JP2003321595A - 封止用樹脂組成物および電子部品封止装置 - Google Patents

封止用樹脂組成物および電子部品封止装置

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JP2003321595A
JP2003321595A JP2002129453A JP2002129453A JP2003321595A JP 2003321595 A JP2003321595 A JP 2003321595A JP 2002129453 A JP2002129453 A JP 2002129453A JP 2002129453 A JP2002129453 A JP 2002129453A JP 2003321595 A JP2003321595 A JP 2003321595A
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JP
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resin composition
sealing
resin
epoxy resin
inorganic filler
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JP2002129453A
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Kazufumi Ito
和史 伊藤
Hirofumi Suda
裕文 須田
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Kyocera Chemical Corp
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Kyocera Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の封止用樹脂組成物を電子部品の封止
に使用することにより、半導体パッケージ部材との接着
性、耐リフロー性に優れかつ電気特性にも優れた信頼性
の高い電子部品封止装置が得られる。 【解決手段】(A)エポキシ樹脂、(B)フェノール樹
脂、(C)イソプロピルトリイソステアロイルチタネー
トおよび(D)無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成
物に対して、前記(C)のイソプロピルトリイソステア
ロイルチタネートを0.01〜5.0重量%、また前記
(D)の無機質充填剤を65〜95重量%の割合でそれ
ぞれ含有してなる封止用樹脂組成物であり、また、該組
成物の硬化物によって電子部品が封止された電子部品封
止装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体等の電子部
品の封止用樹脂組成物とそれにより封止された電子部品
封止装置に関する。更に詳しくは金属との接着性に優
れ、成形性、信頼性にも優れた樹脂組成物および電子部
品封止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体および電子部品は、それを外部環
境から保護するためにセラミックパッケージまたは樹脂
パッケージなどで封止されているが、この封止材料につ
いてはコスト、生産性等の面から無機質充填剤を含有さ
せた合成樹脂組成物によるものが普及している。
【0003】この合成樹脂組成物は、エポキシ樹脂等の
熱硬化性樹脂とシリカ等の無機質充填剤に加えてカップ
リング剤、シリコーンオイル等の添加物から構成されて
いる。
【0004】近年、表面実装化のため、耐半田リフロー
性の向上が必要になってきており、特にリードフレーム
材(銅、42アロイ合金、パラジウム)との接着性が必
要不可欠な特性となってきた。
【0005】従来、無機充填剤とエポキシ樹脂との結び
付きを良くすめため、および半導体パッケージ部材との
接着性を向上させるため、シランカップリング剤が用い
られてきたが、十分な特性が得られなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を解消するためになされたもので、半導体パッケージ部
材(特にリードフレーム)との接着性が高く、電気特性
にも優れた熱硬化性封止用樹脂組成物および電気部品封
止装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、樹脂組成物に
イソプロピルトリイソステアロイルチタネートを配合す
ることによって、上記目的が達成されることを見いだ
し、本発明を完成したものである。
【0008】即ち、本発明は、(A)エポキシ樹脂、
(B)フェノール樹脂、(C)次式に示すイソプロピル
トリイソステアロイルチタネートおよび
【化2】 (D)無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対し
て、前記(C)イソプロピルトリイソステアロイルチタ
ネートを0.05〜2.0重量%、また前記(D)無機
質充填剤を65〜95重量%の割合でそれぞれ含有して
なることを特徴とする封止用樹脂組成物である。またこ
の封止用樹脂組成物の硬化物によって、素子が封止され
てなることを特徴とする電子部品封止装置である。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。
【0010】本発明に用いる(A)エポキシ樹脂として
は、その分子中にエポキシ基を2個以上有する化合物で
あれば、分子構成、分子量等特に制限はなく、一般に電
子部品封止用材料に使用されるものを広く包含すること
ができる。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、
ビスフェノールF型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ
樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂
等、また、次の一般式で示されるものが挙げられる。
【0011】
【化3】 (但し、式中、R1 、R2 は水素原子、アルキル基を、
nは0又は1以上の整数をそれぞれ表す) これらのエポキシ樹脂は、単独もしくは2種以上混合し
て用いることができる。本発明に用いる(B)フェノー
ル樹脂としては、前記(A)のエポキシ樹脂と反応し得
るフェノール性水酸基を2個以上有するものであれば特
に限定するものではなく、一般に電子部品封止用材料に
使用されるものを広く包含することができる。具体的な
ものとしては、次の一般式に示されるものが挙げられ
る。
【0012】
【化4】 (但し、式中、nは0又は1以上の整数を表す)
【化5】 (但し、式中、nは0又は1以上の整数を表す) これらのフェノール樹脂は、単独もしくは2種以上混合
して用いる。フェノール樹脂の配合割合は、前述したエ
ポキシ樹脂のエポキシ基(a)とフェノール樹脂のフェ
ノール性水酸基(b)との当量比[(a)/(b)]が
0.1〜10の範囲内であることが望ましい。当量比が
0.1未満もしくは10を超えると、耐熱性、耐湿性、
成形作業性および硬化物の電気特性が悪くなり、いずれ
の場合も好ましくない。従って上記の範囲内に限定する
のが良い。
【0013】本発明に用いる(C)イソプロピルトリイ
ソステアロイルチタネートとしては、次の一般式に示さ
れるものである。
【0014】
【化6】 イソプロピルトリイソステアロイルチタネートの配合割
合は、全体の樹脂組成物に対して0.01〜5.0重量
%含有することが望ましい。この割合が0.01重量%
未満では、充分な密着性が得られず、また、5.0重量
%を超えると、耐湿性が低下し、また作業性が悪くな
り、いずれも好ましくない本発明に用いる(D)無機質
充填剤としては、例えば、シリカ粉末、酸化チタン、タ
ルク、クレー、マイカ、石英粉末、窒化珪素粉末、軽石
粉末、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、ガラ
スビーズ、アルミナ粉末等が挙げられ、これらは単独又
は2種以上混合して使用することができる。無機質充填
剤の配合割合は、全体の樹脂組成物に対して65〜95
重量%の割合で含有することが望ましい。その割合が6
5重量%未満では、吸湿性、信頼性、成形性が悪くな
り、また、95重量%を超えるとカサバリが大きくな
り、成形性に劣り、実用に適さない。
【0015】本発明の封止用樹脂組成物は、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、イソプロピルトリイソステアロイ
ルチタネートおよび無機質充填剤を必須成分とするが、
本発明の目的に反しない限度において、また必要に応じ
て、天然ワックス類、合成ワックス類、エステル類等の
離型剤、エラストマー等の低応力化成分、カーボンブラ
ック等の着色剤、シランカップリング剤等の無機充填剤
の処理剤、種々の硬化促進剤を適宜、添加配合すること
ができる。
【0016】本発明の封止用樹脂組成物を成形材料とし
て調製する場合の一般的な方法としては、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、イソプロピルトリイソステアロイ
ルチタネート、無機質充填剤およびその他の成分を配合
し、ミキサー等によって十分均一に混合した後、さらに
熱ロールによる溶融混合処理又はニーダ等による混合処
理を行い、次いで冷却固化させ、適当な大きさに粉砕し
て成形材料とすることができる。こうして得られた成形
材料は、半導体装置をはじめとする電子部品あるいは電
気部品の封止、被覆、絶縁等に適用すれば、優れた特性
と信頼性を付与させることができる。
【0017】本発明の電子部品封止装置は、上記のよう
にして得られた封止用樹脂を用いて、電子部品を封止す
ることにより容易に製造することができる。封止の最も
一般的な方法としては、低圧トランスファー成形法があ
るが、射出成形、圧縮成形、注型等による封止も可能で
ある。封止用樹脂組成物を封止の際に加熱して硬化さ
せ、最終的にはこの組成物の硬化物によって封止された
電子部品封止装置が得られる。加熱による硬化は、15
0℃以上に加熱して硬化させることが望ましい。封止を
行う半導体装置としては、例えば集積回路、大規模集積
回路、トランジスタ、サイリスタ、ダイオード等で特に
限定されるものではない。
【0018】
【作用】本発明の封止用樹脂組成物および電子部品封止
装置は、樹脂成分としてイソプロピルトリイソステアロ
イルチタネートを用いたことによって、目的とする特性
が得られるものである。即ち、イソプロピルトリイソス
テアロイルチタネートを配合することで、充填性や作業
性が良く、硬化物の電気抵抗を低下させることなくリー
ドフレームとの密着性を向上させた半導体等の電子部品
を成形することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】次に本発明を実施例によって具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定
されるものではない。以下の実施例および比較例におい
て「%」とは「重量%」を意味する。
【0020】実施例1 エポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂(エポキシ当量200)11.5%、テトラブロモビ
スフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量400)
1%、ノボラック型フェノール樹脂(フェノール当量1
05)5.3%、前述の化6に示したイソプロピルトリ
イソステアロイルチタネート1%、シリカ粉末78%、
硬化促進剤として2MZ(四国化成工業社製、商品名)
を0.2%、難燃剤として三酸化アンチモン2%および
エステル系ワックスとしてカルナバワックス1%を配合
し、室温で混合し、さらに90〜95℃で混練した後、
これを冷却粉砕して成形材料を製造した。
【0021】こうして製造した成形材料を175℃に加
熱した金型内にトランスファー注入し、硬化させて成形
品(封止品)をつくった。この製品について高温体積抵
抗率、密着性、IRリフロー実装性信頼性等の試験を行
い、その結果を表1に示した。
【0022】実施例2 エポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂(エポキシ当量200)11.8%、テトラブロモビ
スフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量400)
1%、ノボラック型フェノール樹脂(フェノール当量1
05)5.1%、前述の化6に示したイソプロピルトリ
イソステアロイルチタネート0.5%、シリカ粉末78
%、硬化促進剤として2MZ(前出)を0.2%、難燃
剤として三酸化アンチモン2%およびエステル系ワック
スとしてカルナバワックス1%を配合し、室温で混合
し、さらに90〜95℃で混練した後、これを冷却粉砕
して成形材料を製造した。
【0023】こうして製造した成形材料を175℃に加
熱した金型内にトランスファー注入し、硬化させて成形
品(封止品)をつくった。この製品について高温体積抵
抗率、密着性、IRリフロー実装性信頼性等の試験を行
い、その結果を表1に示した。
【0024】実施例3 エポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂(エポキシ当量200)11.8%、テトラブロモビ
スフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量400)
1%、ノボラック型フェノール樹脂(フェノール当量1
05)5.1%、前述の化6に示したイソプロピルトリ
イソステアロイルチタネート0.5%、シリカ粉末58
%、平均粒径0.3μmの二酸化チタン20%、硬化促
進剤として2MZ(前出)を0.2%、難燃剤として三
酸化アンチモン2%およびエステル系ワックスとしてカ
ルナバワックス1%を配合し、室温で混合し、さらに9
0〜95℃で混練した後、これを冷却粉砕して成形材料
を製造した。
【0025】こうして製造した成形材料を175℃に加
熱した金型内にトランスファー注入し、硬化させて成形
品(封止品)をつくった。この製品について高温体積抵
抗率、密着性、IRリフロー実装性信頼性等の試験を行
い、その結果を表1に示した。
【0026】比較例1 エポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂(エポキシ当量200)11.5%、テトラブロモビ
スフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量400)
1%、ノボラック型フェノール樹脂(フェノール当量1
05)5.3%、次式に示したγ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン1%、
【化7】 シリカ粉末78%、硬化促進剤として2MZ(前出)を
0.2%、難燃剤として三酸化アンチモン2%およびエ
ステル系ワックスとしてカルナバワックス1%を配合
し、室温で混合し、さらに90〜95℃で混練した後、
これを冷却粉砕して成形材料を製造した。
【0027】こうして製造した成形材料を175℃に加
熱した金型内にトランスファー注入し、硬化させて成形
品(封止品)をつくった。この製品について高温体積抵
抗率、密着性、IRリフロー実装性信頼性等の試験を行
い、その結果を表1に示した。
【0028】比較例2 エポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂(エポキシ当量200)11.8%、テトラブロモビ
スフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量400)
1%、ノボラック型フェノール樹脂(フェノール当量1
05)5.1%、前述の化7に示したγ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン0.5%、シリカ粉末58
%、平均粒径0.3μmの二酸化チタン20%、硬化促
進剤として2MZ(前出)を0.2%、難燃剤として三
酸化アンチモン2%およびエステル系ワックスとしてカ
ルナバワックス1%を配合し、室温で混合し、さらに9
0〜95℃で混練した後、これを冷却粉砕して成形材料
を製造した。
【0029】こうして製造した成形材料を175℃に加
熱した金型内にトランスファー注入し、硬化させて成形
品(封止品)をつくった。この製品について高温体積抵
抗率、密着性、IRリフロー実装性信頼性等の試験を行
い、その結果を表1に示した。
【0030】
【表1】 *1:175℃,2分間の条件で成形した成形硬化物
を、150℃、500Vの条件で測定した。
【0031】*2:銀メッキを施した厚さ0.5mmの
42アロイ合金上に成形品(2mm×2mm×2mm)
を175℃,90秒成形後、ボンドテスター(西進商事
株式会社製)により測定した。
【0032】*3:QFP−208ピン(アルミニウム
配線を有するシリコン製テスト用チップを銅に接着)を
用い、175℃で2分間トランスファー成形して成形品
をつくり、175℃,4時間後硬化させた後、60℃/
60%、120時間の吸湿処理を行い、試料が240℃
に加熱するように設定したIRリフロー炉に3回通した
後、超音波探傷装置にて樹脂硬化物とフレームとの界面
の剥離個数をカウントし不良数とした。
【0033】
【発明の効果】以上の説明および表1から明らかなよう
に、本発明の封止用樹脂組成物を電子部品の封止に使用
することにより、半導体パッケージ部材との接着性、耐
リフロー性に優れかつ電気特性にも優れた信頼性の高い
電子部品封止装置が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── 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) 4J002 CC032 CD021 CD031 CD041 CD051 CD061 CD121 DE137 DJ017 EG076 FD017 FD206 GQ00 4J036 AA02 AA04 AA05 AB01 AB05 AC02 AC06 AC08 AD01 AF01 DA01 DA04 FA05 FA06 FA14 FB07 JA07 KA05 4M109 AA01 CA21 EB18 EC20

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)エポキシ樹脂、(B)フェノール
    樹脂、(C)次式に示すイソプロピルトリイソステアロ
    イルチタネートおよび 【化1】 (D)無機質充填剤を必須成分とし、樹脂組成物に対し
    て、前記(C)イソプロピルトリイソステアロイルチタ
    ネートを0.05〜2.0重量%、また前記(D)無機
    質充填剤を65〜95重量%の割合でそれぞれ含有して
    なることを特徴とする封止用樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 (D)無機質充填剤が、シリカ粉末およ
    び二酸化チタンで構成された請求項1記載の封止用樹脂
    組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2いずれか記載の封
    止用樹脂組成物の硬化物によって、素子が封止されてな
    ることを特徴とする電子部品封止装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015036410A (ja) * 2013-08-15 2015-02-23 信越化学工業株式会社 高誘電率エポキシ樹脂組成物および半導体装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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