が少なく、産業上有用である。
─────────────────────────────────────────────────────
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 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ
23/31
Ｆターム(参考） 4H017 AA22 AA29 AB08 AB17 AC10
AE05
4J002 CC04X CC05X CC06X CC08X
CD05W CD06W CD07W CD18W
DA037 DE148 DF018 DJ018
EU096 EU116 EW016 FD017
FD018 FD14X FD156 GQ05
4J036 AC02 AD01 AD07 AF06 AF08
CD23 DA04 DC40 DC46 DD07
FA01 FA04 FA05 FB07 FB08
JA07
4M109 AA01 CA21 EA02 EB03 EB04
EB12 EB13
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）無機充填材（Ｄ−１）、
粒径０．１〜２μｍの無機充填材（Ｄ−２）及び（Ｅ）
カーボンブラックを必須成分とし、前記エポキシ樹脂及
び／又はフェノール樹脂の一部或いは全部に前記カーボ
ンブラックと前記粒径０．１〜２μｍの無機充填材（Ｄ
−２）とを分散してなる溶融混合物と、残余の成分とを
含むエポキシ樹脂組成物であり、かつ該エポキシ樹脂組
成物の成形品断面に７０μｍ以上のカーボンブラックが
存在しない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】カーボンブラックが、一次粒子５〜１００
ｎｍ、ＤＢＰ吸収量５０〜１５０ｃｍ3／１００ｇ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】請求項１又は２記載の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 |
|---|---|---|---|
| JP2001355105A JP2003155396A (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2001355105A JP2003155396A (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003155396A true JP2003155396A (ja) | 2003-05-27 |
Family
ID=19166859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001355105A Pending JP2003155396A (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003155396A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005298601A (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Hitachi Chem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料及び樹脂封止型半導体装置 |
| JP2007084624A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Kyocera Chemical Corp | 予備混練組成物、半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
-
2001
- 2001-11-20 JP JP2001355105A patent/JP2003155396A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005298601A (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Hitachi Chem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料及び樹脂封止型半導体装置 |
| JP2007084624A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Kyocera Chemical Corp | 予備混練組成物、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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