JP2007063401A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 (A)エポキシ樹脂、(B)フェノール系樹脂、(C)無機充填材、(D)硬化促進剤、(E)ペリレン系着色剤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、好ましくはペリレン系着色剤(E)がペリレンテトラカルボン酸の酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸のジイミド誘導体、ペリレンジイミノジカルボン酸のジイミド誘導体から選択される少なくとも1種以上を含むものである半導体封止用エポキシ樹脂組成物、並びにこれら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。
Description
しかし、最近の半導体装置のファインピッチ化に伴い、導電性着色剤であるカーボンブラックを着色剤とした半導体封止材を用いた場合、カーボンブラックの凝集物等が粗大粒子としてインナーリード間、ワイヤー間に存在すると、配線のショート不良およびリーク不良といった電気特性不良を生じてしまうという点で問題となってきている。これら電気的不良を回避するために、フタロシアニン系化合物を用いた半導体封止用エポキシ樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献2参照。)が、これら化合物は着色性が弱く、YAGレーザーマーキングを施した時の視認性に欠ける等、十分に良好な半導体封止用エポキシ樹脂組成物は得られるには至っていない。
[1] (A)エポキシ樹脂、(B)フェノール系樹脂、(C)無機充填材、(D)硬化促進剤、(E)ペリレン系着色剤を含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
[2] 前記ペリレン系着色剤(E)が、ペリレンテトラカルボン酸の酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸のジイミド誘導体、ペリレンジイミノジカルボン酸のジイミド誘導体から選択される少なくとも1種以上を含むものであることを特徴とする第[1]項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
[3] 前記ペリレン系着色剤(E)が、ペリレンテトラカルボン酸の酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸のジイミド誘導体、ペリレンジイミノジカルボン酸のジイミド誘導体から選択される少なくとも1種以上を真空中又は不活性ガス雰囲気下で100℃以上、600℃以下の温度で焼成して得られたものであることを特徴とする第[1]項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物、
[4] 第[1]ないし[3]項のいずれかに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。
以下、本発明について詳細に説明する。
無機充填材(C)の含有量は、特に限定されないが、全エポキシ樹脂組成物中80重量%以上、94重量%以下が好ましい。この範囲であると、耐半田性の低下、流動性の低下等を抑えることができる。
体積抵抗率は、例えば下記の方法で測定することができる。その測定方法は、下部に真鍮製電極を取り付けたテトラフルオロエチレン製容器(内径38mm)に着色剤を入れ、真鍮製電極で蓋をした後、荷重を掛けていき、50kgf時の抵抗値をADVANTEST製デジタルマルチメーターTR6877で測定する。同時にその荷重時の着色剤の厚みも測定し、以下の式から体積抵抗率を算出する。
体積抵抗率(Ω・cm)=
抵抗値(Ω)×着色剤の断面積(cm2)÷着色剤の厚み(cm)
離型剤の配合量は特に制限されないが、全エポキシ樹脂組成物中0.05重量%以上、3重量%以下が望ましく、より好ましくは0.1重量%以上、1重量%以下である。
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。
なお、実施例で用いたペリレン系着色剤の内容について以下に示す。
ペリレン系着色剤1:式(2)で示されるペリレンテトラカルボン酸のジイミド誘導体(式中、R1及びR2はブチル基)をアルゴンガス雰囲気下で500℃、1時間処理後、生成物をジェットミルで微粉砕したもの。平均粒径0.5μm。
ペリレン系着色剤2:式(3)で示されるペリレンジイミノジカルボン酸のジイミド誘導体(式中、R3及びR4はフェニレン基)をアルゴンガス雰囲気下で500℃、1時間処理後、生成物をジェットミルで微粉砕したもの。平均粒径0.3μm。
ペリレン系着色剤3:式(2)で示されるペリレンテトラカルボン酸のジイミド誘導体(式中、R1及びR2はブチル基)。平均粒径0.8μm。
溶融球状シリカ2:(平均粒径0.5μm、比表面積5.8m2/g) 86重量部
硬化促進剤:トリフェニルホスフィン(ケイ・アイ化成(株)製、商品名PP−360) 3重量部
ペリレン系着色剤1: 2重量部
カーボン系着色剤1:(三井鉱山(株)製、商品名CB−3−500、体積抵抗率109Ω・cm) 15重量部
シランカップリング剤:N−フェニルγ−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学(株)製、商品名KBM−573) 3重量部
離型剤:モンタン酸エステル系ワックス(クラリアントジャパン(株)製、商品名リコルブWE−4) 2重量部
をミキサーにて混合し、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。また、後述する高温リーク試験用に、上記成分から着色剤1のみを除いた成分を、上記と同様にミキサーにて混合し、熱ロールを用いて、95℃で8分間混練して冷却後粉砕したものを作成し、評価に用いた。結果を表1に示す。
スパイラルフロー:低圧トランスファー成形機を用いて、EMMI−1−66に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度175℃、注入圧力6.9MPa、硬化時間120秒の条件で、エポキシ樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。
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。
実施例1以外で用いた原材料を以下に示す。
エポキシ樹脂2:下式(7)で表される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、商品名YX−4000、エポキシ当量190、融点105℃)
酸化チタン系着色剤:(赤穂化成(株)製、商品名TilackD、体積抵抗率104Ω・cm)
カーボンブラック:(三菱化学(株)製、商品名MA−600、体積抵抗率100Ω・cm)
Claims (4)
- (A)エポキシ樹脂、(B)フェノール系樹脂、(C)無機充填材、(D)硬化促進剤、(E)ペリレン系着色剤を含むことを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- 前記ペリレン系着色剤(E)が、ペリレンテトラカルボン酸の酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸のジイミド誘導体、ペリレンジイミノジカルボン酸のジイミド誘導体から選択される少なくとも1種以上を含むものであることを特徴とする請求項1に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- 前記ペリレン系着色剤(E)が、ペリレンテトラカルボン酸の酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸のジイミド誘導体、ペリレンジイミノジカルボン酸のジイミド誘導体から選択される少なくとも1種以上を真空中又は不活性ガス雰囲気下で100℃以上、600℃以下の温度で焼成して得られたものであることを特徴とする請求項1に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
- 請求項1ないし3のいずれかに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。
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