JP2675746B2 - 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣやＬＳＩ等の半導
体素子の樹脂封止に用いられるエポキシ樹脂成形材料に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エポキシ樹脂は耐熱性や接着性、電気特
性等に優れているために、半導体封止はエポキシ樹脂成
形材料を用いておこなうことが多い。しかしエポキシ樹
脂は他の熱硬化性樹脂と同様に硬化物が脆いという欠点
がある。一方、ＱＦＰなど半導体封止パッケージは薄型
化される傾向にあり、しかもチップサイズが大型化され
ているが、封止をエポキシ樹脂を用いておこなうと、そ
の脆さのためにクラックが発生し易く、特にＱＦＰのよ
うなフラットパッケージではパッケージ全体を半田浴に
浸漬して半田付けがおこなわれており、吸湿後の半田処
理時にクラックが発生し易いという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このために、特開平２
−２４０１３２号公報等にみられるように、硬化剤や硬
化促進剤を検討することによって耐クラック性を高める
ことがおこなわれているが、十分な効果が得られていな
いのが現状である。本発明は上記の点に鑑みてなされた
ものであり、耐クラック性に優れた半導体封止用エポキ
シ樹脂成形材料を提供することを目的とするものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体封止
用エポキシ樹脂成形材料は、エポキシ樹脂として（１）
式のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物
を含むものを用い、

【０００５】

【化３】

【０００６】硬化剤として（２）式で示す構造式のフェ
ノール化合物を含むものを用い、

【０００７】

【化４】

【０００８】これらを主成分として配合して成ることを
特徴とするものである。また本発明にあって、エポキシ
樹脂として（１）式の構造式で示すジシクロペンタジエ
ン骨格を有するエポキシ化合物を３０〜１００重量％含
むものを用い、硬化剤として（２）式で示す構造式のフ
ェノール化合物を２０〜１００重量％含むものを用いる
のが好ましい。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。エポキシ
樹脂としては半導体封止用に従来から使用されているも
のを用いることができるが、本発明では、このエポキシ
樹脂の一部として、あるいはこのエポキシ樹脂に代え
て、上記（１）式で示されるジシクロペンタジエン骨格
を有するエポキシ化合物を用いるものであり、このエポ
キシ化合物は成形材料に配合する全エポキシ樹脂中に３
０〜１００重量％含まれるように用いるものである。こ
のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物は
吸湿が小さく、又高接着性を有するものであり、このエ
ポキシ化合物が３０重量％未満であると、低吸湿化や高
接着化の効果を十分に得ることができない。

【００１０】このジシクロペンタジエン骨格を有するエ
ポキシ化合物としては、次の（３）式の構造式で示すも
のを例示することができる。

【００１１】

【化５】

【００１２】また本発明ではエポキシ樹脂の硬化剤とし
て、（２）式の構造式で示すフェノール化合物を用いる
ものである。硬化剤としてはフェノールノボラック、ナ
フタレンノボラック、クレゾールノボラック等を用いる
ことができるが、本発明はこれらの硬化剤と併用して、
あるいはこれらの硬化剤に代えて、（２）式の構造式で
示すフェノール化合物を用いるものであり、このフェノ
ール化合物は硬化剤成分中に２０〜１００重量％含まれ
るように用いるものである。この（２）式の構造式で示
すフェノール化合物を硬化剤として用いると吸湿を小さ
くすることができると共に、高接着性を得ることができ
るものであり、硬化剤中のフェノール化合物の割合が２
０重量％未満であると、低吸湿化や高接着化の効果を十
分に得ることができない。

【００１３】

【００１４】

【００１５】そして、上記（１）式のジシクロペンタジ
エン骨格を有するエポキシ化合物その他のエポキシ樹脂
に、上記（２）式のフェノール化合物その他の硬化剤を
配合し、さらに各種の配合成分を必要に応じて配合して
ミキサーやブレンダー等で混合し、これをニーダーや混
練ロールなどを用いて混練することによって、本発明に
係る半導体封止用のエポキシ樹脂成形材料を得ることが
できるものである。また混練後に必要に応じて冷却固化
し、粉砕して粒状等で成形に使用することもできる。こ
こで、エポキシ樹脂に対する硬化剤の配合割合は、エポ
キシ基の総数／ＯＨ基の総数＝０．５〜１．５の範囲に
なるように調整するのが好ましい。

【００１６】

【実施例】次に、本発明を実施例によって例証する。 （実施例１、２） エポキシ樹脂として（３）式のジシクロペンタジエン骨
格を有するエポキシ化合物（大日本インキ工業社製「Ｅ
ＸＡ７２００」：エポキシ当量２５７）を用い、硬化剤
として（２）式の構造式を有するフェノール化合物（大
日本インキ工業社製「ＥＸＢ６０９５」：ＯＨ当量２１
２）や、さらに表１の各成分を配合し、これらをミキサ
ー混合した後にニーダーを用いて混練し、さらにこれを
冷却固化して粉砕することによって、粒状のエポキシ樹
脂成形材料を得た。

【００１７】

【００１８】（比較例１） エポキシ樹脂としてビフェニルエポキシ樹脂（油化シェ
ル社製「ＹＸ４０００Ｈ」：エポキシ当量１９２）を用
い、硬化剤として（２）式の構造式のフェノール化合物
を用いないようにした他は、上記実施例１、２と同様に
してエポキシ樹脂成形材料を得た。

【００１９】

【表１】

【００２０】上記のようにして得たエポキシ樹脂成形材
料を成形して直径５０ｍｍの円板を作成し、これを試験
片として８５℃、８５％ＲＨ、７２時間の条件で吸湿さ
せ、その前後の重量の変化率を測定することによって、
吸湿率を算出し、結果を表２に示した。また、上記のよ
うにして得たエポキシ樹脂成形材料を用いて、型温１７
０〜１８０℃、キュアータイム９０秒、注入圧力７０ｋ
ｇ／ｃｍ² の条件で成形して６０ピンのＱＦＰとして評
価用モデル素子を作成した。そしてこの評価用モデル素
子を８５℃、８５％ＲＨ、１６８時間の条件で吸湿させ
た後に２５０℃の半田浴に１０秒間浸漬する吸湿後半田
耐クラック性を試験し、クラックの発生の有無を観察し
た。１２個の評価用モデル素子についてこの吸湿後半田
耐クラック性試験をおこない、外観クラックが発生した
ものについて個数をカウントし、結果を表２に示した。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】上記のように本発明は、エポキシ樹脂と
して（１）式のジシクロペンタジエン骨格を有するエポ
キシ化合物を含むものを用い、硬化剤として（２）式の
骨格を有するフェノール化合物を含むものを用いるよう
にしたので、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキ
シ化合物は吸湿が小さく、又高接着性を有すると共に、
（２）式で示す構造式のフェノール化合物を使用するこ
とによって封止樹脂を低吸湿性や高接着性にすることが
できるものであり、封止樹脂の吸湿後半田耐クラック性
を高めることができるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−97965（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−199855（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−293219（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−168618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−105018（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−144984（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−292029（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−93172（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−225020（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−291615（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−97973（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エポキシ樹脂として（１）式の構造式で
   示すジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物
   を含むものを用い、 【化１】 硬化剤として（２）式で示す構造式のフェノール化合物
   を含むものを用い、 【化２】 これらを主成分として配合して成ることを特徴とする半
   導体封止用エポキシ樹脂成形材料。
2. 【請求項２】 エポキシ樹脂として（１）式の構造式で
   示すジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物
   を３０〜１００重量％含むものを用い、硬化剤として
   （２）式で示す構造式のフェノール化合物を２０〜１０
   ０重量％含むものを用い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成形材料。