JP2576713B2 - 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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- JP2576713B2 JP2576713B2 JP3122258A JP12225891A JP2576713B2 JP 2576713 B2 JP2576713 B2 JP 2576713B2 JP 3122258 A JP3122258 A JP 3122258A JP 12225891 A JP12225891 A JP 12225891A JP 2576713 B2 JP2576713 B2 JP 2576713B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、充填性及び硬化性が良
好である上、金型摩耗性が少なく、かつ高熱伝導性に優
れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物及びその硬化物
で封止された半導体装置に関する。
好である上、金型摩耗性が少なく、かつ高熱伝導性に優
れた硬化物を与えるエポキシ樹脂組成物及びその硬化物
で封止された半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
パワートランジスター、パワーＩＣなどの動作している
際に多量の熱を放散する半導体素子は、通常結晶性シリ
カを多量に配合したエポキシ樹脂組成物で封止されてい
る。また最近、パワートランジスターなどにおいては、
従来の封止方法とは異なり、放熱板ごとに樹脂封止する
フルモールドタイプが多量に製造されるようになってき
た。
パワートランジスター、パワーＩＣなどの動作している
際に多量の熱を放散する半導体素子は、通常結晶性シリ
カを多量に配合したエポキシ樹脂組成物で封止されてい
る。また最近、パワートランジスターなどにおいては、
従来の封止方法とは異なり、放熱板ごとに樹脂封止する
フルモールドタイプが多量に製造されるようになってき
た。
【０００３】このような状況において、樹脂封止後の半
導体素子の放熱性をより一層向上させるため、いままで
以上の高熱伝導性を有するエポキシ樹脂組成物が封止材
として要望されている。しかし、エポキシ樹脂組成物に
例えば結晶性シリカ、チッ化珪素、チッ化アルミ、アル
ミナ等の無機質充填剤を配合すると、高熱伝導性を付与
することはできるものの、これら無機質充填剤の粒子は
非常に硬いために混練装置や成形金型を摩耗し易く、そ
のためこれら装置の保守に多額の費用がかかるという問
題があった。
導体素子の放熱性をより一層向上させるため、いままで
以上の高熱伝導性を有するエポキシ樹脂組成物が封止材
として要望されている。しかし、エポキシ樹脂組成物に
例えば結晶性シリカ、チッ化珪素、チッ化アルミ、アル
ミナ等の無機質充填剤を配合すると、高熱伝導性を付与
することはできるものの、これら無機質充填剤の粒子は
非常に硬いために混練装置や成形金型を摩耗し易く、そ
のためこれら装置の保守に多額の費用がかかるという問
題があった。
【０００４】また、フルモールドタイプのパッケージに
おいては、その構造が複雑であるため、通常ＩＣ封止に
使用されているようなエポキシ樹脂組成物で封止した場
合、未充填が発生し易く、それ故、パッケージ構造毎に
エポキシ樹脂組成物のゲル化時間やスパイラルフローを
調整して製造しなければならず、非常に面倒であった。
更に、特に充填し難いパッケージの場合はゲル化時間を
非常に長くすることで未充填を防止できることが多い
が、ゲル化時間を長くすると成形時間も長くしなければ
ならないことから生産性が悪くなるという欠点もあっ
た。
おいては、その構造が複雑であるため、通常ＩＣ封止に
使用されているようなエポキシ樹脂組成物で封止した場
合、未充填が発生し易く、それ故、パッケージ構造毎に
エポキシ樹脂組成物のゲル化時間やスパイラルフローを
調整して製造しなければならず、非常に面倒であった。
更に、特に充填し難いパッケージの場合はゲル化時間を
非常に長くすることで未充填を防止できることが多い
が、ゲル化時間を長くすると成形時間も長くしなければ
ならないことから生産性が悪くなるという欠点もあっ
た。
【０００５】従って、パワートランジスター、パワーＩ
Ｃ等の半導体素子の封止材等として好適な高熱伝導性の
エポキシ樹脂組成物の開発が望まれていた。
Ｃ等の半導体素子の封止材等として好適な高熱伝導性の
エポキシ樹脂組成物の開発が望まれていた。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
充填性及び硬化性が良好であると共に、金型摩耗性が少
なく、かつ高熱伝導性に優れた硬化物を与えるエポキシ
樹脂組成物及びその硬化物で封止された半導体装置を提
供することを目的とする。
充填性及び硬化性が良好であると共に、金型摩耗性が少
なく、かつ高熱伝導性に優れた硬化物を与えるエポキシ
樹脂組成物及びその硬化物で封止された半導体装置を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は上記
目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、無機質充填剤を含有してなるエポ
キシ樹脂組成物に、無機質充填剤として平均粒径が１０
〜４０μｍであり、かつ、長軸／短軸の比が１〜１．５
である球状の結晶性シリカを配合すると共に、硬化促進
剤としての融点が２００℃以上の化合物を配合した場
合、充填性及び硬化性が良好である上、金型摩耗を少な
くすることができ、しかも高熱伝導性に優た硬化物を与
えることを見出した。
目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、無機質充填剤を含有してなるエポ
キシ樹脂組成物に、無機質充填剤として平均粒径が１０
〜４０μｍであり、かつ、長軸／短軸の比が１〜１．５
である球状の結晶性シリカを配合すると共に、硬化促進
剤としての融点が２００℃以上の化合物を配合した場
合、充填性及び硬化性が良好である上、金型摩耗を少な
くすることができ、しかも高熱伝導性に優た硬化物を与
えることを見出した。
【０００８】この場合、現在無機質充填剤として多量に
使用されている結晶性シリカは球状以外の形状を有する
ものであり、また、特開昭６４−６２３６２号公報に溶
融シリカや結晶性シリカなどの破砕状シリカに押圧力を
加えながら粒子同士を摩砕することでシリカ粒子の角を
とり、丸みを帯びさせる方法は記載されているが、この
方法で得られるものは球状のシリカとは言い難いもので
ある。これに対し、北米大陸で生産されているアクアサ
ンドと呼ばれている結晶性シリカは球状かつ高純度品で
あり、この球状の結晶性シリカの中でも上述した特定の
平均粒径及び長軸／短軸の比を有するものを無機質充填
剤としてエポキシ樹脂組成物に配合すると、高熱伝導性
を付与できる上、金型摩耗性を改善し得ることがわかっ
た。しかし、エポキシ樹脂組成物の充填剤として上記球
状の結晶性シリカを使用しても、エポキシ樹脂組成物が
金型中を溶融状態で流れている間に硬化反応が進行して
溶融粘度が高くなると、金型の摩耗量が多くなる。そこ
で上記問題の解決策として、硬化促進剤としてエポキシ
樹脂組成物が流動中には硬化反応が進行せず、金型キャ
ビティーに充填された段階で急激に反応が進むものを使
用することに着目し、更に検討を進めた。その結果、エ
ポキシ樹脂組成物は通常金型温度が１６０〜１８０℃で
成形されるが、硬化促進剤としてその軟化点（融点）と
それを配合するエポキシ樹脂組成物の成形温度との差が
２０℃に満たない化合物を用いた場合は、エポキシ樹脂
組成物が金型のランナー部を溶融状態で流れている際に
硬化促進剤が溶解して硬化反応が進行するため、完全に
キャビティーに充填されない状態でゲル化してしまい未
充填となってしまうが、無機質充填剤として上記球状の
結晶性シリカを使用し、かつ、硬化促進剤として融点が
それを配合するエポキシ樹脂組成物の成形温度より２０
℃以上高い融点２００℃以上の化合物を併用することに
より、金型摩耗性が少なく、未充填のない成形品を短い
成形時間で与える高熱伝導性のエポキシ樹脂組成物を得
ることができること、それ故、このエポキシ樹脂組成物
はパワートランジスター、パワーＩＣ等のフルモールド
パッケージを封止しても未充填などの不具合もなく、熱
放散性に優れた信頼性の高い半導体製品を生産性良く製
造できることを知見し、本発明をなすに至ったものであ
る。
使用されている結晶性シリカは球状以外の形状を有する
ものであり、また、特開昭６４−６２３６２号公報に溶
融シリカや結晶性シリカなどの破砕状シリカに押圧力を
加えながら粒子同士を摩砕することでシリカ粒子の角を
とり、丸みを帯びさせる方法は記載されているが、この
方法で得られるものは球状のシリカとは言い難いもので
ある。これに対し、北米大陸で生産されているアクアサ
ンドと呼ばれている結晶性シリカは球状かつ高純度品で
あり、この球状の結晶性シリカの中でも上述した特定の
平均粒径及び長軸／短軸の比を有するものを無機質充填
剤としてエポキシ樹脂組成物に配合すると、高熱伝導性
を付与できる上、金型摩耗性を改善し得ることがわかっ
た。しかし、エポキシ樹脂組成物の充填剤として上記球
状の結晶性シリカを使用しても、エポキシ樹脂組成物が
金型中を溶融状態で流れている間に硬化反応が進行して
溶融粘度が高くなると、金型の摩耗量が多くなる。そこ
で上記問題の解決策として、硬化促進剤としてエポキシ
樹脂組成物が流動中には硬化反応が進行せず、金型キャ
ビティーに充填された段階で急激に反応が進むものを使
用することに着目し、更に検討を進めた。その結果、エ
ポキシ樹脂組成物は通常金型温度が１６０〜１８０℃で
成形されるが、硬化促進剤としてその軟化点（融点）と
それを配合するエポキシ樹脂組成物の成形温度との差が
２０℃に満たない化合物を用いた場合は、エポキシ樹脂
組成物が金型のランナー部を溶融状態で流れている際に
硬化促進剤が溶解して硬化反応が進行するため、完全に
キャビティーに充填されない状態でゲル化してしまい未
充填となってしまうが、無機質充填剤として上記球状の
結晶性シリカを使用し、かつ、硬化促進剤として融点が
それを配合するエポキシ樹脂組成物の成形温度より２０
℃以上高い融点２００℃以上の化合物を併用することに
より、金型摩耗性が少なく、未充填のない成形品を短い
成形時間で与える高熱伝導性のエポキシ樹脂組成物を得
ることができること、それ故、このエポキシ樹脂組成物
はパワートランジスター、パワーＩＣ等のフルモールド
パッケージを封止しても未充填などの不具合もなく、熱
放散性に優れた信頼性の高い半導体製品を生産性良く製
造できることを知見し、本発明をなすに至ったものであ
る。
【０００９】従って、本発明は、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂及び無機質充填剤を含有してなるエポキシ樹脂
組成物に、無機質充填剤として平均粒径が１０〜４０μ
ｍであり、かつ、長軸／短軸の比が１〜１．５である球
状の結晶性シリカを配合すると共に、硬化促進剤として
融点が２００℃以上の化合物を併用したエポキシ樹脂組
成物、及び、このエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止さ
れた半導体装置を提供する。
ール樹脂及び無機質充填剤を含有してなるエポキシ樹脂
組成物に、無機質充填剤として平均粒径が１０〜４０μ
ｍであり、かつ、長軸／短軸の比が１〜１．５である球
状の結晶性シリカを配合すると共に、硬化促進剤として
融点が２００℃以上の化合物を併用したエポキシ樹脂組
成物、及び、このエポキシ樹脂組成物の硬化物で封止さ
れた半導体装置を提供する。
【００１０】以下、本発明につき更に詳細に説明する
と、本発明のエポキシ樹脂組成物に使用されるエポキシ
樹脂としては、１分子中にエポキシ基を少なくとも２個
以上有するエポキシ樹脂であればいかなるものでも使用
可能である。エポキシ樹脂として具体的には、ビスフェ
ノールＡ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、アリ
ルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノー
ルアルカン型エポキシ樹脂及びその重合物、ビフェニル
型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹
脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ
樹脂等が例示され、これらの１種を単独で又は２種以上
を併用して用いることができる。
と、本発明のエポキシ樹脂組成物に使用されるエポキシ
樹脂としては、１分子中にエポキシ基を少なくとも２個
以上有するエポキシ樹脂であればいかなるものでも使用
可能である。エポキシ樹脂として具体的には、ビスフェ
ノールＡ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、アリ
ルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノー
ルアルカン型エポキシ樹脂及びその重合物、ビフェニル
型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹
脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ
樹脂等が例示され、これらの１種を単独で又は２種以上
を併用して用いることができる。
【００１１】次に、フェノール樹脂はエポキシ樹脂の硬
化剤として作用するものであり、例えばノボラック型フ
ェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、トリフェノ
ールアルカン型樹脂及びその重合体等のフェノール樹脂
が挙げられる。
化剤として作用するものであり、例えばノボラック型フ
ェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、トリフェノ
ールアルカン型樹脂及びその重合体等のフェノール樹脂
が挙げられる。
【００１２】本発明においては、上記エポキシ樹脂とフ
ェノール樹脂とをエポキシ樹脂中のエポキシ基の量（ａ
モル）とフェノール樹脂中のフェノール性水酸基の量
（ｂモル）との比がａ／ｂ＝０．５〜１．５、特に０．
８〜１．２の範囲にあるように配合することが好まし
く、ａ／ｂが上記範囲外になると硬化性、耐クラック性
の点で不利になる場合がある。
ェノール樹脂とをエポキシ樹脂中のエポキシ基の量（ａ
モル）とフェノール樹脂中のフェノール性水酸基の量
（ｂモル）との比がａ／ｂ＝０．５〜１．５、特に０．
８〜１．２の範囲にあるように配合することが好まし
く、ａ／ｂが上記範囲外になると硬化性、耐クラック性
の点で不利になる場合がある。
【００１３】なお、本発明では上記フェノール樹脂と共
にアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤等のその他の硬化
剤を本発明の目的を妨げない範囲で併用することもでき
る。
にアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤等のその他の硬化
剤を本発明の目的を妨げない範囲で併用することもでき
る。
【００１４】本発明では、無機質充填剤として特定粒径
の球状の結晶性シリカを使用する。ここで、球状の結晶
性シリカとしては、北米大陸で産出されている長い年月
にわたり自然に摩砕された高純度で球状の結晶性シリカ
（通称、アクアサンドと呼ばれる）が好適に使用され
る。このアクアサンドは半導体装置封止用樹脂の充填剤
として適するように通常の方法で洗浄及び分級処理を行
った後、使用することが好ましい。
の球状の結晶性シリカを使用する。ここで、球状の結晶
性シリカとしては、北米大陸で産出されている長い年月
にわたり自然に摩砕された高純度で球状の結晶性シリカ
（通称、アクアサンドと呼ばれる）が好適に使用され
る。このアクアサンドは半導体装置封止用樹脂の充填剤
として適するように通常の方法で洗浄及び分級処理を行
った後、使用することが好ましい。
【００１５】上記球状の結晶性シリカとしては、平均粒
径が１０〜４０μｍ、好ましくは１５〜３５μｍ、より
好ましくは１７〜３０μｍ、最大粒径が好ましくは２０
０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下であり、か
つ、その長軸／短軸の比が１〜１．５、好ましくは１〜
１．３、特に１〜１．２であるものが使用される。平均
粒径が１０μｍ未満では高充填した際、エポキシ樹脂組
成物の溶融粘度が高くなり過ぎ、成形上の問題が発生
し、４０μｍを超えると無機質充填材粒子が粗すぎて無
機質充填剤粒子の間から樹脂がにじみだし、樹脂漏れの
原因となる。また、長軸／短軸の比が１．５を超えると
組成物の流動性が低下する。なお、エポキシ樹脂組成物
をフルモールド用に使用する場合は、成形性の点から特
に上記球状の結晶性シリカの中でも平均粒径が２０〜３
５μｍのものを使用することが好ましい。
径が１０〜４０μｍ、好ましくは１５〜３５μｍ、より
好ましくは１７〜３０μｍ、最大粒径が好ましくは２０
０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下であり、か
つ、その長軸／短軸の比が１〜１．５、好ましくは１〜
１．３、特に１〜１．２であるものが使用される。平均
粒径が１０μｍ未満では高充填した際、エポキシ樹脂組
成物の溶融粘度が高くなり過ぎ、成形上の問題が発生
し、４０μｍを超えると無機質充填材粒子が粗すぎて無
機質充填剤粒子の間から樹脂がにじみだし、樹脂漏れの
原因となる。また、長軸／短軸の比が１．５を超えると
組成物の流動性が低下する。なお、エポキシ樹脂組成物
をフルモールド用に使用する場合は、成形性の点から特
に上記球状の結晶性シリカの中でも平均粒径が２０〜３
５μｍのものを使用することが好ましい。
【００１６】更に、上記球状の結晶性シリカは、エポキ
シ樹脂組成物に高熱伝導性を付与するために配合される
ものであるから、その熱伝導率が５０×１０-4ｃａｌ／
ｃｍ．ｓｅｃ．℃以上、特に１０×１０-3ｃａｌ／ｃ
ｍ．ｓｅｃ．℃以上であることが好ましい。
シ樹脂組成物に高熱伝導性を付与するために配合される
ものであるから、その熱伝導率が５０×１０-4ｃａｌ／
ｃｍ．ｓｅｃ．℃以上、特に１０×１０-3ｃａｌ／ｃ
ｍ．ｓｅｃ．℃以上であることが好ましい。
【００１７】球状の結晶性シリカの充填量は、上記エポ
キシ樹脂とフェノール樹脂との合計量１００部（重量
部、以下同様）に対し２００〜１６００部、特に４００
〜１３００部とすることが好ましく、２００部に満たな
いと硬化物の熱伝導率が小さくて半導体素子が発生する
熱を十分に放散することができなかったり、熱膨張係数
が大きくなって半導体素子に加わる応力が増大し、素子
特性の劣化を招く場合がある。また、１６００部を超え
ると組成物の成形時の粘度が高くなり、成形性が悪くな
る場合がある。
キシ樹脂とフェノール樹脂との合計量１００部（重量
部、以下同様）に対し２００〜１６００部、特に４００
〜１３００部とすることが好ましく、２００部に満たな
いと硬化物の熱伝導率が小さくて半導体素子が発生する
熱を十分に放散することができなかったり、熱膨張係数
が大きくなって半導体素子に加わる応力が増大し、素子
特性の劣化を招く場合がある。また、１６００部を超え
ると組成物の成形時の粘度が高くなり、成形性が悪くな
る場合がある。
【００１８】本発明においては、無機質充填剤として上
述した球状の結晶性シリカのほかにその他の無機質充填
剤、例えば球状アルミナ、溶融シリカ、チッ化ケイ素、
チッ化アルミ、ボロンナイトライド、マグネシア、三酸
化アンチモンなどを配合することができる。更に、この
他に組成物の熱伝導率を損なわない範囲で平均粒径が
０．５〜３μｍ程度の微細球状シリカやアルミナなどを
配合することができ、これにより樹脂漏れや組成物の高
粘度化を防止することもできる。なお、得られるエポキ
シ樹脂組成物の成形性とその硬化物の摩耗性とを両立さ
せるためには、その他の無機質充填剤として球状品と破
砕品とのブレンド、あるいは球状品単独のものを用いる
ことがより好ましい。
述した球状の結晶性シリカのほかにその他の無機質充填
剤、例えば球状アルミナ、溶融シリカ、チッ化ケイ素、
チッ化アルミ、ボロンナイトライド、マグネシア、三酸
化アンチモンなどを配合することができる。更に、この
他に組成物の熱伝導率を損なわない範囲で平均粒径が
０．５〜３μｍ程度の微細球状シリカやアルミナなどを
配合することができ、これにより樹脂漏れや組成物の高
粘度化を防止することもできる。なお、得られるエポキ
シ樹脂組成物の成形性とその硬化物の摩耗性とを両立さ
せるためには、その他の無機質充填剤として球状品と破
砕品とのブレンド、あるいは球状品単独のものを用いる
ことがより好ましい。
【００１９】また、その他の無機質充填剤の配合量は、
本発明の効果を妨げない範囲であれば特に制限されない
が、得られる硬化物の熱伝導率が５０×１０-4ｃａｌ／
ｃｍ．ｓｅｃ．℃以上になる範囲とすることが好まし
い。
本発明の効果を妨げない範囲であれば特に制限されない
が、得られる硬化物の熱伝導率が５０×１０-4ｃａｌ／
ｃｍ．ｓｅｃ．℃以上になる範囲とすることが好まし
い。
【００２０】更に、本発明組成物には、硬化促進剤とし
てその軟化点（融点）がそれを配合するエポキシ樹脂組
成物の成形温度より２０℃以上、好ましくは２０〜５０
℃高い融点２００℃以上の化合物を配合する。硬化促進
剤の融点とそれを配合するエポキシ樹脂組成物の成形温
度との温度差が２０℃未満の場合、エポキシ樹脂組成物
が金型内を流動中に硬化触媒が溶融し、容易にエポキシ
樹脂に溶解するため、金型流動中に硬化反応が進行して
良好な成形品が得られず、本発明の目的を達成すること
ができない。また、温度差か５０℃を超えると硬化促進
剤が融けるのに時間がかかりすぎて硬化に長時間必要に
なる場合がある。
てその軟化点（融点）がそれを配合するエポキシ樹脂組
成物の成形温度より２０℃以上、好ましくは２０〜５０
℃高い融点２００℃以上の化合物を配合する。硬化促進
剤の融点とそれを配合するエポキシ樹脂組成物の成形温
度との温度差が２０℃未満の場合、エポキシ樹脂組成物
が金型内を流動中に硬化触媒が溶融し、容易にエポキシ
樹脂に溶解するため、金型流動中に硬化反応が進行して
良好な成形品が得られず、本発明の目的を達成すること
ができない。また、温度差か５０℃を超えると硬化促進
剤が融けるのに時間がかかりすぎて硬化に長時間必要に
なる場合がある。
【００２１】ここで、硬化促進剤としては、上記融点を
有するものであれば種々のものを使用することができ、
例えばイミダゾール又はその誘導体、ホスフィン誘導
体、シクロアミジン誘導体等が挙げられるが、特に半導
体素子を封止する際の成形温度が通常１６０〜１８０℃
であることから、これらの中でも融点が２００℃以上の
もの、具体的には２−フェニル−４，５−ジヒドロキシ
メチルイミダゾールや下記構造の化合物が好適である。
有するものであれば種々のものを使用することができ、
例えばイミダゾール又はその誘導体、ホスフィン誘導
体、シクロアミジン誘導体等が挙げられるが、特に半導
体素子を封止する際の成形温度が通常１６０〜１８０℃
であることから、これらの中でも融点が２００℃以上の
もの、具体的には２−フェニル−４，５−ジヒドロキシ
メチルイミダゾールや下記構造の化合物が好適である。
【００２２】
【化１】
【００２３】更に、上記硬化促進剤は使用する前に予め
粉砕してその粒度が１００μｍ以下、特に３０〜７０μ
ｍの粉末とすることが好ましい。粒度が１００μｍより
大きいと硬化促進剤が融けるのに時間がかかりすぎて硬
化に長時間必要となる場合がある。
粉砕してその粒度が１００μｍ以下、特に３０〜７０μ
ｍの粉末とすることが好ましい。粒度が１００μｍより
大きいと硬化促進剤が融けるのに時間がかかりすぎて硬
化に長時間必要となる場合がある。
【００２４】また、硬化促進剤の配合量は、エポキシ樹
脂１００部に対して０．００１〜１０部、特に０．１〜
５部とすることが好ましい。配合量が０．００１部に満
たないと組成物を短時間で硬化させることができない場
合があり、１０部を超えると組成物の硬化速度が早すぎ
て良好な成形品が得られない場合がある。
脂１００部に対して０．００１〜１０部、特に０．１〜
５部とすることが好ましい。配合量が０．００１部に満
たないと組成物を短時間で硬化させることができない場
合があり、１０部を超えると組成物の硬化速度が早すぎ
て良好な成形品が得られない場合がある。
【００２５】本発明の組成物には、必要に応じてその他
の任意成分として例えばカルナバワックス、高級脂肪
酸、合成ワックス類等の離型剤、シランカップリング
剤、酸化アンチモン、リン化合物などを本発明の目的を
妨げない範囲で配合することができる。
の任意成分として例えばカルナバワックス、高級脂肪
酸、合成ワックス類等の離型剤、シランカップリング
剤、酸化アンチモン、リン化合物などを本発明の目的を
妨げない範囲で配合することができる。
【００２６】本発明組成物は、上記した各成分を加熱ロ
ール、ニーダー、連続押し出し機等を用いて溶融混練す
ることで製造することができる。なお、成分の配合順序
に特に制限はない。
ール、ニーダー、連続押し出し機等を用いて溶融混練す
ることで製造することができる。なお、成分の配合順序
に特に制限はない。
【００２７】本発明のエポキシ樹脂組成物でパワートラ
ンジスター、パワーＩＣ等のフルモールドパッケージを
封止した場合、充填性が良好なことから未充填などの不
具合もなく、熱放散性に優れた信頼性の高い半導体製品
を得ることが可能であり、この場合、従来より採用され
ている成形法、例えばトランスファー成形、インジェク
ション成形、注型法等を採用して行うことができる。な
お、本発明のエポキシ樹脂組成物の成形温度は１６０〜
１８０℃、ポストキュアーは１６０〜１８５℃で２〜１
６時間行うことが好ましい。
ンジスター、パワーＩＣ等のフルモールドパッケージを
封止した場合、充填性が良好なことから未充填などの不
具合もなく、熱放散性に優れた信頼性の高い半導体製品
を得ることが可能であり、この場合、従来より採用され
ている成形法、例えばトランスファー成形、インジェク
ション成形、注型法等を採用して行うことができる。な
お、本発明のエポキシ樹脂組成物の成形温度は１６０〜
１８０℃、ポストキュアーは１６０〜１８５℃で２〜１
６時間行うことが好ましい。
【００２８】更に、本発明のエポキシ樹脂組成物を硬化
させることにより得られる硬化物は、その熱伝導率が５
０×１０-4ｃａｌ／ｃｍ．ｓｅｃ．℃以上、特に６０×
１０-4〜１００×１０-4ｃａｌ／ｃｍ．ｓｅｃ．℃であ
ることが好ましい。
させることにより得られる硬化物は、その熱伝導率が５
０×１０-4ｃａｌ／ｃｍ．ｓｅｃ．℃以上、特に６０×
１０-4〜１００×１０-4ｃａｌ／ｃｍ．ｓｅｃ．℃であ
ることが好ましい。
【００２９】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、充填性
及び硬化性が良好である上、金型摩耗性が少なく、かつ
高熱伝導性に優れた硬化物を与える。それ故、本発明組
成物でパワートランジスター、パワーＩＣ等のフルモー
ルドパッケージを封止しても未充填などの不具合がな
く、熱放散性に優れた信頼性の高い半導体製品を生産性
良く製造することができる。
及び硬化性が良好である上、金型摩耗性が少なく、かつ
高熱伝導性に優れた硬化物を与える。それ故、本発明組
成物でパワートランジスター、パワーＩＣ等のフルモー
ルドパッケージを封止しても未充填などの不具合がな
く、熱放散性に優れた信頼性の高い半導体製品を生産性
良く製造することができる。
【００３０】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、各例中の部はいずれも重量部であ
る。
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、各例中の部はいずれも重量部であ
る。
【００３１】〔実施例、比較例〕エポキシ樹脂（ＥＯＣ
Ｎ１０２０，日本化薬（株）製）５８８部、フェノール
樹脂（ＴＤ２０９３，大日本インキ（株）製）２８２
部、ブロム化エポキシ樹脂（ＢＲＥＮ−Ｓ，日本化薬
（株）製）５０部、シリコーン変性エポキシ樹脂８０
部、カルナバワックス７．０部、三酸化アンチモン１０
０部、シランカップリング剤（ＫＢＭ４０３，信越化学
（株）製）１２．０部、カーボンブラック１２部に加え
て、表１に示した無機質充填剤及び硬化促進剤を配合
し、９０℃に加熱した２本ロールで混練して６種のエポ
キシ樹脂組成物（実施例１〜４、比較例１，２）を得
た。
Ｎ１０２０，日本化薬（株）製）５８８部、フェノール
樹脂（ＴＤ２０９３，大日本インキ（株）製）２８２
部、ブロム化エポキシ樹脂（ＢＲＥＮ−Ｓ，日本化薬
（株）製）５０部、シリコーン変性エポキシ樹脂８０
部、カルナバワックス７．０部、三酸化アンチモン１０
０部、シランカップリング剤（ＫＢＭ４０３，信越化学
（株）製）１２．０部、カーボンブラック１２部に加え
て、表１に示した無機質充填剤及び硬化促進剤を配合
し、９０℃に加熱した２本ロールで混練して６種のエポ
キシ樹脂組成物（実施例１〜４、比較例１，２）を得
た。
【００３２】得られたエポキシ樹脂組成物のスパイラル
フロー、解体可能時間、ピンホール及び膨れ不良率、金
型摩耗性を下記方法で測定した。結果を表１に併記す
る。
フロー、解体可能時間、ピンホール及び膨れ不良率、金
型摩耗性を下記方法で測定した。結果を表１に併記す
る。
【００３３】（１）スパイラルフロー エポキシ樹脂組成物を成形温度１７５℃、成形圧力７０
ｋｇ／ｍｍ2、成形時間２分で成形したときの流動距離
を求めた。 （２）解体可能時間 エポキシ樹脂組成物を用い、フルモールドタイプのＴＯ
２２０を成形温度１７５℃、成形圧力７０ｋｇ／ｍｍ2
で成形した際、金型から不具合なく取り出せるのに要す
る成形時間を求めた。 （３）ピンホ−ル及び膨れ不良 上記（２）と同様に成形したＴＯ２２０のパッケージ外
観を調査し、ピンホール及び膨れ不良率を求めた。 （４）金型摩耗性 ゲート部を真鍮にした金型を用い、プランジャーの降下
時間を一定となる条件でエポキシ樹脂組成物を成形温度
１７５℃、成形圧力７０ｋｇ／ｍｍ2、成形時間２分で
２０回連続で成形した後の真鍮の摩耗量を測定した。
ｋｇ／ｍｍ2、成形時間２分で成形したときの流動距離
を求めた。 （２）解体可能時間 エポキシ樹脂組成物を用い、フルモールドタイプのＴＯ
２２０を成形温度１７５℃、成形圧力７０ｋｇ／ｍｍ2
で成形した際、金型から不具合なく取り出せるのに要す
る成形時間を求めた。 （３）ピンホ−ル及び膨れ不良 上記（２）と同様に成形したＴＯ２２０のパッケージ外
観を調査し、ピンホール及び膨れ不良率を求めた。 （４）金型摩耗性 ゲート部を真鍮にした金型を用い、プランジャーの降下
時間を一定となる条件でエポキシ樹脂組成物を成形温度
１７５℃、成形圧力７０ｋｇ／ｍｍ2、成形時間２分で
２０回連続で成形した後の真鍮の摩耗量を測定した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【化２】
【００３６】表１の結果より、無機質充填剤として平均
粒径が１０〜４０μｍであり、かつ、長軸／短軸の比が
１〜１．５である球状の結晶性シリカを配合すると共に
硬化促進剤として融点が２００℃以上の化合物を併用し
たエポキシ樹脂組成物（実施例１〜４）は、充填性及び
硬化性が良好である上、高熱伝導性に優れ、かつ、金型
摩耗性の少ない硬化物を与えることが確認された。
粒径が１０〜４０μｍであり、かつ、長軸／短軸の比が
１〜１．５である球状の結晶性シリカを配合すると共に
硬化促進剤として融点が２００℃以上の化合物を併用し
たエポキシ樹脂組成物（実施例１〜４）は、充填性及び
硬化性が良好である上、高熱伝導性に優れ、かつ、金型
摩耗性の少ない硬化物を与えることが確認された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｋ 5/55 ＮＬＣ Ｃ０８Ｋ 5/55 ＮＬＣ Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31 (72)発明者 武井 稔 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越 化学工業株式会社 シリコ−ン電子材料 技術研究所内 (56)参考文献 特開 平３−72660（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−261856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−221222（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及び無
機質充填剤を含有してなるエポキシ樹脂組成物に、無機
質充填剤として平均粒径が１０〜４０μｍであり、か
つ、長軸／短軸の比が１〜１．５である球状の結晶性シ
リカを配合すると共に、硬化促進剤として融点が２００
℃以上の化合物を併用したことを特徴とするエポキシ樹
脂組成物。 - 【請求項２】 請求項１記載のエポキシ樹脂組成物の硬
化物で封止された半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3122258A JP2576713B2 (ja) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP3122258A JP2576713B2 (ja) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04325543A JPH04325543A (ja) | 1992-11-13 |
| JP2576713B2 true JP2576713B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=14831502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3122258A Expired - Fee Related JP2576713B2 (ja) | 1991-04-24 | 1991-04-24 | エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2576713B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2771400B2 (ja) * | 1992-09-28 | 1998-07-02 | 住友ベークライト株式会社 | 低金型摩耗性エポキシ樹脂組成物 |
| JPH0881542A (ja) * | 1994-09-13 | 1996-03-26 | Toshiba Chem Corp | エポキシ樹脂組成物および半導体封止装置 |
| JP3659842B2 (ja) * | 1999-08-09 | 2005-06-15 | 住友ベークライト株式会社 | 積層板用難燃性樹脂組成物、プリプレグ及び積層板 |
| WO2012086463A1 (ja) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | 株式会社ダイセル | 硬化性エポキシ樹脂組成物及びこれを使用した光半導体装置 |
| WO2012102336A1 (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | 住友ベークライト株式会社 | 封止用エポキシ樹脂組成物及び電子部品装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61221222A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-01 | Toshiba Corp | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
| JPH02261856A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-24 | Toshiba Corp | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び樹脂封止形半導体装置 |
| JPH0372660A (ja) * | 1989-08-11 | 1991-03-27 | Nitto Denko Corp | 半導体装置 |
-
1991
- 1991-04-24 JP JP3122258A patent/JP2576713B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04325543A (ja) | 1992-11-13 |
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