JP2774522B2 - エポキシ樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装置 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装置Info
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- JP2774522B2 JP2774522B2 JP63231901A JP23190188A JP2774522B2 JP 2774522 B2 JP2774522 B2 JP 2774522B2 JP 63231901 A JP63231901 A JP 63231901A JP 23190188 A JP23190188 A JP 23190188A JP 2774522 B2 JP2774522 B2 JP 2774522B2
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- Japan
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- hydrocarbon group
- resin composition
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はエポキシ樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装
置に関し、特に耐熱性、低応力性に優れたエポキシ樹脂
組成物及びそれを用いた高信頼性の樹脂封止型半導体装
置に関する。
置に関し、特に耐熱性、低応力性に優れたエポキシ樹脂
組成物及びそれを用いた高信頼性の樹脂封止型半導体装
置に関する。
（従来の技術） エポキシ樹脂組成物は集積回路（IC）、大規模集積回
路（LSI）、トランジスタなどの半導体部品や電子部品
その他の部品を封止するために広く用いられている。
路（LSI）、トランジスタなどの半導体部品や電子部品
その他の部品を封止するために広く用いられている。
前記のように半導体部品や電子部品などを封止したエ
ポキシ樹脂組成物の硬化物からなる封止樹脂には、プリ
ント基盤に実装する際のソルダリングに耐える耐熱性が
要求される。このソルダリングに関しては、ハンダフロ
ー又はリフローによってハンダ付けする方法が主流とな
ってきている。そして、ハンダフロー又はリフトー時に
は、封止樹脂は200℃以上、時には300℃以上の温度に短
時間曝されるため、これらの条件でクラックやその他の
故障を起こさないことが必要である。
ポキシ樹脂組成物の硬化物からなる封止樹脂には、プリ
ント基盤に実装する際のソルダリングに耐える耐熱性が
要求される。このソルダリングに関しては、ハンダフロ
ー又はリフローによってハンダ付けする方法が主流とな
ってきている。そして、ハンダフロー又はリフトー時に
は、封止樹脂は200℃以上、時には300℃以上の温度に短
時間曝されるため、これらの条件でクラックやその他の
故障を起こさないことが必要である。
従来、前述した用途のエポキシ樹脂組成物としては、
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を主成分とし、硬
化剤としてノボラック型フェノール樹脂を含有するもの
が一般的に用いられていた。しかし、こうした組成を有
するエポキシ樹脂組成物の硬化物はガラス転移温度が20
0℃以下であり、耐熱性が不充分なためハンダフロー又
はリフローの際にクラックを発生しやすく、充分な信頼
性が得られないという問題があった。
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を主成分とし、硬
化剤としてノボラック型フェノール樹脂を含有するもの
が一般的に用いられていた。しかし、こうした組成を有
するエポキシ樹脂組成物の硬化物はガラス転移温度が20
0℃以下であり、耐熱性が不充分なためハンダフロー又
はリフローの際にクラックを発生しやすく、充分な信頼
性が得られないという問題があった。
また、従来のエポキシ樹脂組成物の硬化物は弾性率が
高く、そのため半導体チップなどを封止した状態で封止
樹脂の高温（例えば200℃）及び低温（例えば−65℃）
の熱ストレスを加えると、封止樹脂と内部に封止された
半導体チップとの間に大きな熱応力が発生し、封止樹脂
及びチップにクラックが発生しすくなり、またチップ表
面の酸化膜のクラックやアルミニウム配線の変形が生じ
やすくなる欠点があった。
高く、そのため半導体チップなどを封止した状態で封止
樹脂の高温（例えば200℃）及び低温（例えば−65℃）
の熱ストレスを加えると、封止樹脂と内部に封止された
半導体チップとの間に大きな熱応力が発生し、封止樹脂
及びチップにクラックが発生しすくなり、またチップ表
面の酸化膜のクラックやアルミニウム配線の変形が生じ
やすくなる欠点があった。
これに対して、最近、従来より耐熱性が向上してエポ
キシ樹脂組成物が開発されている。例えば特開昭62−18
4012号公報には、次式 で表わされるエポキシ化合物と、次式 で表わされる硬化剤とを含有する耐熱性エポキシ樹脂組
成物が開示されている。
キシ樹脂組成物が開発されている。例えば特開昭62−18
4012号公報には、次式 で表わされるエポキシ化合物と、次式 で表わされる硬化剤とを含有する耐熱性エポキシ樹脂組
成物が開示されている。
しかし、この組成物の硬化物は耐湿性が劣り、また脆
いために高温での機械的特性が不充分であり、前述した
問題点を充分に解決できるものではなかった。
いために高温での機械的特性が不充分であり、前述した
問題点を充分に解決できるものではなかった。
（発明が解決しようとする課題） 以上のように従来のエポキシ樹脂組成物の硬化物は耐
熱性が低く、熱応力が大きく、したがってそれを用いて
得られる樹脂封止型半導体装置の信頼性が低いという問
題点があった。
熱性が低く、熱応力が大きく、したがってそれを用いて
得られる樹脂封止型半導体装置の信頼性が低いという問
題点があった。
本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもの
で、耐熱性、低応力性のエポキシ樹脂組成物及びそれを
用いた高信頼性の樹脂封止型半導体装置を提供すること
を目的とする。
で、耐熱性、低応力性のエポキシ樹脂組成物及びそれを
用いた高信頼性の樹脂封止型半導体装置を提供すること
を目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、フ
ェノール性水酸基を有する硬化剤とを必須成分とするエ
ポキシ樹脂組成物において、 （Ａ）前記エポキシ樹脂が、次式E1、E2およびE5 （式中、 を表わし、Ｑは炭素原子１以上の炭化水素基、各Ｒは無
関係に水素、又は炭素原子１以上の炭化水素基もしくは
ハロゲン化炭化水素基、各Ｘは無関係に水素、ハロゲ
ン、又は炭素原子１以上の炭化水素基もしくはハロゲン
化炭化水素基、ｎは１以上の整数を表わす。） で表わされるエポキシ樹脂のうち少なくとも１種を含有
し、かつ （Ｂ）前記硬化剤が、次式H1〜H4およびH6 （式中、 を表わし、Ｑは炭素原子１以上の炭化水素基、各Ｒは無
関係に水素、又は炭素原子１以上の炭化水素基もしくは
ハロゲン化炭化水素基、各Ｘは無関係に水素、ハロゲ
ン、又は炭素原子１以上の炭化水素基もしくはハロゲン
化炭化水素基、ｍは０又は１以上の整数、ｎは１以上の
整数を表わす。） で表わされる硬化剤のうち少なくとも１種を含有する
（ただし、エポキシ樹脂がE1のみ、かつ硬化剤がH4のう
ちｍ＝０のもののみの組合わせの場合を除く）ことを特
徴とするものである。
ェノール性水酸基を有する硬化剤とを必須成分とするエ
ポキシ樹脂組成物において、 （Ａ）前記エポキシ樹脂が、次式E1、E2およびE5 （式中、 を表わし、Ｑは炭素原子１以上の炭化水素基、各Ｒは無
関係に水素、又は炭素原子１以上の炭化水素基もしくは
ハロゲン化炭化水素基、各Ｘは無関係に水素、ハロゲ
ン、又は炭素原子１以上の炭化水素基もしくはハロゲン
化炭化水素基、ｎは１以上の整数を表わす。） で表わされるエポキシ樹脂のうち少なくとも１種を含有
し、かつ （Ｂ）前記硬化剤が、次式H1〜H4およびH6 （式中、 を表わし、Ｑは炭素原子１以上の炭化水素基、各Ｒは無
関係に水素、又は炭素原子１以上の炭化水素基もしくは
ハロゲン化炭化水素基、各Ｘは無関係に水素、ハロゲ
ン、又は炭素原子１以上の炭化水素基もしくはハロゲン
化炭化水素基、ｍは０又は１以上の整数、ｎは１以上の
整数を表わす。） で表わされる硬化剤のうち少なくとも１種を含有する
（ただし、エポキシ樹脂がE1のみ、かつ硬化剤がH4のう
ちｍ＝０のもののみの組合わせの場合を除く）ことを特
徴とするものである。
また、本発明の樹脂封止型半導体装置は、半導体チッ
プを前記エポキシ樹脂組成物で封止したことを特徴とす
るものである。
プを前記エポキシ樹脂組成物で封止したことを特徴とす
るものである。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
まず、前記式E1、E2、E5、H1〜H4、H6中の記号につい
て補足説明する。
て補足説明する。
Ｑは炭素原子１個以上の炭化水素基を表わし、具体的
には（炭素骨格のみ表示すると）、 （ｎは１以上の整数） などが挙げられる。
には（炭素骨格のみ表示すると）、 （ｎは１以上の整数） などが挙げられる。
Ｒは具体例としては、−Ｈ、−CH3、−（CH2）nCH3、
−（CF2）nCF3（ｎは１以上の整数）などが挙げられ
る。
−（CF2）nCF3（ｎは１以上の整数）などが挙げられ
る。
Ｘの具体例としては、−Ｈ、−Ｆ、−Cl、−Br、−
（CH2）nCH3、−CF3、−（CF2）nCF3（ｎは１以上の整
数）などが挙げられる。
（CH2）nCH3、−CF3、−（CF2）nCF3（ｎは１以上の整
数）などが挙げられる。
前記式E1〜E5で表わされるエポキシ樹脂を具体的に例
示すると、例えばＲ、Ｘが水素、Ｑが炭素のものとして
以下のようなものが挙げられる。
示すると、例えばＲ、Ｘが水素、Ｑが炭素のものとして
以下のようなものが挙げられる。
前記式H1〜H4、H6で表わされる硬化剤を具体的に例示
すると、例えばＲ、Ｘが水素、Ｑが炭素のものとして以
下のようなものが挙げられる。
すると、例えばＲ、Ｘが水素、Ｑが炭素のものとして以
下のようなものが挙げられる。
本発明においては、式E1、E2、E5のエポキシ樹脂以外
にも他のエポキシ樹脂を併用することができる。これら
のエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール型エポ
キシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、テトラキス（グ
リシドキシフェニル）エタンなどのグリシジルエーテル
型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、
グリシジルアミン型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ
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など１分子中にエポキシ基を２個
以上有するエポキシ樹脂が挙げられる。これらの他のエ
ポキシ樹脂の添加量は、好ましくは全エポキシ樹脂の75
重量％以下、より好ましくは50重量％以下である。
にも他のエポキシ樹脂を併用することができる。これら
のエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール型エポ
キシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、テトラキス（グ
リシドキシフェニル）エタンなどのグリシジルエーテル
型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、
グリシジルアミン型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ
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など１分子中にエポキシ基を２個
以上有するエポキシ樹脂が挙げられる。これらの他のエ
ポキシ樹脂の添加量は、好ましくは全エポキシ樹脂の75
重量％以下、より好ましくは50重量％以下である。
本発明においては、式H1〜H4、H6の硬化剤以外にも他
の硬化剤を併用することができる。これらの硬化剤とし
ては、例えばレゾール型フェノール樹脂、ポリパラヒド
ロキシスチレン、フェノールアラルキル樹脂、ビスフェ
ノールＡ、テトラキス（ヒドロキシフェニル）エタンな
ど１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有する硬
化剤を挙げることができる。また、前記以外の硬化剤と
して、酸無水物硬化剤、アミン系硬化剤など一般にエポ
キシ樹脂の硬化剤として知られているものを併用するこ
とが可能である。
の硬化剤を併用することができる。これらの硬化剤とし
ては、例えばレゾール型フェノール樹脂、ポリパラヒド
ロキシスチレン、フェノールアラルキル樹脂、ビスフェ
ノールＡ、テトラキス（ヒドロキシフェニル）エタンな
ど１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有する硬
化剤を挙げることができる。また、前記以外の硬化剤と
して、酸無水物硬化剤、アミン系硬化剤など一般にエポ
キシ樹脂の硬化剤として知られているものを併用するこ
とが可能である。
これらの他の硬化剤の添加量は、好ましくは全硬化剤
の75重量％以下、より好ましくは50重量％以下である。
の75重量％以下、より好ましくは50重量％以下である。
硬化剤とエポキシ樹脂との配合比については、フェノ
ール性水酸基とエポキシ基との当量比が0.5〜1.5の範囲
内にあるように配合することが望ましい。これは、前記
範囲外では反応が充分に起りにくくなり、硬化物の特性
が劣化しやすくなるためである。
ール性水酸基とエポキシ基との当量比が0.5〜1.5の範囲
内にあるように配合することが望ましい。これは、前記
範囲外では反応が充分に起りにくくなり、硬化物の特性
が劣化しやすくなるためである。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、エポキシ樹脂と硬
化剤との反応を促進する硬化促進剤を添加配合すること
ができる。硬化促進剤としては、一般に知られているも
のを使用できるが、耐熱性、低応力性に優れたエポキシ
樹脂組成物を得るためには、有機ホスフィン、有機ホス
フィンオキシド、有機ホスフィンの配位化合物を用いる
ことが望ましい。
化剤との反応を促進する硬化促進剤を添加配合すること
ができる。硬化促進剤としては、一般に知られているも
のを使用できるが、耐熱性、低応力性に優れたエポキシ
樹脂組成物を得るためには、有機ホスフィン、有機ホス
フィンオキシド、有機ホスフィンの配位化合物を用いる
ことが望ましい。
有機ホスフィン化合物は、 （式中、R1〜R3は水素又は炭化水素基で、炭化水素基の
一部は他の原子を含む置換基で置換されていてもよい。
なお、R1〜R3が全て水素の場合を除く。） で表わされる化合物である。具体的には、トリフェニル
ホスフォン、トリス（メチルフェニル）ホスフィン、ト
リス（メトキシフェニル）ホスフィン、トリブチルホス
フィン、トリシクロヘキシルホスフィン、メチルジフェ
ニルホスフィン、ブチルフェニルホスフィン、ジフェニ
ルホスフィン、フェニルホスフィンなどが挙げられる。
R1が有機ホフフィンを含む有機基である有機ホスフィン
化合物としては、例えば1,2−ビス（ジフェニルホスフ
ィノ）エタン、ビス（ジフェニルホスフィノ）メタンな
どが挙げられる。これらのうちでもアリールホスフィン
化合物が好ましく、特にトリフェニルホスフィン、トリ
ス（メチルフェニル）ホスフィン、トリス（メトキシフ
ェニル）ホスフィンなどが好ましい。
一部は他の原子を含む置換基で置換されていてもよい。
なお、R1〜R3が全て水素の場合を除く。） で表わされる化合物である。具体的には、トリフェニル
ホスフォン、トリス（メチルフェニル）ホスフィン、ト
リス（メトキシフェニル）ホスフィン、トリブチルホス
フィン、トリシクロヘキシルホスフィン、メチルジフェ
ニルホスフィン、ブチルフェニルホスフィン、ジフェニ
ルホスフィン、フェニルホスフィンなどが挙げられる。
R1が有機ホフフィンを含む有機基である有機ホスフィン
化合物としては、例えば1,2−ビス（ジフェニルホスフ
ィノ）エタン、ビス（ジフェニルホスフィノ）メタンな
どが挙げられる。これらのうちでもアリールホスフィン
化合物が好ましく、特にトリフェニルホスフィン、トリ
ス（メチルフェニル）ホスフィン、トリス（メトキシフ
ェニル）ホスフィンなどが好ましい。
有機ホスフィンオキシドは、 （式中、R1〜R3は水素又は炭化水素基で、炭化水素基の
一部は他の原子を含む置換基で置換されていてもよい。
なお、R1〜R3が全て水素の場合を除く。） で表される化合物である。具体的には、トリフェニルホ
スフォンオキシド、トリス（メチルフェニル）ホスフィ
ンオキシド、トリベンジルホスフィンオキシド、トリオ
クチルホスフィンオキシド、トリシクロヘキシルホスフ
ィンオキシド、ジフェニルエチルホスフィンオキシド、
フェニルジメチルホスフィンオキシド、ジフェニルホス
フィンオキシド、ジヘキシルホスフィンオキシド、トリ
ス（クロロフェニル）ホスフィンオキシド、トリス（ヒ
ドロキシフェニル）ホスフィンオキシド、トリス（メト
キシフェニル）ホスフィンオキシドなどが挙げられる。
これらのうちでもトリフェニルホスフィンオキシドなど
トリアリールホスフィンオキシドが好ましい。
一部は他の原子を含む置換基で置換されていてもよい。
なお、R1〜R3が全て水素の場合を除く。） で表される化合物である。具体的には、トリフェニルホ
スフォンオキシド、トリス（メチルフェニル）ホスフィ
ンオキシド、トリベンジルホスフィンオキシド、トリオ
クチルホスフィンオキシド、トリシクロヘキシルホスフ
ィンオキシド、ジフェニルエチルホスフィンオキシド、
フェニルジメチルホスフィンオキシド、ジフェニルホス
フィンオキシド、ジヘキシルホスフィンオキシド、トリ
ス（クロロフェニル）ホスフィンオキシド、トリス（ヒ
ドロキシフェニル）ホスフィンオキシド、トリス（メト
キシフェニル）ホスフィンオキシドなどが挙げられる。
これらのうちでもトリフェニルホスフィンオキシドなど
トリアリールホスフィンオキシドが好ましい。
有機ホスフィンの配位化合物は、 （式中、R1〜R6は水素、ハロゲン又は炭化水素基で、炭
化水素基の一部は他の原子を含む置換基で置換されてい
てもよい。なお、R1〜R3の少なくとも１つは炭化水素基
である。Ｍはホウ素又はアルミニウム原子である。） で表される化合物で、有機ホスフィンとMR4R5R6とを反
応させることによって容易に得られる。
化水素基の一部は他の原子を含む置換基で置換されてい
てもよい。なお、R1〜R3の少なくとも１つは炭化水素基
である。Ｍはホウ素又はアルミニウム原子である。） で表される化合物で、有機ホスフィンとMR4R5R6とを反
応させることによって容易に得られる。
有機ホスフィンの配位化合物を構成する有機ホスフィ
ンとしては、トリフェニルホスォン、トリス（メチルフ
ェニル）ホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリオ
クチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ジ
フェニルエチルホスフィン、フェニルジメチルホスフィ
ン、ジフェニルホスフィン、ジヘキシルホスフィン、フ
ェニルホスフィン、デシルホスフィン、トリス（クロロ
フェニル）ホスフィン、トリス（ヒドロキシフェニル）
ホスフィン、トリス（メトキシフェニル）ホスフィンな
どが挙げられる。これらのうちでもトリフェニルホスフ
ィンなどトリアリールホスフィンが好ましい。
ンとしては、トリフェニルホスォン、トリス（メチルフ
ェニル）ホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリオ
クチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ジ
フェニルエチルホスフィン、フェニルジメチルホスフィ
ン、ジフェニルホスフィン、ジヘキシルホスフィン、フ
ェニルホスフィン、デシルホスフィン、トリス（クロロ
フェニル）ホスフィン、トリス（ヒドロキシフェニル）
ホスフィン、トリス（メトキシフェニル）ホスフィンな
どが挙げられる。これらのうちでもトリフェニルホスフ
ィンなどトリアリールホスフィンが好ましい。
有機ホスフィンの配位化合物を構成するMR4R5R6で表
される化合物としては水素化ホウ素、水素化アルミニウ
ム、ハロゲン化ホウ素、ハロゲン化アルミニウム、有機
ホウ素及び有機アルミニウムが挙げられる。
される化合物としては水素化ホウ素、水素化アルミニウ
ム、ハロゲン化ホウ素、ハロゲン化アルミニウム、有機
ホウ素及び有機アルミニウムが挙げられる。
有機ホウ素化合物としては、トリフェニルホウ素、ト
リス（エチルフェニル）ホウ素、トリベンジルホウ素、
トリオクチルホウ素、トリシクロヘキシルホウ素、ジフ
ェニルメチルホウ素、フェニルジブチルホウ素、ジフェ
ニルホウ素、ジオクチルホウ素、フェニルホウ素、シク
ロヘキシルホウ素、トリス（クロロフェニル）ホウ素な
どが挙げられる。
リス（エチルフェニル）ホウ素、トリベンジルホウ素、
トリオクチルホウ素、トリシクロヘキシルホウ素、ジフ
ェニルメチルホウ素、フェニルジブチルホウ素、ジフェ
ニルホウ素、ジオクチルホウ素、フェニルホウ素、シク
ロヘキシルホウ素、トリス（クロロフェニル）ホウ素な
どが挙げられる。
有機アルミニウム化合物としては、前記ホウ素化合物
に対応するアルミニウム化合物、例えばトリフェニルア
ルミニウムなどが挙げられる。
に対応するアルミニウム化合物、例えばトリフェニルア
ルミニウムなどが挙げられる。
これらの有機ホウ素、有機アルミニウム化合物のうち
でもトリアリール化合物が好ましい。
でもトリアリール化合物が好ましい。
本発明においては、以上の有機ホスフィン、有機ホス
フィンオキシド及び有機ホスフィンの配位化合物のうち
少なくとも１種又は２種以上を組合わせて用いることが
できる。これらの配合量は組成物全体の0.001〜10重量
％の範囲が好ましい。
フィンオキシド及び有機ホスフィンの配位化合物のうち
少なくとも１種又は２種以上を組合わせて用いることが
できる。これらの配合量は組成物全体の0.001〜10重量
％の範囲が好ましい。
本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて更に
無機質充填剤、離型剤、難燃剤、着色剤、充填剤の表面
処理剤、低応力付与剤その他の添加剤を加えることがで
きる。
無機質充填剤、離型剤、難燃剤、着色剤、充填剤の表面
処理剤、低応力付与剤その他の添加剤を加えることがで
きる。
無機質充填剤としては、溶融シリカ、結晶性シリカ、
ガラス繊維、タルク、アルミナ、ケイ酸カルシウム、炭
酸カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、窒化ケイ
素、窒化ホウ素など一般に知られているものを用いるこ
とができる。
ガラス繊維、タルク、アルミナ、ケイ酸カルシウム、炭
酸カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、窒化ケイ
素、窒化ホウ素など一般に知られているものを用いるこ
とができる。
また、離型剤としては例えば天然ワックス類、合成ワ
ックス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル
類、パラフィン類など、難燃剤としては塩素化パラフィ
ン、ブロムトルエン、ヘキサブロムベンゼン、三酸化ア
ンチモンなど、着色剤としてはカーボンブラックなど、
充填剤の表面処理剤としてシランカップリング剤などを
用いることができる。
ックス類、直鎖脂肪酸の金属塩、酸アミド類、エステル
類、パラフィン類など、難燃剤としては塩素化パラフィ
ン、ブロムトルエン、ヘキサブロムベンゼン、三酸化ア
ンチモンなど、着色剤としてはカーボンブラックなど、
充填剤の表面処理剤としてシランカップリング剤などを
用いることができる。
以上のような各種の添加剤を含むエポキシ樹脂組成物
を成形材料として調製する場合、一般的には所定の組成
比に原料を配合し、例えばミキサーによって充分混合し
た後、熱ロールによる溶融混合処理、又はニーダーなど
による混合処理を施す。
を成形材料として調製する場合、一般的には所定の組成
比に原料を配合し、例えばミキサーによって充分混合し
た後、熱ロールによる溶融混合処理、又はニーダーなど
による混合処理を施す。
本発明に係る樹脂封止型半導体装置は、前記エポキシ
樹脂組成物を用いて半導体チップを封止することにより
容易に製造することができる。封止は最も一般的には低
圧トランスファ成形で行われるが、インジェクション成
形、圧縮成形、注型などによる封止も可能である。エポ
キシ樹脂組成物は封止の際に加熱により硬化し、最終的
にこの組成物の硬化物によって封止された樹脂封止型半
導体装置が得られる。硬化に際しては150℃以上に加熱
することが特に望ましい。また、150〜300℃で数時間〜
数十時間のポストキュアを行うことによって硬化物の耐
熱性などの特性を向上させることができる。ポストキュ
ア温度は好ましくは170℃以上、更に好ましくは200℃以
上、ポストキュア時間は好ましくは３〜16時間である。
樹脂組成物を用いて半導体チップを封止することにより
容易に製造することができる。封止は最も一般的には低
圧トランスファ成形で行われるが、インジェクション成
形、圧縮成形、注型などによる封止も可能である。エポ
キシ樹脂組成物は封止の際に加熱により硬化し、最終的
にこの組成物の硬化物によって封止された樹脂封止型半
導体装置が得られる。硬化に際しては150℃以上に加熱
することが特に望ましい。また、150〜300℃で数時間〜
数十時間のポストキュアを行うことによって硬化物の耐
熱性などの特性を向上させることができる。ポストキュ
ア温度は好ましくは170℃以上、更に好ましくは200℃以
上、ポストキュア時間は好ましくは３〜16時間である。
（実施例） 以下、本発明の実施例を説明する。
式E1−ａで表されるエポキシ樹脂のうちｎ＝１のもの
（エポキシ樹脂Ｂ）、 式E1−ａで表されるエポキシ樹脂のうちｎ＝２のもの
（エポキシ樹脂Ｃ）、 式E2−ａで表されるエポキシ樹脂のうちｎ＝１のもの
（エポキシ樹脂Ｄ）、 式E2−ａで表されるエポキシ樹脂のうちｎ＝２のもの
（エポキシ樹脂Ｅ）、 式E5−ａで表されるエポキシ樹脂のうちｎ＝２のもの
（エポキシ樹脂Ｈ）、 エポキシ当量200のクレゾールノボラックエポキシ樹
脂（エポキシ樹脂Ｉ）、 式H4−ａで表される硬化剤のうちｍ＝０のもの（硬化
剤Ａ）、 式H1−ａで表される硬化剤のうちｎ＝１のもの（硬化
剤Ｂ）、 式H1−ａで表される硬化剤のうちｎ＝２のもの（硬化
剤Ｃ）、 式H2−ａで表される硬化剤のうちｎ＝１のもの（硬化
剤Ｄ）、 式H2−ａで表される硬化剤のうちｎ＝２のもの（硬化
剤Ｅ）、 式H3−ａで表される硬化剤のうちｎ＝１のもの（硬化
剤Ｆ）、 式H4−ａで表される硬化剤のうちｍ＝２のもの（硬化
剤Ｇ）、 式H6−ａで表される硬化剤のうちｎ＝１のもの（硬化
剤Ｉ）、 フェノールノボラック樹脂（硬化剤Ｘ）、 トリフェニルホスフィン（硬化促進剤Ａ） 1,8−ジアザ−ビシクロ（5,4,0）ウンデセン−７（硬
化促進剤Ｄ）を第１表に示す組成（重量部）に配合し、
他の成分として溶融シリカ粉体（充填剤）700部、カル
ナバワックス（離型剤）４部、カーボンブラック（着色
剤）３部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン（シランカップリング剤）３部を加え、ミキサーより
混合した後、加熱ロールにより混練して、実施例１〜10
及び比較例１〜３のトランスファ成形用エポキシ樹脂組
成物を調製した。
（エポキシ樹脂Ｂ）、 式E1−ａで表されるエポキシ樹脂のうちｎ＝２のもの
（エポキシ樹脂Ｃ）、 式E2−ａで表されるエポキシ樹脂のうちｎ＝１のもの
（エポキシ樹脂Ｄ）、 式E2−ａで表されるエポキシ樹脂のうちｎ＝２のもの
（エポキシ樹脂Ｅ）、 式E5−ａで表されるエポキシ樹脂のうちｎ＝２のもの
（エポキシ樹脂Ｈ）、 エポキシ当量200のクレゾールノボラックエポキシ樹
脂（エポキシ樹脂Ｉ）、 式H4−ａで表される硬化剤のうちｍ＝０のもの（硬化
剤Ａ）、 式H1−ａで表される硬化剤のうちｎ＝１のもの（硬化
剤Ｂ）、 式H1−ａで表される硬化剤のうちｎ＝２のもの（硬化
剤Ｃ）、 式H2−ａで表される硬化剤のうちｎ＝１のもの（硬化
剤Ｄ）、 式H2−ａで表される硬化剤のうちｎ＝２のもの（硬化
剤Ｅ）、 式H3−ａで表される硬化剤のうちｎ＝１のもの（硬化
剤Ｆ）、 式H4−ａで表される硬化剤のうちｍ＝２のもの（硬化
剤Ｇ）、 式H6−ａで表される硬化剤のうちｎ＝１のもの（硬化
剤Ｉ）、 フェノールノボラック樹脂（硬化剤Ｘ）、 トリフェニルホスフィン（硬化促進剤Ａ） 1,8−ジアザ−ビシクロ（5,4,0）ウンデセン−７（硬
化促進剤Ｄ）を第１表に示す組成（重量部）に配合し、
他の成分として溶融シリカ粉体（充填剤）700部、カル
ナバワックス（離型剤）４部、カーボンブラック（着色
剤）３部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン（シランカップリング剤）３部を加え、ミキサーより
混合した後、加熱ロールにより混練して、実施例１〜10
及び比較例１〜３のトランスファ成形用エポキシ樹脂組
成物を調製した。
これらのエポキシ樹脂組成物を用い、トランスファ成
形により樹脂特性評価用の試験片を作製した。また、こ
れらのエポキシ樹脂組成物を用い、トランスファ成形に
よりMOS型集積回路を封止し、評価用の樹脂封止型半導
体装置を作製した。
形により樹脂特性評価用の試験片を作製した。また、こ
れらのエポキシ樹脂組成物を用い、トランスファ成形に
よりMOS型集積回路を封止し、評価用の樹脂封止型半導
体装置を作製した。
なお、成形は高周波予熱器で90℃に加熱したエポキシ
樹脂を170℃で２分間モールドし、更に200℃で８時間ポ
ストキュアすることにより行った。また、封止された半
導体チップのサイズは10mm×12mmで、成形された樹脂パ
ッケージは厚さ2.0mmのフラットパッケージ形である。
樹脂を170℃で２分間モールドし、更に200℃で８時間ポ
ストキュアすることにより行った。また、封止された半
導体チップのサイズは10mm×12mmで、成形された樹脂パ
ッケージは厚さ2.0mmのフラットパッケージ形である。
これらの試料を用いて以下に示す評価を行った。
（ａ）樹脂試験片について200℃で３点試験を行い、試
験片に5mmの変位を与えたときに試験片が破壊するかど
うかを調べた。
験片に5mmの変位を与えたときに試験片が破壊するかど
うかを調べた。
（ｂ）樹脂試験片について室温における曲げ弾性率を測
定した。
定した。
（ｃ）樹脂パッケージ各20個について、熱サイクル試験
を行った。熱サイクル試験は−65℃、200℃に各30分間
交互に100回曝した後、パッケージを切断し、内部に樹
脂クラックが発生しているかどうか調べた。
を行った。熱サイクル試験は−65℃、200℃に各30分間
交互に100回曝した後、パッケージを切断し、内部に樹
脂クラックが発生しているかどうか調べた。
（ｄ）樹脂パッケージ各20個について、ベーパーフェー
ズ（VPS）法により215℃でリフローはんだ付けを行い、
パッケージの外観に樹脂クラックが認められるかどうか
調べた。
ズ（VPS）法により215℃でリフローはんだ付けを行い、
パッケージの外観に樹脂クラックが認められるかどうか
調べた。
（ｅ）（ｄ）のVPS終了後の樹脂パッケージについて、1
21℃、２気圧のプレッシャクッカ法で耐湿試験を行い、
200時間後の半導体チップのコロージョン不良の発生を
調べた。
21℃、２気圧のプレッシャクッカ法で耐湿試験を行い、
200時間後の半導体チップのコロージョン不良の発生を
調べた。
以上の評価結果をまとめて第１表に併記する。
［発明の効果］ 上記の結果から明らかなように、本発明のエポキシ樹
脂組成物は耐熱性が優れており、これを用いて半導体チ
ップを封止して得られる樹脂封止型半導体装置の信頼性
は高く、したがってその工業的価値は大である。
脂組成物は耐熱性が優れており、これを用いて半導体チ
ップを封止して得られる樹脂封止型半導体装置の信頼性
は高く、したがってその工業的価値は大である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08G 59/32 C08G 59/62 H01L 23/29
Claims (2)
- 【請求項１】エポキシ樹脂と、フェノール性水酸基を有
する硬化剤とを必須成分とするエポキシ樹脂組成物にお
いて、 （Ａ）前記エポキシ樹脂が、次式E1、E2およびE5 （式中、 を表わし、Ｑは炭素原子１以上の炭化水素基、各Ｒは無
関係に水素、又は炭素原子１以上の炭化水素基もしくは
ハロゲン化炭化水素基、各Ｘは無関係に水素、ハロゲ
ン、又は炭素原子１以上の炭化水素基もしくはハロゲン
化炭化水素基、ｎは１以上の整数を表わす。） で表わされるエポキシ樹脂のうち少なくとも１種を含有
し、かつ （Ｂ）前記硬化剤が、次式H1〜H4およびH6 （式中、 を表わし、Ｑは炭素原子１以上の炭化水素基、各Ｒは無
関係に水素、又は炭素原子１以上の炭化水素基もしくは
ハロゲン化炭化水素基、各Ｘは無関係に水素、ハロゲ
ン、又は炭素原子１以上の炭化水素基もしくはハロゲン
化炭化水素基、ｍは０又は１以上の整数、ｎは１以上の
整数を表わす。） で表わされる硬化剤のうち少なくとも１種を含有する
（ただし、エポキシ樹脂がE1のみ、かつ硬化剤がH4のう
ちｍ＝０のもののみの組合わせの場合を除く）ことを特
徴とするエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項２】半導体チップを請求項（１）記載のエポキ
シ樹脂組成物で封止したことを特徴とする樹脂封止型半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63231901A JP2774522B2 (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | エポキシ樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63231901A JP2774522B2 (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | エポキシ樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0280424A JPH0280424A (ja) | 1990-03-20 |
| JP2774522B2 true JP2774522B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=16930820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63231901A Expired - Fee Related JP2774522B2 (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | エポキシ樹脂組成物及び樹脂封止型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2774522B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI1004243B1 (pt) | 2009-11-18 | 2020-10-13 | Honda Motor Co., Ltd. | método de ejetar um artigo moldado |
| CN104684706B (zh) | 2012-08-09 | 2017-05-17 | 卡森尼可关精株式会社 | 软质薄壁树脂成型件成型方法及装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142530A (ja) * | 1984-08-06 | 1986-03-01 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物 |
| JPS62290720A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-17 | Hitachi Chem Co Ltd | 電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料 |
| JP2519278B2 (ja) * | 1987-12-15 | 1996-07-31 | 日東電工株式会社 | 半導体装置 |
| JPH0216147A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-19 | Toshiba Chem Corp | 封止用樹脂組成物 |
| JPH0258523A (ja) * | 1988-08-25 | 1990-02-27 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物 |
-
1988
- 1988-09-16 JP JP63231901A patent/JP2774522B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0280424A (ja) | 1990-03-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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