JP2003277486A - 片面封止用エポキシ樹脂組成物及び片面封止型半導体装置 - Google Patents
片面封止用エポキシ樹脂組成物及び片面封止型半導体装置Info
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- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
Landscapes
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 封止成形時においては、ゲルタイムが短く、
かつ溶融粘度が小さいものであり、また硬化後において
は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、かつ線膨張係数
（α１）が半導体素子及び半導体素子搭載用基板の線膨
張係数（α１）に近いものである片面封止用エポキシ樹
脂組成物を提供する。 【解決手段】 エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填剤、硬
化促進剤を必須成分とする片面封止用エポキシ樹脂組成
物に関する。エポキシ樹脂の全部又は一部として、下記
化学式（Ａ）で示されるエポキシ樹脂を用いる。硬化剤
の全部又は一部として、下記化学式（Ｂ）で示されるフ
ェノール系樹脂を用いる。無機充填剤を組成物全量に対
して８０〜９５質量％含有する。１７０℃における溶融
粘度が５０Ｐａ・ｓ以下である。 【化１】
かつ溶融粘度が小さいものであり、また硬化後において
は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、かつ線膨張係数
（α１）が半導体素子及び半導体素子搭載用基板の線膨
張係数（α１）に近いものである片面封止用エポキシ樹
脂組成物を提供する。 【解決手段】 エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填剤、硬
化促進剤を必須成分とする片面封止用エポキシ樹脂組成
物に関する。エポキシ樹脂の全部又は一部として、下記
化学式（Ａ）で示されるエポキシ樹脂を用いる。硬化剤
の全部又は一部として、下記化学式（Ｂ）で示されるフ
ェノール系樹脂を用いる。無機充填剤を組成物全量に対
して８０〜９５質量％含有する。１７０℃における溶融
粘度が５０Ｐａ・ｓ以下である。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子搭載用
基板の片面に搭載された半導体素子（チップ）を封止す
るための片面封止用エポキシ樹脂組成物、及びこれを用
いて製造されるＢＧＡ（Ball Grid Array）等の片面封
止型半導体装置に関するものである。
基板の片面に搭載された半導体素子（チップ）を封止す
るための片面封止用エポキシ樹脂組成物、及びこれを用
いて製造されるＢＧＡ（Ball Grid Array）等の片面封
止型半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子の集積度が向上して入
出力端子数が増加すると共に、このような半導体素子を
搭載した半導体装置（半導体パッケージ）の小型化・薄
型化が進んでいる。このような中で半導体パッケージ
は、従来のＳＯＰ（Small Outline Package）やＱＦＰ
（Quad Flat Package）等に代表される、外部接続端子
をパッケージ周辺部に配置したタイプのものから、ＢＧ
Ａ（Ball Grid Array）等に代表される、外部接続端子
をアレイ状に配置したタイプのものに移行しつつある。
出力端子数が増加すると共に、このような半導体素子を
搭載した半導体装置（半導体パッケージ）の小型化・薄
型化が進んでいる。このような中で半導体パッケージ
は、従来のＳＯＰ（Small Outline Package）やＱＦＰ
（Quad Flat Package）等に代表される、外部接続端子
をパッケージ周辺部に配置したタイプのものから、ＢＧ
Ａ（Ball Grid Array）等に代表される、外部接続端子
をアレイ状に配置したタイプのものに移行しつつある。
【０００３】ＢＧＡとしては、図１に示すようなＯＭＰ
ＡＣ（Over Molded Pad Array Carrier）方式と呼ばれ
る片面封止型半導体装置がある。この片面封止型半導体
装置は、金属配線パターンを形成した半導体素子搭載用
基板３に半導体素子２を接着剤等によって接着して搭載
し、この半導体素子２と半導体素子搭載用基板３とを金
ワイヤー等のワイヤー４によって電気的に接続した後
に、封止樹脂として片面封止用エポキシ樹脂組成物１を
用いて、半導体素子搭載用基板３において半導体素子２
を搭載した面のみをトランスファー成形で封止すると共
に、半導体素子２を封止した面と反対側の面にアレイ状
に並んでいる外部接続端子に半田ボール５を設けること
によって、製造されている。
ＡＣ（Over Molded Pad Array Carrier）方式と呼ばれ
る片面封止型半導体装置がある。この片面封止型半導体
装置は、金属配線パターンを形成した半導体素子搭載用
基板３に半導体素子２を接着剤等によって接着して搭載
し、この半導体素子２と半導体素子搭載用基板３とを金
ワイヤー等のワイヤー４によって電気的に接続した後
に、封止樹脂として片面封止用エポキシ樹脂組成物１を
用いて、半導体素子搭載用基板３において半導体素子２
を搭載した面のみをトランスファー成形で封止すると共
に、半導体素子２を封止した面と反対側の面にアレイ状
に並んでいる外部接続端子に半田ボール５を設けること
によって、製造されている。
【０００４】そして、このようにして製造した片面封止
型半導体装置の半田ボール５をマザーボード６に形成し
た配線電極に載せると共に上記半田ボール５を溶融する
ことによって、片面封止型半導体装置をマザーボード６
に電気的に接続することができ、実装することができる
ものである。ここで、リフローと呼ばれる高温加熱工程
において、片面封止型半導体装置の半田ボール５が溶融
されるものであるが、半導体素子２を封止している上記
エポキシ樹脂組成物１がリフロー工程前に吸湿している
と、片面封止型半導体装置がリフロー炉を通過する際に
高温に加熱され、上記エポキシ樹脂組成物１中の水分が
気化・膨張してパッケージクラックが発生するという問
題が生じる。
型半導体装置の半田ボール５をマザーボード６に形成し
た配線電極に載せると共に上記半田ボール５を溶融する
ことによって、片面封止型半導体装置をマザーボード６
に電気的に接続することができ、実装することができる
ものである。ここで、リフローと呼ばれる高温加熱工程
において、片面封止型半導体装置の半田ボール５が溶融
されるものであるが、半導体素子２を封止している上記
エポキシ樹脂組成物１がリフロー工程前に吸湿している
と、片面封止型半導体装置がリフロー炉を通過する際に
高温に加熱され、上記エポキシ樹脂組成物１中の水分が
気化・膨張してパッケージクラックが発生するという問
題が生じる。
【０００５】また、半導体素子の入出力端子数が増加す
るにつれてワイヤーが密に並ぶこととなるが、トランス
ファー成形等の封止成形を行う際に封止樹脂の押圧力に
よってワイヤーがわずかに変形することも許されなくな
っている。なぜならば、ワイヤーが密に並んだ状態にお
いては、わずかな変形でもワイヤー同士が接触し、短絡
の原因となるからである。
るにつれてワイヤーが密に並ぶこととなるが、トランス
ファー成形等の封止成形を行う際に封止樹脂の押圧力に
よってワイヤーがわずかに変形することも許されなくな
っている。なぜならば、ワイヤーが密に並んだ状態にお
いては、わずかな変形でもワイヤー同士が接触し、短絡
の原因となるからである。
【０００６】さらに、上記のような片面封止型半導体装
置に関して従来から指摘されている問題点としては、封
止成形時の高温から室温まで片面封止型半導体装置を冷
却する過程において、エポキシ樹脂組成物（その硬化
物）、半導体素子及び半導体素子搭載用基板それぞれの
線膨張係数（α１）の差異に起因する、反り変形が発生
することを挙げることができる。
置に関して従来から指摘されている問題点としては、封
止成形時の高温から室温まで片面封止型半導体装置を冷
却する過程において、エポキシ樹脂組成物（その硬化
物）、半導体素子及び半導体素子搭載用基板それぞれの
線膨張係数（α１）の差異に起因する、反り変形が発生
することを挙げることができる。
【０００７】以上の問題については現在、次のように検
討がなされている。すなわち、パッケージクラックの問
題については、エポキシ樹脂組成物の吸湿率を下げるこ
とによって、また、ワイヤーの変形の問題については、
封止成形時の高温におけるエポキシ樹脂組成物の溶融粘
度を小さくすることによって、さらに、反り変形の問題
については、エポキシ樹脂組成物中の無機充填剤の含有
量を増やして硬化物の線膨張係数（α１）を半導体素子
や半導体素子搭載用基板に近付けると共に硬化物のガラ
ス転移温度（Ｔｇ）を成形温度以上に高くすることによ
って、対応策が取られている。
討がなされている。すなわち、パッケージクラックの問
題については、エポキシ樹脂組成物の吸湿率を下げるこ
とによって、また、ワイヤーの変形の問題については、
封止成形時の高温におけるエポキシ樹脂組成物の溶融粘
度を小さくすることによって、さらに、反り変形の問題
については、エポキシ樹脂組成物中の無機充填剤の含有
量を増やして硬化物の線膨張係数（α１）を半導体素子
や半導体素子搭載用基板に近付けると共に硬化物のガラ
ス転移温度（Ｔｇ）を成形温度以上に高くすることによ
って、対応策が取られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで最近では、エ
ポキシ樹脂組成物のゲルタイムを短くし、半導体素子を
封止するためのトランスファー成形の過程において、エ
ポキシ樹脂組成物の硬化に要する時間を大幅に短縮し
て、片面封止型半導体装置の生産性を向上させることが
行われている。
ポキシ樹脂組成物のゲルタイムを短くし、半導体素子を
封止するためのトランスファー成形の過程において、エ
ポキシ樹脂組成物の硬化に要する時間を大幅に短縮し
て、片面封止型半導体装置の生産性を向上させることが
行われている。
【０００９】しかしながら一般的には、エポキシ樹脂組
成物のゲルタイムが短くなると、その溶融粘度は大きく
なるものである。既述のように半導体素子の入出力端子
数はますます増加し、それに伴いワイヤーもますます密
に並ぶ傾向にあるため、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度
を小さくしておかなければ、ワイヤーに作用する封止樹
脂の押圧力が無視できなくなり、ワイヤーの変形を回避
することができなくなる。従って、片面封止型半導体装
置の製造に用いるエポキシ樹脂組成物としては、ゲルタ
イムを短くしても溶融粘度が小さくなるような相反する
要求を満たすものでなければならない。
成物のゲルタイムが短くなると、その溶融粘度は大きく
なるものである。既述のように半導体素子の入出力端子
数はますます増加し、それに伴いワイヤーもますます密
に並ぶ傾向にあるため、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度
を小さくしておかなければ、ワイヤーに作用する封止樹
脂の押圧力が無視できなくなり、ワイヤーの変形を回避
することができなくなる。従って、片面封止型半導体装
置の製造に用いるエポキシ樹脂組成物としては、ゲルタ
イムを短くしても溶融粘度が小さくなるような相反する
要求を満たすものでなければならない。
【００１０】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、封止成形時においては、ゲルタイムが短く、かつ
溶融粘度が小さいものであり、また硬化後においては、
ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、かつ線膨張係数（α
１）が半導体素子及び半導体素子搭載用基板の線膨張係
数（α１）に近いものである片面封止用エポキシ樹脂組
成物、並びにこれを用いて製造される、ワイヤーに変形
がないと共に反り変形が小さく、耐リフロー性が良好で
ある片面封止型半導体装置を提供することを目的とする
ものである。
あり、封止成形時においては、ゲルタイムが短く、かつ
溶融粘度が小さいものであり、また硬化後においては、
ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、かつ線膨張係数（α
１）が半導体素子及び半導体素子搭載用基板の線膨張係
数（α１）に近いものである片面封止用エポキシ樹脂組
成物、並びにこれを用いて製造される、ワイヤーに変形
がないと共に反り変形が小さく、耐リフロー性が良好で
ある片面封止型半導体装置を提供することを目的とする
ものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
片面封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化
剤、無機充填剤、硬化促進剤を必須成分とする片面封止
用エポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂の全部又
は一部として、下記化学式（Ａ）で示されるエポキシ樹
脂を用い、硬化剤の全部又は一部として、下記化学式
（Ｂ）で示されるフェノール系樹脂を用い、無機充填剤
を上記組成物全量に対して８０〜９５質量％含有すると
共に、１７０℃における溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ以下で
あることを特徴とするものである。
片面封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化
剤、無機充填剤、硬化促進剤を必須成分とする片面封止
用エポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂の全部又
は一部として、下記化学式（Ａ）で示されるエポキシ樹
脂を用い、硬化剤の全部又は一部として、下記化学式
（Ｂ）で示されるフェノール系樹脂を用い、無機充填剤
を上記組成物全量に対して８０〜９５質量％含有すると
共に、１７０℃における溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ以下で
あることを特徴とするものである。
【００１２】
【化２】
【００１３】また請求項２の発明は、請求項１におい
て、エポキシ樹脂として、１５０℃におけるＩＣＩ粘度
が０．０５Ｐａ・ｓ以下であるエポキシ樹脂を用いて成
ることを特徴とするものである。
て、エポキシ樹脂として、１５０℃におけるＩＣＩ粘度
が０．０５Ｐａ・ｓ以下であるエポキシ樹脂を用いて成
ることを特徴とするものである。
【００１４】また請求項３の発明は、請求項１又は２に
おいて、硬化促進剤として、イミダゾール化合物を用い
て成ることを特徴とするものである。
おいて、硬化促進剤として、イミダゾール化合物を用い
て成ることを特徴とするものである。
【００１５】また請求項４の発明は、請求項１乃至３の
いずれかにおいて、１７０℃におけるゲルタイムが３０
秒以下であることを特徴とするものである。
いずれかにおいて、１７０℃におけるゲルタイムが３０
秒以下であることを特徴とするものである。
【００１６】また請求項５の発明は、請求項１乃至４の
いずれかにおいて、硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）が
１７０℃以上であり、かつガラス転移温度（Ｔｇ）以下
における線膨張係数（α１）が０．７×１０-5（１／
℃）〜１．６×１０-5（１／℃）であることを特徴とす
るものである。
いずれかにおいて、硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）が
１７０℃以上であり、かつガラス転移温度（Ｔｇ）以下
における線膨張係数（α１）が０．７×１０-5（１／
℃）〜１．６×１０-5（１／℃）であることを特徴とす
るものである。
【００１７】また請求項６に係る片面封止型半導体装置
は、請求項１乃至５のいずれかに記載の片面封止用エポ
キシ樹脂組成物を用いて、半導体素子搭載用基板の片面
に搭載された半導体素子を封止して成ることを特徴とす
るものである。
は、請求項１乃至５のいずれかに記載の片面封止用エポ
キシ樹脂組成物を用いて、半導体素子搭載用基板の片面
に搭載された半導体素子を封止して成ることを特徴とす
るものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００１９】本発明に係る片面封止用エポキシ樹脂組成
物（以下単に「エポキシ樹脂組成物」ともいう）は、半
導体素子等の電子部品を封止してパッケージを形成する
ものであり、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填剤、硬化
促進剤を必須成分とするものである。
物（以下単に「エポキシ樹脂組成物」ともいう）は、半
導体素子等の電子部品を封止してパッケージを形成する
ものであり、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填剤、硬化
促進剤を必須成分とするものである。
【００２０】本発明においてエポキシ樹脂としては、上
記化学式（Ａ）で示されるエポキシ樹脂（以下「化学式
（Ａ）のエポキシ樹脂」ともいう）を用いるものであ
る。化学式（Ａ）のエポキシ樹脂は反応性が高いため、
このようなエポキシ樹脂を用いることによって、封止成
形時におけるエポキシ樹脂組成物のゲルタイムを短くす
ることができるものであり、特に、１７０℃におけるゲ
ルタイムを３０秒以下にするのが容易となるものであ
る。また、化学式（Ａ）のエポキシ樹脂を用いることに
よって、封止成形時におけるエポキシ樹脂組成物の溶融
粘度を小さくすることができるものであり、特に、１７
０℃における溶融粘度を５０Ｐａ・ｓ以下にするのが容
易となるものである。さらに、化学式（Ａ）のエポキシ
樹脂を用いることによって、エポキシ樹脂組成物の硬化
物のガラス転移温度（Ｔｇ）を高めて高温強度を増大さ
せ、耐リフロー性を高く得ることができるものであり、
特に、硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）を１７０℃以上
にするのが容易となるものである。なお、上記１７０℃
における溶融粘度は、高化式フローテスター測定装置を
用いて測定して得られる、１７０℃における粘度を意味
するものであり、以下においても同様である。
記化学式（Ａ）で示されるエポキシ樹脂（以下「化学式
（Ａ）のエポキシ樹脂」ともいう）を用いるものであ
る。化学式（Ａ）のエポキシ樹脂は反応性が高いため、
このようなエポキシ樹脂を用いることによって、封止成
形時におけるエポキシ樹脂組成物のゲルタイムを短くす
ることができるものであり、特に、１７０℃におけるゲ
ルタイムを３０秒以下にするのが容易となるものであ
る。また、化学式（Ａ）のエポキシ樹脂を用いることに
よって、封止成形時におけるエポキシ樹脂組成物の溶融
粘度を小さくすることができるものであり、特に、１７
０℃における溶融粘度を５０Ｐａ・ｓ以下にするのが容
易となるものである。さらに、化学式（Ａ）のエポキシ
樹脂を用いることによって、エポキシ樹脂組成物の硬化
物のガラス転移温度（Ｔｇ）を高めて高温強度を増大さ
せ、耐リフロー性を高く得ることができるものであり、
特に、硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）を１７０℃以上
にするのが容易となるものである。なお、上記１７０℃
における溶融粘度は、高化式フローテスター測定装置を
用いて測定して得られる、１７０℃における粘度を意味
するものであり、以下においても同様である。
【００２１】化学式（Ａ）のエポキシ樹脂は、エポキシ
樹脂の全部として用いることができるほか、エポキシ樹
脂の一部として用いることもできる。つまり、化学式
（Ａ）のエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂を併用するこ
とができる。併用できるエポキシ樹脂としては、例えば
オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等を挙げる
ことができるが、本発明においては、１５０℃における
ＩＣＩ粘度が０．０５Ｐａ・ｓ以下であるエポキシ樹脂
を用いるのが好ましく、このようなエポキシ樹脂として
は、例えば下記化学式（Ｃ）（Ｄ）で示されるエポキシ
樹脂（以下それぞれ「化学式（Ｃ）のエポキシ樹脂」、
「化学式（Ｄ）のエポキシ樹脂」ともいう）を挙げるこ
とができる。ここで、ＩＣＩ粘度とは、ＩＣＩコーンプ
レート回転粘度計での測定値をいう。上記のようなエポ
キシ樹脂を用いることによって、封止成形時におけるエ
ポキシ樹脂組成物の溶融粘度をさらに小さくすることが
できるものであり、特に、１７０℃における溶融粘度を
５０Ｐａ・ｓ以下にするのがきわめて容易となるもので
ある。なお、１５０℃におけるＩＣＩ粘度の実質上の下
限は０．００１Ｐａ・ｓである。また、１５０℃におけ
るＩＣＩ粘度が０．０５Ｐａ・ｓを超えると、エポキシ
樹脂組成物の溶融粘度を小さくする効果を十分に得るこ
とができなくなるおそれがある。
樹脂の全部として用いることができるほか、エポキシ樹
脂の一部として用いることもできる。つまり、化学式
（Ａ）のエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂を併用するこ
とができる。併用できるエポキシ樹脂としては、例えば
オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等を挙げる
ことができるが、本発明においては、１５０℃における
ＩＣＩ粘度が０．０５Ｐａ・ｓ以下であるエポキシ樹脂
を用いるのが好ましく、このようなエポキシ樹脂として
は、例えば下記化学式（Ｃ）（Ｄ）で示されるエポキシ
樹脂（以下それぞれ「化学式（Ｃ）のエポキシ樹脂」、
「化学式（Ｄ）のエポキシ樹脂」ともいう）を挙げるこ
とができる。ここで、ＩＣＩ粘度とは、ＩＣＩコーンプ
レート回転粘度計での測定値をいう。上記のようなエポ
キシ樹脂を用いることによって、封止成形時におけるエ
ポキシ樹脂組成物の溶融粘度をさらに小さくすることが
できるものであり、特に、１７０℃における溶融粘度を
５０Ｐａ・ｓ以下にするのがきわめて容易となるもので
ある。なお、１５０℃におけるＩＣＩ粘度の実質上の下
限は０．００１Ｐａ・ｓである。また、１５０℃におけ
るＩＣＩ粘度が０．０５Ｐａ・ｓを超えると、エポキシ
樹脂組成物の溶融粘度を小さくする効果を十分に得るこ
とができなくなるおそれがある。
【００２２】
【化３】
【００２３】また本発明において硬化剤としては、上記
化学式（Ｂ）で示されるフェノール系樹脂（以下「化学
式（Ｂ）のフェノール系樹脂」ともいう）を用いるもの
である。このような硬化剤を用いることによって、化学
式（Ａ）のエポキシ樹脂と同様にエポキシ樹脂組成物の
硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）を高め、耐リフロー性
を高く得ることができるものであり、特に、硬化物のガ
ラス転移温度（Ｔｇ）を１７０℃以上にするのが容易と
なるものである。
化学式（Ｂ）で示されるフェノール系樹脂（以下「化学
式（Ｂ）のフェノール系樹脂」ともいう）を用いるもの
である。このような硬化剤を用いることによって、化学
式（Ａ）のエポキシ樹脂と同様にエポキシ樹脂組成物の
硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）を高め、耐リフロー性
を高く得ることができるものであり、特に、硬化物のガ
ラス転移温度（Ｔｇ）を１７０℃以上にするのが容易と
なるものである。
【００２４】化学式（Ｂ）のフェノール系樹脂は、硬化
剤の全部として用いることができるほか、硬化剤の一部
として用いることもできる。つまり、化学式（Ｂ）のフ
ェノール系樹脂以外の硬化剤を併用することができる。
併用できる硬化剤としては、特に限定されるものではな
いが、例えばフェノールノボラック樹脂を挙げることが
できる。
剤の全部として用いることができるほか、硬化剤の一部
として用いることもできる。つまり、化学式（Ｂ）のフ
ェノール系樹脂以外の硬化剤を併用することができる。
併用できる硬化剤としては、特に限定されるものではな
いが、例えばフェノールノボラック樹脂を挙げることが
できる。
【００２５】また本発明において無機充填剤としては、
特に限定されるものではないが、例えば溶融シリカ、結
晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム等の
粉末を用いることができる。これらの中では溶融シリカ
が好ましい。そして本発明においては、無機充填剤をエ
ポキシ樹脂組成物全量に対して８０〜９５質量％含有す
るものである。このように無機充填剤の含有量を設定す
ることによって、硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）以下
における線膨張係数（α１）を半導体素子及び半導体素
子搭載用基板の線膨張係数（α１）に近付けることがで
きるものであり、特に、硬化物のガラス転移温度（Ｔ
ｇ）以下における線膨張係数（α１）を０．７×１０-5
（１／℃）〜１．６×１０-5（１／℃）の範囲に調整す
るのが容易となるものである。しかし、無機充填剤の含
有量がエポキシ樹脂組成物全量に対して８０質量％未満
であると、硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）以下におけ
る線膨張係数（α１）が大きくなるものであり、逆に９
５質量％を超えると、封止成形時におけるエポキシ樹脂
組成物の溶融粘度が大きくなるものである。なお、上記
線膨張係数（α１）はいずれも、ディラトメーター測定
装置を用いて測定して得られる、８０〜１２０℃におけ
る線膨張係数（α１）を意味するものであり、以下にお
いても同様である。
特に限定されるものではないが、例えば溶融シリカ、結
晶シリカ、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム等の
粉末を用いることができる。これらの中では溶融シリカ
が好ましい。そして本発明においては、無機充填剤をエ
ポキシ樹脂組成物全量に対して８０〜９５質量％含有す
るものである。このように無機充填剤の含有量を設定す
ることによって、硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）以下
における線膨張係数（α１）を半導体素子及び半導体素
子搭載用基板の線膨張係数（α１）に近付けることがで
きるものであり、特に、硬化物のガラス転移温度（Ｔ
ｇ）以下における線膨張係数（α１）を０．７×１０-5
（１／℃）〜１．６×１０-5（１／℃）の範囲に調整す
るのが容易となるものである。しかし、無機充填剤の含
有量がエポキシ樹脂組成物全量に対して８０質量％未満
であると、硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）以下におけ
る線膨張係数（α１）が大きくなるものであり、逆に９
５質量％を超えると、封止成形時におけるエポキシ樹脂
組成物の溶融粘度が大きくなるものである。なお、上記
線膨張係数（α１）はいずれも、ディラトメーター測定
装置を用いて測定して得られる、８０〜１２０℃におけ
る線膨張係数（α１）を意味するものであり、以下にお
いても同様である。
【００２６】また本発明において硬化促進剤としては、
特に限定されるものではないが、イミダゾール化合物を
用いるのが好ましい。イミダゾール化合物としては、例
えば２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダ
ゾールを挙げることができる。イミダゾール化合物は、
１種類のみを用いることができるほか、２種類以上を混
合して用いることもできる。このようにイミダゾール化
合物を用いることによって、封止成形時におけるエポキ
シ樹脂組成物のゲルタイムをさらに短くすることができ
るものであり、特に、１７０℃におけるゲルタイムを３
０秒以下にするのがきわめて容易となるものである。な
お、イミダゾール化合物は、単独のものとして用いるこ
とができるほか、フェノールノボラック樹脂と反応させ
て得られる反応物として用いることもできる。
特に限定されるものではないが、イミダゾール化合物を
用いるのが好ましい。イミダゾール化合物としては、例
えば２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダ
ゾールを挙げることができる。イミダゾール化合物は、
１種類のみを用いることができるほか、２種類以上を混
合して用いることもできる。このようにイミダゾール化
合物を用いることによって、封止成形時におけるエポキ
シ樹脂組成物のゲルタイムをさらに短くすることができ
るものであり、特に、１７０℃におけるゲルタイムを３
０秒以下にするのがきわめて容易となるものである。な
お、イミダゾール化合物は、単独のものとして用いるこ
とができるほか、フェノールノボラック樹脂と反応させ
て得られる反応物として用いることもできる。
【００２７】またエポキシ樹脂組成物には、上記のエポ
キシ樹脂、硬化剤、無機充填剤、硬化促進剤のほか、必
要に応じて難燃剤、カルナバワックス等の離型剤、カー
ボンブラック、有機染料等の着色剤、γ−グリシドキシ
プロピルトリエトキシシラン等のカップリング剤を配合
することができる。
キシ樹脂、硬化剤、無機充填剤、硬化促進剤のほか、必
要に応じて難燃剤、カルナバワックス等の離型剤、カー
ボンブラック、有機染料等の着色剤、γ−グリシドキシ
プロピルトリエトキシシラン等のカップリング剤を配合
することができる。
【００２８】そしてエポキシ樹脂組成物は、上記の各成
分を配合し、これをミキサーやブレンダー等で均一に混
合した後に、加熱ロールやニーダー等で混練することに
よって、調製することができるものである。この際、各
成分の配合順序は特に制限されるものではない。また、
上記混練物を必要に応じて冷却固化し、粉砕してパウダ
ー化したり、粉砕したものを打錠してタブレット化した
りして使用することも可能である。
分を配合し、これをミキサーやブレンダー等で均一に混
合した後に、加熱ロールやニーダー等で混練することに
よって、調製することができるものである。この際、各
成分の配合順序は特に制限されるものではない。また、
上記混練物を必要に応じて冷却固化し、粉砕してパウダ
ー化したり、粉砕したものを打錠してタブレット化した
りして使用することも可能である。
【００２９】このようにして調製したエポキシ樹脂組成
物の１７０℃における溶融粘度は５０Ｐａ・ｓ以下であ
る。このようなエポキシ樹脂組成物を封止樹脂として用
いることによって、片面封止型半導体装置を製造する際
のトランスファー成形時において、半導体素子と半導体
素子搭載用基板とを電気的に接続しているワイヤーに作
用する封止樹脂の押圧力を低減することができ、ワイヤ
ーが変形するのを防止することができるものである。し
かし、エポキシ樹脂組成物の１７０℃における溶融粘度
が５０Ｐａ・ｓを超えると、ワイヤーに作用する封止樹
脂の押圧力が無視できなくなり、ワイヤーが変形したり
断線したりするものであり、特にワイヤーが密に並んだ
状態においてはワイヤー同士が接触して短絡の原因とな
るものである。なお、エポキシ樹脂組成物の１７０℃に
おける溶融粘度の実質上の下限は１Ｐａ・ｓである。
物の１７０℃における溶融粘度は５０Ｐａ・ｓ以下であ
る。このようなエポキシ樹脂組成物を封止樹脂として用
いることによって、片面封止型半導体装置を製造する際
のトランスファー成形時において、半導体素子と半導体
素子搭載用基板とを電気的に接続しているワイヤーに作
用する封止樹脂の押圧力を低減することができ、ワイヤ
ーが変形するのを防止することができるものである。し
かし、エポキシ樹脂組成物の１７０℃における溶融粘度
が５０Ｐａ・ｓを超えると、ワイヤーに作用する封止樹
脂の押圧力が無視できなくなり、ワイヤーが変形したり
断線したりするものであり、特にワイヤーが密に並んだ
状態においてはワイヤー同士が接触して短絡の原因とな
るものである。なお、エポキシ樹脂組成物の１７０℃に
おける溶融粘度の実質上の下限は１Ｐａ・ｓである。
【００３０】また、エポキシ樹脂組成物の１７０℃にお
けるゲルタイムは３０秒以下であることが好ましい。こ
のように、ゲルタイムが著しく短いエポキシ樹脂組成物
を封止樹脂として用いることによって、片面封止型半導
体装置を製造する際のトランスファー成形時において、
エポキシ樹脂組成物が硬化するのに要する時間を大幅に
短縮することができ、片面封止型半導体装置の生産性を
向上させることができるものである。しかし、エポキシ
樹脂組成物の１７０℃におけるゲルタイムが３０秒を超
えると、エポキシ樹脂組成物が硬化するのに要する時間
を短縮するのが困難となり、片面封止型半導体装置の生
産性を向上させることができなくなるおそれがある。な
お、エポキシ樹脂組成物の１７０℃におけるゲルタイム
の実質上の下限は５秒である。
けるゲルタイムは３０秒以下であることが好ましい。こ
のように、ゲルタイムが著しく短いエポキシ樹脂組成物
を封止樹脂として用いることによって、片面封止型半導
体装置を製造する際のトランスファー成形時において、
エポキシ樹脂組成物が硬化するのに要する時間を大幅に
短縮することができ、片面封止型半導体装置の生産性を
向上させることができるものである。しかし、エポキシ
樹脂組成物の１７０℃におけるゲルタイムが３０秒を超
えると、エポキシ樹脂組成物が硬化するのに要する時間
を短縮するのが困難となり、片面封止型半導体装置の生
産性を向上させることができなくなるおそれがある。な
お、エポキシ樹脂組成物の１７０℃におけるゲルタイム
の実質上の下限は５秒である。
【００３１】さらに、エポキシ樹脂組成物の硬化物のガ
ラス転移温度（Ｔｇ）が１７０℃以上であり、かつガラ
ス転移温度（Ｔｇ）以下における線膨張係数（α１）が
０．７×１０-5（１／℃）〜１．６×１０-5（１／℃）
であることが好ましい。このように、ガラス転移温度
（Ｔｇ）が高い硬化物であって、かつガラス転移温度
（Ｔｇ）以下における線膨張係数（α１）が上記の範囲
内にある硬化物となるようなエポキシ樹脂組成物で半導
体素子搭載用基板の片面を封止することによって、成形
温度（１５０〜２００℃）から室温（１０〜４０℃）ま
で冷却された後の片面封止型半導体装置の反り変形を防
止することができるものである。
ラス転移温度（Ｔｇ）が１７０℃以上であり、かつガラ
ス転移温度（Ｔｇ）以下における線膨張係数（α１）が
０．７×１０-5（１／℃）〜１．６×１０-5（１／℃）
であることが好ましい。このように、ガラス転移温度
（Ｔｇ）が高い硬化物であって、かつガラス転移温度
（Ｔｇ）以下における線膨張係数（α１）が上記の範囲
内にある硬化物となるようなエポキシ樹脂組成物で半導
体素子搭載用基板の片面を封止することによって、成形
温度（１５０〜２００℃）から室温（１０〜４０℃）ま
で冷却された後の片面封止型半導体装置の反り変形を防
止することができるものである。
【００３２】すなわち、片面封止型半導体装置を製造す
る際に用いられる半導体素子搭載用基板としては通常、
ガラス基材ビスマレイミド系樹脂基板やガラス基材エポ
キシ系樹脂基板が用いられており、これらの線膨張係数
（α１）は１．３×１０-5（１／℃）〜１．７×１０-5
（１／℃）程度である。一方、上記半導体素子搭載用基
板に搭載される半導体素子としては通常、シリコンチッ
プが用いられており、この線膨張係数（α１）は０．３
×１０-5（１／℃）〜０．５×１０-5（１／℃）程度で
ある。そのため封止樹脂であるエポキシ樹脂組成物の硬
化物の線膨張係数（α１）を、上記のように半導体素子
及び半導体素子搭載用基板の線膨張係数（α１）の間に
設定することによって、半導体素子及び半導体素子搭載
用基板の線膨張係数（α１）の差異に起因して発生する
ひずみを、上記硬化物で緩衝して低減することができ、
反りの発生を防止することができるものである。
る際に用いられる半導体素子搭載用基板としては通常、
ガラス基材ビスマレイミド系樹脂基板やガラス基材エポ
キシ系樹脂基板が用いられており、これらの線膨張係数
（α１）は１．３×１０-5（１／℃）〜１．７×１０-5
（１／℃）程度である。一方、上記半導体素子搭載用基
板に搭載される半導体素子としては通常、シリコンチッ
プが用いられており、この線膨張係数（α１）は０．３
×１０-5（１／℃）〜０．５×１０-5（１／℃）程度で
ある。そのため封止樹脂であるエポキシ樹脂組成物の硬
化物の線膨張係数（α１）を、上記のように半導体素子
及び半導体素子搭載用基板の線膨張係数（α１）の間に
設定することによって、半導体素子及び半導体素子搭載
用基板の線膨張係数（α１）の差異に起因して発生する
ひずみを、上記硬化物で緩衝して低減することができ、
反りの発生を防止することができるものである。
【００３３】また、上記硬化物のガラス転移温度（Ｔ
ｇ）以下における線膨張係数（α１）が０．７×１０-5
（１／℃）未満である場合は、半導体素子の線膨張係数
（α１）に近付くと共に半導体素子搭載用基板の線膨張
係数（α１）から遠ざかり、逆に、硬化物のガラス転移
温度（Ｔｇ）以下における線膨張係数（α１）が１．６
×１０-5（１／℃）を超える場合は、半導体素子の線膨
張係数（α１）から遠ざかると共に半導体素子搭載用基
板の線膨張係数（α１）に近付き、いずれの場合であっ
ても、上記ひずみを硬化物で十分に低減することができ
なくなるおそれがある。
ｇ）以下における線膨張係数（α１）が０．７×１０-5
（１／℃）未満である場合は、半導体素子の線膨張係数
（α１）に近付くと共に半導体素子搭載用基板の線膨張
係数（α１）から遠ざかり、逆に、硬化物のガラス転移
温度（Ｔｇ）以下における線膨張係数（α１）が１．６
×１０-5（１／℃）を超える場合は、半導体素子の線膨
張係数（α１）から遠ざかると共に半導体素子搭載用基
板の線膨張係数（α１）に近付き、いずれの場合であっ
ても、上記ひずみを硬化物で十分に低減することができ
なくなるおそれがある。
【００３４】上記のようにして調製したエポキシ樹脂組
成物を用いて、半導体素子搭載用基板の片面に搭載され
た半導体素子を封止することによって、片面封止型半導
体装置を製造することができる。例えば、図１に示すよ
うな片面封止型半導体装置を以下のようにして製造する
ことができる。まず、金属配線パターンを形成した半導
体素子搭載用基板３に半導体素子２を接着剤等によって
接着して搭載する。ここで、半導体素子搭載用基板３と
しては、既述のガラス基材ビスマレイミド系樹脂基板や
ガラス基材エポキシ系樹脂基板等からなるプリント配線
基板を用いることができ、一方、半導体素子２として
は、既述のシリコンチップを用いることができる。次
に、半導体素子２と半導体素子搭載用基板３とを金ワイ
ヤー等のワイヤー４によって電気的に接続する。このと
きワイヤー４は密に並んでいても構わない。その後、エ
ポキシ樹脂組成物１を用いて、半導体素子搭載用基板３
において半導体素子２を搭載した面のみをトランスファ
ー成形で封止することによって、片面封止型半導体装置
の中間製品を製造することができる。上記封止成形時に
おいてエポキシ樹脂組成物１の溶融粘度は小さいため、
ワイヤー４が変形することはなく、しかもエポキシ樹脂
組成物１のゲルタイムは短いため、上記中間製品を生産
性良く製造することができるものである。そして、上記
中間製品において半導体素子２を封止した面と反対側の
面にアレイ状に並んでいる外部接続端子に半田ボール５
を設けることによって、片面封止型半導体装置を製造す
ることができるものである。上記のように中間製品を生
産性良く製造することができるので、片面封止型半導体
装置をも生産性良く製造することが可能になるものであ
る。しかも、このようにして製造した片面封止型半導体
装置にあっては、反り変形が低減されている。
成物を用いて、半導体素子搭載用基板の片面に搭載され
た半導体素子を封止することによって、片面封止型半導
体装置を製造することができる。例えば、図１に示すよ
うな片面封止型半導体装置を以下のようにして製造する
ことができる。まず、金属配線パターンを形成した半導
体素子搭載用基板３に半導体素子２を接着剤等によって
接着して搭載する。ここで、半導体素子搭載用基板３と
しては、既述のガラス基材ビスマレイミド系樹脂基板や
ガラス基材エポキシ系樹脂基板等からなるプリント配線
基板を用いることができ、一方、半導体素子２として
は、既述のシリコンチップを用いることができる。次
に、半導体素子２と半導体素子搭載用基板３とを金ワイ
ヤー等のワイヤー４によって電気的に接続する。このと
きワイヤー４は密に並んでいても構わない。その後、エ
ポキシ樹脂組成物１を用いて、半導体素子搭載用基板３
において半導体素子２を搭載した面のみをトランスファ
ー成形で封止することによって、片面封止型半導体装置
の中間製品を製造することができる。上記封止成形時に
おいてエポキシ樹脂組成物１の溶融粘度は小さいため、
ワイヤー４が変形することはなく、しかもエポキシ樹脂
組成物１のゲルタイムは短いため、上記中間製品を生産
性良く製造することができるものである。そして、上記
中間製品において半導体素子２を封止した面と反対側の
面にアレイ状に並んでいる外部接続端子に半田ボール５
を設けることによって、片面封止型半導体装置を製造す
ることができるものである。上記のように中間製品を生
産性良く製造することができるので、片面封止型半導体
装置をも生産性良く製造することが可能になるものであ
る。しかも、このようにして製造した片面封止型半導体
装置にあっては、反り変形が低減されている。
【００３５】また、片面封止型半導体装置をマザーボー
ド６に実装するにあたっては、片面封止型半導体装置が
リフロー炉を通過しても、封止樹脂であるエポキシ樹脂
組成物１の硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）が高いため
パッケージクラックは発生せず、良好な耐リフロー性を
得ることができるものである。
ド６に実装するにあたっては、片面封止型半導体装置が
リフロー炉を通過しても、封止樹脂であるエポキシ樹脂
組成物１の硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）が高いため
パッケージクラックは発生せず、良好な耐リフロー性を
得ることができるものである。
【００３６】
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明は下記実施例に限定されるものではな
い。
するが、本発明は下記実施例に限定されるものではな
い。
【００３７】エポキシ樹脂として、化学式（Ａ）のエポ
キシ樹脂（日産化学工業株式会社製、商品名「ＴＥＰＩ
Ｃ−Ｓ」）、化学式（Ｃ）のエポキシ樹脂（油化シェル
エポキシ株式会社製、商品名「ＹＸ−４０００Ｈ」）、
化学式（Ｄ）のエポキシ樹脂（東都化成株式会社製、商
品名「ＹＤＣ−１３１２」）及びオルソクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂（住友化学工業株式会社製、商品
名「ＥＳＣＮ１９５ＸＬ−４」）を用いた。ここで、１
５０℃におけるＩＣＩ粘度は、化学式（Ａ）のエポキシ
樹脂については０．０１Ｐａ・ｓ、化学式（Ｃ）のエポ
キシ樹脂については０．０２Ｐａ・ｓ、化学式（Ｄ）の
エポキシ樹脂については０．０１Ｐａ・ｓ、オルソクレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂については０．２５Ｐ
ａ・ｓである。
キシ樹脂（日産化学工業株式会社製、商品名「ＴＥＰＩ
Ｃ−Ｓ」）、化学式（Ｃ）のエポキシ樹脂（油化シェル
エポキシ株式会社製、商品名「ＹＸ−４０００Ｈ」）、
化学式（Ｄ）のエポキシ樹脂（東都化成株式会社製、商
品名「ＹＤＣ−１３１２」）及びオルソクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂（住友化学工業株式会社製、商品
名「ＥＳＣＮ１９５ＸＬ−４」）を用いた。ここで、１
５０℃におけるＩＣＩ粘度は、化学式（Ａ）のエポキシ
樹脂については０．０１Ｐａ・ｓ、化学式（Ｃ）のエポ
キシ樹脂については０．０２Ｐａ・ｓ、化学式（Ｄ）の
エポキシ樹脂については０．０１Ｐａ・ｓ、オルソクレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂については０．２５Ｐ
ａ・ｓである。
【００３８】また硬化剤として、化学式（Ｂ）のフェノ
ール系樹脂（明和化成株式会社製、商品名「ＭＥＨ７５
００−３Ｓ」、化学式（Ｂ）においてｎ＝０〜３）及び
フェノールノボラック樹脂（明和化成株式会社製、商品
名「Ｈ−１」）を用いた。
ール系樹脂（明和化成株式会社製、商品名「ＭＥＨ７５
００−３Ｓ」、化学式（Ｂ）においてｎ＝０〜３）及び
フェノールノボラック樹脂（明和化成株式会社製、商品
名「Ｈ−１」）を用いた。
【００３９】また無機充填剤として、平均粒径１５μｍ
の溶融シリカを用いた。
の溶融シリカを用いた。
【００４０】また硬化促進剤として、２−フェニル−
４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール（四国化成工
業株式会社製、商品名「２ＰＨＺ」）を用いた。
４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール（四国化成工
業株式会社製、商品名「２ＰＨＺ」）を用いた。
【００４１】また離型剤としてカルナバワックスを、カ
ップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリエト
キシシランを用いた。
ップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリエト
キシシランを用いた。
【００４２】そして、上記のエポキシ樹脂、硬化剤、無
機充填剤、硬化促進剤及びその他の成分を表１に示す配
合量（質量部）で配合し、これをミキサーで十分均一に
なるまで混合した後、加熱ロールで約５分間混練を行
い、次いで冷却固化し、粉砕機で粉砕することによっ
て、実施例１〜３及び比較例１のエポキシ樹脂組成物を
調製した。
機充填剤、硬化促進剤及びその他の成分を表１に示す配
合量（質量部）で配合し、これをミキサーで十分均一に
なるまで混合した後、加熱ロールで約５分間混練を行
い、次いで冷却固化し、粉砕機で粉砕することによっ
て、実施例１〜３及び比較例１のエポキシ樹脂組成物を
調製した。
【００４３】このようにして調製したエポキシ樹脂組成
物の１７０℃におけるゲルタイムを、キュラストメータ
ー（オリエンテック株式会社製、商品名「ＣＵＲＥＬＡ
ＳＴＯＭＥＴＥＲ Ｖ」）を用いて測定した。結果を表
１に示す。
物の１７０℃におけるゲルタイムを、キュラストメータ
ー（オリエンテック株式会社製、商品名「ＣＵＲＥＬＡ
ＳＴＯＭＥＴＥＲ Ｖ」）を用いて測定した。結果を表
１に示す。
【００４４】また、上記エポキシ樹脂組成物の１７０℃
における溶融粘度を、高化式フローテスター（島津製作
所株式会社製、商品名「ＣＦＴ−１００Ｃ」）を用いて
測定した。結果を表１に示す。
における溶融粘度を、高化式フローテスター（島津製作
所株式会社製、商品名「ＣＦＴ−１００Ｃ」）を用いて
測定した。結果を表１に示す。
【００４５】また、エポキシ樹脂組成物の硬化物のガラ
ス転移温度（Ｔｇ）、及びガラス転移温度（Ｔｇ）以下
における線膨張係数（α１）を以下のようにして求め
た。まず、エポキシ樹脂組成物をトランスファー成形し
て硬化させ、さらにアフターキュアーを行って硬化物を
得た。ここで、トランスファー成形の条件は、成形温度
１７０℃、トランスファー圧力４ＭＰａ、樹脂充填に要
する時間１０秒、キュアー時間８０秒とし、またアフタ
ーキュアーの条件は、１７５℃で６時間とした。次に上
記硬化物について、線膨張率測定装置（東京工業株式会
社製、商品名「ＤＩＬＡＴＲＯＮＩＣ」）を用いて膨張
曲線を求め、その屈曲点をガラス転移温度（Ｔｇ）と
し、８０〜１２０℃における線膨張係数（α１）を算出
した。結果を表１に示す。
ス転移温度（Ｔｇ）、及びガラス転移温度（Ｔｇ）以下
における線膨張係数（α１）を以下のようにして求め
た。まず、エポキシ樹脂組成物をトランスファー成形し
て硬化させ、さらにアフターキュアーを行って硬化物を
得た。ここで、トランスファー成形の条件は、成形温度
１７０℃、トランスファー圧力４ＭＰａ、樹脂充填に要
する時間１０秒、キュアー時間８０秒とし、またアフタ
ーキュアーの条件は、１７５℃で６時間とした。次に上
記硬化物について、線膨張率測定装置（東京工業株式会
社製、商品名「ＤＩＬＡＴＲＯＮＩＣ」）を用いて膨張
曲線を求め、その屈曲点をガラス転移温度（Ｔｇ）と
し、８０〜１２０℃における線膨張係数（α１）を算出
した。結果を表１に示す。
【００４６】また反り変形は、次のようにして評価し
た。まず図１に示すＯＭＰＡＣ方式のＢＧＡを製造し
た。このＢＧＡを製造するにあたって、半導体素子２と
して大きさ７．６ｍｍ×７．６ｍｍ×０．３５ｍｍのも
のを用い、半導体素子搭載用基板３としてガラス基材ビ
スマレイミドトリアジン樹脂基板（三菱ガス化学株式会
社製、商品名「ＢＴ−８３２」）で大きさ３５ｍｍ×３
５ｍｍ×０．４ｍｍのものを用いた。そしてこの半導体
素子搭載用基板３の上に、接着剤（エイブルボンド社
製、商品名「エイブルスティック８３６１Ｊ」）によっ
て半導体素子２を接着して搭載し、エポキシ樹脂組成物
を用いてトランスファー成形で封止することによって、
片面封止型半導体装置を製造した。この片面封止型半導
体装置について、対角線の２方向に沿って表面粗さ計を
用いて表面の輪郭を測定し、その高低差の最大値を反り
変形（μｍ）とした。結果を表１に示す。
た。まず図１に示すＯＭＰＡＣ方式のＢＧＡを製造し
た。このＢＧＡを製造するにあたって、半導体素子２と
して大きさ７．６ｍｍ×７．６ｍｍ×０．３５ｍｍのも
のを用い、半導体素子搭載用基板３としてガラス基材ビ
スマレイミドトリアジン樹脂基板（三菱ガス化学株式会
社製、商品名「ＢＴ−８３２」）で大きさ３５ｍｍ×３
５ｍｍ×０．４ｍｍのものを用いた。そしてこの半導体
素子搭載用基板３の上に、接着剤（エイブルボンド社
製、商品名「エイブルスティック８３６１Ｊ」）によっ
て半導体素子２を接着して搭載し、エポキシ樹脂組成物
を用いてトランスファー成形で封止することによって、
片面封止型半導体装置を製造した。この片面封止型半導
体装置について、対角線の２方向に沿って表面粗さ計を
用いて表面の輪郭を測定し、その高低差の最大値を反り
変形（μｍ）とした。結果を表１に示す。
【００４７】また耐リフロー性は、次のようにして評価
した。まず反り変形の場合と同様にして図１に示す片面
封止型半導体装置を製造し、これを評価用パッケージと
した。この評価用パッケージを用いて、１２５℃で２４
時間の前乾燥処理を行った後、８５℃、湿度６０％ＲＨ
の条件に設定した恒温恒湿機中で１６８時間の吸湿処理
を行い、その後、ピーク温度を２４５℃に設定した熱風
併用式遠赤外線式リフロー炉を用いて、リフロー処理を
行った。このリフロー処理後の評価用パッケージについ
て、超音波探査装置（日立建機株式会社製、商品名「ｍ
ｉ−ｓｃｏｐｅ」）を用いて内部の観察を行い、封止樹
脂と半導体素子２との界面及び封止樹脂と半導体素子搭
載用基板３との界面における、はく離発生の有無を調べ
た。なお、実施例１〜３及び比較例１についてそれぞれ
１０個の評価用パッケージを用いて評価した。
した。まず反り変形の場合と同様にして図１に示す片面
封止型半導体装置を製造し、これを評価用パッケージと
した。この評価用パッケージを用いて、１２５℃で２４
時間の前乾燥処理を行った後、８５℃、湿度６０％ＲＨ
の条件に設定した恒温恒湿機中で１６８時間の吸湿処理
を行い、その後、ピーク温度を２４５℃に設定した熱風
併用式遠赤外線式リフロー炉を用いて、リフロー処理を
行った。このリフロー処理後の評価用パッケージについ
て、超音波探査装置（日立建機株式会社製、商品名「ｍ
ｉ−ｓｃｏｐｅ」）を用いて内部の観察を行い、封止樹
脂と半導体素子２との界面及び封止樹脂と半導体素子搭
載用基板３との界面における、はく離発生の有無を調べ
た。なお、実施例１〜３及び比較例１についてそれぞれ
１０個の評価用パッケージを用いて評価した。
【００４８】
【表１】
【００４９】表１にみられるように、実施例１〜３のも
のはいずれも、反り変形が小さく、耐リフロー性に優れ
ていることが確認される。
のはいずれも、反り変形が小さく、耐リフロー性に優れ
ていることが確認される。
【００５０】これに対して、化学式（Ａ）のエポキシ樹
脂を用いず、無機充填剤の含有量が少ない比較例１のも
のは、実施例１〜３のものよりも、溶融粘度が著しく大
きい上に、反り変形が大きく耐リフロー性が劣っている
ことが確認される。
脂を用いず、無機充填剤の含有量が少ない比較例１のも
のは、実施例１〜３のものよりも、溶融粘度が著しく大
きい上に、反り変形が大きく耐リフロー性が劣っている
ことが確認される。
【００５１】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に係る片
面封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化
剤、無機充填剤、硬化促進剤を必須成分とする片面封止
用エポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂の全部又
は一部として、上記化学式（Ａ）で示されるエポキシ樹
脂を用い、硬化剤の全部又は一部として、上記化学式
（Ｂ）で示されるフェノール系樹脂を用い、無機充填剤
を上記組成物全量に対して８０〜９５質量％含有すると
共に、１７０℃における溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ以下で
あるので、化学式（Ａ）のエポキシ樹脂を用いることに
よって、封止成形時におけるエポキシ樹脂組成物のゲル
タイムを短くすることができると共に溶融粘度を小さく
することができるものであり、また化学式（Ａ）のエポ
キシ樹脂及び化学式（Ｂ）のフェノール系樹脂を用いる
ことによって、エポキシ樹脂組成物の硬化物のガラス転
移温度（Ｔｇ）を高め、硬化後においては耐リフロー性
を高く得ることができるものであり、また無機充填剤の
含有量を上記のように設定することによって、反り変形
の発生を防止することができるものであり、さらに１７
０℃における溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ以下であることに
よって、ワイヤー変形の発生を防止することができるも
のである。つまり、本発明に係る片面封止用エポキシ樹
脂組成物は、ゲルタイムが短いにも拘わらず溶融粘度が
小さいものであるため、ワイヤーが変形していない良好
な片面封止型半導体装置を生産性良く製造することがで
きるものである。
面封止用エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化
剤、無機充填剤、硬化促進剤を必須成分とする片面封止
用エポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂の全部又
は一部として、上記化学式（Ａ）で示されるエポキシ樹
脂を用い、硬化剤の全部又は一部として、上記化学式
（Ｂ）で示されるフェノール系樹脂を用い、無機充填剤
を上記組成物全量に対して８０〜９５質量％含有すると
共に、１７０℃における溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ以下で
あるので、化学式（Ａ）のエポキシ樹脂を用いることに
よって、封止成形時におけるエポキシ樹脂組成物のゲル
タイムを短くすることができると共に溶融粘度を小さく
することができるものであり、また化学式（Ａ）のエポ
キシ樹脂及び化学式（Ｂ）のフェノール系樹脂を用いる
ことによって、エポキシ樹脂組成物の硬化物のガラス転
移温度（Ｔｇ）を高め、硬化後においては耐リフロー性
を高く得ることができるものであり、また無機充填剤の
含有量を上記のように設定することによって、反り変形
の発生を防止することができるものであり、さらに１７
０℃における溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ以下であることに
よって、ワイヤー変形の発生を防止することができるも
のである。つまり、本発明に係る片面封止用エポキシ樹
脂組成物は、ゲルタイムが短いにも拘わらず溶融粘度が
小さいものであるため、ワイヤーが変形していない良好
な片面封止型半導体装置を生産性良く製造することがで
きるものである。
【００５２】また請求項２の発明は、エポキシ樹脂とし
て、１５０℃におけるＩＣＩ粘度が０．０５Ｐａ・ｓ以
下であるエポキシ樹脂を用いているので、封止成形時に
おけるエポキシ樹脂組成物の溶融粘度をさらに小さくす
ることができるものであり、特に、１７０℃における溶
融粘度を５０Ｐａ・ｓ以下にするのがきわめて容易とな
るものである。
て、１５０℃におけるＩＣＩ粘度が０．０５Ｐａ・ｓ以
下であるエポキシ樹脂を用いているので、封止成形時に
おけるエポキシ樹脂組成物の溶融粘度をさらに小さくす
ることができるものであり、特に、１７０℃における溶
融粘度を５０Ｐａ・ｓ以下にするのがきわめて容易とな
るものである。
【００５３】また請求項３の発明は、硬化促進剤とし
て、イミダゾール化合物を用いているので、封止成形時
におけるエポキシ樹脂組成物のゲルタイムをさらに短く
することができるものであり、特に、１７０℃における
ゲルタイムを３０秒以下にするのがきわめて容易となる
ものである。
て、イミダゾール化合物を用いているので、封止成形時
におけるエポキシ樹脂組成物のゲルタイムをさらに短く
することができるものであり、特に、１７０℃における
ゲルタイムを３０秒以下にするのがきわめて容易となる
ものである。
【００５４】また請求項４の発明は、１７０℃における
ゲルタイムが３０秒以下であるので、封止成形時におい
て、エポキシ樹脂組成物が硬化するのに要する時間を大
幅に短縮することができ、片面封止型半導体装置の生産
性を向上させることができるものである。
ゲルタイムが３０秒以下であるので、封止成形時におい
て、エポキシ樹脂組成物が硬化するのに要する時間を大
幅に短縮することができ、片面封止型半導体装置の生産
性を向上させることができるものである。
【００５５】また請求項５の発明は、硬化物のガラス転
移温度（Ｔｇ）が１７０℃以上であり、かつガラス転移
温度（Ｔｇ）以下における線膨張係数（α１）が０．７
×１０-5（１／℃）〜１．６×１０-5（１／℃）である
ので、片面封止型半導体装置の反り変形を防止すること
ができるものである。
移温度（Ｔｇ）が１７０℃以上であり、かつガラス転移
温度（Ｔｇ）以下における線膨張係数（α１）が０．７
×１０-5（１／℃）〜１．６×１０-5（１／℃）である
ので、片面封止型半導体装置の反り変形を防止すること
ができるものである。
【００５６】また請求項６に係る片面封止型半導体装置
は、請求項１乃至５のいずれかに記載の片面封止用エポ
キシ樹脂組成物を用いて、半導体素子搭載用基板の片面
に搭載された半導体素子を封止しているので、半導体素
子と半導体搭載用基板とを電気的に接続しているワイヤ
ーが変形しておらず、また反り変形が小さく、しかも耐
リフロー性に優れているものである。
は、請求項１乃至５のいずれかに記載の片面封止用エポ
キシ樹脂組成物を用いて、半導体素子搭載用基板の片面
に搭載された半導体素子を封止しているので、半導体素
子と半導体搭載用基板とを電気的に接続しているワイヤ
ーが変形しておらず、また反り変形が小さく、しかも耐
リフロー性に優れているものである。
【図１】ＯＭＰＡＣを示す断面図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 教学 正之
大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株
式会社内
Ｆターム(参考） 4J036 AA05 AB02 AB17 AD04 AD07
AF08 DA04 DA05 DA06 DA09
DB05 DC40 FA01 FA02 FA04
FA05 FA13 FB20 JA07 KA01
4M109 AA01 DA01 EA02 EB02 EB04
EB12
Claims (6)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填剤、硬
化促進剤を必須成分とする片面封止用エポキシ樹脂組成
物において、エポキシ樹脂の全部又は一部として、下記
化学式（Ａ）で示されるエポキシ樹脂を用い、硬化剤の
全部又は一部として、下記化学式（Ｂ）で示されるフェ
ノール系樹脂を用い、無機充填剤を上記組成物全量に対
して８０〜９５質量％含有すると共に、１７０℃におけ
る溶融粘度が５０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする
片面封止用エポキシ樹脂組成物。 【化１】 - 【請求項２】 エポキシ樹脂として、１５０℃における
ＩＣＩ粘度が０．０５Ｐａ・ｓ以下であるエポキシ樹脂
を用いて成ることを特徴とする請求項１に記載の片面封
止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項３】 硬化促進剤として、イミダゾール化合物
を用いて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の
片面封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項４】 １７０℃におけるゲルタイムが３０秒以
下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
記載の片面封止用エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項５】 硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）が１７
０℃以上であり、かつガラス転移温度（Ｔｇ）以下にお
ける線膨張係数（α１）が０．７×１０-5（１／℃）〜
１．６×１０-5（１／℃）であることを特徴とする請求
項１乃至４のいずれかに記載の片面封止用エポキシ樹脂
組成物。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の片面
封止用エポキシ樹脂組成物を用いて、半導体素子搭載用
基板の片面に搭載された半導体素子を封止して成ること
を特徴とする片面封止型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002086287A JP2003277486A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 片面封止用エポキシ樹脂組成物及び片面封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002086287A JP2003277486A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 片面封止用エポキシ樹脂組成物及び片面封止型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003277486A true JP2003277486A (ja) | 2003-10-02 |
Family
ID=29232935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002086287A Withdrawn JP2003277486A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 片面封止用エポキシ樹脂組成物及び片面封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003277486A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007092002A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Hitachi Chem Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置用中空パッケージ、並び半導体部品装置 |
| WO2018207920A1 (ja) * | 2017-05-12 | 2018-11-15 | 日産化学株式会社 | 半導体装置密着層形成用エポキシ樹脂組成物 |
-
2002
- 2002-03-26 JP JP2002086287A patent/JP2003277486A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007092002A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Hitachi Chem Co Ltd | エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた半導体装置用中空パッケージ、並び半導体部品装置 |
| WO2018207920A1 (ja) * | 2017-05-12 | 2018-11-15 | 日産化学株式会社 | 半導体装置密着層形成用エポキシ樹脂組成物 |
| JPWO2018207920A1 (ja) * | 2017-05-12 | 2020-03-12 | 日産化学株式会社 | 半導体装置密着層形成用エポキシ樹脂組成物 |
| JP7064176B2 (ja) | 2017-05-12 | 2022-05-10 | 日産化学株式会社 | 半導体装置密着層形成用エポキシ樹脂組成物 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |